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「历史」从5G手机来看移动通信网络发展史,那时流量还是5元30M

ZEALER 2019-02-28 23:08 抢发第一评

不知道有多少人还记得 5 元 30M 的时代,那个时候每天几百KB就足以让人享受网上冲浪的乐趣,当网页加载完毕就立马切断数据,生怕浪费一个字节。如果有人稍加注意的话,使用流量时,信号栏上会出现“E”这个标志,这实际上是 2G 网络的标志。

简单来说,我们通常所看到的 2G,3G,4G,那个“G”,是“generation”的意思,也就是“代”。前面的数字代表着这是第几代移动通信技术,以 4G 为例,它的全称是“the 4th Generation mobile communication technology”。

如今随着通信网络的不断发展,我们即将进入 5G 的时代,时间之短就如手机的发展变化一样。那么什么是5G呢?这也是各家通信巨头的必争之领域,谁先定义了 5G,谁就占据了 5G 的主导权。

 5G前的回顾

在介绍 5G 之前,我们先来回顾一下历代移动通信技术:

1G - 模拟信号通信时代

第一代移动通信技术(1G)是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准,制定于上世纪80年代。主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术,由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只能是一种区域性的移动通信系统。这一时期代表的移动通信工具就是大哥大。

 

2G - 数字通信通信时代

 

第二代手机通信技术规格,以数字语音传输技术为核心。2G 技术基本可被切为两种,一种是基于 TDMA 所发展出来的以 GSM 为代表,另一种则是 CDMA 规格。

同时,由于 2G 提高抗干扰能力,还对分组域的引入,和对空中接口的兼容性改造,使手机除了通话外,还可以发短信,上网冲浪,但受限于网速,加载网页的时间比较长,且对于一般的功能机来说,有时还会因为加载的图片过大而崩溃。

 

3G - 移动互联网开启

 

2G 时代的 CDMA 规格为 3G 时代的到来奠定了良好的基础,在 2G 的 CDMA 基础上扩展了频谱,增加了频谱利用率,让手机上网速度更快。但这一时期 APP 的开发相对较少,更多的是网页的浏览,聊天软件(QQ)的使用。如今在信号不好的地区,手机网络会下降到 3G 的信号波段,“H”就是标志,目前 3G 存在 3 种标准:CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。

4G - “移动互联网” 的繁荣

该技术包括 TD-LTE FDD-LTE 两种制式,4G 是集 3G 与 WLAN 于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G 能够以 100Mbps 以上的速度下载,比家用宽带 ADSL(4兆)快 25 倍,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求,4G 也因为其拥有的超高数据传输速度,被中国物联网校企联盟誉为机器之间当之无愧的“高速对话”。在4G的环境下,移动端 APP 的开发空前绝胜,大有代替电脑设备进行一些轻量办公之势。

5G - 智慧星球

 

每一代通信技术的升级,都是信号传输技术的升级,5G 采用了毫米级(24GHz-100GHz)的波段传输,这个波段对于信号的传输十分严格,虽然它具有更高的传输速率,但是信号衰减也很大,易受阻挡,且覆盖距离短。所以攻克 5G 毫米级波段的信号传输问题,是 5G 技术的重中之重。

5G 通信网络到底有多快,我们正在使用的 4G 网络最高通常是每秒 7/8M 的下载速度,而 5G 网络下,至少会达到每秒1G的速度,秒速下片不是梦。当然,在如此之高速的传输速率之下,设备与设备之间信号传输的延时将被缩短,举个例子,在高延时的王者荣耀峡谷里,你刚发现敌人,准备抬手攻击,而对方却早在你释放技能时就已经将你击杀,气不气?5G 网络不仅会减少这种现象,甚至会让《头号玩家》里的生活变成现实,VR 大型 PVP 游戏这种需要低延时高传输的条件,将会使 5G 大显身手。

不仅仅是游戏,今年春晚就首次使用了华为的 5G 技术进行超高清视频直播,而这仅仅是 5G 的小试牛刀,待到技术成熟时,观众不仅可以在智能终端上看超高清视频,甚至可以 360° 看视频直播,想看哪看哪,这都是得益于 5G 的传输速率。

在医疗上,2019 年 1 月 19 日,中国一名外科医生利用 5G 技术实施了全球首例远程外科手术。这名医生在福建省利用 5G 网络,操控 30 英里(约合 48 公里)以外一个偏远地区的机械臂进行手术。可以说 5G 的未来深不可测,一切意想不到的用途都会使现在的你我咋舌。

万物互联,就此开启

然而5G时代,对于手机这种便携终端也是一大考验,5G的高速传输需要便携终端的高速处理,相应就带来了高功耗的问题,那么耗电快将是不可避免的。而现在的智能设备生产厂家都在追求轻薄,3000 毫安时的电池容量在现在的情况下,依然会被诟病,如何平衡便携和高效,就看 CPU 制造厂商如何发力了。

5G研发进展

正如开头所说,谁先定义了 5G,谁就占据了 5G 的主导权。

实际上早在 2013 年,韩国三星电子有限公司就已经宣布,成功开发了第 5 代移动通信(5G)的核心技术,三星电子利用了 64 个天线单元的自适应阵列传输技术破解了毫米级波段的传输问题。2014 年 5 月 13 日,三星电子宣布,其已率先开发出了首个基于5G核心技术的移动传输网络,2018 年 5 月,三星宣布研发出业界首个全面符合 3GPP Release 15 5G 新空口最新标准的 5G 基带——Exynos Modem 5100,并于今年2月21日的发布会上展示了 Galaxy S10 的 5G 版本,MWC2019 的三星展台还可以看到 Galaxy S10  5G 真机。

 

在移动通信行业占有重要一席的高通也不甘示弱,在 2018 高通 4G/5G 峰会期间,高通宣布推出面向智能手机和其他类型移动终端的高通 QTM052 毫米波天线模组系列的最“小” 新产品——全集成 5G 新空口(5G NR)毫米波(mmWave)模组。这款最新推出的毫米波天线模组,比他们于 2018 年 7 月发布的首批 QTM052毫米波天线模组小了 25%。与高通有深度合作的国产手机厂家,近日也纷纷推出了自己的 5G 手机。

 

(高通X55 5G 调制解调器)

除了高通以外,爱立信也是手握 5G 诸多的专利,全世界超过 70 家相关的企业开展的 5G 网络的试验里,华为集团以及诺基亚集团的实验比例占据 22% 左右,爱立信集团则占据了 30% 排名第一。 也正因如此,美国才有底气禁止华为采用爱立信的方案。而爱立信也超越华为拿到了最多的订单,甚至 OPPO 也与爱立信合作,打造 OPPO 的 5G 未来。

 

虽然失去了智能手机领先的地位,诺基亚依然在通信领域取得了不错的成绩,使得芬兰这个国家有资本参与到 5G 的建设当中。在国内,三大运营商,中国移动,中国联通和中国电信抛出的百亿大单也被诺基亚所斩获,或许诺基亚可以乘着 5G 的春风,再次制霸。

我国通信巨头华为在 2009 年就启动了 5G 技术研究,这些年不断推动 5G 的全球统一标准,在与高通一番较量之后,拿到了控制码的制定权,在 5G 未来发展中拥有一定的话语权。2018 年底,华为发布了自己的 5G 基带——巴龙5000,结合自己的手机部门,华为也在 2019 年的 MWC 中展示了自己的 5G 手机。

不只是华为,中国的另一家企业中兴也发布了自己的 WDM-PON 的 5G 前传技术,这在全世界都是无法突破的一个技术难关。虽然中兴现在过的艰难,但是 5G 这架飞机,指不定会把谁带飞。

 

After 5G,there is no G

5G 之后,通信将会如何发展。笔者认为,即便会出现 6G,7G 这种传统通信技术的迭代更新,但也无非是更快的速度和更低的延时,在这种前提下的世界将会是真正的万物互联。不过我们都知道,3/4G 等都需要基站的铺设,5G 也不例外,在地面铺设大规模信号塔的工程量以及成本是非常巨大的,那么未来,如何解决呢?

其实现在就有公司解决这个问题,即全球 WIFI,那个时候手机将不再插卡,而是只有 WIFI 模块,将大幅提高手机的内部利用空间。可以说在 5G 之后,这项工程也会面向大众,而一旦成熟,不再会有“G”,取而代之的是“WIFI”。正在进行这项工程不仅有谷歌,还有疯狂的马斯克,他计划发射 4000 多颗低轨道卫星组成通信网络,让“WIFI 信号”覆盖全球每一个角落。

 

在全球 WIFI 下,随处可以上网,再也不会因为地方偏僻而没有网络,这对于一些需要了解外面发生的事情又苦于没有网络的人来说,将会彻底改变目前的窘境,全球 WIFI 将使地球变成真正意义上的地球村。

但随之而来的问题就是,如何确保用户的安全。在全球 WIFI 环境下,一套解决方案会有上亿用户,这就意味着,上亿人的安全信息都被某一个公司的某一个数据库所掌握。在网络环境还屡有重大病毒事件发生的现在,很难想象在未来,突发网络病毒会使多少人受到侵害,安全问题将会是羁绊全球 WIFI 发展的一大难题。另一个就是,如何说服当地政府加入到全球 WIFI 大家庭中,众所周知我国的互联网外还搭设有防火墙,如果国外的全球WIFI想要进入中国,就必须跨过防火墙,说服政府降下防火墙也是他们需要考虑的问题,毕竟中国这么大的市场,还是很诱人的。

不过,我国的连尚网络宣布正式启动名为“连尚蜂群星座系统”的卫星上网计划,准备在 2026 年之前发射 272 颗混合轨道通信卫星,为全球提供免费的卫星WiFi网络连尚网络就是“WIFI 万能钥匙”的缔造者,这样一来,国内的技术公司也参与到全球 WIFI 的竞赛当中,这比 5G 竞赛还要刺激,毕竟这可是往天上发卫星啊。

不过全球 WIFI 并不能完全代替“G”,因其安全性,我想到那时,“G”将作为更加小型化的,只对个别有需求的企业,区域进行投射的存在。对于我们普通群众来说,怎么上网最方便就选择什么,也可像现在这样,“G”和“WIFI”共存。

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