編者按:近日國際電信組織3GPP在美國舉行全體會議,批準并凍結(jié)了5G獨立組網(wǎng)功能標準,加上去年12月完成的非獨立組網(wǎng)標準,5G第一階段的標準化工作全部完成。5G商用就要開始沖刺并有望明年實現(xiàn)商用試點。5G離我們更近了,你準備好了嗎? 從人類社會誕生以來,更加快捷高效的通訊就成為人類矢志不渝的追求。在古代,人類通過道路相告、飛鴿傳書、烽火狼煙方式傳遞信息,這些傳遞信息的方式效率極低,而且受到地理環(huán)境、氣象條件的極大限制。1844年,美國人莫爾斯(S.B.Morse)發(fā)明了莫爾斯電碼,并在電報機上傳遞了第一條電報,開創(chuàng)了人類使用“電”來傳遞信息的先河,人類傳遞信息的速度得到極大的提升,從此拉開了現(xiàn)代通訊的序幕。1864年麥克斯韋從理論上證明了電磁波的存在,1876年赫茲用實驗證實了電磁波的存在,1896年意大利人馬可尼第一次用電磁波進行了長距離通訊實驗,人類開始以宇宙的極限速度--光速來傳遞信息,從此世界進入了無線電通信的新時代。我們今天所要說的5G,就是現(xiàn)代意義上的無線電通訊,即移動通訊。
現(xiàn)代移動通訊以1986年第一代通訊技術(1G)發(fā)明為標志,經(jīng)過三十多年的爆發(fā)式增長,極大地改變了人們的生活方式,并成為推動社會發(fā)展的最重要動力之一。下面我們先來回顧一下從1G到4G的發(fā)展歷程。
1G時代:“大哥大”橫行的年代最能代表1G時代特征的,是美國摩托羅拉公司在上世紀90年代推出并風靡全球的大哥大,即移動手提式電話。相信經(jīng)歷過那個年代的人們都還記得,風衣、墨鏡、大哥大這樣的打扮在那個年代可是身份和財富的象征。大哥大的推出,依賴于第一代移動通訊系統(tǒng)(1G)技術的成熟和應用。
1986年,第一代移動通訊系統(tǒng)(1G)在美國芝加哥誕生,采用模擬訊號傳輸。即將電磁波進行頻率調(diào)制后,將語音信號轉(zhuǎn)換到載波電磁波上,載有信息的電磁波發(fā)布到空間后,由接收設備接收,并從載波電磁波上還原語音信息,完成一次通話。但各個國家的1G通信標準并不一致,使得第一代移動通訊并不能“全球漫游”,這大大阻礙了1G的發(fā)展。同時,由于1G采用模擬訊號傳輸,所以其容量非常有限,一般只能傳輸語音信號,且存在語音品質(zhì)低、訊號不穩(wěn)定、涵蓋范圍不夠全面,安全性差和易受干擾等問題。
2G時代:諾基亞崛起時代
1994年,前中國郵電部長吳基傳用諾基亞2110撥通了中國移動通信史上第一個GSM電話,中國開始進入2G時代,在這之后的那些年,諾基亞帶給了我們無數(shù)經(jīng)典手機。
諾基亞2110
和1G不同的是,2G采用的是數(shù)字調(diào)制技術。因此,第二代移動通信系統(tǒng)的容量也在增加,隨著系統(tǒng)容量的增加,2G時代的手機可以上網(wǎng)了,雖然數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群苈棵?.6--14.4kbit),但文字信息的傳輸由此開始了,這成為當今移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎。
2G時代也是移動通信標準爭奪的開始,主要通訊標準有以摩托羅拉為代表的CDMA美國標準和以諾基亞為代表的GSM歐洲標準。最終隨著GSM標準在全球范圍更加廣泛的使用,諾基亞擊敗摩托羅拉成為了全球移動手機行業(yè)的霸主,直到喬布斯iphone的誕生……
3G時代:移動多媒體時代的到來2G時代,手機只能打電話和發(fā)送簡單的文字信息,雖然這已經(jīng)大大提升了效率,但是日益增長的圖片和視頻傳輸?shù)男枰藗儗τ跀?shù)據(jù)傳輸速度的要求日趨高漲,2G時代的網(wǎng)速顯然不能支撐滿足這一需求。于是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術——3G應運而生。
相比于2G,3G依然采用數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸,但通過開辟新的電磁波頻譜、制定新的通信標準,使得3G的傳輸速度可達每秒384kbit,在室內(nèi)穩(wěn)定環(huán)境下甚至有每秒2 Mbit的水準,是2G時代的140倍。由于采用更寬的頻帶,傳輸?shù)姆€(wěn)定性也大大提高。速度的大幅提升和穩(wěn)定性的提高,使大數(shù)據(jù)的傳送更為普遍,移動通訊有更多樣化的應用,因此3G被視為是開啟移動通訊新紀元的重要關鍵。
2007年,喬布斯發(fā)布iphone,智能手機的浪潮隨即席卷全球。從某種意義上講,終端功能的大幅提升也加快了移動通信系統(tǒng)的演進腳步。2008年,支持3G網(wǎng)絡的iphone3G發(fā)布,人們可以在手機上直接瀏覽電腦網(wǎng)頁,收發(fā)郵件,進行視頻通話,收看直播等,人類正式步入移動多媒體時代。
iphone3G
4G時代:移動互聯(lián)網(wǎng)時代來臨2013年12月,工信部在其官網(wǎng)上宣布向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通頒發(fā)“LTE/第四代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(TD-LTE)”經(jīng)營許可,也就是4G牌照。至此,移動互聯(lián)網(wǎng)進入了一個新的時代。
4G是在3G基礎上發(fā)展起來的,采用更加先進通訊協(xié)議的第四代移動通訊網(wǎng)絡。對于用戶而言,2G、3G、4G網(wǎng)絡最大的區(qū)別在于傳速速度不同,4G網(wǎng)絡作為最新一代通訊技術,在傳輸速度上有著非常大的提升,理論上網(wǎng)速度是3G的50倍,實際體驗也都在10倍左右,上網(wǎng)速度可以媲美20M家庭寬帶,因此4G網(wǎng)絡可以具備非常流暢的速度,觀看高清電影、大數(shù)據(jù)傳輸速度都非??臁?/p>
如今4G已經(jīng)像 “水電”一樣成為我們生活中不可缺少的基本資源。微信、微博、視頻等手機應用成為生活中的必須,我們無法想象離開手機的生活。由此,4G使人類進入了移動互聯(lián)網(wǎng)的時代
5G時代:萬物互聯(lián)的時代隨著移動通信系統(tǒng)帶寬和能力的增加,移動網(wǎng)絡的速率也飛速 提升,從2G時代的每秒10Kbit,發(fā)展到4G時代的每秒1Gbit,足足增長 了10萬倍。歷代移動通信的發(fā)展,都以典型的技術特征為代表,同時誕生出新的業(yè)務和應用場景。而5G將不同于傳統(tǒng)的幾代移動通信,5G不再由某項業(yè)務能力或者某個典型技術特征所定義,它不僅是更高速率、更大帶寬、更強能力的技術,而且是一個多業(yè)務多技術融合的網(wǎng)絡,更是面向業(yè)務應用和用戶體驗的智能網(wǎng)絡,最終打造以用戶為中心的信息生態(tài)系統(tǒng)。
以用戶為中心的生態(tài)系統(tǒng)
盡管相關的技術還沒有完全定型,但是5G的基本特征已經(jīng)明確:高速率(峰值速率大于每秒20 Gbit,相當于4G的20倍),低時延(網(wǎng)絡時延從4G的50ms縮減到1ms),海量設備連接(滿足1000億量級的連接),低功耗(基站更節(jié)能,終端更省電)。
從1G到5G的發(fā)展
5G將滲透到未來社會的各個領域,5G將使信息突破時空限制,提供極佳的交互體驗,為用戶帶來身臨其境的信息盛宴,如虛擬現(xiàn)實;5G將拉近萬物的距離,通過無縫融合的方式,便捷地實現(xiàn)人與萬物的智能互聯(lián)。5G將為用戶提供光纖般的接入速率,“零”時延的使用體驗,千億設備的連接能力,超高流量密度、超高連接數(shù)密度和超高移動性等多場景的一致服務,業(yè)務及用戶感知的智能優(yōu)化,同時將為網(wǎng)絡帶來超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低,最終實現(xiàn)“信息隨心至,萬物觸手及”。