5G的前世今生---简述移动通信的发展

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1G基本是2000年之前的通信技术,它与后面几代通信技术有本质的区别,1G属于模拟通信技术时代,后面几代都属于数字通信技术时代,第一代移动通信系统主要用于提供模拟语音业务,不能提供数据通信业务。美国摩托罗拉公司的工程师马丁·库珀于1976年首先将无线电应用于移动电话。同年,国际无线电大会批准了800/900 MHz频段用于移动电话的频率分配方案。在此之后一直到20世纪80年代中期,许多国家都开始建设基于频分复用技术(FDMA,Frequency Division Multiple Access)和模拟调制技术的第一代移动通信系统(1G,1st Generation)。在模拟通信时代的是美国的摩托罗拉是行业老大,1G标志就是大哥大,这玩意给我们印象貌似黑社会的象征,大哥大在那个时代可谓是屌炸天了,普通老百姓一般是接触不到的。由于采用的是模拟技术,1G系统的容量十分有限。此外,安全性和干扰也存在较大的问题。1G系统的先天不足,使得它无法真正大规模普及和应用,价格更是非常昂贵,成为当时的一种奢侈品和财富的象征。与此同时,不同国家的各自为政也使得1G的技术标准各不相同,即只有“国家标准”,没有“国际标准”,国际漫游成为一个突出的问题。这些缺点都随着第二代移动通信系统的到来得到了很大的改善。

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2G开始就进入了数字通信时代,发展最普及的就是GSM(Global System for Mobile Communications)技术标准,严格上2G时代只有语音通话业务,没有数据通信(手机上网)业务,到了2.5G GPRS(General packet radio service)时代才有了上网业务。其实我认为2.5G是移动通信发展的转折,自从有了手机可以上网,移动通信开始进入快速发展的轨道,直到现在我们使用手机,语音通话只是很小的一个功能块,我们大把的时间可以说都和上网有关系。2G时代的霸主大家知道是谁吗?那就是大名鼎鼎的诺基亚,当时诺基亚的手机可谓遍布世界的每一个角落,可谓每个人心中都有一款诺基亚手机,他的手机全球市场占有率一度高达40%,现在任何一个手机厂商都没达到过那么高的市场占有率,包括现在的三星、华为苹果。,随着3G和Android的出现,诺基亚的选择的错误还有多方面的原因,诺基亚市值有2000多亿$市值跌倒100多亿,手机部门最终以72亿美元被微软收购,不过诺基亚并没有消失,最终转型为以移动电信设备业务为主,还有软件和专利授权等业务,成为全球第二、三的通信设备商,还好好的活着,但是往日的辉煌却不在了。诺基亚怎么从一个芬兰做轮胎橡胶的小公司成为全球的科技巨头,又怎么从行业霸主一步步木落被微软低价收购的,后面又机会可以专门做一个分享。

如图(1100,E71,5300)

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3G全球主要有三种标准,W-CDMA(欧洲标准),CDMA2000(美国标准),TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分同步码分多址),所有物理信道的每个时隙间都需要有保护间隔。在TDMA系统中,使用时隙在时域和码域上区分不同用户信号 [2]  )是中国移动主导的中国3G标准,中国的三家运营上分别选择了一种标准,原来我们买全网通手机时可能会注意到手机支持哪些标准。3G可以说是中国移动通信大发展的时期,历史意义非常重要,在这之前通信标准基本没有中国什么事,属于跟班陪玩的角色,那时候华为、中兴还是小角色,牛逼的通信运营商基本都是国外的。3G开始中国主导了一种一种通信标准,开始逐步参与通信标准的制定,我们知道在科技领域最顶级的标准的制定,诺基亚手机部门都没了,每年还能靠专利如可拿数十亿的收入。尽管TD-SCDMA 3G标准尽管不是很成熟,我们知道在3G时代移动的网速是最慢的,因为移动使用的TD-SCDMA,联通(W-CDMA),电信(CDMA2000)速度都比移动的快,还记得联通3G沃,电信的天翼吗?移动基本是假3G,使用当时不太成熟的TD-SCDMA技术标准,有先天劣势,3G时代移动其实没有什么竞争优势,一直在吃GPRS 2.5G的老本,2.5G GPRS网络移动建设和优化的相对好,甩联通电信几条街,所以即使在3G时代,移动并没有太差,所以有老本吃还是挺好的,但是总是吃是不行的,3G时代移动用户被联通和电信抢走了不少。3G时代的诞生了一个伟大的公司就是苹果,这也是终端技术的一个转折,手机也有功能机进入了智能机时代。apple完美击溃NOKIA上位。不过3G时代相对比较短命,说着4G就要粉末登场了。

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4G一上来,移动就迫不及待了(上面铺垫过了,不着急地主的余量就没有了),移动的4G的网络建设是最快的,不快不行呀,不然用户都被抢走了。4G技术标准也主要有两种TD-LTE,FDD-LTE。4G主要核心技术:OFDM技术,MIMO技术,智能天线技术。4G通信技术以之前的2G、3G通信技术为基础,在其中添加了一些新型技术,使得无线通信的信号更加稳定,还提高数据的传输速率,而且兼容性也更平滑,通信质量也更高。4G真正进入了多媒体移动通信时代,3G时代只是移动多媒体时代的开始,4G差不多从2012年开始规模使用,现在大家基本还在使用4G,4G事中国发展的黄金时期,4G时代孕育了中国的通信技术大发展,国人骄傲的华为公司就是在4G时代开始崛起的,以至于成为目前世界首屈一指的巨头,中国菊花开遍世界各地。

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5G,第五代移动通信技术(英语:5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation。5G采用毫米波技术,网络的主要优势在于,数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络,最高可达10Gbit/s,比当前的有线互联网要快,比先前的4G LTE蜂窝网络快100倍。另一个优点是较低的网络延迟(更快的响应时间),低于1毫秒,而4G为30-70毫秒。还有就是大链接,每平方公里可以接入100万台终端。这就是5G网络的三大特点,高速率、低时延、大连接。分别对应三大场景应用,eMBB提供高速率应用,例如VR/AR,高清视频,全息投影等;URLLC低时延应用,例如自动驾驶、人工智能、远程手术等;mMTC大连接应用,就是万物互联应用场景,这是一个革新,之前是人人互联,5G将扩展到人物互联、物物互联时代。5G是运营商不着急,因为4G投入那么多成本还想躺赚一段时间,而且现在真实的5G应用还基本没有。但是各国政府却一个比一个着急,中国也是牟足了劲准备抢跑5G,美国也是好不遮掩的打压中国5G发展,因为大家都看到了5G管道及5G生态应用的威力,上面三大场景的应用可见一般,基本都是未来几十年科技的前沿趋势,所以不抢才怪呢。但是目前属于5G建设的初期阶段,5G标准还在不断完善,5G生态应用完善更是任重道远。

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