大部分通信历史教材,都写着:贝尔是电话的“发明人”;其实,第一部电话真正的发明家是一个叫做安东尼奥·梅乌奇的意大利人。
1871年,带着自己的Teletrofono电话系统去申请专利,他花10美元买了需要每年更新的专利权。3年后,因无力维系这项支出,梅乌奇暂停了专利费的支付。
而贝尔碰巧和梅乌奇在一个实验室里工作过,贝尔和格雷,在梅乌奇不知情的情况下,带着他的关于电话的所有技术文档,相继去美国专利局申请了终身专利。
后来贝尔又通过商业运作手段收购了格雷的一些内容,也另外收购了一些爱迪生的技术,成为了电话技术的商业拥有者,他也一直宣称自己是电话的发明者。
直到2002年,美国众议院才正式把电话发明权交还给梅乌奇。
贝尔电话公司:第一家公众电话服务公司;其后,贝尔电话公司分离出的AT&T构建了公共电话网络PSTN,并成为了延续至20世纪末的电话交换网络的基本形态。
1885年,贝尔成立了AT&T(全称:American Telephone & Telegraph)美国电话电报公司---美国第二大运营商。
在MTS中,如果用户想要拨打电话,必须先手动搜索一个未使用的无线频道,然后先与运营商接线员进行通话,请求对方通过PSTN网络进行二次接续。
整个通话采用半双工的方式,也就是说,同一时间只能有一方说话。说话时,用户必须按下电话上的“push-to-talk(按下通话)”开关。
MTS的计费方式也十分原始。接线员会全程旁听双方之间的通话,并在通话结束后手动计算费用,确认账单。
1969年,美国推出了改进型的MTS车载电话系统,称为IMTS(improved MTS)。
IMTS支持全双工、自动拨号和自动频道搜索,可以提供了11个频道(后来为12个),相比MTS有了质的飞跃。
1947年12月,贝尔实验室的研究人员Douglas H. Ring(道格拉斯·H·瑞因),率先提出了“cellular(蜂窝)”的构想。
蜂窝通信的设想虽然很好,但是,同样受限于当时的电子技术(尤其是切换技术),无法实现。贝尔实验室只能将其束之高阁。
除了AMPS,TACS和NMT之外,1G技术还包括德国的C-Netz、法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI等。这些百花齐放的技术,宣告了移动通信时代的到来。
(事实上,当时并没有1G这样的叫法,只是2G技术出现后,才把它们称为1G,以作区分。)
国家 |
年份 |
公司 |
系统名称 |
技术 |
美国 |
1976年 |
AT&T |
HCMTSàAMPS(Advanced Mobile Phone Service,先进移动电话服务) |
FCC技术800MHz频段,832个双工信道,带宽30KHz |
美国 |
1973年 |
摩托罗拉 |
RCCs(无线电公共载波) |
|
日本 |
1979年 |
NTT(Nippon Telegraph and Telephone) |
自动化蜂窝通信系统 |
88个基站,全自动,FDMA技术,信道带宽25KHz,800MHz频段,双工信道600个 |
挪威和瑞典 |
1981年 |
北欧移动电话 |
NMT( Nordic Mobile Telephones) |
|
英国 |
BT(英国电信)和Racal Millicom(沃达丰的前身) |
TACS(Total Access Communication Systems) |
25KHz,上行890-905MHz,下行935-950MHz,600个信道 |
2G时代
GSM系统主要由移动台(MS)、移动网子系统(NSS)、基站子系统(BSS)和操作维护中心(OMC)四部分组成。
GSM的成立宗旨,是要建立一个新的泛欧标准,开发泛欧公共陆地移动通信系统。他们提出了高效利用频谱、低成本系统、手持终端和全球漫游等要求。
FDMA+TDMA的GSM技术,高通提出的CDMA被无视,高通没有放弃。通话质量高,手机功率小,网络运营成本也更低。
CDMA:码分多址(CDMA)的基本思想是靠不同的地址码来区分的地址。利用码序列相关性实现的多址通信。
网内所有用户使用同一载波、占用相同的带宽、各个用户可以同时发送或接收信号;从2020年起,所有5G终端不允许存在CDMA频段和制式,同时要求不允许存在VoLTE开关。
随后几年,欧洲电信标准组织(ETSI)完成了GSM 900MHz和1800MHz(DCS)的规范制定。
2G采用数字技术取代1G的模拟技术,通话质量和系统稳定性大幅提升,更加安全可靠,设备能耗也大幅下降。
手机信号边上经常看到的E,就是EDGE;EDGE最大的特点就是在不替换设备的情况下,可以提供两倍于GPRS的数据业务速率
首个EDGE网络,是美国AT&T公司于2003年在自家GSM网络上部署的。
中国移动:GSM、TD-SCDMA
中国联通:GSM、WCDMA
中国电信:CDMA、CDMA2000
GSM:我们常说的2G模式,属于第2代蜂窝移动通信技术,其使用频率在800MHz~1800MHz左右。
因为2G时代的中国移动和中国联通都是使用的GSM通信技术,所以这也是为什么你的一部支持GSM的手机可以同时使用中国移动和中国联通这两家运营商的2G手机号码。
CDMA:较先运行于中国联通公司,工作频率上下行都在800MHz左右,卖给了中国电信
1996年,欧洲成立UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信系统)论坛,专注于协调欧洲3G的标准研究。
以诺基亚、爱立信、阿尔卡特为代表的欧洲阵营。开发出了原理相类似的W-CDMA系统(Wide-CDMA),信道带宽达到5MHz,比CDMA2000的1.25MHz更宽。
UMTS是欧洲那边对3G的统称。WCDMA是UMTS的一种实现,一般特指无线接口部分。TD-SCDMA,也属于UMTS。
为了能够和美国抗衡,欧洲ETSI还联合日本、中国等共同成立了3GPP组织(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划),合作制定全球第三代移动通信标准。
北美阵营,内部意见分歧:朗讯、北电为代表的企业,支持WCDMA和3GPP。高通为代表的另一部分势力,联合韩国,组成了3GPP2组织,与3GPP抗衡。他们推出的标准,是基于CDMA 1X(IS-95)发展起来的CDMA2000标准。
中国在这一时期,也推出了自己的3G标准候选方案(也就是大家熟知的TD-SCDMA),共同参与国际竞争。
2009年1月7日下午,工信部举行了一个小型的内部发牌仪式,将TD-SCDMA给了中国移动,与此同时,中国联通获得WCDMA牌照、中国电信获得CDMA2000牌照。
地区 |
公司 |
系统标准 |
备注 |
国内运营商 |
欧洲 |
诺基亚、爱立信、阿尔卡特为代表 |
WCDMA |
信道带宽5MHz |
中国联通:WCDMA牌照营运资格 |
美国 |
高通、韩国三星、摩托罗拉、Lucent |
CDMA2000 |
信道带宽1.25MHz 14.7Mbps的峰值下载和5.4Mbps的峰值上传 |
中国电信:CMDA-2000牌照营运资格 |
中国 |
大唐电信、电信研究院、德国西门子 |
TD-SCDMA |
TDD,SCDMA和智能天线 |
中国移动:TD-SCDMA牌照营运资格 |
2008年,ITU国际电信联盟发布了4G标准.IMT-Advanced,符合要求的有:3GPP的LTE-Advanced,IEEE的802.16m,以及中国工信部提交的TD-LTE-Advanced。
2009年12月14日,全球首个面向公众的LTE服务网络(以4G的名义),在瑞典首都斯德哥尔摩和挪威首都奥斯陆开通。网络设备分别来自爱立信和华为,而用户终端则来自三星。
4G时代,3GPP主导了LTE等标准(我们目前使用的4G技术),IEEE主导了WiMax等标准(曾经在日本,台湾商用)
第五代移动通信技术,4G(LTE/WiMax)之后的新一代移动通信系统
设计5G的场景和目标时,ITU直接采用了中国IMT-2020推进小组的两个场景(mMTC和URLLC),并归纳了eMBB,因此这些场景是:
增强型移动宽带(eMBB,Enhanced Mobile Broadband),
大规模机器通信(mMTC, Massive Machine Type Communications)
超可靠和低延迟通信(URLLC, Ultra-Reliable and Low Latency Communications).
手机,视频,日常工作属于eMBB,智慧城市,物联网的机器规模巨大属于mMTC,车联网需要低延迟高可靠性属于URLLC。