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移动通信技术发展简史

录入人: 访问次数: 2018-07-03 09:39

      从人类社会诞生以来,更加快捷高效的通讯就成为人类矢志不渝的追求。在古代,人类通过道路相告、飞鸽传书、烽火狼烟方式传递信息,这些传递信息的方式效率极低,而且受到地理环境、气象条件的极大限制。1844年,美国人莫尔斯(SBMorse)发明了莫尔斯电码,并在电报机上传递了第一条电报,开创了人类使用来传递信息的先河,人类传递信息的速度得到极大的提升,从此拉开了现代通讯的序幕。1864年麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存在,1876年赫兹用实验证实了电磁波的存在,1896年意大利人马可尼第一次用电磁波进行了长距离通讯实验,人类开始以宇宙的极限速度--光速来传递信息,从此世界进入了无线电通信的新时代。我们今天所要说的5G,就是现代意义上的无线电通讯,即移动通讯。 

  现代移动通讯以1986年第一代通讯技术(1G)发明为标志,经过三十多年的爆发式增长,极大地改变了人们的生活方式,并成为推动社会发展的最重要动力之一。下面我们先来回顾一下从1G4G的发展历程。

  1G时代:大哥大横行的年代

  最能代表1G时代特征的,是美国摩托罗拉公司在上世纪90年代推出并风靡全球的大哥大,即移动手提式电话。相信经历过那个年代的人们都还记得,风衣、墨镜、大哥大这样的打扮在那个年代可是身份和财富的象征。大哥大的推出,依赖于第一代移动通讯系统(1G)技术的成熟和应用。

  1986年,第一代移动通讯系统(1G)在美国芝加哥诞生,采用模拟讯号传输。即将电磁波进行频率调制后,将语音信号转换到载波电磁波上,载有信息的电磁波发布到空间后,由接收设备接收,并从载波电磁波上还原语音信息,完成一次通话。但各个国家的1G通信标准并不一致,使得第一代移动通讯并不能全球漫游,这大大阻碍了1G的发展。同时,由于1G采用模拟讯号传输,所以其容量非常有限,一般只能传输语音信号,且存在语音品质低、讯号不稳定、涵盖范围不够全面,安全性差和易受干扰等问题。

    2G时代:诺基亚崛起时代

  1994年,前中国邮电部长吴基传用诺基亚2110拨通了中国移动通信史上第一个GSM电话,中国开始进入2G时代,在这之后的那些年,诺基亚带给了我们无数经典手机。

1G不同的是,2G采用的是数字调制技术。因此,第二代移动通信系统的容量也在增加,随着系统容量的增加,2G时代的手机可以上网了,虽然数据传输的速度很慢(每秒9.6--14.4kbit),但文字信息的传输由此开始了,这成为当今移动互联网发展的基础。

  2G时代也是移动通信标准争夺的开始,主要通讯标准有以摩托罗拉为代表的CDMA美国标准和以诺基亚为代表的GSM欧洲标准。最终随着GSM标准在全球范围更加广泛的使用,诺基亚击败摩托罗拉成为了全球移动手机行业的霸主,直到乔布斯iphone的诞生……

  3G时代:移动多媒体时代的到来

  2G时代,手机只能打电话和发送简单的文字信息,虽然这已经大大提升了效率,但是日益增长的图片和视频传输的需要,人们对于数据传输速度的要求日趋高涨,2G时代的网速显然不能支撑满足这一需求。于是高速数据传输的蜂窝移动通讯技术——3G应运而生。

  相比于2G3G依然采用数字数据传输,但通过开辟新的电磁波频谱、制定新的通信标准,使得3G的传输速度可达每秒384kbit,在室内稳定环境下甚至有每秒2 Mbit的水准,是2G时代的140倍。由于采用更宽的频带,传输的稳定性也大大提高。速度的大幅提升和稳定性的提高,使大数据的传送更为普遍,移动通讯有更多样化的应用,因此3G被视为是开启移动通讯新纪元的重要关键。

  2007年,乔布斯发布iphone,智能手机的浪潮随即席卷全球。从某种意义上讲,终端功能的大幅提升也加快了移动通信系统的演进脚步。2008年,支持3G网络的iphone3G发布,人们可以在手机上直接浏览电脑网页,收发邮件,进行视频通话,收看直播等,人类正式步入移动多媒体时代。

    4G时代:移动互联网时代来临

  201312月,工信部在其官网上宣布向中国移动、中国电信、中国联通颁发“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)”经营许可,也就是4G牌照。至此,移动互联网进入了一个新的时代。

  4G是在3G基础上发展起来的,采用更加先进通讯协议的第四代移动通讯网络。对于用户而言,2G3G4G网络最大的区别在于传速速度不同,4G网络作为最新一代通讯技术,在传输速度上有着非常大的提升,理论上网速度是3G50倍,实际体验也都在10倍左右,上网速度可以媲美20M家庭宽带,因此4G网络可以具备非常流畅的速度,观看高清电影、大数据传输速度都非常快。

    如今4G已经像 水电一样成为我们生活中不可缺少的基本资源。微信、微博、视频等手机应用成为生活中的必须,我们无法想象离开手机的生活。由此,4G使人类进入了移动互联网的时代

  5G时代:万物互联的时代

  随着移动通信系统带宽和能力的增加,移动网络的速率也飞速 提升,从2G时代的每秒10Kbit,发展到4G时代的每秒1Gbit,足足增长 了10万倍。历代移动通信的发展,都以典型的技术特征为代表,同时诞生出新的业务和应用场景。而5G将不同于传统的几代移动通信,5G不再由某项业务能力或者某个典型技术特征所定义,它不仅是更高速率、更大带宽、更强能力的技术,而且是一个多业务多技术融合的网络,更是面向业务应用和用户体验的智能网络,最终打造以用户为中心的信息生态系统。

      尽管相关的技术还没有完全定型,但是5G的基本特征已经明确:高速率(峰值速率大于每秒20 Gbit,相当于4G20倍),低时延(网络时延从4G50ms缩减到1ms),海量设备连接(满足1000亿量级的连接),低功耗(基站更节能,终端更省电)。

      5G将渗透到未来社会的各个领域,5G将使信息突破时空限制,提供极佳的交互体验,为用户带来身临其境的信息盛宴,如虚拟现实;5G将拉近万物的距离,通过无缝融合的方式,便捷地实现人与万物的智能互联。5G将为用户提供光纤般的接入速率,时延的使用体验,千亿设备的连接能力,超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多场景的一致服务,业务及用户感知的智能优化,同时将为网络带来超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低,最终实现信息随心至,万物触手及

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