從1G到5G再到6G,移動(dòng)通信技術(shù)30年
自上世紀(jì) 80 年代以來,移動(dòng)通信基本上以十年為周期出現(xiàn)新一代革命性技術(shù),持續(xù)加快信息產(chǎn)業(yè)的迭代升級,不斷推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的繁榮發(fā)展,如今已成為連接人類社會(huì)不可或缺的基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)。
人們對于信息需求的無止境追求,推動(dòng)了移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。移動(dòng)通信從 1G 逐步發(fā)展至現(xiàn)在的 5G, 目前5G 已經(jīng)在全球范圍內(nèi)開始大規(guī)模部署,各國更是已將6G列入未來幾年的國家計(jì)劃。

1980年后,1G盛行
1G,即第一代移動(dòng)通信技術(shù),以模擬信號為傳輸載體的蜂窩無線電話系統(tǒng)。
1978年底,美國貝爾試驗(yàn)室成功研制了全球第一個(gè)移動(dòng)蜂窩電話系統(tǒng)AMPS;
1980年,瑞典、丹麥、挪威、芬蘭等北歐4國在研制成功了NMT-450網(wǎng)絡(luò);
1983年,AMPS在美國芝加哥正式投入商用并迅速在全美推廣,美國成為第一個(gè)使用AMPS網(wǎng)絡(luò)的國家;
1984年,德國完成了C網(wǎng)絡(luò)(C-Netz);
1985年,英國研制出頻段在900MHz的(TACS,Total Acce Communications System)網(wǎng)絡(luò);
1987年11月18日,我國的第一代模擬通信系統(tǒng)開通并正式商用,采用的是英國TACS制式全接入通信系統(tǒng)。
1995年后,2G盛行
2G,第二代移動(dòng)通信技術(shù),以數(shù)字語音傳輸技術(shù)為核心。2G比1G具有更高的保密性和更大的系統(tǒng)容量。
1991年,歐洲開通了“全球通訊系統(tǒng)”(GSM, Global System for Mobile Communications),也就是我們之前在營業(yè)廳辦電話卡時(shí)的“全球通”;
1995年我國正式進(jìn)入2G時(shí)代,以GSM為主,IS-95、CDMA為輔的第二代移動(dòng)通信用十年的時(shí)間,發(fā)展了近3億用戶;
2002年1月8日中國聯(lián)通在正式開通CDMA網(wǎng)絡(luò)并投入商用,CDMA技術(shù)擁有系統(tǒng)容量大,保密性高、綠色環(huán)保、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
2019年10月,工信部表示,2G、3G退網(wǎng)的條件已經(jīng)逐漸成熟,鼓勵(lì)運(yùn)營企業(yè)積極引導(dǎo)用戶遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)。2G網(wǎng)絡(luò)作為目前運(yùn)行時(shí)間最長技術(shù)最成熟的網(wǎng)絡(luò),隨著新技術(shù)的到來,也終究退出移動(dòng)通信的舞臺(tái)。
2009年后,3G盛行
3G是第三代移動(dòng)通信技術(shù),是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通信技術(shù)。3G相比2G具有更快的速率,更大的帶寬,更好的用戶上網(wǎng)體驗(yàn)。
2000年5月,國際電信聯(lián)盟正式公布第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),我國提交的TD-SCDMA正式成為國際標(biāo)準(zhǔn),與歐洲WCDMA、美國CDMA2000成為3G時(shí)代最主流的三大技術(shù)之一。中國的加入,使得無線通信的格局再次發(fā)生變化:1G時(shí)代的一家獨(dú)大,到2G時(shí)代兩強(qiáng)對峙, 在3G時(shí)代形成了三足鼎立的局面。
然而3G時(shí)代在我國的時(shí)間很短,2009年發(fā)3G牌照,2014年就發(fā)了4G牌照,滿打滿算也不過5年時(shí)間。
2013年后,4G盛行
4G,第四代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式,集3G與WLAN于一體;4G的MIMO,即多進(jìn)多出的天線技術(shù)則提升了頻率復(fù)用度,相當(dāng)于通過修多車道將路修得更寬,可以同時(shí)容納多輛車并排行駛,跨載波聚合能獲得更大的頻譜帶寬從而提升數(shù)據(jù)速率。
4G網(wǎng)絡(luò)速度大致可比3G網(wǎng)絡(luò)快10倍。4G相關(guān)技術(shù)不僅提高了速率,使得速率從3G時(shí)代的10Mbps數(shù)量級提高了100Mbps的數(shù)量級,還為向5G演進(jìn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
2013年12月4日,工信部向中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通正式發(fā)放了第四代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)TD-LTE牌照(即4G牌照), 另外,中國聯(lián)通與中國電信還將各獲得一張F(tuán)DD-LTE牌照。
無論是3G還是4G,我國頒發(fā)的牌照都比國外晚了5-10年,雖然做追隨者不需要付出太大的成本也能享受科技帶來的紅利,但畢竟受制于人。
5G時(shí)代來臨
5G,第五代通信技術(shù),主要特點(diǎn)是超寬帶,超高速度,超低延時(shí)。
2019年6月6日,工信部正式向中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照,中國正式進(jìn)入5G商用元年。
4G改變了我們的生活,而5G已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出個(gè)人生活的影響,成為國家基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)重要組成部分。5G定義的三大應(yīng)用場景中mMTC(大規(guī)模機(jī)器通信),就是針對大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的應(yīng)用, 物聯(lián)網(wǎng)使得每一個(gè)從公共基礎(chǔ)設(shè)施到工廠到家庭的設(shè)備都能產(chǎn)生連接,涉及到生產(chǎn)、生活的方方面面,5G網(wǎng)絡(luò)的可用性、可靠性、穩(wěn)定性、安全性,尤為重要,其地位足可以上升到國家戰(zhàn)略的高度。5G的革命性意義,不是3G到4G轉(zhuǎn)變的這種維度,而是關(guān)系到整個(gè)國家的利益。
6G已然開啟
2019 年初,美國總統(tǒng)特朗普公開表示要加快美國 6G 技術(shù)的發(fā)展。
2019 年 3 月,芬蘭奧盧大學(xué)主辦了全球首個(gè)6G峰會(huì)。基于 6G 峰會(huì)專家的觀點(diǎn), 奧盧大學(xué)與2019年10月份發(fā)布了全球首份 6G 白皮書,提出 6G 將在 2030 年 左右部署,6G 服務(wù)將無縫覆蓋全球,人工智能將與 6G 網(wǎng)絡(luò) 深度融合,同時(shí)提出了 6G 網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、頻段、時(shí)延、連 接密度等關(guān)鍵指標(biāo)。
2019 年 4 月,韓國通信與信息科學(xué)研究院召開了 6G 論壇,正式宣布開始開展 6G 研究并組建6G研究小組,任務(wù)是定義 6G 及其用例/應(yīng)用以及開發(fā) 6G 核心技術(shù)。
2019 年 6 月,英國電信集團(tuán)(BT) 首席網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師Neil McRae預(yù)計(jì)6G將在2025年得到商用, 特征包括“5G+衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)(通信、遙測、導(dǎo)航)”、以“無線 光纖”等技術(shù)實(shí)現(xiàn)的高性價(jià)比的超快寬帶、廣泛部署于各處 的“納米天線”、可飛行的傳感器等。
2019 年 11 月 3 日,中國成立國家 6G 技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組和總體專家組, 標(biāo)志著中國 6G 研發(fā)正式啟動(dòng)。
通信技術(shù)的演進(jìn)史也是社會(huì)發(fā)展的演變史。從1G到5G再到6G,我們看到了人類對科技孜孜不倦的追求,也看到了科技給人們生活帶來的巨變;我們經(jīng)歷了通信技術(shù)領(lǐng)軍者從北美到歐洲到亞洲的變遷,也切身感受到了其他發(fā)達(dá)國家的高強(qiáng)度打壓。想要在移動(dòng)通信賽道上占據(jù)優(yōu)勢、成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定者,吾輩當(dāng)自強(qiáng)!