从1G至5G,移动通信的发展历程

嘉慧浏览趣事 2024-12-22 03:06:05

在19世纪下半叶,有线电报与电话使通信的性质发生了转变。短短数年之间,信息传递的速度便由人类的速度提升至光速。在20世纪,第二次革命降临,无线电将这些通信从电线的束缚中解放了出来。

第1点

—The first—

移动通信由1G至5G的演进历程

1978年,全球首个移动通信系统于美国芝加哥正式开通。1987年,中国通过引进设备,在广东成功搭建起了国内第一个移动电话网络,此即为第一代移动通信(1G)。

当时采用的是模拟技术,其容量有限且价格高昂。当时的手机有着一个颇为霸气的名字——“大哥大”,其外形如同大砖头般硕大,也只有极少数具有雄厚经济实力的“大哥大式”人物才有能力购买并使用,毕竟在那个年代,一部“大哥大”的价格或许相当于工薪阶层一年的薪资。

自30年代至90年代,移动通信技术迎来了革命性的跨越,从模拟技术迈向数字技术,第二代移动通信(2G)应运而生。2G基于GSM和CDMA等数字移动通信技术,通话质量更加清晰、稳定,还开启了短信功能这一低质移动通信方式。

随着成本的降低,手机开始走入普通大众的生活,许多人也在这个时代拥有了属于自己的手机。大家是否还记得当年所使用的手机品牌呢?诸如诺基亚、摩托罗拉、爱立信等,这些都是当年声名远扬的通信大品牌,正是它们让手机从奢侈品逐渐变为寻常百姓家的日常用品。

步入本世纪,移动通信再次实现历史性的突破,第三代移动通信(3G)开启了宽带移动通信的新时代,能够处理图像、音乐、视频等多媒体形式。

在技术层面,除了国外提出的WCDMA和CDMA2000标准外,中国在3G时代首次提出了自己的移动通信标准——TD-SCDMA,实现了移动通信技术的重要突破。

3G最初旨在发展视频通话业务,然而未曾料到,在这一阶段手机发生了颠覆性的变革。2007年,苹果公司的乔布斯推出了iPhone智能手机,彻底改变了手机的使用模式,与2G时代的手机相比,3G手机可谓焕然一新。

智能手机的诞生,使手机不仅是通话的工具,更成为互联网的接入终端,移动通信自此迈入移动互联网时代。中国于2009年正式开启3G商用,到2013年又迎来了4G商用时代。

4G相较于3G,接入速率大幅提升,有力推动了短视频、网上购物、视频会议、手机支付等新兴移动互联网业务的蓬勃发展,在商业领域取得了辉煌成就。

移动通信的技术标准大致遵循每10年更新一代的规律不断演进,从1G到5G,每个阶段在通信技术、业务类型等方面均存在显著差异,且遵循不同的技术标准,传输速率持续攀升,业务类型也愈发丰富多样。

中国在移动通信技术领域实现了从最初的空白,到2G时代的跟随,再到3G时代的突破,以及4G时代的并跑,直至如今5G时代的引领地位。

第2点

—The second—

那么,5G究竟是什么呢?

国际电信联盟(ITU)明确了5G的三大应用场景,即增强移动宽带(eMBB)、高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)。这三大场景的关键技术指标分别为用户速率、空口时延和连接密度。

5G的用户体验速率可达数百兆,是4G的10倍之多。例如,使用4G下载一部高清电影可能需要几分钟,而借助5G或许仅需短短几秒,极大地提升了用户体验。

空口时延指的是信号在无线网络中传输的延迟时间,5G要求将其控制在1毫秒以内,仅为4G的十分之一。低时延对于众多行业应用至关重要,如智能制造中的工业控制,其操作要求在毫秒级别,4G难以满足这一需求,而5G的低时延特性恰好能够很好地契合工业控制的要求。

最后是连接密度,5G旨在实现每平方公里100万的连接数量,毕竟5G着眼于万物互联,尽管全球人口仅有70多亿,但需要连接的机器数量可能高达上千亿,因此对连接密度有着更高的要求。

全球各国都高度重视5G的发展,截至今年二季度,全球约有119个国家部署了320张5G网络。中国的5G于2019年正式商用,截至今年9月,商用5年来,中国已建成超过400万个5G基站,占全球总量的60%以上,5G用户普及率也已达到70%。

【文本来源@科普中国的视频内容】

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