1G到5G,中国是如何赶超欧美?

2020-11-20 15:39:16
知了珺
5G
全文共约 5265 字,阅读约需 11~18 分钟。
不过1G时代终究存在太多缺点。容量小、质量差、制式太多又互不兼容,通话质量也不高,所以很快就被新兴的技术取代。一般来说,每个时代的通讯技术都会有一个技术标准,而2G时代的标准就是以美国为代表的CDMA和欧洲的GSM标准,它们分别代表着摩托罗拉和诺基亚,后者也就是我们俗称的全球通,是1995年到2008年的核心技术,能够实现电话短信上网等功能。

你是否能够想象,没有手机的生活。或许对老一辈的人还好说,但年轻一辈的人应该就受不了吧,而这体现的就是人们对于通讯技术的依赖,移动通信技术被称为可以改变世界的技术,它并不仅仅就体现在手机上。包括如今发展的电脑、机器人、智能家居、网上购物、视频通讯、军事武器等等,这些都是移动通讯发展到一定阶段的产物,它已经对人的生活、生产、工作、娱乐乃至经济文化政治产生了深远影响。

2345截图20201119114036.png

因此在各个时代中,掌握更快更方便的通讯手段,就成为了每个国家最核心的主题。现如今,移动通讯技术发展已经正式迈入第五代,不过对于各个时代中的差别,以及中国在其中扮演的角色,很多人却并不知晓,所以今天我们就来谈一谈,中国通讯那些年中的惊天逆袭。

移动通信简单来说,就是移动体之间的通信,是经过基站子系统和移动交换子系统等设备,组成的蜂窝移动通信网络,能够提供话音、数据、视频图像等业务。它最早的历史可以追溯到19世纪,1864年麦克斯韦证明了电磁波的存在。1900年马可尼利用电磁波进行了远距离无线电通信,从此世界就走向了无线电通行的时代。

2345截图20201119114036.png

不过要说现代移动通讯的历史,还得说到1978年以后,美国贝尔实验室率先开发了移动电话业务AMPS,这是第一种真正意义上实现。随时随地通信能力的蜂窝移动通信系统,也就是我们俗称的1G时代,能够实现简单的较短距离的通话,发布后很快就被美国进行大规模的部署,欧洲国家也随之跟进。1986年摩托罗拉8000X在美国芝加哥诞生,正式宣布了现代移动通信时代的开启。在那个年代中,摩托罗拉8000X被乘坐“大哥大”是真正意义上大哥中的大哥。

2345截图20201119114036.png

那1G时代中的中国呢?

很可惜,尽管1G通信存在大量缺点,但当时中国无法掌握那么高端的技术也缺乏相关的专利,整体处于一片空白的阶段,一直到美国部署接近10年后,广州才有第一个1G网络。

不过1G时代终究存在太多缺点。容量小、质量差、制式太多又互不兼容,通话质量也不高,所以很快就被新兴的技术取代。一般来说,每个时代的通讯技术都会有一个技术标准,而2G时代的标准就是以美国为代表的CDMA和欧洲的GSM标准,它们分别代表着摩托罗拉和诺基亚,后者也就是我们俗称的全球通,是1995年到2008年的核心技术,能够实现电话短信上网等功能。

2345截图20201119114036.png

而中国呢,在那个年代中依旧处于一个跟随状态,因为标准和专利都是由欧美掌握。1995年中国移动开始使用GSM技术建立2G网络,是花费巨资从爱立信手中后设立的。而1999年中国联通和高通谈判也引进了CDMA技术,2001年正式落成,从此,中国也才正式进入2G时代。

等到中国真正进入国际通讯界的时候,是在3G时代,3G时代有一个很厉害的公司,叫做高通,作为2G的推行者,高通在2G时代下积累了大量技术,率先执行了将CDMA算法嵌入芯片的方案。成功将通讯基带、CPU、GPU等等整合到芯片中,如此一来就奠定了3G时代霸主的地位,在那个时代中,高通的CDMA-2000标准十分牢靠,它卖出的芯片越多,标准就能更加推广。

2345截图20201119114036.png

因此欧洲的老牌通讯巨头联合组成了3GPP绕过专利,完成了W-CDMA标准。并在原来全球通的基础上进行推广,很快就抢回了不少份额,美国高通一看大事不妙,做出了一个决定,那就是邀请中国加入了3G国际标准。当时的中国标准TD-SCDMA是基于高通标准而改造的,美方依旧可以收取专利费,同时还能够合力抵抗欧洲,所以在高通的帮助下,3G时代中,中标TD-SCDMA美标DCMA-2000和欧标W-CDMA成为了全球三大3G标准,也就是在那时候,中国通讯取得了前所未有的突破。

2345截图20201119114036.png

所以在4G时代中,中国通讯终于实现了后来居上,取得了和欧美巨头并肩而行的技术,4G是一种比3G快上百倍的技术,在静态输送速率能达到1Gb,高速移动状态下也能够达到100Mb。真正意义上实现了随时随地的通讯。因此,在这个时代中手游、网上购物和支付、视频APP取得了突破,所以4G标准的竞争特别激烈,最终有两个标准脱颖而出。一个是欧洲的FDD技术,这是根据4G正交分频多工技术,衍生出来的一种频分双工(FDD)的模式,制霸了欧洲市场。

2345截图20201119114036.png

而我们中国则是抓住了机会,研究正交分频多工技术的另一个模式,时分双工(TDD)模式,最终做出了TD-LTE技术,从此第一个由中国主导的,具有全球竞争力的标准正式诞生,在4G时代中TD-LTE基站占据了全球40%的份额,让中国真正意义上,成为了通讯游戏规则的制定者。

但通讯技术的发展只会不断向前

从1G时代的空白,到4G时代的后来居上,中国通讯深知全球通讯博弈的凶险,也更加明白技术标准的重要性。所以从2016年开始,一场针对5G技术的研发,就在中国悄悄孕育,最终带给了世界一份惊喜。

纽约时报曾经这么评价5G技术,将它评价为一场新的军备竞赛,认为谁能够控制5G的标准,谁就能够在经济、军事和情报领先别人,会这么说的缘故,主要是因为5G技术其实更像是一场革命,如果说4G影响生活的话,那么5G影响的就是社会。

2345截图20201119114036.png

它主要应用于两个方面,一个是移动互联网,能够让手机功能更加方便快捷,不仅能够提供超高清视频。也能够提供浸入式游戏等交互方式的再升级。但另一个方面5G服务的是物联网。简单来说,它能够实现机器通信、智能化机器人、智能家居、车联网、移动医疗,工业互联网系统的应用和推广,将人与人之间的信息连接,变成一个面向万物的统一连接架构和创新平台。毫无疑问,5G技术是影响世界的关键,也就导致了一场针对5G商用的竞争,在各国之间悄然兴起。

针对5G的研发,全球各国都希望能够率先掌握和突破

2013年2月在欧洲通讯巨头的牵头下,欧盟宣布拨款5000万欧元加快5G技术的发展。计划在2020年推出一个成熟的标准,长久以来作为通讯业的大本营,欧洲的通讯巨头迫切希望能够巩固自己的霸主地位。同年2月韩国三星宣布,已经成功开发了第5带移动通信的核心技术,计划在2020年开始商业化,这是三星电子在5G研发首先攻破的一个难题,也让5G这个概念开始深入人心。

2345截图20201119114036.png

次年5月,日本电信营运商NTT宣布和6家厂商合作,开始测试凌驾于4G以上的高速网络,期望于在2020年开始运作。2015年美国移动运营商Verizon宣布,从2016年开始试用5G网络,2017年在美国部分城市全面商用,计划在2020年全国通用。而我们中国在5G的研发比较晚,虽然13年就启动研究,但主要在2016年到2018年进行,主要分为5G关键技术,5G技术方案验证和5G系统验证三个阶段。

不过,虽然发展时间比较晚,但中国发展5G的速度却特别快,中国的优势在于有一个极为有力的主导机构。因此短短几年,基建的脚步就让5G基站走入各大城市。在2018年前,中国就建设了不少于500个的5G终端。所以在2018年的2月沃达丰和华为就宣布在西班牙采用了非独立的3G PP 5G新无线标准,并在sub6频段完成了全球首个5G通话测试。从此,中国的5G技术商用就走向了高速发展的阶段。

2345截图20201119114036.png

几天后华为再度发布了首款3GPP标准的5G商用芯片和商用终端,经过几个月的沉淀,这些成果最终在TSG RAN上正式发布。也宣告着首个真正完整意义的国际5G标准正式出炉。也代表着中国率先掌握了5G技术的标准,实现了在该技术上的最早突破。

华为是如何做到的呢

其实就是使用ALL-Cloud的概念,建立了一种全新的传输网络,来将速率提高到极限,满足了5G技术的运输标准。所以一发布,就引来了许多国家的焦虑。美国在该年宣布,在12月21日将实现12个城市开放5G服务网络,韩国则是同步在部分地区推出5G服务,正式推进2020年实现5G全国覆盖。

2345截图20201119114036.png

当然,这些标准目前都还没有被国际认可。比较认可的还是我们中国,从2019年6月开始,中国就发放了5G商用拍照正式进入了商用元年。并在中国各地兴建5G基站,5G基站数目超过60万个,覆盖全国地级以上的城市。

为何中国的5G技术标准最有可能呢

最主要的就是因为在该领域上,中国领先其他国家的优势太大。首先从硬件上,中国的底子好。单单电信的总基站就超过640万个,以印度为例,他们全国上的基站不超过70万个,两者差距十分明显,更别说5G基站了。目前中国的基站数目远远领跑全球,5G也已经商用了一年,在终端上的成就远超其他国家。

2345截图20201119114036.png

同时在核心专利上,中国截止2019年共申请了21项5G专利。第二名的美国仅有9项就是日本也仅有4项,这导致了他们发展的时候,绕不开我们的技术壁垒,同时在市场方面,中国庞大的市场,是世界上最大的市场。也理应成为世界标准的主要指导者。所以目前的中国,已经从军备竞赛中脱颖而出,为了5G标准最重要的参考,成为了国际领头羊。

这个科技发展的年代中,掌握先机是核心要领,率先掌握划时代的科学技术。也就意味着,能够比别人更早一步发展,而要说目前最先进的技术,5G技术理应是其中的一个。

几乎所有的地球人都知道,接下来的几年是属于5G时代,它是通讯技术的第五代版本,和前几代的移动网络相比,5G网络的能力有着飞跃式的发展。具体来说,它有着3大能力,分别是增强型移动宽带,海量机器类通行和低时延高可靠通讯。简单来说就是有超越光纤的传输速度,能够应用到更多的领域上,和低时延安全性高的通讯环境。所以5G技术的到来,将会开启一个充满机会的时代,带动社会的高速发展。

2345截图20201119114036.png

那么如何在5G时代中掌握先机呢?

有一个重要的参考,那就是标准制定,3GPP(国际通信行业标准化组织)是制定移动通讯网络标准的一个组织。2G时代的GSM 3G时代的CDMA-2000,4G时代的TD-LTE就是他们组织规划下,经过TTU(国际电信联盟)认可的标准,掌握它也就代表,全球各厂商都需要按照标准。来进行设备生产组网和终端的接入,但标准下的专利掌握在少数厂商中,因此其他公司就需要向这些厂商,获取专利许可或者采用花钱购买的方式,来进行生产,这也是为何各国之间竞争5G标准的缘故。

而在这一场竞争中,中国如今已经率先脱颖而出,我们发展的时间久,技术专利多,基站分布最为完善,在终端设备的应用也最为超前。因此中国成为了国际的领头羊。

但时至今日,中国5G已经商用了一年,很多人还是不清楚5G有啥成果,甚至觉得5G好像可有可无,没有丝毫作用。所以今天我们就来探讨一下,5G商用一年后,中国有哪些变化。

2345截图20201119114036.png

为何5G会让人觉得可有可无呢?主要是因为,2020年是中国5G的建设阶段,也就是在全国城市建设5G基站实现信号覆盖。因此在当下5G的商用成果还并不明显,目前主要也就是在北京杭州上海广州苏州武汉等地进行5G试点。

不过只要你体验过它,你就会了解如今5G带来的第一个变化,那就是快,在5G的时代中,人们能够享受到最佳的网络体验,举一个简单的例子,4G的峰值是1G的上网速率,但5G最高可以达到10G。这意味着在5G网络的环境下,一部超高清画质的电影可能在几秒钟内就可以下载完成。而一个大容量的游戏,也仅需几秒就能够下载。从此告别,电影看到一般不断缓存的情况,如果你还在为下载速率发愁的话,5G将会改变你的这个情况。

而5G网络带来的第二个变化,就是催生了很多特殊产业,就比如VR。VR又被叫做虚拟现实,是20世纪发展的一种全新实用技术,能够模拟虚拟环境,从而使人拥有一种环境沉浸感。和AR相比它主要体现在消费领域的应用,但这个技术的发展并不容易,带宽的不稳定和低效,是阻碍其发展的最大原因。而5G就能解决这个问题,它能够满足现阶段VR的网络速率要求,还有着极强的稳定性,可以让用户在体验中不会因为卡顿等原因,而充满违和感。

以江西南昌红谷滩5G云VR示范区为例,目前就吸引了不少科技爱好者参与,但这个领域目前还在初步试验当中。因此,技术的不完全,并没有给人带来很大的惊艳感。

2345截图20201119114036.png

而5G的商用案例还有不少。天津海尔洗衣机工厂5G智慧园区和三一重工5G智能制造等等实现的是5G在工业领域的应用,以5G带来的高效率,实现工厂的智能化生产和管理。

而5G BRT智能网联系车路协同系统,和武汉智能网联汽车测试示范区,则是将5G应用到了车联网领域,更好地完成信息交通。

就是在医疗领域,如今也已经明确规定,要推动5G加医疗健康的创新发展,将领域拓展到院前急救远程医疗。智能影像辅助诊断等方面的领域,就比如今年年初的疫情爆发,5G引导下的远程会诊智能医护机器人,等多种5G应用被迅速投入抗疫,也体现了它的部分价值。

2345截图20201119114036.png

事实上,5G商用一年,整体来看对中国的改变并不大。最主要的原因就是目前处于建设阶段,并且现代社会的发展程度,还不足以服务5G,就比如机器人领域。5G能够满足智能机器人的需求,但智能机器人的发展阶段,却无法体现5G的性能。因此,5G在当下对中国的改变是缓慢的,也就会给人一种5G。好像用处不大的感觉。但要我说,它目前最大的作用,应该是能够让人们的思维变得开拓。就比如在4G应用那年,谁又能想到,线上支付和短视频平台的兴起,而未来的5G会带来什么变化,就需要交给脑洞大的你,想一想了。

收藏
免责声明:凡注明为其它来源的信息均转自其它平台,由网友自主投稿和发布、编辑整理上传,对此类作品本站仅提供交流平台,不为其版权负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。如果您发现网站上有侵犯您的知识产权的作品,请与我们取得联系,我们会及时修改或删除。联系邮箱:leixiao@infoobs.com