摘要：工信部特聘专家，三大运营商技术指导孙松林教授对移动通信发展历程进行了系统分析，让我们了解5G将如何改变世界，如何改变我们的生活。今天，我们一起来看看吧。

　　从电话的发明到第一部手机的诞生，用了100年;从手机诞生到4G普及，用了不到30年。回顾从1G到5G的发展历程，感慨万千。

　　今年以来，与5G相关的政策研究、技术发展预测、商业场景应用等出现井喷式现象。5G到底是什么?从1G到5G我们经历了哪些改变?

　　工信部特聘专家，三大运营商技术指导孙松林教授对移动通信发展历程进行了系统分析，让我们了解5G将如何改变世界，如何改变我们的生活。今天，我们一起来看看吧。

　　题记

　　近几个月爆火的电视剧《长安十二时辰》中，除了精彩紧凑的剧情和演员精湛的演技，更让我们认识了一套长安城中用于传递情报的“望楼”体系。

　　城内每300步就有一个望楼，通过信号板的上图案的变化进行破译，让信息瞬间传遍整个长安城。

　　无论是“烽火狼烟”还是“望楼传信”，或者是“鸿雁传情”，这些都是传统形式的无线通信、可见光通信。

　　这些通信体系都是给人设计的，所以在距离、信息量传输上不能超出人的生理极限，比如说视距远近。

　　电气革命时代之后，通信系统的范围和效率大幅度上升，电报、电话的使用让我们突破了视距约束，移动通信的出现更是让随时随地与任何人之间的通信成为可能。

　　随着自动化、智能化的不断普及，包括传感器、控制器在内的各种机器开始被赋予越来越强大的功能，物体被赋予了主动产生信息、主动通信、主动接收信息的功能，人不再是信息的最初发起者和最终消费者!

　　5G之前的所有通信系统都是“以人为中心”来设计的，偶尔会兼顾物，但是5G带来的三大应用场景将产生第一次全面针对物而不是人的通信标准，各项指标都已经远远超越人的极限。5G时代也将是从语言文字到万物互联转变的起始点。

　　01

　　什么是5G?不只比4G多1G

　　说到G，很多人首先会想到我们常说的流量单位。但是5G的这个G和流量完全不是一回事。

　　1、2、3、4、5G的G是英文Generation的缩写，翻译过来就是“代”的意思。

　　5G就是指第五代移动通信技术，也是最新一代的蜂窝移动通信技术，也是既也是即4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。

　　相对于之前几代通信技术来说，5G的到来不仅仅提供了超高的网速。

　　5G时代，我们将进入一个智能感应、大数据、智能学习整合起来的万物互联时代。

　　虽然距离5G的完全普及还需要一段时间，但是5G的三大应用场景绝对会让我们进入一个全新的世界。

　　增强移动宽带，网速飞跃式提升

　　1G打电话;2G发短信;3G刷网页;4G看视频;5G时代，标清的视频还不够，要看就看高清、蓝光的!5G将提供大带宽高速率的移动服务，主要面向3D/超高清视频、AR/VR(增强现实/虚拟现实)、云服务等应用。

　　我们使用的4G网络一般用户实际下载速度为50Mbps，5G将移动网络速度大大提升，理论上可以达到1Gbps左右。

　　在5G网络之下，我们下载一部高清电影需要两三秒钟就完成了!

　　海量机器类通信，万物互联的未来

　　5G最主要的价值之一，就是突破了人与人之间的通信，使人与机器、机器与机器之间的通信成为可能。

　　2008年，美国政府将 IBM 公司的“智慧地球”作为了国家战略。随后，2009年6月，欧盟提出了物联网行动计划;2009年 8月中国提出了“感知中国”战略;日本提出了i–Japan 国家战略。诸多国家和地区纷纷推出了自己的物联网战略，一时间，全球刮起了物联网热潮。

　　5G技术让大量的物联网应用得以实现，比如电线杆、车位、井盖、门锁、空气净化器、冰箱、电视、洗衣机等等全部接入网络，最终让我们进入万物互联、智慧地球的时代。

　　高可靠低时延连接，助力工业互联网

　　传统的通信中，对于反应时间的要求是相对较低的，但是无人驾驶、工业机器人、智能生产线，却需要高可靠和低时延的通信技术。

　　5G带来的超高可靠低时延通信场景，用以满足面向远程医疗、工业设备、车辆等物体的通信需求。

　　以前4G网络时延最好只做到20毫秒，在5G场景下，传输的控制面时延只有1毫秒， 超越了人的触觉极限;同时，可以支持每小时500千米的高速移动环境下通信。而且在运行过程中不会拥堵，不会被干扰。也就是说，我们乘坐目前最快的高铁，也不用担心网络不好了。

　　从电话的发明到第一部手机的诞生，用了100年;从手机诞生到4G普及，用了不到30年。回顾从1G到5G的发展历程，我们很容易就会发现，技术的更新速度在不断加快。新技术标准的推出速度，也在加快。

　　02

　　1G：野蛮生长的第一代移动通信

　　1939年，在万国博览会上，美国当时最大的电信运营商AT&T提出了第一代移动通信的想法。然而直到30多年之后，在摩托罗拉移动通信负责人马丁·库珀的带领下，1976年，美国摩托罗拉公司首先将无线电应用于移动电话。就在同一年，国际无线电大会批准了将 800/900 MHz 频段用于移动电话的频率分配方案。

　　1978年底，美国贝尔实验室研制成功全球第一个移动蜂窝电话系统——先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone System，AMPS)。5 年后，这套系统在芝加哥正式投入商用并迅速在全美推广，获得了巨大成功。

　　同一时期， 欧洲各国也不甘示弱，纷纷建立起自己的第一代移动通信系统。瑞典等北欧四国在 1980 年研制成功 NMT–450 移动通信网并投入使用;联邦德国在 1984 年完成了C网络(C–Netz);英国则于 1985 年开发出频段在 900MHz 的全接入通信系统(Total Access Communications System，TACS)。此外，日本的 JTAGS、法国的 Radiocom 2000 和意大利的 RTMI 也都是第一代移动通信系统(1G)的制式。

　　1G时代实现了移动电话的语音传输，我国移动电话公众网由美国摩托罗拉移动通信系统(A系统)和瑞典爱立信移动通信系统(B系统)构成。

　　A系统和B系统之间是不通的，所以在不通的城市可能就不能够互相用手机通话。第一代移动通信在我国建立的时候，很多人手中使用的还是“砖头”一样的摩托罗拉8000X，也就是人们俗称的“大哥大”。那个年代的大哥大售价高昂，绝对是身份的象征。

　　第一代蜂窝通信技术和砖头手机带给人们惊喜的同时，也带来了严重的弊端：

　　容量受限、信号质量欠佳、安全性差，而且因为缺乏统一组织，第一代移动通信系统有制式纷杂、无法互联互通、无法全球漫游的缺陷。

　　随着通信技术的不断进步，数字通信的2G时代应运而生。

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　　2G：渐入佳境的数字时代来临

　　1991年，第一个 GSM 呼叫在芬兰实现;1992年，第一条GSM 短信实现;1993年，澳大利亚成为第一个使用 GSM的非欧洲国家，GSM国际化的脚步就此迈开，新的规则开始走向全球;1995年，GSM 登陆北美，全球用户超过了1000万，全球移动通信系统协会举办了全球范围的世界移动大会，该大会一年一届，一直延续至今，是全球规模最大的移动通信界盛会。

　　1996年，中国开始部署 GSM 网络。2003年GSM 推出EDGE(EnhancedData Rate for GSM Evolution，增强型数据速率GSM演进)技术，可以让用户以 40kbps 的速率上网，而在此之前数据的传输速率只有 9.6kbps。

　　与第一代移动通信技术相比，第二代移动通信技术采用了数字编码技术，具有稳定、抗干扰、安全的特点。同时也实现了在1G时代不能实现的东西，比如来电显示、呼叫追踪、短信等。

　　2002年，著名导演斯皮尔伯格的《少数派报告》上映，科技感十足的诺基亚7650借助电影名噪一时。技术的革新让手机成本大幅度降低，不再仅仅是有钱人可以拥有的奢侈品，已经逐渐走进千家万户。

　　更重要的是，从2G开始，制定了之后移动通信标准制定的规则。

　　首先是由高校科研机构、设备商、运营商等进行“头脑风暴”，完成下一代移动通信的愿景规划和指标设计，给出各自的关键技术;

　　然后由 3GPP、IEEE等组织完成提案收集和整理，并形成统一意见;

　　最后提交给国际电信联盟进行决议，形成国际标准，由各国政府去实施。

　　04

　　3G：群雄纷争的数据时代

　　从1998年到2000年，国际电信联盟讨论第三代移动通信标准的会议持续了近两年。当时全世界提交了三种标准：美国的CDMAEVDO、欧洲的WCDMA、中国的TD-SCDMA三种通信标准。

　　会议过程中欧洲、美国两大派互不相让，最终第三大移动通信标准就成为了“三足鼎立”的局面。

　　2000年5月，国际电信联盟发布了第三代移动通信标准，分别是中国的TD-SCDMA、欧洲的WCDMA和美国的CDMA2000。

　　3G曾经承载着全球电信行业的高度期待，2000年，英国、德国、意大利、法国等国家，开始竞标3G牌照和无线频谱的拍卖，各家运营商总计投入900亿美元。德国更是创下了高达458亿美元3G牌照的拍卖纪录。

　　从2000年3G通信标准发布，直到2007年之后才实现世界范围内的普及，关键原因是没有杀手级的应用。

　　智能手机的出现，才让3G真正走入寻常百姓家。

　　最早的智能手机操作系统是1996年微软发布的Windows CE，这套系统沿用过去PC操作系统的思维方式，发展速度十分缓慢。1998年，英国Pison公司与诺基亚、爱立信和摩托罗拉合资成立Symbian公司，专门研发对抗微软的手机操作系统。

　　微软和Symbian两套系统的厮杀持续了很多年，有一家公司偷偷的壮大着势力。苹果公司借鉴这两家公司手机的技术，收购了一家研发触控技术的公司FingerWorks。

　　2007年1月，乔布斯发布了第一代iPhone。

　　iPhone凭借简洁的界面、屏幕触控技术以及应用商店的同一平台一战成名，一举击溃了耗费7年研究的Symbian系统，由此开始了智能手机市场的全面爆发。苹果与三星手机在全球手机市场形成了压倒性优势。

　　2009年1月7日，中国颁发了3张3G牌照，分别给了中国移动、中国联通和中国电信。

　　3G时代的到来，数字通信向数据通信发展。通信速度大大加快，最低速度384Kbps，最高可以达到7.2Mbps，比2G提高30多倍。

　　3G手机除了高品质电话通话之外，还能进行多媒体通信，也能实现与电脑的互通传输。

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　　4G：惊艳来临的数据全面爆发

　　虽然全球试图统一第四代移动通信标准，但最终还是分为TD–LTE和FDD–LTE两大阵营，与其同时发布的IEEE 802.16m很快也销声匿迹了。

　　4G因为下载速率达到100Mbps，人们惊呼可以彻底不要网线了。如此高速率的无线带宽，让人们开始对移动通信的无限可能展开了想象。

　　截止2018年6月，中国4G用户数量超过11.1亿。随着4G网络蓬勃发展，运营商加紧基础设施建设。

　　目前中国三大电信运营商的网络基站综合超过640万个，远超世界其他国家的4G基站数综合。

　　随着网速和网络覆盖的提升，我们开始真正进入移动互联网时代。大量基于视频的业务开始爆发，视频播放业务从传统的电视开始转向网络，视频播放平台的收费业务逐渐被用户接受并成为习惯。

　　直播的出现也影响了人们的娱乐和交流模式，直播平台也造就了一个又一个高流量和高收入的“网红”。

　　4G时代，另一个移动互联网的爆款应用就是以抖音、快手为代表的短视频平台的爆发。

　　跳舞拍个视频，招猫逗狗拍个视频……「视频化」传播趋势正在形成。在这个过程中，抖音、快手等短视频平台迅速崛起，抢占了视频碎片化、社交化传播的「生态位」。

　　截止2019年6月，短视频行业新安装用户接近1亿，总体月活跃用户数 8.21亿，其中抖音的日活跃用户数更是突破了3.2亿。

　　依靠精明的推送算法及精彩的内容，短视频平台吸引了大量用户入场，一边欣赏他人短视频作品，一边参与到短视频创作当中。

　　基于智能手机的定位能力，共享单车、共享汽车呈爆发式发展，甚至在某一段时间被网友们笑称“共享单车的颜色都不够用了!”

　　外卖这样的服务彻底渗透到人们的日常生活中，每天上亿单的服务让生活变得更加简单。

　　移动支付的发展让交通、电商、共享服务发展迅速，今天从飞机值机到火车票订票，再到坐公交车、地铁，都可以通过一部手机来完成。甚至出国旅游，很多多家都可以使用支付宝来进行消费支付。

　　从 1G 到 5G，移动通信系统已经完成了从模拟通信到数字通信、从纯电路交换到全 IP 交换、从FDMA 到OFDMA的数次技术更新，每一次更新都带来了更快的速度、更低的时延和更多的特性，也带来了更好的用户体验。

　　如果说4G改变生活，那么5G改变的就是整个社会。

　　5G时代，人类将进入一个移动互联、智能感应、大数据、智能学习整合起来的智能互联网时代。5G作为一张公共网络，会被切分成多个切片，在智能交通、智能家居、智能健康管理、工业互联网、智慧农业、智慧物流、社会服务等多个领域进行应用。不仅让人们的生活更加方便，也更能提升社会管理能力。

　　5G低功耗的特点，可以用低成本去构建高效率的社会运作体系。例如空气质量检测，北京仅有35个空气质量检测点，难以对污染源进行高效监测。通过5G低功耗网络，可以把路灯杆、电线杆都绑定监测设备，不仅可以精确了解空气质量，还可以控制企业排污。

　　5G的价值，不仅仅是更快的速度，还有低功耗、低时延、万物互联，这些能力让网络的功能大大延伸。

　　随着5G时代的到来，这个世界将变得不再一样。

(全文完)

　　责任编辑:张华