5G:颠覆传统 改变社会
2019-12-03邓本宝巢湖市科学技术局
文/邓本宝(巢湖市科学技术局)
中华人民共和国工信部于2019年6月6日向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放了5G商用牌照,标志着我国正式进入5G商用元年。在此之前,韩国、美国、英国、瑞士等国家也都先后宣布5G商用。随着5G的商用,人类将进入一个将移动互联、智能感应、大数据、智能学习整合起来的智能互联网时代。
一、移动通信发展历史回顾
人类社会自诞生以来,更加快捷高效的通讯就成为人类矢志不渝的追求。在古代,人类通过飞鸽传书、烽火狼烟等方式传递信息。1844年,美国人莫尔斯(S.B.Morse)发明了莫尔斯电码,并在电报机上传递了第一条电报,开创了人类使用电传递信息的先河,从此拉开了现代通讯的序幕,莫尔斯也被尊称为“电报之父”。从20世纪80年代的模拟时代、数字时代、移动互联时代,到未来的万物互联时代,移动通信一路飞速发展,几乎每十年就实现了一次跨越。
1.1G:模拟通信时代、“大哥大”的天下
现代移动通讯以1986年第一代通讯技术(1G)发明为标志。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。1G通信主要解决最基本的通信移动性问题,只支持语音通信业务。1G通信采用模拟信号传输,存在语音品质低、信号不稳定、涵盖范围不广、安全性能差、容易受干扰、系统容量有限、频率利用率低、设备成本高、体积重量大、只能进行语音通信无法进行数据传输等众多弊端。同时,由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只能是一种区域性的移动通信系统。
2.2G:数字通信时代、功能手机来临
20世纪90年代,通信技术从模拟信号向数字通信发展,2G网络应运而生。2G通信突出特点是不再局限于只能打电话,还能接收短信甚至进行简单的wap网页浏览。到了第二代移动通信时候,欧洲人认为不能由美国一家主宰通信,于是就联合成立了GSMA机构,形成GSM标准,GSM让全球漫游成为可能。在整个第二代移动通信时期共形成三大标准:欧洲的GSM、美国的CDMA、日本的PHS。和1G通信不同的是,2G通信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,但文字传输由此开始了。我国2G网络的建设始于1994年中国联通成立。2000年4月,中国移动成立。
3.3G:数据通信时代、智能手机爆发
3G通信与2G通信的主要区别在于支持高速的数据传输,3G技术可以实现全球漫游的图片、音乐和视频等多媒体信息服务。3G通信依然采用数据传输,但传输速度是2G通信的140倍。2007年,乔布斯发布iPhone,智能手机的浪潮随即席卷全球。智能手机可以直接浏览电脑网页、收发邮件、进行视频通话、收看直播等,人类正式进入移动多媒体时代。进入3G通信时代,世界形成了三大体系,即美国的CDMA2000标准、欧洲的W-CDMA标准、中国的TD-SCDMA标准。
4.4G:移动互联网时代的到来
随着智能手机的发展,移动流量需求不断上升,移动通信网络进入4G时代,也意味着移动互联网时代的到来。这一时期的主要特点表现为视频业务的大爆发。一是视频点播业务成为主流,用户习惯了会员付费服务;二是视频直播改变了人们的娱乐和交流模式,开始出现“网红”经济。同时,4G时代带来的外卖、支付、社交、出行、电子商务等新鲜事物深刻改变和影响着人们的生活。4G通信理论上网速度是3G通信的50倍左右,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或缺的基本资源,微信、微博、视频、移动支付等手机应用成为生活中的必需,我们无法想象离开手机的生活。2013年12月,工信部宣布向中国移动、中国电信、中国联通颁发4G牌照,至此,中国移动互联网进入了一个新时代,“互联网+”也成为国家战略。4G时代形成了中国的TD-LTE、欧洲的FDD-LTE两大标准体系。
二、5G:近在眼前的万物互联时代
5G通信不是“4G+1G”的简单叠加,而是现代移动通信技术的一场深刻革命。5G通信是要改变整个社会,让整个社会进入一个更高级、更智能化的阶段。中国科学院高能物理研究所工程师赵述涛指出,5G是万物互联的时代。中国通信业著名专家项立刚说:“人类已经经历了六次信息革命:语言的发明,让信息可以分享;文字的发明,让信息可以记录;印刷术的发明,让信息可以传得更远;无线电的发明,让信息变成远距离还可以实时传输;电视的发明,让信息变成远距离实时还可以多媒体;互联网的发明,让信息变成远距离实时多媒体还可以双向交互。”他把5G称为“第七次信息革命”。与4G通信相比,5G网络服务具备更贴近用户需求、定制化能力进一步提升、网络与业务深度融合以及服务更友好等特征。
5G实际上就是第五代移动通信技术,未来主要有三大应用场景。
一是增强型的移动宽带业务。主要是能够支撑超高清的视频,或者3D的全景视频等一些超高清、超宽带的业务。超高清视频被业界认为将是5G网络最早实现商用的核心场景之一。5G时代大视频和超高清视频能够得到更好的支撑。
二是大规模的机器通信。主要是能够满足万物互联的需求,面向智能家居、智慧城市这样一些大的物联网应用场景,能够通过低功耗的传感器,对物理世界进行了实时感知,然后再能一些相应的控制或数据的分析。
三是可靠低时延的通信。5G可以满足自动驾驶车辆、工业自动化等新兴应用需求,另外就是增强现实、虚拟现实这种新兴的业务媒介。
5G,是当前改变社会的一项伟大技术。在5G时代,由于移动互联的能力突破了传统宽带的限制,同时时延问题和大量终端接入能力得到根本解决,智能感应、大数据和智能学习的能力将充分发挥,并整合成强大的体系,这个体系将颠覆人类传统观念,改变人类生活和社会的方方面面。