5G时代:什么是5G,它将如何改变世界
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2G:数字时代到来

与第一代移动通信相比,第二代移动通信的技术更进一步,其中的关键差异在于,它是先将声音的信息变成数字编码,通过数字编码传输,然后再用对方的调制解调器解开编码,把编码解调成声音,所以第二代移动通信具有稳定、抗干扰、安全的特点。因为采用数字编码的技术,所以也实现了一些1G时代下不能实现的东西,比如:来电显示、呼叫追踪、短信等。

更为重要的是,从第二代移动通信开始,全世界就出现了移动通信标准的竞争,在这一过程中,国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)扮演了非常重要的角色。

通信产业表面上是各大通信运营商和手机商的集体厮杀,实则为国家之间战略软实力的激烈角逐,一旦抢占先机,便可打个漂亮的翻身仗,长期占有主动权,在产业中居于主导地位。第一代移动通信由摩托罗拉垄断,美国人独占鳌头,而第二代移动通信则出现了百家争鸣的局面,全世界几大有实力的经济体都在制定自己的标准。

说到美国的第二代移动通信技术,就不得不提CDMA(码分多址)技术的发明人海蒂·拉玛。

海蒂·拉玛是一位通信专业的学生,长得十分美丽迷人,此后她放弃了通信专业,成为了影视明星。从16岁开始,她开始了表演生涯,两年后,年仅18岁的海蒂担任电影《神魂颠倒》(Ecstasy)的女主角。

海蒂·拉玛家庭条件优越,父亲是银行家,母亲是钢琴家,但她不想像传统的大家闺秀那样生活,而是选择了另一条路。20岁时,拉玛嫁给当时赫赫有名的奥地利军火商Fritz,这个军火商为纳粹制造军火,尤其是生产飞行控制产品。聪慧的拉玛从丈夫那里了解到了通信技术,包括军事保密通信领域的前沿思想。1937年德奥合并,身为犹太人的海蒂·拉玛决定离开丈夫。在一次晚宴中,趁丈夫忙于应酬,她药翻了女佣,翻窗而出,径直乘火车逃往巴黎,其后辗转进入美国,被美国米高梅公司的导演发掘,正式进入好莱坞。

因为走得太匆忙,海蒂·拉玛逃离丈夫时什么都没有带,但她的脑子里却藏着“无价之宝”,她把纳粹无线通信方面的“军事机密”带到了盟国。这些机密主要是基于无线电保密通信的“指令式制导”系统,其作用是能自动控制武器,精确打击目标,为了防止无线电指令被敌军窃取,需要开发无线电通信的保密技术。

40年代初,海蒂在好莱坞结识了音乐家乔治·安塞尔。乔治·安塞尔也痛恨纳粹,海蒂向乔治提出建立一个秘密通信系统的想法,想要研发出能够阻止敌军电波干扰或防窃听的军事通信系统。借鉴乔治所熟悉的钢琴,按照海蒂的想法,一个能够自动编译密码的设备模型被开发出来。靠着两人的智慧及其他科学家的帮助,他们完成了这项研究。1941年6月10日,两人申请了专利,这就是跳频技术,由此,海蒂·拉玛也被称为“跳频之母”。

冷战期间,因为特殊的时空环境需要,跳频技术被广泛用于隐蔽通信产品。冷战结束后,跳频技术终于被解密,允许进入民用领域,频率同步方法也从机械转向电子化,在无线电通信上取得了较大发展。1985年,美国一家成立于圣迭戈的公司悄悄地研发出CDMA无线数字通信系统,它的基础就是跳频技术,而当初这家小公司就是如今闻名全球的高通公司。

那什么叫码分多址?举个例子。我们大家一起说话,有的人讲汉语,有的人讲日语,有的人讲德语,只说汉语的人真正能接受到的信息就是汉语。码分多址的技术也是这样,把数据信息打成数据包,在数据包里面用不同的码分成不同的地址,大家接收的时候就只能接收我这个编码的信息,这类似于发快递,一号是你的,二号是我的,这个标准是全世界在通信质量中最优秀的一个标准。

此时的日本也在做移动通信,因为20世纪80年代经济最强劲的国家就是美国、日本和欧洲,所以日本做了PHS的标准,这也正是小灵通的技术来源。

当数字通信的风刚刮起来时,欧洲各国意识到问题所在,于是采取了紧紧抱团的策略:吸取1G时代的教训,如果各自闭门造车建立标准,是根本无法与美国相抗衡的。历史的年轮总是有迹可循,几十年来,欧盟与美国一直在相互较量,早在1982年,欧洲邮电管理委员会就成立了移动专家组(法语:Groupe Spécial Mobile,即GSM的缩写,后来全称改为Global System for Mobile Communications),专门研究通信标准。

1991年,爱立信和诺基亚在欧洲搭建了第一个全球移动通信系统(即GSM网络),并在芬兰正式投入商业运营,标志着第二代移动通信技术,也就是2G时代正式到来。一年以后,欧洲标准化委员会出台统一标准,采用数字通信技术和统一的网络标准,并开发更多的新业务给用户。GSM的技术核心是时多分址(TDMA,全称Time Division Multiple Access),特点是把一个信道分给8个通话者,一次只能一个人讲话,每个人轮流使用1/8的信道时间。这种系统容易部署,支持国际漫游,并有SIM卡,由于采用数字编码取代原来的模拟信号,这一代移动通信技术最大的突破就是能够支持发送160字长度的短信。

于是,20世纪80-90年代期间,全世界就有了三大标准,它们各自发展。欧洲各国紧密团结,抢占先机。美国的CDMA起步晚于GSM,刚一问世,便已失去半壁江山。与此同时,高通公司并没有手机制造的经验,欧洲的运营商们并不关心它的知识产权,媒体也不站CDMA的队,只有极少数美国运营商使用这个系统,因此基站的建立也达不到预期效果。2G时代,美国的CDMA标准失去了1G时代的优势地位。

CDMA失去优势地位,也间接对摩托罗拉带来负面影响。2G时代,数字移动电话逐渐取代模拟移动电话,摩托罗拉的模拟移动电话虽然在市场上仍占有40%的份额,但在数字移动电话市场的占比却微乎其微。虽然摩托罗拉之后也曾推出像StarTAC那样的经典产品,但依然无法挽回其没落的命运。估计它做梦也没想到,自己垄断1G时代的巨头地位最终会被一家来自芬兰、以伐木造纸起家、1992年才推出第一款数字手机的公司彻底击溃,这家公司就是诺基亚。

2002年,著名导演斯皮尔伯格的大作《少数派报告》上映,诺基亚7650借助该电影名噪一时。这款手机造型新颖,科技感十足,并且带有摄像头、滑盖和五维摇杆,也是诺基亚第一款彩屏手机。这一大胆尝试让诺基亚7650名声大噪,以超过40%的市场份额拿下惊人销量。虽然索尼爱立信也在2G时代创下不俗业绩,并在2003年推出经典的T618,但整个手机市场依然是诺基亚独领风骚。

技术的革新也让手机的成本大幅度降低,虽然价格依然较高,但已不再是奢侈品,手机逐渐走进千家万户。

在中国引入移动通信标准的问题上,当时的邮电部部长吴基传首先否定了PHS,因为该技术如果大规模使用的话,成本比较高,传输的效果也不好,适应能力也不够。

1994年作为电信改革的第一步,中国联通成立。联通在成立几个月后宣布在中国30个省会级城市部署GSM。消息宣布后,邮电部领导在河北廊坊召开了紧急会议,会后邮电部移动局宣布在中国50个城市部署GSM,中国的移动通信正式进入2G时代,逐渐建立起世界上最大的两个GSM网络。

后来,在中国加入WTO的谈判中,作为与美国进行利益攻防的砝码,中国联通又建立了一个CDMA网络。

2G时代,通信技术从模拟向数字发展,不仅对传输的语音进行了数字编码,保证了语音的高品质、抗干扰能力,同时也增加了数字通信的能力(比如短信),还可以提供来电显示等数字通信服务,网速达到9.6Kbps,采用GPRS技术可以达到更高。随着用户量的高速增长,2G的容量与速度遭遇瓶颈,加上多媒体的兴盛,2G技术已无法满足移动多媒体发展的需要。

回顾整个2G时代的发展历史,可以看出如下几个问题:

只有经济实力和技术较强的经济体才能制定通信标准;在通信标准推广的过程中,国家在其中扮演了至关重要的角色,比如美国在中国谋求加入WTO时,以必须采用CDMA作为重要条件,而欧洲通过国际组织来统一标准,帮助欧洲企业发展。

建立通信技术标准对一个国家的经济技术发展来说,重要性不言而喻。在互联网时代,电脑所有的标准——操作系统、CPU等甚至包括电脑的生产都是以美国为主的;在移动通信时代,欧洲开始奋起直追,爱立信、诺基亚、飞利浦、西门子、阿尔卡特、萨基姆都发展成为很大的企业。所以,就这个角度而言,全世界有实力的国家,都必须在通信技术标准上有所作为。