通信技术 #

通信技术发展 #

1G #

现代移动通信的发展史可追溯到上个世纪 70 年代，贝尔实验室突破性的提出了蜂窝网络概念。

所谓蜂窝网络，就是将网络划分为若干个相邻的小区，整体形状酷似蜂窝，以实现频率复用，提升系统容量。

1G 时代作为移动通信开天辟地的时代，群雄逐鹿，山头林立，通信标准也是五花八门。

尽管 1G 标准各式各样，但 1G 时代的王者非摩托罗拉莫属。

摩托罗拉不仅发明了第一步模拟移动电话大哥大，而且还是 AMPS 系统的主要设备供应商。

2G：GSM 与 CDMA 之争 #

1G 时代，以 AMPS 和 TACS 为代表的模拟移动通信系统取得了巨大成功， 但由于采用落后的模拟和频分复用（FDMA）技术，存在容量有限、系统太多、系统不兼容、通话质量差、易被窃听、设备昂贵、无法全球漫游等众多缺点。

随着人们对移动通信的要求越来越高，业界提出向 2G 数字时代发展，以代替 1G 模拟通信。

2G 时代主要采用数字时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）两种技术，分别对应 GSM 和 CDMA 系统，这是一场由美国和欧洲为代表的两大利益集团之间的竞争。

如上所述，以 AMPS 和 TACS 为代表 1G 时代几乎被美国垄断，也意味着美国掌握了标准话语权和产业主动权。

进入 2G 时代，欧洲不甘落后于美国，考虑到欧盟国家太小，单打独斗难以与美国抗衡，于是吸取了 1G 时代各自为政的失败教训，于是欧盟联合起来成立了 GSM，以快速形成规模向全球推广，在 2G 时代占据主导优势。

2G 时代，欧洲 GSM 快速领先，促进了欧洲无线产业的崛起，也为欧洲带来了显著的经济利益。诺基亚和爱立信是首当其冲的受益者，在 2G 时代飞速发展成为全球领先的通信设备商和手机厂商。1993 年，爱立信占全球数字蜂窝设备市场的 60％，诺基亚一跃成为全球第二大手机供应商。2000 年，诺基亚的出口额占芬兰商品和服务总额的 24％。

美国输了，输掉的不是技术，而是速度与规模，也输掉了一个时代。

这也间接影响了摩托罗拉的竞争力，当数字移动电话渐渐取代模拟移动电话之时，摩托罗拉同样错估了模拟手机的寿命，也错过了 2G 数字时代。

1997 年，摩托罗拉终于走下神坛，其全球移动电话市场份额从 1997 年的 50% 暴跌到 17%。持续了 20 年辉煌的摩托罗拉终于被来自欧洲的诺基亚击垮。

时分多址（TDMA） #

欧洲 - 时分多址（TDMA） - GSM

码分多址（CDMA） #

美国 - 码分多址（CDMA） - CDMA

CDMA，即码分多址，它通过不同的扩频码来实现多用户在同一时间同一频率上共享。从技术上讲，CDMA 比 TDMA 更具优势。

3G：鼎足三分 #

3G 时代主要有 WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA 三种标准。

• 欧洲 + 日本 - 3GPP - WCDMA
• 美国 + 韩国 - 3GPP2 - CDMA2000
• 中国 - TD-SCDMA

欧洲与日本等原推行 GSM 标准的国家联合起来成立了 3GPP 组织 (3rd Generation Partnership Project)，负责制定全球第三代通信标准。

随后，3GPP 小心翼翼地参考 CDMA 技术，以尽量绕过高通的专利，开发出了原理类似的 WCDMA。

高通也赶紧不落人后地与韩国联合组成 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) 与 3GPP 抗衡，推出了 CDMA2000。

既然你们都有一套自己的标准，当然，咱们中国也不能落于人后，也搞了一个 TD-SCDMA。

也就是，3G 时代形成了欧、美、中三足鼎立的格局，谁也不服谁。

但真正的赢家是谁？从某种角度讲，最后的赢家既不是欧洲，也不是美国，而是视野之外的日本。

4G：LTE 一统江湖 #

WiMax #

是基于 IEEE 802.16 标准集的一系列无线通信标准。WiMax 于 2001 年 6 月成立，旨在促进该标准的一致性和互操作性。

WiMax 采用 OFDM+MIMO 技术，解决了多径干扰，提升了频谱效率，大幅地增加系统吞吐量及传送距离。今天的 4G LTE 也采用了这两大关键技术。

自 3GPP 首版 4G LTE 标准于 2008 年 12 月完成且于 2009 年 12 月全球首商用成功后，全球多数移动运营商果断的选择了不投资 WiMax，而是静候 LTE 的到来。

WiMax 失败了，尽管超前于 LTE，但超前一步的往往是烈士。

LTE #

LTE 的全称叫 Long Term Evolution，即长期演进，我不知道当时为何取这样的名字，但今天看来，仿佛是 3GPP 在向 WiMax 联盟隔空喊话：喂，兄弟，我们是长期演进的哦，你行不？

于是乎，自 2008 年 12 月前后，已感到前途无望的 WiMax 阵营们纷纷退出，开始转向 LTE。

经历了无数波折，在 4G 时代，LTE 标准终于一统江湖。

5G #

5G 的优势：

• 速率方面：从 4G 的 100Mbps 为单位，5G 可高达 10Gps，比 4G 快达 100 倍，轻松看 3D 影片或 4K 电影；
• 容量与能耗方面：为了物联网 (IoT)、智慧家庭等应用，5G 网络将能容纳更多设备连接、同时维持低功耗的续航能力；
• 低时延方面：工业 4.0 智慧工厂、车联网、远程医疗等应用，都必须超低时延。

回顾移动通信的发展史，从生态规模来看，美国在 1G 时代领先，但从 2G 到 3G，美国整整落后了两个时代，4G 赶超机会本来渺茫，但随着智能手机的横空出世，美国迎来了弯道超车的转折点。

苹果推出了 IOS，Google 推出了安卓操作系统，如今全球大部分智能手机都运行于 iOS 和安卓系统。

iOS 和安卓系统打败了 2G 时代的诺基亚，也彻底打败了 3G 时代的日本 i-mode 模式。诺基亚手机没落了，日本通讯产业链全线败退，NEC、东芝、三洋退出手机领域，索尼、夏普、京瓷、松下市场份额大幅下滑，留给 NEC 和富士通等电信设备的市场也只是极少的份额。

美国花了两个时代一路追赶，有过深刻的教训，也尝到了甜头，现在 5G 来了，当然不甘错过这次大好机遇，他们已多次表示要争夺全球 5G 领导地位。

美国认为，5G 时代是建立在无线基础设施上的一次史无前例的创新时代，5G 将连接工厂、汽车、无人机等万物，并在万物互联的基础上加速机器学习和人工智能部署。谁能领导 5G，谁就站在了未来的信息时代的制高点。

然鹅，朗讯、摩托罗拉、北电等美系设备商已全军覆灭，美国拿什么领导 5G？

华为在 LTE 市场份额上早已全球第一，中国企业早已加大研发 5G。美国在逐渐掉队，而中国正在引领 5G。

尽管美国也有高通、思科等通信巨头，但他们只提供芯片和路由器，并不提供无线设备。

6G #

参考：

• IM 开发者的零基础通信技术入门 (五)：1G 到 5G，30 年移动通信技术演进史