5G将如何改变我们的生活?

2020-01-10 11:13:16

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 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。

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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。

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  • 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。



03

 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。

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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。



05

 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。

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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」。

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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。