周潔
現(xiàn)代社會,似乎人人都離不開手機。但有多少人,曾經(jīng)注意過信號格和運營商旁邊那個字符的變遷?從最初的1G、2G,到后來的GPRS,再到3G、4G,如今,5G時代也正在向我們揮手——有人這樣形容目前中國的通信業(yè)現(xiàn)狀:“2G已是過去式,3G漸成過去式,4G作為進行時,5G正是將來時?!?/p>
但5G到底是什么呢?
G代表generation,簡言之,5G網(wǎng)絡(luò)就是移動無線技術(shù)的下一個重要發(fā)展,它的傳輸速度更快、反應(yīng)速度也更快。
但5G只是快嗎?也不是。
飛快的網(wǎng)速固然重要,但5G的亮點不止于此。有業(yè)內(nèi)人士指出,5G網(wǎng)絡(luò)一旦正式商用,除了會使通信業(yè)進入新一輪發(fā)展期外,還將帶動多個規(guī)模萬億級別的新興產(chǎn)業(yè)?!?G的主要需求不是面向個人,而是面向產(chǎn)業(yè),這就要求新一代移動通信技術(shù)要有更高的可靠性?!?/p>
事實上,回溯移動通信的發(fā)展史,中國從跟隨到同步,從參與到超越,隨著5G時代的到來,逐漸成為研發(fā)的第一梯隊,付出了頗多艱辛,而技術(shù)的升級換代,也代表著整個時代的進步。
現(xiàn)代移動通信的發(fā)展史,最早可以追溯到上個世紀(jì)70年代。貝爾實驗室突破性地提出了蜂窩網(wǎng)絡(luò)概念,也就是說,網(wǎng)絡(luò)被劃分為若干個相鄰的小區(qū),整體形狀酷似蜂窩,以實現(xiàn)頻率復(fù)用,提升系統(tǒng)容量。
蜂窩的概念解決了移動通信中頻率資源有限的問題,直接導(dǎo)致了20世紀(jì)80年代以后的移動通信大發(fā)展。
在移動通信初生的時代,通信標(biāo)準(zhǔn)五花八門。其中,摩托羅拉作為模擬通信技術(shù)的佼佼者,不僅發(fā)明了第一步模擬移動電話大哥大,而且還是AMPS系統(tǒng)的主要設(shè)備供應(yīng)商。美國也掌握著1G時代的標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)和產(chǎn)業(yè)主動權(quán)。
不過,那個時候由于不同國家的通信系統(tǒng)互不兼容,導(dǎo)致各國廠商的設(shè)備無法互通。比如摩托羅拉的通話設(shè)備,是無法呼叫到愛立信的用戶的。
因此,當(dāng)初代的模擬通信技術(shù)被2G數(shù)字時代取代時,大家對于標(biāo)準(zhǔn)的制定和統(tǒng)一也有了更深刻的認(rèn)識。
2G時代主要采用數(shù)字時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)兩種技術(shù),分別對應(yīng)GSM和CDMA系統(tǒng)。
進入2G時代的歐洲各國不愿居于美國之后,歐洲幾個通信巨頭決定共同研究移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),于是歐盟聯(lián)合起來成立了GSM,以快速形成規(guī)模向全球推廣,在2G時代占據(jù)主導(dǎo)優(yōu)勢。
德國是第一個推出GSM網(wǎng)絡(luò)的國家,法國、英國、意大利、西班牙等其他歐洲國家迅速跟進。到上世紀(jì)90年代中期,歐洲主要國家的GSM滲透率已達(dá)80%。
而在1G時代占盡先機的美國,則由于CDMA技術(shù)成熟太晚,失去了推廣的先機。同時,美國國內(nèi)在2G制式選擇上也不統(tǒng)一,直到后來高通主導(dǎo)的CDMA成為2G標(biāo)準(zhǔn),但為時已晚,歐洲GSM標(biāo)準(zhǔn)迅速蔓延全球,遠(yuǎn)遠(yuǎn)把美國拋在身后。
歐洲GSM的領(lǐng)先,促進了歐洲無線產(chǎn)業(yè)的崛起,也為歐洲帶來了顯著的經(jīng)濟利益。諾基亞和愛立信成為全球領(lǐng)先的通信設(shè)備商和手機廠商。
1997年,摩托羅拉持續(xù)了20年的輝煌被來自歐洲的諾基亞終結(jié)。
1G只可以傳輸語音,2G能夠傳輸數(shù)據(jù)后,增加了短信以及從網(wǎng)上下載內(nèi)容的能力,而3G,帶來了基于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)——郵件、瀏覽網(wǎng)頁、發(fā)送圖片。事實上,這些我們現(xiàn)在常用的手機功能,比如聊天、看新聞、看郵件等,早在2G時代就有提供,只不過這些服務(wù)來自于運營商,而受限于網(wǎng)速和手機設(shè)備的限制,這些功能并不是那么好用。
為了更好的服務(wù)體驗。1999年,當(dāng)諾基亞功能機還是街機的時候,歐洲已經(jīng)開始部署3G基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)年3月,芬蘭成為世界上第一個發(fā)放3G運營牌照的國家。
3G初期的網(wǎng)絡(luò)下載速度達(dá)到了300k-2Mbps,是2G的30多倍。有人說,3G描述了一個移動上網(wǎng)的未來。
由于3G需考慮與2G有良好的兼容性。歐洲與日本等原推行GSM標(biāo)準(zhǔn)的國家聯(lián)合起來成立了3GPP組織 (3rd Generation Partnership Project),負(fù)責(zé)制定全球第三代通信標(biāo)準(zhǔn)。隨后,3GPP盡量繞過高通的專利,開發(fā)出了原理類似的WCDMA。
高通則與韓國聯(lián)合組成3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) 與3GPP抗衡,推出了CDMA2000。
人口最多的中國,也搞了一個TD-SCDMA。
幾番爭論試驗后,大家發(fā)現(xiàn)WCDMA比高通的 CDMA2000更好用。于是歐洲迅速開始推行 WCDMA 成為3G唯一的國際電信標(biāo)準(zhǔn),希望能夠引領(lǐng)全球3G局面。
但美國并不甘心再次被歐洲掌握局勢。于是,美國和中國聯(lián)合,TD-SCDMA和CDMA2000都進入了標(biāo)準(zhǔn),形成了歐、美、中三足鼎立的格局。
同時,美國也一直沒有放棄爭取在3G時代的主導(dǎo)地位,當(dāng)美國Intel推出采用了OFDM(正交頻分復(fù)用技術(shù))的WiMax后,美國逼著國際電信聯(lián)盟再開專題會,希望使之成為第四個3G國際電信標(biāo)準(zhǔn)。
不過,歐洲對此并不支持,而中國和歐洲結(jié)盟,美國“定標(biāo)夢”碎。
“任何人可以隨時、隨地,利用移動電話或其他移動設(shè)備(例如PDA),打電話、上網(wǎng);除了傳送語音之外,還可以傳送數(shù)據(jù)、視頻、電腦游戲……”這個如今司空見慣的現(xiàn)象,在3G初生的時代是一種極具想象力的創(chuàng)新。
為了讓夢想照進現(xiàn)實,無數(shù)運營商為此掏出了巨額財富。2000年,英國政府首次用拍賣的方式賣出了5張3G網(wǎng)絡(luò)牌照,最便宜的一張牌照也超過40億英鎊,遠(yuǎn)超當(dāng)時媒體的預(yù)期。隨后,歐洲各國紛紛效仿,德國曾經(jīng)創(chuàng)造了505億歐元的單次拍賣紀(jì)錄。
僅僅是個牌照就花費甚巨,加之3G網(wǎng)絡(luò)的前景并不明朗,導(dǎo)致歐洲運營商在建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)時,一直猶豫不決。
美國《彭博商業(yè)周刊》以“泡沫的故事”、“一場歐陸大災(zāi)難”來形容歐洲3G愿景的幻滅。直到四五年后,歐洲運營商才逐漸恢復(fù)元氣,開始建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
而直到2004年初才能發(fā)放3G牌照的美國,則因禍得福,擁有了更多余力與資金投入3G網(wǎng)絡(luò)。
很難說是時代造就了3G,還是3G創(chuàng)造了時代。
當(dāng)塞班系統(tǒng)的手機還在和Windows系統(tǒng)手機相互較勁的時候,蘋果抓住了機會。2005年,蘋果收購了一家叫Finger Works的公司,這家公司自1999年起便開始研發(fā)手勢識別、多點觸控等技術(shù)。
2007年,第一代iPhone出現(xiàn)——只需手指輕點,它可以像一臺PC電腦一樣,訪問完整的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。這當(dāng)然離不開3G的布局,但iPhone的創(chuàng)新不止于此。
2008年,iPhone 3G問世,與此同時,蘋果新增了最重要的應(yīng)用商店App Store,用戶可以在該平臺上下載安裝應(yīng)用程序,完全不用過問運營商的看法,開啟了App生態(tài)系統(tǒng)的新時代。
其實iPhone的創(chuàng)新追根溯源都不是蘋果的原創(chuàng),但它成功地將過往各家大廠嘗試的經(jīng)驗整合起來,一戰(zhàn)成名。
此后,Android的Google Play商店、諾基亞塞班系統(tǒng)中的Ovi商店、微軟的Windows Phone商店相繼出現(xiàn)。智能手機用戶暴增,3G時代真正迎來了用戶的激增。移動互聯(lián)網(wǎng)時代真正開始了。
隨后,2G時代的那些手機服務(wù),完全被取代。而應(yīng)用商店中不斷出現(xiàn)的新產(chǎn)品則對網(wǎng)速有了更高更快的追求,催生了4G時代的來臨。
4G標(biāo)準(zhǔn)制定時,競爭全球4G標(biāo)準(zhǔn)的包括中國的TDLTE、歐洲的LTE-FDD,美國的UMB和WiMax。
3G時代高通雁過拔毛的行為,給全球的手機設(shè)備商都留下了深刻的印象,到了4G時代,好不容易能夠擺脫高通的專利限制,由他倡導(dǎo)的UMB自然無人支持最終式微。
而Intel的WiMax技術(shù)雖然很好很強大,自3GPP首版4G LTE標(biāo)準(zhǔn)于2008年12月完成且于2009年12月全球首商用成功后,全球多數(shù)移動運營商拋棄了WiMax,選擇了LTE。
原因很簡單,成本。LTE可兼容WCDMA,且利用現(xiàn)有基站配套設(shè)備,而WiMax基站卻要從頭建起,還要考慮與網(wǎng)絡(luò)的前后兼容性,一算賬,LTE標(biāo)準(zhǔn)很自然地一統(tǒng)江湖。
3G和4G的改變,從用戶的角度來看,主要仍然在于網(wǎng)速的變化。作為第一批被國際電信聯(lián)盟承認(rèn)的4G標(biāo)準(zhǔn),LTE的下載速度能夠達(dá)到100Mbps,遠(yuǎn)快于3G。
2013 年,中國工信部正式發(fā)布4G牌照。值得一提的是,LTE相當(dāng)大一部分的標(biāo)準(zhǔn)專利掌握在中國通信廠商手中,中歐攜手研發(fā)LTE,使中國廠商在國際通信領(lǐng)域從3G時代的跟隨者,變成了4G時代的參與者。通力合作的中歐陣營,在4G時代實現(xiàn)大逆轉(zhuǎn)。
在2018烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會上,由中國網(wǎng)絡(luò)空間研究院編著的《中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報告2018》藍(lán)皮書發(fā)布,其中數(shù)據(jù)顯示,中國光纖用戶占比居世界首位,全國4G基站總規(guī)模超過340萬個,4G用戶數(shù)達(dá)11.1億戶,4G用戶滲透率進入全球前五。
如此龐大的4G用戶,在4G向5G衍進時,為我國的通信企業(yè)爭奪5G話語權(quán)打下了堅實的基礎(chǔ)。隨著華為中興的打拼,國際電信市場中國的地位已經(jīng)越來越不容小覷,中國人也逐漸從學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變成了標(biāo)準(zhǔn)的制定者。5G時代,中國進入全球領(lǐng)先梯隊。
4G的普及讓我們擁有了更快的網(wǎng)速,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)也被徹底普及,成為一個龐大的產(chǎn)業(yè)。人們已經(jīng)習(xí)慣于手機提供的種種服務(wù)——在線支付、手機聽歌、手機看視頻、用微信聊天語音等等,數(shù)據(jù)顯示,在中國,平均每個手機用戶每天要看手機超過3.5個小時。
有人說,4G改變了我們的生活,但5G能改變我們的社會。
與3G、4G時代的多標(biāo)準(zhǔn)并存不同,5G時代有望實現(xiàn)全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),因此,5G標(biāo)準(zhǔn)的制定對于整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展起到關(guān)鍵的指引作用。“超一流的企業(yè),或者說最好的企業(yè),會去尋求做標(biāo)準(zhǔn),希望能夠有更多的話語權(quán),這樣的話可以對這個行業(yè)有更大的影響力?!庇袠I(yè)內(nèi)人士犀利指出。
作為目前世界上唯一一家可以獨立提供端到端完整供應(yīng)鏈設(shè)備和技術(shù)的電信設(shè)備供應(yīng)商,華為以絕對的優(yōu)勢獲得領(lǐng)先的地位,站在了全球5G技術(shù)的前沿。
據(jù)統(tǒng)計,2018年,華為獲得了1680項專利,其中5G方面的專利技術(shù)占到了49.5%。德國專利數(shù)據(jù)公司IPlytics公布一份全球5G專利報告顯示,華為是目前在5G標(biāo)準(zhǔn)中做出技術(shù)貢獻(xiàn)最大的公司,排名全球第一位。
這也意味著,5G的建設(shè)想要徹底繞開華為,非常困難。
2016年5月,在3GPP主辦的5G標(biāo)準(zhǔn)投票會議上,全球通信企業(yè)對于未來5G使用的技術(shù)進行投票,其中分為長碼、短碼、控制碼三個環(huán)節(jié)。華為的Polar code方案成為控制信道上行和下行的編碼方案,贏得一席,這表明華為在5G時代掌握了一定的話語權(quán)。
2017年12月,非獨立組網(wǎng)5G標(biāo)準(zhǔn)被凍結(jié)(這可以讓一些電信運營商在已有的4G網(wǎng)絡(luò)上進行改造,在不做大規(guī)模設(shè)備替換的前提下,將移動網(wǎng)速提升到5G網(wǎng)絡(luò),也即1000M的速率);2018年6月,獨立組網(wǎng)的5G標(biāo)準(zhǔn)被凍結(jié)(這可用于設(shè)計制造專業(yè)5G設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)建設(shè),單獨建立一張全新的5G網(wǎng)絡(luò),滿足超高視頻、VR直播等對移動帶寬有高要求的業(yè)務(wù),而無人駕駛、工業(yè)自動化等需要高可靠連接的業(yè)務(wù)也有了網(wǎng)絡(luò)保證);2019年12月,將完成滿足ITU全部要求的完整的5G標(biāo)準(zhǔn),添加了對大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)場景的支持。屆時,整個5G組網(wǎng)方案將會全部確定,各種終端設(shè)備才能陸續(xù)大規(guī)模商用。
許多國家和地區(qū)對5G商用高度重視,美國、歐盟、韓國、日本、中國均計劃在2019年下半年展開5G網(wǎng)絡(luò)商用部署,2020年正式商用。
各國的熱情并不難理解。據(jù)高通報告預(yù)測,到2035年,5G將在全球創(chuàng)造12.3萬億美元經(jīng)濟產(chǎn)出。另一份報告則顯示,我國5G商用前五年直接帶動經(jīng)濟總產(chǎn)出將超過10萬億元,經(jīng)濟增加值將超過3萬億元,直接新增就業(yè)崗位將超過300萬個。
工信部副部長陳肇雄此前對媒體表示,我國5G整體研發(fā)水平位居全球第一梯隊,全球5G進入產(chǎn)業(yè)化全面沖刺階段。“5G商用將形成萬億級的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,有效帶動上下游產(chǎn)業(yè)的升級更新,促進產(chǎn)業(yè)鏈整體水平快速提升。”
近日,工信部信息化和軟件服務(wù)業(yè)司副司長董大健透露,當(dāng)前,全球的5G產(chǎn)業(yè)正在加快發(fā)展,5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已經(jīng)初步成熟,預(yù)計2019年上半年可推出5G的終端芯片,2019年年中將推出智能手機終端。
從5G產(chǎn)業(yè)鏈來看,行業(yè)上游包含基站、天線、光纜、芯片、射頻器件等通信設(shè)備商,中游則是各大電信運營商,而普通用戶直接感受的是手機等各類終端設(shè)備商。據(jù)HIS分析,5G手機上市后手機價格會比非 5G 手機價格高出20%。
此外,多家市場機構(gòu)預(yù)測,車聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、智能家居、無人機等典型的物聯(lián)網(wǎng)細(xì)分行業(yè),在技術(shù)和應(yīng)用層面上已相當(dāng)成熟,隨著5G正式商用,網(wǎng)絡(luò)問題將迎刃而解,上述服務(wù)將順利應(yīng)用,相關(guān)產(chǎn)業(yè)則將迎來快速發(fā)展期。
5G時代,中國大有可為。