在过去的几十年间,通信技术发生了极大的变化。1G 时期的“大哥大嗓”与如今“快如闪电”的 5G 形成鲜明对比,每一次技术的更新换代都对我们的生活方式产生着影响。而当下,能够“上天入地”的 6G 已经问世,未来的通信世界定会让人充满期待。
今天,我们来回顾通信技术从 1G 到 6G 的进化之路。看看这些技术是怎样一步步改变世界的,又是怎样引领未来的。
1G时代:移动通信的起点
1980年代,第一代移动通信技术(1G)诞生。
1G 的出现是移动通信技术的起点,它标志着人类进入了无线通信的时代。这使得人们摆脱了固定电话的束缚,开始使用无线电话进行语音通信,彻底改变了人们的沟通方式,让“随时随地打电话”成为可能。
1G 技术是以模拟信号进行传输的。它的主要功能为语音通话。模拟信号是借助连续变化的电波去模拟声音的波动,借此能够达成语音的传输与接收。
早期的移动通信因技术存在限制,所以信号质量比较有限,覆盖范围也较为有限,并且还容易受到干扰。然而,1G 的出现给后续的通信技术发展打下了基础。
特点:只能打电话,设备笨重,价格昂贵。
代表产品:大哥大(摩托罗拉DynaTAC 8000X)
2G时代:数字通信的崛起
进入1990年代,第二代移动通信技术(2G)开始普及。
这一代通信技术有最大突破,从模拟信号升级成了数字信号。数字信号能通过采样和量化,把连续的声音信号转变为离散的二进制数据。这样就带来了更高的通话质量,也带来了更强的安全性。
2G 网络提高了通话质量。2G 网络引入了短信(SMS)功能。2G 网络引入了低速数据传输(如 GPRS 和 EDGE)功能。2G 网络开启了移动通信的多元化时代。
手机随着 2G 的推广开始走进千家万户。通信方式由单纯的语音通话扩展到了文字信息传递。2G 的问世,一方面促进了全球通信网络的发展,另一方面也为移动互联网的到来铺平了道路。
特点:短信成为主流,手机开始普及,诺基亚成为一代人的记忆。
代表技术有 GSM,它全称为 Global System for Mobile Communications,也就是全球移动通信系统。
3G时代:移动互联网的萌芽
21 世纪到来后,全球互联网迅速发展。在此背景下,第三代移动通信技术(3G)得以产生。
3G 网络的一个重要特点是能够实现高速数据传输。这使得移动互联网得以成为可能。人们借助手机,能够浏览网页,能够收发邮件,甚至能够观看视频。它让移动设备不再仅仅局限于进行语音和短信的传输。
3G 得到推广,这让智能手机的普及有了可能。人们开始借助手机进行上网操作,并且能够享受移动社交方面的服务、在线购物的服务以及视频观看的服务等。从此,人们真正地迈进了移动互联网时代。
3G 技术催生了移动应用的快速发展。
特点:移动互联网兴起,智能手机逐渐取代功能机。
代表技术为 UMTS,它的全称是 Universal Mobile Telecommunications System,即通用移动通信系统。
主要应用:
4G时代:高速网络的黄金时代
2010 年前后,4G 网络开始正式投入商业使用。4G 技术具有重要意义,它是移动通信从“数据时代”向“高速数据时代”迈进的关键一步。此技术把移动通信带入了高速网络时代,并且下载速度能够达到 100Mbps 以上。
4G 的出现带来了最大的变化,其中之一是移动互联网速度得到了大幅提升。高清视频、在线游戏、移动支付等应用因此得以普及。这一代技术不但改变了人们的生活方式,而且推动了物联网、云计算等新兴技术的发展。
4G 的商用是信息时代的重要里程碑。个人用户受益于快速、稳定的移动数据传输。企业受益于快速、稳定的移动数据传输。社会各个领域也受益于快速、稳定的移动数据传输。智能手机的蓬勃发展离不开 4G 的支持。平板电脑的蓬勃发展也离不开 4G 的支持。
特点:高速网络普及,短视频和移动支付成为生活常态。
代表技术为 LTE,LTE 即 Long-Term Evolution,意为长期演进。
主要应用:
5G时代:万物互联的起点
2019 年,5G 技术开始正式投入商业使用。5G 是目前最为先进的通信技术,它不但提升了网络的速度以及带宽,还让延迟有了显著的降低,并且能够支持更多设备的接入。
5G 的应用场景比 4G 更加丰富。它涵盖了智能家居、自动驾驶、远程医疗以及工业互联网等领域。
5G 网络的核心特点有:延迟极低,能在 1 毫秒以内;数据传输速率超高,理论上可达到 20Gbps;还具备大规模连接能力。
5G逐渐普及开来,人工智能(AI)、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等技术随之也会获得更广泛的运用。这些技术能进一步推动各个行业的数字化创新。5G使得万物互联的愿景得以变为现实,并且开启了数字化转型的全新篇章。
特点:网络速度更快,延迟更低,连接设备更多。
代表技术包括大规模多输入多输出(Massive MIMO)以及正交频分多址(OFDMA)等。
主要应用:
6G时代:未来通信的无限可能
5G 商用逐渐普及,科学家和工程师们开始为下一代通信技术即 6G 进行准备,当下处于研发阶段的 6G 网络要比 5G 更为强大。
6G 的目标是达成“空天地海一体化”的通信。它会把通信范围拓展至太空、深海等传统网络难以覆盖的区域。同时,6G 还会将人工智能、量子计算等前沿技术进行结合,以实现更智能且更高效的通信网络。
以下是6G技术可能带来的几大突破: