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从1G到5G,中国经历了什么?
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当你看到这行字的时候
我们便跨越万水千山
完成了一场无声的对话
而这习以为常的一刻
在30多年前
却几乎无法想象
30年
从1G的大哥大
到全球规模最大的5G网络
我们的通信技术高速飞奔
我们的生活方式也彻底改变
回忆过去的30年
你会看到一段怎样的历程?
值517世界电信日到来之际
小新为您带来
中国移动联合星球研究所
共同出品的科普视频
《从1G到5G,中国经历了什么?》
用9分钟为你呈现
30年速度与激情
欢迎点击播放
▼
太阳系的边缘,
距离地球超过230亿公里。
飞行时速高达6万公里的旅行者1号探测器,
用了超过40年才抵达这里,
然而,它的信息从这里传回地球,
却仅仅需要约20个小时。
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因为用于传输信息的,
是以光速传播的无线电波。
如今,
这种电波不仅连通了地表之外的星际空间,
更在地表之上,
将全世界紧密相连。
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截至2021年,
全球仅移动通信用户人数已达到惊人的53亿,
而在中国,
更以超过20%的用户占比
以及超过60%的5G基站占比,
位列世界第一。
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那么,
中国是如何做到的?
从1G到5G,我们都经历了什么?
未来,又是怎样的呢?
首先,我们要从这条曲线开始说起。
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这是一段“简化版”的无线电波,
通过改变它的振幅、频率和相位,
便可以承载不同的信息。
而一般频率越高,
可利用的频段带宽就越大,
传输容量也就越大。
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因此,根据频率的不同,
无线电波被划分成了众多频率片段,
用于完成不同的使命,
包括无线定位、导航、广播以及卫星气象等等,
再加上各种其他功能的占用,
留给移动通信的频段已是十分有限。
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如何充分利用这些稀缺的频谱资源,
这就是一代代移动通信追求的目标。
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然而,在30多年前,
中国人在广州打通第一个移动电话时,
这样的探索基本都依赖于欧洲和美国。
和当时大量涌入的进口商品一样,
中国的第一代移动通信技术(1G)
也是直接引进国外开发的模拟通信系统。
之所以叫模拟通信,
是指利用无线电波的振幅
或频率模拟声波的波动特征,
来完成语音的传输。
但此时,我们距离世界第一张商用1G网络,
已落后了8年之久。
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不过,新世界的大门已经打开,
1992年,全球形势风云变幻,
邓小平再次来到中国南方,
坚定了全国“以科学技术为第一生产力”的决心和方向。
次年,中国第一个2G商用网络在浙江嘉兴开通,
距离全球首个2G网络商用
仅仅1年多时间。
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和1G网络不同,这张2G网络引进的
是一种全新的通信标准GSM。
其中无论是语音还是文字,
都能被转化为一个个数字信号,
再通过无线电波进行传输。
这意味着,移动通信不再局限于打电话,
还能发短信,并且具备更好的保密性。
不仅如此,
曾经的1G网络是将有限的频段
直接划分给不同的用户使用,
因此容量十分有限,
这称作FDMA,频分多址技术。
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但在GSM系统中,
还能根据使用时间(时隙)的不同,
将同一频段再次划分给新的用户,
因此得名TDMA,时分多址技术。
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这样一来,
2G网络对频谱的利用效率大大提高,
容量明显提升,
移动通信也不再是极少数人的特权,
越来越多的人可以随时随地联系家人、朋友,
去聊一聊自己的第一个双休日如何度过,
聊一聊郎平是否能延续中国女排的辉煌,
又或是刚刚回归的香港未来是什么模样。
而转折,也在此时悄悄酝酿。
中国向国际电信联盟提交了
我们第一个拥有自主知识产权的
3G标准TD-SCDMA。
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时间进入21世纪,
北京申奥成功,中国加入世贸组织,
三峡水库蓄水,中国人第一次进入太空……
一个高歌猛进的时代已然到来。
移动通信也不例外,
我们开始通过手机连接网络,
从这块小小的屏幕中触碰一个宏大的世界,
我国的移动用户数
也首次超过固定电话用户数,
移动通信开始成为主流。
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而到2007年,
酝酿了多年的转折,终于到来。
随着智能机的普及,
人们对数据流量的需求被彻底引爆。
随后,3G在中国商用。
此后仅仅4年,
速度更快的4G横空出世,
中国主导的TD-SCDMA逐渐向TD-LTE演进,
成为4G时代的国际主流标准之一。
除支持更大的带宽外,
随着运算能力的进步,
4G网络能通过一种
更加强大的频分多址技术(OFDMA),
将原本单个用户使用的频段再次“划分”,
并根据需求动态地分配给不同用户;
而通过更加先进的天线阵列技术(MIMO),
4G网络还能在物理空间上定向发送信号,
让多个用户同时使用同一频段却不互相干扰,
频谱效率再次提高。
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最终,在4G时代,
移动支付、在线教育、短视频、
直播纷纷成为人们的日常,
也真正开启了移动互联网的世界。
那么,还能更快吗?
2019年,在浙江杭州,
中国移动开通了
全国第一批满足商用标准的5G基站,
这个“更高、更快、更强”的任务,
将交给一个全新的5G时代。
这个时代,将使用更高频率的波段,
最大带宽可达到4G的5倍。
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这个时代,
将使用更加优化的多址技术
和更大规模的天线阵列,
TDD技术中的上下行数据分配也更加灵活,
从而获得更高的频谱效率。
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再加上各种其他环节的提升,
最终到来的5G时代,
可达到10倍于4G的用户体验速率,
10倍的终端连接量,
以及仅仅1/10的时延。
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我们也终于不再遥望世界的背影,
而是在多项5G关键标准的制定中,
发挥着主导的作用。
今天,无论是在漠河的雪原,
还是云南的雨林,
在世界之巅的珠穆朗玛,
还是百米之深的矿井之下,
中国大地上,
上百万座5G基站覆盖了全国所有地级以上城市,
构成了全球规模最大的5G网络。
而拥有超过80万座基站,
155项国际标准,
3600项专利的中国移动,
也成为了全球最大的5G运营商。
此外,电信央企也开启了“共享”模式,
中国电信与中国联通共建共享
超过76万座5G基站,
建成了全球规模最大共建共享5G SA网络;
中国铁塔则承建了超139万5G基站,
其中97%实现了共享。
这张庞大的5G网络,
不仅能够带来全新的通话体验;
能支持我们流畅观看4k甚至8k清晰度的视频;
还能以更快的网络连接、更强的计算能力
和更大规模的终端连接量,
构建一个综合“连接+算力+能力”的
新型信息服务体系,
更好地服务全社会的生产生活,
最终创造一个
“网络无所不达、算力无所不在、
智能无所不及”的数智化社会。
但是,
这就是发展5G的全部意义吗?
当然不是。
正如2G还未商用,
3G概念就已提出;
4G刚刚落地,
5G研究便拉开帷幕。
再到如今,5G网络方兴未艾,
6G的探索已然启动。
一代代通信标准的升级,
并非是为了满足人们当前的需要,
而是为了未来奠定坚实的基础。
在这个未来里,
由通信技术带来的各行各业的创新和变革,
远比通信行业本身的发展更有价值。
就像当我们回首1G到5G的历程,
会发现,它不仅仅是一代人的青春和记忆,
更是一个时代日新月异的见证,
也是一个国家改头换面的进程。
正如中国工程院院士邬贺铨曾说:
“5G背后承载的,
绝不仅仅是一个移动通信,
它承载了中国高技术产业的希望,
是我们国家是不是停留在低技术发展的阶段,
能不能走到高技术、
走到世界的前面(的见证)。”
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当然,终有一天5G时代也将成为回忆,
但这就是科技发展的规律。
因为人类从未满足于停留在原地,
我们的足迹终将走得更远。
而到那时,
我们彼此之间的连接,
也必将延伸到一个
超越想象的广阔世界。
视频创作团队
文案/编辑:李芒梨 桢公子
制片:朱世奇
视频制作:韩佳琪 张绿平 谢一键 李三连
视频美术:袁佳欣 素材:潘晨霞
地图:郑艺 翻译:郭浩文 李颖
审校:王昆
专家审核:谌维浩 王昊
【说明】本片仅以蜂窝移动通信技术的发展历程为例,展示了中国近三十多年通信技术的升级,未涉及有线通信、卫星移动通信等其他通信技术。
原标题:《从1G到5G,中国经历了什么?》
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