时间为每一件事物画出跌宕起伏的演变史,通信产业的变迁也以人们出乎意料的方式继续进行。 20世纪 60年代,贝尔实验室发明了正交频分复用技术( OFDM), 80年代,该技术已完成框架搭建。早期的 OFDM主要用于军用的无线高频通信系统,但由于结构十分复杂,需要大量繁杂的数字信号处理,因没有成熟的硬件条件而被搁置,到了 3G时代又是高通的 CDMA独占鳌头,因此 OFDM几乎无人问津。

然而,随着数字信号处理硬件和集成数字电路的飞速发展,对于无线通信的高速度要求也日益增长, OFDM终于重见天日,在软硬件都成熟的环境下迎来了属于自己的时代。 1999年以后,美国电气和电子工程师协会( IEEE)推出无线局域网( WLAN)802.11aWi-Fi标准,以 OFDM为物理层标准,传输速度高达 54Mbps,之后陆续推出 802.11n、 802.11b、802.16e和802.11g等Wi-Fi标准,以 OFDM为调制方式,加上 MIMO(多路输入输出)技术,大大提升了传输速度、距离和频谱效率,获得巨大成功。

4G时代初见端倪,巨大的市场犹如一块大蛋糕,引得无数商家虎视眈眈,还招来了 IT产业。 OFDM能再度回到电信产业的视野,有一家 IT公司功不可没,这家公司就是英特尔。

2005年,英特尔领头,与诺基亚、摩托罗拉一起宣布发展 802.16标准,将其称为 WiMax。该标准将废置多年的 OFDM与FDMA技术结合为 OFDMA,作为 802.16的技术核心,引起移动通信巨头的极大关注,也因此让 OFDM迅速蹿红。相比较 CDMA,OFDM更为简化,还能有效消除多径干扰。 2009年, 3GPP提出长期演进技术( Long Term Evolution, LTE),又在 2011年提出其升级版( LTE-Advanced),计划采用 OFDM,换掉 WCDMA。各大运营商也纷纷采用 LTE-Advanced,宣告第四代通信标准的来临。鉴于竞争态势愈发激烈,高通于是把 OFDM和 MIMO进行整合,推出 UMB(Ultra Mobile Broadband)标准,试图力挽狂澜,延续 3G时代 CDMA的辉煌。与此同时,英特尔强势推出的 WiMax也是雷声大,雨点小。

英特尔本是一家 IT公司,却跑来抢电信业的肉,同时 WiMax从Wi-Fi演变而来,从属关系不明,在已经被 WCDMA基站全面覆盖、 LTE可将其兼容的情况下,想实现市场化,还得从头搭建基站。再者, WiMax无法实现软切换,在大量用户共用的情况下,拥塞严重,用户体验不好。虽然 WiMax也有运营商支持,但是商用效果不好,到 2010年宣告失败。桌布没有,刀叉不齐,还想抢肉,几乎无望,英特尔遂弃械投诚。

到了第四代移动通信,中国基于 TD提出了 TD-LTE(又称 LTE-TDD),欧洲则在原有的 WCDMA基础上提出了 FDD-LTE。二者都出现 了同一关键词,即 LTE,它与 WiMax以及 3GPP2的超移动宽带( UMB)技术常一起被称为 4G。相比 WiMax的固定无线网络技术, LTE采用了正交频分复用( OFDM)的信号传输,也采用了 Viterbi和Turbo加速器。但 WiMax是来自 IP的技术,而 LTE是从 GSM/UMTS的移动无线通信技术衍生而来, 3GPP计划在 LTE的下行链路使用 OFDMA,上行链路采用 SC-FDMA(单载波 FDMA,也称为 “DFT扩展 OFDM”),可以减少手机耗电。 LTE系统能随着可用频谱的不同,采用不同宽度的频带,因此 LTE的移动能力比 WiMax先进。而 FDD和TDD是两种模式,前者用于成对频谱,后者用于非成对频谱。

4G集3G和WLAN于一体,标志着数据时代的全面爆发:速度之快前所未有,使音频、视频和图像可以快速传输,并且能以 100Mbps以上的速度下载,满足几乎所有用户对无线网络服务的需求,部署范围也大幅度扩张,比起过去的移动通信有着压倒性的优势。

2013年8月,国务院召开常务会议,李克强总理专门提出要加快 4G牌照的发放,用 TD-LTE进行部署。 4G网络以点成线、以线成片,在中国稳步扩展。由于 TD-LTE技术灵活支持 1.4、3、5、10、15、20MHz带宽,下行使用 OFDMA,最高速度达到 100Mbps,可满足高速数据传输的要求,给用户带来的使用体验远超预期,用户数量急剧上升。截至 2018年6月末,中国 4G用户数超过 11.1亿。随着 4G网络的蓬勃发展,基础电信企业加快了移动网络建设,目前中国三大电信运营商的网络基站总和超过 640万个, 4G的基站超过 350万个,远超世界其他国家 4G基站数的总和。就在这个急速扩大的网络上,中国的手机产业也迎来了大翻身。

4G到来后,随着上网速度的提升,网络覆盖能力的加强,人类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,点播业务成为众多互联网视频的主要业务,收费也成为主流,用户习惯了会员服务的模式。

直播的出现,很大程度上影响了人们的娱乐和交流模式。在直播过程中,大量的打赏成为平台和主播们的主要收入来源。传统互联网免费模式渐渐式微,服务收费,或是通过应用内收费、打赏的模式被广为接受。

在这个移动互联网体系中,终端从 PC机逐渐转为智能手机。苹果用iOS系统、平铺桌面的交互模式以及触屏改写了用户的体验与感受, 在苹果的带动下, Android系统也把平铺桌面的交互和触屏引入到智能手机中去,渐渐形成 iOS和Android两大生态体系。通过应用商店整合了成千上万的应用,社会生活中大部分的服务,都可以通过 App来完成。

最早的移动互联网服务在 3G时代就开始出现,主要兴起于美国,很多基于智能手机的业务如推特、脸书等完全颠覆了传统互联网。很快,这些业务被中国的互联网开发者模仿和学习,进而开发出微博、微信等产品。

4G到来之后,其大带宽、强覆盖的特征显露无遗,中国极好的网络覆盖能力和越来越低的上网费用,推动了中国移动互联网的发展。通过3G的积累与学习, 4G时代的中国移动互联网全面超越了美国,成为这一领域全世界表现最活跃、最完善的国家。

中国移动互联网最大的特点是通过社交整合一切服务,其中最有代表性的是微信。如今,微信已经成为一个强大的服务平台,该平台整合了手机游戏、移动支付、交通服务等各种各样的服务,通过社交的能力,这些业务得到迅速推广,相关运营商获取了很好的经济回报。

中国移动互联网的另一大特点,是电子支付能力渗透到社会生活的每一个角落,支付宝和微信支付这两大平台把支付变得极为简单。正是因为在每一个角落我们都默认会有高品质的 4G网络存在,所以人们出门才可以不带现金。今天,从普通生活到公共服务,所有需要进行支付的地方,都可以由电子支付来完成。

因为智能手机提供了定位能力,移动电子支付提供了强大的支付能力,所以中国的共享服务发展迅速,共享单车、共享汽车服务增长迅猛,而外卖这样的服务渗透到日常生活中。每天上亿单的服务让社会生活变得极为方便。 4G让数据业务全面爆发,中国真正进入了移动互联网时代。这个时代,不仅提供高速度的信息传输,还能通过定位、移动终端、移动电子支付,把生活中的很多服务都变得移动化、智能化。在此过程中,人们享受到了社会生活的便利和高效。今天从飞机值机到火车票订票,再到坐公交车、坐地铁,在中国,人们都可以通过一部智能手机来完成这些操作。那种为了一张车票整夜排队的现象,已逐步消失。

移动电子商务、移动支付、共享服务之所以发展迅速,最为底层的 基础是高速度、全覆盖的 4G网络,以及相对便宜的通信资费,这才是移动互联网业务爆发的基石。

来源;《5G技术》

I 作者相关

发表评论