九旬老教授驳文:5G怎么会是彻底失败的技术?

早在2月26日我就收阅了杨学志这篇文章,乍一看“5G将是一个彻底的失败通信技术”,感到异常惊讶,为了深入消化分析还下载了全文。看完文章,觉得有一定道理,继而全盘思考历史、经济、技术和产业,初步感到失之偏颇。进一步深入分析之后,从5G与4G比较的6大性能指标与3大关键能力来看,无论那一方面都有10倍以上的提高,能说5G技术比4G技术没有显著进步吗? 既然技术进步了,能找不到应用吗?只要有应用场景就可以开拓市场,怎么会失败,而且是一个彻底的失败?因此便萌发了撰写商榷的意愿。

九旬老教授驳文:5G怎么会是彻底失败的技术?

中国电子科技集团公司第七研究所教授级高工 李进良

杨文首先回顾了无线通信产业发展的历史,总结如下:“1G发掘出了移动通信的巨大需求,但是采用了比较落后的技术体制,因此长不大。2G进行了数字化革命,从而获得巨大成功。3G是为了新出现的移动互联网需求而诞生,但是在技术上走了弯路,全球的3G业务都不是太成功;而4G回归了正确的技术路线,目前4G业务蓬勃发展。”从而得出了“单数的1G、3G都不是太成功,而双数的2G、4G获得巨大成功”的结论,由此推论单数的5G将彻底的失败!

对此,我认为过于简单,有点牵强附会,便先列出以蜂窝技术为基础的公众移动通信近30年间从1G到4G所历经的4代构成:

1G:第一代的AMPS、TACS、NMT等8种标准都是基于频分多址(FDMA)技术,主要解决了公众模拟话音通信。

2G:第二代的DAMPS、GSM、JDC等3种标准基于时分多址(TDMA)技术,主要解决了公众数字话音通信与低速数据通信。随后又出现CDMA第4种标准。

3G:第三代的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA等3种主流标准也就基于码分多址(CDMA)技术,主要解决公众高速数据通信。临末了又挤进了WiMAX第4种标准。

4G:第四代的LTE-FDD和TD-LTE及WiMAX等3种标准;都是基于正交频分多址(OFDMA)技术,由于WiMAX无人采用实际只有2种。

下面再对每一代的发展概况与重要意义分别稍加论述:

公众移动电话的诞生对于1G不应认为“采用了比较落后的技术体制,因此长不大”。我们要回顾无线通信的发展历程,才能理解1G的重要意义。自从19世纪末马可尼发现无线电波远距传输信息的作用后,人类才能摆脱有线固定通信电线的束缚,1899年11月美国“圣保罗”号邮船在向东行驶时,收到了从150公里外的怀特岛发来的无线电报,莫尔斯电码的嘀嘀嗒嗒声象婴儿呱呱落地的第一声啼声,向世人宣告一个新生事物——“移动通信”诞生了。1900年1月23日在波罗的海霍格兰岛附近的一群遇难渔民,通过无线电呼叫而得救,移动通信第一次在海上证明了它对人类的价值。紧接着1901年英国蒸汽机车装载了第一部陆地移动电台。1903年底莱特驾驶自己的飞行器,开创了航空新领域,飞机更需要通信来保证飞行,于是移动通信这个二十世纪的同龄人便相继在海、陆、空起步了。

移动通信一百多年的发展历程,大体经历了三个阶段:

l 初期的军政机要移动通信阶段,

l 进而发展至民用专业移动通信阶段,

l 七十年代末国际上出现的蜂窝汽车电话标志着发展到了公众移动通信的新阶段。

可以看出经历了70多年漫长的探索,开始远距离通信要依靠短波的天波发射,而超短波只能视距传播,适合近距离通信,限于掌握的频谱资源有限,移动通信只能为军政机要飞机车船少数人服务。

公众移动电话的突破

虽然早在1947年,贝尔实验室的科学家利用超短波只能视距传播的制约,逆向思维提出了蜂窝通信的概念,解决了频率复用、覆盖扩展两个问题,为广大百姓应用奠定了技术基础。但是过了30年贝尔实验室才于1978年研制出先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone Service,AMPS),1G得以面市。到1985年美、日、英、法、北欧相继生产了基于蜂窝通信概念的8种大同小异的FDMA模拟移动电话1G系统,各个国家的实践表明将无线电从为小数人服务扩展到为广大公众服务是可行的。作为诺基亚和爱立信祖国的芬兰和瑞典2004年1G的NMT还在使用,前后使用了20年,能说作为移动电话的1G不太成功吗!

数字移动通信的萌芽

1984年夏我有幸作为原电子工业部的代表出席ITU每年一度的会议。会上美国人提出:鉴于无线寻呼统一为国际标准后,发展极其迅速,又好又便宜,“标准统一”起了主要作用。因此,建议把模拟蜂窝移动通信(即1G)也统一标准。会上争辩激烈,意见主要有二:第一,统一移动通信标准,为时尚早;第二,要统一也不能就用美国标准。当时记忆特别深刻的是美国人引用了中国一句老话叫“千里之行,始于足下”,意思是移动通信的理想就是要拿部手机通遍天下;现在提出这个问题可能早了点,但万里长征,总得跨出第一步,如果现在不考虑,猴年马月才能统一?1984年1G本来只有4种标准,到1985年增加到了8种,争论不出结果。干脆放弃模拟制式的统一,重起炉灶,从尚在孕育的数字制式开始考虑,为此成立了十国委员会研究未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS)。经过12年酝酿,ITU-T已通过移动网与固定网互连等7项建议;ITU-R已通过系统概况、网络结构等16项建议。1997年ITU才正式启动了无线传输技术方案征集工作。

欧洲抢先2G登场

在这期间欧洲抢先行动,组织了数字移动通信标准方案的征集,当时提出了8种方案,经过评比优选,确定了全欧统一的全球移动通信系统(GSM),于是1991年2G登场了。随即美国赶紧将其模拟AMPS数字化升级为DAMPS,日本也数字化升级为JDC,这样2G就有3种基于TDMA体制标准。由于GSM标准完备,全欧统一,在全球推广得力,超过200个国家和地区超过10亿人使用,大获成功。而DAMPS只在美国和美洲应用,JDC仅限日本。20世纪末突然杀出了一匹黑马,美国高通公司独创了CDMA数字蜂窝移动通信系统,历经十年坎坷,多亏韩国攻克了CDMA技术的诸多问题,使用户达到100万,其优越性这才得到全球业界公认。


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