1G→5G,一部波澜壮阔的移动通信史
功地将过往各家大厂尝试的经验整合起来,一战成名。
真正有远见的企业家,是提早10年看到趋势并提早布局,最后在适当时机点推出产品,让市场爆发性成长。
3G的部署与网络速度的提升,早在2005年左右便已完工 (若非欧洲破产重整、美国牌照延迟, 早在2000年时3G技术已确立),同时,移动上网、应用程序(App)、手机操作系统也早已开展。
然而始终像一支蹩脚的足球队一样,缺乏临门一脚,以至于3G用户人数不多,始终无法普及。也因为资源早已备齐,所以才成就了iPhone的成功。
智能手机于2005-2007年间起步,2008-2012年爆发性成长,转折点在于iPhone。智能手机的轰动,也成功拉动3G用户暴增,进而迎来4G更高速上网时代。
4G
由OFDM引发的变局
随着智能手机的发展,移动流量需求上升,W-CDMA随后演进出3.5G的HSDPA、3.75G的HSUPA ,但其中的CDMA技术框架没有改变。而高通CDMA后续演进出的 1x EV-DO,于2001年被接受为3G技术标准之一。
本来照这样发展下去,以CDMA为核心的技术或许有可能一路称霸到4G,可惜事与愿违。
半途中有一号人物,杀进市场将一切计划打乱,这个家伙叫 Intel。
1 Intel的逆袭 – WIMAX
先简单介绍一下授权频谱那点事。1980年代以前,美国所有的无线设备都得经过频谱授权。后来美国通信委员会 (FCC) 将标准放宽,仅限于发射功率较大、容易产生信号干扰的无线设备需经过频谱授权,其他低发发射功率的设备可以使用未授权频谱。
这些未授权频谱早期无人重视,直到IEEE开始进行短距离无线传输的研究。
WiFi设备就是在IEEE的规定下发射功率不能超过100mW,实际的发射功率可能也就在60到70mW。
为了能让各家厂商能根据同一个标准生产兼容的设备,让通讯器材能有互通性,1999年,IEEE分别推出了802.11b与802.11a两种WiFi标准,分别使用 2.4GHz和5GHz频段,彼此标准不相容。
(所以我们才会常常在连WiFi时,看到2.4G和5G两种频段)
2003 年,IEEE引入正交频分复用技术 (OFDM),推出802.11b的改进版802.11g使传输速度从原先的11Mbps提升至54Mbps。
现在我们使用的WiFi主要为802.11n, 与 802.11a、802.11b、802.11g皆兼容,并采用MIMO技术,使传输速度及距离都有所提升,速度甚至可达600Mbps。
OFDM+MIMO技术,解决了多径干扰,提升了频谱效率,大幅地增加系统吞吐量及传送距离。这两种技术的结合,使得WiFi取得了极大的成功。
随著版图不断扩大,IT业巨头们开始觊觎起蜂窝移动通信市场大饼——4G。
WiFi标准是IEEE 802.11,IT巨头进军电信业的标准是802.16 ,称作WiMax。
2005年,Intel和诺基亚、摩托罗拉共同宣布发展802.16标准,进行移动终端设备、网络设备的互通性测试。
有Intel领头的WiMax来势汹汹,电信产业这边却是几家欢喜几家愁。
OFDM说起来也不是新技术,早在1960年代贝尔实验室发明OFDM后,技术框架约在1980年代便已建立完成。
然而当时能支持OFDM的硬件不成熟,CDMA又由高通领军一时红火,便淘汰在3G标准之外。
简单来说就是CDMA太红,如果 Intel和 IT大厂没有在WiFi上将OFDM技术发扬光大,电信业没有一家注意到早期不被重视的OFDM。
由于WiMax的关系,OFDM才又重新进入电信业和学术界的视野中。
耶!终于可以不用再被高通的CDMA技术揩油了。
OFDM 不但能有效消除多径干扰,复杂度也比CDMA小了很多,相较于CDMA事实上更有优势。
此时,除了高通以外,众家电信巨头都欢乐了起来:终于不用再看高通面子、缴高额的高通税了!
若能有效将4G传输速率提升,又能绕过高通的CDMA专利陷阱,那是大好不过了!3GPP组织立即看风向转向。(承相~起风了~~)
2008年时,3GPP提出了长期演进技术 (Long Term Evolution, LTE) 作为3.9G技术标准。
又在2011年提出了长期演进技术升级版 (LTE-Advanced) 作为4G技术标准,准备把W-CDMA汰换掉,转而采用OFDM。
至于高通这边当然也看到了OFDM的发展前景。
为了不落人后,在2005年WiMax进军移动通信业时,高通耗费了六亿美元,战略性收购了专门研发OFDM技术的Flarion公司。
并在2007年提出了UMB(Ultra-Mobile Broadband) 计划,把CDMA和OFDM、MIMO都整入UMB标准中,想继续维持CDMA的优势。
可惜各家厂商都怕了高通,以前让你一人称山大王四处为虐,现在看你有倾颓之势还不墙倒众人推。
况且全球覆盖率最高的基站正是W-CDMA,因此,各大运营商无不纷纷决定采用LTE-Advanced当作第四代通信技术标准。
UMB因为没人支持而
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