移动申报app下载移动时代的主要特征互联网的三个特点
从 1G 到 5G 的演进,时代的转换一幕接一幕,其背后关于通信标准的江湖纷争也是波诡云谲、激烈异常互联网的三个特点,最终汇出了一部波澜壮阔的移动通信史
从 1G 到 5G 的演进,时代的转换一幕接一幕,其背后关于通信标准的江湖纷争也是波诡云谲、激烈异常互联网的三个特点,最终汇出了一部波澜壮阔的移动通信史。
讲到双向无线通信,就不能不提摩托罗拉 (Motorola)。如果说当年 AT&T 是有线通信之王,摩托罗拉就是移动通信的开创者。
摩托罗拉创立于 1928 年,二战时与美国陆军部签订合约、协助其研发无线 年,摩托罗拉研发出了第一款跨时代产品 SCR-300,至今仍是电影中美国通讯大兵最经典的形象。
虽然 SCR-300 重达 16 公斤,甚至需要一个专门背负的通信兵、或安装在车辆和飞机上,然而由于 SCR-300 使用了 FM 调频技术,使通话距离达到了前所未有的 12.9 公里,足以让炮兵观察员联系到炮兵阵地,也能让地面部队跟陆军航空兵通讯。
无论是二战期间的通信设备,之后的第一款彩色电视机、半导体芯片、DSP 通讯手机芯片,和 1980 年发明的「大哥大」、建立了 AMPS(Advanced Mobile Phone System)电话系统,摩托罗拉作为模拟通信技术的佼佼者,在移动通信及电脑处理器领域中都是市场先锋,更在 1989 年被选为世界上最具前瞻力的公司之一。
由于 1G 模拟通信的通话质量和保密性差、信号不稳定,人们开始着手研发新型移动通信技术。1980 年代后期,随着大规模集成电路、微处理器与数字信号的应用更加成熟,当时的移动运营商逐渐转向了数字通信技术,移动通信进入 2G 时代。
由于通信产业为国家战略产业,通信标准之争的背后是国与国、联盟之间的综合角力,一旦输了,一方需持续向对方联盟缴纳高额专利费,且更容易被对方掌握产业主动权。
二十年来,欧盟始终不甘落后于美国移动时代的主要特征,若各自搞出一个不同的标准、很难在世界上占主导优势 (标准这东西就是人多、说话大声拳头硬的就赢了;总不能全世界只你一个人跟别人用不一样的)。
GSM 的技术核心是时分多址技术(TDMA),其特点是将一个信道平均分给八个通话者,一次只能一个人讲线 的信道时间。
GSM 的缺陷是容量有限,当用户过载时,就必须建立更多的基站。不过,GSM 的优点也突出:易于部署,且采用了全新的数字信号编码取代原来的模拟信号;还支持国际漫游、提供 SIM 卡方便用户在更换手机时仍能储存个人资料;能发送 160 字长度的短信。可以说,移动通信的技术与应用在 2G 时期有了惊人的进步。
1991 年,爱立信和诺基亚率先在欧洲上架设了第一个 GSM 网络。短短十年内, 全世界有 162 个国家建成了 GSM 网络,使用人数超过 1 亿、市场占有率高达 75%。
在欧洲人野心勃勃地想要超越美国称霸世界时,美国人同一时间却搞出了三套通信系统,其中两套同样是基于 TDMA 技术的、第三套则是高通推出的码分多址技术(CDMA)。
TDMA 的信道一次仅供一个人使用、八个用户得轮流使用,容量有限;然而 CDMA 采用加密技术、让所有人同时讲话也不会被其他人听到(好比编号 1 只能与编号 1 通线 通话,互不干扰),容量大幅提升。
然而高通没有实际的手机制造经验,欧洲的运营商们也对它的知识产权不感兴趣。即使是在美国也只有极少数的运营商愿意使用该系统。
早期有关 CDMA 的报导都是相当消极的,基站不能达到预期的性能,CDMA 手机也无处可买。总体而言就是雷声大,雨点小。
自然,CDMA 起步较 GSM 晚了一步,加之美国国内资源又被分散,CDMA 失去了大半江山。
在 2G 时代,CDMA 是个失败者。另一方面,美国在通信标准之争上的失败,间接也影响了摩托罗拉手机的竞争力移动申报app下载。
当数字移动电话渐渐取代模拟移动电话时,摩托罗拉仍在模拟移动电线% 的份额,但数字移动电话却不到二成移动时代的主要特征。
对于数字通信的威胁,摩托罗拉错估了模拟手机的寿命,当时其高管表示:4300 万个模拟手机用户,错不了的!
如同 AT&T 当初不愿砸钱在无线电话部门上一样,摩托罗拉当中最赚钱、说话也最大声的模拟手机部门更不可能让资源流到数字手机部门里。
同样的故事也可见于而后的诺基亚与智能手机之争,企业巨头的倒下很少是源于单一的外在因素,多是由于企业内耗、导致技术推进缓慢。
1997 年,摩托罗拉终于走下神坛,其全球移动电线 年辉煌的摩托罗拉终于被一家之前还在造纸、1992 年才推出第一部数字手机的公司——诺基亚击垮。
如前文所述,高通的 CDMA 技术在容量与通话质量上皆优于欧盟 GSM 的 TDMA 技术。但 GSM 早一步部署,短时间内快速推行全球,以致 CDMA 在当时不过是雷声大雨点小,高通也一度陷于危机之中。
走进高通位于加州圣地牙哥的本部,迎面而至的一堵厚厚的专利墙上,镶嵌着高通所持有关于移动通信将近 1400 项专利。
这就是著名的「Qualcomm Patent Wall」。高通的一切都明明白白的写在了这面墙上:财富、垄断、成功… 高通就像一条毒蛇,深谙扼住宿主脖子、获取高额利润之道。
冷战时期,美方所使用的通信方式能将信息进行加密与解密,称为码分多址(CDMA)技术,以确保信息传输时不被苏联所窃取。
Linkabit 是加州圣地牙哥(San Diego) 第一家电子通讯技术公司,负责承接这笔订单、为美方和航天局开发卫星通信和无线通信技术。
Linkabit 的两位创始人皆是通信界的大牛──Irwin Jacobs 任教于麻省理工电机系,其著作《通讯工程原理》( Principles of Communication Engineering ),奠定了当时乃至于现在的通讯基础,至今仍是通讯界圣经宝典。
1989 年,高通大幅改善了 CDMA 的功率问题,并成功将其商用化。可惜的是,此时欧洲通信标准协会已着手进行 GSM 技术标准制定,随后很快推行到了欧洲与日本市场。
美国本土的通信工业协会也认定 GSM 所采用的 TDMA 技术为 2G 标准。尽管 CDMA 比 TDMA 的容量更大、通话质量更好,但技术更复杂,大半运营商不相信技术的可行性。
高通围绕着功率控制、同频复用、软切换等技术移动申报app下载,构建了 CDMA 专利墙,相较于厂商在专利数量和品质上都有非常大的优势。但高通不满足于此,它要一人享用这笔丰厚的利润。
在高通,养了一批不下于技术研发部门的庞大专利律师军团,通过并购、控告对手专利侵权等专利战,将所有 CDMA 的相关专利都一步一步拢络过来。专利律师的职责,就是申请专利、谈专利价格、控告侵权公司。
第二步是大量申请垃圾专利,用垃圾专利保证其核心专利──在旧有的专利保护到期之前便申请新的专利、或大量申请 CDMA 外围专利,然后申告该技术为新技术的一环,了关于 CDMA 内外围的所有技术互联网的三个特点。
首先要明白为啥需要通信标准?你总不能让电信打不通移动的手机、华为打不通 iPhone 手机,制定统一的通信标准的目的就是让不同运营商商、基站设备与手机之间能互联互通。
由于 GSM 标准由欧洲运营商和设备商(如爱立信、诺基亚)共同提出,共同享有知识产权,专利基本上是开放的。
但高通表面上提出了一套采用 CDMA 技术的 2G 标准,实际上将 CDMA 专利技术藏在了里头,等于使用该 2G 标准时,也就踩到了高通的专利。
这种以单一家公司专利而垄断某一标准的行为,照理说不会发生于由各国成员组成的通信标准制定小组里,别的国家与厂商因本身利益冲突,必然会极力反对。
然而,当时 2G 研究才刚起步,多数厂商的注意力仍在欧洲人所提出的 GSM 标准上,高通的 CDMA 技术并没有多少人闻问,反而让高通趁隙而入。
高通的最后一步棋,是把 CDMA 的演算法嵌入集成芯片。其最大特点为整合信号的发送与接收、电源管理和数模转换等于单一芯片之上,即今天我们称的 SoC(System on Chip,片上系统)。
这样一来,使用高通专利的手机厂商,必须先缴一笔授权费取得专利使用权。在芯片或产品量产后,再依据出货量收取根据产品售价一定比例的费用,平均需缴纳手机销售额 5 ~ 10% 不等的权利金。
这点可是相当的不合理的——屏幕、镜头、机壳等零件全部与 CDMA 毫不相关,也得被抽销售额的百分比。(难道在手机上镶了块钻石, 利润还得算在高通头上吗?)
那时高通提供了 SoC 一套完整的解决方案,大多数手机厂商还没 SoC 整合的技术能力,也只能乖乖挨这一刀。
你设局,也要有人愿意踩。高通专利的高门槛挡住了竞争对手,也挡住了 CDMA 的迅速市场化,多数运营商还是选择了 GSM 系统,靠专利使用费养活的高通在美国活的并不好。
在发展 CDMA 之前,韩国运营商、手机等通讯设备制造业相当薄弱。1990 年 11 月,高通和电子通信研究院(ETRI)签署有关 CDMA 技术转移协定。
高通答应把每年在韩国收取专利费的 20% 交给韩国电子通信研究院、协助其研究,韩国政府也宣布 CDMA 为韩国唯一的 2G 移动通信标准,并全力支持韩国三星、LG 等投入 CDMA 技术的商业应用。
韩国不向支持 GSM 的欧洲靠拢、选择了 CDMA 作为 2G 标准,主要是为了低廉的专利优惠,虽承担了一定的风险,最终也获得了相应的回报。
通过发展 CDMA,韩国的移动通信普及率迅速提高,短短五年内移动通信用户数达 100 万,SK 电信成为全球最大的 CDMA 运营商。通讯设备制造商更是异军突起,三星成为全球首家 CDMA 手机出口商。
CDMA 不仅带动了韩国通信业的发展,也促进了整个韩国经济的发展。所以多有人说:「韩国人救了高通」,高通更从此成为全球性的跨国大公司。
韩国的成功典型,第一次向世界证明了 CDMA 正式商用的可能性,也让美国一些运营商及设备商对 CDMA 技术开始恢复信心。
2000 年后,2G 的速度与容量上限逐渐面临瓶颈,经历了 1G 到 2G 眨眼间便大举翻盘的技术变革,各大手机厂商吃了历史教训,个个提心吊胆着准备迎接 3G 时代。
爱立信、诺基亚、阿尔卡特等实力雄厚的欧洲厂商虽知 TDMA 难敌 CDMA 的优势,更难以作为 3G 核心技术,但谁也不想接受高通霸道的方案。
3GPP 小心翼翼地参考 CDMA 技术,以尽量绕过高通设下的专利陷阱,开发出了原理类似的 W-CDMA。
谁也不想被高通揩油,所以用 CDMA2000 的少;TD-SCDMA 只有中国使用;自然,最后的结果是 W-CDMA 的参与者最多,在三个 3G 通信标准中最成熟、市场占有率也最高。
不过,因三大通信技术都碰触到了 CDMA 的底层专利技术,仍无法避免地被高通硬生生啃掉一块利润大饼,高通可谓是 3G 时代最大的赢家。
事实上,从 2000 年开始,通信业界就在呼喊 3G,但喊了几年,直到 2007、2008 年才开始真正普及,这是什么原因呢?
很简单,市场没有杀手级的应用,你技术再强大也没有用。反之,高通费尽心思将专利写入标准,但标准没人用,也是只能摊手。
一提到智能手机,大家自然就想到了乔布斯,苹果在 2007 年推出了第一台 iPhone,从而推动了一个智能手机的时代。
但想到智能手机这个 idea 的人并不是乔帮主,他也是从曾经的诺基亚 Symbian 手机与微软 Windows Phone 借鉴而来的。
21 世纪初,电信业界描绘的 3G 世界如是说:任何人可以随时、随地,利用移动电话或其他移动设备(例如 PDA),打电话、上网;除了传送语音之外,还可以传送数据、视频、电脑游戏……
IBM Simon 在 1994 年开卖世界上第一台智能手机,完全使用触控式键盘,也是第一台以软件应用程序为卖点的手机。
3G 曾经承载着全球电信业的高度期待,2000 年时,英国、德国、法国、意大利和西班牙等国家,开始竞标 3G 牌照和无线频谱拍卖,各家运营商总计投下约 900 亿美元。德国更是创下了高达 458 亿美元 3G 牌照的拍卖纪录。
照理说,高额的投标将来都是要转嫁到消费者身上。欧洲的 3G 牌照费约是部署系统的 3 倍,意思是从提供 3G 所产生的非语音收入(也就是上网费用),必须是语音的 3 倍,整个投资才能回本。
于是研发者留下了负债和几近无用的 3G 牌照就离开了,有些公司还试图与发放牌照的政府打官司。不但后续融资与设备投资举步维艰、股价重挫,也让 3G 服务无法如期推出。欧洲电信业一度处于溃败的状态。
美国《彭博商业周刊》以「泡沫的故事」、「一场欧陆大灾难」来形容欧洲 3G 愿景的幻灭。直到四、五年后,欧洲运营商才逐渐恢复元气,开始建设 3G 网络。
相较于早早烧完钱、以致于在 3G 转型上慢了一步的欧洲人,美国运营商由于现有频率占用问题使得发放牌照时间延迟,直到 2004 年初才能发放 3G 牌照,这反使美国运营商保有更多余力与资金投入 3G 网络,可以说是因祸得福。
最早的智能手机操作系统是微软在 1996 年发布的 Windows CE。由于微软在 PC 操作系统上没有对手,面对全新的移动通信市场仍沿用过去 PC 操作系统的思维方式,导致了系统速度缓慢的先天缺陷。
另一方面,英国公司 Psion 和诺基亚、爱立信、摩托罗拉在 1998 年合资成立了 Symbian 公司,研发手机专用的操作系统以抵御来势汹汹的微软。
Windows CE 其实仅是精简版的 Windows 系统, 而 Symbian 一开始就是为手机而生,稳定度有更出色的表现。
可惜的是,在 1999-2004 年间,Symbian 在发展上仍然以传统手机功能为主,诺基亚内部的心态总是:最重要的是如何卖出手机,应用程序只是让手机更好卖。
Symbian 也建议过诺基亚在智能手机的开发上可以有更多其他的功能,无奈诺基亚就是听不进去。
此景彷若当时的摩托罗拉从模拟向数字手机转型,当时最赚钱、说话最大声的部门是有键盘、好接听的功能手机,触控式屏幕、甚至是最关键的 APP 生态系并不在 Nokia 高层的认知中。
在 Windows Mobile 与 Symbian 大乱斗,诺基亚依然一家独大的情形下,有一个角色正在偷偷地壮大势力,它的名字叫苹果。
2005 年,苹果收购了一家叫 FingerWorks 的公司,这家公司自 1999 年起便开始研发手势识别、多点触控等技术,但在当时这样的应用并不为人们所看好,也没人猜到苹果买它来做什么。
iPhone1 主打的 iTunes Music Store、Safari、Email、Camera 等应用,皆以图形化的方式呈现在简洁优美屏幕上,搭配多点触控屏幕技术,iPhone去除掉了键盘、单以一个 Home 键和手指即可操作。
早期在手机中安装 APP 的方式,都是先从网页上下载、用接线传输到手机,再自行安装。2008 年苹果推出 iOS 2,新增了最重要的应用商店(App Store),可以在该平台上下载安装应用程序,开始了 APP 生态系统的新时代。
你不会利用手机去推销生态系统,只会利用生态系统去推销手机。Symbian 一直在示好并鼓励第三方开发者,在 iPhone 发布时, Symbian 平台上已有一万多款应用。
然而,Symbian 整整花费了 7 年时间在 APP 生态系统上所取得的成绩,苹果在发布 iOS 第一版的一年多后就超越了。
通过统一平台,苹果帮助使用者更方便地购买应用程序,只能说缺少应用商店是 Symbian 的一个致命失误──没有资源的人若想自行开发将会非常困难,而开发和维护成本也很高。
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、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。
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 技术框架没有改变互联网的三个特点。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。
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 70 mW。
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)
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。
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。
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。
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。
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 当作通信技术标准。
UMB 因为没人支持而迅速式微了下去移动时代的主要特征,隔年高通就把 UMB 停掉、宣布加入 3GPP 的 LTE 阵营了。
解决了高通这个难缠的对手后,那 WiMax 呢?不用 3GPP 打 WiMax,这个阵营就先自己出了乱脚。既然 WiMax 是由 WiFi 演进过来的技术,那么 WiMax 到底是 IT 网络还是电信网络?
WiMax 论坛(WiMax Forum)的组成份子复杂,各怀鬼胎,在毫无共识的情况下产业发展整个乱了套。
如同高通败在 W-CDMA 基站的广覆盖上,LTE 可兼容 WCDMA,且利用现有基站配套设备,而 WiMax 基站却要从头建起移动时代的主要特征。
更何况 LTE 从头到尾就是电信业主导的通信标准,轮不到让 Intel 这种 IT 巨头分这块饼。
此时此刻的高通已无法复制 3G 时代的荣景,4G 已经没有再使用 CDMA 技术了。(不过由于布局广,就算曾经的命脉 CDMA 被大幅削弱重要性,在 OFDM 上还是能收很多专利费)
2G 实现从 1G 的模拟时代走向数字时代,3G 实现从 2G 语音时代走向数据时代,4G 实现 IP 化,数据速率大幅提升。
5G 将会给我们带来怎样的改变?5G 最大的改变就是实现从人与人之间的通信走向人与物、物与物之间的通信,实现万物互联,推动社会发展移动时代的主要特征。
容量与能耗方面:为了物联网、智慧家庭等应用,5G 网络将能容纳更多设备连接、同时维持低功耗的续航能力;
低时延和大规模物联网连接,意味着网络能提供多样化的服务,这就需要网络更加灵活和分布,从而需要基于 NFV/SDN 向软件化/云化转型,用 IT 的方式重构网络,实现网络切片。
而虚拟化打通了开源平台移动时代的主要特征,让更多的第三方和合作伙伴参与进来,从而在已运行多年的成熟的电信网络上激发更多的创新和价值。
5G 是一个端到端的生态系统,它将打造一个全移动和全连接的社会。5G 主要包括三方面:生态、客户和商业模式。它交付始终如一的服务体验,通过现有的和新的用例,以及可持续发展的商业模式,为客户和合作伙伴创造价值。
5G 的诞生,将进一步改变我们的生活和社会,推动一场新的信息。就要到来,让我们拭目以待。返回搜狐,查看更多
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