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回顾:从1G到5G 看通讯产业技术发展与竞合

2016-12-31 02:20
瑾年Invader
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苹果能迅速成功和Symbian的坎坷命运都是因为同一个原因: 应用商店。通过统一平台,苹果帮助使用者更方便地购买应用程式,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。

大家都知道从2G接听电话到3G行动上网普及的关键、势必要有更好的行动装置介面可以上网、看影片、听音乐、与杀手级的应用程式,也因此当时各家手机大厂无不绞尽脑汁、出尽奇招。智能手机不是Apple发明的,但现在一般认知中的智能手机所包含的功能: 多点触控萤幕(multi-touch screen)、手机作业系统(Mobile Operating System)、应用程式下载平台(App Platform )与应用程式(App),Apple提出了最好的概念,成功地将过往各家大厂尝试的经验整合起来、一战成名。

3G的布署与网路速度的提升,早在2005年左右便已完工(若非欧洲人破产重整、美国人发照延迟, 早在2000年时3G技术已确立);行动上网、应用程式( App)、手机作业系统也早已开展,然而始终缺乏临门一脚之故,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,只差贾伯斯的灵机一动,所以苹果才能把iPhone整合成一支All-In-One的手机。

从1G到5G,不能错过的通信标准变迁史回顾

智能手机于2005~2007年间起步、2008~2012年爆发性成长,转捩点便在于iPhone;智能手机的轰动,也成功拉动3G用户暴增。

这一篇,我们提到了雅各布是如何带领高通在3G时代称霸并坐收CDMA过路费、欧洲人是怎么破产让美国电信有可趁之机,也介绍了贾伯斯大开大阖的创新、让3G最后能由于杀手级应用装置──智能手机而普及。最终篇,让我们来谈谈4G、5G,与洪流竞争下仍保有强大技术实力的华为、Nokia、Ericsson。

4G篇:Intel的搅局

在3G时代,即使WCDMA系统的使用人数最多,由于CDMA核心专利仍然掌握在高通手上,让欧洲与中国厂商恨得牙痒痒也只能乖乖缴授权金。在通讯业(事实上是整个科技业),立于不败之地的做法莫过于将技术申请专利、将专利写进标准。而国际标准说穿了是一种政治操作的过程,背后涉及庞大的利益;若欲占有一席之地,在技术开发的初期就必须参与很多国际标准组织,比如3GPP、3GPP2便是各国与厂商为求利益分羹而出现的组织。

然而技术发展的速度飞快,在通讯业尤其可怖,企业所赖以维生的专利可能眨眼间便天翻地覆。若一个通信标准想要长久维持,就必须持续在这项核心技术深耕、之后的通讯标准也得是该核心技术的延伸,比如WCDMA随后演进出Release 99、3.5G的HSDPA、3.75G的HSUPA,基本上CDMA的技术框架没有改变。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。

从1G到5G,不能错过的通信标准变迁史回顾

高通领军人有出版通讯圣经《通讯工程原理》的Irwin Jacobs、与Viterbi演算法开发者Andrew Viterbi,创办人身为通讯学术界巨擘、企业又握有大量的专利,本来照这样发展下去CDMA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,杀进市场将一切计画打乱,这个逆袭者叫Intel。

Intel的逆袭– WiMax

还记得我们提过电信业者竞标4G频谱的情形吗? 1980年代以前,美国所有的无线设备都得经过频谱授权;后来美国通讯委员会(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装置需经过频谱授权,其他低发发射功率的设备可以使用未授权频谱。而FCC后来释出的未授权频谱中,就包括了现在最主要的Wi-Fi频段:2.4GHz和5.8GHz,都是未用于通讯的频段。

这些频段早期无人重视、直到 电机电子计算机协会(IEEE)开始进行短程无线传输的研究。WiFi设备在IEEE的规定下发射功率不能超过100 mW,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制作出兼容的设备、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的频段,彼此规格不相容。

2003年,IEEE藉由无线通讯界的展频技术── 正交频分复用(OFDM),推出了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规格主要为“802.11n”,与802.11a、802.11b、802.11g皆可相容,且藉由 多重输入多重输出(MIMO) 技术,使传输速度及距离都有所提升、速度甚至可达600Mbps。

这边来介绍一下OFDM与MIMO这两个不仅在电脑资讯业、随后也在通讯业引起轩然大波的关键技术。

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