移動通信——從1G到5G 

　　人們?nèi)粘Ｉ钪袑κ謾C的依賴程度越來越高，因為手機所承載的功能越來越多，除了最基本的通話外，娛樂，消費和照相等功能全部集成在一部智能手機里面，且智能手機的價格從千元以內(nèi)到數(shù)千元不等，可以讓普通大眾都能用得起，享受科技帶給我們的便捷生活。這一切得以實現(xiàn)應該歸功于移動通信技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，下面讓我們來簡要回顧一下移動通信和微電子技術(shù)的發(fā)展歷史。 

　　移動通信的發(fā)展（1G-5G） 

　　5G是當下熱度最高的詞之一，那么你知道它的具體涵義嗎？5G的中文全稱是“第五代移動通信技術(shù)”，對應的英文是“The 5th Generation Cellular Network Technology”，簡稱5G。自1979年日本建立全球第一個商用的1G移動通信網(wǎng)絡至今40年，移動通信經(jīng)歷了1G-2G-3G-4G-5G的發(fā)展歷程，每10年發(fā)展一代，未來10年（2020-2030）5G將深入影響我們的生活。 

　　我們來看看每一代移動通信的典型特征：1G實現(xiàn)了從無到有的突破，但是由于采用的是模擬調(diào)制技術(shù)，其通話質(zhì)量較差，同時價格昂貴導致使用1G網(wǎng)絡的人數(shù)有限；2G實現(xiàn)了真正意義上的全球移動通信網(wǎng)絡，由于首次采用了數(shù)字調(diào)制技術(shù)從而大大提高了通話質(zhì)量，2G時代最流行的應用是打電話和發(fā)短信，蜂窩技術(shù)也使得接入2G網(wǎng)絡的人口數(shù)量大增；3G進一步提高了通信帶寬和速率，使得移動寬帶和多媒體成為可能，典型的應用為彩信和電子郵件等；4G的通信帶寬和速率相對于3G提升了10倍以上，實現(xiàn)了真正意義上的移動互聯(lián)網(wǎng)應用，成功催生了移動支付、自媒體和短視頻等創(chuàng)新應用。

　　手機發(fā)明人美國摩托羅拉公司 

　　Martin Cooper與他1973年發(fā)明的手機      1G-5G移動終端形態(tài)的發(fā)展 

　　重量：1.1千克，長寬高：23X13X4.5厘米 

　　通話時間：30分鐘，充電時間：10個小時 

　　5G還沒有大規(guī)模應用，目前世界各國紛紛啟動了5G商用網(wǎng)絡部署計劃，1G-4G的發(fā)展是以提高傳輸帶寬和速率為驅(qū)動，而到了5G時代，這個需求已經(jīng)不是唯一的驅(qū)動力。5G主要有三個典型應用場景：一、增強移動帶寬：追求的是更快的傳輸速率，未來下載一部高清的電影只需要幾秒鐘的時間；二、低延時高可靠通信：通過改善網(wǎng)絡的性能，未來無人駕駛、遠程醫(yī)療都將變?yōu)楝F(xiàn)實；三、大規(guī)模機器通信和物聯(lián)網(wǎng)：未來數(shù)以萬億計的物體將連入網(wǎng)絡，實現(xiàn)真正意義上的物物通信。5G為我們描繪了美好的應用場景，在5G提供的通信管道基礎(chǔ)上，一定會催生出更多創(chuàng)新的應用，不僅僅會改變我們的生活，更會改變我們的社會。 

　　5G的三大應用場景和典型應用 

　　微電子技術(shù)——從集成電路的發(fā)明到摩爾定律 

　　移動通信技術(shù)如此成功離不開微電子技術(shù)也就是集成電路和芯片技術(shù)的發(fā)展。以手機為例，要把如此復雜的功能在如此小體積的手機上來實現(xiàn)，完全得益于微電子技術(shù)的發(fā)展。 

　　我們?nèi)粘Ｋ熘男酒褪侵讣呻娐?。所謂集成電路就是采用微電子技術(shù)把晶體管、電阻和電容等元器件在一個襯底材料上制作完成并實現(xiàn)電氣連接，實現(xiàn)某個特定的功能。世界上第一塊集成電路是由美國德州儀器公司（TI）的Jack Kilby在1958年發(fā)明，他因此獲得了2000年的諾貝爾物理學獎。同時英特爾公司（Intel）的聯(lián)合創(chuàng)始人Robert Noyce也被認為是集成電路發(fā)明人，他首先使用光刻工藝和擴散工藝來生產(chǎn)芯片，遺憾的是當2000年諾貝爾物理學獎頒給集成電路發(fā)明人時，Noyce已經(jīng)去世，沒能分享這一殊榮。