5G+：5G如何改变社会

20世纪60年代美国贝尔实验室等研究机构提出移动蜂窝系统的概念和理论，也就是第一代移动通信的理论雏形。随后北美、欧洲和日本几乎同时启动了1G的研究和产业化进程，并于20世纪80年代陆续投入了商用。

第一代移动通信系统主要采用模拟技术。图1–1是一幅简单的1G时代模拟信号示意图。这一时代的特点是模拟化，即利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的，这个过程被称为模拟通信。模拟信号在日常生活中很常见，如语音信号、干扰信号、噪声、电视摄像管产生的图像电流信号等，它们的共同特点是幅度随时间连续变化。 [1]模拟通信系统就是产生模拟信号，并通过电信号将其进行传输，最后在接收端把它恢复为原来消息的设备总和。模拟通信系统如图1–2所示，信源产生预传输的语音，将非电的语音信号输入变换器（如送话器、光电管），然后调制器将语音调制成连续的电信号，常见的调制方式为正弦波调制，如图1–3所示，虚线为原始语音信号波形，实线为正弦波调制后的信号波形。调制后的电信号在某种介质中传输，在这个过程中信号会受到不同程度的噪声干扰。在接收端的解调器会根据关键的调制器参数对电信号进行解调，还原该语音信号，并被信宿获得。

第一代移动通信系统作为移动通信技术的初始阶段，经历了以下一些重要的历史时刻。
• 1971年12月，美国运营商美国电话电报公司向美国联邦通信委员会提交了蜂窝移动服务提案。
• 1978年，美国贝尔实验室成功研制出全球首个移动蜂窝电话系统AMPS（高级移动电话业务）。
• 1979年，日本电报电话公司在日本东京开通了全球第一个商用蜂窝网络。
• 1980年，瑞典等北欧4国成功研制北欧移动电话系统NMT–450并投入使用。
• 1982年，AMPS被美国联邦通信委员会批准，分配了824~894MHz[2] 频谱，美国正式商业运营1G系统。
• 1984年，联邦德国启用了基于C网络（C–Netz）的1G移动通信系统。
• 1985年，英国开发出频段在900MHz的TACS（全接入通信系统）并商用。
• 1987年，中国开始移动通信时代，采用TACS标准。

第一代移动通信系统的容量小，为了提升系统容量，采用了一种叫FDMA（频分多址）的技术。FDMA把总带宽分隔成多个正交的频道，每个用户占用一个频道，就如同把高速公路分为几条车道一样，每辆车都只能在分配的一条高速道上行驶。在TACS或AMPS制式中，为每个无线小区分配一组N对（上行和下行）频率信道，这N对频率信道可供该无线小区中的所有用户共同使用，但同一时间只有N个用户可以使用。

1G带来巨大成功的同时，也受制于自身存在的一些弊端。由于1G采用模拟信号传输，所以其容量非常有限，一般只能传输语音信号，且存在语音品质低、信号不稳定、覆盖范围不够全面，安全性差和易受干扰等问题。而且，各国的通信标准并不一致，这导致第一代移动通信并不能“全球漫游”，大大阻碍了1G的发展。2G呼之欲出。