在開始這個話題之前先說說無線通信的歷史。
為便于大家理解，先從終端側(cè)開始，也就是大家平常使用的手機開始，這樣大家比較容易理解，畢竟大多人只是用手機，至于通信網(wǎng)無線網(wǎng)是怎么回事并不清楚，也不關(guān)心。但是通信網(wǎng)絡(luò)是為了支撐你應(yīng)用的，沒有后面的通信網(wǎng)無線網(wǎng)支撐，你的手機與一塊磚頭沒啥區(qū)別。而且手機端的需求，套用比較時髦的話就是你的痛點，會影響通信網(wǎng)的發(fā)展方向。所以從這里開始說起，相信大家比較容易理解，畢竟大多數(shù)人不是通信專家。
還記得BP機、大哥大么，以前看香港電影里面黑社會老大后面都有一個拿電話的小弟，那電話跟磚頭似的，賊大賊笨重，那就是大哥大，那叫一個威風(fēng)一個羨慕啊。當(dāng)然再早之前的手搖電話、磁石電話，估計大部分人沒有見過實物，只是在戰(zhàn)爭電影里面見過，到現(xiàn)在我們手機能上網(wǎng)看電影能拍照能導(dǎo)航，幾乎無所不能，這幾年的通信發(fā)展尤其是無線通信的發(fā)展，速度之快超出了我們的想象。以前估計是科幻影片中的情形，現(xiàn)在我們身邊實現(xiàn)了，電子科技是人類發(fā)展最快的一個產(chǎn)業(yè)，短短100多年的發(fā)展歷程超過我們想象。
(當(dāng)年的大哥大)
從最初1973年美國摩托羅拉公司發(fā)明模擬無線通信，推出了世界上第一臺無線通信終端，也即是上面說的大哥大，到后來的功能機，以NOKIA為代表，到現(xiàn)在的蘋果推出的智能機時代。終端的功能越來越強大，已不再是單純的打電話，而是一個個人移動終端，隨時隨地實現(xiàn)移動互聯(lián)接入。終端的更新?lián)Q代也越來越快，今天3G明天4G，新名詞、新概念、新技術(shù)似乎天天都有，逼得我們手機用戶也要經(jīng)常換新機，否則就跟不上時代了。
前幾年蘋果4出來體驗了一把3G的高速數(shù)據(jù)服務(wù)，說實話經(jīng)常連不上，速度也沒有宣傳的那么快，流量費還經(jīng)常超標(biāo)。這不剛用沒幾年，又說要上4G了，還記得3G4G宣傳畫上的那個人臉對比圖嗎?給大家看看，多么夸張。
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那4G快得人臉部皮膚都變形了。自從4G發(fā)牌后，網(wǎng)上就流傳著這樣一個段子——
“4G環(huán)境下，如果你睡覺時忘記關(guān)流量了，第二天起來房子就歸移動了。”
可見這速率多快。結(jié)果4G我還沒用上，現(xiàn)在又開始宣傳5G了，這更新?lián)Q代也太快了。5G號稱的上網(wǎng)速度比4G還要快上千倍，這速度估計不敢想象，下載一部電影估計要秒殺了。
從技術(shù)角度來講，第一代模擬通信大哥大到數(shù)字通信GSM那是有革命性的技術(shù)飛躍的，模擬通信抗干擾差，機器集成度及智能化都不高，號稱的大哥大可以砸死人就是說它太大太笨重了。到了數(shù)字通信時代的GSM，代表性的如NOKIA手機，由于當(dāng)時的計算機技術(shù)及軟件技術(shù)都有了很大提升，集成度也大大提高，手機已經(jīng)做得非常的小巧精致，而且由于數(shù)字通信的抗干擾及保密能力大大加強，通話也更清楚安全了。用戶體驗瞬間提高了，GSM得以迅速發(fā)展普及。
想當(dāng)年那手機賣得那叫一個火啊，NOKIA就是趁著這波大潮迅速崛起，成長為一個全球矚目的牛叉公司，全球通信界的大哥大。
寫到這里想起之前看浙江臺一個節(jié)目：一老兄93年花了1.7萬RMB買了一部大哥大，但這不是最貴的，最貴的是又花了1.75萬才入了網(wǎng)，也就是說他為了能用這部電話，總共花了3.45萬。93年的3.45萬那得是多有錢啊。
但是隨后的幾年，使用過手機的都知道，除了在更小、待機長、一些花邊的山寨特色功能等上面做做文章外，沒啥革命性的功能出現(xiàn)了。這時候的手機基本是比價格，國內(nèi)都是造手機的，深圳華強北滿大街造手機的，各家的手機已經(jīng)差不多，無論是功能還是質(zhì)量，基本沒啥本質(zhì)區(qū)別。這個時候我買手機的選擇標(biāo)準(zhǔn)就是誰便宜買誰。當(dāng)時的很多手機廠家已經(jīng)轉(zhuǎn)產(chǎn)關(guān)門，更有業(yè)界龍頭公司甚至說要賣掉終端不再進入這個領(lǐng)域，因為大家覺得手機已經(jīng)沒啥可玩的，除了拼價格拼成本外，已經(jīng)很難掙到錢了。
直到蘋果智能機的出現(xiàn)，喬布斯讓全世界人民忽然眼前一亮，喬布斯是個真正的牛人，讓大家赫然發(fā)現(xiàn)手機原來還可以這么玩，還能提供這么多的功能。智能機的出現(xiàn)促進了移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，這之后移動互聯(lián)網(wǎng)才真正開始，由于移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，原先的無線通信網(wǎng)絡(luò)顯得落后了，因為原先的無線通信網(wǎng)絡(luò)主要是為語音服務(wù)的，也就是為了打電話用的，數(shù)據(jù)及上網(wǎng)能力很弱。這個時候就必須要升級無線通信網(wǎng)絡(luò)了，否則你的手機又變成一塊磚頭了。關(guān)于無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，我們在后面的網(wǎng)絡(luò)篇幅中詳細介紹。
說實話，你的手機很容易變磚頭，因為涉及的環(huán)節(jié)很多，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，你的手機就會變成磚頭，不要奇怪，事實就是如此。
由于終端的發(fā)展促進了移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展又逼迫無線通信網(wǎng)絡(luò)去進行升級換代以支持更高的帶寬、更高的速率，倒逼無線網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展。而通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展又促進了移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，提供更多更好的服務(wù)，又促進終端變得更強大，相互發(fā)展相互促進形成良性循環(huán)，勢頭大好前途一片光明。
但是目前看，智能機的發(fā)展似乎也遇到了之前功能機一樣的問題，已經(jīng)沒啥革命性的功能出現(xiàn)了，隨著技術(shù)的逐漸成熟，估計后續(xù)同質(zhì)化會越來越嚴(yán)重，白菜價機器應(yīng)該很快到來。
說完終端史我們來說說網(wǎng)絡(luò)發(fā)展
這個是我們今日討論重點，畢竟相對于網(wǎng)絡(luò)，終端更簡單更容易理解，大家天天在用，不需要費太多精力解釋。
第一代模擬無線通信網(wǎng)絡(luò)，也就是摩托羅拉公司搞的那個大哥大，70年代橫空出世，實在是很炫很牛叉的。由于太早，在我們國家估計建網(wǎng)規(guī)模很小，除了上面提到的浙江臺采訪的那位老兄93年花3.45萬體驗過，估計很多人沒用過，包括筆者我在內(nèi)也只是聽說過沒見過。但我可以肯定的告訴各位，這個網(wǎng)除了能打電話外啥也干不了，不能發(fā)短信，而且打電話的效果也不咋地，雜音大，多數(shù)情況聽不清，因為容易受干擾啊;很多地方?jīng)]信號，基站少啊;而且說不定你整個高頻收音機在附近，還能偷聽到他打電話的內(nèi)容，因為無法加密，保密性差啊。這就是第一代老古董玩意，雖然新奇也是劃時代的產(chǎn)品，但是用起來真心不咋地，3.45萬花的絕對不值。
后來的第二代數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)GSM開始在我們國家快速普及，GSM是1990年代歐洲人搞出來的第二代數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)，這個不同于之前的模擬通信網(wǎng)絡(luò)，這個是真正現(xiàn)代意義上的先進通信網(wǎng)絡(luò)，很先進。我們很多人第一次接觸和使用的移動通信系統(tǒng)就是這個。
而同一時期對應(yīng)的美國人搞出來的標(biāo)準(zhǔn)是CDMA，這也是2G時代的通信標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時的中國聯(lián)通使用的是CDMA標(biāo)準(zhǔn)，而移動建設(shè)的是GSM網(wǎng)絡(luò)，由于GSM標(biāo)準(zhǔn)更有開放性且推出較早，在國際上使用的國家較多，所以GSM標(biāo)準(zhǔn)實際上要比CDMA使用范圍大，這也是當(dāng)時為啥聯(lián)通干不過移動的一個原因。
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2G過后出現(xiàn)了3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，這也是智能手機出現(xiàn)、移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展后對無線通信網(wǎng)絡(luò)的必然要求，必須提供更快更寬的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，這就引出了無線通信網(wǎng)為啥需要不斷升級、不斷更新?lián)Q代的原因。
這里我們也順便同情一下運營商，被這些技術(shù)搞的也是疲于奔命，不斷的升級換代，本來計劃是投資一次受益十幾年或者幾十年，但是由于技術(shù)升級，剛建好沒幾年的網(wǎng)絡(luò)又需要升級換代了。大家看看從GSM推出后，后面的GPRS\EDGE，到后面的3G4G，不斷的升級換代。
而且這3G技術(shù)還涉及不同的世界標(biāo)準(zhǔn)(有CDMA2000,WCDMA,TDS-CDMA)，運營商也不容易，為了建好3G網(wǎng)，需要建3套不同標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，相當(dāng)于投資了3倍的錢來運營這個3G網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然由于WCDMA標(biāo)準(zhǔn)在全球范圍推廣早且開放性好，取得發(fā)展上的先發(fā)優(yōu)勢，其他2個標(biāo)準(zhǔn)最后都沒落了，運營商在CDMA2000及TDS-CDMA兩個3G標(biāo)準(zhǔn)上的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入差不多打了水漂，投資收益比超低。說起這個估計電信及移動哭暈在廁所，本來大家可以多發(fā)幾個獎金的，結(jié)果全給了設(shè)備商、標(biāo)準(zhǔn)商了。
后來的4G標(biāo)準(zhǔn)雖然做了統(tǒng)一，避免了重復(fù)投資，但是也分TDD及FDD兩種制式，F(xiàn)DD-LTE是全球4G的主流標(biāo)準(zhǔn)，TDD-LTE更適合熱點密集地區(qū)的布網(wǎng)。與3G不同，不能簡單的看作是不同的2個標(biāo)準(zhǔn)，實際上TDD及FDD兩種4G制式是各有優(yōu)點，各有強項，可以認(rèn)為是為解決不同場景的方案。
2013年底中國發(fā)放了TDD 4G牌照正式開始進入4G時代。
可惜4G沒建多久，很多人估計還沒來得及用上，沒體驗到4G的是如何的快，5G的概念就又喊得震天響了，估計現(xiàn)在最不爽的應(yīng)該是運營商了。4G剛投資建設(shè)完，你們又開始喊5G了，我4G建設(shè)投入一分錢收益還沒見到啊，這么下去我運營商不是為你設(shè)備商白打工了，掙點錢全買設(shè)備了，我還玩?zhèn)€P啊。實際設(shè)備商也不容易，但是這個不是我們今日的話題，這個以后另貼討論。
好了，終端及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史基本說完了，估計大家對我們通信發(fā)展有了一個大致的了解，但是不要著急，我們還得說說技術(shù)層面，因為不講技術(shù)就討論不清楚我這個話題，也就不能得出我這個文章的結(jié)論。為什么我會說“4G之后沒有明天”。
實際上目前我們使用的通信技術(shù)，無論是計算機、芯片、光傳輸、無線調(diào)制、編碼、摩爾定律等，這些新詞雖然夠炫夠?qū)I(yè)，但是這些技術(shù)背后使用的理論基礎(chǔ)都是上個世紀(jì)五六十年代的理論。雖然發(fā)展了這么多年，但是都沒有突破這些基礎(chǔ)理論，只是在這些基礎(chǔ)理論上的技術(shù)優(yōu)化。也就是說，現(xiàn)在的這些產(chǎn)品及技術(shù)，與上個世紀(jì)五六十年代的產(chǎn)品本質(zhì)上沒啥區(qū)別，只不過技術(shù)上有了巨大進步，比原來的更小更快更精致了。就像一百年前的馬拉松比賽，雖然我們穿的鞋更好了，路面更平整了，運動員跑的比以前快了，但是本質(zhì)上還是人在跑步?jīng)]變。
從模擬通信開始，無線通信要傳輸信號，都是通過在無線載波的基礎(chǔ)上加上信號源發(fā)送并接收，這就是無線通信，無論數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)還是話音，都是這么傳輸?shù)?，這個本質(zhì)幾十年來一直沒變。為了更容易解釋理解，我們可以做個簡單的類比，可以把一個無線載波看成公路上的一個車道，這個車道上跑著的汽車可以看作是我們需要發(fā)送并接收的信息。
那么為了要傳輸更多更快的信息(增加帶寬)，就不可避免的要增加車道上跑的車的數(shù)量(提高載波效率)，同時大力增加車道數(shù)量(增加載波數(shù))。這些在現(xiàn)有無線通信中，都有對應(yīng)的技術(shù)手段且基本已實現(xiàn)，類似于FDD/TDD/OFDM這些專業(yè)術(shù)語，就是為了增多車輛增加車道的手段，有興趣的同學(xué)可以具體深入的研究一下。
但是這個方法管用嗎？
車道上的車輛能無限增加嗎，當(dāng)車道上都排滿了車，把道路變成停車場的時候，還能增加車的數(shù)量嗎?顯然是不能了。
那么車道能無限增加嗎?如果土地允許的話看來是可以無限加寬道路的，修個雙向100個車道的道路也不是不可能。但是現(xiàn)實生活中土地資源是有限的，不可能這么浪費資源去造路。那么加層是不是可以更好的增加車道?一層二層三層，這個在城市中的高架路地鐵算是了，增加一層，理論上可以增加一倍的車道數(shù)且不增加土地面積，看來是個不錯的措施。
但是有一點還是有差異，車道只是物理位置或者高度上的不同，相互之間不會有干擾，也就是說只要國土面積夠大高度夠高，理論上你可以修無限多個車道，建無限寬的路。但是無線電波的資源是有限的，不同頻率的無線電波類似于不同位置的車道，而且由于受無線電波傳播特性的影響，能用于無線通信的電波頻率是有范圍的，也就是說這個車道的總數(shù)是有限制的，不是無限的。既然是有限制的，那么寬度就會受限，傳輸?shù)乃俾示筒豢赡軣o限增加，也就是在目前的理論基礎(chǔ)下，我們的車道不能無限增加。
于是為了能跑更多的車，人們就想了很多的辦法，比如編碼壓縮、TDD/FDD、OFDM、空分等，這些技術(shù)很好，也確實改進不少，但是不能本質(zhì)上解決問題。就類似建高速公路，地面不夠?qū)捔?，為了增加車道怎么辦呢，只能增加一層，如果需要繼續(xù)增加車道那就再加一層，目前的無線通信增加速率的方式基本類似于此。沒辦法，因為沒有基礎(chǔ)理論上的突破，所有的改進只是優(yōu)化，不是變革，只能修修補補，本質(zhì)上沒有質(zhì)的飛躍，無論3G、4G還是5G。
但是現(xiàn)實生活中我們并沒有看到2層、3層的高速公路，能看到的很少的高架路也都是在市區(qū)，且是比較繁華的市中心，這是為啥?相信大多數(shù)人都能明白這個道理，就是成本的原因，修高架或者地下立體交通，成本太高了，普通路面增加交通運力的方式只能是增加車道。
說到這里，相信大多數(shù)人都明白了，所謂的3G、4G、5G，說白了就是通過不斷地增加載波數(shù)量來提高帶寬，而為了增加載波數(shù)量，付出的成本越來越高，技術(shù)難度也成指數(shù)級增加，設(shè)備也越來越復(fù)雜，要求的集成度可靠性越來越高。
但這有一個邊際效應(yīng)，當(dāng)達到一定程度后，這樣的增加就沒有意義了，因為投入產(chǎn)出不劃算了。這就是現(xiàn)實中我們沒看到多層公路的原因。
可能有些人說這無所謂啊，反正實現(xiàn)都是由廠家去做，我只是使用，復(fù)雜不復(fù)雜我不關(guān)心，我只要好用就行了，確實如此。這里做個假設(shè)，如果我是一個房地產(chǎn)開發(fā)商，假如沒有層高及技術(shù)上的限制，我修了一個100層的樓賣給你，你會不會要?
由于樓高容積率也高，價錢估計比周邊普通住宅還會便宜點。但是你肯定不會要，為啥?因為在目前我們的建筑安全等基礎(chǔ)理論沒有大的變化前、居家生活方式還是傳統(tǒng)的情況下，住在這么高樓層會存在很多問題。
這就是為什么在基礎(chǔ)理論沒有突破之前，使用傳統(tǒng)方式一定會走到末路的原因，一定會出現(xiàn)達到極限走不下去的情況。除非出現(xiàn)基礎(chǔ)理論的突破，否則只會越來越困難。
還記得我們文章前面說過的話嗎?你的手機很容易變成石頭。因為隨著系統(tǒng)越來越復(fù)雜，實現(xiàn)環(huán)節(jié)越來越多，你手機變石頭的可能性只會越來越高。相信大家都有這個體會，我們在還有信號可以打電話的時候，卻沒有3G4G的信號，不能上網(wǎng)。
所以我認(rèn)為4G、5G的忽悠該結(jié)束了，尤其是運營商該換換建網(wǎng)思路了，因為這么走下去只會死路一條，沒有出路。另外勸從事4G、5G設(shè)備研發(fā)的同事也該換換思路了，因為說不定你很快會失業(yè)了。
那么有沒有方案來解決這個問題？
目前看還是有。
首先一條，如果要從本質(zhì)上解決這個問題，必須有基礎(chǔ)理論的突破，比如類似于量子通信里面的量子糾纏態(tài)等。
這些基礎(chǔ)理論的突破會徹底改變現(xiàn)有通信的方式，就像現(xiàn)在汽車在地上跑，你可以改為在天上飛，還可以在多維空間平行世界里穿梭。本質(zhì)都改變了，那之前所有的問題都不是問題了。
但是基礎(chǔ)理論從上個世紀(jì)五六十年代被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在，基本沒啥新的理論誕生了，要想突破談何容易，所以這條路短期看基本沒戲。
除此之外是否有更好的解決思路，我覺得還是有。還是以交通來類比，從鄉(xiāng)間小道到高速公路，從自行車到飛機火箭，這是一個立體式的交通，滿足不同的需求，不會在高速路上既跑牛車又跑飛機，也不會出現(xiàn)一個人在坐飛機的同時還得趕牛車。
通信也類似，有靜止有移動，有快速有慢速，有寬帶也有窄帶，不同需求在不同時間不同空間組合，不同的方案去實現(xiàn)。
