物质、能量和信息是构成人类生存的三大基本要素。信息交流自人类社会形成以来就存在，并随着科学技术的进步而不断变革方式。信息技术的出现和进一步发展将使人类生产和生活发生巨大变化，引起经济和社会变革。
语言是人类社会化信息活动的首要条件。文字将人们的思维、语言、经验以及社会现象记录下来，使文化得以传播交流、世代传承。
公元前550年，波斯（现在的伊朗）建立了最早的邮政系统。信件可以送到每一个公民手上。
公元前150年，长城上的哨兵一旦发现敌军来犯，就会以烽火作为警告信号。信号几小时内就能将信息传至数百千米外。
造纸术的发明和推广，对于世界科学、文化的传播和发展产生重大而深刻的影响，对于社会的进步和发展起着重大的作用。印刷术为知识的广泛传播、文化与文明交流创造了条件，是人类近代文明的先导。
1821年，英国人迈克尔·法拉第（Michael Faraday）发明了电动机。 10年后，1831年，他又发现了电磁感应定律，并且制造出世界上第一台能产生持续电流的发电机。
1837年，美国人莫尔斯（Morse）发明了莫尔斯电码和有线电报 。有线电报的出现，具有划时代的意义——它让人类获得了一种全新的信息传递方式，这种方式“看不见”、“摸不着”、“听不到”，完全不同于以往的信件、旗语、号角、烽火。
1844年5月24日，美国人莫尔斯在华盛顿的国会大厦向60千米外巴尔的摩发出信息，这是人类历史上的第一份电报，内容是：上帝创造了奇迹。”
1865年，英国人詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）提出了麦克斯韦方程组，建立了经典电动力学，并且预言了电磁波的存在。
1887年，德国物理学家赫兹根据麦克斯韦的理论，首次证明了电磁波的存在。但作为单纯的科学家，他并没有看出它的价值，认为它毫无用处，这给了意大利电气工程师伽利尔摩·马可尼机会。
工程师出身的马可尼一切以「实用」为原则，经常借鉴别人的想法和专利。他并不理解技术背后的科学原理，只是通过反复试验来造出自己想要的东西。1896年，马可尼实现了 人类历史上首次无线电通信 ，通信距离为30米（次年达到2英里）。从此刻起，人类正式推开了无线通信时代的大门。
1876年，美国人亚历山大·贝尔（Alexander Bell）申请了 电话专利 ，成为了电话之父。 虽然真正的电话之父应该是安东尼奥·穆齐（Antonio Meucci），但他因为过于贫穷，无钱申请专利，导致被贝尔捡漏。
1G 模拟之王 摩托罗拉
在此后的很长一段时间里，有线通信和无线通信都在各自的轨道上发展，相互间并没有走得很近。
在电话被发明之后，人们的声音可以在电线上传播。 其实，就是声信号转换成电信号，电信号通过电线传播，最后电信号再转换回声信号。对于通信网络来说，要解决的主要问题，就是如何布设和接续这些电线。
最开始的时候，采用人工交换机进行接续。随着用户的增加，电话线路从几百条变成几千条、几万条。人工交换机显然已经无法满足需求。1938年，美国开通了1号纵横制自动电话交换系统。 紧接着，法国、日本等国家也相继生产和使用该类系统。从此，人类正式进入纵横制交换机的时代。
在三极管发明之前，人们通过机电式交流发电机产生的连续波进行通信，这种机器十分笨重，信号很弱，而且只能发送摩斯电码。1907年三极管发明，三极管不仅可以减小设备的体积，将微弱的信号放大，还能支持语音通话。
无线通信技术主要应用于国家级的航天与国防工业，带有军方色彩。1928年摩托罗拉创立，1941 年，摩托罗拉研发出了第一款跨时代产品 SCR-300军用步话机，实现了距离可达12.9公里的远距离无线通信，至今仍是电影中美国通讯大兵最经典的形象。SCR-300具备一定的抗干扰能力和稳定的信号质量，但是重量也不轻（16公斤），需要一个专门的通信兵背负，或者安装在汽车或飞机上。
1946年，贝尔实验室在战地步话机的基础上，制造了世界第一部所谓的“移动通讯电话”。 不过，虽然号称是移动电话，但体积却非常庞大。1958年，苏联工程师列昂尼德.库普里扬诺维奇发明了ЛК-1型移动电话。 这个电话还是装在汽车上才能使用。
到了60年代，以摩托罗拉和AT&T为代表的科技公司，开始重新对研发移动电话产生兴趣。1973年4月的一天，摩托罗拉公司工程师马丁库帕给贝尔实验室工作的，一位也在研制移动电话的对手打电话：“乔，我现在正在用一部便携式蜂窝电话跟你通话。”
那个时代，美国有朗讯和摩托罗拉，加拿大还有个北电网络，这三家通信设备制造商，一起奠定了北美在世界通信江湖的统治地位。摩托罗拉制造了第一台1G手机DynaTAC，这款手机只有半个小时通话时间，价格却要26,000多人民币……叫它一声「大哥大」没毛病。
2G GSM与CDMA之争
第一代无线通信系统和当时的有线通信系统一样，都是基于模拟信号的通信方式。模拟信号有许多不足之处，比如信号容易受到干扰，电磁波是一种共享资源，这意味着它可以被任何人截获。
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，一旦输了的一方则须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。以AMPS和TACS为代表1G时代几乎被美国垄断，也意味着美国掌握了标准话语权和产业主动权。
在数字通信刚起步时，欧洲各国意识到单打独斗在技术上将难以和美国抗衡。于是1982年起欧洲邮电管理委员会成立了“移动专家组”负责通信标准的研究。
GSM的名字即是移动专家组（法语: Groupe Spécial Mobile）的缩写，后来这一缩写的含义被改为“全球移动通信系统”。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，一次只能一个人讲话、每个人轮流用 1/8的信道时间。
GSM「蜂窝移动电话」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。1992年第一条短信发出，内容是“圣诞快乐”。
欧洲的通信技术崛起，新的玩家出现了，爱立信，诺基亚，西门子，不但推出了自己的手机终端，还推出了自己的无线通信系统，成为了新的通信设备供应商。他们的出现，打破了北美独霸的江湖局面。
无线电频谱是稀缺资源，不同的应用和通信标准使用不同的频段。要想实现「漫游」，就需要国际间在频段分配和通信技术上统一标准。2G时代是标准争霸的时代。GSM、TDMA（时分多址）、FDMA（频分多址）、CDMA（码分多址）各领风骚。
欧洲大力投资GSM，短短数年内建立了国际漫游标准，在全球广布GSM基站。德国是第一个推出GSM网络的国家，法国、英国、意大利、西班牙等其他欧洲国家迅速跟进。到上世纪90年代中期，欧洲主要国家的GSM渗透率已达80%，海外也占领了更多的国家。比如在中国，在非洲和拉丁美洲也卖的很好。
美国大概是还沉浸在辉煌的1G模拟时代里不能自拔，从1950年代起，CDMA就是美军军方的通信技术之一。它通过不同的扩频码来实现多用户在同一时间同一频率上共享，容量是GSM的10倍以上。高通把军事通信的CDMA技术应用于商业手机网络，一开始不被业界看好。高通也没有实际的手机制造经验，欧洲的运营商们对它的知识产权更不感兴趣。直到1995年高通好不容易将CDMA技术催熟之时，GSM早已在欧洲规模投资，且建立了国际漫游标准，迅速在全球扩散，CDMA失去了大半江山，只占领了日本、韩国等市场。
美国输了，输掉的不是技术，而是速度与规模，也输掉了一个时代。1993年，爱立信占全球数字蜂窝设备市场的60％，诺基亚一跃成为全球第二大手机供应商。2000年，诺基亚的出口额占芬兰商品和服务总额的24％。1997年，摩托罗拉终于走下神坛，其全球移动电话市场份额从1997年的50%暴跌到17%。持续了20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诺基亚击垮。
3G 三足鼎立
随着用户的猛增，现有频段已无法容纳更多用户，2G网络开始饱和。3G的推出迫在眉睫。为了避免2G标准碎片化的情况再次出现。CDMA的发明者高通、GSM的专利持有者诺基亚和爱立信，以及其他无线领域的大佬们，带着工程师和律师团队包下了酒店的一层楼。在激烈的讨论后，拿出了3G的标准——WCDMA。从名称就可以看出，这项标准是基于高通在2G时代提出的CDMA。彼时还是个小公司的高通，凭借4000多项CDMA的核心专利，瞬间成为3G时代的绝对霸主。
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…高通围绕着功率控制、同频复用、软切换等技术，构建了CDMA专利墙。高通还整合信号的发送与接收、电源管理和数模转换等嵌入集成芯片，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。
在2G崛起之前的这一时期，还有一件重要的事情发生，就是互联网的爆发 。互联网崛起之后，计算机之间的数据通信需求呈爆炸式增长。在这之前，人们通信的主要传输内容为话音 。 现在，人们要开始考虑，如何传输计算机数据报文：图像、音频、视频等文件的载体。
分组交换业务迅猛增长带来的直接后果，就是对信道容量的巨大冲击。70年代，有线通信发展到程控交换 ，承载方式也是TDM电路（你就把它理解为电缆吧）传输介质都变了，当然传输设备和交换设备也要变。80-90年代，传输设备从PDH/SDH演进出了MSTP和PTN。 交换设备从程控交换演进出了NGN（下一代网络）和软交换。就是从模拟到数字，从电路到IP，从语音到多媒体。
在2G向3G过渡期间，还涌现出了更多的标准：GPRS、EDGE、WAP等，俗称2.5G。GPRS， General Packet Radio Service，通用分组无线业务 在中国移动那还有个国人更熟悉的名字移动梦网（Monternet）。手机阅读、搞笑彩铃、小说、手机报、门户新闻仿佛就在昨天。
3G时代主要有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三种标准。欧洲与日本等原推行GSM标准的国家联合起来成立了3GPP组织参考CDMA技术，以尽量绕过高通的专利，开发出了原理类似的WCDMA；高通也赶紧不落人后地与韩国联合组成3GPP2，推出了CDMA2000；既然你们都有一套自己的标准，当然，咱们中国也不能落于人后，也搞了一个TD-SCDMA。
高通可谓是3G时代最大的赢家。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。
2G时代的落后，自然也拖了美国迈进3G时代的后腿。不过，进入3G时代，欧洲也未能将2G优势持续下去，欧洲运营商在3G无线频谱拍卖上花费了巨资，加之3G业务用例前景不明朗，欧洲运营商在建设3G网络时，担心巨额投资收不回成本，一直犹豫不决。
日本抓住了从2G语音向3G数据时代演进的机遇。1999年，日本运营商NTT DOCOMO推出了基于2.5G网络的i-mode（全球首个以运营商为中心的生态系统，有点类似于苹果iOS）。只可惜，日本的i-mode模式未能走出国门。
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，源于移动通信设备的革新智能手机。
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。
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。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。
2007年1月9日，乔布斯发布了第一代iPhone，从而推动了一个智能手机的时代。 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。“最好的操作界面，就是我们的手指”，乔布斯在iPhone发布会上强调。
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。尽管智能手机不是苹果发明的，但却改变了人们的通信方式，而且是人们的生活方式。
4G 一统江湖
相比3G，4G网络在规范上前所未有的统一，全球均采用3GPP组织推出的LTE/LTE-Advanced标准，最新标准下空中接口的关键技术放弃了CDMA转投OFDM，即Orthogonal Frequency Division Multiplexing，中文翻译过来是正交频分复用。
本来照这样发展下去，以CDMA为核心的技术或许有可能一路称霸到4G，可随著版图不断扩大，IT业巨头们开始觊觎起4G。2005年，Intel和诺基亚、摩托罗拉共同宣布发展802.16标准，也被称为“移动WiMax”，进行移动终端设备、网络设备的互通性测试。
Intel、北电和摩托罗拉都是WiMax的主导者。加拿大北电将传统3G业务卖给法国阿尔卡特，一心搞WiMax。然鹅，自3GPP首版4G LTE标准于2008年12月完成且于2009年12月全球首商用成功后，全球多数移动运营商果断的选择了不投资WiMax，而是静候LTE的到来。
WiMax作为一项全新的技术，运营商是要花巨资投入的，还要考虑与网络的前后兼容性，与2/3网络如何兼容？未来又如何演进？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。
于是乎，前途无望的WiMax阵营们纷纷退出，开始转向LTE。
阿尔卡特朗讯宣布削减WiMax投资，将未来移动宽带的希望寄托在LTE上；
加拿大北电早已因互联网泡沫和财务丑闻陷入困境，而此次在WiMax上步子又迈得太大，于2009年宣布放弃WiMax无线业务，因为他们正在申请破产保护；
Intel也在2010年宣布放弃WiMax，加入LTE阵营。
…
自此，经历了无数波折，在4G时代，LTE标准终于一统江湖。4G直接催生出「移动互联网」这一全新的产业。通过一部手机，社交、通话、娱乐、购物、办事通通搞定。
5G 万物互联
美国在1G时代领先，但从2G到3G，美国整整落后了两个时代，4G赶超机会本来渺茫，但随着智能手机的横空出世，美国迎来了弯道超车的转折点。
苹果推出了IOS，Google推出了安卓操作系统，如今全球大部分智能手机都运行于iOS和安卓系统。iOS和安卓系统打败了2G时代的诺基亚，也彻底打败了3G时代的日本i-mode模式。诺基亚手机没落了，日本通讯产业链全线败退，NEC、东芝、三洋退出手机领域，索尼、夏普、京瓷、松下市场份额大幅下滑，留给NEC和富士通等电信设备的市场也只是极少的份额。
5G时代，「移动互联网」将变成真正的「互联网」，无线设备将承载70%以上的线上活动，万物互联将成为现实。5G的应用，可以划分为三大块，一块是现有的4G体验的提升；一块是像自动驾驶、VR/AR这样的应用；还有更重要的一块是物联网。
有人形容5G的速率是这么说的：下载一个文件大小1G的电影，只需要一秒钟。正是因为速度是如此之快，再加上低时延等特性，所以才使得自动驾驶这样需要海量高速数据交换的应用才成为可能。5G已经远远超出个人生活的影响，成为了国家基础设施的一个重要的组成部分。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。
由于5G使用了毫米级的微波，这么短的波很容易在传播中衰减，因此需要大规模建立基站，密度将从4G的千米范围，缩短到百米。深圳目前已建成了4.6万个基站，是国内基站覆盖率最高的城市，比整个欧洲的还要多。在5G之后，用可见光和激光等更短的波来通信是大势所趋。
美国花了两个时代一路追赶，有过深刻的教训，也尝到了甜头，现在5G来了，当然不甘错过这次大好机遇。美国认为，谁能领导5G，谁就站在了未来的信息时代的制高点。然鹅，朗讯、摩托罗拉、北电等美系设备商已全军覆灭，美国拿什么领导5G？华为在LTE市场份额上早已全球第一，尽管美国也有高通、思科等通信巨头，但他们只提供芯片和路由器，并不提供无线设备。
如今中国不仅拥有领先的设备商，还有全球规模最庞大的移动网络、最大的市场和最丰富的移动互联网服务，体量之大，若在5G时代首先激发出创新生态，并像4G时代的iOS和安卓一样迅速扩散全球，形成规模经济，这显然是美国不愿意看到的。
工信部数据显示，截至2021年底，我国累计建成并开通5G基站142.5万个，基站总量占全球60%以上，5G用户达到3.55亿户，5G行业应用创新案例超10000个，覆盖工业、医疗等20多个国民经济行业，应用环节从生产辅助环节向核心环节渗透。
截至2021年10月，美国5G基站数量仅为10万个。2020年美国数字经济规模达到13.6万亿美元，蝉联全球第一，其中产业数字化占比超过80%。美国各产业对数字经济核心技术应用广度和深度领先，各产业数字化水平也具有领先地位。
因此，5G的竞争不仅仅是短期几年中5G技术和基础设施建设的竞争，5G是赋能性技术，最终目的基于5G形成的国民经济各产业数字化升级和竞争力提升。
直面5G的质疑，回望历史就有了答案
关于5G网络，国内一直有质疑的声音，最大的质疑是日常生活似乎没有什么非5G不可的应用。短视频、玩游戏、在线看电影，4G和WI-FI也已经足够快了，绝大多数情况下并没有下载1G以上级别数据的需求，为什么国家还要投几千亿建新一代通信网络呢？
其实，5G网络建得越早，越可能在和其他国家竞争中取得抢先的位置。在4G到来之前，人们只知道用手机可以看高清视频，却预料不到短视频与全民直播的爆发；对移动支付的猜想止于手机绑信用卡上NFC，然而现实的扫码支付完全解放了钱包；更没有人想到过互联网电商、线上外卖、移动端打车等产业的欣欣向荣……
从行以方便到无中生有，通信的每一步变革，都在切实地改变每一个人对世界的想象。
20世纪50年代后期，因其搭载电波而得以高速传输的效率，成为人们急传讯息的首选。电报的普及，让日子过得慢、车马邮件都慢的时代加速了许多。但一个字一毛四的电报，在当时月薪不过数十元的中国人眼中，无异于一字千金，任是多浓烈的思念都得一再精简。“家中有事，见报速回”。夜晚从西安向北京拍一封电报，次日上午即可达。在电报鼎盛期的1988年，杭州一年收发194.85万份电报。每天晚上都有许多人在武林广场通宵排队发电报，连火车站站台票都得凭电报才能购买。在北京电报大楼营业的59年间，发出最多的急电还是“母病速归”。
比起文字，当然是声音更加直接热切。中国的电话用户，从1949年的26万，增长到1978年的214万，普及率仅达0.43%。仅有的电话集中在机关企事业单位，家庭电话凤毛麟角。直到20世纪末，人们最主要使用的户外通信方式则是公共电话。
1951年，北京电信局开办了传呼公用电话的业务，极大地便利了同城用户之间的沟通。通话费由每次4分改为5分再到每次（3分钟）1毛，排队打电话的人始终络绎不绝。“某某家接电话！”胡同口又响起大爷大妈的呼喊，被点到名字的某某匆匆奔出门来。
1987年11月18日，我国第一个模拟移动电话网在广州开通。1995年，我国GSM数字电话网正式开通，这意味着普通老百姓家中也可以装上电话了。那时家里装一个电话，要花费2000-4000元不等的安装费，相当于普通人半年以上的工资，电话机是家里最醒目的'大件’。
横浜桥长途局营业厅、四川路桥邮政营业厅、南京东路电报局营业厅堪称是上海三大最热闹的地方，每天都挤满了来打长途电话的市民。当时拨打长途电话需要排队挂号，运气好的用户排半天队就能接通电话。不少人为了打上电话，甚至不敢上厕所，不敢出去吃东西，就怕回电来了自己却错过了接听。长途电话费好贵好贵，但打一次长途可以期待、激动、回味好久好久。
1987年移动电话进入中国，它有一个奇怪的称呼：大哥大。一个板砖一样的大黑盒子，上面还有个天线。这个大黑盒子2万多块，那时候普通人一年的工资才几千块钱。但是想要买到一部并不容易，一张购买大哥大的登记卡也被黄牛炒到了500元。
在移动电话出现之前，最流行的是BP机。腰间一个BP机，已然成为那时的年轻男女最时髦的点睛之笔。从1983年，上海开通中国第一家寻呼台之后。1995年－1998年，全国每年新增寻呼用户都在1593万户以上，2000年寻呼业发展到顶峰。当时的寻呼机分英文版和汉化版两种。前者价值一两千元，只能显示英文和数字。汉化版一次可发几十个汉字，但价格高达四五千元，因而难成主流。
2G时代，摩托罗拉、爱立信等最早一代的手机尚且昂贵，便宜好用的小灵通正来势汹汹。手机的外形，却用着固话的网络，实施单向收费，资费仅为移动通信业务的1/5，音质更优延迟短，用久了还不发烫。虽然在当时，小灵通所用的PHS是“一出生即老得足以死去”的技术，但仍然有近一亿用户曾经选择它，数量远高于2G所用的CDMA网络消费群体。
再后来，互联网通讯的时代就到了。在2009年世贸天阶里那场iPhone3GS入华仪式上，排了9小时队的智先生在苹果领导及微博女王姚晨的注视下，成功买走第一部iPhone。每一次通信技术的变革，都意味着资费的飙升。流量费0.01元/KB，短信0.1元/条，通话0.4-0.6元/分钟，让口袋尚不宽裕的人们不得不斤斤计较。在需要频繁与多人联络的大学社群，年轻人们靠着中国移动开发的飞信，拯救了钱包，赢得了爱情。
2012年，手机网民数量达到4.2亿，占网民总数7成以上。互联网电商的出现，彻底改变了人们的消费方式。移动互联网包办了人们的生活。外卖、打车、送药、挂号……几乎没有手机不能解决的问题。现在，几乎没有人再往名片上印固话号码，甚至连名片交换的程序都少见，建立熟人关系只需打开摄像头“扫一扫”。
也许再发展下去，实体的通讯工具就都全变成虚拟的了。就像电影里演的，画面和按键直接投影在胳膊上，点几下胳膊或者空气，就打通了世界！
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