Warum kann die Kommunikationswelt aktualisiert und iteriert werden? Wegen der "Magie" dieses Signals

Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, wie die Informationen, die Sie auf dieser Seite der Erde anklicken, eine Textnachricht senden oder Ihre weit entfernten Verwandten oder Freunde anrufen, mit erstaunlicher Geschwindigkeit über Ozeane und Berge reisen und im Handumdrehen die andere Seite erreichen? Darin verbirgt sich ein magischer „Zauber“: das Prinzip der Kommunikation. Obwohl Sie sie nicht sehen können, genießen Sie täglich den Komfort, den sie Ihnen bieten. Heute lüften wir das Geheimnis der Welt der Kommunikation, betreten die geheimnisvolle Halle der Signalübertragung und sehen, welche Kraft es uns ermöglicht, eine nahtlose Kommunikation zu erreichen und räumliche Distanzen zu überwinden.

1. Was ist Kommunikation? Die Magie des Übergangs vom Texten zum Videoanrufen

Kommunikation ist, einfach ausgedrückt, der Prozess der Informationsübermittlung von einer Partei zur anderen. Ob wir einem Freund eine SMS schreiben oder per Videoanruf mit Verwandten und Freunden in einem anderen Land chatten, die Grundprinzipien der Kommunikation haben sich nicht geändert. Es besteht aus mehreren wichtigen Schritten:

① Informationsgenerierung: Der erste Schritt der Kommunikation beginnt mit der Informationsgenerierung. Egal ob es sich um eine von Ihnen aufgezeichnete Sprachnachricht oder ein von Ihnen aufgenommenes Foto handelt, alle diese Daten stellen den ursprünglichen Inhalt der Kommunikation dar. Auf Smartphones können diese Daten verschiedene Formen von Informationen sein, die in unserem täglichen Leben generiert werden, wie etwa Sprache, Text, Bilder oder Videos.

2. Signalkonvertierung: Sobald Informationen generiert sind, können sie nicht mehr in ihrer ursprünglichen Form direkt im Kommunikationsnetzwerk übertragen werden, sondern müssen konvertiert werden. In Kommunikationssystemen besteht diese „Sprache“ aus elektrischen Signalen oder Radiowellen. Das im Telefon eingebaute Modem wandelt digitale Informationen mit technischen Mitteln in für die Übertragung geeignete elektrische Signale oder Funkwellen um.

3. Übertragung: Sobald die Signalkonvertierung abgeschlossen ist, beginnt die Eingabe der Informationen in den Übertragungsprozess. Dieser Prozess basiert auf verschiedenen Übertragungsmedien, darunter kabelgebundene und kabellose Methoden. Die Informationen werden über Basisstationen, Router und andere Geräte weitergeleitet, erstrecken sich über mehrere Netzwerkknoten und werden schließlich an das Empfangsgerät übertragen. Obwohl die drahtlose Übertragung von der Signalstärke abhängt, wird sie auch von Umgebungsfaktoren, Störungen und Entfernung beeinflusst.

④ Empfangen und Dekodieren: Am Endpunkt der Informationsübertragung empfangen Empfangsgeräte wie Mobiltelefone und Computer die übertragenen Signale über Antennen und Demodulatoren. Die Aufgabe des Empfangsgeräts besteht darin, diese elektrischen Signale bzw. Datenpakete wieder in eine für den Benutzer verständliche Form umzuwandeln und so die „Dekodierung“ der Informationen abzuschließen. Bei der entschlüsselten Nachricht kann es sich um eine Textnachricht oder eine Live-Ansicht eines Sprach- oder Videoanrufs auf dem Telefon Ihres Freundes handeln.

2. Die Entwicklung der Kommunikation: der Sprung von 1G zu 5G

In den letzten Jahrzehnten hat die Mobilfunktechnologie einen revolutionären Sprung von 1G zu 5G gemacht. Der Fortschritt jeder Technologiegeneration spiegelt sich nicht nur in der Geschwindigkeitssteigerung wider, sondern verändert auch erheblich die Kommunikationsqualität, die Datenübertragungskapazität, die Netzabdeckung und den Intelligenzgrad der Geräte. Jede technologische Iteration hat neue Anwendungsszenarien gefördert und die Kommunikationsmethoden und Lebenserfahrungen der Menschen völlig verändert. Wir werden schrittweise die Entwicklung jeder Generation mobiler Kommunikationstechnologie analysieren und verstehen, wie sie sich von einfachen Sprachanrufen bis zum heutigen Zeitalter des Internet of Everything entwickelt hat.

1G (analoges Zeitalter): der Ausgangspunkt der mobilen Kommunikation. In den 1980er Jahren wurde das Mobilfunksystem der ersten Generation (1G) offiziell als Ausgangspunkt der Mobilkommunikation eingeführt. 1G verwendet analoge Signaltechnologie und kann nur Sprachanruffunktionen realisieren. Dies bedeutet, dass Benutzer mit ihren Telefonen nur Anrufe tätigen und empfangen können, jedoch keine Textnachrichten senden oder Datenkommunikation durchführen können. Aufgrund der Verwendung analoger Signale ist die Anrufqualität relativ schlecht und wird leicht durch Umgebungsstörungen beeinträchtigt. Darüber hinaus ist die Netzwerksicherheit nicht hoch und die Anrufe können leicht abgehört werden.

2G (digitales Zeitalter): der Beginn des Zeitalters der Datenkommunikation. Nach den 1990er Jahren brachte das Mobilfunksystem der zweiten Generation (2G) einen Durchbruch, indem es erstmals Kurznachrichtendienste (SMS) einführte und eine einfache Datenübertragung unterstützte und damit den Übergang von analogen zu digitalen Signalen markierte. Der Einsatz von Verschlüsselungstechnologie löst das Problem, dass Anrufe im 1G-Zeitalter leicht abgehört werden können.

3G (Zeitalter des mobilen Internets): Übergang von der Sprach- zur Multimediakommunikation. Der Beginn des 21. Jahrhunderts brachte mit der dritten Generation der Mobilfunktechnologie (3G) einen echten Sprung nach vorne in der Mobilkommunikation. Zum ersten Mal können Benutzer auf ihren Mobiltelefonen im Internet surfen, E-Mails senden und empfangen, soziale Medien nutzen, Videos ansehen und vieles mehr. Mobile Geräte sind nicht mehr nur Kommunikationsmittel, sondern entwickeln sich zunehmend zu tragbaren Multimedia-Terminals. 3G förderte den Aufstieg von Mobiltelefon-Betriebssystemen. Mit der Popularisierung von 3G erlebten mobile Betriebssysteme wie iOS und Android einen Aufschwung und das Ökosystem der Smartphone-Anwendungen nahm allmählich Gestalt an.

④4G (Multimedia-Ära): Die Explosion von High Definition und sofortiger Kommunikation. In den 2010er Jahren kam die vierte Generation der Mobilfunktechnologie auf den Markt und markierte den Beginn einer neuen Multimedia-Ära für die mobile Kommunikation. Der deutliche Sprung bei der Übertragungsgeschwindigkeit des 4G-Netzwerks bedeutet, dass Benutzer problemlos hochauflösende Videos ansehen, Videokonferenzen abhalten oder bandbreitenintensive Anwendungen wie Online-Virtual-Reality (VR) über mobile Geräte erleben können. Mit dem 4G-Zeitalter ist das mobile Internet wirklich weltweit populär geworden.

⑤5G-Ära (Internet of Everything): das Leitlicht für die intelligente Zukunft. Heute hält die fünfte Generation der Mobilfunktechnologie (5G) allmählich Einzug in unser Leben. Der entscheidende Durchbruch der 5G-Technologie liegt in den neuen Anwendungen, die sie unterstützt, wie etwa dem Internet der Dinge (IoT) und Smart Cities. 5G kann eine große Zahl von Geräten verbinden, von Smartphones und Haushaltsgeräten bis hin zu Industrieanlagen und Transportmitteln, und so das Internet der Dinge wirklich verwirklichen. 5G verbessert nicht nur die grundlegende Leistungsfähigkeit der Kommunikationstechnologie, sondern eröffnet auch unbegrenzte Möglichkeiten für die intelligente Gesellschaft der Zukunft und fördert umfassende Veränderungen von der persönlichen Kommunikation zur globalen industriellen Vernetzung.

3. Vision der zukünftigen Kommunikation: Zukünftige Netzwerke, die Grenzen durchbrechen

Die Kommunikationstechnologie entwickelt sich weiterhin rasant weiter und 5G ist nur der Ausgangspunkt einer neuen Reise. Auch in Zukunft werden Spitzentechnologien wie 6G, Satelliteninternet und Quantenkommunikation den Wandel der Kommunikation vorantreiben, beispiellose Konnektivitätserlebnisse ermöglichen und Science-Fiction Wirklichkeit werden lassen.

①6G: Ein Zukunftsnetz, das Grenzen durchbricht. Obwohl 5G noch nicht vollständig populär ist, sind die Diskussionen über 6G weltweit bereits in vollem Gange. Es wird erwartet, dass 6G die Kommunikationsgeschwindigkeit im Vergleich zu 5G um das Hundertfache erhöht und die Latenz auf ein nahezu augenblickliches Niveau reduziert. 6G erreicht außerdem eine wirklich nahtlose globale Netzwerkkonnektivität durch intelligentere Spektrumzuweisung und Integration mit Satellitentechnologie. Egal, ob Sie sich in der Wüste, am Meer oder im Stadtzentrum befinden, das Netzwerk ist immer in Reichweite.

2. Satelliteninternet: Erreichen Sie nahtlose globale Konnektivität. Derzeit ist die Abdeckung herkömmlicher Bodenbasisstationen noch begrenzt, insbesondere in Ozeanen, Wüsten und abgelegenen Bergregionen, und das Problem der Netzwerkverbindung ist noch nicht vollständig gelöst. Das Satelliteninternetprojekt hat sich zum Ziel gesetzt, über eine große Anzahl erdnaher Satelliten einen schnellen Netzwerkzugang mit geringer Latenz auf der ganzen Welt bereitzustellen. Die Verwirklichung dieses Traums wird die Fesseln der Geographie sprengen und es Menschen in allen Teilen der Welt ermöglichen, nahtlose Netzwerkverbindungen zu genießen.

③Quantenkommunikation: die ultimativ sichere Übertragungsmethode. Die Quantenkommunikation basiert auf den einzigartigen Prinzipien der Quantenmechanik, um die ultimative Sicherheitsgarantie für die Informationsübertragung zu bieten . Dabei wird der Effekt der Quantenverschränkung genutzt, um zu verhindern, dass Informationen während der Übertragung abgehört oder manipuliert werden. Sobald jemand versucht, einzugreifen, werden die Informationen sofort von selbst zerstört. Man geht davon aus, dass die Quantenkommunikation in Zukunft das Rückgrat der Kommunikation in Schlüsselbereichen wie Finanzen, Militär und nationaler Sicherheit bilden und traditionelle Sicherheitstechnologien völlig untergraben wird.

Heute ist die Magie von Signal nahtlos in unseren Alltag integriert – von jeder Nachricht, die wir auf unseren Telefonen eingeben, bis hin zu selbstfahrenden Autos, die durch unsere Straßen navigieren. Das scheinbar mysteriöse Kommunikationsprinzip dahinter ist in Wirklichkeit ein ausgeklügeltes, von Wissenschaft und Technologie geknüpftes Netzwerk. In Zukunft wird die „Magie“ der Signale mit dem Aufkommen neuer Technologien wie 6G und Quantenkommunikation noch mächtiger und unglaublicher werden. Vielleicht brauchen wir eines Tages nur einen Gedanken, um Informationen augenblicklich ans andere Ende der Erde zu übermitteln. Die Wissenschaft kennt kein Ende und die wunderbare Reise der Kommunikation hat gerade erst begonnen.

Autor: Kong Zetong

Einheit: China Mobile Communications Group Shandong Co., Ltd.