随着互联网的普及和智能手机的广泛应用,我们对2G、3G、4G网络并不陌生。但是,什么是2G、3G、4G网络,很多人只能被迫认为是网速有差别。
其实从个人用户的角度来说,以上理解是可以理解的。g指的是Generation,意思是“世代”。1G~5G等的定义。,主要从速率、服务类型、传输延迟和各种切换成功率等方面给出不同的技术。所以1G指的是第一代移动通信系统,2G、3G、4G、5G分别指的是第二代、第三代、第四代、第五代移动通信系统,确实是人工生成的。
1G:
第一代移动通信系统是模拟蜂窝移动通信,移动性和蜂窝组网的特点从第一代移动通信开始,但1G是模拟通信,抗干扰性能差,简单使用FDMA技术使得频率复用和系统容量低。1G主要是两个标准,分别是美国的AMPS和欧洲的TACS(当时中国跟随欧洲使用TACS),属于手机时代。
代表:摩托罗拉8000X,俗称“老大哥”;
缺点:序列号和黑客攻击
2G:
第二代移动通信技术增加了更多的多址技术,包括时分多址和码分多址,2G是数字通信,抗干扰能力大大增强。第二代移动通信可以说是为下一个3G、4G打下了基础,比如分组域的引入和接口在空的兼容性修改,使得手机不再只有语音、短信等单一业务,而是更高效地连接互联网(电路域也可以提供互联网业务,但分组域相对更适合互联网业务)。主要有两种2G标准,分别是欧洲ETSI组织的GSM(GPRS/EDGE)和美国以高通为主力的TIA组织的CDMA IS95/CDMA2000 1x。
代表:诺基亚7110,支持WAP;
缺点:传输速率低,网络不稳定,维护成本高;
3G:
事实上,在前两代系统中,没有一个国际组织对什么是1G,什么是2G有明确的定义,而是由各个国家和地区的通信标准化组织来制定自己的协议。然而在3G中,ITU(国际电信联盟)提出了IMT-2000。只有符合IMT-2000要求的才能被接受为3G技术。IMT-2000的具体要求可以去百度谷歌维基百科或者参考相关书籍。当国际电联向世界各地征集IMT-2000标准时,许多国家和地区的通信标准化组织都提出了自己的技术。比如欧洲的ETSI和日本的ARIB/TTC提出了关键参数和技术大致相同的WCDMA技术,然后成立了3GPP组织对WCDMA进行标准化。所谓标准化,就是在技术PK和口水战之后形成统一的协议,保证两者接口的兼容性。以高通为首的TIA也在美国提出了CDMA2000,然后聚集利益联盟成立了3GPP2,也规范了CDMA2000。当时中国的CWTS(现在的CCSA)也提出了TD-SCDMA,然后加入了3GPP组织,与ETSI的UTRA TDD合并,完成了标准化。所以3G的主流标准是WCDMA,CDMA2000 EVDO,TD-SCDMA。后来,IEEE组织的Wimax获准加入IMT-2000家族,成为3G标准,即第三代移动通信技术。
与2G相比,3G主要采用CDMA技术(暂时忽略Wimax),扩大了频谱,增加了频谱利用率,提高了速度,更有利于互联网业务。同时,3G的演进技术结合了多种接入方式(FDD-HSPA和TD-SCDMA是多种接入技术的产物),采用了高阶调制技术和编码技术。采用多载波捆绑、多输入多输出等新技术,进一步提高了速度,部分功能从RNC等更高层机器下移至基站,提高了响应速度,减少了时延。同时,在演进3G技术的同时,3GPP组织也在不断为未来做准备,包括核心网电路域、基于IP的分组域和传输网的软交换等等。
代表:联想和华硕各推出一款平板电脑;
优点:CDMA系统因其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、容量软、切换软而显示出巨大的发展潜力。
4G:
第四代移动通信技术也是ITU提出的,即IMT-Advanced家族。具体要求可以百度Wiki Google做。4G标准的制定主要是两个组织做的,一个是3GPP组织,代表了绝大多数传统运营商、通信设备厂商等等,LTE/LTE-Advanced是自己动手的。一个是IEEE组织,主要是从IT领域到通信领域的挑战,介绍了Wimax的后续,即WierlessMAN-Advanced。高通和以高通为首的3G时代的3GPP2组织也放弃了自己的UMB技术,转向4G时代的LTE。LTE可以得到高通和3GPP2的支持,可以说是对竞争对手Wimax的重大打击。但是,由于高通的参与,LTE的利益分配对于高通来说必然是不可或缺的。不管是好是坏,官员们应该自己判断。
目前4G中使用最广泛的是LTE,所以在LTE方面,4G相对于3G已经发生了变化。首先,网络架构发生了很大的变化。LTE摒弃了2G和3G已经使用的基站-基站控制器(2G)/无线资源管理器(3G)-核心网的网络结构,改为基站直接连接核心网,使得整个网络更加平坦,减少了延迟,提高了用户体验。核心网放弃了电路域,核心网走向全IP,IMS统一承载原有业务。在空中,接口的关键技术已经放弃了3G CDMA,改为了OFDM,在大带宽方面比CDMA更具可行性和适应性。多输入多输出技术的大规模使用提高了频率重用,并且可以跨载波聚合获得更大的频谱带宽,从而提高速度。这些技术都是LTE-Advanced成为4G标准的重要因素(4G在静态下需要1Gb/s下行,500Mb/s上行)。由于各国家和地区对大频谱带宽的需求以及频谱资源的稀缺性,4G将会使用更多的频段,3G则是800/850/900/1700/1900/2100。目前,LTE已经以绝对优势成为4G的主流,Wimax家族完全可以被压制,所以4G也很有希望结束多年来争夺众多当代标准的混乱局面,实现LTE带来的普遍统一。
代表:安卓、windows移动设备流行;
缺点:覆盖范围有限,数据传输延迟;
5G:
第五代移动通信技术尚未正式商业化,但5G的概念已经全面打响。预计到2017年底,5G技术标准的征集工作将陆续得到确认。从2019年到2020年,全球运营商将陆续推出5G商业服务试点阵营,包括物联网、车联网、智能医疗、VR/AR、工业4.0等关键应用,将带动新的产业生态链。
国际电信联盟的IMT-2020也负责监督5G技术标准的制定。最近阐述了5G新技术的优势。该机构表示,即将推出的通用规范将支持每平方公里100万台互联网设备,1毫秒延迟和数据包从一点到另一点的时间,更高的能效和频谱效率,以及高达每秒20千兆位的峰值数据下载速度。以自驾汽车为例,车辆之间可以以0.001秒的速度进行数据交换。
代表:拭目以待;
缺点:科技发展永无止境,5G当然也有缺点,等待你去探索;
在这里,以表格的形式,我们简单比较一下不同代标准之间的具体差异:
翻外片
5G标准化将分两个阶段完成
第一阶段是2017年底完成5G标准化(非独立标准)中期里程碑,3GPP计划在今年12月前冻结非独立标准。
第二阶段,3GPP希望在2018年年中左右实现第二个里程碑,即完成独立模式的标准化。
据《南华早报》2017年6月报道,杰富瑞证券分析师指出,中国三大电信运营商(中国移动、中国联通、中国电信)预计7年内将在5G基础设施上投资1800亿美元,远高于其2013年至2020年在4G网络上投资1170亿美元。中兴、华为科技等设备厂商将是主要受益者。
来源:君恒快递
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