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全球最快,韓國(guó)宣布12月份將實(shí)現(xiàn)5G正式商用https://mp.weixin.qq.com/s/cAZnsfr6wiHEYpO1nTIvWw
前言、1G到4G移動(dòng)通信技術(shù)之演進(jìn)
全球的移動(dòng)通信的發(fā)展,從模擬時(shí)代到數(shù)字時(shí)代,再到如今的全IP 時(shí)代,縱觀整個(gè)歷程,每個(gè)新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)不外乎在滿足上一代移動(dòng)通信系統(tǒng)所無(wú)法達(dá)成的需求所驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生而來(lái)。例如,從第二代移動(dòng)通信(2G)轉(zhuǎn)換至第三代移動(dòng)通信(3G),系為了滿足人們以消費(fèi)電子設(shè)備(尤其是手機(jī))接入移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求,然而,3G 僅增大了行動(dòng)數(shù)據(jù)連接的數(shù)量,直到3.5G 網(wǎng)絡(luò)時(shí),才進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)布建,并在智能型手機(jī)普及化之后,移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入體驗(yàn)才真正開(kāi)始有巨幅的提升,進(jìn)而出現(xiàn)當(dāng)下流行以APP(應(yīng)用程序)為中心的移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展模式。
從移動(dòng)電子郵件到移動(dòng)串流多媒體影音與音樂(lè),再到可以從全球任何地方,利用無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)控制家里的各項(xiàng)智慧家電等,為日常生活與工作帶來(lái)了質(zhì)的改變,并產(chǎn)生了巨大的效益。
表1 各代移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)比(Source: GSMA, 2014)
| 主要服務(wù) | 重要差異 | 弱點(diǎn) |
1G | 模擬語(yǔ)音通話,俗稱(chēng)大哥大 | 可進(jìn)行移動(dòng)通訊 | 頻譜使用率低,安全性能差 |
2G | 數(shù)字語(yǔ)音通話與短信、WAP上網(wǎng)等功能 | 提供數(shù)字加密語(yǔ)音通話、并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用 | 無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)速率低(難以滿足網(wǎng)絡(luò)與電子郵件服務(wù)需求) |
3G | 數(shù)字語(yǔ)音通話、短信與數(shù)據(jù)服務(wù) | 提供較好的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn) | 數(shù)據(jù)收發(fā)性能較差 |
3.5G | 數(shù)字語(yǔ)音通話、短信與寬頻數(shù)據(jù)服務(wù) | 提供高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用服務(wù) | 局限與傳統(tǒng)、專(zhuān)用的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與通信協(xié)議 |
4G | 全IP化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(含VoLte與高速數(shù)據(jù)服務(wù)) | 提供較低時(shí)延高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用服務(wù) | 無(wú)法滿足萬(wàn)物互聯(lián)與車(chē)聯(lián)網(wǎng)低時(shí)延要求 |
● 1G到4G移動(dòng)通信技術(shù)之演進(jìn)
第一代移動(dòng)通信
第一代移動(dòng)通信主要是模擬通訊的技術(shù),制定于上世紀(jì)80年代,主要的通訊技術(shù)包括:高級(jí)移動(dòng)電話服務(wù)系統(tǒng)(Advanced Mobile Phone Service, AMPS)由美國(guó)AT&T開(kāi)發(fā)的最早的蜂窩電話系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、北歐移動(dòng)電話(Nordic Mobile Telephone, NMT)、全球接入通信系統(tǒng)(Total Access Communication System, TACS)等,主要提供模擬語(yǔ)音傳送服務(wù)。第一代通信系統(tǒng)處于整個(gè)通信行業(yè)發(fā)展初級(jí)階段,有很多不足之處,如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通話質(zhì)量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和不能提供自動(dòng)漫游等。
第二代移動(dòng)通信
第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)起源于90年代初期,有鑒于第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的缺點(diǎn),第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)采取數(shù)字調(diào)制技術(shù),通話質(zhì)量比第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)大為提升,并具較高的頻譜利用率,具保密性佳、系統(tǒng)容量高的優(yōu)點(diǎn),可提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、傳真?zhèn)鬏斠约半娦?/span>增值服務(wù)。2G 以歐規(guī)的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Mobile Communications, GSM)為主,美規(guī)的IS-95 CDMA(cdmaOne)等系統(tǒng)為輔,以提供數(shù)字語(yǔ)音與低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要服務(wù)。第二代移動(dòng)通信替代第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)完成模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變,但由于第二代采用不同的制式,移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,用戶(hù)只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進(jìn)行漫游,因而無(wú)法進(jìn)行全球漫游,由于第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)帶寬有限,限制了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用,也無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù)如移動(dòng)的多媒體業(yè)務(wù)。
第三代移動(dòng)通信
為了解決第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)帶寬有限問(wèn)題,并滿足實(shí)現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù)如移動(dòng)的多媒體業(yè)務(wù)的需求,ITU-R(ITU-Radio)于1997 年開(kāi)始進(jìn)行全球第三代移動(dòng)通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作,并提出IMT-2000 計(jì)劃。
第三代移動(dòng)通信技術(shù)(3G),是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù),希望用戶(hù)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能接收無(wú)線多媒體服務(wù)。與第一代模擬移動(dòng)通信和第二代數(shù)字移動(dòng)通信相比,第三代移動(dòng)通信是覆蓋全球的多媒體移動(dòng)通信,目前存在3種標(biāo)準(zhǔn):CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA,能同時(shí)傳輸聲音及數(shù)據(jù)信息,速率一般在幾百kbps以上。它的主要的特點(diǎn)之一是可實(shí)現(xiàn)全球漫游,使任意時(shí)間、任意地點(diǎn)、任意人之間的交流成為可能。也就是說(shuō),每個(gè)用戶(hù)都有一個(gè)個(gè)人通信號(hào)碼,帶著手機(jī),走到世界任何一個(gè)國(guó)家,人們都可以找到你,而反過(guò)來(lái),你走到世界任何一個(gè)地方,都可以很方便地與國(guó)內(nèi)用戶(hù)或他國(guó)用戶(hù)通信,與在國(guó)內(nèi)通信時(shí)毫無(wú)分別。能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和寬帶多媒體服務(wù)是第三代移動(dòng)通信的另一個(gè)主要特點(diǎn)。這就是說(shuō),用第三代手機(jī)除了可以進(jìn)行普通的尋呼和通話外,還可以上網(wǎng)讀報(bào)紙,查信息、下載文件和圖片;由于帶寬的提高,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)還可以傳輸圖象,提供可視電話業(yè)務(wù)。
第四代移動(dòng)通信
2008 年3 月,ITU-R 提4G 標(biāo)準(zhǔn)的要求,命名為IMT-Advanced 規(guī)范,規(guī)定4G 服務(wù)的峰值速度要求在高速移動(dòng)的通信(如在火車(chē)和汽車(chē)上使用)達(dá)到100 Mbps,固定或低速移動(dòng)的通訊(如行人和定點(diǎn)上網(wǎng)的用戶(hù))達(dá)到1 Gbps,主要是提供全IP 化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(含語(yǔ)音與寬帶數(shù)據(jù)服務(wù))。第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)是多功能集成的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng),在業(yè)務(wù)上、功能上、頻帶上都與第三代系統(tǒng)不同,會(huì)在不同的固定和無(wú)線平臺(tái)及跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中提供無(wú)線服務(wù),比第三代移動(dòng)通信更接近于個(gè)人通信。第四代移動(dòng)通信技術(shù)可把上網(wǎng)速度提高到超過(guò)第三代移動(dòng)技術(shù)50倍,可實(shí)現(xiàn)三維圖像高質(zhì)量傳輸。第四代移動(dòng)電話不僅音質(zhì)清晰,而且能進(jìn)行高清晰度的圖像傳輸,用途會(huì)十分廣泛。在容量方面,可在FDMA、TDMA、CDMA的基礎(chǔ)上引入空分多址 (SDMA),容量達(dá)到3G的5~10倍。另外,可以在任何地址寬帶接入互聯(lián)網(wǎng),包含衛(wèi)星通信,能提供信息通信之外的定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。它包括廣帶無(wú)線固定接入、廣帶無(wú)線局域網(wǎng)、移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng))【未完,待續(xù)】
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