所谓的3G、4G、5G通信技术中的G是什么意思?
1G——第一代1G代表第一代移动网络,旨在为客户提供基本的语音通话服务。1G网络始于1980年代,通过一系列对蜂窝技术的模拟,被引入到世界各地。这些蜂窝技术包括AMPS(高级移动电话系统)、NMT(Nordisk Mobile telefoni I或北欧移动电话)、TACS(全接入通信系统)和C-NETZ (Funktelefonetz-C或无线电话网络C)。AMPS主要在美国和一些亚洲国家使用,NMT在北欧/斯堪的纳维亚使用,TACS主要在英国使用,C-Netz在德国使用。1G网络基于FDMA- FDMA技术。AMPS后来升级为数字版本D-AMPS,这是一项关键的第二代技术。
2G-第二代2G代表第二代移动网络,取代了早期的1G网络。这些网络支持高度安全的语音通话、短信(SMS)和有限的移动数据服务。2G网络始于1990年代,并通过各种数字技术部署在世界各地。第二代移动网络最广泛使用的技术标准是全球移动通信系统(GSM)。数字高级移动电话系统(D-AMPS)和临时标准95 (IS-95)是用于启动第二代移动网络(2G)的其他技术。
第二代移动网络采用两种新的接入技术;时分多址和码分多址。移动网络的无线电部分使用接入技术,通过无线电波将移动电话无线连接到移动网络。最初的GSM和D-AMPS网络是电路交换的,不能提供有效的数据服务。
GSM网络增加了称为通用分组无线业务(GPRS)的增强功能,该功能在GSM架构中引入新的网络节点,以提供高效的移动数据(互联网)服务。GPRS通常被称为2.5G,因为它为3G数据服务铺平了道路,3G数据服务使用GPRS最初引入的相同网络节点。在GPRS之后,3G网络之前推出了另一个增强的EDGE-enhanced data global evolution,将峰值下载速度从171.2 kbps(使用GPRS)提高到384 kbps(使用EDGE)。
2G时代的另一项关键技术是IS-95,商业上称为cdmaOne。IS-95是历史上第一个基于CDMA的移动网络,旨在支持移动数据。IS-95有IS-95 A和IS-95 B两个版本,IS-95 A可以支持高达14.4 kbps的峰值下载数据速率。IS-95 B可以将这些速率提高到115 kbps。IS-95也非常重要,因为它是一种发展成为用于3G蜂窝服务的CDMA2000的技术。
3G——第三代移动通信中的3G代表第三代移动网络。基于CDMA技术(码分多址)有两个关键的3G迁移轨迹。第一个方向是用于将GSM网络迁移到3G的UMTS,而另一个方向是用于IS-95和D-AMPS的CDMA2000。
UMTS代表通用移动通信系统,它基于宽带码分多址-WCDMA技术。它提供高达2 Mbps的峰值下载速度和高达384 kbps的平均数据速率。UMTS也是构建HSPA(高速分组接入网)的基础技术。HSPA可以提供分别高达14.4 Mbps和5.76 Mbps的峰值下行链路和上行链路速度。UMTS作为1999 3GPP版本的一部分被引入,并且后来以HSDPA(高速下行链路分组接入)、HSUPA(高速上行链路分组接入)和演进的高速分组接入(HSPA+)的形式被增强,以提供数据速率改进。HSPA+在下行链路中可以提供高达42 Mbps的数据速率,在上行链路中可以提供11.5 Mbps的数据速率。
另一种走线CDMA2000主要用于IS-95和D-amp。CDMA2000在下行链路和上行链路中可以支持高达153 kbps的峰值数据速率。后来通过EVDO(演进数据优化)提高了CDMA2000网络中的数据速率。EVDO可以提供最高14.7 Mbps的下载速度和最高5.4 Mbps的上传速度。?
4G——第四代4G代表第四代移动网络。它是通过一种叫做LTE的技术来实现的,LTE代表长期演进。LTE是包括UMTS和CDMA2000在内的关键3G技术的4G迁移路径。虽然另一种技术WiMAX(微波接入全球互通)也可以满足4G的要求,但LTE一直是全球4G部署的主要技术。
LTE网络是基于分组的,不同于早期的2G和3G网络。后者既是电路也是分组交换。LTE中的语音和SMS部分可以通过基于分组的LTE语音(VoLTE)技术来实现。然而,LTE网络具有电路交换回退,这意味着如果设备或基站不支持VoLTE,LTE网络也可以通过2G或3G网络促进语音呼叫和短信。与3G网络相比,LTE可以提供高达300 Mbps的峰值下行数据速率和更低的延迟。从客户使用案例来看,4G LTE网络可以提供可靠的移动宽带服务。
LTE推出后,以LTE Advanced (LTE-A)和LTE Advanced Pro的形式推出了一些增强功能。LTE-Advanced和LTE-Advanced Pro在手机屏幕上显示为LTE+,分别可支持最高理论速度1Gbps和3Gbps。4G LTE的平均速度远低于这些峰值速度。LTE基于正交频分多址-OFDMA,与早期的无线接入技术相比,它非常高效。OFDMA还支持QAM正交幅度调制技术,这种技术可以产生更高的数据速率,从而更好地利用可用带宽。
5G–第五代5G代表第五代移动网络,是迄今为止最新一代的蜂窝网络。它是通过一种叫做新无线电(NR)的技术实现的,这种技术基于OFDMA。5G与前几代移动网络不同,因为它可以利用其内置的灵活性来满足各种用例。5G速度非常快,可以支持大量设备,可以帮助很多行业实现数字化。它还可以在包括高频和低频的各种频带中工作。5G更高频段覆盖有限,但时延很低(小于1ms),适合实时业务。5G的用例分为三类:增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)和超可靠低延迟通信(uRLLC)。
根据物理定律,较低频段延迟较高,但覆盖范围要好得多。因此,在更广泛的地区大规模部署5G可以受益于更低的频段。另一方面,更高的频带具有更低的延迟,因此非常适合为自动驾驶汽车、制造业、虚拟现实(VR)和其他物联网服务等实时应用提供通信。
5G下行峰值速度超过10 Gbps,但平均速度150 Mbps并不少见。目前,大多数5G部署是非独立的(NSA),这意味着它们不是完整的5G部署。5G非独立性是指通过使用4G和5G网络的组合来启用5G技术。
5G比4G好吗?从技术角度来说,5G可以提供高达10 Gbps的峰值速度,而LTE-Advanced Pro可以达到3 Gbps的峰值速度。平均下来,5G可以说是4G LTE的十倍。此外,随着几年前LTE-Advanced和LTE-Advanced Pro的推出,4G LTE网络现已成熟。5GNR网络仍然是新的,很可能在未来几年内看到增强的功能,就像LTE网络一样。