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所謂的3G、4G、5G通信技術中的G是什麽意思?

我們知道1G、2G、3G、4G、5G代表第五代移動網絡,其中g代表“代”,數字1、2、3、4、5代表代號。自20世紀80年代初以來,我們幾乎每十年都會看到新壹代移動網絡。?每壹代移動網絡都有壹組要求,這些要求由支持這壹代網絡的蜂窩技術來滿足。

1G——第壹代1G代表第壹代移動網絡,旨在為客戶提供基本的語音通話服務。1G網絡始於1980年代,通過壹系列對蜂窩技術的模擬,被引入到世界各地。這些蜂窩技術包括AMPS(高級移動電話系統)、NMT(Nordisk Mobile telefoni I或北歐移動電話)、TACS(全接入通信系統)和C-NETZ (Funktelefonetz-C或無線電話網絡C)。AMPS主要在美國和壹些亞洲國家使用,NMT在北歐/斯堪的納維亞使用,TACS主要在英國使用,C-Netz在德國使用。1G網絡基於FDMA- FDMA技術。AMPS後來升級為數字版本D-AMPS,這是壹項關鍵的第二代技術。

2G-第二代2G代表第二代移動網絡,取代了早期的1G網絡。這些網絡支持高度安全的語音通話、短信(SMS)和有限的移動數據服務。2G網絡始於1990年代,並通過各種數字技術部署在世界各地。第二代移動網絡最廣泛使用的技術標準是全球移動通信系統(GSM)。數字高級移動電話系統(D-AMPS)和臨時標準95 (IS-95)是用於啟動第二代移動網絡(2G)的其他技術。

第二代移動網絡采用兩種新的接入技術;時分多址和碼分多址。移動網絡的無線電部分使用接入技術,通過無線電波將移動電話無線連接到移動網絡。最初的GSM和D-AMPS網絡是電路交換的,不能提供有效的數據服務。

GSM網絡增加了稱為通用分組無線業務(GPRS)的增強功能,該功能在GSM架構中引入新的網絡節點,以提供高效的移動數據(互聯網)服務。GPRS通常被稱為2.5G,因為它為3G數據服務鋪平了道路,3G數據服務使用GPRS最初引入的相同網絡節點。在GPRS之後,3G網絡之前推出了另壹個增強的EDGE-enhanced data global evolution,將峰值下載速度從171.2 kbps(使用GPRS)提高到384 kbps(使用EDGE)。

2G時代的另壹項關鍵技術是IS-95,商業上稱為cdmaOne。IS-95是歷史上第壹個基於CDMA的移動網絡,旨在支持移動數據。IS-95有IS-95 A和IS-95 B兩個版本,IS-95 A可以支持高達14.4 kbps的峰值下載數據速率。IS-95 B可以將這些速率提高到115 kbps。IS-95也非常重要,因為它是壹種發展成為用於3G蜂窩服務的CDMA2000的技術。

3G——第三代移動通信中的3G代表第三代移動網絡。基於CDMA技術(碼分多址)有兩個關鍵的3G遷移軌跡。第壹個方向是用於將GSM網絡遷移到3G的UMTS,而另壹個方向是用於IS-95和D-AMPS的CDMA2000。

UMTS代表通用移動通信系統,它基於寬帶碼分多址-WCDMA技術。它提供高達2 Mbps的峰值下載速度和高達384 kbps的平均數據速率。UMTS也是構建HSPA(高速分組接入網)的基礎技術。HSPA可以提供分別高達14.4 Mbps和5.76 Mbps的峰值下行鏈路和上行鏈路速度。UMTS作為1999 3GPP版本的壹部分被引入,並且後來以HSDPA(高速下行鏈路分組接入)、HSUPA(高速上行鏈路分組接入)和演進的高速分組接入(HSPA+)的形式被增強,以提供數據速率改進。HSPA+在下行鏈路中可以提供高達42 Mbps的數據速率,在上行鏈路中可以提供11.5 Mbps的數據速率。

另壹種走線CDMA2000主要用於IS-95和D-amp。CDMA2000在下行鏈路和上行鏈路中可以支持高達153 kbps的峰值數據速率。後來通過EVDO(演進數據優化)提高了CDMA2000網絡中的數據速率。EVDO可以提供最高14.7 Mbps的下載速度和最高5.4 Mbps的上傳速度。?

4G——第四代4G代表第四代移動網絡。它是通過壹種叫做LTE的技術來實現的,LTE代表長期演進。LTE是包括UMTS和CDMA2000在內的關鍵3G技術的4G遷移路徑。雖然另壹種技術WiMAX(微波接入全球互通)也可以滿足4G的要求,但LTE壹直是全球4G部署的主要技術。

LTE網絡是基於分組的,不同於早期的2G和3G網絡。後者既是電路也是分組交換。LTE中的語音和SMS部分可以通過基於分組的LTE語音(VoLTE)技術來實現。然而,LTE網絡具有電路交換回退,這意味著如果設備或基站不支持VoLTE,LTE網絡也可以通過2G或3G網絡促進語音呼叫和短信。與3G網絡相比,LTE可以提供高達300 Mbps的峰值下行數據速率和更低的延遲。從客戶使用案例來看,4G LTE網絡可以提供可靠的移動寬帶服務。

LTE推出後,以LTE Advanced (LTE-A)和LTE Advanced Pro的形式推出了壹些增強功能。LTE-Advanced和LTE-Advanced Pro在手機屏幕上顯示為LTE+,分別可支持最高理論速度1Gbps和3Gbps。4G LTE的平均速度遠低於這些峰值速度。LTE基於正交頻分多址-OFDMA,與早期的無線接入技術相比,它非常高效。OFDMA還支持QAM正交幅度調制技術,這種技術可以產生更高的數據速率,從而更好地利用可用帶寬。

5G–第五代5G代表第五代移動網絡,是迄今為止最新壹代的蜂窩網絡。它是通過壹種叫做新無線電(NR)的技術實現的,這種技術基於OFDMA。5G與前幾代移動網絡不同,因為它可以利用其內置的靈活性來滿足各種用例。5G速度非常快,可以支持大量設備,可以幫助很多行業實現數字化。它還可以在包括高頻和低頻的各種頻帶中工作。5G更高頻段覆蓋有限,但時延很低(小於1ms),適合實時業務。5G的用例分為三類:增強型移動寬帶(eMBB)、大規模機器類型通信(mMTC)和超可靠低延遲通信(uRLLC)。

根據物理定律,較低頻段延遲較高,但覆蓋範圍要好得多。因此,在更廣泛的地區大規模部署5G可以受益於更低的頻段。另壹方面,更高的頻帶具有更低的延遲,因此非常適合為自動駕駛汽車、制造業、虛擬現實(VR)和其他物聯網服務等實時應用提供通信。

5G下行峰值速度超過10 Gbps,但平均速度150 Mbps並不少見。目前,大多數5G部署是非獨立的(NSA),這意味著它們不是完整的5G部署。5G非獨立性是指通過使用4G和5G網絡的組合來啟用5G技術。

5G比4G好嗎?從技術角度來說,5G可以提供高達10 Gbps的峰值速度,而LTE-Advanced Pro可以達到3 Gbps的峰值速度。平均下來,5G可以說是4G LTE的十倍。此外,隨著幾年前LTE-Advanced和LTE-Advanced Pro的推出,4G LTE網絡現已成熟。5GNR網絡仍然是新的,很可能在未來幾年內看到增強的功能,就像LTE網絡壹樣。