通信技术的演变——浅谈5G发展史

还记得在几天前我在上一篇文章中说过,那将会是我的最后一篇更新的文章。真香!原本确定了,却又推迟一个星期去上课。在这期间想起来,前一段答应同学要讲解这个方面,考虑到比较专业的术语对于同学来说不是太友好,所以就用了自己的一些话来解释。

0G:拓荒时代

  0G,是无线技术最早的拓荒时代,即是前蜂巢式技术(Pre-cellular)时代,或称前移动通信时代。其中的Push-to-talk,移动电话系统,改进型移动电话系统,AMTS,OLT,MTD,Autotel/PALM ,ARP都是属于0G技术。
  早期的移动电话系统可分裂出早期封闭无线电话系统,因为它可以作为公共交换电话网的一部分,他用自己专属的电话号码,如警察广播电台或计程车调度系统。


1G:仅限语音

  1G是第一代无线蜂窝技术,只支持语音呼叫。因为是模拟技术,使用它的手机电池寿命和语音质量差,安全性差,并且容易掉线。而且1G技术的最高速度仅为2.4Kbps。这时期的通话方式都是蜂窝电话标准,1G技术的前身是移动电话网络,又称0G
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2G:短信和彩信

  当手机技术从1G升级到2G时,手机首次进行了重大升级。第二代移动通信技术,简称2G。相对于前一代直接以模拟信号的方式进行语音传输,2G移动通信系统对语音系以数字化方式传输,除具有通话功能外,某些系统并引入了短信SMS功能。在某些2G系统中也支持数据传输与传真,但因为速度缓慢,只适合传输量低的电子邮件、软件。虽然2G取代了1G并被后来的技术版本所取代,但它仍然在世界各地使用。
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2.5G和2.75G:过渡规则

  2.5G是夹在2G3G中间、手机通信技术规格的过渡期。用来形容比2G连线快速、但又慢于3G的一种通信技术规格。在从2G3G无线网络实现重大飞跃之前,鲜为人知的2.5G2.75G是临时标准,使数据传输速度变慢成为可能。
  2.5G系统能够提供一些在3G才有的特别功能,也能共享2G所开发出来的一些规格,最常见的2.5G系统就是GPRS系统。


3G:更多数据,视频通话和移动互联网

  1998年3G网络的推出带来了更快的数据传输速度,可以更以高效的方式使用手机,例如视频通话和移动互联网。与2G一样,随着更多功能被引入以实现4G,3G演变为更快的3.5G3.75G
  3G能够处理图像、音乐、视频形式,提供网页浏览服务,移动网络通信质量较2G2.5G网络有了很大提高,比如软切换技术使得旅途中高速运动的移动用户在驶出一个蜂窝并进入另一个蜂窝时不再出现掉话现象,单位区域内的网络容量大大提高,同时通话允许量大大增加。
  对于非移动设备,3G的最大速度估计约为2Mbps,移动车辆的最大速度约为384Kbps
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4G:现行标准

  第四代移动通信技术4G3G之后的延伸,它支持3G等移动网络访问,以及游戏服务,高清移动电视,视频会议,3D电视以及其他需要高速运行的功能。设备移动时4G网络的最大速度100Mbps,对于低移动性通信,速度为1Gbps
  从运营商的角度看,除了与现有网络的兼容外,4G要有更高的数据吞吐量、更低时延、更低的建设和运行维护成本、更高的安全能力。4G意味着更多技术、行业、应用的融合,不再局限于电信行业,还可以应用于金融、医疗、教育、交通等行业;终端能做更多的事情,例如多媒体通信、远端控制等;而且局域网、互联网、电信网、广播网、卫星网等能够组网,无论使用什么终端,都可以享受高质量的信息服务,向宽带无线化和无线宽带化演进,使4G渗透到生活的方方面面。
  2013年12月4日工业和信息化部向中国移动、中国联通、中国电信颁发“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)”经营许可牌照。
  2015年2月27日,工业和信息化部向中国电信、中国联通发放“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(LTE FDD)”经营许可牌照。
  2018年4月3日,中国工业和信息化部向中国移动颁发了基于FDD-LTE制式的第四代移动通信(4G)经营许可证。
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5G:万物互联

  第五代移动通信技术5G是最新一代蜂窝移动通信技术,是4G系统后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接
  与前期的2G、3G和4G移动网络一样,5G网络也是数字蜂窝网络,在这种网络中,供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域。声音和图像通过在手机中数字化来进行传输,所有5G无线设备通过无线电波与蜂窝中的基站进行通信。
  5G网络的主要优势在于,数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络,最高可达10Gbit/s,比当前的有线互联网要快,比先前的4G LTE蜂窝网络快100倍。另一个优点是较低的网络延迟(更快的响应时间),低于1毫秒,而4G30-70毫秒。由于数据传输更快,5G网络将不仅仅为手机提供服务,而且还将成为一般性的家庭和办公网络提供商,与有线网络提供商竞争。
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  5G蜂窝将有一个城市街区那么大。,而以前的蜂窝网络可能横跨好几公里,电磁波也很难穿过建筑物的墙壁,需要多个天线来覆盖一个蜂窝。更小、更多的蜂窝使得5G网络基础设施比以前的蜂窝网络每平方千米覆盖更昂贵。部署当前仅限于都市地区,那里每个手机都有足够的用户来提供足够的投资回报,所以人们对这项技术是否能够到达偏远区域存在疑问。新的5G无线设备也具有4G LTE功能,因为新的网络使用4G与蜂窝创建连接,此外在5G无法到达的地方也会使用4G
  5G的高数据传输速率和低延迟被认为在不久的将来会有新的用途,一种应用是实际的虚拟现实(VR)增强现实(AR);另一种应用是物联网中快速的机器对机器的交互,例如无人驾驶中车与车间的通信。
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下一代移动网络联盟定义了5G网络的以下要求:

10Gbps的数据传输速率支持数万用户;
1Gbps的数据传输速率同时提供给在同一楼办公的许多人员;
支持数十万的并发连接以用于支持大规模传感器网络的部署;
频谱效率应当相比4G被显著增强;
覆盖率比4G有所提高;
信令效率应得到加强;
延迟应显著低于LTE
  
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已有 6 条评论

  1. 猫叔

    5G的功耗是4G的一倍,太不绿色了。

    猫叔 August 15th, 2019 at 09:00 pm回复
    1. 叶戈

      5G时代,百度网盘应该不能跑到满吧。

      叶戈 August 15th, 2019 at 11:06 pm回复
      1. 猫叔

        百度网盘跟5G又没直接关系!百度限制的出站贷款你就是500G还是一样

        猫叔 August 15th, 2019 at 11:08 pm回复
        1. 叶戈

          当然如果不处理,5G下文件还是限速100K

          叶戈 August 16th, 2019 at 12:17 am回复
        2. 叶戈

          咱的意思是说,5G的话,应该能跑满连接云盘机房线路的最大带宽吧。

          叶戈 August 16th, 2019 at 12:16 am回复
    2. 叶戈

      价格高,高功耗,信号差,还需要更多基站来覆盖一个蜂窝,都是缺点。但还是想要车联网,无人驾驶和手机万兆网的体验。

      叶戈 August 15th, 2019 at 11:05 pm回复