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移动通信技术的演变:从1G时代到5G 时代大变迁

总体来说,无论是1G还是5G,都属于移动通信技术发展的一个阶段,因人们生产生活需要而不断地更新换代(“G”即 Generation,就是“代”的意思),它们在传输速率、采用的移动通信技术、传输质量、业务类型等方面存在较大差别,各自遵循不同的通信协议。从1G到5G,就是从第一代到第五代移动通信技术相互接续,各有所长。

移动通信技术的演变:从1G时代到5G 时代大变迁

一、1G时代:上世纪80年代—模拟系统

1G,即第一代移动通信技术,20世纪80年代诞生于美国芝加哥,是最早的移动商用通信系统。该技术采用模拟信号传输,通过FM调制,将介于300Hz到3400Hz的语音转换到高频的载波频率MHz上。这种模拟信号传输方式只能应用于语音传输业务,且涵盖范围小、信号不稳定、语音品质低。1G主要系统为AMPS( Advanced Mobile Phone System)。

20世纪80年代初期,中国的移动通信产业还处于空白状态,直到1987年的广东第六届全运会上,才正式启用蜂窝移动通信系统,这是我国移动通信开端的标志。

在应用领域,1G时代,“大哥大”(大块头的摩托罗拉8000X)成为“显赫”身份的标志。虽然这类移动终端带来了通信方面的便利,但由于模拟通信系统存在诸多缺陷,经常发生串号、盗号等现象。

移动通信技术的演变:从1G时代到5G 时代大变迁世界首款手机(摩托罗拉DynaTAC 8000X)

在那个时代,摩托罗拉和爱立信主宰了移动通信的A网和B网,直到1999年两网才被正式关闭。

二、2G时代:20世纪90年代的数字通信

1995年,在“中华电信”的引导下,我国正式进入2G通信时代。这时,通信技术日趋成熟,GSM( Global System for Mobile Communication,全球移动通信系统)、TDMA(Time Division Multiple Access,时分多址)、CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)等不同制式的数据业务纷纷登场。

从这一代开始,数字传输取代了模拟传输,开启了数字网络时代。2G在一定程度上解决了1G技术的缺陷,通信保密性极大提升,系统容量明显增加,便利性增强。技术的成熟和进步,带来了通信质量的提升,从此手机可以上网(速度较慢,第一款能够上网的手机是诺基亚710)、发短信,移动通信开始向大众化飞速发展。

移动通信技术的演变:从1G时代到5G 时代大变迁世界首款实现手机上网(诺基亚710)

三、3G时代:2009年后的宽带通信

随着人们对移动网络应用的需求不断提升,新一代移动通信技术产生了,这就是基于新的标准体系的3G,移动通信进入高速IP数据网络时代。从此互联网技术得以广泛应用,移动高速上网成为现实,音频、视频、多媒体文件等各种数据通过移动互联网高速、稳定地传输。

CDMA是第三代移动通信系统的技术基础,全球主流的3G标准主要有3个:CDMA2000、WCDMA、TDSCDMA,其中 WCDMA是使用范围最广泛的网络制式,基本达到价格低、业务丰富、全球漫游等要求。

我国于2009年1月7日颁发了3张3G牌照,分别是中国移动的TD- SCDMA、中国联通的 WCDMA和中国电信的 WCDMA2000。TD- SCDMA是我国自主研发的第三代移动通信标准,在国内电信史上具有重要的里程碑意义,但随着4G时代的到来,其投资和使用价值趋弱,其用户也逐步向4G过渡。

这时,支持3G网络的智能手机和平板电脑开始出现特别是iphone智能手机的诞生,推动了3G用户的爆发性增长,进而为4G的产生营造了日趋成熟的应用氛围。

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四、4G时代:2013年后的互联网通信

4G采用无线蜂窝电话通信协议,集3G与WLAN于一体,能够传输高质量的视频图像,且速度快(传输速率静态下可达1G,高速移动状态下理论速率可达100M,比拨号上网快2000倍)、传输质量高,信号覆盖广泛,支持更多类型的手机和平板电子产品,是目前正在被广泛使用的一代,终端数量规模庞大。

2013年12月,工信部宣布向三大运营商颁发“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)”经营许可,即4G牌照,开启我国4G时代。

我国的4G采用了自主研发的TD-LTE( Time Division

Long Term Evolution,分时长期演进)网络制式,2016年6月基站超过132万个,覆盖人口超过12亿,与126个国家和地区开通了4G漫游服务,客户近4.3亿,为全球规模最大的4G网络系统。

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五、5G时代:应运而生的第5代移动通信

随着AR、VR、物联网等技术的诞生与普及,5G应运而生,目前正处在积极研发中。高速率、低时延、低功耗、高可靠是5G通信技术的基本特点,也是这一代通信技术的目标和期待。预计2020年将陆续实现商用。

5G不再是一个单一的无线接人技术,而是多种新型无线接入技术和现有4G技术的集成,其应用场景十分广泛。国际电联( International Telecomunication Union,ITU)将5G应用场景分为移动互联网和物联网两大类,支持海量数据传输,实现万物互联,促进工业互联网等领域发展。

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