从1G到5G,看移动通信技术30年的发展历程 - 全文

来源:电子发烧友网整理 作者:Garen2017年03月15日 10:46
[导读] 通信的种类按传输媒质可以分为:导线、电缆、光缆、波导、纳米材料等形式的有线通信与传输媒质看不见、摸不着(如电磁波)的无线通信。今天我们主要聊的是无线通信。

通信的种类按传输媒质可以分为:导线、电缆、光缆、波导、纳米材料等形式的有线通信与传输媒质看不见、摸不着(如电磁波)的无线通信。今天我们主要聊的是无线通信。

1G:“大哥大”横行

1986年,第一套移动通讯系统在美国芝加哥诞生,采用模拟讯号传输,模拟式为代表在无线传输采用模拟式的FM调制,将介于300Hz到3400Hz的语音转换到高频的载波频率MHz上。此外,1G只能应用在一般语音传输上,且语音品质低、讯号不稳定、涵盖范围也不够全面。

1G主要系统为AMPS,另外还有NMT及TACS,该制式在加拿大、南美、澳洲以及亚太地区广泛采用,而国内在80年代初期移动通信产业还属于一片空白,直到1987年的广东第六届全运会上蜂窝移动通信系统正式启动。

在第1代行动通信系统在国内刚刚建立的时候,我们很多人手中拿的还是大块头的摩托罗拉8000X,俗称大哥大(一般人可用不起哟!)。那个年代虽然没有现在的移动、联通和电信,却有着A网和B网之分,而在这两个网背后就是主宰模拟时代的爱立信和摩托罗拉。

模拟通信系统有着很多缺陷,经常出现串号、盗号等现象。1999年A网和B网被正式关闭,2G时代也来到了我们身边。

1G中网络制式A网B网区别

1G时期,我国的移动电话公众网由美国摩托罗拉移动通信系统和瑞典爱立信移动通信系统构成。经过划分,摩托罗拉设备使用A频段,称之为A系统;爱立信设备使用B频段,称之为B系统。移动通信的A、B两个系统即是人们常说的A网和B网。

2G:诺基亚崛起时代

到了1995年,新的通讯技术成熟,国内也在中华电信的引导下,正式挥别1G,进入了2G的通讯时代。从1G跨入2G则是从模拟调制进入到数字调制,相较而言,第二代移动通信具备高度的保密性,系统的容量也在增加,同时从这一代开始手机也可以上网了。

2G声音的品质较佳,比1G多了数据传输的服务,数据传输速度为每秒9.6——14.4Kbit,最早的文字简讯也从此开始。

GSM在1990年由欧洲发展出来,另外还有TDMA、CDMA、PDC与iDEN。第一款支持WAP的GSM手机是诺基亚7110,它的出现标志着手机上网时代的开始,而那个时代GSM的网速仅有9.6KB/s。

2G时代也是移动通信标准争夺的开始,,GSM脱颖而出成为最广泛采用的移动通信制式。早在1989年欧洲就以GSM为通信系统的统一标准并正式商业化,同时在欧洲起家的诺基亚和爱立信开始攻占美国和日本市场,仅仅10年功夫诺基亚就成为全球最大的移动电话商。

2G主流的几个网络制式

GSM:全球移动通信系统(Global System for Mobile CommunicaTIon),是当前应用最为广泛的移动电话标准,较之以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的。GSM是一个当前由3GPP开发的开放标准。

TDMA:时分多址(TIme Division MulTIple Access),是把时间分割成周期性的帧(Frame),每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号,在满足定时和同步的条件下,基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。同时,基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输,各移动终端只要在指定的时隙内接收,就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。

CDMA:码分多址(Code Division MulTIple Access),是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。

3G:CDMA大行其道

随着人们对移动网络的需求不断加大,第3代移动通信网络必须在新的频谱上制定出新的标准,享用更高的数据传输速率。

在3G之下,有了高频宽和稳定的传输,影像电话和大量数据的传送更为普遍,行动通讯有更多样化的应用,因此3G被视为是开启行动通讯新纪元的重要关键。而支持3G网络的平板电脑也是在这个时候出现,苹果,联想和华硕等都推出了一大批优秀的平板产品。

中国于2009年的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。

3G的几个主流标准制式

分别是WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA,WiMAX。

CDMA是第三代移动通信系统的技术基础。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。

世界上主流的3G规格为WCDMA与CDMA2000系列,另外还有中国移动主推的TD-SCDMA。美、加、澳、韩以及日本KDDI采用CDMA 2000系列。

4G:无线蜂窝电话协议

4G是指第四代无线蜂窝电话通讯协议,是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps。

2013年12月,工信部在其官网上宣布向中国移动、中国电信、中国联通颁发“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)”经营许可,也就是4G牌照。至此,移动互联网的网速达到了一个全新的高度。

如今4G信号覆盖已非常广泛,支持TD-LTE、FDD-LTE的手机、平板产品越来越多,很多平板,并成为标配,支持通话功能、网络的Android、Win系统平板也非常常见。

4G的主要网络制式

LTE是基于OFDMA技术、由3GPP组织制定的全球通用标准,包括TDD(时分双工)和FDD(频分双工)两种模式,二者相似度达90%,差异较小。

TD-LTE:TDD版本的LTE技术,分时长期演进(Time Division Long Term Evolution),由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同制定。

FDD-LTE:FDD版本的LTE技术。由于无线技术的差异、使用频段的不同以及各个厂家的利益等因素,FDD-LTE的标准化与产业发展都领先于TD-LTE,成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的,终端种类最丰富的一种4G标准。

5G:高可靠体验

5G,即第五代移动通信技术,国际电联将5G应用场景划分为移动互联网和物联网两大类。

5G呈现出低时延、高可靠、低功耗的特点,已经不再是一个单一的无线接入技术,而是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术(4G后向演进技术)集成后的解决方案总称。

可以看到,是车联网、物联网带来的庞大终端接入、数据流量需求,以及种类繁多的应用体验提升需求推动了5G的研究。无线通信技术通常每10年更新一代,2000年3G开始成熟并商用,2010年4G开始成熟并商用,现在研究5G,2020年成熟应该是符合规律预期的,5G的诞生,将进一步改变我们的生活。

上一页12全文

相关阅读

发表评论

elecfans网友

分享到:

用户评论(0

  • 型 号
  • 产品描述