物联网（IOT）之常见物联网通信技术概览-无线篇②

上篇：物联网（IOT）之常见物联网通信技术概览-无线篇①

无线通信技术-蜂窝移动网络

蜂窝移动网络服务，百通俗的理解就是手机服务，包括通话，流量等服务。
1、简介：
蜂窝网络或移动网络(Cellular network)是一种移动通信硬件架度构，把移动电话的服务区分为一个个正六边形的小子区，每个小区设一个基站，形成了形状酷似“蜂窝”的结构，因而把这种移动知通信方式称为蜂窝移动通信方式。蜂窝网络又可分为模拟蜂窝网络和数字蜂窝网络，主要区别于传输信息的方式。
2、组成：
蜂窝网络组成主要有以下三部分：移动站，基站道子系统，网络子系统。移动站就是网络终端设备，比如手机或者一些蜂窝工控设备。基站子系统包括移动基站（大铁塔）、无线收发设备、专内用网络（一般是光纤），无线的数字设备等等的。基站子系统可以看作是无线网络与有线网络之容间的转换器。

①1G：
模拟通信系统，主要制式有AMPS、NMT、TACS， 第一代移动通信技术使用了多重蜂窝基站，允许用户在通话期间自由移动并在相邻基站之间无缝传输通话。
②2G：
数字网络，第二代移动通信技术区别于前一代，使用了数字传输取代模拟，并提高了电话寻找网络的效率。
GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通信系统，是第二代移动通信技术。GSM是1992年欧洲标准化委员会统一推出的标准，它采用数字通信技术、统一的网络标准，使通信质量得以保证，并可以开发出更多的新业务供用户使用。GSM数据速率为9.6Kbps。
GPRS（General Packet Radio Service）是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术。GPRS可以说是GSM的延续。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。
主要制式有GSM、TDMA、CDMA、PDC与iDEN，相较而言，第二代移动通信具备高度的保密性，增加了系统容量，能实现手机上网
③3G：
高速IP数据网络，第三代移动通信技术的最大特点是在数据传输中使用分组交换(PacketSwitching)取代了电路交换(CircultSwitching)，通过互联网可以进行包括语音、视频和其它多媒体内容在内的数据包传输。
支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百Kbps以上。3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，目前3G存在3种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。3G标准演进至现在，WCDMA的最新演进技术HSPA+已可支持42Mbps的下行速率

④4G：
全IP数据网络，第四代4G时代，指的是第四代移动通信技术，电路交换完全消失。所有语音通话将通过数字转换，以VoIP形式进行。因此在4G网络进行通话，将可以依靠有线或无线网络而不一定需要移动信号覆盖。4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载，比家用宽带ADSL（4兆）快25倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。4G目前来说是所有网络中最快的，理论上下行峰值能达到100Mbps，能够传输高质量视频图像，制式主要有LTE、TD-LTE、FDD-LTE，目前全球运营商已经广泛部署。
⑤5G：
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。其峰值理论传输速度可达10Gbps，比4G网络的传输速度快数百倍。举例来说，一部1G的电影可在8秒之内下载完成。低时延、低功耗、高可靠的5G通信技术，是4G多种有线、无线接入技术的演进式集成解决方案。2019年到2020年可看到全球营运商将陆续推出5G商业服务试营，包括：物联网、车联网、智慧医疗、VR/AR、工业4.0等关键应用，将驱动新产业生态链。
ITU-R已于2015年6月定义了未来5G的3大类应用场景，分别是增强型移动互联网业务eMBB（Enhanced Mobile Broadband）、海量连接的物联网业务mMTC（Massive Machine Type Communication）和超高可靠性与超低时延业务uRLLC（Ultra Reliable & Low Latency Communication），并从吞吐率、时延、连接密度和频谱效率提升等8个维度定义了对5G网络的能力要求。