剑指offer-什么是1G/2G/3G/4G/5G

参考十二五国家级规划教材计算机网络第七版 谢希仁编著

一、1G

• 第一代移动通信技术（1G）是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准。
• 主要技术：主要采用的是模拟技术和频分多址（FDMA）技术。
• 代表系统：移动电话系统（AMPS），全球接入通信系统（TACS）
• 主要缺陷：

1. 模拟移动通信系统制式复杂，不易实现国际漫游。
2. 模拟移动通信系统不能提供综合业务数字网（ISDN）业务，而通信网的发展趋势最终将向ISDN过渡。因此随着非话业务的发展，综合业务数字网逐步投入使用，对移动通信领域数字化要求越来越迫切。
3. 模拟移动通信系统设备价钱高，手机体积大，电池充电后有效工作时间短，目前只能持续工作8小时，给用户带来不便。
4. 模拟移动通信系统用户容量受限制，在人口密度很大的城市，系统扩容困难

二、2G

第二代蜂窝移动通信（2G）的代表性体制就是最流行的GSM系统。这个系统使用的带宽只有200kHz，因此除了基本的话音通信，它只能提供低速数字通信（短信服务）。为了能够提供接入到互联网的服务，2G蜂窝移动通信系统增加了如GPRS和EDGEO等技术。也有人称GPRS为2.5G，而EDGE为2.75G，表明它们还属于2G，但比2G要强些，并且是从2G向第三代（3G）过渡的衔接性技术。目前在我国这种2G手机还在大量使用。

三、3G

第三代蜂窝移动通信（3G）使用的带宽增大到5MHz，并且使用IP的体系结构和混合的交换机制（电路交换和分组交换），能够提供移动宽带多媒体业务（话音、数据、视频等，可收发电子邮件，浏览网页，进行视频会议等）。3G现有三个无线接口国际标准，即美国提出的CDMA2000（中国电信使用），欧洲提出的WCDMA（中国联通使用）和中国提出的TD-SCDMA（中国移动使用）并且都已在我国开通运营。多种移动通信标准的出现是由于不同厂商为各自利益竞争的结果。每一种制式的调制与编码方法都不相同。3G手机的上网速率比起2G手机有了很大的提高。从3G开始以后的各代蜂窝移动通信都是以传输数据业务为主的通信系统，而且必须兼容2G的功能（即能够通电话和发送短信），这就是所谓的向后兼容。

四、4G

• 4G通信技术是第四代的移动信息系统，是在3G技术上的一次更好的改良，其相较于3G通信技术来说一个更大的优势，是将WLAN技术和3G通信技术进行了很好的结合，使图像的传输速度更快，让传输图像的质量和图像看起来更加清晰。在智能通信设备中应用4G通信技术让用户的上网速度更加迅速，速度可以高达100Mbps。
• 2013年12月工信部正式发放4G牌照，宣告我国移动通信行业进入第四代（4G）。4G正式名称是IMT-Advanced（International Mobile Telecommunications-Advanced），意思是高级国际移动通信。这是国际电联无线电通信部门ITU-R在2008年3月提出的，其中的一个重要技术指标就是要实现更高的数据率。4G的目标峰值数据率是：固定的和低速移动通信时应达到1Gbit/s，在高速移动通信时（如在火车。汽车上）应达到100Mbit/s。
  4G当然也要向后兼容3G。因此，现在很多手机都标明具有4G/3G/2G功能。这表示如果手机所在地还没有被4G网络覆盖，那么这个手机还可以使用3G网络的功能。而如果手机所在地只有2G网络，那么这个手机仍然可以使用原来2G网络的功能。
  4G现有两个国际标准，即LTE（Long-Term Evolution）和LTE-A（LTE-Advanced）。LTE的意思就是“长期演进”，表明从3G到4G的过渡需要较长的时间。LTE又分为时分双工TD-LTE和频分双工FDD-LTE两种，而LTE-A是LTE的升级版，俗称为3.9G。LTE把带宽增加到20MHz，采用了高阶调制64QAM和MIMO技术。LTE-A的带宽高达100MHz。据2016年6月的统计，全球投入商用的LTE-A网络已达100个，分布在49个国家和地区。

五、5G

第五代移动通信技术（5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation，简称5G或5G技术）是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统之后的延伸。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。Release-15中的5G规范的第一阶段是为了适应早期的商业部署。Release-16的第二阶段将于2020年4月完成，作为IMT-2020技术的候选提交给国际电信联盟（ITU） [1] 。ITU IMT-2020规范要求速度高达20 Gbit/s，可以实现宽信道带宽和大容量MIMO。

六、相关补充

1. GPRS（General Packet Raxdio Service）是“通用分组无线服务”的简称，它利用GSM网络中未使用的TDMA信道，并通过在被心网中增设分姐数据处理实体，使用分组交换接入互联网，提供中速的数据传递（10倍于GSM）服务。
2. EDGE（Enhanced Data rate for GSM Evolution）是“增强型数据速率GSM演进”的简称，它主要是在GSM系统中采用了一种新的调制方法8PSK，其最高速率可达384 kbit/s。
3. WCDMA（Wideband CDMA）是“宽带码分多址”的简称。TD-SCDMA（Time Division-Synchronous CDMA）是“时分同步码分多址”，它同时使用了FDMA，TDMA和CDMA技术。