剑指offer-什么是1G/2G/3G/4G/5G

什么是1G/2G/3G/4G/5G

      • 一、1G
      • 二、2G
      • 三、3G
      • 四、4G
      • 五、5G
      • 六、相关补充

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

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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。
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四、4G

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  • 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

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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。

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