移动通信网络历史简述
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5G的G是英语单词“Generation”的首个字母,也就是“世代”的意思。也就是说,5G就是第五代移动通信系统,也被定义为“新基建”的焦点概念。第五代移动通信技术是最新一代蜂窝移动通信技术,也是即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。1G(语音通话):1G移动网络在20世纪80年代初投入使用,它具备语音通信和有限的数据传输能力(早期能力约为2.4Kbps)。1G网络利用模拟信号使用类似AMPS和TACS等标准在分布式基站(托管在基站塔上)网络之间“传递”蜂窝用户。
2G(消息传递):在20世纪90年代,2G移动网络催生出第一批数字加密电信,提高了语音质量、数据安全性和数据容量,同时通过使用GSM标准的电路交换来提供有限的数据能力。上世纪90年代末,2.5G和2.75G技术分别使用GPRS和EDGE标准提高了数据传输速率(高达200Kbps)。后来的2G迭代通过分组交换引入了数据传输,为3G技术提供了进身之阶。
3G(多媒体、文本、互联网):20世纪90年代末和21世纪初,3G网络通过完全过渡到数据分组交换,引入了具有更快数据传输速度的3G网络,其中一些语音电路交换已经是2G的标准,这使得数据流成为可能,并在2003年推出了第一个商业3G服务,包括移动互联网接入、固定无线接入和视频通话。3G网络现在使用UMTS和WCDMA等标准,在静止状态下将数据速度提高到1Gbps,在移动状态下提高到350Kbps以上。
4G(实时数据:车载导航,视频分享):2008年推出4G网络服务,充分利用全IP组网,并完全依赖分组交换,数据传输速度是3G的10倍。由于4G网络的大带宽优势和极快的网络速度提高了视频数据的质量。LTE网络的普及为移动设备和数据传输设定了通信标准。LTE正在不断发展,目前正在发布第12版,“LTE-A”的速度可达300MBps。
5G(万物智联):面对如此复杂多变的应用环境,5G不只是简单的升级了移动通信技术,而是对整体基站建设和网络架构进行了创新性的改变。不同于过去2G到4G时代重点关注移动性和传输速率,5G不仅要考虑增强宽带,还要考虑万物互联所需的大规模连接和超低时延,以及未来需求多样化、关键技术多样化、演进路径多样化等多个维度。
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) 。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。预计到2035年,5G产业本身会产生12万亿美元的经济效益,对关联产业也会有3.5万亿美元的带动效益,会提供2200万人的就业机会。