无线通信网络系统原理及协议（无线通信网络演进）

最近在移动通信领域有句话很流行——“4G改变生活，5G改变社会”，5G将带我们全面走进万物互联的时代。

回顾无线通信网络的演变路途，从功能单一到丰富多彩，从低速低质到高速高清，前后也就四十年。

下面就让我们简单回顾下这段不长的历史。

一、1G——大哥大时代

第一代模拟制式手机（1G）：1G 在印象中，最深刻的就是大哥大，这时的手机类似于简单的无线电双工电台，通话是锁定在一定频率，所以使用可调频电台就可以窃听通话。

主要采用了FDMA（频分多址）技术，频带利用率较低。

1987年正式在中国运营，到2000年基本完成退网。

大哥大，价格极其昂贵，价格一万多（当时万元户都是大款），黄牛炒到六七万，另外还要入网费、开户费等等，绝对是贵族的象征。

大哥大要能用，还需要去办理一张移动电话使用证，相当于现在的入网许可证。

其实当时，最流行的并不是大哥大，而是BB机，又叫寻呼机。它利用广播原理实现其功能，从最简单的数字寻呼机到最后发展出汉字寻呼机。后来在数字手机（2G）大众化后逐步退出市场，2005年退网。

二、2G——数字电话时代

第二代GSM、CDMA等数字手机（2G）：世界上使用人数最多，使用地区最广泛的移动通信系统。

手机使用PHS、GSM或者CDMA这些十分成熟的标准，具有稳定的通话质量和合适的待机时间，支持彩信业务的GPRS和上网业务的WAP服务，以及各式各样的Java程序等。

主要采用FDMA（频分多址）、TDMA（时分多址）、CDMA（码分多址）等技术。

可以提供数字化语音业务及低速率数据业务。下载速率在发展到2.75G，也就是Edge技术时，峰值达到0.384M。

这个时代，个人无线通信的成本大幅下降，手机开始走进千家万户，逐步取代有线固定电话。同时，手机产品的丰富程度，也达到了历史新高。

三、3G——移动多媒体时代

第三代移动通信技术（3G）：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。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。

国际标准主要有3个WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。

四、4G——高速高清时代

第四代移动电话行动通信（4G）：4G能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载，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。

主要采用FDD和TDD两种不同的技术，在技术上区别其实很小，区别就在于采用不同的双工方式，即频分双工和时分双工是两种不同的双工方式。由此分成了FDD-LTE和TD-LTE两种制式。

从理论上分析速率，TDD速率低于FDD，但实际用户使用时是感知不到的。

因频段划分的关系，TD-LTE适合热点区域覆盖，FDD适合广域覆盖。

五、5G——万物互联时代

第五代移动通信技术（5G）：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。

定义了八大关键能力，通过这些能力分成了eMBB、uRLLC、mMTC三大应用场景。

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