辐射百科
无线通信改变生活方式和社会面貌
移动网络已经成为我们生活、娱乐不可缺少的必备品，虽然移动网络看不见摸不着，但移动上网、通话以及热点都离不开它。2015 IMT-2020(5G)峰会上，IMT-2020(5G)推进组正式发布了《5G网络技术架构白皮书》，可达10Gb/s的下载速度的5G网络又一次将其拉回了人们的视野。那从移动通信又经历了几个时代？每个时代的通信网络又如何？带着上述问题，我们就来一起来聊聊无线通信的变迁。
什么是通信？
在古代，人类通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进行信息传递，这就是最开始的通信，在现代科学水平的飞速发展，相继出现了无线电、固定电话、移动电话、甚至视频电话等各种通信方式。可以说，通信技术拉近了人与人之间的距离，提高了经济的效率，深刻地改变了人类的生活方式和社会面貌。
通信的种类又分为传输媒质为导线、电缆、光缆、波导、纳米材料等形式的有线通信与传输媒质看不见、摸不着(如电磁波)的无线通信。光纤等有线通信如今已经较为成熟，我们这次不做过多谈论，笔者今天想和大家聊的是无线通讯这条路到如今走了有多远，又分为哪几个时期。
1G：模拟讯号传输 “大哥大”横行的年代
1986年，第一套行动通讯系统在美国芝加哥诞生，采用模拟讯号传输，模拟式是代表在无线传输采用模拟式的FM调制，将介于300Hz到3400Hz的语音转换到高频的载波频率MHz上。此外，1G只能应用在一般语音传输上，且语音品质低、讯号不稳定、涵盖范围也不够全面。
1G主要系统为AMPS，另外还有NMT及TACS，该制式在加拿大、南美、澳洲以及亚太地区广泛采用，而国内在80年代初期移动通信产业还属于一片空白，直到1987年的广东第六届全运会上蜂窝移动通信系统正式启动。
在第1代移动通信系统在国内刚刚建立的时候，我们很多人手中拿的还是大块头的摩托罗拉8000X，俗称大哥大。那个年代虽然没有现在的移动、联通和电信，却有着A网和B网之分，而在这两个网背后就是主宰模拟时代的爱立信和摩托罗拉。
一部大哥大在当时的售价非常高，当然，除了手机价格昂贵之外，手机网络资费的价格也让普通老百姓难以消费。当时的入网费高达6000元，而每分钟通话的资费也有0.5元。
不过由于模拟通信系统有着很多缺陷，经常出现串号、盗号等现象，给运营商和用户带来了不少烦恼。于是在1999年A网和B网被正式关闭，同时2G时代也来到了我们身边。
1G中网络制式A网B网区别：
1G时期，我国的移动电话公众网由美国摩托罗拉移动通信系统和瑞典爱立信移动通信系统构成。经过划分，摩托罗拉设备使用A频段，因而称之为A系统；爱立信设备使用B频段，故称之为B系统。移动通信的A、B两个系统即是人们常说的A网和B网，二者的区别和划分就在于使用频段的不同。
2G：数字调制传输 昔日的王者诺基亚的时代
到了1995年，新的通讯技术成熟，国内也在中华电信的引导下，正式挥别1G，进入了2G的通讯时代。从1G跨入2G则是从模拟调制进入到数字调制，相比于第1代移动通信，第二代移动通信具备高度的保密性，系统的容量也在增加，同时从这一代开始手机也可以上网了。
2G声音的品质较佳，比1G多了数据传输的服务，数据传输速度为每秒9.6——14.4Kbit，最早的文字简讯也从此开始。
GSM在1990年由欧洲发展出来，因此又称为泛欧式行动通讯系统，另外还有TDMA、CDMA、PDC与iDEN。第一款支持WAP的GSM手机是诺基亚7110，它的出现标志着手机上网时代的开始，而那个时代GSM的网速仅有9.6KB/s。
第一款WAP的GSM手机——诺基亚7110，标志手机上网时代开始
2G时代也是移动通信标准争夺的开始，由于1G时代各国的通信模式系统互不兼容，也造成了厂商各自发展其系统的专用设备，无法大量生产，一定程度上抑制了电信产业的发展。由于占尽先机同时获得广大厂商的支持，2G时代GSM开始脱颖而出成为最广泛采用的移动通信制式。
早在1989年欧洲就以GSM为通信系统的统一标准并正式商业化，同时在欧洲起家的诺基亚和爱立信开始攻占美国和日本市场，仅仅10年功夫诺基亚就推倒摩托罗拉成为全球最大的移动电话商。
2G主流的几个网络制式：
GSM：
全球移动通信系统Global System for Mobile Communication就是众所周知的GSM，是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。GSM标准的无处不在使得在移动电话运营商之间签署"漫游协定"后用户的国际漫游变得很平常。
GSM 较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM被看作是第二代 (2G)移动电话系统。这说明数字通讯从很早就已经构建到系统中，GSM是一个当前由3GPP开发的开放标准。
TDMA：
TDMA(Time Division Multiple Access) 时分多址是把时间分割成周期性的帧(Frame)，每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。同时，基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。
CDMA：
码分多址(CDMA)是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。
3G：第三代行动通讯标准
第2代移动通信技术标准竞争结束,随后通信厂商也在思考通信标准下一步该往哪个方向发展，此时人们对移动网络的需求不断加大，因此第3代移动通信网络必须在新的频谱上制定出新的标准，享用更高的数据传输速率。
与2G相比3G最吸引人的地方在于每秒可达384 Kbit的高速传输速度
3G分为四种标准制式，分别是CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。在3G的众多标准之中，CDMA这个字眼曝光率最高，CDMA是Code Division Multiple Access (码分多址)的缩写，是第三代移动通信系统的技术基础。
CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。
2009年颁发3张3G牌照，正式进入3G时代
中国于2009年的1月7日颁发了3张3G牌照，分别是中国移动的TD-SCDMA，中国联通的WCDMA和中国电信的WCDMA2000。
新一代行动通讯系统，同样是建构在数字数据传输上，3G最吸引人的地方在于每秒可达384 Kbit的高速传输速度，在室内稳定环境下甚至有每秒2 Mbit的水准，稳定的联机品质也利于长时间和网络相连结，有了高频宽和稳定的传输，影像电话和大量数据的传送将更为普遍，行动通讯有更多样化的应用，因此3G被视为是开启行动通讯新纪元的重要关键。
ipad领衔 3G平板电脑崛起
世界上主流的3G规格为WCDMA与CDMA2000系列，另外还有中国大陆主推的TD-SCDMA。WCDMA主要为日本和欧洲许多国家所使用，著名的日本NTT DoCoMo FOMA即采用此规格。而支持3G网络的平板电脑也是在这个时候出现，苹果，联想和华硕等都推出了一大批优秀的平板产品。
当时相对成熟的WCDMA网络和CDMA2000网络让中国联通和中国电信拥有很大的起跑优势，而中国移动的TD-SCDMA由于是自主研发，因此在3G用户数量、终端数量、运营地区上都存在一定的劣势。从现在来看采用自主技术的中国移动在网络上吃了大亏，网络速度上一直被电信和联通紧紧压制，平板电脑的网络制式也是大多为联通3G网络。
此外，美、加、澳、韩以及日本KDDI则是采用CDMA 2000系列，其中又包括CDMA 2000 1X、CDMA 2000 1X EV-DO、CDMA 2000 1X EV-DV等，全部都是自CDMA 2000进化而来。至2004年止，全球CDMA 2000 1X的用户已经超过1亿，而WCDMA约有1200万的用户支持。
4G：无线蜂窝电话通讯协议 100Mbps的速度下载
4G网络是指第四代无线蜂窝电话通讯协议，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps。
该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式（严格意义上来讲，LTE只是3.9G，尽管被宣传为4G无线标准，但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的无线通讯标准IMT-Advanced，因此在严格意义上其还未达到4G的标准。只有升级版的LTE Advanced才满足国际电信联盟对4G的要求。
2013年12月国内发布4G牌照
2013年12月，工信部在其官网上宣布向中国移动、中国电信、中国联通颁发“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)”经营许可，也就是4G牌照。至此，移动互联网的网速达到了一个全新的高度。
4G系统能够以100Mbps的速度下载与前几代相比，速度提升非常明显
对于用户而言，2G、3G、4G网络最大的区别在于传速速度不同，4G网络作为最新一代通讯技术，在传输速度上有着非常大的提升，理论上网速度是3G的50倍，实际体验也都在10倍左右，上网速度可以媲美20M家庭宽带，因此4G网络可以具备非常流畅的速度，观看高清电影、大数据传输速度都非常快，只是资费是一大问题。
4G产品较为丰富
如今4G信号覆盖已非常广泛，支持TD-LTE、FDD-LTE的手机、平板产品越来越多，很多平板，支持4G网络已经成了标配，支持通话功能、网络的Android、Win系统平板也非常常见。
毫无疑问，4G网络大大提高了移动连接的速度。对于我们很多人来说，这相对于固定连接来说已前进了一大步。你觉得这样就满足了？那你就大错特错了，目前5G需求基本确定，正式启动标准研制，其速度或达到10 Gbps。
4G网络制式附录：
TD-LTE：
LTE是基于OFDMA技术、由3GPP组织制定的全球通用标准，包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱。
TD-LTE，即Time Division Long Term Evolution（分时长期演进），由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同制定，LTE标准中的FDD和TDD两个模式实质上是相同的，两个模式间只存在较小的差异，相似度达90%。TDD即时分双工(Time Division Duplexing)，是移动通信技术使用的双工技术之一，与FDD频分双工相对应。
TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，FDD-LTE的技术是FDD版本的LTE技术。TD-SCDMA是CDMA（码分多址）技术，TD-LTE是OFDM（正交频分复用）技术。两者从编解码、帧格式、空口、信令，到网络架构，都不一样。
FDD-LTE:
LTE是基于正交频分多址 Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA)技术、由3GPP组织制定的全球通用标准，包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱。LTE标准中的FDD和TD两个模式间只存在较小的差异，相似度达90%。
由于无线技术的差异、使用频段的不同以及各个厂家的利益等因素，FDD-LTE的标准化与产业发展都领先于TD-LTE。FDD-LTE已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的，终端种类最丰富的一种4G标准。
两者区别：
TD-LTE和FDD-LTE都是分时长期演进技术，但是TD-LTE是TDD版本的长期演进技术，被称为时分双工技术，而FDD-LTE也是长期演进技术，不同的是，FDD-LTE采用的是分频模式。类似网络课程中的时分复用技术和频分复用技术。
5G：划分为移动互联网和物联网两大类 速度或达到10 Gbps
5G，即第五代移动通信技术，也是4G之后的延伸，目前5G的需求及关键技术指标（KPI）已基本确定，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，各个国家均认为5G除了支持移动互联网的发展，还将解决机器海量无线通信需求，极大促进车联网、工业互联网等领域的发展。
5G：呈现出低时延、高可靠、低功耗的特点
就目前规划来看，5G与4G、3G、2G有所不同，其并不是一个单一的无线接入技术，也不是几个全新的无线接入技术，而是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术（4G后向演进技术）集成后的解决方案总称。5G需求已扩大到物联网领域。
5G传输中呈现出低时延、高可靠、低功耗的特点，更好地支持物联网应用
不得不说，高速率是5G的最大特点，4G的下一步发展最高可以达到峰值1G的上网速率，而5G则可以最高达到10G。这也就意味着，在5G网络环境下，一部超高清画质的电影1秒内就可以下载完成，与4G网络相比，5G网络不仅传输速率更高，而且在传输中呈现出低时延、高可靠、低功耗的特点，低功耗能更好地支持物联网应用。
5G目前境地
关于5G的研究全球是从2012年开始，2013年4月19日，IMT-2020（5G）推进组第一次会议在北京召开，这是由工信部、发改委、科技部为支持和推动5G共同成立的组织。科技部投入了约三亿元，先期启动了国家863计划第五代移动通信系统重大研发项目，除了国内的企业和研究机构，华为等国际公司也参与其中。
可以看到，是需求推动了移动技术的发展。因此虽然当前5G标准仍遥遥无期，但考虑到未来车联网、物联网带来的庞大终端接入、数据流量需求，以及种类繁多的应用体验提升需求等，关于5G的一些“硬需求”已经提前得到了业界的广泛认可。无线通信技术通常每10年更新一代，2000年3G开始成熟并商用，2010年4G开始成熟并商用，现在研究5G，2020年成熟应该是符合规律的预期。
写在最后：
80年代，语音业务是新兴需求，因此基于模拟蜂窝技术的1G应运而生；
90年代，语音业务需求量与日俱增，此时，数字技术取代模拟技术已经成为必须，使得2G（GSM）进一步提高了语音通话的质量，提高了频谱利用效率，同时降低了组网成本，满足了90年代新业务（语音和短信）的需求。
21世纪，多媒体应用逐渐成为主流，“移动宽带”需求到来，以码分多址（CDMA）为主要特征的3G的出现，支持了数据和多媒体业务；
而最近两年，移动互联网又全面兴起，“移动宽带”需求进一步提升，以正交频分复用（OFDM）和多入多出（MIMO）为主要特征的4G成为了支持宽带数据和移动互联网业务的关键；
从1987年的第1代移动网络到2015年的第4代移动网络，中国移动通信走了28年，这短短的28年间我们见证了移动通信技术的突飞猛进，从大哥大到如今4G平板。而1G、2G、3G以及现在的4G逐渐从简单的通话也已经转换为清晰语音、高质量图片视频传送技术发展，运营商的业务也开始发生了转变。而更高网速的5G也将诞生，未来翻天覆地的移动通信将彻底改变我们的生活。
