1G,2G,3G,4G,5G除了網速快慢區別之外,其本質區別是什麼?


蜂窩移動通信通信系統從第一代(1G)到第五代(5G)再到剛剛開始研究的第六代(6G),本質的區別不止網速。甚至有的時候,網速都不算本質的區別。

1G關鍵點:無線,蜂窩組網

1G誕生,擺脫了電話線束縛的大哥大就像剪短了臍帶的嬰兒橫空出世,而蜂窩狀的接入網覆蓋模式讓出門在外的孩兒們可以隨時隨地找到媽媽以及小夥伴了。

2G關鍵點:數字,TDMA/FDMA

沒有臍帶了能自由活動著跟小夥伴隨意說話了是很好,可是這個時候的嬰兒們還比較金貴,動輒一兩萬的價格不說,入網費、話費都巨高,花果山爹娘們的錢包有點吃不消了。2G相對於1G的最大變化,就是得益於飛速發展的數字電路技術,模擬電話大哥大變成了數字的諾基亞小鋼炮,小了便宜了,能力卻變大了。孩兒們實在是有點多,為了能聽清楚所有孩兒說的話,得按順序一個一個說,或者用不同頻道說。說白了就是保證每個孩兒說的話不互相混在一起,就像在公路上開的車不能撞,在時間上分開就是時分多址TDMA,在頻率(車道)上分開就是頻分多址FDMA。

3G關鍵點:CDMA,IP化,數據業務

這幫孩兒們覺得光有順風耳還是有點不夠,要是能看到畫面就好啦!圖像、網頁、即時通訊、郵件等一眾數據業務已在互聯網上興起,那麼,手機上也需要有,而且還不能體驗太差。於是大家一起想辦法。首先,2G時代TDMA、FDMA都需要保護間隔以避免孩兒們說的話靠的太近不好區分,這個保護間隔太浪費,需要換成碼分多址CDMA,不靠時間不靠頻率,靠馬子(誤,刪除)碼字區分就不浪費啦。然後,既然孩兒們要用手機上網,那核心網就得往互聯網的方式上靠呀,計算機網最核心的就是IP了,所以3G也要IP化。

4G關鍵點:OFDMA,MIMO,高速數據業務

孩兒們逐漸長大了,已經不滿足於只能看到照片了,要和女朋友視頻通話才行。可是有這麼多孩兒要用道路資源。怎麼辦?第一個辦法,發明一種辦法,路上的車之間不僅不需要保護間隔,還能疊在一起都不會撞車,這就是OFDMA,有了快速傅里葉變換和快速傅里葉反變換的加持,使用OFDMA能使道路容量翻倍。第二個辦法叫多入多出MIMO,就是要修好多好多路,孩兒們多長几雙耳朵,花果山上也多派點孩兒們負責跟在外的孩兒們聯絡,每個孩兒能分到的道路資源就豐富多啦。

5G關鍵點:Massive MIMO,小蜂窩,D2D,IoT

聽說他們跟女朋友聊天連視頻都不滿足了,還要VR共進晚餐?那多長及雙耳朵可不夠了,咋也得128個起吧,512個也行,湊個整1024個更好,這就變成大規模的多入多出massive MIMO了。初次之外,一旦共享公路的孩兒們多了,耗電耗油不說,每個人分到的資源就少了。所以花果山建了好多小分舵,有的分舵小到只服務周邊幾十米範圍內的孩兒們,這下大家都不用互相搶啦。5G還能讓孩兒們直接溝通,不需要經過花果山,這個叫做Device to Device(D2D)。甚至,都不一定是孩兒們之間的通信了,家裡冰箱如果直接下單讓無人機送來了一打雞蛋,不要覺得驚訝哦,只是物聯網(IoT)的一個應用場景罷了。

6G關鍵點:空天地海一體化,區塊鏈,分散式學習,群體智能,腦機介面……

5G都商用了,6G還會遠嗎?1G到5G都是信息的傳輸,6G會不會有智慧的傳輸和靈魂的溝通?很多技術都箭在弦上了,6G中的孩兒們必然會拿來用上,接近那個無所不能的網路。


本質的區別就在於使用的技術不同,滿足的需求不同。

1G:模擬通信,只能打電話,解決了最基本的語音通信問題。雖然簡陋,但奠定了後續蜂窩通信的基礎。

2G:在未引入GPRS之前,也只能打電話,但技術本質上截然不同於1G的模擬通信,採用了數字通信技術,可靠性更高,後續的3,4,5G乃至6G都使用數字通信。在引入了GPRS之後,手機終於可以使用數據業務,也就是能上網了,雖然速度慢地可憐。所以說2G是一個劃時代的變革,奠定了後續移動通信的另一大基礎:數字通信。

從此,後續所有的通信制式都是基於蜂窩通信和數字通信的。

3G:乏善可陳,在語音和數據上都比2G有所增強。

4G:網路扁平化,取消原來打電話的電路域交換,所有業務都走分組交換,跟2G和3G都不同。

5G:跟4G無本質的不同,僅僅是擴充帶寬,並對4G進行小的修補。

綜上,2G和4G是比較有關鍵的變化,3G和5G僅僅是前一代的增強。至於網速,只是外在表現而已,體現不了技術的本質。


1G與後面的技術真有本質區別,1G是基於模擬信號的第一代通信技術,大多基於AMPS標準;而2G到5G都傳輸數字信號。

而且,1G本身沒有數字功能,不過記得當年郵電局的模擬手機可以接聲耦合MODEM撥169。速度嘛,和GSM的CSD撥號差不多吧。


額,首先澄清一下,1G、2G、3G、4G、5G這些技術,統稱名號應該是蜂窩移動通信技術,不是特指上網,比較典型的說:包含面向客戶的語音、簡訊、流量,以及面向運營商的交換、計費等業務。在這個分類中,並不是所有的業務都是主流,比較典型的是1G沒法上網,2G的網路也很後期才用,4G簡訊被大量替代,5G則語音業務大部分被一些聊天工具(分組數據流量)分流,所以,這個問題完全沒必要把網速快慢排除,可以統一來說。

我認為1G~5G的技術本質上是通信行業根據當前現有客戶需求,結合當前技術展和消費水平,並經過充分討(si)論(bi)之後,確定的一套基線。這套基線用於降低系統間互相連通的成本,降低設備商間的壁壘,也便於運營商評估投資周期更好的規劃網路。

回到題目,不同代通信技術之間的本質區別是面向的需求和當前技術的變化。整理了一張表(不含5G,因為大家說得應該夠多了)


一、1G是模擬通信,其他2G~5G是數字通信,這個大家比較好理解。

二、1G~4G本質上是CT,5G更多的是ICT。因為5G的服務對象,除了人聯網以外,更多是面向物聯網,面向各產業的各種行業應用。為了實現各種低延時,大連接、高帶寬的通信特性,需要進行網路切片,往往還需要配套MEC,並與應用深度融合。林林種種,5G的落地,對比即插即用的2G3G4G,更像是ICT。


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