『我的第一部5G手机』当下最热门的移动通讯技术——5G与6G


『我的第一部5G手机』当下最热门的移动通讯技术——5G与6G
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上世纪80年代 , 移动电话(Mobile Phone)在美国诞生并迅速普及世界 。 当时使用的是模拟技术 , 被称为“第一代移动通讯技术”(First generation mobile communication technology) , 简称“1G” 。 到了上世纪90年代 , 移动通信采用了数字技术 , 诞生了“第二代移动通信技术” , 简称2G 。 此时欧洲、北美、日本各自都有自己的移动通信系统 , 出现标准不一致、无法互联互通的情况 。 在2G的下一步演进过程中 , 人们意识到应该制定统一的移动通信标准 , 1998年12月诞生了一个国际标准组织——第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project , 缩写:3GPP) , 其成员包括7个区域性标准组织:欧洲电信标准化委员会(European Telecommunications Standards Institute , ETSI)、日本无线电企业协会和电信技术委员会(Association of Radio Industries andBusiness , ARIB和Telecommunications Technology Committee , TTC)、中国通信标准化协会(China Communications Standards Association , CCSA)、韩国的电信技术协会(Telecommunications Technology Association , TTA)和北美的世界无线通讯解决方案联盟(The Alliance for TelecommunicationsIndustry Solution , ATIS) 。 随后3GPP成员不断增加 , 达到了40多个国家超过500个成员 。
『我的第一部5G手机』当下最热门的移动通讯技术——5G与6G
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5G就是“第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology)”的简称 , 它是由3GPP制定的第五代移动通信技术标准 。
5G承诺的3个应用场景:
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请读者朋友们注意 , 以上3个应用场景中不可以同时都得到满足 。 在没有如蒸汽机、电力、数字计算机、大规模集成电路这样的划时代的技术进步出现的情况下 , 5G是凭借什么技术实现优于目前4G的数百至数千倍的指标提升?
移动通信不是手机到手机的通信 , 而是一种“蜂窝”网络(Cellular network) , 每一个蜂窝小区(Cell)有一个基站((Base station) , 所有基站通过核心网连接在一起:
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A手机通过“基站——核心网——基站”的接力方式完成与B手机的通信 。
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手机与基站之间是无线电通信 , 基站之间主要是有线通信 , 特殊情况下也可以是地面微波通信或者卫星通信 。 通常手机与基站之间称为“空中接口(Air Interface)” , 简称空口 。 因此 , 提高移动通信速率、连接数和降低时延都分为两部分——空口与网络 。 如果空口性能提高了 , 网络性能没有提高 , 最终还是无法实现大幅度性能提升 。 5G会沿着以下三种模式渐进演进:
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首先利用现有的4G核心网 , 建设一种5G与4G双模式基站 , 我们称其为增强型4G基站 , 让4G和5G手机都在一个核心网运行;接着利用4G核心网建设5G基站 , 让5G手机在4G核心网运行;最终实现5G基站和5G核心网的建设 , 达到5G承诺的性能提升 。 据有关估计 , 2025年4G用户数仍然会占据50%到60%的用户比例 , 很可能2030年以后才能让4G退出应用 。
在假设核心网可以实现数百甚至数千倍的性能提升的条件下 , 咱们来看看5G的空口技术如何实现如此大的性能提升 。