各位朋友最近在關(guān)注什么呢？根據(jù)最新的消息，國內(nèi)三大運營商目前均已制定了2020年啟動5G網(wǎng)絡(luò)商用的計劃，最快將于明年展開試驗網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和相關(guān)測試。也就是說，如果進(jìn)展順利，國內(nèi)將在2020年正式迎來5G通信技術(shù)的商用。

說到5G，那可不是只比4G多了一個G??！

移動互聯(lián)網(wǎng)近年來真是改變了我們的日常生活，不光青年人，中老年朋友玩起微信來也是不亦樂乎，不知手機(jī)前的你是否還記得在現(xiàn)在手機(jī)屏幕上邊的“3G”和“4G”字樣之前，那顯示著“Edge”和“GPRS”的歲月？是否也遇到過父母拿著電信的手機(jī)跑來問你說剛辦了一個移動4G的卡怎么沒信號的情況？手機(jī)的制式和眼花繚亂的網(wǎng)絡(luò)格式讓你暈頭轉(zhuǎn)向了嗎？今天小編就來帶你梳理一下。

第一代蜂窩通信系統(tǒng)（1G）：1G是基于模擬技術(shù)，且基本面向模擬電話的通信系統(tǒng)。它誕生于80年代初，是移動通信的第一個基本框架——包含了基本蜂窩小區(qū)架構(gòu)、頻分復(fù)用，和漫游的理念。高級移動電話服務(wù)（AMPS）就是一種主流1G技術(shù)。

第二代蜂窩通信系統(tǒng)（2G）：2G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志這移動通信技術(shù)從模擬走向了數(shù)字時代。這個引入了數(shù)字信號處理技術(shù)的通信系統(tǒng)誕生于1992年。2G系統(tǒng)第一次引入了流行的用戶身份模塊（SIM）卡。主流2G接入技術(shù)是CDMA和TDMA。GSM是一種非常成功的TDMA網(wǎng)絡(luò)，它從2G的時代到現(xiàn)在都在被廣泛使用。2.5G網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)與1995年后，它引入了合并包交換技術(shù)，對2G系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)展。

相信大家很多人都是從這個時代接觸手機(jī)的吧？2G時代的網(wǎng)絡(luò)，在手機(jī)上都是顯示“G”或“GPRS”，后來有了一次小升級，出現(xiàn)了“E”或“Edge”，也就是2.5G，那個時候廣告里就開始出現(xiàn)CDMA這個名詞了

第三代蜂窩通信系統(tǒng)（3G）：3G的基本思想是在支持更高帶寬和數(shù)據(jù)速率的同時，提供多媒體服務(wù)。3G同時采用了電路交換和包交換策略。主流3G接入技術(shù)是TDMA、CDMA、寬頻帶CDMA（WCDMA）、CDMA2000，和時分同步CDMA（TS-CDMA）。

到了3G時代，大家最熟悉的就是聯(lián)通的WCDMA了吧！都說“北聯(lián)通南電信”，電信使用的CDMA2000也是占了巨大的市場份額，各位讀者有誰用的是移動3G嗎？

第四代蜂窩通信系統(tǒng)（4G）：廣泛普及的4G包含了若干種寬帶無線接入通信系統(tǒng)。4G的特點可以用MAGIC描述，即移動多媒體、任何時間任何地點、全球漫游支持、集成無線方案，和定制化個人服務(wù)。4G系統(tǒng)不僅支持升級移動服務(wù)，也支持很多既存無線網(wǎng)絡(luò)。

時間走到了本世代，大家都開始使用“飛”一般的4G網(wǎng)絡(luò)了，各位的流量費是不是也“飛”起來了呢？開個玩笑。

第五代蜂窩通信系統(tǒng)（5G）：對于5G和超4G無線網(wǎng)絡(luò)通信，有一系列的設(shè)想。一些人認(rèn)為它將是高密度網(wǎng)絡(luò)，有著分布式MIMO以提供小型綠色柔性小區(qū)。先進(jìn)的串?dāng)_和移動率管理也伴隨著不同傳輸點和重疊的覆蓋區(qū)之間的協(xié)作而實現(xiàn)。對每個小區(qū)的上行鏈路和下行鏈路傳輸，資源的使用也將更加靈活。用戶連接支持多種無線接入技術(shù)，并且在它們之間切換時真正做到無縫兼容。人們普遍期待的認(rèn)知無線技術(shù)，即智能無線技術(shù)，將會在主用戶離開時，通過自適應(yīng)查找并使用未占用的頻譜，支持不同的無線技術(shù)高效共享同一個頻譜。這一動態(tài)無線資源管理將基于軟件無線電技術(shù)實現(xiàn)。

實際上，世界上主要有兩個不同的組織分別沿著兩條道路，進(jìn)行著3G到4G的技術(shù)推進(jìn)。它們分別是：

-全球范圍互通性微波接入(WiMAX)：WiMAX主要由Sprint，Clearwire，和Intel主導(dǎo)。

-長期演進(jìn)（LTE）：LTE主要由Ericsson、Nokia，和其他幾家公司組織主導(dǎo)。

（1）全球范圍互通性微波接入

WiMAX得名于IEEE802.16協(xié)議。該協(xié)議支持一公里內(nèi)無線寬帶空載傳輸或網(wǎng)絡(luò)接入應(yīng)用。在Sprint于2006年發(fā)布它時，WiMAX是第一個自稱4G的技術(shù)。有趣的一點是，雖然WiMAX的很多細(xì)節(jié)，如OFDM，與LTE暗合，但它源自于Wi-Fi（IEEE802.11）而不是蜂窩通信技術(shù)。

WiMAX實際上一開始是解決家用和商用固定無線寬帶接入的方案，它如同升級版的Wi-Fi。WiMAX成功實現(xiàn)了家用網(wǎng)絡(luò)無線纜連接互聯(lián)網(wǎng)，速度一般可以達(dá)到5到10Mbps之間，或者與數(shù)字用戶環(huán)路連接速度相當(dāng)。

Sprint于2006年首先提出了‘移動WiMAX’的概念，并于2008年九月正式面世。WiMAX同時也得到了Intel的支持，Intel承諾將在筆記本電腦設(shè)備上支持WiMAX，并協(xié)助將WiMAX協(xié)議國際化。Nokia，當(dāng)時作為世界上第一大移動電話生產(chǎn)商，也對WiMAX密切關(guān)注。

但很不幸，WiMAX的發(fā)展非常緩慢。在2010年一月，全美只有3千萬用戶使用WiMAX。在美國以外地區(qū)，WiMAX在俄羅斯、蒙古和巴基斯坦取得一些成功，但在西歐同樣陷入停滯。

同時，移動電話產(chǎn)業(yè)開始轉(zhuǎn)向LTE，它的背后是曾經(jīng)推出GSM，并承諾為既存移動電話設(shè)備提供更好兼容性的組織。LTE協(xié)議與2008年十一月面世。

現(xiàn)在，Sprint和Clearwire都在建設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)，Sprint已經(jīng)聲明它們將不會再繼續(xù)支持新的WiMAX建設(shè)，既存網(wǎng)絡(luò)將維持工作到2015年。

WiMAX現(xiàn)在作為一種發(fā)展中國家農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)覆蓋的實現(xiàn)方式。例如，BSNL（印度移動）和印度國家電信集團(tuán)已經(jīng)推出一個宏大的計劃，將用WiMAX覆蓋全印度，以提供寬帶無線接入。

（2）長期演進(jìn)

LTE是一種全I(xiàn)P無線寬帶技術(shù)，支持手機(jī)和手提設(shè)備的漫游互聯(lián)網(wǎng)接入。因為LTE對以往的蜂窩小區(qū)通信協(xié)議進(jìn)行了大幅提升，所以可以說它是與WiMAX并列的4G技術(shù)。LTE的顯著特點包括提高上載和下載速率，提升頻譜效率和服務(wù)質(zhì)量，對既存通信標(biāo)準(zhǔn)更好的兼容性，以及內(nèi)嵌安全性的提高等。LTE支持VoIP和其他IP服務(wù)。LTE理論上可以實現(xiàn)300Mbps的下載速率，實驗顯示其可以實現(xiàn)更高的速率。但是，實際網(wǎng)絡(luò)中，LTE的獨立子載波可共享網(wǎng)絡(luò)帶寬很少。

用一個詞可以很好的描述LTE，這個詞就是“集成”。LTE無縫集成了不同的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)以滿足日益增長的用戶需求。LTE技術(shù)組合了不同的既存和未來無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議第6版（IPv6）、OFDM、多載波CDMA（MC-CDMA）、大區(qū)域同步CDMA（LAS-CDMA），以及本地多點分布式系統(tǒng)（LMDS），以保證自由移動和不同技術(shù)網(wǎng)絡(luò)間的無縫漫游。LTE可以提供連續(xù)穩(wěn)定的鏈接，通過多種技術(shù)支持多媒體應(yīng)用。

LTE同時支持多媒體消息服務(wù)（MMS）、視頻聊天、移動TV，和高清電視（HDTV）。它可以在無線局域網(wǎng)內(nèi)漫游。實際上第一個LTE網(wǎng)絡(luò)在瑞士投入運營，LTE在世界絕大部分地區(qū)支持智能手機(jī)。

選自《ROF光載無線通信：從理論到前沿》