第一代移動通信技術（1G）——模擬語音

基本原理：

典型代表：

主要標準：

缺點不足：

第二代移動通信技術（2G）——數字語音

主要制式：

主要代表：

GSM（全球通信系統）組成：

特點不足：

第三代移動通信技術（3G）——數字語音和資料

主要標準：

典型代表：

主要特點：

第四代移動通信技術（4G）——移動互聯網

產生背景：

核心技術：

主要特點：

第五代移動通信技術（5G）——萬物互聯

優勢：

基本技術：

未來應用：

第一代移動通信技術（1G）——模擬語音

基本原理：1986年，第一代移動通訊系統（1G）在美國芝加哥誕生，采用模擬信號傳輸，1G系統采用頻分多址(FDMA)的模擬調制方式，將介于300Hz到3400Hz的語音轉換到高頻的載波頻率MHz上(一般在150MHz或以上)，載有資訊的電磁波發布到空間后，由接收設備接收，并從載波電磁波上還原語音資訊，完成一次通話，

典型代表：

最能代表1G時代特征的，是美國摩托羅拉公司在上世紀90年代推出并風靡全球的大哥大，即移動手提式電話，大哥大的推出，依賴于第一代移動通訊系統（1G）技術的成熟和應用，

主要標準：

應用于東歐以及俄羅斯的ordic移動電話，

美國的高級移動電話系統（AMPS），

英國的總訪問通信系統（TACS）以及日本的JTAGS，西德的 C-Netz，法國的Radiocom 2000和意大利的RTMI，

缺點不足：

各個國家的1G通信標準并不一致，使得第一代移動通訊并不能“全球漫游”，這大大阻礙了1G的發展，

由于1G采用模擬訊號傳輸，所以其容量非常有限，頻譜復用率低，一般只能傳輸語音信號

存在語音品質低、訊號不穩定、涵蓋范圍不夠全面，安全性差和易受干擾等問題，

第二代移動通信技術（2G）——數字語音

第一代移動電話是模擬的，第二代移動電話是數字的，2G起源于90 年代初期，主要采用數字的時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）技術，第二代移動通信數字無線標準主要有：歐洲的GSM和美國高通公司推出的IS-95CDMA等，我國主要采用GSM，美國、韓國主要采用CDMA，

主要制式：

GSM：基于TDMA發展、源于歐洲、目前已全球化，

IDEN：基于TDMA所發展、美國獨有的系統，被美國電信系統商Nextell使用，

IS-136﹙也叫做D-AMPS﹚：基于TDMA所發展，是美國最簡單的TDMA系統，用于美洲，

IS-95﹙也叫做cdmaOne﹚：基于CDMA所發展、是美國最簡單的CDMA系統、用于美洲和亞洲一些國家，

PDC﹙Personal Digital Cellular﹚：基于TDMA所發展，僅在日本普及

主要代表：

2G時代也是移動通信標準爭奪的開始，主要通訊標準有以摩托羅拉為代表的CDMA美國標準和以諾基亞為代表的GSM歐洲標準，隨著GSM標準在全球范圍更加廣泛的使用，諾基亞擊敗摩托羅拉成為了全球移動手機行業的霸主，

GSM（全球通信系統）組成：

? 移動臺（MS）

? 基地臺系統（BSS）

? 移動服務交換中心（MSC）

? 網路維護運營中心（OMC）

? 資料庫（Database)-HLR、VLR、AUC、EIR等

特點不足：

• 標準不統一，只能在同一制式覆寫區域漫游，無法進行全球漫游；
• 帶寬有限，不能提供高速資料傳輸；

? 抗干擾抗衰落能力不強，系統容量不足；

? 頻率利用率低；

第三代移動通信技術（3G）——數字語音和資料

第三代移動通信系統是在第二代移動通信技識訓礎上進一步演進的以寬帶CDMA技術為主,并能同時提供話音和資料業務的移動通信系統，是一代有能力徹底解決第一二代移動通信系統主要弊端的先進的移動通信系統，第三代移動通信系統的目標是提供包括語音、資料、視頻等豐富內容的移動多媒體業務，

主要標準：

3G系統的三大主流標準分別是WCDMA（寬帶CDMA），cdma2000和TD-SCDMA（時分雙工同步CDMA），

WCDMA，全稱為Wideband CDMA，也稱為CDMA Direct Spread，意為寬頻分碼多重存取，這是基于GSM網發展出來的3G技術規范，是歐洲提出的寬帶CDMA技術，它與日本提出的寬帶CDMA技識訓本相同，目前正在進一步融合，WCDMA的支持者主要是以GSM系統為主的歐洲廠商，日本公司也或多或少參與其中，包括歐美的愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電，以及日本的NTT、富士通、夏普等廠商

CDMA2000是由窄帶CDMA（CDMA IS95）技術發展而來的寬帶CDMA技術，也稱為CDMA Multi-Carrier，它是由美國高通北美公司為主導提出，摩托羅拉、Lucent和后來加入的韓國三星都有參與，韓國成為該標準的主導者，這套系統是從窄頻CDMAOne數字標準衍生出來的，可以從原有的CDMAOne結構直接升級到3G，建設成本低廉，

全稱為Time Division-Synchronous CDMA（時分同步CDMA），該標準是由中國大陸獨自制定的3G標準，1999年6月29日，中國原郵電部電信科學技術研究院（大唐電信）向ITU提出，但技術發明始于西門子公司，TD-SCDMA具有輻射低的特點，被譽為綠色3G，該標準將智能無線、同步CDMA和軟體無線電等當今國際領先技術融于其中，在頻譜利用率、對業務支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨特優勢，

典型代表：

2007年，喬布斯發布iphone，智能手機的浪潮隨即席卷全球，從某種意義上講，終端功能的大幅提升也加快了移動通信系統的演進腳步，2008年，支持3G網路的iphone3G發布，人們可以在手機上直接瀏覽電腦網頁，收發郵件，進行視頻通話，收看直播等，人類正式步入移動多媒體時代，

主要特點：

（1）具有全球范圍設計的、與固定網路業務及用戶互連、無線介面的型別盡可能少和高度兼容性；
（2）具有與固定通信網路相比擬的高話音質量和高安全性；
（3）具有在本地采用2Mbit/s高速率接入和在廣域網采用384kbit/s接入速率的資料率分段使用功能；
（4）具有在2GHz左右的高效頻譜利用率，且能最大程度地利用有限帶寬；
（5）移動終端可連接地面網和衛星網，可移動使用和固定使用，可與衛星業務共存和互連；
（6）能夠處理包括國際互聯網和視頻會議、高資料率通信和非對稱資料傳輸的分組和電路交換業務；
（7）支持分層小區結構，也支持包括用戶向不同地點通信時瀏覽國際互聯網的多種同步連接；
（8）語音只占移動通信業務的一部分，大部分業務是非話資料和視頻資訊；
（9）一個共用的基礎設施，可支持同一地方的多個公共的和專用的運營公司；
（10）手機體積小、重量輕，具有真正的全球漫游能力；
（11）具有根據資料量、服務質量和使用時間為收費引數，而不是以距離為收費引數的新收費機制，

第四代移動通信技術（4G）——移動互聯網

第四代移動電話行動通信標準，指的是第四代移動通信技術，外語縮寫：4G，該技術包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式（嚴格意義上來講，LTE只是3.9G，盡管被宣傳為4G無線標準，但它其實并未被3GPP認可為國際電信聯盟所描述的下一代無線通訊標準IMT-Advanced，因此在嚴格意義上其還未達到4G的標準，只有升級版的LTE Advanced才滿足國際電信聯盟對4G的要求），

產生背景：

隨著資料通信與多媒體業務需求的發展，適應移動資料、移動計算及移動多媒體運作需要的第四代移動通信開始興起，因此有理由期待這種第四代移動通信技術給人們帶來更加美好的未來，另一方面，4G也因為其擁有的超高資料傳輸速度，被中國物聯網校企聯盟譽為機器之間當之無愧的“高速對話”，

核心技術：

接入方式和多址方案：其主要思想就是在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，各子載波并行傳輸，

調制與編碼技術：采用多載波正交頻分復用調制技術以及單載波自適應均衡技術等調制方式，以保證頻譜利用率和延長用戶終端電池的壽命，

高性能的接識訓：4G移動通信系統對接識訓提出了很高的要求，

智能天線技術：智能天線應用數字信號處理技術，產生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的，

MIMO技術：（多輸入多輸出）技術是指利用多發射、多接收天線進行空間分集的技術，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量，

軟體無線電技術：軟體無線電是將標準化、模塊化的硬體功能單元經過一個通用硬體平臺，利用軟體加載方式來實作各種型別的無線電通信系統的一種具有開放式結構的新技術，

基于IP的核心網：IP與多種無線接入協議相兼容，因此在設計核心網路時具有很大的靈活性，不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協議，

多用戶檢測技術：多用戶檢測技術在傳統檢測技術的基礎上，充分利用造成多址干擾的所有用戶信號資訊對單個用戶的信號進行檢測，從而具有優良的抗干擾性能，解決了遠近效應問題，降低了系統對功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統容量，

主要特點：

通信速度快：四代移動通信系統傳輸速率可達到20Mbps，甚至最高可以達到高達100Mbps

網路頻譜寬：每個4G信道會占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網路的20倍，

通信靈活：G通信使人們不僅可以隨時隨地通信，更可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像，當然更可以和從未謀面的陌生人網上聯線對打游戲，

兼容性好：第四代移動通信系統具備全球漫游，介面開放，能跟多種網路互聯，終端多樣化以及能從第二代平穩過渡等特點，

提供增值服務：4G移動通信系統技術以正交多任務分頻技術(OFDM)最受矚目，利用這種技術人們可以實作例如無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等方面的無線通信增值服務

高質量通信：可以容納市場龐大的用戶數、改善現有通信品質不良，以及達到高速資料傳輸的要求

費用便宜：4G通信的無線即時連接等某些服務費用比3G通信更加便宜

標準多：由于沒有統一的國際標準，各種移動通信系統彼此互不兼容，給手機用戶帶來諸多不便

容量受限：手機的速度會受到通信系統容量的限制，如系統容量有限，手機用戶越多，速度就越慢

第五代移動通信技術（5G）——萬物互聯

第五代移動電話行動通信標準，也稱第五代移動通信技術，外語縮寫：5G，也是4G之后的延伸，正在研究中，5G網路的理論傳輸速度超過10Gbps（相當于下載速度1.25GB/s）

優勢：

極高的速率：下載速率理論值將達到每秒10GB，將是當前4G上網速率的10倍，

極大的容量：5G的理論延時是1ms，是4G延時的幾十分之一，基本達到了準實時的水平，

極低的延遲：5G單通信小區可以連接的物聯網終端數量理論值將達到百萬級別，是4G的十倍以上，

基本技術：

上下行解耦技術：5G基站的信號傳輸距離比4G基站的近很多；同時由于5G終端的發射功率遠比基站小，因此5G上行覆寫將非常受限，上下行解耦技術可有效解決這一問題，為電信運營商節約基站建設投資，

多址接入技術：為了支持海量終端的并發接入、提高頻譜的利用效率，同時最大程度地減少系統的信令等開銷，5G網路引入了多址接入技術，類似于3G時代的CDMA（碼分多址）技術，在相同的時域、頻域并行發送多個用戶的經調制后的資料，接收側對用戶資料進行解調，

非獨立組網技術：5G發展初期，非獨立組網技術的應用，電信運營商只需要部署5G接入網，不需要建設完整的端到端的網路，即可實作超高速的上網業務，因而可節約大量的投資，

未來應用：

1、物聯網——真正的萬物互聯：隨著5G時代的到來，智慧制造，智慧家居，智慧城市和智慧物流將變得非常智能，實作真正的萬物互聯，
2、云技術——一切都將可以放在云上：5G極高的資料傳輸速度將是云技術的一大助力，大家可以把各種資料都放在云上，而不用擔心加載速度的問題，可以實作隨時隨地獲取云端資訊，

3、VR、AR、MR：VR、AR和MR分別指的是虛擬現實、增強現實和混合現實，其需要大量的資料，需要依賴高速的網路傳輸速度，5G的到來會推動VR教育、全景視頻、VR游戲、VR無人駕駛測驗、VR辦公、VR社交等領域快速的發展，

4、無人駕駛：無人駕駛實時大量地采集資料與云端進行互動，5G網路超低的網路延遲，將大大提高無人駕駛安全性，高精地圖實時更新也依賴更高的傳輸速度，

5、超高清視頻、3D視頻：4K、8K等超高清網路直播將成為主流，隨時隨地享受影院級別的視覺盛宴；在線3D視頻通話也將快速發展，

6、新型終端：5G和云計算結合將會帶來幾乎無限的記憶體和計算能力，未來的手機可能不需要性能很好的處理器和容量大的記憶體，虛擬技術和基于網頁的應用也將使得作業系統更加“輕型”（微信的小程式或許是未來作業系統的一個方向），