什么是1G、2G、3G和4G网络
图0：什么是1G、2G、3G和4G网络
本视频通过一种系统的方式讲述了什么是第一代移动通信技术（1G）、及第二代移动通信技术（2G）、第三代移动通信技术（3G），以及第四代移动通信技术（4G）。
本视频将覆盖以下内容：
·1G
·2G
·3G
·4G
·每一代移动通信系统的优点和缺点
·我们为什么会转向新一代移动通信技术
图1：1G
·1G或第一代移动通信技术是一种模拟系统
·振幅和时间持续
·信号会因距离过长而受到干扰
·发展于上个世纪七十年代
·最简单的无线数据形式
·信号传输速率介于4800-9600比特/秒（bps）
·全球第一个移动蜂窝电话系统——先进移动电话系统（AMPS，Advanced Mobile Phone System）首先出现在美国，是一种1G移动系统
·1G立基于频分复用技术（FDMA，Frequency Division Multiple Access），让用户可以在一个国家内进行语音通话
图2：1G的缺点
·语音质量差
·电池寿命短
·电话尺寸大
·保密性差
·通话时频繁掉线
·容量有限
·切换可靠性不强
图3：2G
·2G或第二代移动通信技术利用的是全球移动通信系统（GSM，Global System For Mobile Communications）
·上个世纪九十年代初，2G首次被用于欧洲
·GSM提供语音和有限的数据服务，利用数字调制来改善音频质量
·但对于传真、短消息和数据传输的需求快速增长
·2G系统包括：
·GSM
·码分多址（CDMA，Code Division Multiple Access）
·数字时分多址连接方式（D-AMPS）
·个人数字通信（PDC，Personal Digital Cellular）
图4：2G的内容：
·2G数字通信技术可以划分为两个标准：
·1.TDMA（时分多址）
·GSM：起源于欧洲，全球使用
·iDEN：美国Nextel通信公司使用的专有网络
·PDC：仅在日本使用
·2.CDMA（码分多址）
·IS-95：通常指的是CDMA，在美国和部分亚洲国家使用
图5：:2G的缺点
·传输质量需要改善
·斑点叠加
·不能支持诸如视频之类的复杂数据
·系统容量有限
·信号塔覆盖的区域有限
·通话会突然中断
图6：3G
·3G网络提供了语音传输的能力
·数据和非语音数据（音乐下载、邮件和即时消息）可以在同一网络中同时传输
·3G网络提供更大的宽带容量和支持更多的语音和数据
·增量成本比2G更低的客户
图7：3G的内容
标准
·W-CDMA：宽带码分多址
·CDMA 2000 EVDO：进化数据优化
·隐藏在该技术背后的想法是拥单一网络标准来取代美国、欧洲国家和部分亚洲国家所使用的不同种类的网络
·更简单
·传输更快
·容量大
图8：3G的内容
·宽带容量
·允许移动用户传输速率可达到384千比特/秒（kbps），静止用户的传输速率可达到2兆比特/秒（Mbps）
·频谱效率增加——5兆赫兹（MHz）
·可以通过收音机频带宽度可以同时支持更多的用户
·比2G全球漫游成本更低的高数据速率
图9 ：3G的问题
·带宽要求高
·光谱许可费高
·巨大的容量
图10：4G
·4G就是“魔法（MAGIC）”
·移动（Mobile）多媒体链接
·任何时间（Anytime）、任何地点和任何人
·全球（Global）移动通信支持
·集成（Integrated）无线解决方案
·订制的（Customized）私人服务
·4G，3G的接替者
·4G技术或移动通信系统具有高速数据传输速率20-100 Mbps，适合高清电影和电视的特点
图11：4G的优势
·更高的带宽让一些新的应用成为可能
·比先前几代技术的成本都低
·更快更可靠
·视频流
·电视广播
·视频电话
·新闻
·音乐
·体育游戏
·聊天
·定位服务——全球定位系统（GPS，Global Positioning System）
·挽救生命——远程医疗
图12：4G
·4G长期演进（LTE，Long Term Evolution）
·长期演进
·100Mbps（下行线）/50Mbps（上行线）
·4G微波存取全球互通（4G Wi-MAX，Worldwide Interoperability for Microwave Access）
·微波存取全球互通
·128Mbps（下行线）/56Mbps（上行线）
图13：3G VS. 4G LET
·3G
·语音通信电路交换
·数据通信分组交换
·4G-LTE
·完全基于IP的基础设施
·IP多媒体系统（IMS）为语音通话和电话网络之间架起一座桥梁
图14：3G和4G的对比
3G 4G
数据吞吐量 高达3.1Mbps，平均速度0.5-1.5 Mbps 实际为2-12 Mbps（澳大利亚的澳洲电信公司高达40 Mbps），但估计可达100-300 Mbps
上传速率峰值 5Mbps 500Mbps
下载速率峰值 5Mbps 1Gbps
切换技术 分组交换 分组交换，信息交换
网络架构 基于广域网络单元 整合了无线LAN和广域网络
服务和应用 CDMA 2000, UMTS,EDGE等 Wimax 2 和LTE advance
向前纠错 3G使用Turbo码纠错 4G使用级联码纠错
频带宽度 1.8-2.5GHz 2-8GHz
图15：4G-LTE与4G Wi-MAX的对比
参数 4G-LTE 4G Wi-MAX
基于的标准 3GPP IEEE 802.16
地面技术 GMS-UMTS CDMA
操作频率 800Hz,2.5GHz-2.7GHz 2GHz-8GHz
混合技术 正交频分复用技术（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing） 正交频分复用技术
天线 多天线发射和接收（MIMO，(Multiple-Input Multiple-Output） 多天线发射和接收
基础设施 全IP 全IP
延迟时间 较短 较长
频带宽度 更好 好
覆盖范围 较多 较少
速度 快 更快
（米娜）
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