1.1.2　移动通信的标准划分

移动通信的使命是在全球范围内为人们提供良好的电磁信号覆盖。为了使全世界的移动终端用户都能无感接入移动通信网络，一个统一、通用的全球标准是不可缺少的。这个标准规定了信号的制式、工作频率、调制方式等参数。只要遵守了这个标准，不同品牌的终端都可接入同一个移动网络。这个工作目前由国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）负责组织和协调。

从20世纪80年代移动通信大规模商用开始至今，移动通信共经历了5代标准的演进。每代标准跨度约10年，相比上一代均有较大的性能提升。图1-2展示了移动通信标准的演进。

图1-2　移动通信标准的演进

注：AMPS为Advanced Mobile Phone System，高级移动电话系统；

TACS为Total Access Communication System，全接入通信系统；

GSM为Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统；

CDMA为Code-Division Multiple Access，码分多址；

WCDMA为Wideband CDMA，宽带码分多址；

TD-SCDMA为Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址；

TD-LTE为Time-Division Long Term Evolution，时分长期演进技术；

FDD-LTE为Frequency-Division Duplex Long Term Evolution，频分双工长期演进技术。

1G：这一代移动通信主要解决移动通信从无到有的问题，典型代表是模拟蜂窝移动通信系统。主要标准有美国的AMPS和欧洲的TACS，并未形成世界范围内的标准。其中的关键技术是贝尔实验室提出的蜂窝网，它通过将整个网络划分为一个个蜂窝子网络实现了频率复用，大大提高了系统容量。2008年，美国关闭了AMPS，这标志着1G彻底退出了世界舞台。

2G：针对1G暴露出的频谱利用率低、业务种类有限等问题，2G采用数字通信技术替代模拟通信技术，主要标准有欧洲推出的GSM和美国推出的基于CDMA的IS-95（Interim Standard 95，临时标准-95）。2G主要提供语音服务，兼具短信和彩信收发功能，并首次具备了低速数据传输能力，是世界上第一个实现全球互联的移动通信标准。即便经过了30多年的发展，2G目前仍然是许多国家的主要通信标准之一，表现出了持久的生命力。

3G：在实现了语音服务之后，新的需求是在线浏览图片和文字等数据传输速率更快的互联网服务。3G的主要标准包括欧洲提出的WCDMA、美国提出的CDMA2000和我国提出的TD-SCDMA。3G实现了移动通信和互联网的融合，具备无线上网功能以及更灵活的组网能力。然而，由于各个国家的标准不统一，且传输速率提升有限，无法满足多媒体的高速数据传输需求，3G在许多国家只是过渡性的标准，并未大规模推广。

4G：为了提供高速数据传输服务，结束多个同代制式相争的混乱局面，4G只有一个LTE（Long Term Evolution，长期演进技术）标准，用于统一制定各种接口。相比3G，4G在许多方面都有相当大的改进。4G的核心网从电路域全面转向了IP（Internet Protocol，互联网协议）域，管理更加扁平化，无线频谱利用率得到了极大提升，以满足高速数据传输需求。4G网络不仅可以传输图片，而且具备视频实时传输能力，是当今世界的主流移动通信网络，也是移动互联网快速发展的基石。

5G：为了满足高速率、低时延和海量连接等多样化需求，5G的发展方向和场景更加多元化，它不仅要实现人与人之间的高速数据传输，还要满足人与物、物与物之间的高效通信。目前，5G在全世界已实现大规模商用，未来，它将在物联网、车联网、智慧医疗、智慧工厂、虚拟现实等多个领域取得突破，是目前正在推广的标准。