从合二为一到一分为三:细数3G、4G、5G的技术发展之路

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话说天下大势,合久必分,分久必合,通信技术也是如此,分分合合是通信技术的主旋律,从3G、4G到5G技术发展之路就生动地说明了这一点。


从3G到4G:合二为一

4G是从3G技术发展过来的。

在3G时代,3GPP旗下有WCDMA为代表的FDD技术以及以TD-SCDMA为代表的TDD技术,各自发展。

到了4G时代,作为4G的代表技术LTE,其中一项重要工作就是整合了FDD技术以及TDD技术,把FDD和TDD都统一到一个技术规范体系中,共同发展,可以算是合二为一。


4G的合二为一除了是技术上的统一,还有组织上的合一。

移动通信界在3G时代并存着两个技术规范组织:3GPP和3GPP2。虽然两个组织一大一小,但是还是相互竞争,各不相让。

到了4G时代, 3GPP2无力维持,最终被整合到了3GPP中,实现了移动通信界技术规范组织的统一。

用个通俗的比方,在3G时代,3GPP这个大房子,开了两个灶台,分别烧FDD和TDD的饭,隔壁还有一个3GPP2的小房子。

到了4G时代,3GPP除了把灶台合二为一外,还兼并了隔壁的3GPP2的小房子,规模持续扩大。


从4G到5G:一分为三

LTE实现大一统以后,原来以为移动通信技术可以就这样一路走到底,没想到分叉很快就出现了。

这还得归功于LTE的无所不包,不光承担了人与人的通信、人与机器的通信,还想承担设备与设备之间的通信。

因此,尽管LTE技术拥有三多的特点,甚至还具有灵活可变的无线参数。但是LTE的这些优点想要匹配大千世界的纷繁需求,还是力有不逮。

于是,从LTE的R13版本开始,产生了一个新的分支:NBIOT,也就是窄带物联网,主要用于低功耗、低速率和窄带宽的设备。

从名字上就可以看出,NBIOT的窄带与LTE的宽带特性完全是两回事。因此,要想将这分处于冰与火的两端整合在一起,实在太困难了,分支是必然的。

到了5G时代,分支从两个变成了三个。5G的三个分支分别命名为eMBB、mMTC 和 URLLC,对应三种应用场景。

  • eMBB是更高速率,通过更大带宽以及提升基带速率实现,这是在LTE主流方向上的持续演进。
  • mMTC是更多终端和很低功耗,也就是物联网。mMTC是在NBIOT基础上的演进。
  • URLLC是更低时延和更高可靠性,主要用于车联网。URLLC需要借助更快地调度来实现极短的延时。

大家可能会奇怪,既然这三个分支技术特点都不一样了,那么为什么不分开各自发展,还要放在5G的同一个技术体系下呢?

这主要是运营商希望不同的分支尽可能地基于同一套技术方案,或者说基于同一套核心网,乃至同一个基站,这样可以减少设备的投资,充分地利用设备的能力。

当然,这样的如意算盘是否有效,还要等5G登场后才能见分晓了。

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