一张图讲清移动通信技术的隔代遗传

英国王室又发合照了,这张合照与近3年前四个人的合照相比,除了坐姿改站姿外,就是乔治小王子肉眼可见的长高了。

利用前一张合照,2016年时我曾经写了下面这一篇文章:

一张图看懂2G、3G、4G和5G(Y2016)

在这一张合照中,同样地,我为照片上每个人标上了所代表的移动通信制式。

非常凑巧,2G与4G,3G与5G的代表人物分别凑在了一起,正好展示了移动通信技术的隔代遗传。

GSM与LTE的隔代遗传

GSM与LTE最大的相同点,就是都基于FDM,也就是频分复用。

由于频率复用,在GSM系统中,同一小区用户之间是完全正交的,无论是时间上还是频率上;CDMA、WCDMA显然不是这样,因此才有著名的“呼吸效应”。到了LTE,我们发现同一小区用户之间又是完全正交的,频率完全不同,又回到了GSM那种单纯的时代。也许这是为什么很多厂家死活不愿意将CDMA引入LTE的一个原因。这个特性对无线网络规划的影响特别大,LTE的无线网络规划将比WCDMA简单。

其他的类似之处还有:LTE终端只能与一个小区建立连接(直到LTE-A后才开始支持双连接),切换是硬切换;终端的状态简单化,回到GSM的IDLE、CONNECTED两种状态等等。更别说GSM的特技:跳频和定时提前,都能在LTE系统中找到。

LTE的频率资源单位是RB,一个RB占用180kHz的带宽,与GSM的一个载频的带宽类似。当然,孙子辈的技术肯定比爷爷辈的技术强大:20MHz带宽LTE小区类似于有100个载频的GSM小区,足足是容量最大GSM小区的8倍。

在核心网测,GSM只支持一个域,也就是电路交换CS域(到了GPRS才支持PS域),而LTE同样只支持一个域,就是分组交换PS域。

WCDMA与5G NR的隔代遗传

这两种制式在技术上的传承不像GSM与LTE之间那么明显,但还是有的,比如5G NR的终端状态,引入了RRC INACTIVE状态,就非常类似WCDMA中的CELL_PCH状态。

小结

技术上的隔代遗传有点像哲学中的否定之否定原理,代表技术螺旋式上升。

但是,从应用的角度看,所谓的隔代遗传就是LTE会像GSM技术一样,成为长期统治的技术;5G很可能会像3G技术一样,虽然有很强的实力,但是没有统治力,可能是未来6G技术的开路先锋。

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