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從合二為一到一分為三:細數3G、4G、5G的技術發展之路

話說天下大勢,合久必分,分久必合,通訊技術也是如此,分分合合是通訊技術的主旋律,從3G、4G到5G技術發展之路就生動地說明了這一點。


從3G到4G:合二為一

4G是從3G技術發展過來的。

在3G時代,3GPP旗下有WCDMA為代表的FDD技術以及以TD-SCDMA為代表的TDD技術,各自發展。

到了4G時代,作為4G的代表技術LTE,其中一項重要工作就是整合了FDD技術以及TDD技術,把FDD和TDD都統一到一個技術規範體系中,共同發展,可以算是合二為一。


4G的合二為一除了是技術上的統一,還有組織上的合一。

行動通訊界在3G時代並存著兩個技術規範組織:3GPP和3GPP2。雖然兩個組織一大一小,但是還是相互競爭,各不相讓。

到了4G時代, 3GPP2無力維持,最終被整合到了3GPP中,實現了行動通訊界技術規範組織的統一。

用個通俗的比方,在3G時代,3GPP這個大房子,開了兩個灶臺,分別燒FDD和TDD的飯,隔壁還有一個3GPP2的小房子。

到了4G時代,3GPP除了把灶臺合二為一外,還兼併了隔壁的3GPP2的小房子,規模持續擴大。


從4G到5G:一分為三

LTE實現大一統以後,原來以為移動通訊技術可以就這樣一路走到底,沒想到分叉很快就出現了。

這還得歸功於LTE的無所不包,不光承擔了人與人的通訊、人與機器的通訊,還想承擔裝置與裝置之間的通訊。

因此,儘管LTE技術擁有三多的特點,甚至還具有靈活可變的無線引數。但是LTE的這些優點想要匹配大千世界的紛繁需求,還是力有不逮。

於是,從LTE的R13版本開始,產生了一個新的分支:NBIOT,也就是窄帶物聯網,主要用於低功耗、低速率和窄頻寬的裝置。

從名字上就可以看出,NBIOT的窄帶與LTE的寬頻特性完全是兩回事。因此,要想將這分處於冰與火的兩端整合在一起,實在太困難了,分支是必然的。

到了5G時代,分支從兩個變成了三個。5G的三個分支分別命名為eMBB、mMTC 和 URLLC,對應三種應用場景。

  • eMBB是更高速率,通過更大頻寬以及提升基帶速率實現,這是在LTE主流方向上的持續演進。
  • mMTC是更多終端和很低功耗,也就是物聯網。mMTC是在NBIOT基礎上的演進。
  • URLLC是更低時延和更高可靠性,主要用於車聯網。URLLC需要藉助更快地排程來實現極短的延時。

大家可能會奇怪,既然這三個分支技術特點都不一樣了,那麼為什麼不分開各自發展,還要放在5G的同一個技術體系下呢?

這主要是運營商希望不同的分支儘可能地基於同一套技術方案,或者說基於同一套核心網,乃至同一個基站,這樣可以減少裝置的投資,充分地利用裝置的能力。

當然,這樣的如意算盤是否有效,還要等5G登場後才能見分曉了。