華為云計算 云知識 常見物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)之2G、3G、4G、5G技術(shù)對比
常見物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)之2G、3G、4G、5G技術(shù)對比

對于蜂窩移動通信我們是再熟悉不過了,所有的蜂窩移動通信(Cellular Mobile Communication)是采用蜂窩無線組網(wǎng)方式,在終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通過無線通道連接起來,進而實現(xiàn)用戶在活動中可相互通信。主要分為2G、3G、4G、5G,其主要特征是終端的移動性,并具有越區(qū)切換和跨本地網(wǎng)自動暢游功能。下面我們一起來看一下2G、3G、4G、5G之間有什么區(qū)別。

1  2G

2G 技術(shù)可能年代已經(jīng)比較久遠了,2G 的出現(xiàn)標志著數(shù)字通信的起源,2G 又叫 GSM,全名 為:Global System for Mobile Communications,中文為全球移動通信系統(tǒng)。通過 2G 網(wǎng) 絡(luò),用戶可以打電話,發(fā)短信。之后就是 GPRS,又稱作是 2.5G,它是 GSM 的延續(xù),同時它 的傳輸速率基于 2G 又有了提升。

2  3G

到了 3G,用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率就更高了,一般可以達到幾百 kbps,3G 用戶可以視頻通話, 同時也可以用手機看電視。在 3G 當(dāng)中,國內(nèi)的運營商都使用了不同的標準,它們分別是  CDM A2000、WCDMA 和 TD-SCDMA。其中聯(lián)通的 WCDMA 最新演進技術(shù) HSPA+可以支持 最高 42Mbps 的傳輸速率,目前仍然被應(yīng)用于大部分視頻數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。

3  4G  

3G 當(dāng)中的 HSPA+技術(shù)雖然可以用于視頻數(shù)據(jù)的傳輸,但是如果想要傳輸高清的視頻數(shù)據(jù),就 需要使用到 4G。雖然說 5G 非常熱門,但是大部分用戶用的運營商網(wǎng)絡(luò)其實還是 4G 網(wǎng)絡(luò)。 到了 4G,它的數(shù)據(jù)速率就更高了,用戶可以用手機看視頻聽歌等一系列多媒體業(yè)務(wù)。 同時在 4G 網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,還有一點需要闡述的就是 4G 的不同等級,也就是 LTE-Cat。其中 Cat 的意思是 Category 等級,它指的是終端設(shè)備接入 4G 網(wǎng)絡(luò)的所支持的不同的速率等級。在 4G 當(dāng)中,設(shè)計者使用不同的等級方式來規(guī)定某一個設(shè)備所能達到的最高傳輸速率。在 4G剛 開始的時候,市面上常見的各種終端設(shè)備使用的是 Cat.4 這個等級,但是現(xiàn)如今生活中所使用 的 4G 設(shè)備基本都是 Cat.6 這個等級了。至于設(shè)置這些不同等級的原因就在于不同等級的模組 芯片的價格是不一樣的。

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同時在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,目前使用比較多的是 Cat.1 這個等級,因為除了大部分設(shè)備使用低功耗廣 域網(wǎng)這個場景之外,還有一部分對于網(wǎng)絡(luò)速率有需求的設(shè)備就會使用 Cat.1 等級,盡管 Cat.4 及更高版本的解決方案支持高速率,但是對于物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備來說,這些模組的成本太高了, 所以 Cat.1 等級就成了使用 LTE 網(wǎng)絡(luò)最具有性價比的等級。 Cat.1 支持高達 10Mbps 的終端下行鏈路速率,從而能夠?qū)⒏凸暮透统杀镜?nbsp;IoT 設(shè)備連 接到 LTE 網(wǎng)絡(luò)。由于世界各地的 4G LTE 運營商均基于最低 3GPP Release8 協(xié)議版本進行部 署,因此運營商無需升級網(wǎng)絡(luò),僅需要簡單的參數(shù)配置即可允許 Cat.1 終端訪問網(wǎng)絡(luò)。

4  5G

5G 網(wǎng)絡(luò)是第五代移動通信網(wǎng)絡(luò),5G 的理論峰值速率可以達到 10Gbps。同時 5G 定義了三大 應(yīng)用場景:增強型移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù) eMBB(Enhanced Mobile Broadband)對應(yīng)的就是 10Gbps 的速率,海量連接的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù) mMTC(Massive Machine Type Communication)對應(yīng)的是 1 million/km2 的設(shè)備連接數(shù),超高可靠性與超低時延業(yè)務(wù) uRLLC(Ultra Reliable & Low Latency Communication)對應(yīng)的是 1ms 的時延。在這三大 場景當(dāng)中,eMBB 場景與用戶的關(guān)聯(lián)性比較大,因為它能給用戶提供大帶寬的上網(wǎng)速率。但是 另外兩個場景就與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)聯(lián)性比較大了,海量的連接與超低的時延能夠幫助物聯(lián)網(wǎng)在很多 不同的應(yīng)用當(dāng)中進行業(yè)務(wù)能力的提升。在本節(jié)內(nèi)容當(dāng)中,讀者們只需要了解 5G 的三大場景名 稱即可,關(guān)于 5G 的詳細內(nèi)容將在之后的章節(jié)進行呈現(xiàn)。

蜂窩移動通信技術(shù)對比

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表 4-5 為上述幾種蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)對比。隨著技術(shù)的不斷演進,從 2G 到 5G,不同 技術(shù)所用的頻帶越來越高了。從一開始的 900M 到現(xiàn)在的毫米波,同時對應(yīng)的傳輸速率也越 來越高了。不同的技術(shù)也有對應(yīng)的不同的應(yīng)用,所以在進行技術(shù)選擇時應(yīng)該是選擇最合適的而 不一定要選擇最好的,像 POS 機或者自動售貨機,這些設(shè)備在 2G、3G 的網(wǎng)絡(luò)中使用就已經(jīng) 足夠了,所以也沒有必要去使用更高級的網(wǎng)絡(luò)。畢竟不同的網(wǎng)絡(luò)模組的成本肯定是不一樣的, 所以雖然 5G 能夠給用戶帶來很多新的體驗,但是,開發(fā)者沒有必要在所有的解決方案當(dāng)中都 使用 5G 作為技術(shù)選擇。因為 5G 的成本是比較高的,所以在進行選擇時,除了考慮到技術(shù)上 的能力優(yōu)勢之外,還需要考慮到成本的問題。