5G時代即將到來，它有望帶來一系列令人興奮的服務和功能。關于5G有很多技術性的文章，但在此之前，我們來回顧下過去幾十年來移動通信的發(fā)展。

每一代移動技術的發(fā)展時間在10年左右，但是每個平臺都有不斷的創(chuàng)新，將我們導向下一個平臺。例如5G中要支持的大規(guī)模物網(wǎng)的功能已經(jīng)在4G中出現(xiàn)。

1G移動通信以語音為中心，基于模擬和蜂窩技術，在20世紀80年代是其輝煌的時候。其功能非常有限，僅能服務于軍事、政府機構和名人等市場。當時沒有通用的移動通信標準，大多數(shù)國家開發(fā)了自己的1G通信模型，這意味著，當你從一個國家到另一個國家時，移動設備無法正常工作。

移動技術的演進

20世紀90年代初期向2G的演進給我們帶來的兩大優(yōu)勢，首先是市場擴張，從小眾客戶到大眾客戶的擴張。其次，從模擬技術向數(shù)字技術進步。GSM(全球移動通信系統(tǒng))主要為歐洲的2G移動通信技術的標準化而設立，GSM在歐洲和其他地區(qū)被廣泛接受，超過了CDMA和PDC等其他2G技術。

到20世紀90年代后期，2G市場變得更加成熟和飽和。激烈的競爭導致了移動服務提供商的收入降低，服務提供商認為移動增長的未來主要在于通過互聯(lián)網(wǎng)提供多媒體服務。日本的NTT Docomo(當時全球***的運營商)率先通過新的WCDMA技術實現(xiàn)3G。這對當時使用GSM的TDMA技術的運營商來說是一個偉大的創(chuàng)新。GSM運營商最初推出了GPRS，后來又推出了EDGE技術作為3G的遷移途徑，這就是業(yè)界所謂的2.5G。2.5G技術使GSM運營商能夠以低比特率提供簡單的數(shù)據(jù)服務，最終在3G中得到廣泛應用。

服務提供商在2000年初開始采用3G，最初推動3G發(fā)展的是WCDMA和CDMA2000技術。3G在語音和數(shù)據(jù)容量方面提供了顯著的改進，WCDMA后來演變?yōu)镠SPA，以匹配CDMA2000提供的速度。3GPP Release 4帶來的重大變化是讓移動通信離開了E1/T1線路并在IP數(shù)據(jù)包內(nèi)傳輸流量，這是控制/用戶平面分離的***版本，其中CS內(nèi)核被分成用作控制平面的MSS(MSC服務器)和用作用戶平面的MGW(媒體網(wǎng)關)。

移動市場即使在3G時代也與計算機行業(yè)分離。人們使用計算機訪問互聯(lián)網(wǎng)和移動設備，進行語音和簡單數(shù)據(jù)服務，如SMS。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和在線內(nèi)容越來越流行，很多服務可以通過適當?shù)募夹g提供給移動設備。4G技術應運而生，其重點是增加數(shù)據(jù)和語音容量并提高整體體驗質(zhì)量。WiMAX和LTE是提供4G技術的兩個系統(tǒng)，兩者都基于類似的技術，但全球的運營商都偏愛LTE到WiMAX。4G推出了全IP系統(tǒng)，徹底取消了電路交換技術，它使用OFDMA來提高頻譜效率，MIMO和載波聚合等新的4G組件進一步提高了整體網(wǎng)絡容量。隨著帶寬量的增加和延遲的減少，4G可以提供諸如LTE語音(VoLTE)和WiFi語音(VoWiFi)等許多附加服務。

5G正在開發(fā)中，以增強移動設備的體驗和整個通信技術生態(tài)系統(tǒng)，包括物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、移動車輛(V2X)和增強型移動寬帶(eMBB)體驗。它標志著很多垂直行業(yè)如醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、汽車等領域的融合。網(wǎng)絡架構發(fā)生改變，使其更簡單、更高效、另一個對5G的重要補充是支持超可靠低延遲通信(URLLC)設備，該設備用于遠程手術應用和關鍵的工業(yè)自動化。預計5G的網(wǎng)絡延遲將小于1毫秒以支持URLLC設備。

5G架構的設計是支持云原生的，并推動SDN和虛擬化技術的發(fā)展，以創(chuàng)建一個操作靈活且可編程的網(wǎng)絡。它試圖最小化接入和核心網(wǎng)以及網(wǎng)絡功能的硬件和軟件組件之間的依賴關系?？刂破矫媾c用戶平面分離(CUPS)提供了急需的架構增強功能，以分離用戶的信令和數(shù)據(jù)流量。

5G還引入了網(wǎng)絡切片功能，通過網(wǎng)絡切片，物理網(wǎng)絡基礎設施可劃分為多個虛擬網(wǎng)絡，使運營商能夠為特定的用戶群提供特定類型的支持。例如，車輛間通信需要高移動性低帶寬，而移動寬帶到固定位置需要高帶寬但低移動性。網(wǎng)絡切片可以幫助運營商為不同的需求分配不同的資源。另一個重要方面是多連接性，它能夠支持由同一個網(wǎng)絡從無線到核心服務的不同接入類型，包括5G、LTE、WiFi甚至固定接入。網(wǎng)絡切片和多連接可確保5G成為可滿足多種服務需求的單一網(wǎng)絡基礎設施。