5G時(shí)代即將到來(lái)，它有望帶來(lái)一系列令人興奮的服務(wù)和功能。關(guān)于5G有很多技術(shù)性的文章，但在此之前，我們來(lái)回顧下過(guò)去幾十年來(lái)移動(dòng)通信的發(fā)展。

每一代移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展時(shí)間在10年左右，但是每個(gè)平臺(tái)都有不斷的創(chuàng)新，將我們導(dǎo)向下一個(gè)平臺(tái)。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(dòng)通信以語(yǔ)音為中心，基于模擬和蜂窩技術(shù)，在20世紀(jì)80年代是其輝煌的時(shí)候。其功能非常有限，僅能服務(wù)于軍事、政府機(jī)構(gòu)和名人等市場(chǎng)。當(dāng)時(shí)沒(méi)有通用的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)國(guó)家開(kāi)發(fā)了自己的1G通信模型，這意味著，當(dāng)你從一個(gè)國(guó)家到另一個(gè)國(guó)家時(shí)，移動(dòng)設(shè)備無(wú)法正常工作。

移動(dòng)技術(shù)的演進(jìn)

20世紀(jì)90年代初期向2G的演進(jìn)給我們帶來(lái)的兩大優(yōu)勢(shì)，首先是市場(chǎng)擴(kuò)張，從小眾客戶到大眾客戶的擴(kuò)張。其次，從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)進(jìn)步。GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))主要為歐洲的2G移動(dòng)通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化而設(shè)立，GSM在歐洲和其他地區(qū)被廣泛接受，超過(guò)了CDMA和PDC等其他2G技術(shù)。

到20世紀(jì)90年代后期，2G市場(chǎng)變得更加成熟和飽和。激烈的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致了移動(dòng)服務(wù)提供商的收入降低，服務(wù)提供商認(rèn)為移動(dòng)增長(zhǎng)的未來(lái)主要在于通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供多媒體服務(wù)。日本的NTT Docomo(當(dāng)時(shí)全球***的運(yùn)營(yíng)商)率先通過(guò)新的WCDMA技術(shù)實(shí)現(xiàn)3G。這對(duì)當(dāng)時(shí)使用GSM的TDMA技術(shù)的運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是一個(gè)偉大的創(chuàng)新。GSM運(yùn)營(yíng)商最初推出了GPRS，后來(lái)又推出了EDGE技術(shù)作為3G的遷移途徑，這就是業(yè)界所謂的2.5G。2.5G技術(shù)使GSM運(yùn)營(yíng)商能夠以低比特率提供簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)服務(wù)，最終在3G中得到廣泛應(yīng)用。

服務(wù)提供商在2000年初開(kāi)始采用3G，最初推動(dòng)3G發(fā)展的是WCDMA和CDMA2000技術(shù)。3G在語(yǔ)音和數(shù)據(jù)容量方面提供了顯著的改進(jìn)，WCDMA后來(lái)演變?yōu)镠SPA，以匹配CDMA2000提供的速度。3GPP Release 4帶來(lái)的重大變化是讓移動(dòng)通信離開(kāi)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(wù)器)和用作用戶平面的MGW(媒體網(wǎng)關(guān))。

移動(dòng)市場(chǎng)即使在3G時(shí)代也與計(jì)算機(jī)行業(yè)分離。人們使用計(jì)算機(jī)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)設(shè)備，進(jìn)行語(yǔ)音和簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)服務(wù)，如SMS。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和在線內(nèi)容越來(lái)越流行，很多服務(wù)可以通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)提供給移動(dòng)設(shè)備。4G技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其重點(diǎn)是增加數(shù)據(jù)和語(yǔ)音容量并提高整體體驗(yàn)質(zhì)量。WiMAX和LTE是提供4G技術(shù)的兩個(gè)系統(tǒng)，兩者都基于類(lèi)似的技術(shù)，但全球的運(yùn)營(yíng)商都偏愛(ài)LTE到WiMAX。4G推出了全I(xiàn)P系統(tǒng)，徹底取消了電路交換技術(shù)，它使用OFDMA來(lái)提高頻譜效率，MIMO和載波聚合等新的4G組件進(jìn)一步提高了整體網(wǎng)絡(luò)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(yǔ)音(VoLTE)和WiFi語(yǔ)音(VoWiFi)等許多附加服務(wù)。

5G正在開(kāi)發(fā)中，以增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備的體驗(yàn)和整個(gè)通信技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，包括物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、移動(dòng)車(chē)輛(V2X)和增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB)體驗(yàn)。它標(biāo)志著很多垂直行業(yè)如醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、汽車(chē)等領(lǐng)域的融合。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)生改變，使其更簡(jiǎn)單、更高效、另一個(gè)對(duì)5G的重要補(bǔ)充是支持超可靠低延遲通信(URLLC)設(shè)備，該設(shè)備用于遠(yuǎn)程手術(shù)應(yīng)用和關(guān)鍵的工業(yè)自動(dòng)化。預(yù)計(jì)5G的網(wǎng)絡(luò)延遲將小于1毫秒以支持URLLC設(shè)備。

5G架構(gòu)的設(shè)計(jì)是支持云原生的，并推動(dòng)SDN和虛擬化技術(shù)的發(fā)展，以創(chuàng)建一個(gè)操作靈活且可編程的網(wǎng)絡(luò)。它試圖最小化接入和核心網(wǎng)以及網(wǎng)絡(luò)功能的硬件和軟件組件之間的依賴(lài)關(guān)系?？刂破矫媾c用戶平面分離(CUPS)提供了急需的架構(gòu)增強(qiáng)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(luò)切片功能，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片，物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可劃分為多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，使運(yùn)營(yíng)商能夠?yàn)樘囟ǖ挠脩羧禾峁┨囟?lèi)型的支持。例如，車(chē)輛間通信需要高移動(dòng)性低帶寬，而移動(dòng)寬帶到固定位置需要高帶寬但低移動(dòng)性。網(wǎng)絡(luò)切片可以幫助運(yùn)營(yíng)商為不同的需求分配不同的資源。另一個(gè)重要方面是多連接性，它能夠支持由同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)從無(wú)線到核心服務(wù)的不同接入類(lèi)型，包括5G、LTE、WiFi甚至固定接入。網(wǎng)絡(luò)切片和多連接可確保5G成為可滿足多種服務(wù)需求的單一網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。