国际标准的不断发展创新

2023-06-19 理论教育版权反馈

【摘要】：随着时代的进步，通信行业也在稳步发展，从1G到5G，通信国际标准也在向着大容量、高传输速率的方向进化。全球2G网络中80%为GSM制式，覆盖212个国家/地区的30亿人口。2018年6月14日，国际标准组织3GPP在美国举行全体会议，第五代移动通信技术标准方案获得批准并被发布，这标志着首个真正完整的国际5G标准正式出炉，5G已完成了第一阶段全功能标准化工作，进入了产业发展新阶段。

随着时代的进步，通信行业也在稳步发展，从1G到5G，通信国际标准也在向着大容量、高传输速率的方向进化。

第一代移动通信技术使用了多重蜂窝基站，允许用户在通话期间自由移动并在相邻基站之间无缝传输通话。由于1G模拟通信的通话质量和保密性差，信号不稳定，所以人们开始着手研发新型移动通信技术。20世纪80年代后期，随着大规模集成电路、微处理器与数字信号的应用更加成熟，移动运营商逐渐转向了数字通信技术，移动通信进入2G时代。

第二代移动通信技术区别于第一代，使用了数字传输取代模拟，并提高了电话寻找网络的效率。2G时代手机用户数量急速增长，预付费电话流行。基站的大量设立缩短了基站的间距，并使单个基站需要承担的覆盖面积缩小，这有助于提供更高质量的信号覆盖。因此接收机不用像以前那样设计成大功率的，体积小巧的手机成为主流。这一时期短信功能首先在GSM平台应用，后来扩展到所有手机制式。铃声等付费内容成为新的利润增长点。〔GSM（全球移动通信系统）是全世界最流行的移动通信标准制式。由于内部兼容，国际漫游变得更容易。全球2G网络中80%为GSM制式，覆盖212个国家/地区的30亿人口。〕

第三代移动通信技术的最大特点是在数据传输中使用分组交换（Packet Switching）取代了电路交换（Circuit Switching）。几年前，用于在计算机上访问移动互联网的USB加密狗问世。电路交换使手机与手机之间进行语音等数据传输；分组交换则将语音等转换为数字格式，通过互联网进行包括语音、视频和其他多媒体内容在内的数据包传输。

随着智能手机的发展，移动流量需求上升，W-CDMA随后演进出3.5G的HSDPA、3.75G的HSUPA，但其中的CDMA技术框架没有改变。高通CDMA后续演进出的1xEV-DO于2001年被接受为3G技术标准之一。为了让各家厂商能根据同一个标准生产兼容的设备，让通信器材能有互通性，1999年，IEEE分别推出了802.11b与802.11a两种Wi-Fi标准，分别使用2.4 GHz和5 GHz频段，彼此标准不相容。2003年，IEEE引入正交频分复用（OFDM）技术，推出802.11b的改进版802.11g使传输速度从原先的11 Mbit/s提升至54 Mbit/s。现在我们使用的Wi-Fi主要为802.11n，与802.11a、802.11b、802.11g皆兼容，并采用MIMO技术，使传输速度及距离都有所提升，速度甚至可达到600 Mbit/s。OFDM+MIMO技术解决了多径干扰，提升了频谱效率，大幅地增加了系统吞吐量及传送距离。这两种技术的结合使得Wi-Fi取得了极大的成功。

随着版图不断扩大，IT巨头们开始觊觎蜂窝移动通信市场“大饼”——4G。Wi-Fi的标准是IEEE 802.11，IT巨头们进军电信业的标准是802.16（称作WiMAX）。2005年，Intel和诺基亚、摩托罗拉共同宣布发展802.16标准，进行移动终端设备、网络设备的互通性测试。2008年，3GPP提出了长期演进（Long Term Evolution，LTE）技术作为3.9G技术标准，又在2011年提出了长期演进技术升级版（LTE-Advanced）作为4G技术标准，准备把W-CDMA替换掉，转而采用OFDM。

2G实现了从1G的模拟时代走向数字时代，3G实现了从2G的语音时代走向数据时代，4G实现了IP化，数据速率大幅提升，那么，到5G时代，又会带给我们什么样的期待呢？

2018年6月14日，国际标准组织3GPP在美国举行全体会议，第五代移动通信技术标准方案获得批准并被发布，这标志着首个真正完整的国际5G标准正式出炉，5G已完成了第一阶段全功能标准化工作，进入了产业发展新阶段。虚拟化技术是5G的基础，5G所有的新技术都依托虚拟化实现。

相比4G，5G网络架构的创新发展，5G网络的增强移动宽带（e MBB）、大规模物联网（m MTC）、超高可靠超低时延通信（uRLLC）三大应用方向及应用场景对光与无线网络的技术能力、演进发展和承载诉求提出了新的挑战。巨大的容量和敏捷性需求推动了光与无线网络的“云化”演变。在基于云的光与无线融合网络架构中，光网络东西向连接云BBU，并与由分布式RRH构成的无线网络进行互连，能够实现弹性动态资源调整、快速功能部署，增强对端到端用户需求的响应能力。

国际标准的不断发展创新

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