1.3G

3G，全称3rd Generation，中文称第三代数字通信。经国际电信联盟认可的3G标准有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。3G的出现使移动通信前进了一大步，相对于2G，它能够提供更大的容量、更佳的通信质量并且支持多媒体应用。

3G系统以码分多址（CDMA）为技术基础。码分多址是将相互正交的不同的码分配给不同用户调制信号，实现多用户同时使用同一频率接入系统，由于利用相互正交（或尽可能正交）的码去调制信号，会将原用户信号频谱带宽扩展，因此CDMA通信系统是一种典型的扩频通信技术的应用。

3G采用的主要是蜂窝组网，其系统如图5-1所示，它的核心网是在CSM系统的核心网CSM-MAP和AMPS，IS-95的核心网ANS-41的基础上发展而来的，其空中接口与相应的2G系统后向兼容。它的三种工作模式为：单载波频分双工、多载波频分双工和时分双工方式。

虽然3G和2G相比，有很多优点，但是3G还是存在着很多不尽人意的地方，如：3G缺乏全球统一的标准；3G所采用的语音交换架构仍承袭了2G系统的电路交换，而不是纯IP的方式；3G的业务提供和业务管理不够灵活，流媒体（视频）的应用不尽如人意；3G的高速数据传输不成熟，接入速率有限、安全方面存在算法过多、认证协议容易被攻击等安全缺陷。现代通信要求能提供移动用户超宽带的多媒体服务，因此，必须建立能够最优地传输TCP/IP数据包、完全不同于2G与3G无线网络结构的新系统，所以4G成了研究的热点。4G与3G相比，在技术和应用上有质的飞跃。4G将适合所有的移动通信用户，最终实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信的无缝衔接和相互兼容。

图5-1　3G移动通信系统

2.4G

4G，简称第四代移动通信及其技术，能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G的概念可称为广带（Broad-band）接入和分布网络，具有超过200Mbps的非对称数据传输能力，对全速移动用户能提供150Mbps的高质量的影像服务，并首次实现三维图像的高质量传输，无线用户之间可以进行三维虚拟现实通信。它包括广带无线固定接入、W-LAN、移动广带系统和互操作的广播网络。在不同的固定无线平台和跨越不同频带的网络中，4G可提供无线服务，并在任何地方宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），提供信息通信以外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。同时，4G系统还是多功能集成的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。

4G移动通信系统采用的关键技术有：正交频分复用（OFDM）技术、多输入多输出（MIMO）技术、智能天线（SA）技术以及软件无线电（SDR）技术。(www.daowen.com)

在4G中采用OFDM（正交频分复用）技术。OFDM技术是一种可以有效对抗信号间干扰的高速传输技术，具有良好的抗干扰性能。OFDM属于多载波调制（MCM），它将指配的信道分成许多正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，同时要求信号带宽小于信道的关带宽。

4G发展是以数字广带（Broad-band）为基础的网络。采用全IP的优点有：可以实现不同网络间的无缝互连；全IP也是一种低成本的集成目前网络的方法。4G系统的核心网是一个基于全IP的网络，因此核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN共存。4G网络结构如图5-2所示。

图5-2　4G移动通信系统网络结构图

3G采用的是CDMA技术，利用正交码来区分用户，有FDD和TDD两种双工方式来使用其在2GHz附近的对称和非对称频段。而4G最有可能用的接入方式OFDM或MC-CDMA采用全数字全技术，支持分组交换，使系统容量、频谱效率和传速率大为提高，并与现存的CDMA标准、CDMA2标准、TD-SCDMA标准（即3G三大标准）兼容。

3.5G

5G，第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，是4G之后的延伸，正在研究中，5G网络的理论传输速度超过10Gbps（相当于下载速度1.25GB/s）。

5G标志性能力指标为“Gbps用户体验速率”，一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。大规模天线阵列是提升系统频谱效率的最重要技术手段之一，对满足5G系统容量和速率需求将起到重要的支撑作用；超密集组网通过增加基站部署密度，可实现百倍量级的容量提升，是满足5G千倍容量增长需求的最主要手段之一；新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力，可有效支撑5G网络千亿设备连接需求；全频谱接入技术通过有效利用各类频谱资源，可有效缓解5G网络对频谱资源的巨大需求；新型网络架构基于SDN、NFV和云计算等先进技术，可实现以用户为中心的更灵活、智能、高效和开放的5G新型网络。5G网络的架构如图5-3所示。

图5-3　5G网络的架构