2G、3G、4G网络区别与联系

1、2G/3G/4G网络的区别与联系随着中国移动、中国联通、中国电信三大运营商均获得4G运营牌照，标志着我国4G 网络时代的正式到来。目前几乎所有的城市均已开通三大运营商的手机4G网络服务。也就 是说，如今的手机已经可以享受到包括2G、3G和最新的4G网络服务了。那么2G、3G、 4G网络有什么区别？这是很多用户疑惑的一个问题，下面简单介绍一下三者的基本概念。1基本概念G指的是Generation，是“代”的意思，所以2G就是第二代移动通信系统的意思，3G、 4G分别指第三、四代移动通信系统。2G：相对于前一代直接以模拟信号的方式进行语音传输，2G移动通信系统对语音 系以数字化方式传输，除具有通话

2、功能外，某些系统并引入了简讯（SMS，Short message service）功能，即我们通常所说的短信功能。在某些2G系统中也支持资料传输与传真，但 因为速度缓慢，只适合传输量低的电子邮件、软件等信息。3G：规范名称为IMT-2000,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服 务能够同时发送声音（通话）及信息（电子邮件、即时通信等）。3G的代表特征是提供高 速数据业务，速率一般在几百kbps以上。4G：是3G技术的延伸，与3G相比较为明显优势为传输速度的大幅提升，可以从 图1形象看到两代技术之间速度的差别。按照ITU的定义，静态传输速率达到1Gbps，用 户在高速移动状态下可以达到

3、100Mbps； 4G有更高的数据吞吐量、更低时延、更低的建设 和运行维护成本、更高的鉴权能力和安全能力、支持多种QoS等级；并且4G能为用户提 供更快的速度并满足用户更多的需求。图1 3G、4G速度对比在此，以国内三大运营商所采用网络技术的不同简述一下2G、3G、4G之间的区别。2网络制式（类型）的区别表1中列出了不同运营商采用网络制式之间的差别:表1 2/3/4G网络制式的区别运营商2G3G4G中国移动GSMTD-SCDMATD-LTE中国联通GSMW-CDMALTE-FDD中国电信CDMA 1xCDMA-2000LTE-FDDGSM：即全球移动通讯系统(Global System for

4、 Mobile Communications)。图 2 GSM log是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用 GSM电话。GSM标准的广泛使用使得在移动电话运营商之间签署“漫游协定”后用户的 国际漫游变得很平常。GSM较之它以前的标准最大的不同是他的信令和语音信道都是数字 的，因此GSM被看作是第二代（2G）移动电话系统。GSM标准当前由3GPP组织负责制 定和维护。图3 GSM网络架构从用户观点出发，GSM的主要优势在于提供更高的数字语音质量和替代调用的低成本 的新选择（比如短信）。从网络运营商角度看来，其优势是能够部署来自不同厂商的设备， 因为GS

5、M作为开放标准提供了更容易的互操作性。而且，标准就允许网络运营商提供漫游 服务，用户就可以在全球使用他们的移动电话了。CDMA 1x：即码分多址（Code Division Multiple Access），是一种多址接入的无线通 信技术。CDMA最早用于军用通信，但时至今日，已广泛应用到全球不同的民用通信中。 在CDMA移动通信中，将话音频号转换为数字信号，给每组数据话音分组增加一个地址， 进行扰码处理，并且将它发射到空中。CDMA最大的优点就是相同的带宽下可以容纳更多 的呼叫，而且它还可以随话音传送数据信息。TD-SCDMA:即时分-同步码分多址(Time Division-Synchro

6、nous Code Division Multiple Access)，为中国大陆提出的3G标准。1998年6月29日，中国大陆地区原邮电 部电信科学技术研究院(现大唐电信科技股份有限公司)以信威通信的SCDMA技术为基 础，向ITU提出了该标准，并且顺利通过成为IMT2000 3G系统的一个标准。在3GPP R99 之后的版本，TD-SCDMA实现了与原西门子所研究的TD-CDMA的高层融合，结合SCDMA 的智能天线、上行同步、和软件无线电(SDR, Software Defined Radio)等技术，成功克 服了 TD-CDMA技术不能用于宏蜂窝组网的缺陷，原因是通过GPS同步和特殊时

7、隙，实现 了全网同步解决了切换的问题，虽较TD-CDMA系统的特殊时隙配置固定化，却获得了宏 网组网能力。TD-SCDMA在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方 面有独特优势，目前国内仅中国移动将其采纳为3G网络的制式。W-CDMA：即宽频码分多址 Wideband Code Division Multiple Access)，是一种 3G 蜂 窝网络空中接口，使用的部分协议与2G GSM标准一致，与CDMA类似，两者都是基于码 分多址技术。具体一点来说，W-CDMA是一种利用码分多址复用(或者CDMA通用复用技 术，不是指CDMA标准)方法的宽带扩频3G移动通信空中接口。C

8、DMA-2000：是一个3G移动通讯标准，国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的 无线电接口，也是2G CDMAOne标准的延伸，不需要新的频段分配，可以稳定运行在现有 PCS频段。根本的信令标准是IS-2000O CDMA2000与另一个3G标准W-CDMA不兼容。CDMA图4 CDMA升级路径之间的关系由于超行动宽带(UMB)的研发被取消，CDMA2000标准延伸演进的4G标准是LTE。 CDMA2000是美国通讯行业协会(TIA-USA)的注册商标，并不是一个像CDMA 一样的通 用术语。TIA也注册了他们的2G CDMAOne标准(AKA IS-95)对应CDMA1X。CDMA

9、2000是TIA标准组织用于指代第三代CDMA的名称。适用于3G CDMA的TIA 规范为IS-2000,该技术本身被称为CDMA2000。LTE-TDD：分时长期演进(Long Term Evolution, Time-Division Duplex)是基于 3GPP 长期演进技术(LTE)的一种通讯技术与标准，属于LTE的一个分支。该技术由上海贝尔、 诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动、高通、ST-Ericsson等业 者共同开发。TD-LTE是LTE-TDD的商业名称，它是由中国移动等主导创立TD-LTE全球发展倡议 组织(GTI, Global TD-LTE In

10、itiative)推动支持LTE-TDD标准化与商业化的项目。TDD即指时分双工(Time-division duplex)，LTE更加普遍使用的是FDD即频分双工 (Frequency-division duplex)。值得注意的是，中国媒体普遍将TD-LTE宣传为中国国产标 准，事实上其技术属于LTE。正因为都是LTE的分支，LTE-TDD与LTE-FDD标准的重合 度很高，差别不大，也各有优缺点。两者分别跟3G的WCDMA和TD-SCDMA的继承性不 大，LTE-FDD跟WCDMA的继承性甚至更小。中国政府和企业是TD-LTE的主要推动者。 LTE-TDD技术主要吸引了三类运营商，分别是

11、：PHS运营商、WiMAX运营商、以及大量 持有持零散频谱的非对称频段的小规模运营商。LTE和其衍生的LTE-TDD在商业上一般被宣传为4G (第四代流动通讯技术)，不过 3GPP家族中唯一受国际电信联盟认可的4G为LTE的升级版即LTE-Advanced (另一 4G 标准是IEEE家族的WirelessMAN-Advanced)。相应的，LTE-TDD的升级版叫做LTE-TDD Advanced。FDD-LTE：分频长期演进(Frequency-Division Duplex，Long Term Evolution)是基 于正交频分多址 Orthogonal Frequency Divis

12、ion Multiple Access(OFDMA)技术、由 3GPP 组织制定的全球通用标准，包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱。LTE 标准中的FDD和TD两个模式间只存在较小的差异，相似度达90%。FDD (频分双工)是该技术支持的两种双工模式之一，应用FDD (频分双工)式的LTE 即为FDD-LTEo作为LTE的需求，TD系统的演进与FDD系统的演进是同步进行的。绝大 多数企业对LTE标准的贡献可等同用于FDD和TD模式。由于无线技术的差异、使用频段的不同以及各个厂家的利益等因素，FDD-LTE的标准 化与产都领先于TD-LTEo FDD-LTE已成为当前世界上采用的

13、国家及地区最广泛的，终端 种类最丰富的一种4G标准。3选用频段的区别表2三大运营商频段分配表运营商2G3G4G中国移动制式频段（MHz）制式频段（MHz）制式频段（MHz）GSM900上行890909TD-SCDMA1880190020102025TD-LTE1880-19002320-23702575-2635下行935954GSM1800上行17101725下行18201825中国联通GSM900上行909915W-CDMA上行19401955TD-LTE2300232025552575下行954960GSM1800上行17451755下行21302145LTE-FDD上行18501860

14、上行18401850下行17551765中国电信CDMA800上行825840CDMA2000上行19201935TD-LTE2370239026352655下行870885下行21102125LTE-FDD上行18601875下行176517804不同网络的传输速率表3不同网络的传输速率对比速率2G3G4GGSMCDMA 1xTD-SCDMAW-CDMACDMA2000TD-LTELTE-FDD上行118kbps153kbps5.76Mbps2.2Mbps1.8Mbps50Mbps40Mbps下行384kbps153kbps14.4Mbps2.8Mbps3.1Mbps100Mbps150Mb

15、ps从上表可以看出,4G下行最大的数据传输速率可达到150Mbit/s,这个速率是目前GSM 移动电话下行数据传输速率的400倍，也是3G移动电话速率的50倍，4G网络将为移动 互联网产业的发展提供广阔的市场发展空间4GJS什么？疽四代移幼通值及拜技术CDMA2W0BSH蝴皿 lOONbg TD LTE FDD LTE图4不同网络速度对比另外可以通过一个例子来形象地对比2G、3G、4G之间速率的差别。2G.txt3G.jpg4G.mp4图5不同网络应用对比从上图可以看出，在2G网络时代，我们的手机只能在线浏览小说，文档等纯文本的东 西，而到了 3G时代，我们不仅可以通过手机看小说，发邮件，还可

16、以看更加丰富的图片内 容，极大地丰富了人们的生活，作为手机网络飞跃性跨越的一步，4G网络的出现，在手机 端就可以同步收看电视剧，电影等视频资源。5不同网络的构成eNodeB图6 2G/3G/4G网络构成从上图可以看出，4G网络相对2G、3G网络所需的设备更少，其中在4G中将无线网 络控制器（RNC）整合进eNodeB中。4G中采用了扁平化网络架构，简化网络结构的设计， 从而在实际设备需求上相对前两代更少，可以有效减少设备之间的传输时延，提高系统的实 时性，而且在设备维护上更加方便。又由于4G网络所需设备的减少，可以尽可能地减少网 络部署的费用。由于3G网络中3个网络制式中CDMA2000与W-

17、CDMA是不兼容的，导致两种网络 之间不能实现互操作，而4G网络中虽有TD-LTE和LTE-FDD两种制式，但两者之间90% 是相似的，并且两种网络之间的接口都为标准化的开放接口，可以实现不用设备厂商之间的 互联互通，系统维护、管理和配置都会尽可能的简便。此外，4G在系统容量，性能指标，传输时延等方面提出了更好的要求，对相关方面进 行了重新设计，以提高系统的整体性能。并且，4G网络作为长期演进型系统，网络中进行 着不断的优化、更新换代，使网络具备更多更优的应用场景，如目前正在推进的VoLTE功 能匕。6不同网络之间的联系2G、3G、4G网络存在着较大的差别，但三者之间存在着一定的联系，在升级换代上， 三大运营商的演进路线如下： TOC o 1-5 h z ； -r1_1中国移动 GSM TD-SCDMAH TD-LTE IIIIIII中国联通 IGSM % W-CDMA % LTE-FDD |中