【Agitek科普】3G,4G,5G的頻率和頻段是多少

agitek2008

智能手機的問世除了帶動移動世代的崛起，更加速通信技術(shù)的革新，在幾年間，數(shù)據(jù)傳輸率的增加讓用戶享受高速移動網(wǎng)絡(luò)新體驗，3G、4G、5G 的議題熱度也始終居高不下。但是一般人對 4G 乃至于 5G 的認知，就是手機上網(wǎng)的速度更快，并不了解背后的科學(xué)含意，本文將從一步步帶領(lǐng)讀者認識這些技術(shù)背后的原理，到底什么是頻率?什么是頻段?不同的差別又在哪里?

3G

3G是第三代移動通信技術(shù)，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上。3G是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)，目前3G存在3種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。

3G下行速度峰值理論可達3.6Mbit/s（一說2.8Mbit/s），上行速度峰值也可達384kbit/s。不可能像網(wǎng)上說的每秒2G，當(dāng)然，下載一部電影也不可能瞬間完成。

3G應(yīng)用領(lǐng)域

寬帶上網(wǎng)

寬帶上網(wǎng)是3G手機的一項很重要的功能，屆時我們能在手機上收發(fā)語音郵件、寫博客、聊天、搜索、下載圖鈴等……不少人以為這些在手機上的功能應(yīng)用要等到3G時代，但其實的無線互聯(lián)網(wǎng)門戶也已經(jīng)可以提供。盡管的GPRS網(wǎng)絡(luò)速度還不能讓人非常滿意，但3G時代來了，手機變成小電腦就再也不是夢想了。

手機商務(wù)

與傳統(tǒng)的OA系統(tǒng)相比，手機辦公擺脫了傳統(tǒng)OA局限于局域網(wǎng)的桎梏，辦公人員可以隨時隨地訪問政府和企業(yè)的數(shù)據(jù)庫，進行實時辦公和處理業(yè)務(wù)，極大地提高了辦公和執(zhí)法的效率。

視頻通話

3G時代，傳統(tǒng)的語音通話已經(jīng)是個很弱的功能了，到時候視頻通話和語音信箱等新業(yè)務(wù)才是主流，傳統(tǒng)的語音通話資費會降低，而視覺沖擊力強，快速直接的視頻通話會更加普及和飛速發(fā)展。

3G時代被談?wù)摰米疃嗟氖鞘謾C的視頻通話功能，這也是在國外最為流行的3G服務(wù)之一。相信不少人都用過QQ、MSN或Skype的視頻聊天功能，與遠方的親人、朋友“面對面”地聊天。今后，依靠3G網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)傳輸，3G手機用戶也可以“面談”了。當(dāng)你用3G手機撥打視頻電話時，不再是把手機放在耳邊，而是面對手機，再戴上有線耳麥或藍牙耳麥，你會在手機屏幕上看到對方影像，你自己也會被錄制下來并傳送給對方。

手機電視

從運營商層面來說，3G牌照的發(fā)放解決了一個很大的技術(shù)障礙，TD和CMMB等標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)也推動了整個行業(yè)的發(fā)展。手機流媒體軟件會成為3G時代最多使用的手機電視軟件，在視頻影像的流暢和畫面質(zhì)量上不斷提升，突破技術(shù)瓶頸，真正大規(guī)模被應(yīng)用。

無線搜索

對用戶來說，這是比較實用型的移動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，也能讓人快速接受。隨時隨地用手機搜索將會變成更多手機用戶一種平常的生活習(xí)慣。

手機音樂

在無線互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成熟的日本，手機音樂是最為亮麗的一道風(fēng)景線，通過手機上網(wǎng)下載音樂是電腦的50倍。3G時代，只要在手機上安裝一款手機音樂軟件，就能通過手機網(wǎng)絡(luò)，隨時隨地讓手機變身音樂魔盒，輕松收納無數(shù)首歌曲，下載速度更快。

手機辦公

隨著帶寬的增加，手機辦公越來越受到青睞。手機辦公使得辦公人員可以隨時隨地與單位的信息系統(tǒng)保持聯(lián)系，完成辦公功能。這包括移動辦公、移動執(zhí)法、移動商務(wù)等等。極大地提高了辦事和執(zhí)法的效率。

手機購物

不少人都有在淘寶上購物的經(jīng)歷，但手機商城對不少人來說還是個新鮮事。事實上，移動電子商務(wù)是3G時代手機上網(wǎng)用戶的最愛。90%的日本韓國手機用戶都已經(jīng)習(xí)慣在手機上消費，甚至是購買大米、洗衣粉這樣的日常生活用品。專家預(yù)計，中國未來手機購物會有一個高速增長期，用戶只要開通手機上網(wǎng)服務(wù)，就可以通過手機查詢商品信息，并在線支付購買產(chǎn)品。高速3G可以讓手機購物變得更實在，高質(zhì)量的圖片與視頻會話能使商家與消費者的距離拉近，提高購物體驗，讓手機購物變?yōu)樾鲁绷鳌?/font>

手機網(wǎng)游

與電腦的網(wǎng)游相比，手機網(wǎng)游的體驗并不好，但方便攜帶，隨時可以玩，這種利用了零碎時間的網(wǎng)游是年輕人的新寵，也是3G時代的一個重要資本增長點。3G時代到來之后，游戲平臺會更加穩(wěn)定和快速，兼容性更高，即“更好玩了”，像是升級的版本一樣，讓用戶在游戲的視覺和效果方面感覺更有體驗。

4G

第四代移動電話行動通信標(biāo)準(zhǔn)，指的是第四代移動通信技術(shù)，外語縮寫：4G。該技術(shù)包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式（嚴格意義上來講，LTE只是3.9G，盡管被宣傳為4G無線標(biāo)準(zhǔn)，但它其實并未被3GPP認可為國際電信聯(lián)盟所描述的下一代無線通訊標(biāo)準(zhǔn)IMT-Advanced，因此在嚴格意義上其還未達到4G的標(biāo)準(zhǔn)。只有升級版的LTEAdvanced才滿足國際電信聯(lián)盟對4G的要求）。

4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像等。4G能夠以100Mbps以上的速度下載，比目前的家用寬帶ADSL（4兆）快25倍，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。

第四代移動通信系統(tǒng)可稱為廣帶（Broadband）接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱的超過2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，數(shù)據(jù)率超過UMTS，是支持高速數(shù)據(jù)率（2～20Mb/s）連接的理想模式，上網(wǎng)速度從2Mb/s提高到100Mb/s，具有不同速率間的自動切換能力。

4G移動通信技術(shù)的信息傳輸級數(shù)要比3G移動通信技術(shù)的信息傳輸級數(shù)高一個等級。對無線頻率的使用效率比第二代和第三代系統(tǒng)都高得多，且抗信號衰落性能更好，其最大的傳輸速度會是“i-mode”服務(wù)的10000倍。除了高速信息傳輸技術(shù)外，它還包括高速移動無線信息存取系統(tǒng)、移動平臺的拉技術(shù)、安全密碼技術(shù)以及終端間通信技術(shù)等，具有極高的安全性，4G終端還可用作諸如定位、告警等。

4G手機系統(tǒng)下行鏈路速度為100mbps，上行鏈路速度為30mbps。其基站天線可以發(fā)送更窄的無線電波波束，在用戶行動時也可進行跟蹤，可處理數(shù)量更多的通話。

第四代移動電話不僅音質(zhì)清晰，而且能進行高清晰度的圖像傳輸，用途會十分廣泛。在容量方面，可在FDMA、TDMA、CDMA的基礎(chǔ)上引入空分多址（SDMA），容量達到3G的5～10倍。另外，可以在任何地址寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)，包含衛(wèi)星通信，能提供信息通信之外的定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng)、移動廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)（基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)）。

4G優(yōu)點

通信速度快

由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信給人印象最深刻的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。從移動通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率作比較，第一代模擬式僅提供語音服務(wù)；第二代數(shù)位式移動通信系統(tǒng)傳輸速率也只有9.6Kbps，最高可達32Kbps，如PHS；第三代移動通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率可達到2Mbps；而第四代移動通信系統(tǒng)傳輸速率可達到20Mbps，甚至最高可以達到高達100Mbps，這種速度會相當(dāng)于2009年最新手機的傳輸速度的1萬倍左右，第三代手機傳輸速度的50倍。

網(wǎng)絡(luò)頻譜寬

要想使4G通信達到100Mbps的傳輸，通信營運商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進行大幅度的改造和研究，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的蜂窩系統(tǒng)的帶寬高出許多。據(jù)研究4G通信的AT&T的執(zhí)行官們說，估計每個4G信道會占有100MHz的頻譜，相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。

通信靈活

從嚴格意義上說，4G手機的功能，已不能簡單劃歸“電話機”的范疇，畢竟語音資料的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已，因此未來4G手機更應(yīng)該算得上是一只小型電腦了，而且4G手機從外觀和式樣上，會有更驚人的突破，人們可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋，以方便和個性為前提，任何一件能看到的物品都有可能成為4G終端，只是人們還不知應(yīng)該怎么稱呼它。

智能性能高

第四代移動通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)于4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化，例如對菜單和滾動操作的依賴程度會大大降低，更重要的4G手機可以實現(xiàn)許多難以想象的功能。

兼容性好

要使4G通信盡快地被人們接受，不但考慮的它的功能強大外，還應(yīng)該考慮到現(xiàn)有通信的基礎(chǔ)，以便讓更多的現(xiàn)有通信用戶在投資最少的情況下就能很輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，未來的第四代移動通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游，接口開放，能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，終端多樣化以及能從第二代平穩(wěn)過渡等特點。

提供增值服務(wù)

4G通信并不是從3G通信的基礎(chǔ)上經(jīng)過簡單的升級而演變過來的，它們的核心建設(shè)技術(shù)根本就是不同的，3G移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，而4G移動通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交多任務(wù)分頻技術(shù)（OFDM）最受矚目，利用這種技術(shù)人們可以實現(xiàn)例如無線區(qū)域環(huán)路（WLL）、數(shù)字音訊廣播（DAB）等方面的無線通信增殖服務(wù)；不過考慮到與3G通信的過渡性，第四代移動通信系統(tǒng)不會在未來僅僅只采用OFDM一種技術(shù)，CDMA技術(shù)會在第四代移動通信系統(tǒng)中，與OFDM技術(shù)相互配合以便發(fā)揮出更大的作用，甚至未來的第四代移動通信系統(tǒng)也會有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生，前文所提到的數(shù)字音訊廣播，其實它真正運用的技術(shù)是OFDM/FDMA的整合技術(shù)，同樣是利用兩種技術(shù)的結(jié)合。

高質(zhì)量通信

盡管第三代移動通信系統(tǒng)也能實現(xiàn)各種多媒體通信，為此未來的第四代移動通信系統(tǒng)也稱為“多媒體移動通信。第四代移動通信不僅僅是為了因應(yīng)用戶數(shù)的增加，更重要的是，必須要因應(yīng)多媒體的傳輸需求，當(dāng)然還包括通信品質(zhì)的要求。總結(jié)來說，首先必須可以容納市場龐大的用戶數(shù)、改善現(xiàn)有通信品質(zhì)不良，以及達到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊�求�?/font>

頻率效率高

相比第三代移動通信技術(shù)來說，第四代移動通信技術(shù)在開發(fā)研制過程中使用和引入許多功能強大的突破性技術(shù)，例如一些光纖通信產(chǎn)品公司為了進一步提高無線因特網(wǎng)的主干帶寬寬度，引入了交換層級技術(shù)，這種技術(shù)能同時涵蓋不同類型的通信接口，也就是說第四代主要是運用路由技術(shù)（Routing）為主的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

費用便宜

由于4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端的通信技術(shù)，這些技術(shù)保證了4G通信能提供一種靈活性非常高的系統(tǒng)操作方式，因此相對其他技術(shù)來說，4G通信部署起來就容易迅速得多；同時在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，通信營運商們會考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運行者和用戶的費用。據(jù)研究人員宣稱，4G通信的無線即時連接等某些服務(wù)費用會比3G通信更加便宜。

對于人們來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人類有史以來發(fā)明的最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)。的確，第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)在具體實施的過程中出現(xiàn)大量令人頭痛的技術(shù)問題，大概一點也不會使人們感到意外和奇怪。第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)存在的技術(shù)問題多和互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)，并且需要花費好幾年的時間才能解決。

5G

第五代移動電話行動通信標(biāo)準(zhǔn)，也稱第五代移動通信技術(shù)，外語縮寫：5G。也是4G之后的延伸，正在研究中。目前還沒有任何電信公司或標(biāo)準(zhǔn)訂定組織（像3GPP、WiMAX論壇及ITU-R）的公開規(guī)格或官方文件提到5G。中國（華為）、韓國（三星電子）、日本、歐盟都在投入相當(dāng)?shù)馁Y源研發(fā)5G網(wǎng)絡(luò)。

5G技術(shù)指標(biāo)

標(biāo)志性能力指標(biāo)為“Gbps用戶體驗速率”，一組關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址、全頻譜接入和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。大規(guī)模天線陣列是提升系統(tǒng)頻譜效率的最重要技術(shù)手段之一，對滿足5G系統(tǒng)容量和速率需求將起到重要的支撐作用；超密集組網(wǎng)通過增加基站部署密度，可實現(xiàn)百倍量級的容量提升，是滿足5G千倍容量增長需求的最主要手段之一；新型多址技術(shù)通過發(fā)送信號的疊加傳輸來提升系統(tǒng)的接入能力，可有效支撐5G網(wǎng)絡(luò)千億設(shè)備連接需求；全頻譜接入技術(shù)通過有效利用各類頻譜資源，可有效緩解5G網(wǎng)絡(luò)對頻譜資源的巨大需求；新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基于SDN、NFV和云計算等先進技術(shù)可實現(xiàn)以用戶為中心的更靈活、智能、高效和開放的5G新型網(wǎng)絡(luò)。

3G，4G，5G的頻率和頻段是多少

3G的頻率和頻段：

TDD/(TD-SCDMA)1880MHz-1900MHz和2010MHz-2025MHz。

4G的頻率和頻段：

1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz。

5G的頻率和頻段：

2017年12月發(fā)布的V15.0.0版TS38.104規(guī)范，5GNR的頻率范圍分別定義為不同的FR：FR1與FR2。頻率范圍FR1即通常所講的5GSub-6GHz（6GHz以下）頻段，頻率范圍FR2則是5G毫米波頻段。眾所周知，TDD和FDD是移動通信系統(tǒng)中的兩大雙工制式。在4G中，針對FDD與TDD分別劃分了不同的頻段，在5GNR中也同樣為FDD與TDD劃分了不同的頻段，同時還引入了新的SDL（補充下行）與SUL（補充上行）頻段。

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