【Agitek科普】3G,4G,5G的頻率和頻段是多少

agitek2008

智能手機的問(wèn)世除了帶動(dòng)移動(dòng)世代的崛起，更加速通信技術(shù)的革新，在幾年間，數據傳輸率的增加讓用戶(hù)享受高速移動(dòng)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(dòng)通信技術(shù)，是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及數據信息，速率一般在幾百kbps以上。3G是指將無(wú)線(xiàn)通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結合的新一代移動(dòng)通信系統，目前3G存在3種標準：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。

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

3G應用領(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(shí)我們能在手機上收發(fā)語(yǔ)音郵件、寫(xiě)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用要等到3G時(shí)代，但其實(shí)的無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)門(mén)戶(hù)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(mǎn)意，但3G時(shí)代來(lái)了，手機變成小電腦就再也不是夢(mèng)想了。

手機商務(wù)

與傳統的OA系統相比，手機辦公擺脫了傳統OA局限于局域網(wǎng)的桎梏，辦公人員可以隨時(shí)隨地訪(fǎng)問(wèn)政府和企業(yè)的數據庫，進(jìn)行實(shí)時(shí)辦公和處理業(yè)務(wù)，極大地提高了辦公和執法的效率。

視頻通話(huà)

3G時(shí)代，傳統的語(yǔ)音通話(huà)已經(jīng)是個(gè)很弱的功能了，到時(shí)候視頻通話(huà)和語(yǔ)音信箱等新業(yè)務(wù)才是主流，傳統的語(yǔ)音通話(huà)資費會(huì )降低，而視覺(jué)沖擊力強，快速直接的視頻通話(huà)會(huì )更加普及和飛速發(fā)展。

3G時(shí)代被談?wù)摰米疃嗟氖鞘謾C的視頻通話(huà)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(guò)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 )的高速數據傳輸，3G手機用戶(hù)也可以“面談”了。當你用3G手機撥打視頻電話(huà)時(shí)，不再是把手機放在耳邊，而是面對手機，再戴上有線(xiàn)耳麥或藍牙耳麥，你會(huì )在手機屏幕上看到對方影像，你自己也會(huì )被錄制下來(lái)并傳送給對方。

手機電視

從運營(yíng)商層面來(lái)說(shuō)，3G牌照的發(fā)放解決了一個(gè)很大的技術(shù)障礙，TD和CMMB等標準的建設也推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。手機流媒體軟件會(huì )成為3G時(shí)代最多使用的手機電視軟件，在視頻影像的流暢和畫(huà)面質(zhì)量上不斷提升，突破技術(shù)瓶頸，真正大規模被應用。

無(wú)線(xiàn)搜索

對用戶(hù)來(lái)說(shuō)，這是比較實(shí)用型的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )服務(wù)，也能讓人快速接受。隨時(shí)隨地用手機搜索將會(huì )變成更多手機用戶(hù)一種平常的生活習慣。

手機音樂(lè )

在無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成熟的日本，手機音樂(lè )是最為亮麗的一道風(fēng)景線(xiàn)，通過(guò)手機上網(wǎng)下載音樂(lè )是電腦的50倍。3G時(shí)代，只要在手機上安裝一款手機音樂(lè )軟件，就能通過(guò)手機網(wǎng)絡(luò )，隨時(shí)隨地讓手機變身音樂(lè )魔盒，輕松收納無(wú)數首歌曲，下載速度更快。

手機辦公

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

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(lái)說(shuō)還是個(gè)新鮮事。事實(shí)上，移動(dòng)電子商務(wù)是3G時(shí)代手機上網(wǎng)用戶(hù)的最?lèi)?ài)。90%的日本韓國手機用戶(hù)都已經(jīng)習慣在手機上消費，甚至是購買(mǎi)大米、洗衣粉這樣的日常生活用品。專(zhuān)家預計，中國未來(lái)手機購物會(huì )有一個(gè)高速增長(cháng)期，用戶(hù)只要開(kāi)通手機上網(wǎng)服務(wù)，就可以通過(guò)手機查詢(xún)商品信息，并在線(xiàn)支付購買(mǎi)產(chǎn)品。高速3G可以讓手機購物變得更實(shí)在，高質(zhì)量的圖片與視頻會(huì )話(huà)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(shí)可以玩，這種利用了零碎時(shí)間的網(wǎng)游是年輕人的新寵，也是3G時(shí)代的一個(gè)重要資本增長(cháng)點(diǎn)。3G時(shí)代到來(lái)之后，游戲平臺會(huì )更加穩定和快速，兼容性更高，即“更好玩了”，像是升級的版本一樣，讓用戶(hù)在游戲的視覺(jué)和效果方面感覺(jué)更有體驗。

4G

第四代移動(dòng)電話(huà)行動(dòng)通信標準，指的是第四代移動(dòng)通信技術(shù)，外語(yǔ)縮寫(xiě)：4G。該技術(shù)包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式（嚴格意義上來(lái)講，LTE只是3.9G，盡管被宣傳為4G無(wú)線(xiàn)標準，但它其實(shí)并未被3GPP認可為國際電信聯(lián)盟所描述的下一代無(wú)線(xiàn)通訊標準IMT-Advanced，因此在嚴格意義上其還未達到4G的標準。只有升級版的LTEAdvanced才滿(mǎn)足國際電信聯(lián)盟對4G的要求）。

4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數據、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(mǎn)足幾乎所有用戶(hù)對于無(wú)線(xiàn)服務(wù)的要求。此外，4G可以在DSL和有線(xiàn)電視調制解調器沒(méi)有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個(gè)地區。很明顯，4G有著(zhù)不可比擬的優(yōu)越性。

第四代移動(dòng)通信系統可稱(chēng)為廣帶（Broadband）接入和分布網(wǎng)絡(luò )，具有非對稱(chēng)的超過(guò)2Mb/s的數據傳輸能力，數據率超過(guò)UMTS，是支持高速數據率（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(dòng)切換能力。

4G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸級數要比3G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸級數高一個(gè)等級。對無(wú)線(xiàn)頻率的使用效率比第二代和第三代系統都高得多，且抗信號衰落性能更好，其最大的傳輸速度會(huì )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(dòng)無(wú)線(xiàn)信息存取系統、移動(dòng)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手機系統下行鏈路速度為100mbps，上行鏈路速度為30mbps。其基站天線(xiàn)可以發(fā)送更窄的無(wú)線(xiàn)電波波束，在用戶(hù)行動(dòng)時(shí)也可進(jìn)行跟蹤，可處理數量更多的通話(huà)。

第四代移動(dòng)電話(huà)不僅音質(zhì)清晰，而且能進(jìn)行高清晰度的圖像傳輸，用途會(huì )十分廣泛。在容量方面，可在FDMA、TDMA、CDMA的基礎上引入空分多址（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)，包含衛星通信，能提供信息通信之外的定位定時(shí)、數據采集、遠程控制等綜合功能。它包括廣帶無(wú)線(xiàn)固定接入、廣帶無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、移動(dòng)廣帶系統和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò )（基于地面和衛星系統）。

4G優(yōu)點(diǎn)

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(huà)和其他移動(dòng)裝置無(wú)線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)Internet的速率，因此4G通信給人印象最深刻的特征莫過(guò)于它具有更快的無(wú)線(xiàn)通信速度。從移動(dòng)通信系統數據傳輸速率作比較，第一代模擬式僅提供語(yǔ)音服務(wù)；第二代數位式移動(dòng)通信系統傳輸速率也只有9.6Kbps，最高可達32Kbps，如PHS；第三代移動(dòng)通信系統數據傳輸速率可達到2Mbps；而第四代移動(dòng)通信系統傳輸速率可達到20Mbps，甚至最高可以達到高達100Mbps，這種速度會(huì )相當于2009年最新手機的傳輸速度的1萬(wàn)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(yíng)運商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò )的基礎上，進(jìn)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 )的蜂窩系統的帶寬高出許多。據研究4G通信的AT&T的執行官們說(shuō)，估計每個(gè)4G信道會(huì )占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò )的20倍。

通信靈活

從嚴格意義上說(shuō)，4G手機的功能，已不能簡(jiǎn)單劃歸“電話(huà)機”的范疇，畢竟語(yǔ)音資料的傳輸只是4G移動(dòng)電話(huà)的功能之一而已，因此未來(lái)4G手機更應該算得上是一只小型電腦了，而且4G手機從外觀(guān)和式樣上，會(huì )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(gè)性為前提，任何一件能看到的物品都有可能成為4G終端，只是人們還不知應該怎么稱(chēng)呼它。

智能性能高

第四代移動(dòng)通信的智能性更高，不僅表現于4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，例如對菜單和滾動(dòng)操作的依賴(lài)程度會(huì )大大降低，更重要的4G手機可以實(shí)現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，還應該考慮到現有通信的基礎，以便讓更多的現有通信用戶(hù)在投資最少的情況下就能很輕易地過(guò)渡到4G通信。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，未來(lái)的第四代移動(dòng)通信系統應當具備全球漫游，接口開(kāi)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過(guò)渡等特點(diǎn)。

提供增值服務(wù)

4G通信并不是從3G通信的基礎上經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的升級而演變過(guò)來(lái)的，它們的核心建設技術(shù)根本就是不同的，3G移動(dòng)通信系統主要是以CDMA為核心技術(shù)，而4G移動(dòng)通信系統技術(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(shí)現例如無(wú)線(xiàn)區域環(huán)路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等方面的無(wú)線(xiàn)通信增殖服務(wù)；不過(guò)考慮到與3G通信的過(guò)渡性，第四代移動(dòng)通信系統不會(huì )在未來(lái)僅僅只采用OFDM一種技術(shù)，CDMA技術(shù)會(huì )在第四代移動(dòng)通信系統中，與OFDM技術(shù)相互配合以便發(fā)揮出更大的作用，甚至未來(lái)的第四代移動(dòng)通信系統也會(huì )有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生，前文所提到的數字音訊廣播，其實(shí)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)的結合。

高質(zhì)量通信

盡管第三代移動(dòng)通信系統也能實(shí)現各種多媒體通信，為此未來(lái)的第四代移動(dòng)通信系統也稱(chēng)為“多媒體移動(dòng)通信。第四代移動(dòng)通信不僅僅是為了因應用戶(hù)數的增加，更重要的是，必須要因應多媒體的傳輸需求，當然還包括通信品質(zhì)的要求�？偨Y來(lái)說(shuō)，首先必須可以容納市場(chǎng)龐大的用戶(hù)數、改善現有通信品質(zhì)不良，以及達到高速數據傳輸的要求。

頻率效率高

相比第三代移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，第四代移動(dòng)通信技術(shù)在開(kāi)發(fā)研制過(guò)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(jìn)一步提高無(wú)線(xiàn)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(shí)涵蓋不同類(lèi)型的通信接口，也就是說(shuō)第四代主要是運用路由技術(shù)（Routing）為主的網(wǎng)絡(luò )架構。

費用便宜

由于4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問(wèn)題，讓更多的現有通信用戶(hù)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操作方式，因此相對其他技術(shù)來(lái)說(shuō)，4G通信部署起來(lái)就容易迅速得多；同時(shí)在建設4G通信網(wǎng)絡(luò )系統時(shí)，通信營(yíng)運商們會(huì )考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò )的基礎設施之上，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(hù)的費用。據研究人員宣稱(chēng)，4G通信的無(wú)線(xiàn)即時(shí)連接等某些服務(wù)費用會(huì )比3G通信更加便宜。

對于人們來(lái)說(shuō)，未來(lái)的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )系統是人類(lèi)有史以來(lái)發(fā)明的最復雜的技術(shù)系統。的確，第四代無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )在具體實(shí)施的過(guò)程中出現大量令人頭痛的技術(shù)問(wèn)題，大概一點(diǎn)也不會(huì )使人們感到意外和奇怪。第四代無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )存在的技術(shù)問(wèn)題多和互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)，并且需要花費好幾年的時(shí)間才能解決。

5G

第五代移動(dòng)電話(huà)行動(dòng)通信標準，也稱(chēng)第五代移動(dòng)通信技術(shù)，外語(yǔ)縮寫(xiě)：5G。也是4G之后的延伸，正在研究中。目前還沒(méi)有任何電信公司或標準訂定組織（像3GPP、WiMAX論壇及ITU-R）的公開(kāi)規格或官方文件提到5G。中國（華為）、韓國（三星電子）、日本、歐盟都在投入相當的資源研發(fā)5G網(wǎng)絡(luò )。

5G技術(shù)指標

標志性能力指標為“Gbps用戶(hù)體驗速率”，一組關(guān)鍵技術(shù)包括大規模天線(xiàn)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。大規模天線(xiàn)陣列是提升系統頻譜效率的最重要技術(shù)手段之一，對滿(mǎn)足5G系統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(guò)增加基站部署密度，可實(shí)現百倍量級的容量提升，是滿(mǎn)足5G千倍容量增長(cháng)需求的最主要手段之一；新型多址技術(shù)通過(guò)發(fā)送信號的疊加傳輸來(lái)提升系統的接入能力，可有效支撐5G網(wǎng)絡(luò )千億設備連接需求；全頻譜接入技術(shù)通過(guò)有效利用各類(lèi)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 )架構基于SDN、NFV和云計算等先進(jìn)技術(shù)可實(shí)現以用戶(hù)為中心的更靈活、智能、高效和開(kāi)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(dòng)通信系統中的兩大雙工制式。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(shí)還引入了新的SDL（補充下行）與SUL（補充上行）頻段。

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