行動電話世代

行動電話的世代

1G：類比語音。

2G：數位語音。

• GSM 系統採用電路交換的語音通道來打電話和傳送簡訊。2G 架構包括基地台子系統 (Base Station Subsystem, BSS) 和 網路子系統(Network SubSystem, NSS)。BSS 由基地台接收站 (Base Transceiver Station, BTS) 以及基地台控制器 (Base Station Controller, BSC) 所組成，負責無線傳輸的排程以及 MAC 的控制訊息。NSS 主要元件為無線交換機中心 (Mobile Switching Center, MSC)，負責接入公共交換電話網路(PSTN)。
• GPRS 系統提供封包交換功能來上網，但仍使用語音通道傳送資料封包，所以速度很慢。2.5G 架構在 GSM 架構加上 GPRS 核心網路，主要由 SGSN (Serving GPRS Support Node) 和 GGSN(Gateway GPRS Support Node) 所組成，負責 IP 網路資料傳遞。BSC 會依據收到的資料決定要傳送到 NSS 或是 GPRS 核心網路。

3G：行動上網。UMTS (Universal Mobile Telecommunications System, 通用行動通訊系統) 由 3GPP 基於 GSM 發展，使用新的 W-CDMA 無線介面等構成的通用無線接入網 (GRAN) 連入不同的骨幹網路 (電路交換或封包交換)，如網際網路、ISDN、GSM 或者 UMTS網路，可以用更快的速度上網。

• 2006 出現智慧型手機

4G：完全 IP 封包化，行動寬頻上網。

• 4G (2008)
• 4G LTE (2010)
• LTE Advanced：引進 CA、MIMO，1Gbps
• LTE Advanced Pro: >3Gbps, < 2ms 延遲。引進 Full Dimension Massive MIMO、低速低功耗網路。

4G LTE 的傳輸是使用 IP 分封交換 (Packet Switching)，不同於 2G / 3G 所使用的電路交換 (Circuit Switched) 傳輸方式。
語音通話服務可以透過 CSFB、SGLTE 或 VoLTE 等方法來達到 。

* CSFB (Circuit Switched Fallback)：上網用 4G，語音切回 3G
* SGLTE (Simultaneous GSM and LTE)：同時使用 4G 及 GSM (較耗電)
* SVLTE (Simultaneous Voice and LTE)：同時使用 4G 及 CDMA (較耗電)
* SRVCC (Single Radio Voice Call Continuity)：3GPP 標準，話音通話在 VoLTE 跟 2G/3G 之間切換時能維持通話連續性，在 LTE 覆蓋率不佳的環境可確保通話不中斷。

### VoLTE [[教學]何謂VoLTE？認識新一代高品質語音通話服務]

5G：三大面向：大容量 (達 20Gbps)，低延遲 (<1ms)，大量低價 IoT 連結。M2M

• 應用：更高畫質的影片、更快的檔案傳輸、可靠的即時控制應用...
• Band Steering (頻段引導)：引導使用較好的頻段
• Client Steering (裝置引導)：引導使用較好的 AP
• Seamless Roaming (無縫漫遊)：毫秒切換 AP

世代	系統名稱	調變方式	多工方式	通道頻寬	資料傳輸率	頻譜效率
2G	GSM	GMSK	FDMA/TDMA	200KHz	9.6K/14.4K	0.05/0.07
2.5G	GPRS	GMSK	FDMA/TDMA	200KHz	9.6K/115K	0.05/0.58
2.75G	EDGE	8PSK	FDMA/TDMA	200KHz	384K/384K	1.92/1.92
3G	W-CDMA	QPSK	FDMA/CDMA	5MHz	64K/2M	0.01/0.40
3.5G	HSDPA	16QAM	FDMA/CDMA	5MHz	384K/14.4M	0.08/2.88
3.75G	HSUPA	QPSK	FDMA/CDMA	5MHz	5.76M/14.4M	1.15/2.88
4G	LTE	64QAM	FDMA/OFMA	20MHz	50M/100M	2.5/5
4G	LTE-A	64QAM	FDMA/OFMA	100MHz	500M/1G	5/10
4.5G	LTE-A Pro	256QAM	?/?	?	?/3G (32CA)	?/?

「頻譜效率」(Spectrum efficiency) 是單位頻寬 (Hz) 有多少資料傳輸率 (bps)。

調變技術 (Modulation)

2G 以後是採用數位調變，用不同波形 (symbol) 的類比電磁波 (包括用振幅大小、頻率高低、相位不同等) 來代表 0 與 1 的數位訊號。數位調變的優點包括可以偵錯與除錯、壓縮與解壓縮、加密與解密、更好的抗雜訊能力等。

多工技術 (Multiplex)

將電磁波給不同的使用者使用，常見的包括下列 4 種：

• 分時多工接取 (TDMA)：依照「時間先後」區分。
• 分頻多工接取 (FDMA)：依照「頻率範圍不同」區分。
• 分碼多工接取 (CDMA)：用不同的碼加密資料後傳送，只有有特定碼的接收端以不同的密碼來分辨要接收的訊號。
• 正交分頻多工 (OFDM)：使用彼此頻率「正交」的 FDMA。LTE / LTE-A、無線區域網路 (IEEE802.11a/g/n)、數位電視 (DTV)、數位音訊廣播 (DAB) 都有使用。

通常同時使用兩種以上的多工技術來增加資料傳輸率，滿足每個人都要使用的需求。

參考來源

http://technews.tw/2015/10/12/3g、4g、5g-meaning-part-two