【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，更加速通信技術的革新，在幾年間，數據傳輸率的增加讓用戶享受高速移動網絡新體驗，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，就是手機上網的速度更快，并不了解背后的科學含意，本文將從一步步帶領讀者認識這些技術背后的原理，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，是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音及數據信息，速率一般在幾百kbps以上。3G是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統，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2.8Mbit/s），上行速度峰值也可達384kbit/s。不可能像網上說的每秒2G，當然，下載一部電影也不可能瞬間完成。

3G應用領域

寬帶上網

寬帶上網是3G手機的一項很重要的功能，屆時我們能在手機上收發語音郵件、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用要等到3G時代，但其實的無線互聯網門戶也已經可以提供。盡管的GPRS網絡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

與傳統的OA系統相比，手機辦公擺脫了傳統OA局限于局域網的桎梏，辦公人員可以隨時隨地訪問政府和企業的數據庫，進行實時辦公和處理業務，極大地提高了辦公和執法的效率。

視頻通話

3G時代，傳統的語音通話已經是個很弱的功能了，到時候視頻通話和語音信箱等新業務才是主流，傳統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展。

3G時代被談論得最多的是手機的視頻通話功能，這也是在國外最為流行的3G服務之一。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網絡的高速數據傳輸，3G手機用戶也可以“面談”了。當你用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牌照的發放解決了一個很大的技術障礙，TD和CMMB等標準的建設也推動了整個行業的發展。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量上不斷提升，突破技術瓶頸，真正大規模被應用。

無線搜索

對用戶來說，這是比較實用型的移動網絡服務，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慣。

手機音樂

在無線互聯網發展成熟的日本，手機音樂是最為亮麗的一道風景線，通過手機上網下載音樂是電腦的50倍。3G時代，只要在手機上安裝一款手機音樂軟件，就能通過手機網絡，隨時隨地讓手機變身音樂魔盒，輕松收納無數首歌曲，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保持聯系，完成辦公功能。這包括移動辦公、移動執法、移動商務等等。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，移動電子商務是3G時代手機上網用戶的最愛。90%的日本韓國手機用戶都已經習慣在手機上消費，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服務，就可以通過手機查詢商品信息，并在線支付購買產品。高速3G可以讓手機購物變得更實在，高質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，讓手機購物變為新潮流。

手機網游

與電腦的網游相比，手機網游的體驗并不好，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準，指的是第四代移動通信技術，外語縮寫：4G。該技術包括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無線標準，但它其實并未被3GPP認可為國際電信聯盟所描述的下一代無線通訊標準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才滿足國際電信聯盟對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的要求。此外，4G可以在DSL和有線電視調制解調器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區。很明顯，4G有著不可比擬的優越性。

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

4G移動通信技術的信息傳輸級數要比3G移動通信技術的信息傳輸級數高一個等級。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”服務的10000倍。除了高速信息傳輸技術外，它還包括高速移動無線信息存取系統、移動平臺的拉技術、安全密碼技術以及終端間通信技術等，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。其基站天線可以發送更窄的無線電波波束，在用戶行動時也可進行跟蹤，可處理數量更多的通話。

第四代移動電話不僅音質清晰，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網，包含衛星通信，能提供信息通信之外的定位定時、數據采集、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、移動廣帶系統和互操作的廣播網絡（基于地面和衛星系統）。

4G優點

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。從移動通信系統數據傳輸速率作比較，第一代模擬式僅提供語音服務；第二代數位式移動通信系統傳輸速率也只有9.6Kbps，最高可達32Kbps，如PHS；第三代移動通信系統數據傳輸速率可達到2Mbps；而第四代移動通信系統傳輸速率可達到20Mbps，甚至最高可以達到高達100Mbps，這種速度會相當于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。

網絡頻譜寬

要想使4G通信達到100Mbps的傳輸，通信營運商必須在3G通信網絡的基礎上，進行大幅度的改造和研究，以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡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，估計每個4G信道會占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網絡的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，例如對菜單和滾動操作的依賴程度會大大降低，更重要的4G手機可以實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應當具備全球漫游，接口開放，能跟多種網絡互聯，終端多樣化以及能從第二代平穩過渡等特點。

提供增值服務

4G通信并不是從3G通信的基礎上經過簡單的升級而演變過來的，它們的核心建設技術根本就是不同的，3G移動通信系統主要是以CDMA為核心技術，而4G移動通信系統技術則以正交多任務分頻技術（OFDM）最受矚目，利用這種技術人們可以實現例如無線區域環路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等方面的無線通信增殖服務；不過考慮到與3G通信的過渡性，第四代移動通信系統不會在未來僅僅只采用OFDM一種技術，CDMA技術會在第四代移動通信系統中，與OFDM技術相互配合以便發揮出更大的作用，甚至未來的第四代移動通信系統也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生，前文所提到的數字音訊廣播，其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術，同樣是利用兩種技術的結合。

高質量通信

盡管第三代移動通信系統也能實現各種多媒體通信，為此未來的第四代移動通信系統也稱為“多媒體移動通信。第四代移動通信不僅僅是為了因應用戶數的增加，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的要求�？偨Y來說，首先必須可以容納市場龐大的用戶數、改善現有通信品質不良，以及達到高速數據傳輸的要求。

頻率效率高

相比第三代移動通信技術來說，第四代移動通信技術在開發研制過程中使用和引入許多功能強大的突破性技術，例如一些光纖通信產品公司為了進一步提高無線因特網的主干帶寬寬度，引入了交換層級技術，這種技術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（Routing）為主的網絡架構。

費用便宜

由于4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問題，讓更多的現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，這些技術保證了4G通信能提供一種靈活性非常高的系統操作方式，因此相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易迅速得多；同時在建設4G通信網絡系統時，通信營運商們會考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，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的費用。據研究人員宣稱，4G通信的無線即時連接等某些服務費用會比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絡系統是人類有史以來發明的最復雜的技術系統。的確，第四代無線通信網絡在具體實施的過程中出現大量令人頭痛的技術問題，大概一點也不會使人們感到意外和奇怪。第四代無線通信網絡存在的技術問題多和互聯網有關，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準，也稱第五代移動通信技術，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準訂定組織（像3GPP、WiMAX論壇及ITU-R）的公開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5G網絡。

5G技術指標

標志性能力指標為“Gbps用戶體驗速率”，一組關鍵技術包括大規模天線陣列、超密集組網、新型多址、全頻譜接入和新型網絡架構。大規模天線陣列是提升系統頻譜效率的最重要技術手段之一，對滿足5G系統容量和速率需求將起到重要的支撐作用；超密集組網通過增加基站部署密度，可實現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；新型多址技術通過發送信號的疊加傳輸來提升系統的接入能力，可有效支撐5G網絡千億設備連接需求；全頻譜接入技術通過有效利用各類頻譜資源，可有效緩解5G網絡對頻譜資源的巨大需求；新型網絡架構基于SDN、NFV和云計算等先進技術可實現以用戶為中心的更靈活、智能、高效和開放的5G新型網絡。

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，同時還引入了新的SDL（補充下行）與SUL（補充上行）頻段。

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