逆时针：5G 和之前 G 的故事

随着首批 5G 智能手机即将推出，我们认为现在是回顾各个“G”（移动电话和数据的几代）的最佳时机。

注意：我们将重点关注 GSM 方面，无论如何，GSM 和 CDMA 都会融合在 4G 技术上。

2G：电路交换数据

CSD 是最早为手机提供互联网连接的数字方法（1G 或 AMPS 是模拟系统）。数据速度相当慢，在 GSM 网络上通常为 9.6Kbps，在 CDMA 网络上通常为 14.4Kbps。

尽管如此，它的速度还是足以处理小型 WAP 网站、发送和接收电子邮件甚至传真信息。诺基亚 9110 Communicator 预装了传真应用程序，这在当时是一件大事。

CSD 本质上是手机版本的拨号上网，只不过由于网络一开始就是数字化的，因此不需要模拟到数字的步骤（还记得拨号上网的声音吗？）。

高速 CSD 面世后，它使用多个通道来提供更快的连接 - 最多绑定 4 个通道，速度为 115Kbps（在某些网络上最多绑定 8 个通道）。还使用了一些其他技巧来提高速度，但这给网络带来了太大的压力。

不过，我们会看到这种技巧一次又一次地被使用——占用多个通道是提高速度最简单的方法。

2.5G：通用分组无线服务

CSD 是按分钟计费的（就网络而言，它与通话相同），而 GPRS 是按兆字节出售的。它并不比 HS-CSD 快多少，提供的速度约为 56-114Kbps。

但速度并不是 GPRS 的重要因素——现在该谈谈电路交换网络与分组交换网络了。电路交换本质上意味着在基站之间建立物理连接，并且该连接的所有容量都专用于用户。一旦用户结束通话（或 CSD 会话），连接就会断开。

分组交换将数据分成小块，并可以通过同一连接向任意数量的用户传送数据包。这意味着它更容易扩展，并可以根据用户的需求进行调整。

这样可以实现持续连接——当用户不浏览或下载电子邮件时，无需“拨号”，手机根本不会发送任何数据包。它不会像 CSD 那样占用电路，而是将未使用的容量留给其他用户。

这样做的主要优势是手机可以一直在线，这对于“即时”通信渠道的发展至关重要。例如即时消息（例如 Wireless Village），还有推送电子邮件和一键通。

2.75G：增强数据速率，实现 GSM 演进

EDGE 或“增强型 GPRS”于 2003 年开始出现，是对现有 GPRS 网络的“附加”增强。它使用更先进的调制方案，与旧的 2.5G 标准相比，在相同带宽上的数据速率提高了三倍。

典型的 EDGE 连接使用 4 个时隙提供高达 236Kbps 的速率。延迟并不大，当网络负载过大时可能会上升到 150ms。不过，与 GPRS 的 600-700ms 延迟相比，这是一个巨大的改进。

3G：通用移动通信系统

UMTS（俗称 3G）网络在 2004-2005 年间开始流行（尽管日本的 NTT 早在 2001 年就推出了 3G 网络）。普通网络的最高速度为 384Kbps，但开发了几个附加组件，首次将其速度提升至兆比特范围。

3.5G：高速下行链路分组接入

第一个 HSDPA 标准将速度提升至 3.6Mbps，并显著降低了延迟。该协议的最新版本将理论最高速度提高了近 100 倍，达到 337.5Mbps。

虽然 HSDPA 略微提高了上传速度，但 HSUPA 是专门为该任务开发的（U 代表上传）。第一版承诺上行速度高达 5.76Mbps。这两项技术合称为 HSPA。

HSPA+ 是作为 3G 和 4G 之间的中间步骤而开发的，其速度更快（同样，这要归功于使用多个信道）。

这些网络具有可选的全 IP 架构，其中基站通过以太网与网络通信。

4G：长期演进

最初，它被称为 3.95G，LTE Advanced 被设定为首个 4G 网络。后来，运营商的广告代理介入，把事情搞得一团糟。一些网络甚至试图将 HSPA+ 重新标记为“4G”。此时，“G”开始变得毫无意义。

LTE 规格允许最高 300Mbps 的下载速度和 75Mbps 的上传速度，尽管最早的手机只能支持较低的速度（例如 100Mbps 的下载速度）。延迟可能低至 5ms，用户几乎察觉不到。

当然，实际速度和延迟并不那么好。这是一份 AT&T 报告（警告：PDF），列出了其在美国各个城市的 HSPA、HSPA+ 和 LTE 网络的网络延迟。看起来 2016 年 LTE 网络的平均延迟为 30-40 毫秒，HSPA 为 50-70 毫秒。

LTE 语音利用了现在强制要求的全 IP 网络架构。这是一个通过 4G 连接工作的 VoIP 系统，由于可用带宽更高，它提供了更好的音频质量（以高清语音的形式销售）。注意：旧网络也支持高清语音。

大多数运营商仍支持老式电路交换语音通话，但有些运营商不支持——印度的 Jio 只提供 VoLTE 通话。随着这项技术以及 RCS 的推进，2G 网络的最后残余可能会在未来十年内被淘汰。