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4G 行動網路是什麼?|PanX 每週單字

2014 年被稱為台灣 4G 元年,各家電信廠商無不狂推廣告,強調 4G 傳輸速度之快,讓生活更美好,鼓勵用戶速速升級。但 4G 到底是什麼?

4G 的 G,其實是行動電話通訊演進世代(Generation)的縮寫,顧名思義,4G 指的是第四代行動通訊技術(The Fourth generation)。

根據國際電信聯盟(ITU)定義 4G 標準的「IMT-Advanced 規範」,使用者在高速移動的狀態下,資料傳輸率達到每秒 100 Mbps,而處於靜態時的傳輸速率達到每秒 1 Gbps的速度,就可稱為 4G。

目前 4G 的技術可分成三類,分別為 3GPP 聯盟提出的長期演進技術 LTE(Long Term Evolution)和演進式高速封包存取 HSPA+(High Speed Packet Access),以及 IEEE協會提出的全球互通微波存取 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)。其中改良版的 LTE-Advanced 是國際行動通訊業者間較主流的規格,也是速度最快的。

撥出第一通行動通訊的不是手機,而是汽車?

行動通訊的發展歷史可以回溯到 1946年,貝爾實驗室的 Alton Dickieson 和 D. Mitchell,以及美國電報電話公司(AT&T)未來的 CEO H.I. Romnes 組成的團隊,他們在一台汽車裡架設無線電設備,並撥出歷史上第一通行動電話通訊。

1947 年,AT&T 將特高頻無線電系統(VFH)和電話網路連接,設置第一個行動網路。1983 年,美國摩托羅拉(Motorola)公司的 Martin Cooper 博士研發出第一代 1G 行動電話「Motorola DynaTAC 8000X」。當時手提電話因為外型巨大加上只有富貴階級可使用的印象,而有了「大哥大」的稱呼。

1991 年 2G 行動網路正式啟用,行動電話也開始蓬勃發展。2001 年,以網際網路協定 IP 為基礎的第三代行動通訊系統(3G)問世。接著,完全以 IP 為基礎的 4G 高速行動網路誕生,改善了3G 語音和多媒體訊息協定分開傳輸所導致效率不佳問題。

來一趟 4G LTE 的資訊傳輸神奇之旅

當使用者拿出搭配 4G LTE 的手機,想要打電話、傳文字或影音檔案給世界另一個角落的朋友看時,手機首先會把輸入的訊息轉換成數位資料並進行壓縮。壓縮後的檔案會被切割成數個小封包(Data Packets),標記上接收者的位置,然後透過最近的行動電話基地台傳送到封包交換系統。

交換系統再透過較便宜、不壅塞的路徑,例如由衛星地面站上傳到衛星、或從海岸邊的交換站傳入地下電纜,把封包傳輸到目的地。當朋友接收用的設備收到這些封包時,會再依照指示,把封包解壓縮,編寫回原本的電話訊息、文字或照片。

目前歐盟、韓國、日本和中國開始投入 5G 的研發行列,相信未來智慧型載具、平板電腦與遊戲機等科技產品伴隨著高速網路的進展,會發展出更多驚人的數位體驗。

參考資料:

關於作者


Valerie

PanX 編輯,興趣多多,書籍雜食者。

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