互聯網在設計之初，目的之一是針對所有通訊手段實現普遍兼容，因此互聯網是沒有自己獨有的通訊手段的。
互聯網體系結構中，重要的一個層級就是通訊系統，它本身不是計算機網絡，而是計算機網絡的通訊手段，包括早期的電路通信、光纖、有線、無線、3G、4G、5G等，這些其實都不屬於互聯網的範疇。2G、3G、4G中的G是指移動通信系統的代際分割，包括：1G
二戰時期的“第一代移動通信系統”
"1G"的準確說法是"第一代移動通信系統"，即"模擬蜂窩移動通信"技術。這個時代的王者--摩托羅拉的"大哥大"就是使用的1G通信技術。1G採用電路交換，類似於傳統電話網，最早的Modem（調制解調器）的技術可以支持9.6Kbps的數據傳輸。Modem的主要作用就是在計算機和網絡之間進行數字/模擬信號的轉換。調製即電腦輸出數據轉換成模擬信號的過程，解調即模擬信號轉換成電腦可識別的數字信號的過程。按照調製解調協議的不同，數據傳輸速度亦各不相同。56Kbps有ITU V.90、Rockwell K56Flex和US Robotics X2三種協議；33.6Kbps的協議是ITU-TSS V.34+，14.4K bit/秒的協議是V.32bis；9.6Kbps的協議是V.32，更慢的協議還有V.23、V22bis、V.22 Bell 103/212A和V.21。移動性和蜂窩組網的特性就是從第一代移動通信開始的，1G主要有兩種制式，分別是來自美洲的AMPS和來自歐洲的TACS，但是1G是模擬通信，抗干擾性能差，同時簡單的使用FDMA技術使得頻率複用度和系統容量都不高。
2G
1980年代後期，隨著大規模集成電路、微處理器與數字信號的應用更加成熟，當時的移動運營商逐漸轉向了數字通信技術，開始了第二代移動通信的時代
。2G雖然仍然是電路交換，但數字信道替代了傳統的模擬信號，才有可能使蘋果推出iPhone，成就一個顛覆舊時代的手機品牌。 第二代移動通信
2G主要的制式也是兩個，分別是來自歐洲ETSI組織的GSM（GPRS/EDGE）和來自美洲以高通公司為主力的TIA組織的CDMA IS95/CDMA2000 1x。最早期的GSM提供的數據業務是通過CSD的方式進行的，速率大約為9.6Kbps；後來更為先進的GPRS代替了CSD，GPRS理論最高速率為171Kbps；再之後出現了GPRS的強化版EDGE，理論最高速率達到了473Kbps，幾乎是GPRS的三倍。CDMA是一種多路方式，多路信號只佔用一條信道，通道寬度名義上是1.23MHz，數字和擴頻技術的結合應用使得單位帶寬信號數量比模擬方式成倍增加，用於美國蜂窩電話的CMDAOne標準提供單通道14.4Kbps和八通道115Kbps的傳輸速度，CDMA網絡最高的傳輸速度沒有明確的說明，但據2008年聯通官方網站顯示可以達到153.6Kbps。
3G
第三代移動通信
其實前兩代系統中，並沒有一個國際組織做出明確的定義說什麼是1G，什麼是2G，而是靠各個國家和地區的通信標準化組織自己制定協議。但是到了3G，ITU（國際電信聯盟）提出了IMT-2000，要求符合IMT-2000要求的才能被接納為3G技術。ITU向全世界徵集IMT-2000標準的時候，許多國家和地區的通信標準化組織都提出了自己的技術，比如歐洲的ETSI和日本的ARIB/TTC提出了關鍵參數和技術大致相同的WCDMA技術。隨後成立3GPP組織，對WCDMA進行了標準化，所謂的標準化就是技術PK和口水仗後，形成一份統一的協議，保證彼此接口的兼容。中國當時提出了TD-SCDMA，隨後加入到3GPP組織中，與來自ETSI的UTRA TDD進行了融合，完成了標準化。所以3G主流的制式主要就是WCDMA、CDMA2000 EVDO、TD-SCDMA，後來IEEE組織的Wimax也獲准加入IMT-2000家族，也成了3G標準，由此，第三代移動通信技術體系正式確立。WCDMA支持384Kbps到2Mbps不等的數據傳輸速率。中國電信提供的CDMA2000技術支持理論速度下行3.1Mbps上行1.8Mbps的數據傳輸。中國大唐電信公司的TD-SCDMA當時標稱傳輸速率是下行：2.8Mbps，上行：2.2Mbps，TD-SCDMA的另一大亮點是可實現不經過2.5G的中間環節，直接向3G過渡。
4G
第四代移動通信採用了分組交換技術，其核心網絡已經開始向全IP化演進，你可以理解4G是集3G與WLAN於一體的通信技術，能夠快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像等。4G標準的制定主要是兩個組織，一個是3GPP組織，代表了絕大多數傳統的運營商、通信設備製造商等，LTE/LTE-Advanced出自其手。另一個就是代表著互聯網"勢力"的IEEE組織，推出了Wimax的後續，也就是WierlessMAN-Advanced，這可以說是互聯網對通信界的一次"強滲透"。
第四代移動通信
目前4G中以LTE的應用最廣泛，LTE相對於3G的改變，首先是網絡架構的大變化，LTE拋棄了2G、3G一直沿用的"基站-基站控制器（2G）/無線資源管理器（3G）-核心網"這樣的網絡結構，而改成基站直連核心網，整個網絡更加扁平化，降低時延，提升用戶感受。LTE核心網邁向全IP化，統一由IMS承載業務。空中接口的關鍵技術也拋棄3G的CDMA而改成OFDM，其在大帶寬上比CDMA更加具備可行性和適應性，大規模使用MIMO技術提升了頻率複用度，跨載波聚合能獲得更大的頻譜帶寬從而提升速率。4G通信技術包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式。FDD-LTE模式去掉必要的控制信道開銷，在20M帶寬情況下，大概可支持150Mbps的傳輸速率。TD-LTE理論峰值傳輸速率為下行100Mbps、上行50Mbps。
5G
2019年到2020年，全球營運商將陸續推出5G商業服務，如果4G的100Mbps數據傳輸速度是一個單位，5G可高達10~20Gbps，是4G的100~200倍。容量與能耗方面，5G將實現對物聯網(IoT)、智慧家庭、VR/AR、工業4.0智慧工廠、車聯網、遠程醫療等應用的支持，因此需要容納更多設備連接、同時維持低功耗的續航能力。
5G是全IP化的網絡，低時延和大規模物聯網連接，意味著網絡能提供多樣化的服務，可以提供高速海量設備的接入，因此必將帶來更高的地址需求，因此5G還將大幅帶動IPv6的規模部署和普遍應用。5G的容量是4G的1000倍，峰值速率10Gbps~20Gbps，並引入Massive MIMO等關鍵技術。IPv6所提供的大地址空間和更高的安全性能也將成為5G時代的必須。國際電信聯盟IMT-2020表示，5G通用規範將支持每平方公里100萬個互聯網設備、1毫秒延遲以及數據包從一點到另一個點的時間量、更高的能效和頻譜效率，以及高達每秒20G的峰值數據下載速度。以自動駕駛汽車為例，車輛間能以0.001秒的速度交換數據。
有一個說法認為："5G既是商業模式的轉型，也是一個端到端的生態系統，它將打造一個全移動和全連接的社會，交付始終如一的服務體驗，通過現有的和新的用例，以及可持續發展的商業模式，為客戶和合作夥伴創造價值。"這究竟是一種怎樣的體驗，我們需要拭目以待。
（來源：《中國教育網絡》2019年4月刊）
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