2022年移动通信技术的发展 .pdf
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1、第一代模拟系统对应的接入技术是频分多址技术FDMA ,它仅能提供9.6kbits 通信带宽。 其典型系统,如美国的模拟电话系统AMPS 、北欧的移动电话系统NMT 、英国的全接入通信系统TACS 等。第二代窄带数字系统的接入技术主要有时分多址技术TDMA 和码分多址技术 CDMA 两种,它可以提供 9.628.8kbits 的传输速率。 其典型系统,如欧洲的全球移动通信系统GSM 、北美的数字增强型系统IS-136 、CDMAOne IS-95A、IS-95B、日本的个人数字蜂窝系统PDC等。与第一代模拟蜂窝移动通信相比,第二代移动通信系统具有保密性强、频谱利用率高、能提供丰富的业务、标准化程
2、度高等特点。无论是第一代还是第二代, 主要针对话音通信设计的, 话音仍是当前和未来一段时间内移动 通信市场 的基石和主阵地。 数字话音移动通信仍是移动通信的主流市场。 特别对发展中国家而言, 人们对通信的需求还主要集中在话音领域,所以,在未来几年中,第二代数字话音通信仍然是这些国家移动通信市场的重点和支柱。随着全球范围的 Internet用户数爆炸式的增长, 目前移动数据业务的上升势头也非常迅猛,这使得我们充分相信:在移动通信中,数据通信量也将在某一天超过话音通信。但要完成专门针对未来多媒体通信的第三代系统建设还需时日,所以如何利用现有的第二代数字系统实现数据通信,是填补市场需求空间的必然选择
3、。 分析家们认为,实际 3G技术所具备的功能绝大部分其实完全就可以在目前第二代无线技术的基础上实现, 特别是随着移动通信和因特网服务快速发展而名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 14 页 - - - - - - - - - 随之产生的移动数据通信要求。其方法有两种: 一是在以电话为主的蜂窝移动通信系统中增加传送数据的能力;二是移动通信与因特网的结合。由此产生了几种相关技术,如通用分组无线服务 GPRS 技术;增强数据速率改进ED GE技术;IS-95B 利用码
4、聚集技术; CDMA20001x技术、无线应用协议WAP 技术;蓝牙 Bluetooth技术等。其中, GPRS和 CDMA2000 1x ,特别是 GPRS 作为基于 GSM 的分组交换技术,格外引人注目,对我国来说也具有特别重要的现实意义。 GPRS是迎合 GSM 移动通信市场和全球因特网的迅猛发展和日益融合而推出的,它为 GSM 运营商由仅提供话音业务向提供综合信息服务业务领域拓展提供了重要的网络平台,并为 GSM 向第三代移动通信的过渡打下基础,被喻为未来 3G市场的助推器 。它有如下特点:一是从无线部分到有线部分提供端到端的分组数据传输,无线部分可按需动态分配话音和分组信道,更为有效
5、地利用频率资源; 二是向用户提供更高的接入速率115kbit s为有效地提供短消息、 WAP 等原有数据业务;四是底层基于TCP IP协议,可与因特网进行无缝连接;五是可提供按时间、流量、内容等更加灵活的计费方式; 六是依靠 GSM 的广阔覆盖, 可提供随时随地的数据接入;七是对原有GSM 设备无需进行大的改动。 专家普遍认为,GPRS 是 GSM 向第三代系统过渡,同时又兼顾现有第二代系统的2.5G系统。在 GPRS 后,如果 GSM 运营商没有第三代的频谱,则可以通过EDGE 技术把速率提到 384kbit s, 接近第三代移动通信系统的水平。如果运营商拥有第三代的频谱,则可以从GPRS
6、直接过渡到第三代。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 14 页 - - - - - - - - - 【第一代】第一代移动通信系统是模拟移动通信系统,在 20 世纪初开始了商业运营试验。它对移动通信的最大贡献是使用蜂窝结构,频带可重复利用,实现大区域覆盖;支持移动终端的漫游和越区切换,实现移动环境下不间断通信。第一代移动通信系统的出现和发展,最重要的特点是体现在移动性上,这是其他任何通信方式和系统不可替代的, 从而结束了过去无线通信发展过程中时常被其他通信手段替
7、代而处于辅助地位的历史。【第二代】第二代移动通信系统是目前广泛使用的数字移动通信系统GSM 及窄带 CDMA (也叫 cdmaone IS95CDMA ) ,数字信号处理技术是其最基本的技术特征,提供了更高的频谱效率更先进的漫游。它对移动通信发展的重大贡献是使用SIM 卡,轻小手机和大量用户的网络支撑能力。使用 SIM 卡作为移动通信用户个人身份和通信记录的载体,为移动通信管理、运营和服务带来极大便利。【第三代】第三代移动通信系统是正在全力投入开发的系统,其最基本的特征应当是智能信号处理技术,实现基于话音业务为主的多媒体数据通信,更高的频谱效率、更高的服务质量及低成本。实现全球无线覆盖,真正实
8、现“ 任何人,在任何地点、任何时间与任何人” 都能便利的通信。【第四代】第四代移动通信系统是多功能集成的宽带移动通信系统,是宽(广)带接入IP 系统,现在处在概念阶段,可提供的最大带宽为100Mbps。第四代移动通信将以宽带、接入因特网、具有多种综合功能的系统形态出现,很可能到2010 年就会出现相关的实验系统和手机模型(1)网络覆盖的无缝化,即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。(2)宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。(3)融合趋势明显加快,包括:技术融合、网络融合、业务融合。(4)数据速率越来越高,频谱带宽越来越宽,频段越来越高,覆盖距离
9、越来越短。(5)终端智能化越来越高,为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。(6)从两个方向相向发展移动网增加数据业务:1xEV-DO 、HSDPA 等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续;另外, WiMAX的出现加速了新的3G 增强型技术的发展; 固定数据业务增加移动性:WLAN 等技术的出现使数据速率提高,固网的覆盖范围逐渐扩大,移动性逐渐增加 ;移动通信、宽带业务和WiFi 的成功,促成802.16/WiMAX等多种宽带无线接入技术的诞生。3G 是英文 3rd Generation 的缩写,指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代
10、GSM、TDMA 等数字手机 (2G),第三代手机一般地讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。【WCDMA 】WCDMA全名是 Wideband CDMA ,中文译名为 “ 宽带分码多工存取” ,它可支持384Kbps 到 2Mbps 不等的数据传输速率,在高速移动的状态,可提供384Kbps 的传输速率,在低速或是室内环境下,则可提供高达 2Mbps 的传输速率。而GSM 系统目前只能传9.6Kbps,固定线路Modem 也只是 56Kbps 的速率,由此可见 WCD
11、MA 是无线的宽带通讯。WCDMA 全名是 Wideband CDMA ,中文译名为 “ 宽带分码多工存取” ,它可支持384Kbps 到 2Mbps 不等的数据传输速率,在高速移动的状态,可提供384Kbps 的传输速率,在低速或是室内环境下,则可提供高达2Mbps 的传输速率。 而 GSM 系统目前只能传送9.6Kbps,固定线路 Modem 也只是 56Kbps 的速率, 由此可见 WCDMA是无线的宽带通讯。此外,在同一些传输通道中,它还可以提供电路交换和分包交换的服务,因此, 消费者可以同时利用交换方式接听电话,然后以分包交换方式访问因特网,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载
12、- - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 14 页 - - - - - - - - - 这样的技术可以提高移动电话的使用效率,使得我们可以超过越在同一时间只能做语音或数据传输的服务的限制。在费用方面, WCDMA 因为是借助分包交换的技术,所以,网络使用的费用不是以接入的时间计算,而是以消费者的数据传输量来定。在欧洲、美国和日本制造公司的共同努力下,日本NTT DoCoMo 的 WCDMA 测试系统,将可在2001 年商业化,到时大家就可以看到所谓的第三代行动通讯给用户带来的便利了。【CDMA2000 】由
13、美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、Lucent 和韩国三星参与,韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA One 数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMA One 结构直接升级到3G,建设成本低廉。但目前使用CDMA 的地区只有日、韩和北美,所以CDMA2000 的支持者不如WCDMA 多。不过 CDMA2000 的研发却是目前各标准中进度最快的,许多3G 手机已经率先面世。由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、Lucent和韩国三星参与,韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA One 数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMA One 结构直接升级到3G,建设成
14、本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美,所以CDMA2000 的支持者不如W CDMA多。不过 CDMA2000 的研发却是目前各标准中进度最快的,许多3G 手机已经率先面世。CDMA (码多分址技术)移动网络技术最早是应用在军事通信技术领域,90 年代初期才转为民用通信技术。真正在全球得到广泛应用的第一个 CDMA标准是 IS 95A ,而联通新时空前期在国内建设CDMA网络所使用的是IS 95B 标准,它也是属于 2G 时代的标准。这次联通新时空宣布在全国开通的CDMA 2000 1X新网络是从IS 95B 演进而来的, CDMA 2000 是属于第三代移动通信系统IMT 200
15、0 系统的一种模式, 它的原意是把CDMA2000分为多个阶段来实施,第一个过渡阶段称为CDMA2000 1X,速率高于IS-95,可支持 308kibit/s的数据传输,网络部份引入分组交换,可支持移动IP 业务。而另一个标准-CDMA2000-1XEV是在CDMA2000-1X基础上进一步提高速率的增强体制,采用高速率数据(HDR) 技术,能在1.25MHz(相同于cdma2000-1X带宽 ) 内提供 2Mit/s以上的数据业务,是CDMA2000-1X的边缘技术。 3GPP 已开始制定CDMA2000-1XEV的技术标准,其中用高通公司技术的称为HDR,用摩托罗拉和诺基亚公司联合开发的
16、技术称为 1XTREME,中国的 LAS-CDMA 也属此列。但CDMA 2000 1X在技术指标上又并非完全符合3G 的标准,所以一般称其为2.75G更贴切一点。第二个阶段称为CDMA2000 3X,它与 CDMA 2000-1X的主要区别是前向CDMA信道采用 3 载波方式,而 CDMA 2000-1X用单载波方式。因此它的优势在于能提供更高的速率数据,但占用频谱资源也较宽,在较长时间内运营商未必会考虑CDMA2000-3X ,而会考虑CDMA 2000-1XEV。【TD-SCDMA 】TD SCDMA 的中文含义为时分同步码分多址接入,该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准,它是由中国
17、第一次提出并在此无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作,完成了TDSCDMA 标准,成为CDMA TDD 标准的一员的,这是中国移动通信界的一次创举,也是中国对第三代移动通信发展的贡献。在与欧洲、美国各自提出的标准的竞争中,中国提出的TD-SCDMA已正式成为全球标准之一,这标志着中国在移动通信领域已经进入世界领先之列。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 14 页 - - - - - - - - - TDSCDMA的中文含义为时分同步码分多址接入,该项通信技
18、术也属于一种无线通信的技术标准,它是由中国第一次提出并在此无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作,完成了TDSCDMA标准,成为CDMA TDD 标准的一员的,这是中国移动通信界的一次创举,也是中国对第三代移动通信发展的贡献。在与欧洲、 美国各自提出的标准的竞争中,中国提出的 TD-SCDMA 已正式成为全球标准之一,这标志着中国在移动通信领域已经进入世界领先之列。该方案的主要技术集中在大唐公司手中,它的设计参照了TDD( 时分双工 )在不成对的频带上的时域模式。TDD 模式是基于在无线信道时域里的周期地重复TDMA 帧结构实现的。 这个帧结构被再分为几个时隙。在TDD 模式下,可以方便地实
19、现上/下行链路间地灵活切换。这一模式的突出的优势是,在上/下行链路间的时隙分配可以被一个灵活的转换点改变,以满足不同的业务要求。 这样, 运用 TD-SCDMA这一技术, 通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G 对称和非对称业务。合适的TD-SCDMA时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问题。TD SCDMA的无线传输方案灵活地综合了FDMA , TDMA 和 CDMA 等基本传输方法。通过与联合检测相结合,它在传输容量方面表现非凡。通过引进智能天线,容量还可以进一步提高。 智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰,并通过
20、更高的频率复用率来提供更高的话务量。基于高度的业务灵活性,TD SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器( RNC)连接到交换网络,如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。在最终的版本里,计划让TD SCDMA无线网络与INTERNET直接相连。TDSCDMA 所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的,它运行在不成对的射频频谱上。TD SCDMA 传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。因此,TDSCDMA 通过最佳自适应资源的分配和最佳频谱效率,可支持速率从8kbps 到 2Mbps 的语音、互联网等所有的
21、 3G 业务。TDSCDMA 为 TDD 模式,在应用范围内有其自身的特点:一是终端的移动速度受现有 DSP 运算速度的限制只能做到240km/h; 二是基站覆盖半径在15km 以内时频谱利用率和系统容量可达最佳,在用户容量不是很大的区域,基站最大覆盖可达304km。所以, TDSCDMA 适合在城市和城郊使用,在城市和城郊这两个不足均不影响实际使用。因在城市和城郊,车速一般都小于200km/h,城市和城郊人口密度高,因容量的原因,小区半径一般都在 15km 以内。而在农村及大区全覆盖时,用WCDMA FDD方式也是合适的,因此TDD和 FDD 模式是互为补充的。名师资料总结 - - -精品资
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- 2022年移动通信技术的发展 2022 移动 通信 技术 发展
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