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蜂窝移动通信标准以及标准组织介绍更新：2010-03-25August15,20191本课程的目的August15,201921，能够了解目前主要的移动通信标准和技术2，能够按时间理清各种通信标准的演进历史3，了解未来通信标准的发展方向目录通信的目的/范围/媒介早期通信的演进历史现代移动通信的演进3G移动通信标准介绍4G移动通信标准介绍通信标准组织介绍August15,20193通信的目的范围和媒介通信的目的：语音沟通数据传输（图像，文件，视频等）通信的距离：跨省/国际距离在上千公里市区内距离在几十，几百公里；办公区内距离几米几十米；通信的媒介：电缆传输光缆传输电磁波传输红外线传输通信的方向：单向（广播）双向语音通信的特点：可容忍少量的错误；不能容忍传输延迟；数据传输的特点：可容忍传输延迟；不能容忍传输错误；August15,20194早期通信的演进人类用电来实现通信：莫尔斯发明有线电报---1837年马可尼发明无线电报---1895年贝尔发明有线电话---1876年马可尼公司进行第一次广播---1920年August15,2019ConfidentialityLabel5现代移动通信的发展第一代模拟移动通信网：---1G(这里G指Generation）1978年贝尔实验室建立AMPS实现第一个蜂窝移动通信网欧洲的NMT450，英国的TACS，美国的AMPS第二代数字移动通信网：---2G80年代末期开始欧洲的GSM系统，美国的IS-95系统，日本的PDC系统August15,2019ConfidentialityLabel6现代移动通信的发展第三代数字移动通信网：---3G欧洲的WCDMA系统美国的IS-2000系统中国的TD-SCDMA系统WiMax系统未来有可能成为4G的技术：LTE：长期演进WiMax：传输距离最远UMB：传输速率最高August15,2019ConfidentialityLabel7GSM标准的由来当时的现状：第一代模拟移动通信标准不统一。欧洲各国系统不统一，用户无法漫游。如：北欧NMT450，英国TACS，西德C450，法国Radiocom2000，意大利RTMI所以欧洲各国要联合制定一个统一的移动通信标准第一阶段：CEPT（欧洲邮电行政大会）委托“移动专家组”（法语GSM）起草标准。第二阶段：ETSI（欧洲电信标准协会）接手制定了第一版标准---1990年第三阶段：GSM被重新定义为“全球移动通信系统”推广到全世界。第四阶段：3GPP从ETSI接手GSM标准，推出基于GSM的3G标准UMTS。1992年1月，芬兰的OyRadiolinjaAb成为第一个商业运营的GSM网络。亚洲最早的GSM运营网络是香港电讯CSL.8GSM标准的演进---GPRS和EGPRS当时的现状：用户期望更快的数据传输和替代呼叫的低成本服务采取的措施：增加GSM的数据传输能力，引入SMS：在GSMRelease’97版本中引入了GPRS通用分组无线服务在GSMRelease’99版本中引入了EGPRS增强型GPRS服务用户除了传统的语音业务外，还增加了：短信SMS/Web浏览/Email邮件收发等数据业务。EDGE是对GPRS在射频上进行改进；运营商碍于3G高昂的费用，将EDGE作为3G的过渡标准9CDMAOne标准的由来高通和TIA/EIA（美国电信和工业标准协会）制定的2G移动通信标准。标准的名称定位：IS-95（即暂时标准95）该标准基于CDMA技术发展而来。GSM基于TDMA技术。二者竞争关系。CDMAOne是CDG为该通信系统申请的商业注册名称。澄清一点：CDMA是一种多址技术，习惯上的原因，现在用CDMA来简称采用CDMA技术的通信标准。这在有时候容易引起混淆。世界上第一个商用CDMA网络在香港开通---1995年主要用在北美地区.103G是怎么回事第一代手机是模拟手机，无法传输数字服务；第二代手机是数字手机，提供低速率传输（几kbps）如GSM/CDMAOne2.5代手机提供中速率传输（几十kbps至一百多kbps）如EDGE第三代手机整合了移动通信与互联网，提供几百kbs到2Mbps的速率第四代实现100Mbps第五代。。。总之一句话：在有限的频谱资源条件下，不断提高移动通信终端的传输速率。通俗的讲3G就是不断提高手机的上网下载速度。让运营商捞更多的钱。113G的演进历史ITU（国际电信联盟）ITU隶属联合国，前身是CCITT，成立于1865年。日内瓦ITU的任务：制定国际电信管理制度和标准，统一分配频谱资源。如电话号码规范，H.263视频标准等。ITU最早于1985年提出全球统一的移动通信标准，命名为FPLMTS未来公众陆地移动通信系统ITU1996年提出了3G的具体通信目标：2000年在2000MHz频段实现2000kbps速率。并将FPLMTS更名为IMT-2000。标准制定进入实质阶段。12五个IMT-2000的无线空中接口标准1999年ITU批准了五个IMT-2000的无线电接口，IMT-MCMulti-Carrier---IMT-多载波•也称为CDMA2000，2GcdmaOne（IS-95）的继承者IMT-DSDirectSpread---IMT-直扩•也称为WCDMA或UTRA-FDDIMT-TCTime-CodeIMT-时间码•称为TD-SCDMA或UTRA-TDDIMT-SCSingleCarrierIMT-单载波•也称为EDGE，IMT-FTFrequencyTimeIMT-频率时间•也称为DECT2007年10月19日，ITU会议批准移动WiMAX作为第6个标准。称为：IMT-2000OFDMATDDWMANAugust15,2019ConfidentialityLabel13UMTS---欧洲对IMT-2000系统的回应通用移动通讯系统（UniversalMobileTelecommunicationsSystem）。由欧洲的GSM移动通信系统演进而来。又叫3GSM=3G+GSM。UMTS采用WCDMA技术实现其无线空中接口。即手机与基站之间的通信方式。所以WCDMA仅是UMTS系统的一部分。UMTS才是完整的3G通信系统，可以完全取代2G的GSM通信系统。UMTS现在是全球使用率最高的3G移动通行标准。UMTS完全兼容原来的GSM系统，用户可以实现UMTS到GSM的漫游。世界上第一个UMTS网络2001年在马恩岛由ManxTelecom投入运营August15,2019ConfidentialityLabel14UMTS的提出和维护者---3GPP第三代合作伙伴计划（3rdGenerationPartnershipProject）成立于1998年12月成员有欧洲的ETSI、日本的ARIB和TTC、中国的CCSA、韩国的TTA和北美的ATIS。3GPP的目标是在IMT-2000计划范围内制订和实现全球性的3G系统规范。它致力于GSM到UMTS（WCDMA）的演化。3GPP和3GPP2两者实际上存在一定竞争关系，3GPP组织的存在很大程度上是为了避开高通公司在CDMA标准方面的专利。3GPP2致力于以IS-95（CDMAOne）向3G过渡，和高通公司关系更加紧密。August15,2019ConfidentialityLabel15UMTS的演进UMTS由GSM/GPRS发展而来；2000年初期提供384kbps的速率；2002年增加了HSDPA技术，下行速率提高到14.4Mbps---Rel52004年增加了HSUPA技术，上行速率提高到5.7Mbps---Rel62007年增加了HSPA+技术，下行速率提高到42Mbps---Rel72008年增加了LTE技术，为新的全IP第四代通信系统---Rel82010年计划LTEAdvanced，争取成为IMT-Advanced标准-Rel10August15,2019ConfidentialityLabel16CDMA20001xEV---美国对于IMT-2000系统的回应美国通信行业协会TIA基于第二代移动通信标准CDMAOne开发出了新的符合IMT-2000标准的CDMA2000标准。CDMA2000标准主要经历三个阶段：CDMA20001xRTT支持最高144kbps速率（2.75G技术）CDMA20001xEV包括EVDO和EVDV两个阶段：EV_DO:下行3.1Mbps/上行1.8MbpsEV_DV:速率同EVDO；同时支持语音用户CDMA20003x：利用一对3载波提高传输速率。UMB：C2KEVDORelC，下行280Mbps。2008年11月13日卒August15,2019ConfidentialityLabel17CDMA20001xEV-DO的三个版本速率EV-DO采用了将语音和数据分别在两个载波上传输的方法提高传输速率。0版本：下行速率2.4MbpsA版本：下行速率3.1MbpsB版本：下行速率9.3MbpsEV-DO与IS-95，IS-2000相比，射频电路相同，运营商可以很容易的实现EV-DO系统的升级与部署。无需更换射频系统。August15,2019ConfidentialityLabel18CDMA2000标准的提出和维护----3GPP2第三代合作伙伴计划2（3rdGenerationPartnershipProject2）也成立于1998年12月成员有美国的TIA、日本的ARIB和TTC、中国的CCSA、韩国的TTA.3GPP2的目标是在IMT-2000计划范围内制订和实现全球性的3G系统规范。它致力于CDMAOne到CDMA2000EVDO的演化。高通是3GPP2的主要有力支持者，与3GPP存在竞争关系。August15,2019ConfidentialityLabel19TD-SCDMA---中国对IMT-2000系统的回应TD-SCDMA时分双工---同步码分多址。最早由西门子研究，后来将核心技术卖予大唐电信，于1999年6月提交给ITU做为待选3G技术。较WCDMA和CDMA2000都晚。因中国政府支持，且中国市场庞大，所以受到大多数通信设备制造厂商的重视。TD与另外两种3G标准的速率比较：TD-HSDPA：2.8MbpsEVDORelA：3.1MbpsWCDMA-HSDPA：7.2Mbps总结之欧洲标准：1G（NMT450）---2G（GSM）---2.5G（GPRS）---2.75G（EGPRS）---3G（UMTS采用WCDMA做为其空中接口标准）---3.5G（HSDPA）---3.75G（HSPA+）---3.9G（LTE）---4G（LTE-Advanced）组织：1G（各国）---2G（ETSI）---2.5G之后（3GPP）ETSI：欧洲电信标准协会---1988年（GSM/DECT)3GPP:第三代合作伙伴计划GPRS：通用分组无线服务UMTS：UniversalMobileTelecommunicationsSystemLTE：LongTermEvolutionAugust15,2019ConfidentialityLabel21总结之美国标准：1G（AMPS）---2G（CDMAOne）---2.5G（CDMA20001xRTT）---3G（CDMA20001xEV）---3.75G（EV_DV)---4G(UMB)组织：1G（各国）---2G（CDG）---2.5G之后（3GPP2）CDG:CDMA开发组织3GPP2：第三代合作伙伴计划2高通：CDMA技术的重要专利拥有者。CDMA2000主要支持者UMB：C2KEVDORelC，下行280Mbps。2008年11月13日卒22移动通信标准23附表：HSDPA各版本比较表2425