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移动通信技术期末报告————移动通信技术发展史、演进及发展趋势学号：B14090309姓名：赵秋瑶学院：地生院一、1G移动通信标准第一代是模拟蜂窝移动通信网，时间是本世纪七十年代中期至八十年代中期。1978年，美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统(AMPS)，建成了蜂窝状移动通信系统。而其它工业化国家也相继开发出蜂窝式移动通信网。这一阶段相对于以前的移动通信系统，最重要的突破是贝尔实验室在七十年代提出的蜂窝网的概念。蜂窝网，即小区制，由于实现了频率复用，大大提高了系统容量。第一代移动通信系统的典型代表是美国的AMPS系统和后来的改进型系统TACS，以及NMT和NTT等。AMPS(先进的移动电话系统)使用模拟蜂窝传输的800MHz频带，在北美，南美和部分环太平洋国家广泛使用；TACS(总接入通信系统)使用900MHz频带，分ETACS(欧洲)和NTACS(日本)两种版本，英国，日本和部分亚洲国家广泛使用此标准。1987年11月18日，第一个模拟蜂窝移动电话系统在广东省建成并投入商用。第一代移动通信系统的主要特点是采用频分复用，语音信号为模拟调制，每隔30KHz/25KHz一个模拟用户信道。第一代系统在商业上取得了巨大的成功，但是其弊端也日渐显露出来：(1)频谱利用率低(2)业务种类有限(3)无高速数据业务(4)保密性差，易被窃听和盗号(5)设备成本高(6)体积大，重量大。第一代移动通信最大特点是语音终端移动化。二、2G移动通信标准第二代移动通信系统是为了解决模拟系统中存在的这些根本性技术缺陷，通过数字移动通信技术发展起来的，以GSM和IS-95为代表，时间是从八十年代中期开始。欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网(GSM)的体系。随后，美国和日本也制订了各自的数字移动通信体制。数字移动通网相对于模拟移动通信，提高了频谱利用率，支持多种业务服务，并与ISDN等兼容。第二代移动通信系统以传输话音和低速数据业务为目的，因此又称为窄带数字通信系统。第二代数字蜂窝移动通信系统的典型代表是美国的DAMPS系统，IS-95和欧洲的GSM系统。(1)GSM(全球移动通信系统)发源于欧洲，它是作为全球数字蜂窝通信的DMA标准而设计的，支持64Kbps的数据速率，可与ISDN互连。GSM使用900MHz频带，使用1800MHz频带的称为DCS1800。GSM采用FDD双工方式和TDMA多址方式，每载频支持8个信道，信号带宽200KHz。GSM标准体制较为完善，技术相对成熟，不足之处是相对于模拟系统容量增加不多，仅仅为模拟系统的两倍左右，无法和模拟系统兼容。(2)DAMPS也称IS-54，使用800MHz频带，是两种北美数字蜂窝标准中推出较早的一种，指定使用TDMA多址方式。随着社会的发展，人们对通信的需求日益迫切，对通信的要求也越来越高。理想的目标是能在任何时候、在任何地方、与任何人都能及时沟通联系、交流信息。显然没有移动通信，这种愿望是无法实现的。众所周知，移动通信是指通信的双方或至少有一方处在运动中进行信息传输和交换。而要任意进行移动，有线通信是完全不可行的，只有通过移动通信。因此移动通信是处于特殊环境——移动环境下的无线电通信。众所周知，无线信道是移动通信系统必不可少的组成部分。因而对无线信道和噪声的研究乃是移动通信研究的基础。(3)IS-95是北美的另一种数字蜂窝标准，使用800MHz或1900MHz频带，指定使用CDMA多址方式，已成为美国PCS(个人通信系统)网的首先技术。1995年，GSM数字电话网正式开通。2002年中国联通于1月8日正式开通了CDMA网络并投入商用。由于第二代移动通信以传输话音和低速数据业务为目的，从1996年开始，为了解决中速数据传输问题，又出现了2.5代的移动通信系统，如GPRS和IS-95B。移动通信现在主要提供的服务仍然是语音服务以及低速率数据服务。第二代移动通信最大特点是数字化。三、3G移动通信标准由于网络的发展，数据和多媒体通信的发展势头很快，所以，第三代移动通信的目标就是移动宽带多媒体通信。第三代移动通信系统最早由国际电信联盟(ITU)于1985年提出，当时称为未来公众陆地移动通信系统(FPLMTSFuturePublicLandMobileTelecommunicationSystem)，1996年更名为IMT-2000(InternationalMobileTelecommunication-2000)，意即该系统工作在2000MHz频段，最高业务速率可达2000kbps，预期在2000年左右得到商用。由于自有的技术优势，CDMA技术已经成为第三代移动通信的核心技术。为实现上述目标，对3G无线传输技术(RTT：RadioTransmissionTechnology)提出了以下要求：(1)高速传输以支持多媒体业务。室内环境至少2Mbps；室内外步行环境至少384kbps；室外车辆运动中至少144kbps；卫星移动环境至少9。6kbps。(2)传输速率能够按需分配。(3)上下行链路能适应不对称需求。由于自有的技术优势，CDMA技术已经成为第三代移动通信的核心技术。第三代移动通信的主要体制有WCDMA，cdma2000和TD-SCDMA。1999年11月5日，国际电联ITU-RTG8/1第18次会议通过了IMT-2000无线接口技术规范建议，其中我国提出的TD-SCDMA技术写在了第三代无线接口规范建议的IMT-2000CDMATDD部分中。cdma2000直接序列扩频码分多址，频分双工FDD方式；EV-DORelA版本可在1.25MHz的带宽内提供最高3.1Mbps的下行数据传输速率；WCDMA直接序列扩频码分多址，频分双工FDD方式；基于R99/R4版本，扩展到R5,R6,可在5MHz的带宽内，提供最高21Mbps的用户数据传输速率；■CDMA2000·直接序列扩频码分多址，频分双工FDD方式；·EV-DORelA版本可在1.25MHz的带宽内提供最高3.1Mbps的下行数据传输速率；■WCDMA·直接序列扩频码分多址，频分双工FDD方式；·基于R99/R4版本，扩展到R5,R6,可在5MHz的带宽内，提供最高21Mbps的用户数据传输速率；■TD-SCDMA·时分双工TDD与FDMA/TDMA/CDMA相结合；·基于R4版本，可在1.6MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。第三代移动通信最大特点是移动终端智能化。虽然三种3G移动通信系统几乎同时在中国市场开始运行，但是，得到中国政府大楼推进的TD系统大发展却不尽人意，甚至移动有被拖累而缩小了与其它两家运营商市场份额差距的感觉。根本原因有三方面的因素：一、是技术因素。由于时分双工体制自身的特点，TD有四个主要缺点：⒈TD同步要求高,需要GPS同步，同步的准确程度影响整个系统是否正常工作；⒉TD码资源受限,只有16个码，远远少于业务需求所需要的码数量；⒊干扰问题上下行、本小区、邻小区都可能存在干扰；⒋终端允许移动速度和小区覆盖半径等方面落后于频分双工体制。二、是专利因素。TD-SCDMA原标准研究方为西门子，为了独立出WCDMA，西门子将其核心专利卖给了大唐电信。所以，TD-SCDMA的专利主要分布在诺基亚(32%)、爱立信(23%)、西门子(11%)手中,大唐仅占7%。三、是终端因素。由于中国庞大的通信市场，该标准虽然受到各大主要电信设备制造厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以生产支持TD-SCDMA标准的电信设备，但是出于自身利益和对新游戏参与者实力的怀疑，这些厂商在实际行动上可以说非常迟缓，严重言行不一，尤其是在终端的研发和生产上表现得十分冷淡。上述三大原因导致中移动也没有全力推动的热情。四、第四代移动通信技术LTE-TDD和FDD-LTE是目前国际上唯一认可的第四代移动通信技术标准，其中，LTE-TDD又被称为TD-LTE，其主要核心专利技术由中国自主研发和推广。要说清LTE和4G的关系，必须要提到另一项著名的移动技术WiMax即全球微波互联接入(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)和另一个组织IEEE（电机电子工程师学会）。WiMAX也叫无线城域网，是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km。WiMAX还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMAX的技术起点较高，采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术。说了这么多，如果你还不明白，那就说说无线局域网，你家电脑上网常用的方式，总有印象了吧，无线局域网也是IEEE提出的一种技术标准，802.11。随着技术标准的发展，WiMAX逐步实现宽带业务的移动化，而3G则实现移动业务的宽带化，两种网络的融合程度会越来越高。说到底，PC领域的WiMAX要挑战移动通信终端的3G了。本来，按照移动通信的发展，在进入3G时代以后，移动通信市场的研发机构和运营商已经由不同利益群体而形成了两大阵营：即3GPP和3GPP2，这两大阵营计划分别推出自己的4G标准，由于WIMAX的挑战，在各自4G标准还没有形成的情况下，提出了LTE这个中间过渡阶段的技术标准，而把LTE-Advanced定为4G标准。3GPP，第三代合作伙伴计划(3rdGenerationPartnershipProject)是一个成立于1998年12月的标准化机构。目前其成员包括欧洲的ETSI、日本的ARIB和TTC、中国的CCSA、韩国的TTA和北美的ATIS。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。3GPP的目标是在ITU的IMT-2000计划范围内制订和实现全球性的(第三代)移动电话系统规范。它致力于GSM到UMTS（W-CDMA)的演化，虽然GSM到W-CDMA空中接口差别很大，但是其核心网采用了GPR的框架，因此仍然保持一定的延续性。3GPP主要是制订以GSM核心网为基础，UTRA(FDD为W-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范WCDMA。3GPP提出的演进过程是WCDMA，从HSPA演进至HSPA＋，进而到FDD-LTE，最终到IMT-Advanced，或者LTE-Advanced,也就是4G。3GPP2(第三代合作伙伴计划2),于1999年1月成立，由北美TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA四个标准化组织发起，主要是制订以ANSI-41核心网为基础，CDMA2000为无线接口的第三代技术规范。3GPP2提出的演进方案是CDMA2000沿着1xEV－DORev.0、1xEV－DORev.A、1xEV－DORev.B，最终到UMB。然后，最近有很多迹象表明CDMA制式向4G的演进面临着意料外的波折。其原因，在于“CDMA之父”，该技术的主要倡导者和知识产权持有者——美国高通公司已经放弃了规划已久的CDMA网络4G升级方案UMB。其根本原因是，2007年10月，CDMA运营商VerizonWireless也是美国第二大运营商转投LTE，而随后高通宣布放弃UMB研发，直接促使3GPP2放弃向ITU-R提交IMT-Advanced解决方案，导致UMB最终出局。高通是一个传奇性的公司，在推动无线通信领域多次重大革新的同时，掌握了许多的关键技术专利，并通过向上下游厂商收取专利授权费实现了巨额利润。CDMA制式正是高通公司的产物，它占用频段资源更少，但提供更好的体验，同时可以容纳更多的用户，因此在全球受到了运营商的广泛欢迎，高峰时期全世界有上百家运营商建设了CDMA网络。无论是WCDMA还是TD-SCDMA，从其名字就可以直接看出其核心技术都包含了高通CDMA专利。但是，因为高通收取的授权费过于高昂，使许多的手机厂商和运营商不堪重负。因为授权费的存在，手机厂商提供的CDMA手机也一直远少于GSM手机。好酒也怕巷子深，在无人喝彩的“技术引领市场”和热火朝天的“产业链制胜”之间，通信运营商纷纷选择了后者。再加上因始终不肯