移动通信的发展历程二、移动通信的发展过程与我国现状1.第一代移动通信系统(1G)1G俗称“本地通”,采用英国的TACS制式,频分双工、频分多址(FDMA)方式。利用蜂窝组网技术以提高频率资源利用率,但信道利用率仍然较低;通信容量有限;通话质量一般,保密性差;不能提供非话数据业务;不能提供自动漫游。1G手机(模拟式)最早进入中国的第一款手机:摩托罗拉3200第一款翻盖式手机:摩托罗拉89002、第二代移动通信系统(2G)第二代移动通信系统为数字移动通信系统,俗称“全球通”,以GSM(GroupSpecialMobile)和N-CDMA为典型代表。GSM有GSM900和DCS1800两种系统,采用时分多址/频分多址的混合接入方式;N-CDMA采用码分多址技术。2G的双工方式仍采用频分双工。2G采用蜂窝数字技术,克服了1G的弱点,使系统具有数字传输的优点,能接受电子邮件、网页,话音质量及保密性能得到了很大提高,可进行省内、省际自动漫游。但系统带宽有限(GSM:200KHz,N-CDMA:1.25MHz),限制了数据业务的发展,也无法实现移动的多媒体业务。GSM能提供的业务:话音、短消息、可视图文等,话音速率:13kbps,数据传输速率:9.6kbps。N-CDMA(IS95A标准)传输速率:9.6kbps,改进后的IS95B标准传输速率:115.2kbpsN-CDMA是美国Qualcomm(高通)公司1993年开发的,称为IS-95标准,与模拟系统兼容。1995年9月,世界上第一个商用CDMA移动网在香港地区开通,1996年在韩国汉城开通世界上最大的商用CDMA网。2001年12月31日,中国联通CDMA网在全国开通运营(目前转给中国电信经营)。2G手机(数字式手机)第一款可编铃声的手机:爱立信GH398第一款进入中国大陆的GSM手机:爱立信GH337第一款无天线手机:汉诺佳CH9771第一款内置游戏的手机:诺基亚变色龙6110第一款折叠式手机:摩托罗拉掌中宝328C第一款双显示屏的手机:三星SGH-A288第一款双频手机:诺基亚6150第一款三频手机:摩托罗拉L2000第一款全中文手机:摩托罗拉CD928+第一款整合MP3音乐功能/带有移动存储器的手机:西门子66883、基于2G的改进移动通信系统2.5G:GPRSGPRS--GeneralPacketRadioService(通用分组无线业务)是GSM的延伸。在普通GSM网络基础上增加GPRS服务支持节点和GPRS网关支持节点,就能提供GPRS业务。GPRS以分组(Packet)形式来传输数据,用户负担的费用以数据流量计算,并非使用其整个频道,更为合理、便宜。GPRS的传输速率可达115kbps(最高值为171.2kbps)。GPRS提供的业务:话音、信息服务、互联网、多媒体业务。WAP(WirelessApplicationProtocol)--无线应用协议WAP的目标是将Internet的丰富信息及先进业务引入到无线终端之中。WAP只要求移动电话和WAP代理服务器的支持,不需要移动通信网络协议做任何改动,可广泛地应用于GSM、CDMA、TDMA、3G等多种网络。WAP是在数字移动电话、Internet、PDA乃至未来的信息家电之间进行通信的一种全球性开放标准。1997年6月,由诺基亚、爱立信、摩托罗拉和无线星球(UnwiredPlanet)共同发起成立WAP论坛。WAP技术把Internet网上HTML(HypertextMarkupLanguage—超文本标记语言)语言的信息转换成用WML(WirelessMarkupLanguage--无线标记语言)描述的信息显示在手机上。用户借助掌上电脑、手机、双向广播、智能电话等无线手持设备,通过WAP上网获取信息。第一款WAP手机:诺基亚7110第一款内置内置蓝牙功能的手机:爱立信T39mcGSM900/1800MHz自动双频GPRS手机三星E8002.75G:EDGEEDGE(EnhancedDataRateforGSMEvolution--增强数据速率GSM演进技术),基于GSM/GPRS网络,提供移动数据业务,传输速率可达384kbps。在3G的标准化制定过程中,存在两个组织:3GPP(the3rdGenerationPartnershipProject—3G标准化合作组织),以欧洲为主体。3GPP2(3G标准化合作组织2),以美国为主体。4、第三代移动通信系统3GPP制定了UMTS(UniversalMobileTelephoneSystem-通用移动电话系统),其无线接口为WCDMA1999年下半年,中国无线通信标准研究组加入到3GPP,并贡献了TD-SCDMA。3GPP2主要制定CDMA2000无线接口标准。1、美国电信工业协会(TIA)提交的CDMA20002、欧洲电信标准化协会(ETSI)提交的WCDMA3、中国电信科学技术研究院(CATT)提交的TD-SCDMA4、2007年递补的WiMAX3G的主流标准3G与2G及其他各种通信系统(固定电话系统等)高数据速率(高速移动环境144kb/s;室外步行环境384kb/s;室内环境2Mb/s)能保证轻松上网,浏览网页,收发电子邮件,下载文件和视频,实现多媒体通信。WCDMA的信道带宽5MHz,CDMA2000的带宽N×1.25MHz(N=1,3,6,9,12),TD-SCDMA(时分同步码分多址)系统的带宽约为1.6MHz。三代移动通信的比较中国移动通信的工作频段划分:频率范围主要用途885MHz—909MHz(上行)930MHz—954MHz(下行)中国移动GSM909MHz—915MHz(上行)954MHz—960MHz(下行)中国联通GSM1710MHz—1725MHz(上行)1805MHz—1820MHz(下行)中国移动GSM1745MHz—1755MHz(上行)1840MHz—1850MHz(下行)中国联通GSM824MHz—849MHz(上行)869MHz—894MHz(下行)中国电信N-CDMA(133、153)频段1:1880-1900MHz频段2:2010-2025MHz(预留2300-2400MHz)中国移动TD-SCDMA上行:1920-1935MHz下行:2110-2125MHz中国电信cdma2000上行:1940-1955MHz下行:2130-2145MHz中国联通WCDMA中国电信3G号段:180、189中国移动3G号段:157、187、188中国联通3G号段:185、186移动通信向4G发展3G:在室内、室外和行车环境中能分别支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的传输速度。4G:设想中,4G集3G与WLAN于一体,能够传输与高清晰度电视接近的高质量视频图像,能够支持20Mbps的上传速度、100Mbps的下载速度。Wi-Fi:wirelessfidelity,即“无线保真”,俗称“无线宽带”。它为用户提供无线的宽带互联网访问,是一种帮助用户访问电子邮件、Web和流媒体的互联网技术。Wi-Fi是WLAN的一个商标。WLAN–WirelessLocalAreaNetworks--无线局域网WLANWLAN的正式名称为802.11标准,包括802.11a到802.11n等多个规范。常用的802.11b标准,频段为2.4GHz,支持最高带宽11Mbps,覆盖范围可达90米。HSPDAHSDPA(HighSpeedDownlinkPacketAccess)是高速下行链路分组接入技术,是WCDMA的增强技术,其下行速率达到14.4Mbps。HSDPA采用多种核心关键技术:自适应调制编码、混合自动重复HARQ、基于调度的快速传输等。WCDMA将沿着HSPDA过渡到LTE。WiMaxWorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess,即全球微波互联接入,WiMAX的另一个名字是IEEE802.16(802.16无线城域网)。其工作频段采用无需授权的频段,范围在2GHz至66GHz之间,802.16a采用2G至11GHz的频段。通信行业的发展趋势--3.9GWiMax的频道带宽可根据需求在1.5M至20MHz范围进行调整,能实现的50公里的无线信号传输距离,网络覆盖面积是3G发射塔的10倍。WiMax能提供的最高接入速度是70Mbps,是3G的带宽速度的30倍。实验验证约为45Mbps。LTELongTermEvolution,即长期演进,就是3G的长期演进,是3G与4G技术之间的一个过渡。LTE的带宽为20MHz,能够提供下行100Mbps与上行50Mbps的峰值速率。第四代移动通信系统的目标是采用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing--正交频分复用)和智能天线等新技术,向用户提供100Mb/s甚至1Gb/s的数据速率。美国AT&T实验室已经证明,155Mbit/s在车速移动中是可以达到的。4、第四代移动通信系统李道本教授:LAS-CDMA(LargeareaSynchronous—大区同步CDMA)。4G技术标准2012年1月,国际电信联盟审议通过了4G技术标准:LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)LTE-Advanced包括FDD-LTE和TD-LTE两个分支,802.16m是WiMAX的后续研究标准LTE-AdvancedLTE-Advanced是LTE的升级版,正式名称为FurtherAdvancementsforE-UTRA,是欧洲的技术提案。带宽:100MHz峰值速率:下行1Gbps,上行500Mbps