蜂窝移动通信标准及组织介绍.ppt

蜂窝移动通信标准以及标准组织介绍 更新 2010 03 25 December19 2019 1 本课程的目的 December19 2019 2 1 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 December19 2019 3 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 December19 2019 4 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 December19 2019 ConfidentialityLabel 5 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 December19 2019 ConfidentialityLabel 6 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 December19 2019 ConfidentialityLabel 7 GSM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 8 GSM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 9 CDMAOne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 10 3G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 11 3G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 2000OFDMATDDWMAN December19 2019 ConfidentialityLabel 13 UMTS 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 December19 2019 ConfidentialityLabel 14 UMTS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 December19 2019 ConfidentialityLabel 15 UMTS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 Rel10 December19 2019 ConfidentialityLabel 16 CDMA20001xEV 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 December19 2019 ConfidentialityLabel 17 CDMA20001xEV 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 December19 2019 ConfidentialityLabel 18 CDMA2000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 December19 2019 ConfidentialityLabel 19 TD 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 LongTermEvolution December19 2019 ConfidentialityLabel 2