蜂窝移动通信的发展.ppt

1 2蜂窝移动通信的发展 AMPS TACS NMT 其它 第一代 1G 上世纪80年代 模拟 模拟技术 l GSM CDMA IS95 TDMA IS 136 PDC 第二代 2G 上世纪90年代 数字 数字技术 话音业务 PDC 太平洋数字蜂窝UMTS 通用移动电信系统 3G 1G 2G 2 5G 话音通信主要系统 AMPS TACS NMT J TACS 其它 1G 模拟蜂窝 FDMA 话音通信 低速数据通信 9 6kbps主要系统 GSM IS 95CDMA TDMAIS 136 PDC 2G 数字蜂窝 TDMA CDMA 话音通信 数据通信 115kbps 144kbps 153kbps主要系统 GPRS cdma20001X 2 5G 数据通信 TDMA CDMA 话音通信 数据通信 移动多媒体 2Mbps主要系统 WCDMA cdma2000EV TD SCDMA 3G 宽带多媒体数据通信 CDMA DS MC TDD TDMA 1 2蜂窝移动通信的发展 第一代模拟蜂窝移动通信系统 1G 贝尔实验室在20世纪70年代提出了蜂窝网的概念 蜂窝网即小区制 实现了频率复用 语音信号为模拟调制 每隔30kHz 25kHz为一个模拟用户信道 其主要弊端包括 频谱利用率低 业务种类有限 无高速数据业务 保密性差 易被窃听和盗号 设备成本高 体积大 重量大等 1 2蜂窝移动通信的发展 第二代数字蜂窝移动通信系统 2G 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TDMA标准而设计的 支持64kbit s的数据速率 可与ISDN互联 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 典型代表是欧洲的GSM系统和北美的IS 95 IS 95是北美的一种数字蜂窝标准 使用800MHz或1900MHz频带 指定使用CDMA多址方式 由于第二代移动通信以传输语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 1 2蜂窝移动通信的发展 第2 5代数字蜂窝移动通信系统 2 5G 2 5G移动通信技术是从2G迈向3G的衔接性技术 由于3G是个相当浩大的工程 所牵扯的层面多且复杂 要从目前的2G迈向3G不可能一下就衔接得上 因此出现了介于2G和3G之间的2 5G HSCSD WAP EDGE 蓝牙 Bluetooth EPOC等技术都是2 5G技术 具体而言 2 5G都有哪些系统呢 GPRS GeneralPacketRadioService 通用无线分组业务CDMA1X技术允许用户通过手机快速下载铃声和图片 实现屏幕保护动画 并能使用手机进行动态游戏 多媒体聊天 卡拉OK 享受电子书籍 股票信息 移动银行 电子交易等各种信息服务 CDMA1X手机上网的传输速率可达每秒钟144Kb CDMA1X是指cdma2000的第一阶段 速率高于IS 95 低于2Mbps 1 2蜂窝移动通信的发展 第三代移动通信系统 3G 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 FuturePublicLandMobileTelecommunicationsSystem FPLMTS 1996年更名为IMT 2000 InternationalMobileTelecommunications 2000 国际移动通信 2000 主要体制有WCDMA CDMA2000和UWC 136 1999年11月5日 国际电信联盟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 中国联通 WCDMA宽带码分多址中国移动 TD SCDMA时分同步码分多址中国电信 CDMA2000码分多址2000 1 2蜂窝移动通信的发展 1982年 GSM小组成立 主要目标定位于实现欧洲各国移动通信系统的互联互通1986年 在巴黎 对提出的八个建议系统进行现场试验1987年 确定采用频分双工 窄带时分多址 FDD TDMA 规则脉冲激励 长期预测话音编码 RPE LTP 和高斯滤波最小频移键控 GMSK 调制1988年 十八个欧洲国家达成GSM谅解备忘录 MoU 1989年 GSM标准生效PHASEI 主要定义了900M频段的技术标准PHASEII标准 除了对PHASEI标准进行必要的修正和业务补充外 主要增加了1800M频段的技术标准PHASEII 标准 主要增加了GPRS部分的内容1991年 GSM系统在欧洲正式开通运行 移动通信跨入第二代1994年 GSM进入我国 GSM发展简史 GSM发展简史 1993年我国首先在浙江嘉兴建立了GSM实验网据国内三大运营商披露的最新数字 截止2012年1月份 中国的手机用户数已达9 8758亿 即将逼近10亿大关 中国移动的移动用户数为6 5544亿 其中包括5394万3G用户 中国联通的移动用户数为2 0289亿 其中3G用户数为4307万 中国电信的移动用户数为1 2925亿 其中3G用户为3870万 GSM复用方式频分双工方式和窄带时分多址方式 GSM每载频支持8个信道 信号带宽为200KHZ 在我国 Wideband 宽带 CDMA也称为CDMADirectSpread宽频分码多重存取这是基于GSM网发展出来的3G技术规范 是欧洲提出的宽带CDMA技术 W CDMA的支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商 这套系统能够架设在现有的GSM网络上 对于系统提供商而言可以较轻易地过渡 预计在GSM系统相当普及的亚洲 对这套新技术的接受度会相当高 因此W CDMA具有先天的市场优势 WCDMA GSM 2G GPRS EDGE WCDMA 3G 中国联通无线上网卡平均速度达到了140KB 秒左右 3G发展简史 增强型数据速率GSM演进技术 CDMA2000是由窄带CDMA技术发展而来的宽带CDMA技术也称为CDMAMulti Carrier 码分多址的多载波技术 它是由美国高通北美公司为主导提出 摩托罗拉和后来加入的韩国三星都有参与 韩国现在成为该标准的主导者 这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的 可以从原有的CDMAOne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W CDMA多 不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的 许多3G手机已经率先面世 CDMA2000 CDMAIS 95 2G CDMA20001x CDMA20003x 3G CDMA20003x与CDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术 通过采用三载波使带宽提高 HTTP下载的峰值可达到145KB s 基本全部保持在85KB s以上 3G发展简史 TimeDivision SynchronousCDMA 时分同步CDMA 该标准是由中国大陆独自制定的3G标准1999年6月 中国原邮电部电信科学技术研究院 大唐电信 向ITU 国际电信联盟 提出 但技术发明始于西门子公司 TD SCDMA具有辐射低的特点 被誉为绿色3G 该标准将智能天线 同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中 在频谱利用率 对业务支持具有频率灵活性及成本低等方面的独特优势 另外 由于中国内地庞大的市场 该标准受到各大主要电信设备厂商的重视 全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD SCDMA标准 该标准提出不经过2 5代的中间环节 直接向3G过渡 非常适用于GSM系统向3G升级 军用通信网也是TD SCDMA的核心任务 TD SCDMA 3G发展简史 3G的优越性 和2G相比 具有更宽的带宽可以提供高速数据传输和宽带多媒体业务把高速移动接入和基于Internet的服务相结合实现各种网络之间业务的无缝连接提高了无线频谱利用效率为用户提供了更优越的无线通信服务 3G的局限性 难以达到较高的通信速率 难以提供动态范围多速率业务 难以实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游 3G仍然是标准不统一的区域性标准 能够随时 随地和在任何设备上开展应用 4G的概念 是多功能集成的宽带移动通信系统 是一种宽带接入的IP系统和分布式的网络 能提供传输速率达到100Mbit s和1Gbit s的室外和室内数据传输能力 由分布在不同地点且具有多个终端的节点机互连而成的 网中任一点均至少与两条线路相连 1 3移动通信发展展望 3G与4G对比表 4G的直观描述图 数据速率 覆盖面积移动性 宏小区高的移动性 微小区有限的移动性 固定接入 64kbps 2Mbps 200Mbps 2G 4G 3G 4G通信特征 1 通信速度更快 2 网络频谱更宽 3 多种业务的完整融合 4 智能性能更高 5 兼容性能更平滑 6 实现更高质量的多媒体通信 7 通信费用更加便宜 4G移动通信发展 2008年2月 ITU正式发出通函 征集IMT Advanced 4G 无线接入候选技术 2009年10月 ITU收到了来自中国 3GPP IEEE 日本和韩国的六个候选技术方案 国际标准化组织3GPP向ITU提交了LTE Advanced IEEE向ITU提交了候选技术802 16m 日本政府向ITU提交了LTE Advanced和802 16m两种IMT Advanced候选技术方案 韩国标准化组织TTA提交的候选技术提案为802 16m技术 中国提交的TD LTE Advanced 2010年10月将6个4G标准融合为2个 即LTE Advanced和WirelessMAN Advanc ed 802 16m 2012年1月将LTE Advanced和WirelessMAN Advanced作为4G标准 亚洲4G进展综述 截至今年7月16日 全球已部署194个LTE商用网络 相比2012年年底相比 增加了48个网络 而LTE用户数也已超越1亿户 日本电信运营商NTTDocomo公司8月2日宣布 其 Xi 4G服务目前已经拥有超过1500万的用户 并声称其可以提供的最大下行速度为112 5Mbit s 该运营商于2010年12月推出4G业务 在刚刚过去的五个月中 增加了500万个LTE用户 Docomo称其计划今年10月在东京 大阪和名古屋的部分地区 推出一个可提供150Mbit s下行速度的服务 其刚推出了该业务的试用版本 4G进展综述 在韩国 SK电讯6月底即开启了LTE A网络 首月就拥有了30万个签约用户 然而 SK电讯并不是韩国唯一家提供LTE A服务的运营商 其竞