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1、蜂窝移动通信的蜂窝移动通信的发展发展本讲稿第一页，共十九页3G1G2G2.5Gl话音通信话音通信l主要系统：主要系统：AMPS、TACS、NMT、J-TACS、其它、其它n 1G模拟蜂窝（模拟蜂窝（FDMA）l话音通信、低速数据通信：话音通信、低速数据通信：9.6 kbpsl主要系统：主要系统：GSM、IS-95 CDMA、TDMA IS-136、PDCn 2G数字蜂窝（数字蜂窝（TDMA、CDMA）l话音通信、数据通信：话音通信、数据通信：115kbps/144kbps/153 kbpsl主要系统：主要系统：GPRS、cdma2000 1Xn 2.5G数据通信（数据通信（TDMA、CDMA）
2、l话音通信、数据通信、移动多媒体话音通信、数据通信、移动多媒体：2Mbpsl主要系统：主要系统：WCDMA、cdma 2000 EV、TD-SCDMAn 3G宽带多媒体数据通信（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蜂窝移动通信的发展本讲稿第二页，共十九页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。
3、1.2蜂窝移动通信的发展蜂窝移动通信的发展本讲稿第三页，共十九页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
4、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蜂窝移动通信的发展本讲稿第四页，共十九页第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-General Packet Radio Service,通用无线分组业务CDMA1X技术允许用户通过手机快速下
5、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。CDMA 1X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蜂窝移动通信的发展本讲稿第五页，共十九页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(Future Public Land Mobile Telecommunications System，FPLMTS)，1996年更名为IM
6、T-2000（International Mobile Telecommunications-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-R TG8/1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-2000 CDMA TDD部分中。n中国联通中国联通-WCDMA 宽带码分多址n中国移动中国移动-TD-SCDMA 时分同步码分多址时分同步码分多址n中国电信中国电信-CDMA2000 码分多址码分多址20001.2蜂窝移动通
7、信的发展蜂窝移动通信的发展本讲稿第六页，共十九页1982年，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（FDDTDMA）、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年，十八个欧洲国家达成GSM谅解备忘录谅解备忘录(MoU)1989年，年，GSM标准生效标准生效PHASE I，主要定义了900M频段的技术标准PHASE II 标准，除了对PHASE I
8、 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PHASE II 标准，主要增加了GPRS部分的内容1991年，年，GSM系统在欧洲正式开通运行，移动通信跨入第二代系统在欧洲正式开通运行，移动通信跨入第二代1994年，年，GSM进入我国进入我国GSM发展简史发展简史本讲稿第七页，共十九页GSM发展简史发展简史1993年我国首先在浙江嘉兴建立了年我国首先在浙江嘉兴建立了GSM实验网实验网据国内三大运营商披露的最新数字，截止据国内三大运营商披露的最新数字，截止2012年年1月份，中国的手机用户数已达月份，中国的手机用户数已达9.8758亿，即将逼近亿，即将逼近10亿大关。亿大关
9、。中国移动的移动用户数中国移动的移动用户数为为6.5544亿，其中包括亿，其中包括5394万万3G用户。用户。中国联通的移动用户数中国联通的移动用户数为为2.0289亿，其中亿，其中3G用户数为用户数为4307万。万。中国电信的移动用户数为中国电信的移动用户数为1.2925亿，其中亿，其中3G用户为用户为3870万。万。GSM复用方式频分双工方式和窄带时分多址方式。复用方式频分双工方式和窄带时分多址方式。GSM每载频支持每载频支持8个信道，信号带宽为个信道，信号带宽为200KHZ。在我国在我国.本讲稿第八页，共十九页Wideband（宽带）CDMA也称为CDMA Direct Spread宽频
10、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。WCDMAGSM(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发展简史发展简史增强型数据速率增强型数据速率GSM演进技术演进技术 本讲稿第九页，共十九页CDMA2000是由窄带CDMA技术发展而来的宽带CDMA技术也称为CDMA Mul
11、ti-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。CDMA2000CDMA IS-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
12、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发展简史发展简史本讲稿第十页，共十九页Time Division-Synchronous CDMA(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
13、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TDSCDMA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-SCDMA3G发展简史发展简史本讲稿第十一页，共十九页3G的优越性的优越性-和和2G相比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 本讲稿第十二页，共十九页 3G的局限性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
14、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、随地能够随时、随地和在任何设备上和在任何设备上开展应用开展应用本讲稿第十三页，共十九页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中任一点均至少与两条线路相连。连。1.3 移动通信发展展望移动通信发展展望本讲稿第十四页，共十九页序号特征3G4G1业务特性语音、数据、多媒体融合数据业
15、务和VoIP2网络结构蜂窝小区混合结构3频率范围1.62.5GHz28GHz、800MHz4带宽520MHz100+MHz5速率384Kbps2Mbps20100+Mbps6接入方式CDMAMC-CDMA、OFDMA7交换方式电路交换、分组交换分组交换8移动性200Km/h200350+Km/h9IP包含IP全IP3G与与4G对比表对比表本讲稿第十五页，共十九页4G的直观描述图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64kbps2Mbps200Mbps2 2GG4 4GG3 3GG本讲稿第十六页，共十九页4G通信特征通信特征 1通信速度更快2网络频谱更宽3
16、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通信费用更加便宜本讲稿第十七页，共十九页4G移动通信发展移动通信发展 n2008年年2月，月，ITU正式发出通函，征集正式发出通函，征集IMT-Advanced（4G）无线接入候选）无线接入候选技术。技术。n2009年年10月，月，ITU收到了来自中国、收到了来自中国、3GPP、IEEE、日本和韩国的六个候、日本和韩国的六个候选技术方案：选技术方案：u国际标准化组织国际标准化组织3GPP 向向ITU提交了提交了LTE-Advanced；uIEEE向向ITU提交了候选技术提交了候选技术802.16m；u日本政府向日本政府
17、向ITU提交了提交了LTE-Advanced和和 802.16m两种两种IMT-Advanced候选技术方案；候选技术方案；u韩国标准化组织韩国标准化组织TTA提交的候选技术提案为提交的候选技术提案为802.16m技术；技术；u中国提交的中国提交的TD-LTE-Advanced。n2010年年10月将月将6个个4G标准融合为标准融合为2个，即个，即LTE-Advanced和和WirelessMAN-Advanc-ed(802.16m)。n2012年年1月将月将LTE-Advanced和和WirelessMAN-Advanced 作为作为4G标准。标准。本讲稿第十八页，共十九页亚洲亚洲4G 进展综述进展综述n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。n日本电信运营商NTT Docomo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112.5 Mbit/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150 Mbit/s下行速度的服务，其刚推出了该业务的试用版本。本讲稿第十九页，共十九页