重庆科创职业学院-现代通信技术第44章移动通信A
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GPRS的主要特点: 向用户提供从9.6到171.2的接入速率. 更有效地利用无线资源,可动态地向单个用户分配位于同
一载频上的1~8时隙 无线接口资源可根据业务流量和运营者的选择在语音和
数据业务之间共享 支持上行和下行的非对称传输,更为有效地实现和IP网络
的互通.
cdma2000 1x技术:
国际电信联盟(ITU) 称之为IMT-2000 (Internatianal Mobile Telecommunications in the year 2000 )
其标准化工作始于1985年,当时称为 “未来公共陆上移动 通信系统” FPLMTS (the Future Public Land Mobile Telecomunications System) .
表 三种第三代候选标准比较简表
表 三种第三代候选标准比较简表(续)
第三代移动通信中的典型过渡方案
1G模拟系统 2G数字蜂窝系统 2.5G数字蜂窝系统
3G宽带系统
话音业务
话音和低速数据 话音和中低速数据 话音和多媒体数据业务
FDMA
NMT TACS AMPS
TDMA
IS-54
PHS PDC GSM
1993年美国提出的IS-95,即N-CDMA (Narrowband Code Division Multiple Access)
第二代移动通信系统各种标准的主要系统参数
标准类型Biblioteka GSMIS-95 D-AMPS PDC
上行频段/MHz 890~915 824~849 824~849 810~830
我国民用移动通信起步较晚，始建于1986年随着国家实行 对外开放政策，移动通信业务得到高速发展。
89年邮电系统从美国Motorola、瑞典的爱立信引进900MHz TACS体制系统，在北京、上海、珠江三角洲相继组建模 拟移动电话系统。到95年元旦，我国公用900MHz模拟蜂 窝移动电话全国联网投入试运行。
采用了新的调制技术,如:GMSK、QPSK等 能提供多种业务服务，提高了通信系统的通用性 抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强 提高网络管理和控制的有效性和灵活性 便于实现通信的安全保密 可降低设备成本和减少用户手机的体积和重量
我国移动通信的发展概况：
我国移动通信是以军事通信移动通信即战术通信起步的。
IMT-2000的关键特性和目标： （1）提供全球无缝覆盖，并且提供全球漫游业务。用户 不再被限制于一个地区和一个网络，真正实现随时随地的 个人通信 （2）适应多种环境，采用多层小区结构，即微微蜂窝、 微蜂窝、宏蜂窝，将地面移动通信系统和卫星移动通信系 统结合在一起。 （3）提供高质量的多媒体业务，包括高质量的话音、可 变速率的数据、高分辨的图象等业务。 （4）足够的系统容量、强大的多用户管理能力、高保密 性能和服务质量。质量和保密功能对这一代移动通信提出 更高要求。 （5）便于过渡、演进。由于第三代移动通信引入时，第 二代网络已具有相当规模，所以第三代网络应能在第二代 网络的基础上逐渐灵活演进而成，并应与固定网兼容。
25000 20000
20661.6
15000
10000
5000
移动用户数 /万
14330
7000 4300 64 157 316 6751322.92356
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
4.41.3 第三代移动通信系统 (3G)
日本电报电话公司研制的NTT系统。 79年商用
德国西门子公司研制的C-450系统。85年商用
表、第一代移动通信系统各个标准的主要系统参数
第一代移动通信系统的主要特点： 用户的接入方式采用频分多址（FDMA）技术 模拟话音的调制方式为调频（FM） 业务种类单一，主要是话音业务 系统的保密性差 频率效率低，有限频率资源和用户容量之间的矛盾十分突出 制式太多且不兼容，限制移动通信的长途漫游 设备复杂、功耗高、价格昂贵。
下行频段/MHz 935~960 869~894 869~894 940~960
调制方式
GMSK OQPSK(上)
QPSK(下)
载波带宽/kHz
200
1250
语音编码方式 RELP-LTP QCELP
信道编码方式
CRC+卷积码 (r=1/2,k= 5)
CRC+卷积码 (r=1/2,k=5)
信道数据速率kbps 270.833kbps 1228.8
cdma2000 1x继续向3G发展的两个阶段： cdma2000 1x EV-DO、 cdma2000 1x EV-DV
TD-SCDMA技术： 20 世 纪 90 年 代 中 期 我 国 电 信 技 术 科 学 研 究 院
（ CATT ） 就 自 主 开 发 了 达 到 国 际 领 先 水 平 的 SCDMA 无线本地环接入技术， 并在此技术的基础上发展TDSCDMA 。 当 时 欧 洲 的 西 门 子 (Semens) 公 司 也 在 从 事 TDD方式的CDMA技术的研究， 由于它与TD-SCDMA 具有诸多共同点，后来两家提出合作并弥补了相互的技 术不足， 最终形成了现在的TD-SCDMA。
1993年，我国引进的数字蜂窝式移动电话GSM系统也在全 国推开。中国移动、中国联通两公司组成G网，目前，是 世界上最大GSM通信网
2000年前后,联通公司又引进美国高通公司的符合IS-95标 准的 N-CDMA,组建了C网.
45000 40000
我国移动通信用户总数统计
43747.3
35000
30000
TD-SCDMA采用了智能天线、联合检测、接力切换、 同步CDMA、软件无线电以及自适应功率调整等多项技 术，使得系统容量更大、频率利用率更高。
TD-SCDMA主要发展历程
时间
2000年5月 2001年3月 2001年4月11日 2001年4月27日 2001年7月4日 2001年10月3日 2002年2月 2002年5月 2002年10月 2002年10月30日
语音编码速率kbps
13
8
QPSK
4
25 VSELP
CRC+卷积码
48.6 8
QPSK 4
30 VSELP
CRC+卷积码
42 6.7
多址方式
TDMA/FDMA CDMA/FDMA TDMA/FDMA TDMA/FDMA
第二代移动通信系统的主要特点：
用户的接入方式主要采用数字式时分多（TDMA） 和码分多址(CDMA)技术
在欧洲3G被称为“通用移动通信系统”UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)
第三代移动通信的发展历程: 1985-1994年明确概念和目标,提出FPLMTS 1991年,ITU-R正式成立TG8/1工作组,负责标准的指定 1992年,WARC92在2GHz频率上分配了230MHz给FPLMTS 1992年-1998年,确定评估方法和程序 1998年6月30日前征集IMT-2000-RTT技术方案 1998年7月-1999年3月,评选确定方案和基本参数 1999年3月,完成IMT-2000关键参数部分的标准化 1999年11月,完成IMT-2000的技术规范部分 2000年,完成IMT-2000的全部网络规范
重要事件
被ITU批准为第三代移动通信国际标准之一 被3GPP批准为第三代移动通信R4国际标准之一 基站与模拟终端之间打通电话 现场试验终端样机之间打通电话 基站与模拟终端间实现图象传输 内部实验网系统联调成功 通过国家863 C3G总体组验收 通过MTnet第一阶段测试 政府通过3G频谱规划，TDD获得155MHz TD-SCDMA产业联盟正式成立
移动通信的发展历程 年 代 1970~1979 1980~1989 19990~1999 2000~2009
第一代 （以
AMPS 为例）
提出方案 制定标准 商业运营
第二代 （以
GSM 为例）
提出方案 制定标准 商业运营
第三代 IMT2000
提出方案
第四代
制定标准 商业运营
提出方案
4.41.1 第一代移动通信系统 (1G)
4.41.2 第二代移动通信系统 (2G)
主要包括以下标准: 1991年美国提出的D-AMPS
(Digital Advanced Mobile Phone System)
1992年欧洲推出的商用GSM (Global System for Mobile Communication)
1993年日本提出的PDC ( Personal Digital Cellular)
第三阶段：从60年代中期到70年代中期。美国推出了改进 移动电话系统IMTS。同期德国也推出了具有相同水平B网 特点是：采用大区制、中小容量、使用450M，实现了自动 选频与自动接续。
第四阶段：从70年代到80年代中期，美国贝尔实验室提出 了采用小区制，建立蜂窝状移动通信网。被称为第一代模 拟蜂窝移动通信系统 特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅 速发展。
为实现上述目标，IMT-2000对无线传输技术提出了以下要求： 高速率的数据传输以支持多媒体业务：室内环境至少2Mbps,
室外步行环境至少384kbps,室外车辆环境至少144kbps 传输速率按需分配。 上下行链路能适应不对称业务的需求 简单的小区结构和易于管理的信道结构 灵活的频率和无线资源的管理
CDMA
IS-95B IS-95A
IS-136
TDMA
EDGE GPRS
CDMA
CDMA20001X
UWC-136
TDMA
WCDMA
CDMA
CDMA2000 1xEV-DV
CDMA2000 1xEV-DO
TD-SCDMA
1984-1996
1992-2000
2001
2003
GPRS技术：
GPRS（General Packet Radio Service,通用分组无线业务) 是GSM phase2+阶段提供的一种基于分组交换和分组传输方式 的新的承载技术,它能够实现从空中接口到外部网络之间的分 组数据传输,可以接入基于TCP/IP的外部网络和X.25网络,可以 给GSM用户提供移动环境下的高速数据业务服务,还可以提供 收发电子邮件,浏览网页等业务.
4.4.1 移动通信的发展历史
移动通信技术的发展史阶段：
第一阶段：20世纪20年代到40年代。在短波的几个频段上 开发出专用移动通信系统 。 特点是专用系统开发，工作频率低。
第二阶段：40年代中期到60年代初期，公共移动通信业务 开始问世。 特点：从专用移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工， 网的容量较小。
美国AT&T研制的AMPS（Advanced Mobile Phone Service） 称作高级的移动电话系统；83年商用
英国仿AMPS研制的TACS(Total Acess Communication System); 称作全向接续通信系统；85年商用
北欧四国（丹麦、芬兰、挪威和瑞典）联合研制的NMT （Nordic Mobile Telephone)称作北欧移动电话；81年商用
第五阶段：从80年代中期至今。这是数字移动通信系统的 发展和成熟时期。 被称为第二代数字蜂窝移动通信系统。 特点是频谱效率提高、系统综合业务强，保密性能好，标 准化程度提高等。
未来阶段：新一代的移动和个人通信系统,即第三代移动通 信和第四代移动通信的研究和发展已经成为电信领域的一 个新的热点. 特点是更大的系统容量和更灵活的高速率、多速率数据传 输能力,除了话音和数据传输外,还能传送高达100MB/S的高 质量的活动图象,真正实现5W目标.
IS-95B与IS-95A的重要区别可以通过捆绑最多8个补充码分信 道,最高可以提供76.8或115.2kbps的数据速率,它后向与IS-95A 兼容,可以共存于一个载波,但它仍属于第二代移动通信范畴.
cdma2000 1x是cdma2000第三代移动通信系统发展的 第一阶段.它与IS-95B后向兼容,频率共享或重叠. cdma2000 1x容量是IS-95A系统的两倍,可支持144kbps的数据传输;与 IS-95A相比, cdma2000 1x在无线信道类型、物理信道调制 和无线分组接口功能上都有很大增强，网络部分则引入 分组交换方式，支持移动IP业务。
一载频上的1~8时隙 无线接口资源可根据业务流量和运营者的选择在语音和
数据业务之间共享 支持上行和下行的非对称传输,更为有效地实现和IP网络
的互通.
cdma2000 1x技术:
国际电信联盟(ITU) 称之为IMT-2000 (Internatianal Mobile Telecommunications in the year 2000 )
其标准化工作始于1985年,当时称为 “未来公共陆上移动 通信系统” FPLMTS (the Future Public Land Mobile Telecomunications System) .
表 三种第三代候选标准比较简表
表 三种第三代候选标准比较简表(续)
第三代移动通信中的典型过渡方案
1G模拟系统 2G数字蜂窝系统 2.5G数字蜂窝系统
3G宽带系统
话音业务
话音和低速数据 话音和中低速数据 话音和多媒体数据业务
FDMA
NMT TACS AMPS
TDMA
IS-54
PHS PDC GSM
1993年美国提出的IS-95,即N-CDMA (Narrowband Code Division Multiple Access)
第二代移动通信系统各种标准的主要系统参数
标准类型Biblioteka GSMIS-95 D-AMPS PDC
上行频段/MHz 890~915 824~849 824~849 810~830
我国民用移动通信起步较晚，始建于1986年随着国家实行 对外开放政策，移动通信业务得到高速发展。
89年邮电系统从美国Motorola、瑞典的爱立信引进900MHz TACS体制系统，在北京、上海、珠江三角洲相继组建模 拟移动电话系统。到95年元旦，我国公用900MHz模拟蜂 窝移动电话全国联网投入试运行。
采用了新的调制技术,如:GMSK、QPSK等 能提供多种业务服务，提高了通信系统的通用性 抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强 提高网络管理和控制的有效性和灵活性 便于实现通信的安全保密 可降低设备成本和减少用户手机的体积和重量
我国移动通信的发展概况：
我国移动通信是以军事通信移动通信即战术通信起步的。
IMT-2000的关键特性和目标： （1）提供全球无缝覆盖，并且提供全球漫游业务。用户 不再被限制于一个地区和一个网络，真正实现随时随地的 个人通信 （2）适应多种环境，采用多层小区结构，即微微蜂窝、 微蜂窝、宏蜂窝，将地面移动通信系统和卫星移动通信系 统结合在一起。 （3）提供高质量的多媒体业务，包括高质量的话音、可 变速率的数据、高分辨的图象等业务。 （4）足够的系统容量、强大的多用户管理能力、高保密 性能和服务质量。质量和保密功能对这一代移动通信提出 更高要求。 （5）便于过渡、演进。由于第三代移动通信引入时，第 二代网络已具有相当规模，所以第三代网络应能在第二代 网络的基础上逐渐灵活演进而成，并应与固定网兼容。
25000 20000
20661.6
15000
10000
5000
移动用户数 /万
14330
7000 4300 64 157 316 6751322.92356
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
4.41.3 第三代移动通信系统 (3G)
日本电报电话公司研制的NTT系统。 79年商用
德国西门子公司研制的C-450系统。85年商用
表、第一代移动通信系统各个标准的主要系统参数
第一代移动通信系统的主要特点： 用户的接入方式采用频分多址（FDMA）技术 模拟话音的调制方式为调频（FM） 业务种类单一，主要是话音业务 系统的保密性差 频率效率低，有限频率资源和用户容量之间的矛盾十分突出 制式太多且不兼容，限制移动通信的长途漫游 设备复杂、功耗高、价格昂贵。
下行频段/MHz 935~960 869~894 869~894 940~960
调制方式
GMSK OQPSK(上)
QPSK(下)
载波带宽/kHz
200
1250
语音编码方式 RELP-LTP QCELP
信道编码方式
CRC+卷积码 (r=1/2,k= 5)
CRC+卷积码 (r=1/2,k=5)
信道数据速率kbps 270.833kbps 1228.8
cdma2000 1x继续向3G发展的两个阶段： cdma2000 1x EV-DO、 cdma2000 1x EV-DV
TD-SCDMA技术： 20 世 纪 90 年 代 中 期 我 国 电 信 技 术 科 学 研 究 院
（ CATT ） 就 自 主 开 发 了 达 到 国 际 领 先 水 平 的 SCDMA 无线本地环接入技术， 并在此技术的基础上发展TDSCDMA 。 当 时 欧 洲 的 西 门 子 (Semens) 公 司 也 在 从 事 TDD方式的CDMA技术的研究， 由于它与TD-SCDMA 具有诸多共同点，后来两家提出合作并弥补了相互的技 术不足， 最终形成了现在的TD-SCDMA。
1993年，我国引进的数字蜂窝式移动电话GSM系统也在全 国推开。中国移动、中国联通两公司组成G网，目前，是 世界上最大GSM通信网
2000年前后,联通公司又引进美国高通公司的符合IS-95标 准的 N-CDMA,组建了C网.
45000 40000
我国移动通信用户总数统计
43747.3
35000
30000
TD-SCDMA采用了智能天线、联合检测、接力切换、 同步CDMA、软件无线电以及自适应功率调整等多项技 术，使得系统容量更大、频率利用率更高。
TD-SCDMA主要发展历程
时间
2000年5月 2001年3月 2001年4月11日 2001年4月27日 2001年7月4日 2001年10月3日 2002年2月 2002年5月 2002年10月 2002年10月30日
语音编码速率kbps
13
8
QPSK
4
25 VSELP
CRC+卷积码
48.6 8
QPSK 4
30 VSELP
CRC+卷积码
42 6.7
多址方式
TDMA/FDMA CDMA/FDMA TDMA/FDMA TDMA/FDMA
第二代移动通信系统的主要特点：
用户的接入方式主要采用数字式时分多（TDMA） 和码分多址(CDMA)技术
在欧洲3G被称为“通用移动通信系统”UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)
第三代移动通信的发展历程: 1985-1994年明确概念和目标,提出FPLMTS 1991年,ITU-R正式成立TG8/1工作组,负责标准的指定 1992年,WARC92在2GHz频率上分配了230MHz给FPLMTS 1992年-1998年,确定评估方法和程序 1998年6月30日前征集IMT-2000-RTT技术方案 1998年7月-1999年3月,评选确定方案和基本参数 1999年3月,完成IMT-2000关键参数部分的标准化 1999年11月,完成IMT-2000的技术规范部分 2000年,完成IMT-2000的全部网络规范
重要事件
被ITU批准为第三代移动通信国际标准之一 被3GPP批准为第三代移动通信R4国际标准之一 基站与模拟终端之间打通电话 现场试验终端样机之间打通电话 基站与模拟终端间实现图象传输 内部实验网系统联调成功 通过国家863 C3G总体组验收 通过MTnet第一阶段测试 政府通过3G频谱规划，TDD获得155MHz TD-SCDMA产业联盟正式成立
移动通信的发展历程 年 代 1970~1979 1980~1989 19990~1999 2000~2009
第一代 （以
AMPS 为例）
提出方案 制定标准 商业运营
第二代 （以
GSM 为例）
提出方案 制定标准 商业运营
第三代 IMT2000
提出方案
第四代
制定标准 商业运营
提出方案
4.41.1 第一代移动通信系统 (1G)
4.41.2 第二代移动通信系统 (2G)
主要包括以下标准: 1991年美国提出的D-AMPS
(Digital Advanced Mobile Phone System)
1992年欧洲推出的商用GSM (Global System for Mobile Communication)
1993年日本提出的PDC ( Personal Digital Cellular)
第三阶段：从60年代中期到70年代中期。美国推出了改进 移动电话系统IMTS。同期德国也推出了具有相同水平B网 特点是：采用大区制、中小容量、使用450M，实现了自动 选频与自动接续。
第四阶段：从70年代到80年代中期，美国贝尔实验室提出 了采用小区制，建立蜂窝状移动通信网。被称为第一代模 拟蜂窝移动通信系统 特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅 速发展。
为实现上述目标，IMT-2000对无线传输技术提出了以下要求： 高速率的数据传输以支持多媒体业务：室内环境至少2Mbps,
室外步行环境至少384kbps,室外车辆环境至少144kbps 传输速率按需分配。 上下行链路能适应不对称业务的需求 简单的小区结构和易于管理的信道结构 灵活的频率和无线资源的管理
CDMA
IS-95B IS-95A
IS-136
TDMA
EDGE GPRS
CDMA
CDMA20001X
UWC-136
TDMA
WCDMA
CDMA
CDMA2000 1xEV-DV
CDMA2000 1xEV-DO
TD-SCDMA
1984-1996
1992-2000
2001
2003
GPRS技术：
GPRS（General Packet Radio Service,通用分组无线业务) 是GSM phase2+阶段提供的一种基于分组交换和分组传输方式 的新的承载技术,它能够实现从空中接口到外部网络之间的分 组数据传输,可以接入基于TCP/IP的外部网络和X.25网络,可以 给GSM用户提供移动环境下的高速数据业务服务,还可以提供 收发电子邮件,浏览网页等业务.
4.4.1 移动通信的发展历史
移动通信技术的发展史阶段：
第一阶段：20世纪20年代到40年代。在短波的几个频段上 开发出专用移动通信系统 。 特点是专用系统开发，工作频率低。
第二阶段：40年代中期到60年代初期，公共移动通信业务 开始问世。 特点：从专用移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工， 网的容量较小。
美国AT&T研制的AMPS（Advanced Mobile Phone Service） 称作高级的移动电话系统；83年商用
英国仿AMPS研制的TACS(Total Acess Communication System); 称作全向接续通信系统；85年商用
北欧四国（丹麦、芬兰、挪威和瑞典）联合研制的NMT （Nordic Mobile Telephone)称作北欧移动电话；81年商用
第五阶段：从80年代中期至今。这是数字移动通信系统的 发展和成熟时期。 被称为第二代数字蜂窝移动通信系统。 特点是频谱效率提高、系统综合业务强，保密性能好，标 准化程度提高等。
未来阶段：新一代的移动和个人通信系统,即第三代移动通 信和第四代移动通信的研究和发展已经成为电信领域的一 个新的热点. 特点是更大的系统容量和更灵活的高速率、多速率数据传 输能力,除了话音和数据传输外,还能传送高达100MB/S的高 质量的活动图象,真正实现5W目标.
IS-95B与IS-95A的重要区别可以通过捆绑最多8个补充码分信 道,最高可以提供76.8或115.2kbps的数据速率,它后向与IS-95A 兼容,可以共存于一个载波,但它仍属于第二代移动通信范畴.
cdma2000 1x是cdma2000第三代移动通信系统发展的 第一阶段.它与IS-95B后向兼容,频率共享或重叠. cdma2000 1x容量是IS-95A系统的两倍,可支持144kbps的数据传输;与 IS-95A相比, cdma2000 1x在无线信道类型、物理信道调制 和无线分组接口功能上都有很大增强，网络部分则引入 分组交换方式，支持移动IP业务。