移動通信發(fā)展簡史

1、移動通信發(fā)展簡史移動通信發(fā)展簡史主講人：何龍主講人：何龍目錄 移動通信概述 第一代移動通信系統(tǒng) 第二代移動通信系統(tǒng) 第三代移動通信系統(tǒng) 第四代移動通信系統(tǒng) 展望5G移動通信系統(tǒng) 總結(jié)一、移動通信概述1. 移動通信具有移動性和個性化服務(wù)特征，適應(yīng)了信息時代的需要，截止2010年底，全球移動通信普及率為76.8%，中國移動通信普及率為64.2%，并且這一數(shù)字還在迅猛發(fā)展，可以看出移動通信在人們的生產(chǎn)生活中扮演越來越重要的角色，移動通信逐漸成為各國的基礎(chǔ)設(shè)施。2. 移動通信具有非常明顯的換代特性，幾乎是每十年研發(fā)一代，在十年部署運營一代，同時研發(fā)下一代。自1968年貝爾實驗室提出蜂窩移動通信系統(tǒng)概念

2、以來移動通信已經(jīng)經(jīng)歷了四代系統(tǒng)的演變，目前正處于二三四代混合運營階段，以第四代移動通信系統(tǒng)為引領(lǐng)。移動通信技術(shù)的發(fā)展技術(shù)階段技術(shù)階段1G2G3G4G業(yè)務(wù)類型模擬通信數(shù)字通信多媒體業(yè)務(wù)寬帶移動互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)模擬調(diào)制技術(shù)；小區(qū)制；硬切換；網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；數(shù)字調(diào)制技術(shù)；數(shù)據(jù)壓縮；軟切換；差錯控制；短信息；多媒體業(yè)務(wù)；100kbps數(shù)據(jù)速率分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；動態(tài)無線資源管理網(wǎng)絡(luò)融合與重用；多媒體終端；10M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；基于全I(xiàn)P的核心網(wǎng)；制式AMPS;TACS;NMTGSM;CDMA IS95;TD-SCDMACDMA2000WCDMAIMT-Advanced3GPP LTE3GPP2 AIE速率kbps9.61

3、4.4kbps1.142M10Mbps100Mbps二、第一代移動通信系統(tǒng)第一代移動通信技術(shù)（1G）是指最初的模擬、僅限語音的蜂窩電話標(biāo)準(zhǔn)。 主要技術(shù)： 主要采用的是模擬技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)。代表系統(tǒng)： 移動電話系統(tǒng)（AMPS），全球接入通信系統(tǒng)（TACS） 主要缺陷：(1) 模擬移動通信系統(tǒng)制式復(fù)雜,不易實現(xiàn)國際漫游。 (2) 模擬移動通信系統(tǒng)不能提供綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)業(yè)務(wù),而通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢最終將向ISDN過渡。因此隨著非話業(yè)務(wù)的發(fā)展,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)逐步投入使用,對移動通信領(lǐng)域數(shù)字化要求越來越迫切。 (3) 模擬移動通信系統(tǒng)設(shè)備價錢高,手機體積大,電池充電后有效工作時間短

4、,目前只能持續(xù)工作8小時,給用戶帶來不便。 （4）模擬移動通信系統(tǒng)用戶容量受限制,在人口密度很大的城市,系統(tǒng)擴容困難二、第一代移動通信系統(tǒng)模擬移動電話時代手機的功能往往僅僅只是局限于通話功能，而且受到技術(shù)、材料各方面的限制，款式上相當(dāng)單一，缺乏變化，大可稱為手機的史前時代。第一代移動通信（第一代移動通信（模擬蜂窩）系統(tǒng)模擬蜂窩）系統(tǒng)特點：特點： 模擬話音傳輸模擬話音傳輸 頻帶范圍：頻帶范圍：450MHz，900MHz附近附近 各系統(tǒng)沒有公共接口各系統(tǒng)沒有公共接口 頻率利用率低頻率利用率低 無法與固定網(wǎng)迅速向數(shù)字化推進(jìn)相適應(yīng)，數(shù)無法與固定網(wǎng)迅速向數(shù)字化推進(jìn)相適應(yīng)，數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)很難展開據(jù)承載業(yè)務(wù)很

5、難展開 三、第二代移動通信系統(tǒng)由于模擬移動通信系統(tǒng)本身的缺陷，如頻譜效率低、網(wǎng)絡(luò)容量有限、業(yè)務(wù)種類單一、保密性差等，已使得其無法滿足人們的需求。20世紀(jì)90年代初期開發(fā)了基于數(shù)字技術(shù)的移動通信系統(tǒng)數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)，即第二代移動通信系統(tǒng)（2G）。第二代移動通信系統(tǒng)主要采用時分多址（TDMA）技術(shù)或者是碼分多址（CDMA）技術(shù)。三、第二代移動通信系統(tǒng)第二代移動通信主要業(yè)務(wù)是語音，其主特性是提供數(shù)字化的話音業(yè)務(wù)及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)（2G）主要采用的是數(shù)字的GSM和碼分多址（窄帶CDMA）技術(shù)。另外還有控制功率發(fā)射、跳頻、不連續(xù)發(fā)射、移動輔助切換等技術(shù);主要特點： 第二代移動通信系

6、統(tǒng)采用了數(shù)字化，具有保密性強，頻譜利用率高，能提供豐富的業(yè)務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高并為用戶提供無縫的國際漫游。使得移動通信得到了空前的發(fā)展，從過去的補充地位躍居通信的主導(dǎo)地位。GSM是數(shù)字蜂窩技術(shù)的一種標(biāo)準(zhǔn)，也稱全球數(shù)字移動通信系統(tǒng)。GSM標(biāo)準(zhǔn)包括GSM 900MHz、DCS1800及PCS1900三個頻段的使用規(guī)范;三、第二代移動通信系統(tǒng)第二代移動通信（數(shù)字蜂窩）系統(tǒng)第二代移動通信（數(shù)字蜂窩）系統(tǒng)GSM系統(tǒng)：系統(tǒng)：特點：特點： 頻帶利用率高、容量大頻帶利用率高、容量大 話音質(zhì)量高話音質(zhì)量高 開放接口開放接口安全性高安全性高 漫游漫游四、第三代移動通信系統(tǒng)盡管基于話音業(yè)務(wù)的移動通信網(wǎng)已經(jīng)足以滿足人們對

7、于話音移動通信的需求，但是隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的需求日益增高，已不再滿足以話音業(yè)務(wù)為主的移動通信網(wǎng)所提供的服務(wù)。第三代移動通信系統(tǒng)（3G)是在第二代移動通信技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步演進(jìn)的，以寬帶CDMA技術(shù)為主，并能同時提供話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。3G與2G的主要區(qū)別是在傳輸語音和數(shù)據(jù)的速率上的提升，它能夠在全球范圍內(nèi)更好地實現(xiàn)無線漫游，并處理圖像、音樂、視頻流等多媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)，同時也要考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好兼容性。四、第三代移動通信系統(tǒng)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有三種： 歐洲的WCDMA寬帶碼分多址系統(tǒng)、美國的CDMA2000系統(tǒng)和中國的TD-SCDM

8、A系統(tǒng)主要特點：（1）具有全球范圍設(shè)計的，與固定網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)及用戶互連，無線接口的類型盡可能少和高度兼容性； （2）具有與固定通信網(wǎng)絡(luò)相比擬的高話音質(zhì)量和高安全性； （3）具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在廣域網(wǎng)采用384kb/s接入速率的數(shù)據(jù)率分段使用功能； （4）具有在2GHz左右的高效頻譜利用率，且能最大程度地利用有限帶寬； （5）移動終端可連接地面網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)，可移動使用和固定使用，可與衛(wèi)星業(yè)務(wù)共存和互連；（6）語音只占移動通信業(yè)務(wù)的一部分，大部分業(yè)務(wù)是非話數(shù)據(jù)和視頻信息；（7） 具有根據(jù)數(shù)據(jù)量、服務(wù)質(zhì)量和使用時間為收費參數(shù)，而不是以距離為收費參數(shù)的新收費機制（8）手機體積小、重量輕，具

9、有真正的全球漫游能力； 四、第三代移動通信系統(tǒng)第三代移動通信系統(tǒng)（第三代移動通信系統(tǒng)（3G） WCDMA（聯(lián)通）（聯(lián)通） CDMA2000（電信）（電信） TD-SCDMA（移動）（移動）五、第四代移動通信系統(tǒng)發(fā)展背景： 第三代移動通信尚不能達(dá)到的在覆蓋、質(zhì)量、造價上支持的高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要。廣帶無線局域網(wǎng)(WLAN)應(yīng)能與B-ISDN和ATM兼容，實現(xiàn)廣帶多媒體通信，并形成綜合廣帶通信網(wǎng)(IBCN)。雖然3G較之2G可以提供更大容量、更加的通信質(zhì)量并且支持多媒體應(yīng)用，但是隨著人們對3G技術(shù)及其應(yīng)用研究的不斷深入，3G技術(shù)在支持IP多媒體業(yè)務(wù)、提高頻譜利用率以及資源綜合優(yōu)化等方

10、面的局限性也漸露端倪，推動了第四代移動通信系統(tǒng)的產(chǎn)生。五、第四代移動通信系統(tǒng)核心技術(shù)1、接入方式和多址方案，（正交頻分復(fù)用）是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)2、智能天線技術(shù),智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，被認(rèn)為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)3、MIMO技術(shù)（多輸入多輸出）技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進(jìn)行空間分集的技術(shù)，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量4、基于IP的核心網(wǎng)，移動通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)，同已有的移動網(wǎng)絡(luò)相比具有根本性的優(yōu)點，即：可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫互聯(lián)。五、第四代移動通信系統(tǒng)4G通信

11、技術(shù)是以傳統(tǒng)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，通過采用一些新通信技術(shù)增強無線通信能力，滿足了用戶對移動網(wǎng)絡(luò)瀏覽、下載越來越高的要求。第四代移動通信系統(tǒng)（第四代移動通信系統(tǒng)（4G）寬帶接入寬帶接入IP系統(tǒng)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)率要超過數(shù)據(jù)率要超過UMTS，即從，即從2Mb/s提提高到高到100Mb/s采用時分多址、控制功采用時分多址、控制功率發(fā)射、跳頻、不連續(xù)發(fā)射、移動輔率發(fā)射、跳頻、不連續(xù)發(fā)射、移動輔助切換等技術(shù)助切換等技術(shù);能提供能提供150Mb/s的高質(zhì)量的影像服務(wù)的高質(zhì)量的影像服務(wù) 六、展望5G移動通信系統(tǒng)5G是面向2020年以后移動通信需求而發(fā)展的新一代移動通信系統(tǒng)。根據(jù)移動通信發(fā)展規(guī)律，5G將具有超高的頻譜利用率和能效，在傳輸速率和資源利用率等方面較4G移動通信提高一個量級或更高，其無線覆蓋性能、傳輸時延、系統(tǒng)安全和用戶體驗也將得到顯著的提高。5G移動通信將與其他無線移動通信技術(shù)緊密結(jié)合，構(gòu)成新一代無所不在的移動信息網(wǎng)絡(luò)，滿足未來十年移動互聯(lián)網(wǎng)流量增