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1、蜂窝移动通信标准以及标准组织介绍,更新：2010-03-25,2 August 2020,1,本课程的目的,2 August 2020,2,1，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,2 August 2020,3,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
2、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；,2 August 2020,4,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,2 August 2020,Confidentiality Label,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
3、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：-2G 80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,2 August 2020,Confidentiality Label,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,2 August 2020,Confidentiality Label,7,GSM标准的由来,当时的现状：第一代模拟移动
4、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Oy Radiolinja Ab成为第一个商业运营的GSM网络。 亚洲最早的GSM运营网
5、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GSM Release97版本中引入了GPRS通用分组无线服务 在GSM Release99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
6、。 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/CDMAOne 2.5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
7、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
8、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-MC Multi-Carrier- IMT-多载波 也称为CDMA2000，2G cdmaOne（IS-95）的继承者 IMT-DS Direct Spread -IMT-直扩 也称为WCDMA 或 UTRA-FDD IMT-TC Time-Code IMT-时间码 称为TD-SCDMA 或UTRA-TDD IMT-SC Single Carrier IMT-单载波 也称为EDGE， IMT-
9、FT Frequency Time IMT-频率时间 也称为DECT 2007年10月19日，ITU会议批准移动WiMAX作为第6个标准。 称为：IMT-2000 OFDMA TDD WMAN,2 August 2020,Confidentiality Label,13,UMTS-欧洲对IMT-2000系统的回应,通用移动通讯系统（Universal Mobile Telecommunications System）。 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
10、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Manx Telecom投入运营,2 August 2020,Confidentiality Label,14,UMTS的提出和维护者-3GPP,第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project）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。 3GP
11、P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。,2 August 2020,Confidentiality Label,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-Rel5 2004年增加了HSUPA技术
12、，上行速率提高到5.7Mbps-Rel6 2007年增加了HSPA+技术，下行速率提高到42Mbps-Rel7 2008年增加了LTE技术，为新的全IP第四代通信系统-Rel8 2010年计划LTE Advanced，争取成为IMT-Advanced标准-Rel10,2 August 2020,Confidentiality Label,16,CDMA2000 1xEV-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： CDMA2000 1xRTT
13、支持最高144kbps速率 （2.75G技术） CDMA2000 1xEV 包括EVDO和EVDV两个阶段： EV_DO:下行3.1Mbps/上行1.8Mbps EV_DV:速率同EVDO；同时支持语音用户 CDMA2000 3x：利用一对3载波提高传输速率。 UMB：C2K EVDO RelC，下行280Mbps。2008年11月13日卒,2 August 2020,Confidentiality Label,17,CDMA2000 1x EV-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2.4Mbps A版本：下行速率3.1Mb
14、ps B版本：下行速率9.3Mbps EV-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。,2 August 2020,Confidentiality Label,18,CDMA2000标准的提出和维护-3GPP2,第三代合作伙伴计划2（3rd Generation Partnership Project2）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CDMA20
15、00 EVDO的演化。 高通是3GPP2的主要有力支持者，与3GPP存在竞争关系。,2 August 2020,Confidentiality Label,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： 2.8Mbps EVDO RelA： 3.1Mbps WCDMA- HSDPA： 7.2
16、Mbps,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：Universal Mobile Telecommunications System LTE：Long Term Evolution,2 August 2020,Confidentiality Label,21,总结之美国,标准：
