移动通信发展简史

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1、报告内容及标准1）移动通信发展简述（5分）蜂窝前：-1921年，底特律警察局开始试验使用“移动”无线通信。单工，用于通知。-30年代，警察局用的双向系统开通，40年代，以行业应用为主的双向系统在各个行业兴起。但是没有 同固定电话网互联。双工，用于专业网-40年代末，AT&T开始真正的商用公用移动通信系统。公众系统口60年代中期到70年代中期，美国推 出改进的移动电话系统（IMTS）,使用450 MHz，大区制，中小容量，实现了自动选频并能够自动接续 到公用电话网。比较成熟的公众系统.蜂窝后（小区制）:70年代末80年代初有商用系统，在20年内经历了两代目前正在向第三代系统迅速演进。第一代蜂窝移

2、动通信系统- 模拟蜂窝移动通信系统（语音）- 典型系统：TACS、AMPS第二代蜂窝移动通信系统（语音和数据）- 数字蜂窝移动通信系统- 典型系统：GSM、IS-95 CDMA第三代蜂窝移动通信系统（3G，多媒体）- 正在发展的蜂窝移动通信系统- 典型系统：WCDMA、CDMA-2000、UWC136第-代蜂窝移动通信系统特点：-模拟移动通信系统（语音信号是模拟信号）-采用小区制、蜂窝组网-多址接入技术：频分多址（FDMA）发展简况：- 美国 AMPS （Advanced Mobile Phone System），第一个蜂窝系统，1983 年投入商用。- 英国TACS（Total Access

3、 Communication System）， 1985年投入商业。我国采用这种制式。-北欧NMT（Nordi Mobile Telephone），丹麦、芬兰、挪威瑞典使用，1981年投入使用，是世界上第一个 具有漫游功能的蜂窝电话。- 日本 HCMTS （High Capacity Telephone System）， 1980 年开通。-德国C网系统，由西门子公司于1983年开发出样机，1985年投入使用。-中国采用TACS制式，于1987年开始使用模拟系统的缺点-不同的标准之间不兼容。-无法与固定网向数字化推进相适应，主要是无法承载数据业务。-频谱利用率低；FM占用的带宽很大。-安全保密

4、性差。第二代蜂窝移动通信系统特点：-数字移动通信系统（语音信号是数字信号）；-采用小区制、蜂窝组网；-能够承载低速的数据业务；-多址接入技术：时分多址（TDMA）码分多址（CDMA）。主流标准的发展-美国：有统一的制式和大量的用户，一开始就着眼于增加容量和数/模兼容上，即尽可能地利用模拟网 的覆盖。其技术规范（TDMA） 1991年才得到最终确认。IS136-80年代，美国高通公司验证了直接扩频CDMA空中接口的概念，1989年11首次进行了现场实验。1993 年3月，成立了 TR5.5负责发展IS-95标准。同年完成15-95标准。-日本：数字移动系统自成体系，于1993年1月才完成了其技术

5、规范。PDC-欧洲：5 6种模拟制式将这个欧洲分割得四分五裂，无法互通与漫游。欧洲电信管理部门（CEPT）于 1982年成立GSM （移动特别小组），制定规范。GSM的目标是：不与任何一种现行的模拟制式兼容； 统一全欧洲的制式，实现全欧洲漫游。从1990年开始GSM制式在许多国家开始运行。标准的发展提高低数据传输能力，增强数据功能的网络方案，2.5GGSMGPRS （171Kbps） EDGE （384Kbps）IS95IS95B （64/144Kbps） CDMA20001X （156/307Kbps）增加支持分组交换的网络节点增强无线接口的能力，实现反向信道复用进一步增加支持无线接口的能力

6、，采用能够进一步提高频谱效率和传输速率的方法第二代系统空中接口 -GSM-微蜂窝小区结构-工作频段：800/1900 或 900M/1800M-数字化技术-语音信号数字化-新的调制方式-GMSK、QPSK等- FDMA/TDMA-频谱利用率高，系统容量大-便于实现通信安全保密- 信道宽度：200khz-每个载波的用户数8个第二代系统空中接口 -CDMA-用户的接入方式采用码分多址（CDMA）-软容量、软切换，系统容量大-抗多径衰落-可运用话音激活、分集接收等先进技术-频率 800/1900-信号带宽1.25MHz-每个信道的用户数约为20个-频道划分方式：FDMA+CDMA第三代蜂窝移动通信系

7、统3G的概念：-80年代末ITU给出了 FPLMTS的概念，这是最早的3G框架。-90年代ITU将其更名为IMT2000,定义了 3G的概念，需求和服务要求，是3G网络的标准框架。-98年ITU征集RTT技术方案，后来出现了 3个主流的3G标准：DMA2000,WCDMA,TD-SCDMA。-总的来说3G系统要求具备支持多媒体传输能力的要求，必须满足在以下三个环境的三种要求。即:1, 快速移动环境，最高速率达144kbit/s。2, 室内环境，最高速率达2Mbit/s。3, 室外到室内或步行环境，最高速率达384kbit/s。3G的主要特点：1. 支持移动多媒体业务2. 宽带CDMA技术3.

8、高频谱效率4. FDMA/TDMA/CDMA5. 从电路交换到分组交换6. 从媒体（media）到多媒体（Multi-media）7. 高保密性8. 全球范围无缝漫游系统9. 微蜂窝结构主流技术：1、WCDMA2、CDMA20003、TD-SCDMA2）移动通信概念（5分）通信中的一方或双方处于运动中的通信。3) 移动通信的特点(5分)(1) 移动性。就是要保持物体在移动状态中的通信，因而它必须是无线通信，或无线通信与有线通信的结合。(2) 电波传播条件复杂。因移动体可能在各种环境中运动，电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象，产生多径干扰、信号传播延迟和展宽等效应。(3) 噪

9、声和干扰严重。在城市环境中的汽车火花噪声、各种工业噪声，移动用户之间的互调干扰、邻道干扰、同频干扰等。(4) 系统和网络结构复杂。它是一个多用户通信系统和网络，必须使用户之间互不干扰，能协调一致地工作。此外，移动通信系统还应与市话网、卫星通信网、数据网等互连，整个网络结构是很复杂的。(5) 要求频带利用率高、设备性能好。4) 3G概念(5分)-80年代末ITU给出了 FPLMTS的概念，这是最早的3G框架。-90年代ITU将其更名为IMT2000,定义了 3G的概念，需求和服务要求，是3G网络的标准框架。-98年ITU征集RTT技术方案，后来出现了 3个主流的3G标准：DMA2000,WCDM

10、A,TD-SCDMA。-总的来说3G系统要求具备支持多媒体传输能力的要求，必须满足在以下三个环境的三种要求。即：1 快速移动环境，最高速率达144kbit/s。2 室内环境，最高速率达2Mbit/s。3 室外到室内或步行环境，最高速率达384kbit/s。5) WCDMA特点及优势(5分)目前中国采用的3个不同制式的3G网络中，WCDMA具有4大优势：优势一：WCDMA是真正的全球标准，全球漫游，想游就游！优势二：速度决定一切，14.4Mbps是WCDMA所独有的！优势三：手机终端丰富，用户自由选择！优势四：新联通3G内容丰富，看啥都有！6) TD-SCDMA特点及优势(5分)根据IMT-20

11、00的技术规范，为满足ITU规定的第三代移动通讯的基本要求，我们在TD-SCDMA系统中使 用了许多国际上最新的先进技术，达到最大的系统容量、最高的频谱利用率、最强的抗干能力和最好的性 能价格比，以适应以后发展的非对称数据业务、宽带多媒体和话音业务的需要。从而使TD-SCDMA系统 与其他3G标准相比较，无论在技术和市场方面具有较强的竞争优势。TD-SCDMA系统采用的先进技术。 归纳起来，TD-SCDMA系统的先进技术主要有以下几个方面：智能天线智能天线是由一个天线阵、一组相关射频收发信机和先进的基带数字信号处理算法所组成。采用波束赋形 技术，为每一条道提供一个天线波束。其优点：提高接受灵敏

12、度一降低系统内部的干扰一增加系统容量一降低发射功率一客服多径干扰联合检测将一个时隙中传输的多个用户信号与多径信号一起处理，精确地解调处各个用户信号，较好的解决了码间 干扰和用户间干扰问题。TD-SCDMA综合使用联合检测额智能天线技术，以达到系统性能最佳。接力切换TD-SCDMA系统可以获得移动台用户的位置信息，准确的将移动台切换到新的小区，实现无缝切换，避 免了软切换中宏分集所占用的大量无限资源，与避免了频繁切换带来的系统不稳定，大大提高了系统容量 和效率。同步CDMA同步CDMA要求上行信道信号必须同步，网络控制移动台动态调整发往基站的发射时间，使上行信号到 达时间保持同步，保证上行信道不

13、相关，降低码间干扰。从而提高了系统容量，降低了接收机的复杂度。低码片速率（Low Chiprata）-采用1.2288MHz码片速率，是UTRA/TDD码片速率的1/3，有利于和UTRA/TDD系统兼容。-硬件容易实现，降低成本。-单个载波占用1.6MHz宽带，宽带窄便于灵活安排。利用以后将要空置出的第二代频谱开展第三代业务， 能够有效的利用频谱资源。-在5MHz频带内可安排三个载波，用CDA方式保证各个邻近小区可提供不同的非对称业务。多时隙TD-SCDMA按照上、下行链路所要传输的数据量和干扰最小的原则。动态按需分配时隙，便于传输不对称业务，有效 利用信道资源。自适应功率调整（Adaptab

14、le Power Control）TD-SCDMA系统上、下行链路采用了功能完善的功率调整（开环和闭环）技术，能有效的将干扰信号限 制在最小范围之内，显著提高系统容量，由于在RDD模式中、下行链路工作在同一频点，使用开环功率控 制具有较好的性能和效果，也为智能天线技术带来了方便。由于TD-SCDMA系统使用了一上诸多的国际先进技术，使其性能优势全方位得以体现，概括的讲，主要 有：完全遵循IMT2000RTT中CDMA TDD模式的标准提供3G系统所要求的8Kbps - 2Mbps的各种业务频 谱利用率高，是GSM的10倍以上采用TDD模式，频点配置灵活，可以使用各种不同的频带非常适合于支持对称

15、与非对称数据及IP业务，可灵活配置上，下行时隙切换点系统容量大，是FDD的2 倍以上，适合于在大、中城市的市中心（覆盖半径35Km）和郊区使用（覆盖半径与FDD相同）经济性 能好，基站设备费用（按每个用户计算）比GSM低2050%，比其他3G FDD芝士低2030%。通信终端 的移动速度可达250m/h既适合与IP核心网最终构成全IP的3G网络，也适合于当前从GSM向3G系统平 滑过渡的演进方案，一个用户，多码传输信道动态分配小区间以及小区内干扰小，系统抗干扰能力强、具 有最大的容量体积比，一个仅占1/3标准机架的TD-SCDMA基站设备提供的容量，相当于两个标准机架的 GSM基站设备的容量采用软件无线电技术，方便用户业务升级低功耗，同等距离下最小的发射功率。符合国家环保要求。 组网灵活，按照用户实际需要和容量大小，可以提供各种类型基站单扇区，单载波基站：既最简单的基站， 支持1.6MHz的单载波，提供一个全向或扇区覆盖。单扇区，3个载波基站：支持3个1.6MHz载波，用5MHz带宽提供全向或单扇区覆盖。3扇区，3载波基站：这是最大容量的基