蜂窝移动通信

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1、蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式，在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来，进 而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性，并具有越区切换和跨本地网 自动漫游功能。蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组成蜂窝 移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。目录1 概念概念的提出蜂窝移动系统的改进分类2 历史第一代蜂窝移动通信系统第二代蜂窝移动通信系统900/1800MHZ GSM移动通信800MHz CDMA移动通信第三代蜂窝移动通信系统3 市场GSM:全球应用最广UMTS :市场发展的核心趋动力-CDMA：成熟并极具潜力供应商比较4 未来设备模块化和平台化：

2、迈向SDR链接：蜂窝市场增长的驱动力1 概念编辑概念的提出移动通信的发展历史可以追溯到19 世纪。1864 年麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存在； 1876 年赫兹用实验证实了电磁波的存在；1900 年马可尼等人利用电磁波进行远距离无线电 通信取得了成功，从此世界进入了无线电通信的新时代。现代意义上的移动通信开始于 20 世纪 20 年代初期。1928 年，美国 Purdue 大学学生发明了工作于 2MHz 的超外差式无线 电接收机，并很快在底特律的警察局投入使用，这是世界上第一种可以有效工作的移动通信 系统；20 世纪 30 年代初，第一部调幅制式的双向移动通信系统在美国新泽西的警察局投 入

3、使用；20 世纪 30 年代末，第一部调频制式的移动通信系统诞生，试验表明调频制式的 移动通信系统比调幅制式的移动通信系统更加有效。在20 世纪 40 年代，调频制式的移动 通信系统逐渐占据主流地位，这个时期主要完成通信实验和电磁波传输的实验工作，在短波 波段上实现了小容量专用移动通信系统。这种移动通信系统的工作频率较低、话音质量差、 自动化程度低，难以与公众网络互通。在第二次世界大战期间，军事上的需求促使技术快速 进步，同时导致移动通信的巨大发展。战后，军事移动通信技术逐渐被应用于民用领域，到 20 世纪 50 年代，美国和欧洲部分国家相继成功研制了公用移动电话系统，在技术上实现 了移动电话

4、系统与公众电话网络的互通，并得到了广泛的使用。遗憾的是这种公用移动电话 系统仍然采用人工接入方式，系统容量小。蜂窝移动系统的改进从 20 世纪 60 年代中期至 70 年代中期，美国推出了改进型移动电话系统，它使用 150MHz 和 450MHz 频段，采用大区制、中小容量，实现了无线频道自动选择及自动接入公用电话 网。20 世纪 70 年代中期，随着民用移动通信用户数量的增加，业务范围的扩大，有限的 频谱供给与可用频道数要求递增之间的矛盾日益尖锐。为了更有效地利用有限的频谱资源， 美国贝尔实验室提出了在移动通信发展史上具有里程碑意义的小区制、蜂窝组网的理论，它 为移动通信系统在全球的广泛应用

5、开辟了道路。分类传统上欧洲使用900MHz频段而北美使用800MHz频段。多数亚洲国家同时使用两个频段。 欧洲900MHz分配频率的主要模拟标准是全接入通信系统，虽然某些欧洲国家使用其它标准 GSM 是900MHz频段的一种数字系统，已为欧洲采用为共同标准并在世界上许多其它国家使用，提 供了非常有用的漫游设备。此外， GMS 标准已用于 1800MHz(DCS 1800)。一些国家正建立独立的 1800 MHz网而另一些正试图用此频段增加其GSM容量。因为在两个频段上使用相同协议，现在越来 越普遍使用GMS-900和GSM 1800这些术语而不用GSM和DCS1800。 常见的蜂窝移动通信系统

6、按照功能的不同可以分为三类，它们分别是宏蜂窝、微蜂窝以 及智能蜂窝，通常这三种蜂窝技术各有特点。1 宏蜂窝技术 蜂窝移动通信系统中，在网络运营初期，运营商的主要目标是建设大型的宏蜂窝小区， 取得尽可能大的地域覆盖率，宏蜂窝每小区的覆盖半径大多为1km25km，基站天线尽可 能做得很高。在实际的宏蜂窝小内，通常存在着两种特殊的微小区域。一是“盲点”，由于电 波在传播过程中遇到障碍物而造成的阴影区域，该区域通信质量严重低劣；二是“热点 ”，由于空间业务负荷的不均匀分布而形成的业务繁忙区域，它支持宏蜂窝中的大部分业 务。以上两“点”问题的解决，往往依靠设置直放站、分裂小区等办法。除了经济方 面的原因

7、外，从原理上讲，这两种方法也不能无限制地使用，因为扩大了系统覆盖，通信质 量要下 降；提高了通信质量，往往又要牺牲容量。近年来，随着用户的增加，宏蜂窝小区进行小区 分裂， 变得越来越小。当小区小到一定程度时，建站成本就会急剧增加，小区半径的缩小也会带来 严重的 干扰，另一方面，盲区仍然存在，热点地区的高话务量也无法得到很好的吸收，微蜂窝技术 就是为了解决以上难题而产生的。2微蜂窝技术 与宏蜂窝技术相比，微蜂窝技术具有覆盖范围小、传输功率低以及安装方便灵活等，该 小区的覆盖半径为30m300m，基站天线低于屋顶高度，传播主要沿着街道的视线进行， 信号在楼 顶的泄露小。微蜂窝可以作为宏蜂窝的补充和

8、延伸，微蜂窝的应用主要有两方面：一是提高 覆盖率，应用于一些宏蜂窝很难覆盖到的盲点地区，如地铁、地下室；二是提高容量，主要应用 在高话 务量地区，如繁华的商业街、购物中心、体育场等。微蜂窝在作为提高网络容量的应用时一 般与宏 蜂窝构成多层网。宏蜂窝进行大面积的覆盖，作为多层网的底层，微蜂窝则小面积连续覆盖 叠加在 宏蜂窝上，构成多层网的上层，微蜂窝和宏蜂窝在系统配置上是不同的小区，有独立的广播 信道1。2 历史 编辑第一代蜂窝移动通信系统1978年，美国贝尔实验室开发了先进移动电话业务（AMPS）系统，这是第一种真正意义上 的具有随时随地通信能力的大容量的蜂窝移动通信系统AMPS采用频率复用技

9、术，可以保 证移动终端在整个服务覆盖区域内自动接入公用电话网，具有更大的容量和更好的语音质 量，很好地解决了公用移动通信系统所面临的大容量要求与频谱资源限制的矛盾。20 世纪 70年代末，美国开始大规模部署AMPS系统。AMPS以优异的网络性能和服务质量获得了 广大用户的一致好评oAMPS在美国的迅速发展促进了在全球范围内对蜂窝移动通信技术的 研究。到20 世纪 80 年代中期，欧洲和日本也纷纷建立了自己的蜂窝移动通信网络，主要 包括英国的ETACS系统、北欧的NMT-450系统、日本的NTT/JTACS/NTACS系统等。这些系 统都是模拟制式的频分双工（Frequency Division

10、 Duplex， FDD）系统，亦被称为第一代蜂窝 移动通信系统或 1G 系统。第二代蜂窝移动通信系统900/1800MHZ GSM 移动通信900/1800MHz GSM 第二代数字蜂窝移动通信 （简称 GSM 移动通信）业务是指利用工作在900/1800MHZ频段的GSM移动通信网络提供的话音和数据业务。GSM移动通信系统的无线 接口采用TDMA技术，核心网移动性管理协议采用MAP协议。900/1800MHZ GSM第二代数字蜂窝移动通信业务包括以下主要业务类型： -端到端的双向话音业务。-移动消息业务，利用 GSM 网络和消息平台提供的移动台发起、移动台接收的消息业务。 -移动承载业务及

11、其上移动数据业务。-移动补充业务，如主叫号码显示、呼叫前转业务等。-经过GSM网络与智能网共同提供的移动智能网业务，如预付费业务等。 -国内漫游和国际漫游业务。900/1800MHZ GSM 第二代数字蜂窝移动通信业务的经营者必须自己组建 GSM 移动通信网 络，所提供的移动通信业务类型可以是一部分或全部。提供一次移动通信业务经过的网络可 以是同一个运营者的网络，也可以由不同运营者的网络共同完成。提供移动网国际通信业务， 必须经过国家批准设立的国际通信出入口。800MHz CDMA移动通信 800MHZ CDMA 第二代数字蜂窝移动通信 （简称 CDMA 移动通信 ）业务是指利用工作在 800

12、MHz频段上的CDMA移动通信网络提供的话音和数据业务。CDMA移动通信的无线接口 采用窄带码分多址CDMA技术，核心网移动性管理协议采用IS-41协议。800MHz CDMA第二代数字蜂窝移动通信业务包括以下主要业务类型： -端到端的双向话音业务。-移动消息业务，利用CDMA网络和消息平台提供的移动台发起、移动台接收的消息业务。 -移动承载业务及其上移动数据业务。-移动补充业务，如主叫号码显示、呼叫前转业务等。-经过CDMA网络与智能网共同提供的移动智能网业务，如预付费业务等。 -国内漫游和国际漫游业务。800MHz CDMA第二代数字蜂窝移动通信业务的经营者必须自己组建CDMA移动通信网络

13、， 所提供的移动通信业务类型可以是一部分或全部。提供一次移动通信业务经过的网络，可以 是同一个运营者的网络，也可以由不同运营者的网络共同完成。提供移动网国际通信业务， 必须经过国家批准设立的国际通信出入口。第三代蜂窝移动通信系统第三代数字蜂窝移动通信（简称3G移动通信）业务是指利用第三代移动通信网络提供的话音、 数据、视频图像等业务。第三代数字蜂窝移动通信业务主要特征是可提供移动宽带多媒体业务，其中高速移动环境下 支持144kb/s速率，步行和慢速移动环境下支持384kb/s速率，室内环境支持2Mb/s速率数 据传输，并保证高可靠服务质量QoS）。第三代数字蜂窝移动通信业务包括第二代蜂窝移动

14、通信可提供的所有的业务类型和移动多媒体业务。第三代数字蜂窝移动通信业务的经营者必须自己组建3G移动通信网络，所提供的移动通信 业务类型可以是一部分或全部。提供一次移动通信业务经过的网络，可以是同一个运营者网 络设施，也可以由不同运营者的网络设施共同完成。提供移动网国际通信业务，必须经过国 家批准设立的国际通信出入口。3 市场编辑今天，全球每年用于蜂窝系统的投资额已升至470亿美元，网络融合的实现，以及对宽带和 “绿色”通信的需求，成为促进移动网络未来演进的关键要素。蜂窝系统或许是当今社会最重要的通信媒体。自本世纪初，在全球特别是在发展中国家，移 动通信的渗透率不断增长，已超越了固定通信。新兴市

15、场的服务提供商纷纷将焦点转向移动 通信技术，加大了对蜂窝系统的投资。这些变革刺激了全球通信业投资的增长，全球每年用 于蜂窝系统的投资额已升至470亿美元。GSM：全球应用最广作为当前移动网络技术的领头羊，GSM的应用机会最多，为接近30亿用户提供服务并且被 大约670家运营商在超过200个国家部署。它是目前全球应用最广的移动技术。亚洲近年来 GSM基础设施应用最广，其GSM用户数超过全球GSM用户数的40%。拉丁美洲、东欧、 中东和非洲等发展中国家和地区也是重要的 GSM 市场。在满足基本覆盖和容量需求的前提 下，未来几年对 GSM 的需求将维持在一个较高水平。UMTS :市场发展的核心趋动力

16、UMTS是一项重要的技术，但当前用于蜂窝基础设施的机会相对较小。UMTS在未来几年内 将成为加速蜂窝市场发展的核心驱动力。截至目前,全球已部署了 210多个UMTS商用网络， 主要分布在西欧。日本在亚洲最先部署3G网络，而亚洲的其他国家由于牌照审批、技术选 择，和处于市场发展初期等原因，部署3G的速度较慢。拉丁美洲、东欧、中东和非洲的发 展中国家，过去的投资重点是满足基本的无线通信需求，向3G的过渡才刚刚开始。因此UMTS 的真正机会仍然在若干年后，尤其是在服务提供商希望通过下一代技术提供增强的移动数据 业务的地区。CDMA：成熟并极具潜力CDMA目前的市场机会相当大。在全球，有超过98个国家的255家运营商正在运营CDMA 网络。尽管这些网络所服务的人群仅占全世界移动用户的五