《移动通信技术1G-4G》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信技术1G-4G（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上第一代移动通信技术简介第一代移动通信技术（）是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准，制定于上世纪80年代。Nordic移动电话（NMT）就是这样一种标准，应用于Nordic国家、东欧以及俄罗斯。其它还包括美国的高级移动电话系统（），英国的总访问通信系统（）以及日本的JTAGS，西德的 C-Netz，法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI。模拟蜂窝服务在许多地方正被逐步淘汰。第一代移动通信主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的
2、是TACS。第一代移动通信有很多不足之处，如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。第一代移动通信技术的发展宽带码分多址移动通信技术（W）被称之为“”，相对于第一代移动通信技术（模拟移动通信）和第二代移动通信技术（数字移动通信技术），技术上有很大进步。与第一代模拟蜂窝移动通信相比，第二代移动通信系统采用了数字化，具有保密性强，频谱利用率高，能提供丰富的业务，标准化程度高等特点，使得移动通信得到了空前的发展，从过去的补充地位跃居通信的主导地位。我国目前应用的第二代蜂窝系统为欧洲的GSM系统以及北美的窄带CDMA系统。（IMT-2000），在第二
3、代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA技术为主,并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统。技术方案是我国首次向国际电联提出的中国建议，是一种基于CDMA，结合智能天线、软件无线电、高质量语音压缩编码等先进技术的优秀方案。引入数字无线电技术组成的数字，提供更高的网络容量，改善了话音质量和保密性，并为用户提供无缝的国际漫游。当今世界市场的第二代数字无线标准，包括GSM、D-AMPS。PDC（日本数字蜂窝系统）和IS-95CDMA等，均仍然是窄带系统。现有的移动通信网络主要以第二代的GSM和CDMA为主，采用GSM GPRS、CDMA的IS-95B技术，数据提供能力可达115.2kbits，
4、全球移动通信系统（GSM）采用增强型数据速率（EDGE）技术，速率可达384kbits。2G（second generation）表示第二代移动通讯技术。代表为GSM。以数字语音传输技术为核心。不过手机短信SMS Short message service在2G的某些规格中能够被执行。2G在美国通常被称为PCSPersonal Communications Service。2G技术基本可被切为两种，一种是基于TDMA所发展出来的以GSM为代表，另一种则是CDMA规格，复用Multiplexing形式的一种。主要的第二代手机通讯技术规格标准有：GSM：基于TDMA所发展、源于欧洲、目前已全球化。
5、IDEN：基于TDMA所发展、美国独有的系统。被美国电信系统商Nextell使用。IS-136也叫做D-AMPS：基于TDMA所发展，是美国最简单的TDMA系统，用于美洲。IS-95也叫做cdmaOne：基于CDMA所发展、是美国最简单的CDMA系统、用于美洲和亚洲一些国家。PDCPersonal Digital Cellular：基于TDMA所发展，仅在日本普及。GSM 标准简介GSM是由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。GSM是全球移动通信系统(Global System of Mobile communication) 的简称。 它的空中接口采用时分多址技术. 自90年
6、代中期投入商用以来，被全球超过100个国家采用。GSM标准的设备占据当前全球蜂窝移动通信设备市场80%以上。GSM 是Global System of Mobile communication（全球移动通讯系统）的英文缩写，是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。所有用户可以在签署了漫游协定移动电话运营商之间自由漫游。 GSM 较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM被看作是 第二代 (2G)移动电话系统. 这说明数字通讯从很早就已经构建到系统中。GSM是一个当前由开发的开放标准。从用户观点出发， GSM的主要优
7、势在于用户可以从更高的数字语音质量和低费用的之间作出选择。网络运营商的优势是他们可以不同的客户定制他们的设备配置，因为GSM作为开放标准提供了更容易的互操作性。这样，标准就允许网络运营商提供漫游服务，用户就可以在全球使用他们的移动电话了。GSM作为一个继续开发的标准，保持向後兼容原始的GSM电话，例如报文交换能力在Release 97版本的标准才被加入进来，也就是GPRS。高速数据交换也是在Release 99版标准才引入的，主要是和标准。移动通信技术的发展GSM属于第2代（2G）蜂窝移动通信技术。2代的说法是相对于应用于80年代的模拟蜂窝移动通信技术以及目前正逐渐进入商用的宽带CDMA技术。
8、 模拟蜂窝技术被称为一代移动通信技术，宽带技术被称为三代移动通信技术，即3G。GSM的发展历史尽管当前GSM相当普及，但是构思移动电话的历史在GSM之前很长时间就开始了。GSM小组 (Groupe Spcial Mobile (法语) 1, 2, 3 and 4)创立于1982年。GSM的名字也是源于这个小组的名字,尽管后来决定使用缩写代替了它的原有的含义。最开始这个小组由CEPT负责管理。的原始技术在1987定义。1989年, ETSI从CEPT接手。1990第一个GSM规范说明完成，这个规范的文本长达超过6000页。 商业运营开始于1991，地点是芬兰的Radiolinja。1998年，3
9、G合作项目(3GPP)启动。最初，这个项目的目标是制定详细的下一代移动通讯网（3G）规范。 然而，3GPP也接受了维护和开发GSM规范的工作。ETSI是 3GPP的一个成员。.无线电接口GSM 是一个蜂窝网络,也就是说移动电话要连接到它能搜索到的最近的蜂窝单元区域。 GSM网络运行在多个不同的无线电频率上。GSM网络一共有4种不同的蜂窝单元尺寸：巨蜂窝，微蜂窝，微微蜂窝和伞蜂窝。覆盖面积因不同的环境而不同。巨蜂窝可以被看作那种基站天线安装在天线杆或者建筑物顶上那种。微蜂窝则是那些天线高度低于平均建筑高度的那些，一般用于市区内。微微蜂窝则是那种很小的蜂窝只覆盖几十米的范围，主要用于室内。伞蜂窝则
10、是用于覆盖更小的蜂窝网的盲区，填补蜂窝之间的信号空白区域。蜂窝半径范围根据天线高度、增益和传播条件可以从百米以下数十公里。实际使用的最长距离GSM规范支持到35公里。 还有个扩展蜂窝的概念，蜂窝半径可以增加一倍甚至更多。GSM同样支持室内覆盖，通过功率分配器可以把室外天线的功率分配到室内天线分布系统上。这是一种典型的配置方案，用于满足室内高密度通话要求，在购物中心和机场十分常见。然而这并不是必须的，因为室内覆盖也可以通过无限信号穿越建筑物来实现，只是这样可以提高信号质量减少干扰和回声。频率分布GSM900 ： 上行（MHz）890-915 ； 下行（MHz）935-960GSM900E ： 上
11、行（MHz）880-915 ； 下行（MHz）925-960GSM1800 ： 上行（MHz）1710-1785 ； 下行（MHz）1805-1880GSM1900 ： 上行（MHz）1850-1910 ； 下行（MHz）1930-1990市场状况到2004年全球有超过10亿人使用GSM电话，GSM电话占到全球移动电话市场份额的70%。 GSM的主要竞争CDMA2000（主要在美国和加拿大使用）尽管有好的前景，但是有限被全球采用的作为3G标准过渡的W-CDMA没有展现出全部的功能。还有， 因为W-CDMA网络建设的推迟，导致至少在高密度通话这块市场GSM的消亡速度还很慢，但是那是迟早的事情。在
12、1998到2000年之间导致GSM用户增长的主要原因是移动运营商推出预付费电话服务。它允许那些不能或者不想跟运营商签署合同的的人们拥有移动电话人们。这种服务在欧洲的移动运营商之间竞争也比较激烈，即使没有长期的签证，人们也可以从运营商那里以很低廉的价格买到一款手机。网络结构GSM系统後面的网络被人们看作是极其庞大和复杂的，这样就可以提供所有的所需的服务。它被分成很多的部分，每一部分负责其中的一个功能。基站系统 (基站和相关控制器）。.网络和交换系统 (网络的每一部分都要与其他部分无缝衔接)。有时也被叫做核心网。GPRS核心网 (可选部分，用于基于报文的互联网连接)。所有的系统元素组合出许多的象语
13、音通话和短信这样的GSM服务。身份识别 Module 。GSM的一个关键特征就是用户身份模块 (SIM), 也叫 SIM卡。SIM卡是一个保存用户数据和电话本的可拆卸智能卡IC。用户就可以更换手机後还能保存自己的信息。换句话说用户也可以使用现在的手机而使用不同运营商的SIM卡。 有些运营商为了防止用户转换到别的网络在手机上做手脚，使得它只能用一个特定的SIM卡，或者同一个网络的SIM卡，这就是众所周知的 SIM卡封锁, 这在某些国家并不合法。GSM安全GSM 被设计具有中等安全水平。系统设计使用共享密钥用户认证。用户与基站之间的通讯可以被加密。 The development of UMTS
14、introduces an optional USIM, that 使用更长鉴别密钥保证更好的安全以及网络和用户的双向验证。GSM只有网络到用户的验证 (而且还不是 vica versa).虽然安全模块提供了保密和鉴别功能，但是鉴别能力有限而且可以伪造。GSM为了安全使用多种加密算法。A5/1和A5/2两种串流密码用于保证在空中语音的保密性。 A5/1是在欧洲范围使用的强力算法，而A5/2则是在其他国家使用的弱强度算法。在两种算法中严重漏洞都已经被发现， 例如一个单一密文攻击可能实时的中断掉A5/2. 但是系统支持多个不同算法，这样运营商就可以换一个安全等级更强的。全球移动通信系统技术特点频谱
15、效率由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率。容量由于每个信道传输带宽增加，使同频复用栽干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频 复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小（模拟系统为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减少越区切换的次数，使GSM系统的容量 效率（每兆赫每小区的信道数）比TACS系统高35倍。话音质量鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是达到相同的水平而与无线传输质量无关。开放的接口GSM标准所提供的开放性接口，不仅限于空中接口，而且报刊网络直接以及网络中各设备实体之间，例如A接口和Abis接口。安全性通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全的目的。鉴权用来验证用户的入网权利。加密用于空中接口，由SIM卡和网络AUC的密钥决定。TMSI是一个由业务网络给用户指定的临时识别号，以防止有人跟踪而泄漏其地理位置。与ISDN、PSTN等的互连与其他网络的互连通常利用现有的接口，如ISUP或TUP等。在SIM卡基础上实现漫游。漫游是移动通信的重要特征，它标志着用户可以从一个网络自动进入另一个网络。全球移动通信系统可以提供全球漫
