1899年11月美國"圣保羅"號郵船在向東行駛時,收到了從150公里外的懷特島發來的無線電報,莫爾斯電碼的嘀嘀嗒嗒聲象嬰兒呱呱落地的第一聲啼聲,向世人宣告一個新生事物--"移動通信"誕生了。1900年1月23日在波羅的海霍格蘭島附近的一群遇難漁民,通過無線電呼叫而得救,移動通信第一次在海上證明了它對人類的價值。緊接著1901年英國蒸汽機車裝載了第一部陸地移動電臺。1903年底萊特駕駛自己的飛行器,開創了航空新領域,飛機更需要通信來保證飛行,于是移動通信這個二十世紀的同齡人便相繼在海、陸、空起步了。
移動通信的發展歷程大體經歷了三個階段:初期的軍政機要移動通信階段;進而發展至民用專業移動通信階段;到七十年代末國際上出現的蜂窩汽車電話,標志著發展到了公眾移動通信的新階段。
七十年代末移動通信發展到了以蜂窩汽車電話為標志的公眾移動通信新階段,從此全球移動通信市場獲得了大發展。八十年代隨著各種模擬蜂窩系統在各國的擴展,歐洲感到制式五花八門,不能兼容互通,適應不了歐洲共同體的需求,于是組織開發了泛歐GSM數字蜂窩系統。美國則感到模擬AMPS制式的容量不能適應發展的需求,從擴容并兼容的觀點開發了采用TDMA技術的D-AMPS數字蜂窩系統;為進一步擴大容量,又推出了采用CDMA技術的數字蜂窩系統。全球移動電話用戶數根據愛立信公司預測如下表:
年度 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2003
用戶數(億) 0.87 1.37 2.05 2.85 3.80 4.8 6.05 8.3
增長率(%) 57 50 39 33 26 59 19
近十年來各種低、中、高軌道衛星移動通信系統方案紛紛提出,借以解決全球覆蓋、三維空間的個人移動性,為達到個人通信的理想奠定基礎。全球衛星移動電話用戶數根據預測2010年可達2300萬戶。
與此同時,無線尋呼從512bps、1200bps低速向6400bps的高速發展,并利用衛星進行廣域尋呼、全球聯網。全球無線尋呼用戶數,1990年為2300萬個,1994年猛增到7000萬個,1996年已突破1億。在過去5年間,世界無線尋呼用戶增長率保持在33%,預計到2000年用戶將達到3.38億,其中亞太地區的用戶將增至2億。
無繩電話也由CT0、CT1等模擬制式進入DECT、 PHS及PACS等全數字制式,并從單機發展到公眾接入網。全球無繩電話用戶數現達到1億,DECT主要在歐洲獲得了發展,PHS前兩年在日本以異乎尋常的高速度在普及,至1996年底竟達500萬用戶,到1997年中達頂峰700萬戶。PACS以其技術的先進性,正在美國興起,臺灣也在積極開發。
專業調度移動通信也制定了數字無中心通信系統與數字集群通信系統標準,APCO25、iDEN、FHMA和TETRA等不同制式陸續投入運營。這一切構成了當前的第二代移動通信系統,近三年來獲得了大發展。
九十年代ITU大力組織研究作為第三代的未來公眾移動通信系統,它以全球通用、綜合業務作為基本出發點。為實行全球聯網,WARC-92大會將1885~2025MHz和2110~2200MHz兩段總共230MHz頻帶劃分給了第三代。國際上正在緊張進行開發,日本與南韓合作,預計 2001年投入試運營,2002年為世界杯提供服務,開始商用。同時考慮系統工作在2000MHz頻段,數據傳輸速率達2000kbps,因此定名為"IMT-2000"即"國際移動通信-2000"系統。
縱觀移動通信的發展就象數據通信一樣,都是從專業網開始,只有技術和規模都達到相當程度后,才發展公眾網。初期出現的船舶電報、列車調度電話、汽車應急電話、航空電臺以及戰術電臺等等,無一不是某一業務部門自成體系的專業移動通信網。而公眾移動通信網是在第二次世界大戰以后才逐步發展起來的,八十年代才日益成熟,從此移動通信的制造業和運營業都以空前的速度增長。
近二十年來移動通信在微電子技術基礎上與計算機技術密切結合正在產生革命性的飛躍,各種新技術,如FDMA、TDMA又CDMA層出不窮。一代又一代的新系統不斷涌現,短短的二十年間,第一代模擬移動通信系統已廣泛應用,第二代數字移動通信系統正日益普及,第三代全球綜合移動通信系統也已在母腹躁動,即將面世。預計到2010年在所有通信設備銷售額中移動通信設備將居于首位。
移動通信的分類
--從使用環境來分,主要有陸地移動通信、水上移動通信和航空移動通信,作為特殊使用環境還有地下(如隧道礦井)、水下(如潛艇)和深空(如航天)。
從用戶對象來分:主要有公眾移動通信、專業移動通信和軍事移動通信。
從交通工具來分:有汽車、坦克、火車、船舶、潛艇、飛機和航天飛行器等的移動通信,還有個人便攜移動通信等等。
移動通信不同側面的發展過程和動向
* 頻段--由HF、VHF到UHF以至毫米波;
* 帶寬--由窄帶到寬帶;
* 調制方式--由調幅、調頻、單邊帶到數字調制;
* 通信方式--由單工單信道對講到雙工多信道共用;
* 多址方式--由FDMA、TDMA到CDMA;
* 傳輸方式--由模擬到數字;
* 傳輸速率--由低速到高速;
* 通信業務--由通話為主增加數據、圖像到多媒體業務;
* 通信規模--由單機到系統,由專線到網絡
* 網絡結構--由單一網到多區網;
* 網絡制式--由大區制到蜂窩小區制;
* 移動速度--由靜止、步行、典型車速到高速、航空以至衛星;
* 傳播環境--由地面室外環境、室內環境、室外至室內環境到衛星環境;
* 系統覆蓋--由有限服務區、國內服務區、區域服務區至全球服務區;
* 通信環境--由水上、陸地再空中到陸海空一體化以至地下、水下和深空;
* 通信容量--由小容量、中容量、大容量到超大容量以至滿足全球個人通信的需求;
* 通信用戶--由軍政機要用戶、業務用戶到公眾用戶,亦即由專業網到公眾網;
* 移動終端--體積由人背馬馱至便攜、手持以至袖珍;重量由幾十公斤、幾公斤、幾百克以至幾 十克;
* 器件--由電子管、晶體管、集成電路、大規模集成電路至超大規模集成電路與微處理器;
* 設備--由硬件為主到硬件 + 軟件以至軟件為主;
* 制造--由單件、小批量、批量到大規模生產;
* 運營--由一家專營到多家競爭。
移動通信的特點和要求
移動通信由于要保持行人、汽車、船舶和飛機等移動體不間斷的通信聯絡;因此,只能使用無線通信這種傳輸手段。而固定通信則可使用有線和無線各種傳輸手段。
移動通信由于它是用于全球的表層和空間,會遇到各種惡劣的地形、環境和氣候;因此,要求通信裝備必須能適應嚴酷的使用條件。由于它是用于非通信專業的人員,如司機、士兵和普通老百姓;因此,要求移動終端必須便于使用,易于維護。
而固定通信則可以安裝在具有良好條件的固定設施內,可以有技術水平較高的專業人員,保障通信的正常運行。
由于移動通信上述特點;因此,移動通信設備必須滿足如下一些使用技術要求:
(1) 必須作到輕、小、省、牢、便;
(2) 必須抗拒酷暑、嚴寒、狂風、暴雨等惡劣氣候條件;
(3) 必須適應山岳、叢林、沙漠、河海、高空等三維空間的不同環境條件;
(4) 既可車載船裝,又能背負手持,要經得起各種移動體的安裝機械條件;
(5) 要在移動通信特有的多普勒頻移、瑞利衰落、陰影和點火噪聲等變參傳播條件下,確保"動中通";
(6) 要在工業密集、交通繁忙的市區,頻率擁擠、干擾嚴重的電波環境下,達到電磁兼容;
(7) 要在收、發、頻合、微機、電源及天饋等部件密集的小空間,滿足機內的電磁兼容;
(8) 要有強大的系統開發能力,以適應科技進步的加速,促使電子信息產品更新換代的加快;
(9) 要有強大的設備制造能力,以滿足社會各方面對移動通信器材量大面廣的需求。
移動通信的這些特點,以及需要滿足的使用技術要求如此苛刻,使得要保證"動中通"的移動通信較"靜中通"的固定通信難得多;因此,移動通信系統所能達到的水平,往往綜合體現了整個通信技術已經發展的高度。例如單邊帶大型電臺早在20年代即已應用于點對點的固定通信,而單邊帶移動電臺卻遲至60年代才在技術上發展到可以實用。又如衛星通信,60年代即已用于遠距離地球站之間的固定通信,而海事移動衛星通信則遲至1976年,至于陸地車載衛星通信直到1983年才開始實現。由此可見移動通信技術的難度。
當代移動通信的發展趨勢
從全球移動通信二十年的大發展中,我們可以看出當代移動通信有如下的發展趨勢:
1)移動電話發展的速度大大超過固定有線電話,成為信息通信產業的亮點
據ITU資料:電信業務的增長從1992年開始逐步加速,至1995年達7%,為總經濟增長速度的二倍。而在電信領域中,據美國《商業周刊》預測,1997年全球移動電話約2億部,固定有線電話近10億部;至2010年移動電話將達到13億部,年均增長率25%,而有線電話將達到14億部,年均增長率僅4%。我國二者的增長數量也呈現了類似的規律,移動電話年增長速度大大超過固定有線電話。因此移動通信將成為21世紀非常重要的通信工具,它將與有線通信具有同樣重要的戰略地位。移動通信正以其高速增長的市場、非凡擴展的潛力,成為未來整個信息通信(infocommunications)產業最耀眼的亮點。
2)移動數據業務的比重將日益增長,形成移動因特網
據ITU資料:信息通信產業1995年的總產值達到13700億美元,其組成如下:
電信業務 電信設備 計算機業務 計算機硬件 計算機軟件
產值(億美元) 5891 1918 2466 2329 1096
比重(%) 43 14 18 17 8
亦即電信產業為7809億美元,占57%;信息產業為5891億美元,占43%;實質是數據業務的計算機業務已經占有舉足輕重的份額。近年來全球因特網與移動網的急劇發展,業已出現移動IP業務的需求,數據傳輸也即將實現可移動傳輸。這意味著移動通信賦予人們的自由和因特網的豐富內容相結合,用戶將從移動終端上接入IP業務,進行網頁瀏覽、文件傳輸,移動數據業務的比重必將日益增長,近期移動數據量的增長率將達40~50%。GPRS (通用分組無線電業務)與WAP (無線應用協議)已成為當前移動數據通信的熱點,GPRS可以在現有的GSM基礎設施上實現速率高達115kb/s的數據傳輸,而WAP是在移動網和因特網之間搭起了一座橋梁。這兩種新技術促進了手機上網,可以成為移動因特網新的推動因素。移動終端可以提供個人資訊、移動銀行、自動售貨、防盜報警及家庭自動化等等信息服務,這類業務將在未來兩三年內呈爆炸性的增長趨勢。手機的下一代產品,將是最大限度地利用因特網的媒體電話,其銷售量,將超過便攜式電腦。
3)移動通信設備正朝著數字化、寬帶化、小型化的方向發展
當前各種移動通信系統都已經從第一代模擬技術過渡到第二代數字技術,頻譜效率大大提高。為解決終端移動性,小型化取得顯著進展,GSM手機已達到70CC、70克,已經遠遠低于ITU-R提出的200CC、200克的要求了。作為第三代移動通信系統必須滿足多媒體業務的需求,數字傳輸速率要達到2Mbps以上,國際上都在努力攻克W-CDMA的技術難題,并已取得了可喜的進展。
4)移動通信網絡正朝著綜合化、智能化、全球化、個人化的方向發展
蜂窩、無繩、尋呼和集群等各種移動通信系統將在第三代中,以全球通用、系統綜合作為基本出發點逐步融合,力圖建立一個全球的移動綜合業務數字網。各種低、中、高軌道衛星移動通信系統紛紛推出,借以解決全球覆蓋、三維空間的個人移動性。低軌道衛星移動通信的銥系統、全球星系統和中軌道衛星移動通信的ICO系統、奧德賽系統,均將陸續投入運行,GMPCS(全球衛星移動個人通信)成了ITU的熱門議題。移動通信網作為一種理想的智能接入網未來必然要與固定通信網綜合成全球一網,為達到個人通信的理想奠定基礎。
未來移動通信的發展領域
-1)第三代移動通信系統(IMT-2000)
國際上通常將70年代末出現的模擬蜂窩移動電話、無線尋呼、模擬無繩電話和模擬集群等作為第一代移動通信系統;而將80年代末開發的數字蜂窩、高速無線尋呼、數字無繩電話和數字集群作為第二代移動通信系統;國際電信聯盟(ITU)正在制定系列標準的IMT-2000 定為第三代移動通信系統(TGMS)。
第三代集合了蜂窩、無繩、尋呼、集群、移動數據、移動衛星、空中和海上等各類移動通信系統的功能;它將提供與固定電信網的業務兼容、質量相當的多種話音和非話音業務;它將實行全球聯網,用袖珍個人終端作全球漫游,從而實現人類夢寐以求的任何地方、任何時間與任何人進行通信的理想。
1990年CCIR產生了未來公眾陸地移動通信系統第一個建議M.687,CCIR認為僅有一個概述性建議是遠遠不夠的。當年正式成立了TG8/1工作組,著手系列標準的制訂。TG8/1每年要召開兩次會議,幾十個國家上百名代表參加,除各國電信主管部門外,還有摩托羅拉、愛立信等著名生產廠家,南方貝爾、法國電信等運營公司積極參與,一直非常活躍。
ITU-T(國際電信聯盟電信標準化部門)側重IMT-2000業務、話務、信令、網絡及管理的研究;目前已通過可視電話業務總則、在PSTN中的可視電話業務、單向傳輸時間、地面數字無線系統使用便攜終端接入PSTN的傳輸性能目標、業務目標和原則、移動網與固定網互連的業務量等級以及電路交換的網絡等級和目標等7項建議。
ITU-R(國際電信聯盟無線電通信部門)側重IMT-2000移動特殊要求和無線接入的研究;目前已通過系統概況、支持業務框架、網絡結構、衛星運行、衛星部分框架、頻譜考慮、無線電接口要求、無線電接口功能框架、話音和話帶數據要求、安全性原則、管理框架以及適應發展中國家的需要、無線電傳輸技術評定指南、術語詞匯、安全機制評定和陸地移動系統向IMT-2000的演進等16項建議。TG8/1還準備推出無線電接口技術規范與規程規范、移動臺規范、基站規范和空間站規范等詳細建議。
IMT-2000中最關鍵的是無線電傳輸技術(RTT),為此通過了ITU-R建議M.1225"評估IMT-2000無線電傳輸技術的指南"。其優選準則是:頻譜效率、技術復雜性/經濟性、質量、靈活性,對網絡接口的影響、手持機能力和覆蓋/功率效率7個項目。1998年所征集的RTT候選提案:除6個衛星接口技術外,地面無線接口技術有10個方案,被分為兩大類:CDMA與TDMA,其中CDMA占據主導地位。這幾項技術覆蓋了歐洲的W-CDMA、美國的CDMA2000和我國的TD-SCDMA等制式。
W-CDMA由歐洲和日本的方案融合而成,技術特點是頻分雙工,可適應多種速率、多種業務,上下行快速功率控制,反向相干解調,支持不同載頻間切換,基站之間無須同步,電磁干擾影響小,適用于高速環境,是一種較有前途的技術方案。
TD-CDMA由歐洲提出,技術特點是時分雙工,采用TDMA幀結構,時隙內為CDMA技術,采用聯合檢測技術,可減小其他用戶的噪聲干擾,適用于低速環境,與GSM的兼容性好;缺點是電磁干擾影響大。
1998年初歐洲電信標準協會ETSI-SMG 24 巴黎會議對歐洲第三代移動通信系統UMTS的地面無線電接入(UTRA)技術達成如下一致意見:
在UMTS的成對頻帶將采用頻分雙工(FDD)、寬帶碼分多址技術(W-CDMA),用于廣域高速移動通信;在非成對單頻帶將采用時分雙工(TDD)、時分-碼分多址技術(TD-CDMA),用于室內低速移動通信。決定采用基于W-CDMA和TD-CDMA的統一空中接口,支持2′5MHz頻帶寬度,提供FDD/TDD雙模移動終端。
CDMA2000由美國提出,技術特點是反向信道連續導頻、相干接收,前向發送分集,電磁干擾影響小;與IS-95 CDMA的兼容性好,綜合經濟技術性能較好。
TD-SCDMA由我國提出,技術特點是應用同步和智能天線技術,適用于低速接入環境。它已經成為國際第三代移動通信的重要標準之一,是中國百年電信史上提出完整標準的第一次,標志著中國從跟蹤向創新轉變的歷史性的一步。預示著我民族移動通信工業在錯過第一代、趕上第二代移動通信的腳步后,能夠在第三代技術的研究開發上與世界潮流保持同步,并在未來的移動通信市場獲得更大的發展空間。
通過融合工作,1999年已經制訂"IMT-2000無線接口技術規范"(IMT RSPC),包括CDMA DS(直接序列)、CDMA MC(多載波)、CDMA TDD、TDMA FDD和TDMA TDD。將于2000年5月批準成為國際電聯標準,作為開發依據,以便21世紀初為全球提供移動多媒體業務。從而標志著第三代移動通信商業化的開始,這將成為人類社會邁向個人化通信時代的重要里程碑。
另外,對IMT-2000以后的第四代移動通信技術作為新的研究課題將在ITU-R第8研究組會議上進行討論。
2)軟件無線電技術
隨著數字技術和微電子技術的迅速發展,數字信號處理器(DSP)等通用可編程器件的運算能力在成倍地提高,而價格卻在成倍地下降,這就使得實現一種新技術 -- 軟件無線電成為可能。軟件無線電技術可用不同軟件來實現不同無線電設備的各種功能,可任意改變信道接入方式或調制方式,利用不同軟件即可適應不同標準,構成多模手機和多功能基站,具有高度的靈活性。軟件無線電技術的出現,使無線通信的發展經歷了由固定到移動,由模擬到數字,由硬件到軟件的三次變革。軟件無線電技術起源于1990年8月美國防部開始的"易通話"戰術通信系統計劃,其主要目標為研制三軍通用的多頻段多功能無線電臺(MBMMR),工作頻段2~2000MHz,能兼容現有15種主要軍用電臺的所有功能,并將最終取代軍隊所有傳統電臺。
3)衛星移動通信
近十年來各種低、中、高軌道衛星移動通信系統紛紛推出,GMPCS(全球衛星移動個人通信)成了ITU的熱門議題。預計從1998~2002的5年中,將有12個全球衛星通信系統投入使用,共1170顆衛星,其中約1000顆中低軌道衛星。2002年使用低、中、高軌道衛星移動通信系統手機的用戶將分別超過436萬、122萬、73萬。
低、中軌道衛星移動通信系統衛星數量多,網絡結構復雜,空間環境差,技術風險大。其優點是頻率再用率高,容量較大,傳輸時延小,不受地理限制,可用低功率手機,是未來全球個人通信的重要組成部分。但是較地面移動通信系統容量要小,費用要高,因此適用于國內、國際漫游者。其中值得注意的是下列系統:
銥系統組成包括66顆低軌道衛星及覆蓋全球的地球站,投資50億美元。圓形軌道高度780公里,傾角86.4°,周期100.13',軌道平面數6個;用戶鏈路頻率L頻段,饋線鏈路頻率Ka頻段;多址方式為TDMA,系統可提供2.4/4.8 kbit/s話音、2.4 kbit/s數據、傳真、尋呼等多種服務,可用手機、車載臺或固定電話終端進行通信。已研制出一種雙模移動電話,既可以當普通移動電話用,也可以當衛星電話用,不過價格昂貴。銥星公司的移動電話價格約為每部3000美元,每分鐘話費比目前移動電話高25~30%,尋呼機價格約為每部500美元。1998年11月1日開始投入運行,銥星是世界上第一個實用低軌衛星移動通信系統,它使人類在地球上任何"能見到天的地方"都能互相通信,具有極高的創新性,被認為是現代通信的一個里程碑。但是由于市場定位失誤,手機笨重昂貴且供貨不暢,通話費用過高,服務性能欠佳,用戶不多,入不敷出,1999年8月13日已申請破產保護。
----全球星系統組成包括48顆低軌道衛星及覆蓋全球的地球站,投資27億美元。圓形軌道高度1389公里,傾角52°,周期113.53',軌道平面數8個;上行用戶鏈路頻率L頻段,下行S頻段,饋線鏈路頻率C頻段;多址方式為CDMA,系統可提供2.4/4.8/9.6 kbit/s話音、9.6 kbit/s數據、傳真和定位服務,可用手機、車載臺或固定電話終端進行通信。1999年10月開始試用,在通信質量和價格上比銥星具有競爭力。
此外,還有"伊利普索"(Ellipso)和"星球通信"(CCI)系統各有千秋,計劃在2002年開通業務。衛星系統目前已經開始步入快速發展的軌道,其主要趨勢是數字化、寬帶化、高功率、高性能、低成本,并且向多媒體的方向發展。此外,因特網的崛起給衛星應用帶來新的機遇,并成為最有希望的增長點。衛星因特網接入、多媒體衛星系統、數據廣播等熱門領域,為下世紀的衛星通信業務描繪出美好藍圖。
4)平流層通信
1997年1月,Sky Station International inc.公司在ITU 會議上,提出"平流層電信業務"(stratospheric telecommunication service 簡稱STS)的建議文件,受到國際電聯和一些國家電信部門的高度評價。普遍認為空中平臺通信是繼六十年代衛星通信、七十年代光纖通信和八十年代蜂窩通信發明以來通信技術的又一重大突破。
平流層通信利用一個設置在距地面約21km高度的物理平臺,可以實現地面覆蓋半徑約500 km 的廉價、高密度、大容量的寬帶通信;SSI公司打算在地球上空"固定"安置250個充氦飛艇,構筑平流層通信平臺;由地面幾千個控制和交換中心支撐,可以實現覆蓋全球90%以上的人口。
平流層通信具有地面通信和衛星通信二者的優點,互為補充,構成三足鼎立的三維通信體系。將對全球通信網的普及,對個人通信業務的興起,對寬帶視頻業務的發展有著特別重要的意義。給發展中國家加速發展信息通信提供了極好的機遇。
主要的技術標準
GSM
GSM標準是歐洲1982年開始制定的第二代移動通信系統系列標準。GSM標準是為了開發全歐數字蜂窩系統由一個稱為移動通信特別小組 (Group Special Mobile)的機構制訂的,因而得名。該小組現歸屬歐洲電信標準協會(ETSI)。GSM是目前世界上較先進的公開技術規范,內容全面詳盡,版本在不斷修訂升級,有Phase I、Phase II和Phase II+ 三個階段。1998年以前市場主要產品是Phase I的,1999年以后Phase II將逐步成主流產品,而Phase II+ 標準在陸續制定中。
GSM數字網:GSM(Global System For Mobile Communication)網即全球移動通信系統,又稱 “全球通”,很多公司參與了標準的制定工作。GSM數字移動通信系統是由歐洲主要電信運營者和 制造廠家組成的標準化委員會設計出來的,它是在蜂窩系統的基礎上發展而成。GSM采用的是數字調制技術,其關鍵技術之一是時分多址(每個用戶在某一時隙上選用載頻且只能在特 定時間下收信息),GSM系統有幾項重要特點:防盜拷能力佳、網絡容量大、號碼資源豐富、通話清晰、 穩定性強不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機耗電量底等。因此其話音清晰,保密容易,能提供的數據傳輸服務較多。GSM網能支持的用戶數量為模擬網的1.8-2倍。 由于GSM發展極快,在其900MHZ頻段滿以后,又開辟了GSMl800頻段,手機工作在900MHZ和1.8GHZ頻 段以及GSM1900MHz等幾個頻段。
GPRS
GPRS是General Packet Radio Service的英文簡稱,中文為通用無線分組業務,是一種基于 GSM系統的無線分組交換技術,提供端到端的、廣域的無線IP連接。相對原來GSM的撥號方式的電路交換數據傳送方式,GPRS是分組交換技術,具有“實時在線”、“按量計費”、“快捷登錄”、 “高速傳輸”、“自如切換”的優點。通俗地講,GPRS是一項高速數據處理的技術,方法是以“分組” 的形式傳送資料到用戶手上。雖然GPRS是作為現有GSM網絡向第三代移動通信過渡的過渡技術,但是 它在許多方面都具有顯著的優勢。
由于使用了“分組”技術,用戶上網相對穩定,避免了不必要的短線帶來的困擾。此外,使用GPRS上 網的方法與WAP并不同,用WAP上網就如在家中上網,先“撥號連接”,而上網后便不能同時使用該電 話線,但GPRS就較為優越,下載資料和通話是可以同時進行。從技術上來說,聲音的傳送(即通話)繼 續使用GSM,而數據的傳送便可使用GPRS,這樣的話,就把移動電話的應用提升到一個更高的層次。 而且發展GPRS技術也十分“經濟”,因為只須沿用現有的GSM網絡來發展即可。GPRS的用途十分廣泛, 包括通過手機發送及接收電子郵件,在互聯網上瀏覽等。
FDMA
頻分多址(FDMA)是采用調頻的多址技術。業務信道在不同的頻段分配給不同的用戶。如TACS系統、AMPS系統等。
CDMA
CDMA數字網:CDMA是碼分多址的英文縮寫(Code Division Multiple Access),它是在數字技術的分支--擴頻通信技術上發展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術。它能夠滿足市場對移動通信容量 和品質的高要求,具有頻譜利用率高、話音質量好、保密性強、掉話率低、電磁輻射小、容量大、覆蓋廣等特點,可以大量減少投資和降低運營成本。
業內運營者們正努力在他們的系統中增加用戶數量,降低每位用戶的費用,創造更大的利潤并積極加強市場滲透。碼分多址技術就是解決這一問題的數字通信技術之一。
其優勢為:
高效的頻帶利用率和更大的網絡容量
簡化網絡規化
提高通話質量
增強保密性
提高覆蓋特性
延長用戶通話時間
軟音量和“軟”切換
上網速度更快
目前國內采用CDMA技術的“中國長城移動通信網”已在北京,上海,廣州,西安等地開通。
CDMA是數字網絡技術的最新發展,美國是發源地并且應用最廣泛。CDMA手機話音清晰,接近有線電話, 信號覆蓋好,不易掉話。
CDMA手機與GSM手機相比:CDMA手機具有以下優點:CDMA手機采用了先進的切換技術:軟切換技術 (即切換是先接續好后再中斷),使得CDMA手機的通話可以與固定電話媲美;使用CDMA網絡,運營商的 投資相對減少,這就為CDMA手機資費的下調預留了空間;因采用以拓頻通信為基礎的一種調制和多址 通信方式,其容量比模擬技術高10倍,超過GSM網絡約4倍;基于寬帶技術的CDMA使得移動通信中視頻 應用成為可能,從而使手機從只能打電話和發送短信息等狹窄的服務中走向寬帶多媒體應用。
TDMA
TDMA是Time Division Multiple Access的縮寫,這是一種用Time-Division Multiplexing (時分多址)來提供無線數字服務的技術,它代表的是一種移動電話系統的數字信號傳輸技術。TDMA 把一個射頻分成多個時隙,再把這些時隙分給多組通話。這樣,一個射頻可以同時支持多個數據頻道, 目前該技術已成為今天的D-AMPS和GSM系統的基礎。
SCDM ------ 大靈通
SCDMA是同步碼分多址的無線接入技術,它采用了智能天線、軟件無線電、以及自主開發的SWAP+空中接口協議等先進技術,是一個全新的體系,一個全新的我國擁有完整自主知識產權的第三代無線通信技術標準。
智能天線技術:由天線陣硬件和信號處理軟件組成,采用下行波束賦形,降低了發射功率,克服了多徑干擾。
同步CDMA技術:上行鏈路各終端信號在基站解調完全同步,碼道之間正交,降低碼道干擾,提高了系統容量。
軟件無線電技術:全部基帶信號的處理都是在DSP中用軟件實現。另外,SCDMA系統還是第一個使用國際最新標準"全質量話音編碼技術"的實用化無線通信系統。
SWAP+ 空中接口信令:物理層設計基于ITU的Q931建議,采用閉環功率控制,解決了實現同步CDMA和用戶距離測定的要求,僅使用一條接入碼道。
SCDMA的獨特技術優勢體現在: SCDMA是世界上第一套將智能天線應用于商業電信運營的無線通信技術標準;第一次將時分雙工(TDD)用于宏蜂窩結構,其基站與終端都大規模采用軟件無線電結構;并第一次優化組合以上功能,實現了同步碼分多址的無線通信協議,成為國際領先的無線通信技術標準。
“ITU 國際電信聯盟”(International Telecommunication Union)包括電信標準局(TSB)、無線通信局(RB)和電信發展局(BDT)。
EDGE ------ 2.75G
EDGE 增強型數據速率GSM演進技術 Enhanced Data Rate for GSM Evolution
TD-SCDMA ------- 3G
TD-SCDMA——Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access (時分同步的碼分多址技術)
是ITU正式發布的第三代移動通信空間接口技術規范之一,它得到了CWTS及3GPP的全面支持。
是中國電信百年來第一個完整的通信技術標準,是可替代UTRA-FDD的方案。
是集CDMA、TDMA、FDMA技術優勢于一體、系統容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強的移動通信技術。
它采用了智能天線、聯合檢測、接力切換、同步CDMA、軟件無線電、低碼片速率、多時隙、可變擴頻系統、自適應功率調整等技術。
我國自主知識產權的TD-SCDMA標準、歐洲的WCDMA標準、美國的CDMA2000標準是3G時代最主流的技術。
UTRA-FDD是一個純粹基于CDMA的系統,通過用戶信號的功率和碼字來區分彼此
UTRA-TDD是TDMA加CDMA系統,不僅通過用戶的功率和碼字,而且通過它們分配的時隙來區分彼此。
Phase I主要是通話功能。
Phase II主要是增加了很多種補充業務、數據通信、點對點短消息和小區廣播短消息等,與此同時,話音編碼也在改進,原先的13kb/s全速率話音編碼經改進有了增強型全速率話音編碼(EFR),又建立了6.5kb/s的半速率話音編碼。
Phase II+ 是在Phase II基礎上在GSM網絡子系統中引入智能網應用部分(INAP),以實現業務交換邏輯與業務生成邏輯分開,引入高速數據通信和更多的補充業務。正在制訂的GSM Phase II+ 標準將進一步建立包括立即計費,DECT接入GSM和GSM900/DCS1800雙頻段運作、ASCI (先進話音呼叫) 、CAMEL(移動網高級邏輯客戶化應用程序),SOR(支持最佳路由)等標準,以及HSCSD(高速電路交換數據通信) 和GPRS(通用分組無線通信業務)等數據通信標準。
最近,歐洲電信標準協會(ETSI)提出了EDGE (GSM演進的增強型數據率),使GSM數據傳輸速率可擴展到384 kb/s,故亦稱為GSM-384。這一速率達到了第三代移動通信系統數據傳輸速率的下擋范圍。1998年5月EDGE與D-AMPS的UWC-136融合為全球性EDGE,稱為GEDGE,預計2001年將可投入使用。
伴隨GSM標準的發展,GSM手機已不再局限于話音通信,其功能變得更多和更強。目前一些手機可以直接接入Internet,發送E-mail和傳真。可以預見,GSM標準的發展將滿足我們多變的和多種多樣的通信需求。
中國移動通信發展簡史
★1980年7月1日,郵電部門在全國范圍內推行郵政編碼。
★1983年9月16日,上海使用150MHz頻段開通了我國第一個模擬尋呼系統。
★1984年10月16日,財政部決定對郵電部所屬企業的利潤實行倒一九分成,扶持郵電事業發展。
★1985年,廣州與香港、深圳、珠海開通電子郵件。
★1986年4月1日起正式恢復開辦郵政儲蓄業務。12月2日,《中華人民共和國郵政法》頒布,自1987年1月1日起實行。
★1987年11月,廣州開通了我國第一個移動電話局。
★1989年6月,廣東省珠江三角洲首先實現了移動電話自動漫游。
★1991年11月15日,上海首先在150MHz頻段上開通漢字尋呼系統。
★1993年9月19日,我國第一個數字移動電話通信網在浙江省嘉興市首先開通。
★1994年4月20日,首次開通了接入因特網的第一條64kb/s國際專線。中國公用計算機網(CHINANET)的建設開始啟動。
10月,我國第一個省級數字移動通信網在廣東省開通。
★1994年,郵電部成立移動通信局和數據通信局。
3月,國務院要求進一步改革優點管理體制,將郵政總局、電信總局分別改為單獨核算的企業局。
7月,中國聯合通信有限公司成立,中國聯通的成立,開始打破電信業壟斷。
★1995年4月,郵電部電信總局正式進行企業法人注冊登記。
9月,世界上第一個商用CDMA移動通信網在香港開通。
★1997年1月,郵電部決定在全國實施郵電分營。
★1998年3月,在原電子工業部和郵電部的基礎上,國務院開始組建新的信息產業部。
4月,新成立的信息產業部下發《郵電分營指導意見》。國家郵政局正式掛牌,郵電開始分離。
9月,尋呼業務的剝離基本完成,組建國信通信有限責任公司,后被整體劃歸中國聯通。
★1999年2月,國務院通過中國電信重組方案,組建中國移動、中國電信集團公司。
4月,中國網絡通信有限公司成立。
7月,中國電信基本完成移動通信業務的剝離。
★2000年4月20日,中國電信、中國移動通信集團公司宣告成立,標志著中國通信業在政企分開、郵電分營的基礎上實現了戰略重組。
9月25日,國務院令頒布了《中華人民共和國電信條例》和《互聯網信息服務管理辦法》。
12月,鐵道通信信息有限公司成立。
★2001年12月,中國衛星通信集團公司掛牌。
模擬移動通信停止運營,中國移動通信行業全面進入數字時代。
★2002年4月8日,中國聯通CDMA網大規模放號,中國移動通信競爭走向寬頻領域。
5月16日,中國電信最終南北分拆方案確定,新中國電信集團及中國網通集團正式掛牌成立。
5月17日,中國移動GPRS正式商用,吹響了2.5G市場競爭的號角。
★2003年6月,依據國務院36號令,吉通并入網通集團;11月,網通國際公司掛牌,網通重組加速。
★2004年1月10日,中國衛通與國信尋呼簽訂協議,聯通開始退出尋呼業。
★2004年1月29日,鐵通公司由鐵道部移交國資委,更名為“中國鐵通”,作為國有獨資基礎電信運營企業運作。