從2G到4G/從GSM到WiMAX通信名詞知多少
2G/2.5G/3G/4G
·2G
2G是second-generation wireless telephone technology的縮寫(xiě),即第二代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),不同于第一代的模擬信號,2G技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始使用數字信號傳送音頻或其他數據了。2G基于multiplexing多路技術(shù)而包含兩個(gè)分支,一種是TDMA時(shí)分多址技術(shù),另一個(gè)是CDMA碼分多址技術(shù)。
在世界范圍內,2G主要包含5個(gè)標準:
·GSM:基于TDMA技術(shù)建立,起源于歐洲,是全球使用范圍最廣的網(wǎng)絡(luò );
·iDEN:基于TDMA技術(shù)建立,目前主要有兩個(gè)iDEN網(wǎng)絡(luò ),分別由美國的Nextel運營(yíng)以及加拿大的Telus Mobility運營(yíng)。
·IS-136:基于TDMA技術(shù)建立,也就是通常所說(shuō)的D-AMPS網(wǎng)絡(luò ),在美國有運營(yíng)商建網(wǎng)。
·IS-95:基于CDMA技術(shù)建立,也就是通常所說(shuō)的CDMA ONE網(wǎng)絡(luò ),主要在美國以及亞洲部分國家或地區使用。
·PDC:基于TDMA技術(shù)建立,僅在日本地區使用。
·2.5G
2.5G是一種處于2G到3G的過(guò)渡階段的通信技術(shù),“2.5G”并不像“2G”、“3G”那樣屬于官方定義,只是一種為了細分2G通信技術(shù)的一種非官方的說(shuō)法。通常我們所說(shuō)的2.5G就是指GSM網(wǎng)絡(luò )下的GPRS、EDGE技術(shù)以及CDMA網(wǎng)絡(luò )下的CDMA2000 1x-RTT標準。(CDMA2000實(shí)際上有兩個(gè)發(fā)展階段,前一階段為2G的1x-RTT標準,后一階段為3G的EV-DO標準)。
也有人將數據傳輸速率比GPRS快的EDGE或者CDMA2000 1x-RTT列入2.75G的行列。當然了,這也是一個(gè)非官方的定義。
·3G
3G便是現在如日中天的第三代移動(dòng)(無(wú)線(xiàn))通信技術(shù),為了實(shí)現通信技術(shù)在全球范圍內的交流、合作、通用化、統一化,國際電信聯(lián)盟建立了規范3G技術(shù)的全球通用標準——IMT-2000。
目前,世界上主要有以下幾種3G標準:
·WCDMA:即Wideband Code Division Multiple Access,寬頻碼分多址技術(shù),目前日本的FOMA系統和歐洲的UMTS系統均使用了這種技術(shù)。
·CDMA2000:這里指的是CDMA2000的第二個(gè)階段——EV-DO,詳見(jiàn)本文后面的內容。
·TD-SCDMA:中國自主知識產(chǎn)權的3G標準。
·WiMAX:詳見(jiàn)本文后面的內容。
·4G
4G是未來(lái)的第四代移動(dòng)通信技術(shù)的統稱(chēng),目前還沒(méi)有任何正式的標準或技術(shù)誕生。
GSM
·GSM簡(jiǎn)介:
GSM全稱(chēng)Global System for Mobile Communications,中文通常譯為全球移動(dòng)通信系統,是一種最早在歐洲開(kāi)始使用的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)標準,也就是我們熟知的2G(2nd generation,第二代)網(wǎng)絡(luò )。GSM最大的特點(diǎn)就是它是全世界最為流行的通信標準,經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)機構的調查估算,世界上有82%的手機在使用GSM網(wǎng)絡(luò ),使用者來(lái)自全球212個(gè)國家,總人數超過(guò)了2億人。(以上均為2007年1月份數據)
·GSM歷史:
1982年,CEPT組織(European Conference of Postal and Telecommunications Administrations,歐洲郵政電信管理會(huì )議)建立了Groupe SpécialMobile(Global System for MobileCommunications的前身)以研發(fā)出一種可以在全歐洲使用的移動(dòng)通信系統。
1987年,歐洲13個(gè)國家簽訂了一份諒解備忘錄,決定合作在歐洲開(kāi)發(fā)統一標準的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )。
1989年,GSM的開(kāi)發(fā)重任被交到了ETSI(European Telecommunications Standards Institute,歐洲電信標準協(xié)會(huì ))肩上,一年后,第一階段的GSM標準被公布于世。
1991年3月27日,世界上第一個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò )在芬蘭由Radiolinja(芬蘭通信運營(yíng)商,成立于1988年)建立。經(jīng)過(guò)兩年的發(fā)展,1993年,全球就已經(jīng)有48個(gè)國家的70個(gè)通信運營(yíng)商建立了自己的GSM標準的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )。
·GSM技術(shù)簡(jiǎn)介:
GSM網(wǎng)絡(luò )是通過(guò)手機用戶(hù)的SIM卡對使用者進(jìn)行自動(dòng)搜索、識別的。SIM卡全稱(chēng)Subscriber IdentityModule(用戶(hù)識別模塊),是一塊可以錄入用戶(hù)信息(如電話(huà)薄聯(lián)系人)的芯片。在GSM網(wǎng)絡(luò )完成對SIM卡的搜索識別后,就會(huì )將使用者的手機連通到網(wǎng)絡(luò ),和其他用戶(hù)進(jìn)行語(yǔ)音通話(huà)或者SMS文本短信的收發(fā)。
GSM采用了多種語(yǔ)音編碼,可以將采樣率為3.1 KHz的音頻壓縮到比特率為5.6 Kbps—13Kbps的范圍之內,從而實(shí)現同步語(yǔ)音傳輸。1997年,GSM標準有了新的發(fā)展——GPRS(General Packet Radio Service)技術(shù)被融入到GSM網(wǎng)絡(luò )中,實(shí)現了信息包的傳輸,使用手機上網(wǎng)和收發(fā)彩信漸漸成為了一種大的發(fā)展趨勢。1999年,更高速的信息傳輸技術(shù)又在GSM、GPRS的基礎上誕生了,這就是我們所說(shuō)的EDGE——Enhanced Data Rates for GSM Evolution。
CDMA
·CDMA簡(jiǎn)介
CDMA是Code Division Multiple Access縮寫(xiě),也就是我們所說(shuō)的碼分多址接入。為了簡(jiǎn)單理解CDMA技術(shù),我們可以做一個(gè)這樣的比喻:在一個(gè)房間中有數個(gè)人,彼此需要互相交流但是又不能夠混淆身份,因此可以讓人們排起隊來(lái),按照順序向想要交談的人發(fā)言,這就是CDMA的time division時(shí)分技術(shù)?;蛘呙總€(gè)人都面向各自的交談對象,以區分誰(shuí)和誰(shuí)正在交談,這就是CDMA的frequency division頻分技術(shù)。CDMA主要就是通過(guò)時(shí)分和頻分來(lái)實(shí)現多用戶(hù)在同一頻段的身份識別和相互抗干擾的。
·CDMA歷史
提起CDMA,最早我們可能要追溯到第二次世界大戰期間了,當時(shí)研究碼分多址技術(shù)的初衷是為了在戰爭中防止敵方對己方的通訊干擾,后來(lái)經(jīng)過(guò)長(cháng)期的發(fā)展,最終由美國的高通公司引入商用/民用網(wǎng)絡(luò )。1995年,第一個(gè)商用/民用CDMA網(wǎng)絡(luò )成功運行,之后迅速在美洲和亞洲地區得到推廣。中國的CDMA網(wǎng)絡(luò )目前由中國聯(lián)通運營(yíng)。
·CDMA技術(shù)特點(diǎn)
CDMA技術(shù)的原理是基于擴頻技術(shù),即將需傳送的具有一定信號帶寬信息數據,用一個(gè)帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進(jìn)行調制,使原數據信號的帶寬被擴展,再經(jīng)載波調制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼,與接收的帶寬信號作相關(guān)處理,把寬帶信號換成原信息數據的窄帶信號即解擴,以實(shí)現信息通信。
作為一種擴頻技術(shù),CDMA具有較強的抗干擾能力,這也是當初CDMA技術(shù)誕生的本來(lái)原因,是CDMA網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)基本特點(diǎn)。在數據傳輸方面,CDMA可以實(shí)現寬帶傳輸,信號抗衰落能力很強。對于通信運營(yíng)商來(lái)說(shuō),CDMA技術(shù)自身的特點(diǎn)決定了CDMA頻率的利用率很高,因此在頻段規劃方面十分省時(shí)省力,這就是為什么我們會(huì )經(jīng)??吹?/span>CDMA一頻手機,而不想普通GSM手機那樣,至少支持兩個(gè)頻段。
CDMA技術(shù)還具有很多優(yōu)點(diǎn),因此由國際電信聯(lián)盟(ITU)制定的IMT-2000中載入的全球3G標準大多是基于CDMA碼分多址技術(shù)建立的,比如Wide-CDMA(WCDMA)、CDMA2000以及中國自主知識產(chǎn)權的TD-SCDMA。
相信,CDMA技術(shù)在未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò )更新?lián)Q代中還會(huì )發(fā)揮著(zhù)更為巨大的作用。
HSPA
·綜述
HSPA是High-Speed Packet Access的縮寫(xiě),意思可以譯為高速數據信息包接入/存取技術(shù),HSPA是一種建立在UMTS基礎之上,對現存UMTS進(jìn)行擴展和改進(jìn)的通訊協(xié)議,因此我們還是先來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下UMTS網(wǎng)絡(luò )吧。
·UMTS
UMTS全稱(chēng)Universal Mobile Telecommunications System,即環(huán)球移動(dòng)通信系統,屬于第三代通信技術(shù)(3G)的一種,而且未來(lái)很可能會(huì )在UMTS的基礎上發(fā)展出第四代通信網(wǎng)絡(luò )。
UMTS是由3GPP組織(3rd Generation Partnership Project,第三代通信技術(shù)合作計劃,成立于1998年)提出的,實(shí)際上就是國際電信聯(lián)盟(ITU——International Telecommunication UnionITU)的IMT-2000(第三代通信技術(shù)全球通用標準)標準在歐洲范圍內的體現,UMTS協(xié)議使用的是Wideband-CDMA網(wǎng)絡(luò )(即WCDMA),因此我們可以將UMTS簡(jiǎn)單等同于WCDMA。
·HSPA簡(jiǎn)介
回到HSPA上面來(lái),HSPA目前包括兩種技術(shù)規范,一種是常見(jiàn)的HSDPA技術(shù),即High-Speed Downlink Packet Access,用于實(shí)現高速下行數據傳輸,另一種是近兩年將會(huì )迅速發(fā)展的HSUPA——High Speed Uplink Packet Access,用于實(shí)現高速上行數據傳輸。
·HSDPA簡(jiǎn)介
HSDPA理論上可以提供14.4Mbps的下行峰值速率,在上行速率方面,最多只能達到384Kbps。
由于HSPA是建立在UMTS 3G標準之上的,因此也有人稱(chēng)其中的HSDPA為第3.5代通信系統。目前,全球90個(gè)國家一共建立了211個(gè)HSDPA網(wǎng)絡(luò ),為使用者提供了理論下行速率峰值為3.6Mbps或者更高的7.2Mbps的高速網(wǎng)絡(luò )。
·HSUPA簡(jiǎn)介
HSUPA的出現滿(mǎn)足了那些對上傳速度有著(zhù)很高要求的用戶(hù)們,與HSDPA共同構成了完整的HSPA技術(shù)。HSUPA可以提供高達5.76Mbps的理論上傳峰值速率,目前,全球各地已經(jīng)建立了HSUPA網(wǎng)絡(luò )的通信運營(yíng)商基本上都可以為支持HSUPA技術(shù)的手機終端提供1.5—2.0Mbps的上傳峰值速率。
EV-DO/LTE/HSOPA/WiMAX
·EV-DO
EV-DO是Evolution-Data only的縮寫(xiě),是一種3G寬帶數據傳輸標準,屬于CDMA2000規范的大家族。CDMA2000最初在2.5G通信時(shí)代使用的是1xRTT技術(shù),進(jìn)入3G通信時(shí)代以后,CDMA2000家族中誕生了一位新成員——EV-DO。
EV-DO最早由美國的高通公司提出,并于1999年正式發(fā)布,當時(shí)是為了滿(mǎn)足國際電信聯(lián)盟制定的IMT-2000全球通用3G標準。目前EV-DO網(wǎng)絡(luò )主要在美國使用,能夠為使用者提供3.1Mbps的理論下行峰值速率以及1.8Mbps的理論上行峰值速率。
·LTE
LTE的全稱(chēng)為Long Term Evolution,是3GGP組織對于3G網(wǎng)絡(luò )的一項長(cháng)期發(fā)展、演進(jìn)計劃,LTE在未來(lái)可以提供遠遠超過(guò)現有任何3G網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸速率,被看作是在3G向4G過(guò)渡的過(guò)程中的最重要的技術(shù)標準。目前,全球各大通信運營(yíng)商都在積極準備LTE網(wǎng)絡(luò )的建設,例如我們曾經(jīng)在前兩天的文章中報道過(guò),著(zhù)名的通信運營(yíng)商Vodafone公司預計將在2011年以后全面啟動(dòng)LTE網(wǎng)絡(luò ),而諾基亞、索尼愛(ài)立信等世界七大知名通信企業(yè)也已經(jīng)達成了關(guān)于構建LTE知識產(chǎn)權許可框架的協(xié)議。
·HSOPA
HSOPA全稱(chēng)High Speed OFDM Packet Access,OFDM就是Orthogonal Frequency-Division Multiplexing的縮寫(xiě),即正交頻分復用技術(shù),也有人降其譯為直交頻分多路技術(shù),其主要思想是:將信道分成若干正交子信道,將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流,調制到在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。由于OFDM是一種設計思路完全不同于CDMA的數據傳輸協(xié)議,因此HSOPA不像HSDPA和HSUPA那樣基于WCDMA技術(shù)而建立,因此也就不屬于HSPA家族的成員了。
HSOPA是3GPP提出的LTE計劃的一部分,又被稱(chēng)為Super 3G,理論上講可以提供最高100Mbps的下行峰值速率以及50Mbps的上行峰值速率,遠遠高于HSPA技術(shù)。目前,HSOPA正在研發(fā)之中。
·WiMAX
WiMAX的全稱(chēng)是Worldwide Interoperability for Microwave Access全球互動(dòng)式微波接入,是一種全新的多方式長(cháng)距離無(wú)線(xiàn)數據傳輸標準,可以實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)數據傳輸以及移動(dòng)電話(huà)接入式數據傳輸。WiMAX基于IEEE 802.16標準,也就是我們常說(shuō)的WirelessMAN。WiMAX標準是由WiMAX論壇建立的。WiMAX論壇成立于2001年六月,致力于WiMAX標準的全球通用化以及WiMAX研發(fā)合作。WiMAX是國際電信聯(lián)盟IMT-2000全球3G標準的新成員,與WCDMA、CDMA2000(第二階段)、TD-SCDMA一樣,同屬于官方認證的第三代通信技術(shù)。
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