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從1G到5G(一)

第一代移動(dòng)通信技術(shù)(1G)是指最初的模擬、僅限語(yǔ)音的蜂窩電話(huà)標準,主要采用的是模擬技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù), 有多種制式,我國主要采用的是TACS。1976年,美國摩托羅拉公司的工程師馬丁·庫珀首先將無(wú)線(xiàn)電應用于移動(dòng)電話(huà)。同年,國際無(wú)線(xiàn)電大會(huì )批準了800/900 MHz頻段用于移動(dòng)電話(huà)的頻率分配方案。1978年底,美國貝爾試驗室研制成功了全球第一個(gè)移動(dòng)蜂窩電話(huà)系統——先進(jìn)移動(dòng)電話(huà)系統(AMPS,Advanced Mobile Phone System)。5年后,這套系統在芝加哥正式投入商用并迅速在全美推廣,獲得了巨大成功。19871118日,中國的第一代模擬移動(dòng)通信系統在廣東第六屆全運會(huì )上開(kāi)通并正式商用,采用的是英國TACS制式。200112月底中國移動(dòng)關(guān)閉模擬移動(dòng)通信網(wǎng)。

第二代手機通信技術(shù)(2G)以數字語(yǔ)音傳輸為核心,手機短信在它的某些規格中能夠被執行。2G技術(shù)基本可以被切為兩種,一種是基于TDMA所發(fā)展出來(lái)的以GSM為代表,另一種則是CDMA規格,復用﹙Multiplexing﹚形式的一種。

1982年移動(dòng)通信特別小組(Group Special Mobile, GSM)成立。1985年提出了移動(dòng)通信的全數字化,并對泛歐數字蜂窩狀移動(dòng)通信提出了具體要求。1987年,就泛歐數字蜂窩狀移動(dòng)通信采用TDMA、RPE-LTP、GMSK等技術(shù)取得一致意見(jiàn),并提出了主要參數:頻段(935~960MHZ,890~915MHz),頻帶寬度(25MHz),通信方式(全雙工),載頻間隔(200kHz),信道分配(每載頻8時(shí)隙,全速信道8個(gè),半速信道16個(gè)),信道總速率(270.8kbit/s),調制方式(GMSK,BT=0.3),話(huà)音編碼(RPE-LTP13kb/s規則脈沖激勵線(xiàn)性預測編碼),數據速率(9.6kb/s),抗干擾技術(shù)(跳頻技術(shù)217/s,分集接收技術(shù),交錯信道編碼,自適應均衡技術(shù))。

窄帶CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)是由擴頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率再用等幾種技術(shù)結合而成,CDMA技術(shù)的出現源自于人類(lèi)對更高質(zhì)量無(wú)線(xiàn)通信的需求。第二次世界大戰期間因戰爭的需要而研究開(kāi)發(fā)出CDMA技術(shù),其思想初衷是防止敵方對己方通訊的干擾,在戰爭期間廣泛應用于軍事抗干擾通信,后來(lái)由美國高通公司更新成為商用蜂窩電信技術(shù)。1995年,第一個(gè)CDMA商用系統運行之后,CDMA技術(shù)理論上的諸多優(yōu)勢在實(shí)踐中得到了檢驗,從而在北美、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應用。

2G之后3G之前存在著(zhù)一個(gè)過(guò)渡階段,就是2.5G。“GPRS”EDGE以及CDMA1x都是屬于2.5G。GPRSGeneral Packet Radio Service,通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù))是指在歐洲GSM方式的網(wǎng)絡(luò )基礎上來(lái)提供的高速分組通信服務(wù)。它把GSM的最大數據通信速度從9600bit/秒提高到了171.2Kbit/秒。EDGE是速度更高的GPRS后續技術(shù)。EDGE的通信速度最大可達384Kbit/秒~500Kbit/秒之間。CDMA 1X是指cdma2000的第一階段,速率高于IS-95,低于2Mbps。

第三代移動(dòng)通信技術(shù)(3G),是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音(通話(huà))及數據信息(電子郵件、即時(shí)通信)。代表特征是提供高速數據業(yè)務(wù)。國際電信聯(lián)盟(ITU)確定3G通信的三大主流無(wú)線(xiàn)接口標準分別是W-CDMA(頻分碼多重存取)、CDMA2000(多載波分復用擴頻調制)TD-SCDMA(時(shí)分同步碼分多址接入)。CDMA中所提供語(yǔ)音編碼技術(shù),通話(huà)品質(zhì)比目前GSM好,且可把用戶(hù)對話(huà)時(shí)周?chē)h(huán)境噪音降低,使通話(huà)更清晰,因為利用展頻的通訊技術(shù),所以可以減少手機之間的干擾,并且可以增加用戶(hù)的容量,而且手機的功率還可以做的比較低,不但可以使使用時(shí)間更長(cháng),更重要的是可以降低電磁波輻射對人的傷害。 CDMA的帶寬可以擴展較大,還可以傳輸影像,這是第三代移動(dòng)通信為什么選用CDMA的原因。

W-CDMA標準主要起源于歐洲和日本的早期第三代無(wú)線(xiàn)研究活動(dòng),該系統在現有的GSM網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行使用,對于系統提供商而言可以較輕易地過(guò)渡,該標準的主要支持者有歐洲、日本、韓國、美國。

CDMA2000統主要是由美國高通北美公司為主導提出的,它的建設成本相對比較低廉,主要支持者包括日本、韓國和北美等地區和國家。

TD-SCDMA標準是由中國第一次提出并在此無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)(RTT)的基礎上與國際合作,完成了TD-SCDMA標準,成為CDMA TDD標準的一員。(待續)

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