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从1G到3G的相关技术简介

上一篇 / 下一篇 2008-04-23 23:22:12

1G（first generation）表示第一代移动通讯技术。代表为现已淘汰的模拟移动网。

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。

2.5G是基于2G与3G之间的过渡类型。比2G在速度、带宽上有所提高。可使现有GSM网络轻易地实现与高速数据分组的简便接入。

目前已经进行商业应用的2.5G（Generation）移动通信技术是从2G迈向3G的衔接性技术，突破了2G电路交换技术对数据传输速率的制约，引入了分组交换技术，从而使数据传输速率有了质的突破，是一种介于2G与3G之间的过度技术。2.5G的出现主要是由于3G是个相当浩大的工程，所牵扯的层面较多且复杂，要从目前的2G一下迈向3G是不可能马上实现的。代表为：GPRS， HSCSD、WAP、EDGE、蓝芽(Bluetooth)、EPOC等技术。

3G是英文3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。目前我国3G标准还没有颁布。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G)，第三代手机一般是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够方便、快捷的处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为手机融入多媒体元素提供强大的支持。但为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在任何环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以及144kbps的传输速度。2G网络提供的带宽是9.6Kpbs。2.5G增加到56Kpbs。3G将具有更宽的带宽，其传输速度将达到100-300Kbps，不仅能传输话音，还能传输数据，从而提供快捷、方便的无线应用。

下面对各种通信技术做一全面介绍：

模拟网

模拟网的信号以模拟方式进行调制，其模拟级数采用的是频分多址。(移动通信规定的频段为905―915MHz，每25KHz为个信道，支持一对用户通话)。中国的模拟网有A网(Motorola设备)及B网 (Ericsson设备)之分，现在两网己实现互通。模拟网信号失真度小，因而音质可与有限电话比美。且由于建设较早，覆盖完善，全国大部分县级城市均有覆盖。模拟网的缺点是其信道数量相对较少，保密性差。

GSM数字网

GSM：GSM(Global System For Mobile Communication)网即全球移动通信系统，又称“全球通”，很多公司参与了标准的制定工作。GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成。我国自1994年底开始，在十多个省市筹建GSM蜂窝移动通信网，其发展势头世人皆叹，到现在GSM数字网已覆盖全国30多个省(区、市)，300多个地区和2000多个县市，并可与40多个国家实现漫游。

GSM采用的是数字调制技术，其关键技术之一是时分多址(每个用户在某一时隙上选用载频且只能在特定时间下收信息)，GSM系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量底等。因此其话音清晰，保密容易，能提供的数据传输服务较多。GSM网能支持的用户数量为模拟网的1.8-2倍。由于GSM发展极快，在其900MHZ频段满以后，又开辟了GSMl800频段，手机工作在900MHZ和1．8GHZ频段以及GSM1900MHz等几个频段。

GPRS

GPRS是General Packet Radio Service的英文简称，中文为通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术，具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以“分组” 的形式传送资料到用户手上。虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信过渡的过渡技术，但是它在许多方面都具有显著的优势。

由于使用了“分组”技术，用户上网相对稳定，避免了不必要的短线带来的困扰。此外，使用GPRS上网的方法与WAP并不同，用WAP上网就如在家中上网，先“拨号连接”，而上网后便不能同时使用该电话线，但GPRS就较为优越，下载资料和通话是可以同时进行。从技术上来说，声音的传送(即通话)继续使用GSM，而数据的传送便可使用GPRS，这样的话，就把移动电话的应用提升到一个更高的层次。而且发展GPRS技术也十分“经济”，因为只须沿用现有的GSM网络来发展即可。GPRS的用途十分广泛，包括通过手机发送及接收电子邮件，在互联网上浏览等。

TDMA

TDMA是Time Division Multiple Access的缩写，这是一种用Time－Division Multiplexing （时分多址）来提供无线数字服务的技术，它代表的是一种移动电话系统的数字信号传输技术。TDMA 把一个射频分成多个时隙，再把这些时隙分给多组通话。这样，一个射频可以同时支持多个数据频道，目前该技术已成为今天的D-AMPS和
GSM系统的基础。

GSM数字机和模拟手机话音相比

GSM数字手机的话音是被数字化之后才在无线信道上传送的，它不像模拟移动电话那样容易被扰，因此通话时话音清晰、扰小。但是，因传送的是数字化的话音，也存在话音有些失真的缺点。机时模拟手机的话音失真度比GSM数字机要好。现在，有关部门正在研究开发更先进的话音数字化编码技术，以降低GSM手机的话音失真度。

CDMA数字网

CDMA是码分多址的英文缩写（Code Division Multiple Access），它是在数字技术的分支－－扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求，具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点，可以大量减少投资和降低运营成本。业内运营者们正努力在他们的系统中增加用户数量，降低每位用户的费用，创造更大的利润并积极加强市场渗透。码分多址技术就是解决这一问题的数字通信技术之一。

其优势为：
高效的频带利用率和更大的网络容量
简化网络规化
提高通话质量
增强保密性
提高覆盖特性
延长用户通话时间
软音量和“软”切换
上网速度更快
CDMA是数字网络技术的新发展，美国是发源地并且应用最广泛。CDMA手机话音清晰，接近有线电话，信号覆盖好，不易掉话。

CDMA手机与GSM手机相比

CDMA手机具有以下优点：CDMA手机采用了先进的切换技术：软切换技术 (即切换是先接续好后再中断)，使得CDMA手机的通话可以与固定电话媲美；使用CDMA网络，运营商的投资相对减少，这就为CDMA手机资费的下调预留了空间；因采用以拓频通信为基础的一种调制和多址通信方式，其容量比模拟技术高10倍，超过GSM网络约4倍；基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能，从而使手机从只能打电话和发送短信息等狭窄的服务中走向宽带多媒体应用。

GSM1X

所谓GSM1X就是指支持两种制式网络的双模手机，主要有GSM/PHS与GSM/CDMA两种双模手机，比GSM/GPRS大大提高了上网的速度，其中GSM/PHS手机目前仅有Sanyo的PDG-G1000(即台湾大众电信销售的J100与UT的UT818)，GSM/CDMA双模手机则主要是国内上市的三星、LG与摩托罗拉三款型号。

GSM1x可以作为一种技术方案，市国联通在保留已有的GSM业务层和SIM卡用户特征的基础上，让其现有的GSM用户享受到增强的CDMA 1X业务的好处。GSM1x集中了CDMA 1X 和GSM-MAP的优势，是使用任何频率的GSM运营商均可采用提供CDMA 1X业务的解决方案。GSM1x可以最大限度地利用运营商在现有GSM－MAP网络上的投资，并保留系统中能够提供的所有主要功能和业务。GSM1x能够提高运营商的话音和数据容量，同时支持在一个GSM网上叠加CDMA 1X网络，使用基于SIM卡的GSM/CDMA双模手机，以及推动跨GSM和CDMA双网的全球漫游。

3G

3G是第三代移动通信技术，是下一代移动通信系统的通称。标准主要有GSM/GPRS/WCDMA /EDGE/ TD-SCDMA。3G系统致力于为用户提供更好的语音、文本和数据服务。与现有的技术相比较而言，3G技术的主要优点是能极大地增加系统容量、提高通信质量和数据传输速率。此外利用在不同网络间的无缝漫游技术，可将无线通信系统和Internet连接起来，从而可对移动终端用户提供更多更高级的服务。

3G技术的标准

国际电信联盟（ITU）早在2000年5月即确定了W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三个主流3G标准。

WCDMA

WCDMA全名是(Wideband Code Division Multiple Access )，中文译名为“宽带分码多工存取”， WCDMA源于欧洲和本几种技术的融合。它采用MC FDD双工模式，与GSM网络有良好的兼容性和互作性。作为一项新技术，它在技术成熟性方面不及CDMA2000，但其优势在于GSM的广泛采用能为其升级带来方便。因此，近段时间也倍受各大厂商的青睐。WCDMA采用最新的异步传输模式（ATM）微信元传输协议，能够允许在一条线路上传送更多的语音呼叫，呼叫数由现在的30个提高到 300个，在人口密集的地区线路将不在容易堵塞。WCDMA采用直扩（MC）模式，载波带宽为5MHz，它可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率，在高速移动的状态，可提供384Kbps的传输速率，在低速或是室内环境下，则可提供高达2Mbps的传输速率。而GSM系统目前只能传送9.6Kbps，固定线路 Modem也只是56Kbps的速率，由此可见WCDMA是无线的宽带通讯。

此外，在同一些传输通道中，它还可以提供电路交换和分包交换的服务，因此，消费者可以同时利用交换方式接听电话，然后以分包交换方式访问因特网，这样的技术可以提高移动电话的使用效率，使得我们可以超过越在同一时间只能做语音或数据传输的服务的限制。在费用方面，WCDMA因为是借助分包交换的技术，所以，网络使用的费用不是以接入的时间计算，而是以消费者的数据传输量来定。

EDGE

EDGE的英文全称为EnhancedDataratefor GSM Evolution，中文含义为“改进数据率GSM服务”，它是一种基于GSM/GPRS网络的数据增强型移动通信市场的亮点，先后有美国的CingularWireless和AT&TWireless、智利的TelefonicaMoviles、我国香港特区的CSL和泰国的AIS开通了基于 EDGE的服务。与此同时，一些欧洲的移动运营商对EDGE也开始表现出兴趣，其中TIM和TeliaSonera 都明确表示将采用EDGE技术。该技术主要在于能够使用宽带服务，能够让使用800、900、1800、1900MHz频段的网络提供第三代移动通信网络的部分功能，并且能大大改进目前在GSM和TDMA/136上提供的标准化服务。该技术可以提供384kbps的广域数据通信服务和大约2Mbps的局域数据通信服务，这样可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。

EDGE的概念是Ericsson公司于1997年第一次向ETSI提出的，同年，ETSI批准了EDGE的可行性研究，这对以后EDGE的发展铺平了道路。尽管EDGE仍然使用了GSM载波带宽和时隙结构，但它也能够用于其他的蜂窝通信系统。EDGE可以被视为一个提供高比特率、并且因此促进蜂窝移动系统向第三代功能演进的、有效的通用无线接口技术。在此基础上，统一无线通信论坛（UWCC）评估了用于TDMA/136的 EDGE技术，并且于1998年1月批准了该技术。

EDGE提供了一个从GPRS到第三代移动通信的过渡性方案，从而使现有的网络运营商可以最大限度地利用现有的无线网络设备，在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。由于GDGE是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术，因此也有人称它为 “二代半”技术。EDGE同样充分利用了现有的GSM资源，保护了对GSM作出的投资，目前已有的大部分设备都可以继续在EDGE中使用。EDGE能提供三组业务：EGPRS业务：最大速率≥384kbps48kbps/BP； T-ECSD业务：透明增强型电路交换业务，最高速率≥32kpbs/Bp；NT-ECSD：非透明增强型电路交换业务，最高速率≥28.8kbps。

从技术角度具体而言，EDGE的技术不同于GSM的优势在于：
8 PSK 空中接口模式
增强型的AMR编码方式
MCS1~9九种信道编码方式
链路自适应
递增冗余传输
RLC窗口大小自动调整

小灵通

小灵通又名无线市话PAS(Personal Access Phone System)，是一种新型的个人无线接入系统，它采用先进的PHS微蜂窝技术,将市话传输交换与无线接入技术有机结合在一起，利用市话的交换传输资源，以无线方式提供给一定范围内具备移动漫游性能的个人通信终端.简言之，“小灵通”就是通过一定的技术手段，将原来只能固定使用的电话改变成为随身携带和移动使用的无线电话。

Link URL: http://blog.h3bbs.com/default.asp?id=336

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