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移动电话网的发展历程

时间:2022-10-13 百科知识 版权反馈
【摘要】:到目前为止,被人们普遍认可的移动通信的发展阶段可分为三代,即第一代移动通信系统、第二代数字移动通信系统和第三代移动通信系统。GSM系统提供的主要是移动话音业务,为了发展移动分组数据业务,在GSM网络的基础上引入了GPRS系统。目前,我国的移动电话网主要是采用2G、2.5G技术的GSM/GPRS和CDMA系统。下一代移动网是指以3G和B3G为代表的移动网络。

1.6.1 移动电话网的发展历程

到目前为止,被人们普遍认可的移动通信的发展阶段可分为三代,即第一代移动通信系统、第二代数字移动通信系统和第三代移动通信系统。

第一代移动通信系统是模拟移动通信系统,我国在1987年曾经建设模拟移动通信系统。

随着GSM系统的引入和不断发展,第一代移动通信系统在我国移动通信史上已完成了自己的使命。

自从1982年以来,人们着手制定数字蜂窝系统标准,开发实用系统,即第二代蜂窝移动通信系统(2G)。与第一代模拟移动通信系统不同,第二代移动通信系统以数字传输为基本特征。采用数字技术的优点包括系统容量增大、频谱效率高、保密性好并可提供更多更先进的业务。

目前世界上最具有代表性、应用最广的两种2G系统制式是泛欧的GSM(采用TDMA接入技术)和北美的cdmaOne(采用CDMA接入技术,基于IS-95标准)。

GSM系统的主要特点如下:

(1)具有开放的接口通用的标准。GSM以No.7信令作为网络接口的基本互联标准,与PSTN、ISDN等公共电信网有完备的互通能力。GSM规范所提供的基于No.7信令的开放接口即MAP有利于构建高度标准化、接口优化的网络。

(2)通过用户识别模块(Subscriber IdentityModule,SIM)提供对用户权利的保护和传输信息的加密,该模块也称为用户识别卡(SIM卡)。

(3)支持电信业务、承载业务和补充业务。

(4)标准化程度高、接口开放,组网灵活方便,具有跨国漫游功能。GSM系统漫游是在SIM卡及国际移动用户识别码(InternationalMobile Subscriber Identity,IMSI)的基础上实现的。

(5)频谱重复利用率高,容量可增大为模拟系统的3~5倍,但容量不如CDMA系统。

(6)抗干扰能力强,覆盖区内通信质量好,安全保密性强。

GSM系统提供的主要是移动话音业务,为了发展移动分组数据业务,在GSM网络的基础上引入了GPRS系统。GPRS系统涵盖了从终端、基站到网络子系统的各个方面。GPRS系统利用现有GSM网络和无线资源提供分组数据业务,其最高数据速率的理论值为171kbit/s,但其实际速率比理论值低得多,一般在40~50kbit/s,在繁忙的网络中实际速率更低。为了提高数据通信速率,在GPRS系统中引入了增强数据速率(EDGE)技术。EDGE主要是一种空中接口技术,涉及终端和基站子系统。它引入了新的调制方式、空中接口编码策略和信道类型,使其最高数据速率的理论位达到了384kbit/s。

码分多址系列主要是以高通公司为首研制的基于IS-95标准的NCDMA(窄带CD-MA)。与GSM相比,采用CDMA技术的cdmaOne系统有其技术上的优势。主要体现在以下方面:

(1)覆盖范围广。CDMA基站的覆盖范围基本与模拟基站的覆盖范围相当,是GSM覆盖范围的5倍以上。

(2)容量大。容量为GSM的3~4倍。

(3)成本低。由于CDMA系统频带利用率高,在相同带宽下,若提供相同容量,所需基站数少,可大大降低网络建设成本。同时,由于CDMA频率复用系数为1,因此增加小区或扇区快速方便,且不影响现有的网络规划。

尽管具有以上明显的优势,但由于技术成熟较晚,因此cdmaOne在全球的市场规模远不如GSM系统。

为了发展移动分组数据业务,在cdmaOne系统基础上发展了cdma2000lx技术。cd-ma2000lx技术是一种基于IS-95演进的空中接口技术。它通过反向导频、前向快速功控Tur-bo码和传输分集发射等新技术,可提供153.6kbit/s的峰位数据速率;其更新版本ReleaseA通过灵活的帧格式、可变速率的补充信道等技术,将数据业务峰值速率提高到307.2kbit/s。

一般将GPRS系统和cdma2000lx称为2.5代移动通信系统(2.5G)。

目前,我国的移动电话网主要是采用2G、2.5G技术的GSM/GPRS和CDMA系统。截至2008年年底,我网的移动电话用户合计超过6.33亿户,移动分组数据用户合计超过2.45亿户,成为全球最大的移动网络运营商。

下一代移动网是指以3G和B3G为代表的移动网络。随着移动通信量的不断增加,现有的频段和技术将很难满足我国移动市场发展的需求。随着3G技术的日益成熟,3G网络的建设已开始。

IMT-2000正式接纳的无线接口技术规范的主流技术为以下3种CDMA技术。

(1)宽带CDMA(WCDMA)。它是在一个宽达5MHz的频带内直接对信号进行扩频。

(2)CDMA2000。它是IS-95的演进版本,是由多个1.25MHz的窄带直接扩频系统组成的一个宽带系统。

(3)TD-SCDMA。TD-SCDMA是由我国提出的技术。

在核心网络部分,则是基于现有的两大2G网络类型——GSM系统和IS-41系统核心网络进行演进,并最终过渡到核心网络的全IP化。

由于本书主要讨论软交换技术及应用,在移动通信系统中软交换技术的应用主要涉及移动通信系统的核心网络部分,所以下面主要说明移动通信系统核心网络部分的结构和核心网向下一代网络的演进。

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