手机网络制式的发展与我们的.pptx

1、手机网络制式的发展与我 们的生活目前，手机制式主要包括GSM、CDMA、3G 、4G四种，手机自问世至今，经历了第一 代模拟制式手机（1G）、第二代GSM、 TDMA等数字手机（2G）、第2.5代移动通 信技术CDMA、第三代移动通信技术3G和 第四代移动通信技术4G。1G：第一代手机（1G）是指模拟的移动电话，也就是在20世纪 八九十年代中国香港、美国等影视作品中出现的大哥大。最先 研制出大哥大的是美国摩托罗拉公司的 Cooper博士。由于当时 的电池容量限制和模拟调制技术需要硕大的天线和集成电路的 发展状况等等制约，这种手机外表四四方方，只能成为可移动 算不上便携。很多人称呼这种手机为“砖

2、头”或是黑金刚等。这种手机有多种制式，如NMT，AMPS，TACS，但是基本上 使用频分复用方式只能进行语音通信，收讯效果不稳定，且保 密性不足，无线带宽利用不充分。此中手机类似于简单的无线 电双工电台，通话是锁定在一定频率，所以使用可调频电台就 可以窃听通话。GSM：GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文 为全球移动通讯系统，俗称“全球通“，由欧洲开发的数字移动电 话网络标准，它的开发目的是让全球各地共同使用一个移动电话网 络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。GSM系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800

3、MHz 及 GSM-1900、1900MHz等几个 频段。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。 包括GSM900MHz、GSM1800MHz及GSM1900MHz等几个频段。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、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗 电量低等。目前我们国家的GSM网络主要是900MHz和1800MHz，包括一些 欧洲国家使用的GSM频段也主要是900MHz和1800MHz。美国使用 的GSM网络为850MHz和1900MHz。CDMA：CDMA

4、是码分多址(Code-Division Multiple Access)技术的缩写，在 数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术，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、覆覆盖广 等特点，可以大量减少投资和降低运营成本。CDMA最早由美国高通公司推出，与GSM相同，CDMA也有2代、 2.5代和3代技术。CDMA被认为是第3代移动通信技术的首选，标准 有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。CDMA2000： CDMA2000 是 TIA 标准组织用于指代第三代 CDMA 的名称。适用于 3G

5、CDMA 的 TIA 规范称为 IS-2000，该技术本身被称为 CDMA2000。CDMA2000 的第一阶段也称为 1x，其使拥有现有 IS-95 系统的通信公司 能将其整体系统容量增加一倍，并可将数据速率增加到高达 614kbps。 比 1x 更高的 CDMA2000 技术进展包括 1xEV (高速数据速率)。 由 QCT 推出的 MSM5000 芯片组 CDMA2000 解决方案向下兼容 cdmaone (IS -95 CDMA)。CDMA2000标准由3GPP2组织制订，版本包括Release 0、Release A、EV- DO和EV-DV，Release 0的主要特点是沿用基于A

6、NSI-41D的核心网，在无线 接入网和核心网增加支持分组业务的网络实体，此版本已经稳定。联通即将 开通的CDMA二期工程采用的就是这个版本，单载波最高上下行速率可以达 到153.6kbit/s。Release A是Release 0的加强，单载波最高速率可以达到 307.2kbit/s，并且支持话音业务和分组业务的并发。EV-DO采用单独的载波 支持数据业务，可以在1.25MHz的标准载波中，同时提供话音和高速分组数 据业务，最高速率可达3.1Mbit/s.TD-SCDMA：TD-SCDMA是英文Time Division-Synchronous Code Division Multiple

7、 Access（时分同步码分多址） 的简称，中 国提出的第三代移动通信标准(简称3G)，也是ITU（国际 电信联盟）批准的三个3G标准中的一个，以我国知识产权为 主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。是我 国电信史上重要的里程碑。(相对于另两个主要3G标准 CDMA2000和WCDMA，它的起步较晚，技术不够成熟)WCDMA：WCDMA（宽带码分多址）是一个ITU(国际电信联盟） 标准，它是从码宽带码分多址分多址（CDMA）演变来的 ，从官方看被认为是IMT-2000的直接扩展，与EDGE相比 ，它能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。WCDMA采用直接序列扩频码分多址（DS-

8、CDMA）、频 分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为 5MHz.基于Release 99/ Release 4版本，可在5MHz的带宽 内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。 TD-SCDMA： 属于中国自主研发的3G网络技术，从研发到现在已经过了十多年的时间。但是跟国际上的先进技术比较起来 ，缺陷仍十分明显。 优点：属国家重点支持的项目，优势就是政府支持。自身没有任何优势可言。 缺点： 1、技术不成熟，整个产业链都不成熟，导致从机房，基站到手机中端都还存在相当多的问题。 2、传输速度慢且不稳定。理论峰值速度384k/s。大家要知道，目前edge的峰值速度都已经

9、达到480k/s了。 实际使用起来，情况确实如此。将其接入互联网下载的平均速度只有10k左右，很怀疑他凭什么叫3G。（EDGE （2.75G）是一种能够进一步提高移动数据业务传输速率和从GSM向3G过渡中的重要技术。）3、网络问题最为致命。由于其基站设备庞大（单部基站：2m左右，500kg-800kg），辐射严重，必将给其将 来布设全覆盖率的网络带来重大障碍。据我所知，从4月试商用以来，接近一年，在北京主城区还有部分地区网 络覆盖的不是很好，只要由于基站找不到合适的地方布设。毕竟谁也不愿意一个大家伙整天在自己头上朝着自 己辐射高频电磁信号。 4、正因为TD网络的覆盖不能达到无缝，所以在没有TD

10、网的地方手机用户需要通过GSM网（目前移动和联通 用的2G网络均属于GSM网）来进行通信。所以目前的TD手机均采用了GSM和TD双模结构。这种结构的一大缺点 是耗电，这是双模手机的通病。另一大致命缺点是目前为止，TD手机还没能很好的解决TD到GSM和GSM到TD之 间网络切换死机的问题，包括目前市面上最好的TD手机-三星i688。在网络切换的时候经常会出现死机。也 就是说你开车穿越TD覆盖区时，下到地铁或进入地下车库TD没有信号时，或者不知不觉，手机就已经死机了， 因为网络没切换成功。（话说回来，TD和GSM双模芯片本是国产技术，我们应该支持，但是当技术本不成熟就 将其推向市场，这是对消费者的

11、一种不负责任！） 5、不能国际漫游。TD的手机到欧美去，根本就不能用3G。全球漫游最广的3G网络是WCDMA，包括欧美，澳 大利亚，港澳台，日韩，中东，南美和非洲等较发达地区。而CDMA2000目前只有美国，日韩拥有，拥有CDMA 的印度和澳大利亚均表示其3G的发展方向是WCDMA。 WCDMA： 缺点：除了是国外的技术外，其均为合格。 据了解，其实中国的华为也拥有7%的WCDMA的核心专利技术。跟其他制式比较，WCDMA的优点有： 优点：1、通过多年的商用，使其成为目前世界上最成熟的3G技术。 2、上网速度快。目前上海布设的HSUPA网络（WCDMA的高级版）理论峰值下载速度是14.4M/s

12、，上传速 度是6.8M/s。实际应用目前还没试过，但是估计一下应该在1M以上。因为人家欧洲的制式缩水应该没TD这 么严重吧。哪怕只有200k，就已经赶上一般家庭宽带的速度了。 3、信号覆盖率高。现在的WCDMA基站最小的可以直接打在墙上，跟壁灯大小差不多。在欧美发达国家 很多都是家庭基站，直接家里跟无线路由器一样的一个设备，很小很轻巧，兼顾无线上网和辐射电话信号 的功能。而说到建基站，从中国的现状看来，有人曾这样称赞到：“还没到居民能阻止运营商建基站的程度 ，这种事情只发生在北京、上海、深圳等高度发达地区的高素质小区里面。如果说是要建像TD那样2米长左 右，重500公斤的基站设备，人家会反对的

13、话。那直接在小区的路灯上挂上一个跟灯箱差不多大小的 WCDMA基站说能提高电话通话质量而且辐射小，还会有人反对吗？从长远来看，WCDMA在中国的覆盖和信 号都将是3G里面最好的。” 4、网络质量好，由于覆盖好，WCDMA能保证用户在主城区均能任意享用3G业务。当用户出差旅行，或 者驾车驶出3G覆盖区也没关系，手机能平滑过渡到GSM网，跟现在的G网到E网效果一样。因为WCDMA本身 就是GSM的升级版，不会出现掉线，网络切换问题。 CDMA2000： TD-SCDMA、WCDMA这两种技术是美国的技术，技术基本没有问题，但跟CDMA2000比较起来，还是 有些不足。 1、网络覆盖达不到很高的程度

14、。目前CDMA基站只有4万个左右，覆盖率是所有网络中最低的，大部 分乡镇基本没有信号。升级后虽然可以覆盖主城区，但是肯定达不到WCDMA那种程度，因为CDMA2000 的基站很庞大，建设起来面临跟移动同样的困境。而且由于3G网络的绕射性（信号穿墙）能力比2G要 差很多，所以室内，尤其是大型写字楼，地下商场估计覆盖起来都会很困难。 2、传输速度较快，目前发布的数据是峰值速度2-3M/s。但比起WCDMA的14.4M/s显然要逊色很多。 3、手机终端较贵。 因为“高通”（CDMA2000芯片商）收取的高额专利费，而且由于销量一直赶不上WCDMA手机，相比之下 ，CDMA2000制式的手机价格偏高，

15、且缺少手机巨头诺基亚的加入，使消费者少了很多选择的余地。 从以上的对比我们可以看出，国内三大3G标准无论在技术上，还是基站建设、品牌推广上虽都尚处 在起步阶段。 4G： 第四代移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术， 外语缩写：4G。该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式（严格 意义上来讲，LTE只是3.9G，尽管被宣传为4G无线标准，但它 其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯 标准IMT-Advanced，因此在严格意义上其还未达到4G的标准。 只有升级版的LTE Advanced才满足国际电信联盟对4G的要求 ）。4G是集3G与WLAN于一体，并能够快

16、速传输数据、高质 量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载 ，比目前的家用宽带ADSL（4兆）快25倍，并能够满足几乎所 有用户对于无线服务的要求。此外，4G可以在DSL和有线电视 调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很 明显，4G有着不可比拟的优越性。TD-LTE与FDD-LTE: LTE-TDD，国内亦称TD-LTE，即 Time Division Long Term Evolution（分时长期演进），由3GPP组织涵盖的全球各 大企业及运营商共同制定，LTE标准中的FDD和TDD两个模式实 质上是相同的，两个模式间只存在较小的差异，相似度达90%

17、。 1TDD即时分双工(Time Division Duplexing)，是移动通信技 术使用的双工技术之一，与FDD频分双工相对应。TD-LTE与TD- SCDMA实际上没有关系，TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，FDD -LTE的技术是FDD版本的LTE技术。 频分双工(FDD)，也称为全双工，操作时需 要两个独立的信道。一个信道用来向下传送信 息，另一个信道用来向上传送信息。两个信道 之间存在一个保护频段，以防止邻近的发射机 和接收机之间产生相互干扰。时分双工(TDD)，也称为半双工，只需要一 个信道。无论向下还是向上传送信息都采用这 同一个信道。因为发射机和接收机不会同时操 作，

18、它们之间不可能产生干扰。对于LTE语音业务的提供方式，目前主要技术手段有双待方案(SGLTE)、 语音回落方案(CSFB)和VoLTE方案。 目前4G手机有三种语音解决方案：双待机、CSFB和VoLTE。 双待机，即数据走4G网络，语音走2G/3G网络； CSFB，即Circuit Switched Fallback，是语音业务回落至2G网络进行， 通话结束后再返回4G网络。 VoLTE，即Voice over LTE，语音和数据业务均走4G网络。目前这个阶段 ，中国移动主要采用的是CSFB和双待机语音解决方案，并力争2014年内 推出满足中国移动要求的VoLTE商用产品，实现VoLTE商用。

19、(1)双待方案（sglte），就是两个独立的终端放到同一个手机外壳里。双待终端空闲状态下同时 驻留在2G/3G和LTE网络上，一个终端通过2G/3G的电路交换网络发起语音呼叫和疏通短信业务 ，另一个终端通过LTE网络承载数据业务，无LTE覆盖时，由2G/3G网络的分组交换域疏通数据 业务。双待方案在业务体验和实施时间方面有优势，相当于建设LTE网络时可以完全不考虑语音 通话问题，网络改造成本最低，但是未来的终端问题就来了，首先必须是定制终端，实现较为 复杂，同时功耗较大(相当于两部终端的功耗)。而且，双待方案不是3GPP的标准化方案。 SGLTE即GSM/LTE同步并发（英文Simultane

20、ous GSM and LTE），它始终监测4G及2G/3G网络 ，任何时候可直接利用2G/3G网络来提供语音业务. (2)语音回落方案(CSFB),从国外FDD LTE的商用经验来看，同时具备语音和宽带数据能力的智能 手机是用户最为满意的终端形态。对此，国内运营商和设备企业在近期逐步明确了TD-LTE语音 方案，其中语音回落方案(CSFB)在2012年年底至2013年年初进行了试验。语音回落方案实质就 是相当于要实现语音通话时必须回到2G或者3G网络。语音回落方案是3GPP标准化方案，在产业 支持和国际化程度方面占有较大优势。在中国移动与苹果联姻的消息正式发布以前，中国移动 目前提供的商用T

21、D-LTE智能手机中，只有34款手机支持CSFB，其余都是双待机方案。 (3)当然，LTE通话的终极解决方案是VoLTE，这有赖于LTE覆盖的进一步完善，也需要VoLTE技 术的进一步改进。记者在今年6月份MAE大会的现场体验了VoLTE演示，感觉其音质偏干涩，时 延差强人意，尚不具备商用条件。此前，美国运营商Verizon已经宣布，将在2014年推出商用级 VoLTE业务。在技术性能、产业成熟度、网络特点及演进方向等多方面考虑的基础上，目前中国 移动已经将VoLTE确定为主推方向，并已经在今年6月MAE大会上发布了VoLTE白皮书，正在加 速VoLTE的进程。5G： 5G(5th-gener

22、ation)是第五代移动通信技术的简称，目前还没有 一个具体标准。不过在有消息报道韩国成功研发第五代移动通信技术 ，手机在利用该技术后无线下载速度可以达到每秒3.6G。这一新的通 信技术名为Nomadic Local Area Wireless Access，简称NoLA。 据悉，韩国 电子通信研究院的专家称，NoLA可作为铺设5G网络的基础技术。使 用NoLA技术下载一部DVD格式标准电影只需要几秒时间。目前世界上 最快的无线通讯技术是由三星公司研发的，使用三星的这一技术可实 现每秒1G的下载速度。韩国电子通信研究院院长称：“我们一直在 同其他国家争夺第一个4G标准，现在我们成功研发出了无线传输速 度达3.6G每秒的技术，远远超过了我们的对手。” 韩国电子通信研 究院代表称，去年他们投入1960万美元开始研发这一技术，通过同三 星，LG等大公司的合作成功研发出了NoLA技术。第四代技术标准确 立后，NoLA有望用于家庭网络以及其他移动通信终端。