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简介

指从事移动通信(通信双方有一方或两方处于运动中的通信)业务活动。

评判标准

种类

移动通信技术至今已走过了四代的发展,即将迎来第五代。纵观移动通信技术的发展,无不按照着频带更宽,传输时延更低,传输质量更好的方向。

第一代移动通信

第一代移动通信,使用的是模拟信号进行数据的传输。由于其在物理上,将地域分成了每 10 ~ 20 km 的一个的单元(Cell),所以也被称为「模拟蜂窝系统」。 理论上,不论在何处,移动电话始终都会处于信号覆盖范围内的某一个「单元」之中。当移动电话开始远离某一个单元的时候,该单元的基站发现该移动电话的信号在逐渐消失,便会通告邻近的基站,请求知晓每个每个基站接收该电话的信号强弱,并将所有权交由信号祖强的基站。该电话随即会被告知,已切换到新的基站。这个过程被称为「切换」或「转交」(Handoff)。

第一代移动通信主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式,我国主要采用的是 TACS。第一代移动通信有很多不足之处,如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。

模拟通信系统

是一种以模拟信号传输信息的通信方式。非电的信号(如声、光等)输入到变换器(如送话器、光电管),使其输出连续的电信号,使电信号的频率或振幅等随输入的非电信号而变化。普通电话所传输的信号为模拟信号。电话通信是最常用的一种模拟通信。模拟通信系统主要由用户设备、终端设备和传输设备等部分组成。其工作过程是:在发送端,先由用户设备将用户送出的非电信号转换成模拟电信号,再经终端设备将它调制成适合信道传输的模拟电信号,然后送往信道传输。到了接收端,经终端设备解调,然后由用户设备将模拟电信号还原成非电信号,送至用户。 模拟通信系统除了传递话音信息外,还可以传输电报、传真、低速数据、图像等“非话信息”。 与数字通信相比,模拟通信系统设备简单,占用频带窄,但通信质量、抗干扰能力和保密性能等不及数字通信。从长远观点看,模拟通信将逐步被数字通信所替代。

频分多址

第二代移动通信

与第一代不同,第二代移动通信最大的提升,便是将传输信号由模拟信号,转为了数字信号。数字信号的优点如下:

  • 通过算法的改进,可以大幅度缩减传输信号所需的带宽
  • 可以通过纠错码技术提高通信质量
  • 可以对数字星号进行加密以确保数据安全

2G 时代,中国实用的移动数字系统为「移动通信全球系统」(Global Systems for Mobile Communications, GSM),这也是欧洲普遍实用的通信系统。

GSM 使用的是时分多址技术 (Time Division Multiple Access,TDMA)技术来实现信道共享。连接到同一个信道的电话,会被分配到时间长度相同的不同时隙。GSM 解决了第一代移动通信传输数据量过少的问题,大幅度提高了通信质量,但 GSM 仍存在着如下问题:

  • TDMA 导致基站之间的接管相当频繁,每次接管均会导致 300ms 的数据丢失
  • GSM 可能造成较高的错误率
  • 由于使用的是时分复用,所以收费依据是使用时间的长短,通信费用昂贵。

为了解决这些问题,GPRS 和 CDMA 出现了。这些技术也被称为 2.5G ,可以看做是从第二代移动通信技术到第三代移动通信技术之间的过度。

  • 通用分组无线业务(General Packet Radio Service,GPRS)是基于 GSM 的无线分组交换系统,利用 GSM 中的空闲信道提供数据传输。与 GSM 相比,具有传输速度快、连接时间短的优势。
  • 码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)采用的是与 GSM 完全不同的信道复用技术。CDMA 允许所有站点同时在整个频段上进行传输,多路传输使用编码原理进行区分,从而是信道可以同时承载的移动电话数大幅度提升。

第三代移动通信

第三代移动通信技术(3rd Generation Mobile Telecommunication,3G)相比于前代,最大的提升,便时为我们带来了移动多媒体业务的可能。基于 3G 网络的移动设备,除了可以进行传统的电话短信业务之外,还可以为我们提供上网查信息、下载文件和图片,可视电话等功能。

国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)在 2000 年确定了 3G 标准:由中国制定的 TD-SCDMA、美国制定的 CDMA2000 和由欧洲制定的 WCDMA 作为第三代移动通信正式国际标准(IMT-2000)。

与 2G 技术相比,3G 的优势主要在以下几方面:

  • 更大的通信容量和覆盖范围
  • 具有可变的高速速率
  • 可同时提供高速电路交换和分组交换业务
  • 宽带 CDMA 支持多种同步业务

第四代移动通信

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,并能够快速传输数据、高质量音频、视频和图像等。4G 能够以 100 Mbps 以上的速度下载,比家用宽带 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。

第一代移动通信技术(1G)

1G 使用模拟调制,利用数字信号与发射基站连接,1G系统将语音调制在更高频率上(一般在 150 MHz 或以上)。这时期的通话方式都是蜂窝电话标准,使用模拟调制、频分多址(FDMA),仅限语音的发送。

第二代移动通信 技术(2G)

相对于前一代直接以模拟信号的方式进行语音传输,2G 移动通信系统对语音系以数字化方式传输,除具有通话功能外,某些系统并引入了短信功能。 2G 技术基本上采用的多路复用技术形式,分成两类,一种是基于 TDMA 所发展出来的系统,以 GSM 为代表,另一种则是基于 CDMA 规格所发展出来的系统,例如 cdmaOne。通过使用不同的编码技术,数字信号可被比模拟信号更有效地压缩与编码,从而允许在同一带宽中传播更多的信号,数字系统减少了手机发射信号所需要的能量,这意味着蜂窝网络需要变得更小,所以相同的面积需要部署更多的蜂窝,因为基站与手机的廉价使这一切成为了可能。

第三代移动通信技术(3G)

3G 是能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。由于采用了更高的频带和更先进的无线(空中接口)接入技术,3G 标准的流动通信网络通信质量较2G、2.5G 网络有了很大提高,比如软切换技术使得旅途中高速运动的移动用户在驶出一个无线小区并进入另一个无线小区时不再出现掉话现象。而更高的频带范围和 用户分级规则使得单位区域内的网络容量大大提高,同时通话允许量大大增加。

  • CDMA 码分多址,是在数字通信技术的分支扩频通信的基础上发展起来的一种技术,将各个用户分配在时隙和频率都相同的信道上,以伪随机正交码来区分各个用户
  • FDMA 是频分多址,不同用户可以分配在时隙相同、工作频率不同的信道上,达到信道的复用,
  • TDMA 时分多址,可以将用户分配在时隙不同、频率相同的信道上。

第四代移动通信技术(4G)

第一发布版本的 LTE(3GPP Release 8)和 WiMAX(IEEE 802.16e)支持远小于 1 Gbit/s 的峰值比特率,它们不是完全 IMT-Advanced 的标准,但往往许多电信服务提供商宣传其为 4G 网络。2010年12月6日,ITU-R的承认,这两种技术,以及其他3.9G技术,不匹配IMT-Advanced的要求,仍可以被认为是“4G”,但前提是它们是先行者,以 IMT-Advanced 的标准版本和改善的性能和功能来看它只是相当于现在部署的3G网络的程度。 相对于前几代,4G系统不支持传统的电路交换的电话业务,而是全互联网协议(IP)的通信,如VoIP。如下面看到的那样,扩频在3G系统中使用的无线电技术,则废弃所有的4G候选系统,取而代之的是OFDMA 重载波传输和其他频域均衡(FDE)方案,从而有可能转移非常高的比特率尽管广泛的多径电波传播。峰值比特率是通过进一步改进的智能天线数组的多输入多输出(MIMO)通信。 但传统的电话业务(语音通话)系统业务,也是重要的一环,在台湾的4G业者技术上,均采取 CSFB(Circuit Switched Fallback)技术,即在通话时从 4G LTE 网络回退至 2G/3G 交换式网络 Circuit-Switch Domain 的一种机制。而在设备厂商的技术演进、市售手机支持度以及网络信号涵盖率,可提升至 VoLTE 语音技术,以提供4G语音电信服务之适当质量,将更清晰的语音和视频通话质量、更快的调用接续速度。

第五代移动通信技术(5G)

5G 技术将可能使用的频谱是 28 GHz 及 60 GHz,属极高频(EHF),比一般电信业现行使用的频谱(如2.6GHz)高出许多。虽然5G能提供极快的传输速度,能达到 4G 网络的 40 倍,而且时延很低,但使用的波段导致信号的衍射能力(即绕过障碍物的能力)十分有限,且发送距离很短,这便需要增建更多基站以增加覆盖。

工作流程

组织结构

部门分工

人员分工

经营设计

需求分析

目标界定

总体结构设计

详细结构设计

参数设计

设计实施

规划与设计

这里介绍的仅限于中国大陆运营商的规划和设计,国外的不太清楚。三大运营商都会委托设计院来做规划,运营商和设计院属于甲乙方的关系。每年运营商都会做一个三年滚动规划,就是要预测一下今后三年社会发展是什么样的,国家政策上有有什么指示,技术上会有什么进步。得出一个大致结论,今后三年会在哪些区域建设通信设施,以什么样的形式建设,以及预期投资会有多少,会产生什么样的社会效益和经济效益。这个滚动规划之所以叫滚动规划,是因为每年都要做今后三年的规划,比方说18年做了19年-21年规划,到了19年又要做20年-22年的规划。规划会细分成很多小专业,比方无线、有线、核心网、土建等等。

位置与环境

投资与评估

规模与功能

风格与形式

成本

税费

金融成本

原材料成本

房租成本

能耗成本

人工成本

设备折旧

收益管理

消费曲线

时间分布

空间分布

目标群体

容量控制

风险控制

行业

国内市场

产量

消费量

国际市场

产量

消费量

主要公司

1. 业内标准组织

  • 国际电信联盟 (International Telecommunication Union – ITU,简称国际电联) 是联合国负责国际电信事务的专门机构,是世界上历史最悠久的国际组织。ITU官网
  • 第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project, 即3GPP)成立于1998年12月,多个电信标准组织伙伴签署了《第三代伙伴计划协议》。3GPP最初的工作范围是为第三代移动通信系统制定全球适用技术规范和技术报告。第三代移动通信系统基于的是发展的GSM核心网络和它们所支持的无线接入技术,主要是UMTS。随后3GPP的工作范围得到了改进,增加了对UTRA长期演进系统的研究和标准制定。目前欧洲ETSI、美国TIA、日本TTC、ARIB、韩国TTA以及我国CCSA作为3GPP的6个组织伙伴(OP)。目前独立成员有300多家,此外,3GPP还有TD-SCDMA产业联盟(TDIA)、TD-SCDMA论坛、CDMA发展组织(CDG)等13个市场伙伴(MRP)。3GPP的组织结构中,最上面是项目协调组(PCG),由ETSI、TIA、TTC、ARIB、TTA和CCSA 6个OP组成,对技术规范组(TSG)进行管理和协调。3GPP共分为4个TSG(之前为5个TSG,后CN和T合并为CT),分别为TSG GERAN(GSM/EDGE无线接入网)、TSG RAN(无线接入网)、TSG SA(业务与系统)、TSG CT(核心网与终端)。每一个TSG下面又分为多个工作组。如负责LTE标准化的TSG RAN分为RAN WG1(无线物理层)、RAN WG2(无线层2和层3)、RAN WG3(无线网络架构和接口)、RAN WG4(射频性能)和RAN WG5(终端一致性测试)5个工作组。3GPP制定的标准规范以Release作为版本进行管理,平均一到两年就会完成一个版本的制定,从建立之初的R99,之后到R4,目前已经发展到R10。3GPP对工作的管理和开展以项目的形式,最常见的形式是Study Item和Work Item。3GPP对标准文本采用分系列的方式进行管理,如常见的WCDMA和TD-SCDMA接入网部分标准在25系列中,核心网部分标准在22、23和24等系列中,LTE标准在36系列中等。3GPP官网 3GPP-百度百科
  • 第三代合作伙伴计划2(3rd Generation Partnership Project 2,即3GPP2)成立于1999年1月,由美国TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA四个标准化组织发起,中国无线通信标准研究组(CWTS)于1999年6月在韩国正式签字加入3GPP2。3GPP2声称其致力于使ITU的 IMT-2000计划中的(3G)移动电话系统规范在全球的发展,实际上它是从2G的CDMA One 或者IS-95发展而来的CDMA2000标准体系的标准化机构,它受到拥有多项CDMA关键技术专利的高通公司的较多支持。与之对应的3GPP致力于从GSM向WCDMA(UMTS)过渡,因此两个机构存在一定竞争。3GPP2主要工作是制订以ANSI-41核心网为基础,cdma2000为无线接口的移动通信技术规范。

标准

这里存放条目相关的国家标准

1G

2G

  • GSM

全球移动通讯系统(Global System for Mobile Communications),即GSM,又称泛欧数字式移动电话系统,是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。GSM标准的广泛使用使得在移动电话运营商之间签署“漫游协定”后用户的国际漫游变得很平常。GSM较之它以前的标准最大的不同是他的信令和语音信道都是数字的,因此GSM被看作是第二代(2G)移动电话系统。GSM标准当前由3GPP组织负责制定和维护。GSM-维基百科

  • IS-95

cdmaOne是一个2G移动通信标准,根本的信令标准是IS-95,是高通与Telecommunications Industry Association(TIA)基于CDMA技术发展出来的移动通信标准。CDG为该技术申请了cdmaOne的商标,cdmaOne及其相关标准是最早商用的基于CDMA技术的移动通信标准。

由2G cdmaOne标准延伸的3G标准为CDMA2000(IS-2000)。cdmaOne-维基百科

  • IS-136

D-AMPS(全称Digital AMPS,“数码AMPS”),正式标准号是IS-54及IS-136,技术上属于第二代流动通讯,现已淘汰。

不少人将D-AMPS俗称为“TDMA”[1],两者是不同的。TDMA“分时多工”只是D-AMPS使用之多路复用(Multiple Access)技术;除了D-AMPS,GSM也使用TDMA。

D-AMPS是类比式第一代流动通讯技术AMPS之数码版本,使用相同之824-849及869-894 MHz波段,亦是美国第一个数码流动通讯标准。现已被GSM、CDMA(IS-95)淘汰。D-AMPS-维基百科

  • IDEN

集成数字增强网络(Integrated Digital Enhanced Network,iDEN)是一种由摩托罗拉公司开发的数字无线通信技术。它的特点是为用户同时提供集群电话的双向对讲功能和蜂窝电话的功能。iDEN系统在无线接口使用时分多址技术。

使用iDEN技术的最大运营商是美国Nextel公司。IDEN-维基百科

3G

  • TD-SCDMA

时分-同步码分多址(英语:Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access,缩写为:TD-SCDMA),融合后亦称UMTS TDD LCR,是ITU(国际电信联盟)批准的多个3G移动通信标准中的一个。相对于另两个主要3G标准(W-CDMA和CDMA2000),它的起步较晚而且产业链薄弱(2008年中国大陆发放3G牌照时的情况),发展过程较为曲折。 该标准是中国大陆地区制定的3G标准。TD-SCDMA-互动百科

  • CDMA2000

也称为CDMA Multi-Carrier,是美国通讯行业协会的注册商标,由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉Lucent和後来加入的韩国三星都有参与,韩国成为该标准的主导者。它采用多载波方式,载波带宽为1.25mhz,这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMA One结构直接升级到3G,建设成本低廉。现使用CDMA的地区只有日、韩和北美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是各标准中进度最快的,许多3G手机已经率先面世。2004年1月北美Verizon Wireless宣布计划在全国范围部署1xEV-DO。CDMA2000-互动百科

  • WCDMA

主要起源于欧洲和日本的早期第三代无线研究活动,GSM的巨大成功对第三代系统在欧洲的标准化产生重大影响。WCDMA-互动百科

4G

5G

文档

编辑成员
13 人

梁少, Steven Sun, 郑牛牛, bian, 木又, 平庸之恶, 邵波, 通信人, 多吃点反正也不长肉, 等待明天, 红豆奶油大冰棍儿, MozChan, 123哆3

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