移动通信技术发展历史概要.ppt

1、1,移动通信技术发展深爱移动,2,内容,移动通信技术的发展 未来手机展望,3,第一代移动通信系统,模拟蜂窝移动通信系统： AMPS AMPS（美国）模拟网 TACS （英国） NMT（瑞士、荷兰等） 特点： 模拟话音传输 频带范围：450M，900M附近 弱点： 各系统没有公共接口 频率利用率低 无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数据承载业务很难展开,4,第二代移动通信系统,数字蜂窝移动通信系统： GSM/DCS/PCS（欧洲） N-CDMA（北美） D-AMPS GSM系统特点： 频带利用率高、容量大 话音质量高 开放接口 安全性高 漫游,5,第三代移动通信系统(3G),IMT-2000，

2、UMTS W-CDMA cdma2000 TD-SCDMA,6,第四代移动通信系统(4G),宽带接入IP系统 数据率要超过UMTS，即从2Mb/s提高到100Mb/s采用时分多址、控制功率发射、跳频、不连续发射、移动辅助切换等技术; 满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖、质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要。广带无线局域网(WLAN)应能与B-ISDN和ATM兼容，实现广带多媒体通信，并形成综合广带通信网(IBCN) 能提供150Mb/s的高质量的影像服务,7,2.5G/3G技术,2.5G技术 HSCSD GPRS EDGE IS-95-B,3G技术 W-CDMA cdma20

3、01xRTT 1x-EV TD-SCDMA Other emerging technologies,8,GSM到3G的演进,9,CDMA到3G的演进,10,3G技术演进时间,2G 2.5G() 2.5G() 3G Wireless Voice Wireless Wireless Wireless Internet Internet + Multimedia 307 kbps 1xRTT 14.4kbps GSM 171 kbps GPRS 384 kbps EDGE 2M bps W-CDMA 14.4kbps cdmaOne 115 kbps IS-95-B 2.4M 1xEV 1990s

4、1999-20012001-2002 2001-beyond,11,GSM与CDMA,12,GSM,Global System for Mobile Communication全球移动通信系统; GSM是数字蜂窝技术的一种标准，也称全球数字移动通信系统。GSM标准包括GSM 900MHz、 DCS1800及PCS1900三个频段的使用规范; 采用时分多址、控制功率发射、跳频、不连续发射、移动辅助切换等技术; 分Phase 1、 Phase 2、 Phase 2+三个阶段实现;,13,无线频率划分,14,GSM实现的主要功能,GSM第一阶段功能(Phase 1) 呼叫转移 Call Forwar

5、ding 所有来电转移 All Calls 无人应答来电转移 No Answer 遇忙转移 Engaged 无法接通来电转移 Unreachable 呼叫限制 Call Barring 禁止打出 Outgoing - Bar certain outgoing calls 禁止接入 Incoming - Bar certain incoming calls 全球漫游,15,GSM第二阶段功能(Phase 2) 允许收发文字短讯服务（SMS-短消息） 多方通话-最多5人同时进行 MultiParty Calling 通话保持 Call Holding-Place a call on Hold 呼叫

6、等待 Call Waiting-Notifies you of another call while on a call 移动数据服务-可以连接电脑 Mobile Data Services 移动传真服务 Mobile Fax Service 来电显示 Calling Line Identity Service 计费功能 Advice of Charge 小区广播-可收听新闻 Cell Broadcast 流动传真转播-可将所接收的传真在另外一部传真机上打印出来 Mobile Terminating Fax,16,GSM第二+阶段功能 (Phase 2+ features) 主要是提高移动数据

7、传输速率，一般可以达到 64kbit/s或以上 可以支援DECT室内通讯设备 提供类似对讲机的功能 PMR/Public Access Mobile Radio (PAMR)-like capabilities 支援本地环路 GSM in the local loop 支援虚拟个人网络 Virtual Private Networks 支援分组无线电 Packet Radio 加强SIM卡功能，一般可以支援GSM PRO的SIM卡（STK） 此阶段功能还属于过渡时期，有些功能也未必可以真正在现实系统中采用,17,GSM系统组成要素,移动台（MS） 基地台系统（BSS） 移动服务交换中心（MSC

8、） 网络维护运营中心（OMC） 资料库（Database)-HLR、VLR、AUC、EIR等,18,BSC,MSC,BSC,BTS,BTS,BTS,HLR,OMC,PSTN,GSM的系统结构图,19,通过无线接口Um接入网络 移动台=手机SIM卡 完成话音编码、信道编码、信息 加密、信息的调制和解调、信息发 射和接收的功能 移动台最大发射功率：,移动台,20,BSC,MSC,BSC,GSM系统与移动台基本 接续过程,21,CDMA,Code Division Multiple Access 码分多址 CDMA是数字蜂窝移动通信的一种无线扩频通信技术。IS-95A标准规定的频段： 前向信道：86

9、9MHz-894MHz 反向信道：824MHz-849MHz 关键技术：功率控制、地址码选择、软切换 分集技术、语音编码 实现的业务基本与GSM一致。,22,CDMA的运营情况,23,CDMA优势,话音质量高 CDMA采用QCELP编码等一系列技术，具有话音清晰、背景噪声小等优势。 无线辐射低 CDMA系统采用非常精确的功率控制技术，通常情况下CDMA手机的发射功率仅为.毫瓦，这一数值远远低于其他制式手机的发射功率（相差近百倍），因此用户完全不必担心使用CDMA手机会对身体带来不良影响。 保密性强 扩频通信技术是世界上最新的一种无线通信技术，其特性之一就是话音保密性能好，再加上CDMA系统完善

10、的鉴权保密技术，足以保证用户的利益不受到侵犯。 掉话率低 CDMA由于运用了独特的软切换技术，在切换时用户同时与两个基站联络，这就大大降低了掉话的可能性，保证了长时间在移动中的通话质量。,24,CDMA关键技术,一、功率控制 在CDMA技术中，功率控制被认为是所有关键技术的核心。 功率控制分为前向功率控制和反向功率控制，而反向功率控制又分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台，基站同时参与的闭环功率控制。,25,CDMA关键技术,二、地址码的选择 地址码的选择直接影响到CDMA系统的容量、抗干扰能力、接入和切换速度等性能。所选择的地址码应能提供足够数量的相关函数特性尖锐的码系列，保证信号经过地

11、址码解扩后具有较高的信噪比。 CDMA系统中使用两种伪随机码系列： 长码：242-1 短码： 215-1 还有WalshCode (沃尔什码）,26,CDMA关键技术,三、软切换 软切换就是当移动台需要跟一个新的基站通信时，并不先中断与原基站的联系。 （接续过程见下图）,27,软切换过程,（一） （二） （三）,28,硬切换过程,（一） （二） （三）,29,CDMA关键技术,四、分集技术 分集技术是指系统能同时接收两个或更多个输入信号，这些输入信号的衰落互不相关。系统分别解调这些信号然后将它们相加，这样可以接收到更多的有用信号，克服衰落。,30,CDMA关键技术,五、语音编码 数字语音编码技

12、术可以被分为两部分：编码和解码。数字语音编码技术就是将模拟语音信号输入到数字变换器，提取语音的重要特征，将这些特征量化为比特流，然后发送到传输道或存储在存储设备上。数字语音解码技术就是从信道或存储设备上接收比特流，然后根据提取的语音特征重新恢复输出的语音波形。 采用：QCELP（码激励线性预测）,31,移动通信相关技术,32,技术之一STK,STK-SIM Application ToolKit 功能 内置应用程序：移动商务、移动银行、移动炒股等 支持网上下载：下传应用程序和数据,33,技术之二GPRS,GPRSGeneral Packet Radio Service（通用分组交换无线数据业务

13、，又称2.5G） 特点 传输速率高：分组交换多个用户可分时共享一个时隙，或者一个用户最多可使用八个时隙 接入速度快：永远在线 费用低：按数据量收费 数据传输速率：每个信道最大21.4kbit/s，最大的数据吞吐量可高达每用户171kbit/s，更现实的最高吞吐量为115kbit/s,34,技术之三WAP,WAPWireless Access Protocol(无线接入协议) WAP能做什么？ Internet浏览（Web Browser） 统一消息处理：管理个人电话文档，处理话音、传真和e-mail 信息查询：诸如出租车、饭店、旅馆、股票交易、金融、号簿业务、汇率和时间表 WAP和GPRS的关

14、系 路与车的关系：GPRS是路，WAP是车,35,技术之四Bluetooth,Bluetooth蓝芽是一种无线连接的全球性标准 特点 点对点连接 无线连接：2.4GHz2.5GHz 短距离传输：10m 功耗低：50A30mA 可靠性和保密性：安全密钥和加密技术 Bluetooth的应用 移动电话移动电话 移动电话PC 数字影像 智能汽车系统 无线耳机,36,技术之五PDA,PDA Personal Digital Assistant 功能： - Smartphone 智能移动电话 - 短消息业务（SMS）功能 - 收发电子邮件功能 - 因特网（WWW）浏览功能 - 信息管理：具有较强的个人信息

15、管理功能 - 各种商业应用功能,37,38,FDMA、TDMA、CDMA的比较,39,基 本 功 能,接打电话 中英文短消息 电话簿 中英文输入 记录 设置 STK,40,KONKA手机特色功能,上网速度快 中文输入 中文电话本 50秒钟提示音，提醒及时挂断电话 收发中文短消息 外接免提耳机、话筒 可设置自动接听，方便开车人士 直观记录电话号码 具有环境选择，选择适当环境，自动设置各种音量 强大的日历功能，可查阴、阳历,可查150年 4个闹钟，可方便设置各种方式响闹 10条备忘录，重要日子轻松提示 世界时间转换 游戏,41,MMI优势,纯中文显示、界面友好、操作方便 多种时间提示功能，灵活、便

16、利 中文输入方便、快捷 -绿色手机,42,用户提出手机常见的问题,待机时间短 接受信号弱 呼入呼出困难 掉话 回音 有杂音 死机,43,待机时间短,手机的设计方案造成 手机的平均电流偏大 电池容量小 网络因素 电池容量与待机时间的关系 待机时间=电池容量/平均电流 如：900毫安时/10毫安=90小时 如何延长待机时间 减小平均电流（软件、硬件） 增加电池容量,44,接收信号弱,手机接受灵敏度弱 网络信号强度不够 某些手机厂家虚假显示信号强 度,45,呼入呼出困难,网络原因：信号弱、信号质量差、网络拥塞等 手机原因：软、硬件原因 ，与网络配合问题,46,网络原因（干扰、信号弱、切换） 手机性能

17、原因,掉话,47,回音,手机原因 网络原因,背景噪音,Microphone太敏感 结构不严密 DSP噪音处理不好,48,死机,软件问题 硬件问题 结构问题 所有品牌手机都会发生,49,常用术语,GSM全球移动通信系统 PLMN公用陆地移动网 MS移动电话 BSS基地台系统 MSC移动服务交换中心 OMC网络维护运营中心 IMEI国际移动台设备识别 SIM用户识别卡,50,TDMA时分多址 FDMA频分多址 CDMA码分多址 STKSIM卡应用工具包 GPRS通用无线分组 数据服务 WAP无线应用协议 Bluetooth蓝牙，是一个室内短距离无线数据与话音传输的开放式标准 3G 第三代移动通信系

18、统，建议采用的标准： W-CDMA（欧洲、日本）、cdma2000（美国）、TD-SCDMA（中国）,51,IMEI号,IMEI码是“InternationalMobileEquipmentIdentity”的缩写，中文译为“国际移动设备识别码”，是由15位数字组成的“电子串号”，它与每台手机一一对应，而且该码是唯一的。IMEI码一般由15位组成，前六码是“设备型号核准号码”（代表机型），第七、八位是“最后装配号码”指手机最后完成时是在哪一个“工厂”完成的（产地），每一个工厂有它特别的代号。接着后六位代表生产序号，最后一位一般是校验码。,52,。,在手机上直接按06手机会出现15个IMEI码，其中7到8码是 主要生产地显示，对应如下： 诺基亚：10为芬兰（Finland）制、20为