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4.GSM、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、LTE、5G

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发布于 05/20 15:10
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GSM

全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications) ,缩写为GSM,由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。它的空中接口采用时分多址技术   。自90年代中期投入商用以来,被全球超过100个国家采用。GSM标准的无处不在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它的信令和语音信道都是数字式的,因此GSM被看作是第二代 (2G)移动电话系统 。

 GSM系统主要由移动台(MS)、移动网子系统(NSS)、基站子系统(BSS)和操作维护中心(OMC)四部分组成 。基站子系统(BSS)是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分。NSS由移动业务交换中心(MSC) 、归属位置寄存器( HLR) 、拜访位置寄存器(VLR) 、鉴权中心(AUC) 、设备识别寄存器(EIR) 、操作维护中心(OMC-S) 和短消息业务中心 (SC)构成。操作维护中心(OMC)又称OSS或M2000,需完成许多任务,包括移动用户管理、移动设备管理以及网路操作和维护。

WCDMA

历史上,欧洲电信标准委员会(ETSI)在GSM之后就开始研究其3G标准,其中有几种备选方案是基于直接串行扩频码分多址的,而日本的第三代研究也是使用宽带码分多址技术的,其后以二者为主导进行融合,在3GPP组织中发展成了第三代移动通信系统UMTS,并提交给国际电信联盟(ITU-T)。

WCDMA产业化的关键技术包括射频和基带处理技术,具体包括射频、中频数字化处理,RAKE接收机、信道编解码、功率控制等关键技术和多用户检测、智能天线等增强技术。

TD-SCDMA

TD-SCDMA的中文含义为时分复用同步码分多址接入,是由中国第一次提出、在无线传输技术(RTT)的基础上完成并已正式成为被ITU接纳的国际移动通信标准。这是中国移动通信界的一次创举和对国际移动通信行业的贡献,也是中国在移动通信领域取得的前所未有的突破 。TD-SCDMA中的TD指时分复用,也就是指在TD-SCDMA系统中单用户在同一时刻双向通信(收发)的方式是TDD(时分双工),在相同的频带内在时域上划分不同的时段(时隙)给上、下行进行双工通信,可以方便地实现上、下行链路间的灵活切换。

在TD-SCDMA系统中,用到了以下几种主要关键技术 :(1)时分双工方式(Time Division Duplexing);(2)联合检测(Joint Detection);(3)智能天线(Smart Antenna);(4)上行同步(Uplink Synchronous);(5)软件无线电(Soft Radio);(6)动态信道分配(Dynamic Channel Allocation);(7)功率控制(Power control);(8)接力切换(Baton Handover);(9)高速下行分组接入技术(High Speed Downlink Packet Access) 。

CDMA2000

中国电信采用的CDMA2000网络是由以美国高通北美公司为主导的,摩托罗拉、朗讯科技公司和后来加入的韩国三星都有参与实现的一种3G通信标准。韩国是该标准的主导者。其在原理上与WCDMA是没有本质的区别,都源于CDMA技术,都采用码分多址技术,都需要采用扩频技术来实现码分多址。但是CDM2000技术对 WCDMA和 TD-SCDMA技术都不兼容。因此电信的定制手机般都同时支持2G的CDMA标准及3G的CDMA2000标准。

由于CDMA2000出现得比较早,其是作为从第二代移动通信向第三代移动通信过渡的一个平滑选择,因此也有人称它为2.5G。由于其作为过渡的3G通信标准,对CDMA系统完全兼容,为技术的延续性带来了明显的好处,其成熟性和可靠性也比较有保障。但CDMA2000采用的多载传输方式比起WCDMA的直接扩频方式,在频率资源的利用上有较大的浪费,而且它所处的频段与国际有关规定的频段也产生了矛盾。

 

3G系统的三大主流标准分别是WCDMA(宽带CDMA),cdma2000和TD-SCDMA(时分双工同步CDMA)。这三种标准的基础技术参数详见下表:

 注意:3G网络中,联通采用的是WCDMA制式、电信采用的是CDMA2000制式、移动用到的是TD-SCDMA制式

 

LTE

LTE(长期演进技术)是无线数据通信技术标准。LTE的当前目标是借助新技术和调制方法提升无线网络的数据传输能力和数据传输速度。LTE技术主要存在TDD和FDD两种主流模式,LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G 的演进,是3G与4G技术之间的一个过渡,是3.9G的全 球标准。它改进并增强了3G的空中接入技术,采用 OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。在 20MHz频谱带宽下提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s 的峰值速率,改善了小区边缘用户的性能,提高小区 容量和降低系统延迟。

LTE系统架构分成两部分,包括演进的分组核心网(Evolved Packet Core,EPC)移动管理实体/S-GW(MME/S-GW)和演进的通用陆地无线接入网(Evolved Universal TerrestrialRadio Access Network,E-UTRAN)。

TD-LTE

TD-LTE是一种新一代宽带移动通信技术,是我国拥有自主知识产权的TD-SCDMA的后续演进技术,在继承了TDD优点的同时又引入了多天线MIMO与频分复用OFDM技术。相比于3G,TD-LTE在系统性能上有了跨越式提高,能够为用户提供更加丰富多彩的移动互联网业务。 

FDD-LTE

FDD(频分双工)是该技术支援的两种双工模式之一,应用FDD式的LTE即为FDD-LTE。由于无线技术的差异使用频段的不同以及各 个厂家的利益等因素,FDD-LTE的标准化与产业发展都领先于TDD-LTE。FDD模式的特点是在分离(上下行频率间隔190MHz)的两个对称频率信道上,系统进行接收和传送,用保证频段来分离接收和传送信道。

注意:在4G网络中,移动用的是TD-LTE制式、联通和电信TD-LTE和FDD-LTE都有用到。

 

5G

第五代移动通信技术(英语:5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation,简称5G5G技术)是最新一代蜂窝移动通信技术。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

5G的关键技术有:超密集异构网络、自组织网络、内容分发网络、D2D通信、M2M通信和信息中心网络ICN。

 

关于LTE和5G的系统学习,我会在后面的学习中继续分享,如果有需要的话,可以关注我的其他博客。

 

 

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