移动通信系统的典型代表是美国的AMPS系统和后来的改进型系统TACS,以及NMT和NTT等。AMPS(先进的移动电话系统)使用模拟蜂窝传输的800MHz频带,在北美,南美和部分环太平洋国家广泛使用。
发展史
第一代是模拟蜂窝移动通信网,时间是本世纪七十年代中期至八十年代中期。1978年,美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统(AMPS),建成了蜂窝状移动通信系统。而其它工业化国家也相继开发出蜂窝式移动通信网。这一阶段相对于以前的移动通信系统,最重要的突破是贝尔实验室在七十年代提出的蜂窝网的概念。蜂窝网,即小区制,由于实现了频率复用,大大提高了系统容量。
TACS(总接入通信系统)使用900MHz频带,分ETACS(欧洲)和NTACS(日本)两种版本,英国,日本和部分亚洲国家广泛使用此标准。
第一代移动通信系统的主要特点是采用频分复用,语音信号为模拟调制,每隔30KHz/25KHz一个模拟用户信道。第一代系统在商业上取得了巨大的成功,但是其弊端也日渐显露出来:
(1) 频谱利用率低
(2) 业务种类有限
(3) 无高速数据业务
(4) 保密性差,易被窃听和盗号
(5) 设备成本高
(6) 体积大,重量大。
为了解决模拟系统中存在的这些根本性技术缺陷,数字移动通信技术应运而生,并且发展起来,这就是以GSM和IS-95为代表的第二代移动通信系统,时间是从八十年代中期开始。欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网 (GSM) 的体系。随后,美国和日本也制订了各自的数字移动通信体制。数字移动通网相对于模拟移动通信,提高了频谱利用率,支持多种业务服务,并与ISDN等兼容。第二代移动通信系统以传输话音和低速数据业务为目的,因此又称为窄带数字通信系统。第二代数字蜂窝移动通信系统的典型代表是美国的DAMPS系统,IS-95和欧洲的GSM系统。
(1) GSM(全球移动通信系统)发源于欧洲,它是作为全球数字蜂窝通信的DMA标准而设计的,支持64Kbps的数据速率,可与ISDN互连。GSM使用900MHz频带,使用1800MHz频带的称为DCS1800。GSM采用FDD双工方式和TDMA多址方式,每载频支持8个信道,信号带宽200KHz。GSM标准体制较为完善,技术相对成熟,不足之处是相对于模拟系统容量增加不多,仅仅为模拟系统的两倍左右,无法和模拟系统兼容。
(2) DAMPS (先进的数字移动电话系统)也称IS-54(北美数字蜂窝),使用800MHz频带,是两种北美数字蜂窝标准中推出较早的一种,指定使用TDMA多址方式。
(3) IS-95是北美的另一种数字蜂窝标准,使用800MHz或1900MHz频带,指定使用CDMA多址方式,已成为美国PCS(个人通信系统)网的首先技术。
由于第二代移动通信以传输话音和低速数据业务为目的,从1996年开始,为了解决中速数据传输问题,又出现了2.5代的移动通信系统,如GPRS和IS-95B。移动通信主要提供的服务仍然是语音服务以及低速率数据服务。由于网络的发展,数据和多媒体通信的发展势头很快,所以,第三代移动通信的目标就是移动宽带多媒体通信。从发展前景看,由于自有的技术优势,CDMA技术已经成为第三代移动通信的核心技术。为实现上述目标,对3G无线传输技术(RTT:Radio Transmission Technology)提出了以下要求:
(1) 高速传输以支持多媒体业务。室内环境至少2Mbps;室内外步行环境至少384kbps;室外车辆运动中至少144kbps;卫星移动环境至少9。6kbps。
(2) 传输速率能够按需分配。
(3) 上下行链路能适应不对称需求。
第三代移动通信系统最早由国际电信联盟(ITU)于1985年提出,当时称为未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS,Future Public Land Mobile Telecommunication System),1996年更名为IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000),意即该系统工作在2000MHz频段,最高业务速率可达2000kbps,预期在2000年左右得到商用。主要体制有WCDMA,cdma2000和TD-SCDMA。1999年11月5日,国际电联ITU-R TG8/1第18次会议通过了"IMT-2000无线接口技术规范"建议,其中我国提出的TD-SCDMA技术写在了第三代无线接口规范建议的IMT-2000 CDMA TDD部分中。
3G移动通信标准
包括cdma2000、WCDMA和TD-SCDMA
■ cdma2000
· 直接序列扩频码分多址,频分双工FDD方式;
· EV-DO Rel A版本可在1.25MHz的带宽内提供最高3.1Mbps的下行数据
传输速率;
■ WCDMA
·直接序列扩频码分多址,频分双工FDD方式;
·基于R99/R4版本,扩展到R5,R6,可在5MHz的带宽内,提供最高21Mbps的用户数据
传输速率;
■ TD-SCDMA
·时分双工TDD与FDMA/TDMA/CDMA相结合;
· 基于R4版本,可在1.6MHz的带宽内,提供最高384kbps的用户数据传
输速率。