第一代移動通信技術(1G)是指最初的模擬、僅限語音的蜂窩電話標準,主要采用的是模擬技術和頻分多址(FDMA)技術, 有多種制式,我國主要采用的是TACS。1976年,美國摩托羅拉公司的工程師馬丁·庫珀首先將無線電應用于移動電話。同年,國際無線電大會批準了800/900 MHz頻段用于移動電話的頻率分配方案。1978年底,美國貝爾試驗室研制成功了全球第一個移動蜂窩電話系統(tǒng)——先進移動電話系統(tǒng)(AMPS,Advanced Mobile Phone System)。5年后,這套系統(tǒng)在芝加哥正式投入商用并迅速在全美推廣,獲得了巨大成功。1987年11月18日,中國的第一代模擬移動通信系統(tǒng)在廣東第六屆全運會上開通并正式商用,采用的是英國TACS制式。2001年12月底中國移動關閉模擬移動通信網。
第二代手機通信技術(2G)以數(shù)字語音傳輸為核心,手機短信在它的某些規(guī)格中能夠被執(zhí)行。2G技術基本可以被切為兩種,一種是基于TDMA所發(fā)展出來的以GSM為代表,另一種則是CDMA規(guī)格,復用﹙Multiplexing﹚形式的一種。
1982年移動通信特別小組(Group Special Mobile, GSM)成立。1985年提出了移動通信的全數(shù)字化,并對泛歐數(shù)字蜂窩狀移動通信提出了具體要求。1987年,就泛歐數(shù)字蜂窩狀移動通信采用TDMA、RPE-LTP、GMSK等技術取得一致意見,并提出了主要參數(shù):頻段(935~960MHZ,890~915MHz),頻帶寬度(25MHz),通信方式(全雙工),載頻間隔(200kHz),信道分配(每載頻8時隙,全速信道8個,半速信道16個),信道總速率(270.8kbit/s),調制方式(GMSK,BT=0.3),話音編碼(RPE-LTP13kb/s規(guī)則脈沖激勵線性預測編碼),數(shù)據(jù)速率(9.6kb/s),抗干擾技術(跳頻技術217跳/s,分集接收技術,交錯信道編碼,自適應均衡技術)。
窄帶CDMA移動通信網是由擴頻、多址接入、蜂窩組網和頻率再用等幾種技術結合而成,CDMA技術的出現(xiàn)源自于人類對更高質量無線通信的需求。第二次世界大戰(zhàn)期間因戰(zhàn)爭的需要而研究開發(fā)出CDMA技術,其思想初衷是防止敵方對己方通訊的干擾,在戰(zhàn)爭期間廣泛應用于軍事抗干擾通信,后來由美國高通公司更新成為商用蜂窩電信技術。1995年,第一個CDMA商用系統(tǒng)運行之后,CDMA技術理論上的諸多優(yōu)勢在實踐中得到了檢驗,從而在北美、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應用。
2G之后3G之前存在著一個過渡階段,就是2.5G。“GPRS”和“EDGE”以及“CDMA1x”都是屬于2.5G。GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線服務)是指在歐洲GSM方式的網絡基礎上來提供的高速分組通信服務。它把GSM的最大數(shù)據(jù)通信速度從9600bit/秒提高到了171.2Kbit/秒。EDGE是速度更高的GPRS后續(xù)技術。EDGE的通信速度最大可達384Kbit/秒~500Kbit/秒之間。CDMA 1X是指cdma2000的第一階段,速率高于IS-95,低于2Mbps。
第三代移動通信技術(3G),是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音(通話)及數(shù)據(jù)信息(電子郵件、即時通信等)。代表特征是提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務。國際電信聯(lián)盟(ITU)確定3G通信的三大主流無線接口標準分別是W-CDMA(寬頻分碼多重存取)、CDMA2000(多載波分復用擴頻調制)和TD-SCDMA(時分同步碼分多址接入)。CDMA中所提供語音編碼技術,通話品質比目前GSM好,且可把用戶對話時周圍環(huán)境噪音降低,使通話更清晰,因為利用展頻的通訊技術,所以可以減少手機之間的干擾,并且可以增加用戶的容量,而且手機的功率還可以做的比較低,不但可以使使用時間更長,更重要的是可以降低電磁波輻射對人的傷害。 CDMA的帶寬可以擴展較大,還可以傳輸影像,這是第三代移動通信為什么選用CDMA的原因。
W-CDMA標準主要起源于歐洲和日本的早期第三代無線研究活動,該系統(tǒng)在現(xiàn)有的GSM網絡上進行使用,對于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡,該標準的主要支持者有歐洲、日本、韓國、美國。
CDMA2000系統(tǒng)主要是由美國高通北美公司為主導提出的,它的建設成本相對比較低廉,主要支持者包括日本、韓國和北美等地區(qū)和國家。
TD-SCDMA標準是由中國第一次提出并在此無線傳輸技術(RTT)的基礎上與國際合作,完成了TD-SCDMA標準,成為CDMA TDD標準的一員。(待續(xù))