书城科普通信展望(青少年科谱知识丛书)
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第34章 移动通信(1)

移动通信是移动体之间的通信,或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人,也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。移动通信系统由空间系统和地面系统两部分组成。

地面系统由卫星移动无线电台和天线、关口站和基站组成。

移动通信系统从20世纪80年代诞生以来,到2020年将大体经过5代的发展历程,而且到2010年,将从第3代过渡到第4代(4G)。到4G,除蜂窝电话系统外,宽带无线接入系统、毫米波LAN、智能传输系统(ITS)和同温层平台(HAPS)系统将投入使用。未来几代移动通信系统最明显的趋势是要求高数据速率、高机动性和无缝隙漫游。实现这些要求在技术上将面临更大的挑战。此外,系统性能(如蜂窝规模和传输速率)在很大程度上将取决于频率的高低。考虑到这些技术问题,有的系统将侧重提供高数据速率,有的系统将侧重增强机动性或扩大覆盖范围。

从用户角度看,可以使用的接入技术包括:蜂窝移动无线系统,如3G;无绳系统,如DECT;近距离通信系统,如蓝牙和DECT数据系统;无线局域网(WLAN)系统;固定无线接入或无线本地环系统;卫星系统;广播系统,如DAB和DVBT;ADSL和Cable Modem。

移动通信的种类移动通信的种类繁多,按使用要求和工作场合不同可以分为:

(1)集群移动通信,也称大区制移动通信。它的特点是只有一个基站,天线高度为几十米至百余米,覆盖半径为30公里,发射机功率可高达200瓦。用户数约为几十至几百,可以是车载台,也可是以手持台。它们可以与基站通信,也可通过基站与其它移动台及市话用户通信,基站与市站有线网连接。

(2)蜂窝移动通信,也称小区制移动通信。它的特点是把整个大范围的服务区划分成许多小区,每个小区设置一个基站,负责本小区各个移动台的联络与控制,各个基站通过移动交换中心相互联系,并与市话局连接。利用超短波电波传播距离有限的特点,离开一定距离的小区可以重复使用频率,使频率资源可以充分利用。每个小区的用户在1000以上,全部覆盖区最终的容量可达100万用户。

(3)卫星移动通信。利用卫星转发信号也可实现移动通信,对于车载移动通信可采用赤道固定卫星,而对手持终端,采用中低轨道的多颗星座卫星较为有利。

(4)无绳电话。对于室内外慢速移动的手持终端的通信,则采用小功率、通信距离近的、轻便的无绳电话机。它们可以经过通信点与市话用户进行单向或双方向的通信。

使用模拟识别信号的移动通信,称为模拟移动通信。为了解决容量增加,提高通信质量和增加服务功能,目前大都使用数字识别信号,即数字移动通信。在制式上则有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种。前者在全世界有欧洲的GSM系统(全球移动通信系统)、北美的双模制式标准IS-54和日本的JDC标准。对于码分多址,则有美国Qualcomnn公司研制的IS95标准的系统。总的趋势是数字移动通信将取代模拟移动通信。而移动通信将向个人通信发展。进入21世纪则成为全球信息高速公路的重要组成部分。移动通信将有更为辉煌的未来蜂窝移动通信蜂窝移动通信业务。

蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式,在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性,并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组成蜂窝移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。

蜂窝移动通信业务包括900/1800MHz GSM第二代数字蜂窝移动通信业务、800MHz CDMA第二代数字蜂窝移动通信业务、第三代数字蜂窝移动通信业务。

900/1800MHz GSM第二代数字蜂窝移动通信业务900/1800MHz GSM第二代数字蜂窝移动通信(简称GSM移动通信)业务是指利用工作在900/1800MHz频段的GSM移动通信网络提供的话音和数据业务。GSM移动通信系统的无线接口采用TDMA技术,核心网移动性管理协议采用MAP协议。

900/1800MHz GSM第二代数字蜂窝移动通信业务包括以下主要业务类型: 端到端的双向话音业务移动消息业务,利用GSM网络和消息平台提供的移动台发起、移动台接收的消息业务。

移动承载业务及其上移动数据业务。

移动补充业务,如主叫号码显示、呼叫前转业务等。

经过GSM网络与智能网共同提供的移动智能网业务,如预付费业务等。

国内漫游和国际漫游业务。

900/1800MHz GSM 第二代数字蜂窝移动通信业务的经营者必须自己组建GSM移动通信网络,所提供的移动通信业务类型可以是一部分或全部。提供一次移动通信业务经过的网络可以是同一个运营者的网络,也可以由不同运营者的网络共同完成。提供移动网国际通信业务,必须经过国家批准设立的国际通信出入口。

800MHz CDMA第二代数字蜂窝移动通信业务800MHz CDMA 第二代数字蜂窝移动通信(简称CDMA移动通信)业务是指利用工作在800MHz 频段上的CDMA移动通信网络提供的话音和数据业务。CDMA移动通信的无线接口采用窄带码分多址CDMA技术,核心网移动性管理协议采用IS41协议。

800MHz CDMA第二代数字蜂窝移动通信业务包括以下主要业务类型:

(1)端到端的双向话音业务。

(2)移动消息业务,利用CDMA网络和消息平台提供的移动台发起、移动台接收的消息业务。

(3)移动承载业务及其上移动数据业务。

(4)移动补充业务,如主叫号码显示、呼叫前转业务等。

(5)经过CDMA网络与智能网共同提供的移动智能网业务,如预付费业务等。

(6)国内漫游和国际漫游业务。

800MHz CDMA 第二代数字蜂窝移动通信业务的经营者必须自己组建CDMA移动通信网络,所提供的移动通信业务类型可以是一部分或全部。提供一次移动通信业务经过的网络,可以是同一个运营者的网络,也可以由不同运营者的网络共同完成。提供移动网国际通信业务,必须经过国家批准设立的国际通信出入口。

第三代数字蜂窝移动通信业务第三代数字蜂窝移动通信(简称3G移动通信)业务是指利用第三代移动通信网络提供的话音、数据、视频图像等业务。

第三代数字蜂窝移动通信业务主要特征是可提供移动宽带多媒体业务,其中高速移动环境下支持144kb/s速率,步行和慢速移动环境下支持384kb/s速率,室内环境支持2Mb/s速率数据传输,并保证高可靠服务质量(QoS)。第三代数字蜂窝移动通信业务包括第二代蜂窝移动通信可提供的所有的业务类型和移动多媒体业务。

第三代数字蜂窝移动通信业务的经营者必须自己组建3G移动通信网络,所提供的移动通信业务类型可以是一部分或全部。提供一次移动通信业务经过的网络,可以是同一个运营者网络设施,也可以由不同运营者的网络设施共同完成。提供移动网国际通信业务,必须经过国家批准设立的国际通信出入口。

〖MZ(1H〗3G移动通信技术〖MZ)〗3G,全称为3rd Generation,中文含义就是指第三代数字通信。1995年问世的第一代模拟制式手机(1G)只能进行语音通话;1996到1997年出现的第二代GSM、TDMA等数字制式手机(2G)便增加了接收数据的功能,如接受电子邮件或网页;第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,它能够在全球范围内更好地实现无缝漫游,并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务,同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的传输速度。(此数值根据网络环境会发生变化)。

相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G),3G通信的名称繁多,国际电联规定为“IMT-2000”(国际移动电话2000)标准,欧洲的电信业巨头们则称其为“UMTS”通用移动通信系统。

3G标准,国际电信联盟(ITU)目前一共确定了全球四大3G标准,它们分别是WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA和WiMAX。

中国电信运营商重组与3G标准2008年6月2日,中国电信、中国联通及中国网通H股公司均发公告,公布了电信重组细节,而此时,距离5月23日上述运营商由于电信重组停牌,刚刚过去6个半交易日。

随着电信重组方案的确定:中国移动+铁通=中国移动,中国电信+中国联通(CDMA网)+中国卫通的基础电信=中国电信,中国联通(GSM网)+中国网通=中国联通,从而中国电信运营商形成了三足鼎立之势。

在本次电信重组中,中国铁通被并入中国移动集团,变成了中国移动一家全资子公司。那么此前中国铁通无论是固定电话用户还是宽带用户都被转成中国移动的用户。

伴随着“六合三”的改革重组完成后,3张3G牌照也将发放,有专家估计,按进度国家或将在今年第四季发放3G牌,最快明年第三季中国将步入第三代移动通信时代。将发放的3张3G牌基本采用三个不同标准,TD-SCDMA(时分同步码分多址)为中国自主研发的3G标准,目前已被国际电信联盟接受,与WCDMA(宽带码多分址)和CDMA2000合称世界3G的三大主流标准。

根据电信业重组方案,3G牌照最有可能的发放方式是:新中国移动获得TD-SCDMA牌照,新中国电信获得CDMA2000牌照,中国联通获得WCDMA牌照。HH关于中国移动3G放号2008年4月1日,中移动同时在北京、上海、天津、沈阳、广州、深圳、厦门和秦皇岛8个城市放号,正式启动TD-SCDMA(以下简称TD)社会化业务测试和试商用。在期盼、观望、怀疑的目光聚焦之下,中国的3G大幕,终于由TD-SCDMA这个经历了长达十年技术成熟过程的国产3G标准正式拉开。中国的2008年,除了将因奥运而举世瞩目,也将以“3G元年”之名被载入史册。

据了解,北京放出1.5万个号码,上海放出1万个号码。但是短短一周时间之内,3G暴露出了诸多问题,信号不够稳定、通话时断时续……这些问题,也使TD成为人们关注的焦点。

TD从诞生至今一直在争议中成长,时至今日,TD开始试商用,真正的考验才刚刚开始。

关于3G手机

网络好了之后,紧接着的问题就是终端了。很多朋友对3G不太了解,更不知道什么样的手机能在中国的大环境下使用,不少朋友甚至以为,随便买一台水货3G手机就可以在国内用了。其实事实不是这样的,由于我国目前使用的3G标准为TD-SCDMA,而目前水货市场上的3G手机大多数为WCDMA制式,因此这些产品现在并不能在国内市场上使用,而像现在非常热门的iPhone(第一代)以及大多数国产手机,还停留在2G时代。

购买3G手机需要注意以下几点:

1.有没有摄像头和3G无关,只是3G手机大部分都有摄象头来支持可视通话,尤其是前置摄像头。

2.国外的3G技术和国内的不兼容,即使以后开了3G现在市面上所有的3G手机都不一定能用3G内容。现在全国很多城市都有3G的测试网,号码是188189开头,但是只有部分官员手里有,现在的什么N70/N73诸如这些3G手机在中国开通3G后应该是不能用的。我国采用的自主知识产权的TD-SCDMA的3G技术而外国都是W-CDMA和EVDO 不兼容的3.3G只得是一种通信技术标准,符合这个标准的技术做出来的才是3G手机,符合这个标准的技术有W-CDMA CDMA-EVDO 和TD-SCDMA其中TD-SCDMA是中国自主知识产权的,2008年4月1日,中移动已经在北京、上海、天津、沈阳、广州、深圳、厦门和秦皇岛8个城市放号,正式启动TD-SCDMA 。