移动通信技术发展史.ppt

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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，UMTS W-CDM

2、A 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HSCSDGPRSEDGEIS-95-B,3G技术W-CDMAcdma2001xRTT1x-EVTD-SCDM

3、AOther 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()3GWireless Voice Wireless Wireless Wireless Internet Internet+Multimedia 307 kbps 1xRTT 14.4kbps GSM 171 kbps GPRS 384 kbps EDGE 2M bps W-CDMA14.4kbps cdmaOne 115 kbps IS-95-B 2.4M 1xEV 1990s 1999-20012001-2002 2001-bey

4、ond,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 Forwarding所有来电转移 All Calls无人应答来电转移 No An

5、swer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呼叫等待 Call Waiting-Notifies you of another call while

6、 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

7、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）网络维护运营中心（OMC）资料库（Database)-HLR、VLR、AUC、EIR等,18,BSC,MSC,BSC,BTS,BTS,B

8、TS,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：869MHz-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

9、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

10、，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

11、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

12、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，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

13、/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：5

14、0A30mA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

15、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

16、/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

17、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

18、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为德国（Germany）制、30为韩国（Korea）制、40为北京制、60为东莞制。爱立信：19为英国（UK）制、51为瑞典（Sweden）制、61为香港、62为了北京、63为南京，71为

19、马来西亚制。摩托罗拉：06为德国（部份）、07为德国、08为德国、18为新加坡、40为苏格兰、41为苏格兰、44为英国、47为伪造的产地，有些是香港、东南亚改装机、48为香港、东南亚改装机或大陆改装机、49为伪造的产地、67为美国、68为1998年增加的美洲生产线、80为中国、81为中国、92为杭州东信的、93为杭州东信西门子：37、38为上海制，51为德国制。松下：62、63（仅限于GD90）为北京制，98为菲律宾制。三星：89、90、92为韩国制。飞利浦：69为深圳制，50为法国制。索尼：04为中国制，06为德国制，08为日本制。阿尔卡特：70为苏州制,53,未来手机的应用,替代钱包：通过手机与银行帐户直接连接/支付，使得人们不再需要钱包。应用的PDA化：通过与PC/PDA的连接，使得手机功能提高。位置信息服务：与GPS（全球卫星定位系统）结合，提供手机用户位置信息。安全保障关联服务：病人通过应急按钮请求救护服务等。,54,未来手机的趋势,彩显手机 可视电话手机 具有GPS功能的手机“蓝牙”手机 音乐手机 电视手机 附带数码相机的手机 指纹识别手机 PDA/手机一体机,