- LTE/CDMA/WLAN無線網絡室內覆蓋工程規劃與設計
- 張磊 孔繁俊 劉永洲 蔣曉虞 查昊
- 1457字
- 2020-08-28 17:40:30
1.1.2 第二代移動通信系統(2G)
第一代模擬制系統解決了移動通信系統的有無問題,但其在應用中的各種缺點也不斷浮現出來,包括系統間沒有公共接口、難以互通,頻譜利用率低、系統容量小,安全性差、容易被竊聽等。
為克服模擬通信的上述缺點,引入了數字技術的數字蜂窩移動通信系統,并在20世紀八九十年代得到了長足的發展,稱之為第二代移動通信系統。2G系統能提供更高的網絡容量,改善了話音質量和保密性,并為用戶提供無縫的國際漫游。2G 的制式主要有 GSM、CDMA(IS-95)、D-AMPS等,其中GSM與CDMA系統應用廣泛。
1.GSM/GPRS/EDGE
GSM 數字移動通信系統源于歐洲。1982 年,北歐國家提交了一份建議書,要求制定900MHz 頻段的公共歐洲電信業務規范。隨后歐洲電信標準學會(ETSI)技術委員會成立了“移動特別小組”(Group Special Mobile,GSM)來制定有關的標準和建議書。1986年在巴黎,該小組對歐洲各國及各公司經大量研究和實驗后所提出的8個建議系統進行了現場實驗。1990年該小組完成了GSM900的規范,共產生大約130項全面建議書,不同建議書經分組而成為一套,其中共包含12個系列。
1991年歐洲開通了第一個GSM系統,并且GSM更名為“全球移動通信系統”(Global System for Mobile communications),從此移動通信跨入了第二代數字移動通信時代。同年,移動特別小組還完成制定了1800MHz頻段的公共歐洲電信業務的規范,名為DCS1800系統。該系統與GSM900具有同樣的基本功能特性,因而該規范只占GSM建議的很小一部分,僅將GSM900和DCS1800之間的差別加以描述,二者絕大部分是通用的,兩者均可通稱為GSM系統。
在這之后,為了實現對數據業務的支持,GSM體制制定了GPRS與EDGE這兩種標準。
通用分組無線業務(General Packet Radio Service,GPRS)由GSM Phase 2.1版本定義,是為適應移動數據接入需求的增長而產生的。由于GPRS 支持中低速的數據傳輸,常被稱作一種2.5G的技術,支持9.05~171.2kbit/s的接入速率。
增強型數據速率GSM演進技術(Enhanced DataRate for GSM Evolution,EDGE)介于GPRS與3G之間,也常被稱作2.75G的技術。它在GSM系統中采用了多時隙操作和8PSK調制,能夠支持300kbit/s的數據速率接入,匹敵CDMA 1x。
2.IS-95/cdma2000 1x
在2G時代,CDMA技術和GSM技術幾乎是同時開始發展的。cdma2000標準是一個體系結構,稱為cdma2000 family,它包含一系列子標準。由CDMA One向3G演進的途徑為:CDMA One(IS-95A/B)→cdma2000 1x →cdma2000 1x EV。其中cdma2000 1x屬于準3G技術,cdma2000 1x EV之后均屬于標準的三代技術。
1993 年,高通公司提出了 CDMA 第一個商用標準,被美國 TIA/EIA 定為 IS-95A (TIA/EIA INTERIM STANDARD/95A)標準。1994年,第一個CDMA商用網絡在中國香港地區(香港和記電訊)開通。1995年,CDMA(IS-95A)在韓國、美國、澳大利亞等國得到大規模應用。
從技術角度來說,IS-95A完全是一種第二代移動通信技術,它主要支持話音業務。IS-95A商用幾年以后,市場對數據業務的需求逐漸顯現。在這種情況下,美國電信工業協會(TIA)制定了IS-95B標準。IS-95B通過將多個低速信道捆綁在一起來提供中高速的數據業務,可提供的最大理論比特速率為 115kbit/s,實際只能實現 64kbit/s。但是,從技術角度來說,IS-95B并沒有引入新技術,所以通常將 IS-95B也作為第二代移動通信技術。
cdma2000 1x是由IS-95A/B標準演進而來的,由3GPP2負責具體標準化工作。cdma2000 1x在IS-95的基礎上升級空中接口,可在1.25MHz帶寬內提供307.2kbit/s的高速分組數據速率。cdma2000成為窄帶CDMA系統向第三代系統過渡的標準。cdma2000在標準研究的前期,提出了1x和3x的發展策略,但隨后的研究表明,1x和1x增強型技術(1x EV)代表了未來發展方向。
cdma2000 1x僅能提供準3G的數據業務,發表的版本包括:
Release 0:1999年10月發布,主要特點是沿用基于ANSI-41D的核心網,在無線接入網和核心網增加支持分組業務的網絡實體,單載波最高上、下行速率可以達到153.6kbit/s。
Release A:2000年7月發布,與Release 0相比沒有網絡結構上的變化,僅增加了對業務特征的信令支持,如新的公共信道、QoS 協商、增強鑒權、加密、話音業務和分組業務并發業務。Release A單載波最高速率可以達到307.2kbit/s。