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GSM全名为:Global System for Mobile Communications,中文为全球移动通讯系统,俗称"全球通",是一种起源于欧洲的移动通信技术标准,是第二代移动通信技术,其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准,让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准,此前一直是采用蜂窝模拟移动技术,即第一代GSM技术(2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络)。目前,中国移动、中国联通各拥有一个GSM网,为世界最大的移动通信网络。 GSM系统包括 GSM 900:900MHz、GSM1800:1800MHz 及 GSM-1900:1900MHz等几个频段 。 c/^}
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GSM系统有几项重要特点:防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。 A'c0zWV2
目前我国主要的两大GSM系统为GSM 900及GSM1800,由于采用了不同频率,因此适用的手机也不尽相同。不过目前大多数手机基本是双频手机,可以自由在这两个频段间切换。欧洲国家普遍采用的系统除GSM900和GSM1800另外加入了GSM1900,手机为三频手机。在我国随着手机市场的进一步发展,现也已出现了三频手机,即可在 GSM900\GSM1800\GSM1900三种频段内自由切换的手机,真正做到了一部手机可以畅游全世界。 x5.HdKV
早期来看,GSM900发展的时间较早,使用的较多,反之GSM1800发展的时间较晚。物理特性方面,前者频谱较低,波长较长,穿透力较差,但传送的距离较远,而手机发射功率较强,耗电量较大,因此待机时间较短;而后者的频谱较高,波长较短,穿透力佳,但传送的距离短,其手机的发射功率较小,待机时间则相应地较长。 Ha[Bf*
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GPRS是General Packet Radio Service的英文简称,中文为通用无线分组业务,是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接。相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式,GPRS是分组交换技术,具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。通俗地讲, GPRS是一项高速数据处理的技术,方法是以“分组”的形式传送资料到用户手上。虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信过渡的过渡技术,但是它在许多方面都具有显著的优势。 vYKKv%LE
由于使用了“分组”技术,用户上网相对稳定,避免了不必要的短线带来的困扰。此外,使用GPRS上网的方法与WAP并不同,用WAP上网就如在家中上网,先“拨号连接”,而上网后便不能同时使用该电话线,但GPRS就较为优越,下载资料和通话是可以同时进行。从技术上来说,声音的传送(即通话)继续使用GSM,而数据的传送便可使用GPRS,这样的话,就把移动电话的应用提升到一个更高的层次。而且发展GPRS技术也十分“经济”,因为只须沿用现有的GSM网络来发展即可。GPRS的用途十分广泛,包括通过手机发送及接收电子邮件,在互联网上浏览等。 /v
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CDMA是Code Division Multiple Access的缩写,被翻做码分多址。这是现代通信技术中用来实现信道共享的一种技术。 UP58Cln*
所谓信道,可以是电磁信号的一个特定频率区域,称为频带;也可以是信号的一个特定时间片段,称为帧。所谓信道共享,就是将同一个信道供多个用户同时使用并保证互不干扰。信道共享可以提高信道资源的利用率。 !)?n n3
有许多不同的技术可以用来实现信道共享。把信道频带分割为若干更窄的互不相交的频带(称为子频带),把每个子频带分给一个用户专用(称为地址)。这种技术被称为“频分多址”技术,英文就是FDMA (Frequency Division Multiple Access/Address)。这是模拟载波通信、微波通信、卫星通信的基本技术,也是第一代模拟移动通信的基本技术。类似地,可以把信道帧划分为若干不相重叠的时隙,把每个时隙分配给一个用户作为专用地址。这就是“时分多址”,即TDMA (Time Division Multiple Access/Ad dress)。这是数字数据通信和第二代移动通信的基本技术。如果各个用户的地址既不是指定的信号子频带也不是时隙,而是信号的一组正交编码结构(码型),这些用户信号也可以同时在同一个信道上传输而互不干扰。这种技术称为“码分多址”,即CDMA。 P5P:_hr
理论和实践证明,与FDMA及TD MA相比,除了其它一些优点之外,在相同的信道条件下,CDMA具有更高的信道资源利用率,因此,成为第三代移动通信信道共享的基本方式。 A Ns.`S
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LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进,LTE并非人们普遍误解的4G技术,而是3G与4G技术之间的一个过渡,是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行 50Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟。 Cf91#%:cN
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LTE的主要技术特征 &;&i#ZO
3GPP从“系统性能要求”、“网络的部署场景”、“网络架构”、“业务支持能力”等方面对LTE进行了详细的描述。与3G相比,LTE具有如下技术特征[2][3]: M`q >i B
(1)通信速率有了提高,下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。 }cn46L%/
(2)提高了频谱效率,下行链路5(bit/s)/Hz,(3--4倍于R6HSDPA);上行链路2.5(bit/s)/Hz,是R6HSU-PA2--3倍。 $k,Z)2
(3)以分组域业务为主要目标,系统在整体架构上将基于分组交换。 V\W?@V9g-
(4)QoS保证,通过系统设计和严格的QoS机制,保证实时业务(如VoIP)的服务质量。 K9njD#/
(5)系统部署灵活,能够支持1.25MHz-20MHz间的多种系统带宽,并支持“paired”和“unpaired”的频谱分配。保证了将来在系统部署上的灵活性。
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(6)降低无线网络时延:子帧长度0.5ms和0.675ms,解决了向下兼容的问题并降低了网络时延,时延可达U-plan<5ms,C-plan<100ms。 po4seW!
(7)增加了小区边界比特速率,在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。如MBMS(多媒体广播和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率。
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(8)强调向下兼容,支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作。 M56
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与3G相比,LTE更具技术优势,具体体现在:高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容。 5@%$M$E
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LTE的网络结构和核心技术 4&r[`gL
3GPP对LTE项目的工作大体分为两个时间段:2005年3月到2006年6月为SI(StudyItem)阶段,完成可行性研究报告;2006年6 月到2007年6月为WI(WorkItem)阶段,完成核心技术的规范工作。在2007年中期完成LTE相关标准制定(3GPPR7),在2008年或 2009年推出商用产品。就目前的进展来看,发展比计划滞后了大概3个月[1],但经过3GPP组织的努力,LTE的系统框架大部分已经完成。 IX$dDwY|O>
LTE采用由NodeB构成的单层结构,这种结构有利于简化网络和减小延迟,实现了低时延,低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP接入网相比,LTE减少了RNC节点。名义上LTE是对3G的演进,但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的变革,逐步趋近于典型的IP宽带网结构。 AA6_D?)vv
3GPP初步确定LTE的架构如图1所示,也叫演进型UTRAN结构(E-UTRAN) [3]。接入网主要由演进型NodeB(eNB)和接入网关(aGW)两部分构成。aGW是一个边界节点,若将其视为核心网的一部分,则接入网主要由 eNB一层构成。eNB不仅具有原来NodeB的功能外,还能完成原来RNC的大部分功能,包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cellRRM等。Node B和Node B之间将采用网格(Mesh)方式直接互连,这也是对原有UTRAN结构的重大修改 n!2"pRIi
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