移动通信技术1G-4G

第一代移动通信技术简介 

第一代移动通信技术（1G）是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准，制定于上世纪80年代。Nordic移动电话（NMT）就是这样一种标准，应用于Nordic国家、东欧以及俄罗斯。其

它还包括美国的高级移动电话系统（AMPS），英国的总访问通信系统（TACS）以及日本的JTAGS，

西德的西德的 C-Netz，法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI。模拟蜂窝服务在许多地方正被逐步

淘汰。淘汰。 第一代移动通信主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制，

不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式，

我国主要采用的是TACS。第一代移动通信有很多不足之处，如容量有限、制式太多、互不兼容、

保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。 编辑本段第一代移动通信技术的发展 

宽带码分多址移动通信技术（WCDMA）被称之为“第三代移动通信技术”，相对于第一代移动通信技术（模拟移动通信）和第二代移动通信技术（GSM数字移动通信技术），技术上有很大进步。大进步。

与第一代模拟蜂窝移动通信相比，第二代移动通信系统采用了数字化，具有保密性强，频谱

利用率高，能提供丰富的业务，标准化程度高等特点，使得移动通信得到了空前的发展，从过去

的补充地位跃居通信的主导地位。我国目前应用的第二代蜂窝系统为欧洲的GSM系统以及北美

的窄带CDMA系统。系统。 第三代移动通信系统（IMT-2000），在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA技术为主,并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统。并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统。 TD-SCDMA技术方案是我国首次向国际电联提出的中国建议，是一种基于CDMA，结合智能天线、软件无线电、高质量语

音压缩编码等先进技术的优秀方案。音压缩编码等先进技术的优秀方案。 引入数字无线电技术组成的数字引入数字无线电技术组成的数字蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统，提供更高的网络容量，改善了话音质量和保密性，并为用户提供无缝的国际漫游。当今世界市场的第二代数字无线标准，包括GSM、D-AMPS。PDC（日本数字蜂窝系统）和IS-95CDMA等，均仍然是窄带系统。现有的移动通信网络主要以第二代的GSM和CDMA为主，采用GSM GPRS、CDMA的IS-95B技术，数据提供能力可达115.2kbit／s，全球移动通信系统（GSM）采用增强型数据速率（EDGE）技术，速率可达384kbit／s。 

2G（second generation）表示第二代移动通讯技术。代表为GSM。以数字语音传输技术为核心。技术为核心。

不过手机短信SMS ﹙Short message service﹚在2G的某些规格中能够被执行。的某些规格中能够被执行。

2G在美国通常被称为PCS﹙Personal Communications Service﹚。﹚。

2G技术基本可被切为两种，一种是基于TDMA所发展出来的以GSM为代表，另一种

则是CDMA规格，复用﹙Multiplexing﹚形式的一种。﹚形式的一种。

主要的第二代手机通讯技术规格标准有：主要的第二代手机通讯技术规格标准有：

GSM：基于TDMA所发展、源于欧洲、目前已全球化。所发展、源于欧洲、目前已全球化。

IDEN：基于TDMA所发展、美国独有的系统。被美国电信系统商Nextell使用。使用。 IS-136﹙也叫做D-AMPS﹚：基于TDMA所发展，是美国最简单的TDMA系统，用于

美洲。美洲。

IS-95﹙也叫做cdmaOne﹚：基于CDMA所发展、是美国最简单的CDMA系统、用于

美洲和亚洲一些国家。美洲和亚洲一些国家。

PDC﹙Personal Digital Cellular﹚：基于TDMA所发展，仅在日本普及。所发展，仅在日本普及。

GSM 标准 

简介 

GSM是由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。GSM是全球移动通信系

统(Global System of Mobile communication) 的简称。的简称。 它的空中接口采用时分多址技术. 自90

年代中期投入商用以来，被全球超过100个国家采用。GSM标准的设备占据当前全球蜂窝移动

通信设备市场80%以上。以上。 GSM 是Global System of Mobile communication（全球移动通讯系统）的英文缩写，是当

前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。

所有用户可以在签署了"漫游协定"移动电话运营商之间自由漫游。 GSM 较之它以前的标准最大

的不同是它的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM被看作是被看作是 第二代第二代 (2G)移动电话系统.

这说明数字通讯从很早就已经构建到系统中。GSM是一个当前由3GPP开发的开放标准。开发的开放标准。 从用户观点出发， GSM的主要优势在于用户可以从更高的数字语音质量和低费用的[SMS]

之间作出选择。网络运营商的优势是他们可以不同的客户定制他们的设备配置，因为GSM作为

开放标准提供了更容易的互操作性。这样，标准就允许网络运营商提供漫游服务，用户就可以在

全球使用他们的移动电话了。全球使用他们的移动电话了。

GSM作为一个继续开发的标准，保持向後兼容原始的GSM电话，例如报文交换能力在Release '97版本的标准才被加入进来，也就是GPRS。高速数据交换也是在Release '99版标准才引入的，主要是准才引入的，主要是 EDGE和 UMTS标准。标准。

移动通信技术的发展 

GSM属于第2代（2G）蜂窝移动通信技术。2代的说法是相对于应用于80年代的模拟蜂窝移动通信技术以及目前正逐渐进入商用的宽带CDMA技术。 模拟蜂窝技术被称为一代移动通信技术，宽带CDMA技术被称为三代移动通信技术，即3G。 

GSM的发展历史 

尽管当前GSM相当普及，但是构思移动电话的历史在GSM之前很长时间就开始了。GSM小组小组 ("Groupe Spé("Groupe Spécial Mobile" (cial Mobile" (法语) 1, 2, 3 and 4)创立于1982年。GSM的名字也是源于这个

小组的名字,尽管后来决定使用缩写代替了它的原有的含义。最开始这个小组由CEPT负责管

理。理。 GSM系统的原始技术在1987定义。1989年, ETSI从CEPT接手。1990第一个GSM规

范说明完成，这个规范的文本长达超过6000页。 商业运营开始于1991，地点是芬兰的Radiolinja。 

1998年，3G合作项目(3GPP)启动。最初，这个项目的目标是制定详细的下一代移动通讯

网（3G）规范。）规范。 然而，3GPP也接受了维护和开发GSM规范的工作。ETSI是 3GPP的一个成员。.

无线电接口 

GSM 是一个蜂窝网络,也就是说移动电话要连接到它能搜索到的最近的蜂窝单元区域。 

GSM网络运行在多个不同的无线电频率上。网络运行在多个不同的无线电频率上。 GSM网络一共有4种不同的蜂窝单元尺寸：巨蜂窝，微蜂窝，微微蜂窝和伞蜂窝。覆盖面

积因不同的环境而不同。巨蜂窝可以被看作那种基站天线安装在天线杆或者建筑物顶上那种。微

蜂窝则是那些天线高度低于平均建筑高度的那些，一般用于市区内。微微蜂窝则是那种很小的蜂

窝只覆盖几十米的范围，主要用于室内。伞蜂窝则是用于覆盖更小的蜂窝网的盲区，填补蜂窝之

间的信号空白区域。间的信号空白区域。 蜂窝半径范围根据天线高度、增益和传播条件可以从百米以下数十公里。实际使用的最长距

离GSM规范支持到35公里。公里。 还有个扩展蜂窝的概念，蜂窝半径可以增加一倍甚至更多。还有个扩展蜂窝的概念，蜂窝半径可以增加一倍甚至更多。

GSM同样支持室内覆盖，通过功率分配器可以把室外天线的功率分配到室内天线分布系统

上。这是一种典型的配置方案，用于满足室内高密度通话要求，上。这是一种典型的配置方案，用于满足室内高密度通话要求，在购物中心和机场十分常见。在购物中心和机场十分常见。在购物中心和机场十分常见。然然

而这并不是必须的，因为室内覆盖也可以通过无限信号穿越建筑物来实现，只是这样可以提高信号质量减少干扰和回声。号质量减少干扰和回声。

频率分布 

GSM900 ： 上行（MHz）890-915 ； 下行（MHz）935-960 

GSM900E ： 上行（MHz）880-915 ； 下行（MHz）925-960

GSM1800 ： 上行（MHz）1710-1785 ； 下行（MHz）1805-1880

GSM1900 ： 上行（MHz）1850-1910 ； 下行（MHz）1930-1990

编辑本段市场状况 

到2004年全球有超过10亿人使用GSM电话，GSM电话占到全球移动电话市场份额的70%。 GSM的主要竞争CDMA2000（主要在美国和加拿大使用）尽管有好的前景，尽管有好的前景，但是有限被全球采但是有限被全球采用的作为3G标准过渡的W-CDMA没有展现出全部的功能。还有，没有展现出全部的功能。还有， 因为W-CDMA网络建设的

推迟，导致至少在高密度通话这块市场GSM的消亡速度还很慢，但是那是迟早的事情。的消亡速度还很慢，但是那是迟早的事情。

在1998到2000年之间导致GSM用户增长的主要原因是移动运营商推出预付费电话服务。

它允许那些不能或者不想跟运营商签署合同的的人们拥有移动电话人们。这种服务在欧洲的移动运营商之间竞争也比较激烈，即使没有长期的签证，人们也可以从运营商那里以很低廉的价格买

到一款手机。到一款手机。

编辑本段网络结构 

GSM系统後面的网络被人们看作是极其庞大和复杂的，这样就可以提供所有的所需的服务。它被分成很多的部分，每一部分负责其中的一个功能。它被分成很多的部分，每一部分负责其中的一个功能。

基站系统基站系统 (基站和相关控制器）。.

网络和交换系统网络和交换系统 (网络的每一部分都要与其他部分无缝衔接)。有时也被叫做核心网。。有时也被叫做核心网。

GPRS核心网核心网 (可选部分，用于基于报文的互联网连接)。 

所有的系统元素组合出许多的象语音通话和短信这样的GSM服务。服务。