2G,3G与4G技术相关技术介绍
生活随笔
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2G,3G与4G技术相关技术介绍
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
一.?? ?通訊技術(shù)的分類
第一代移動電話技術(shù):模擬技術(shù),常見于”大哥大”。
第二代移動電話技術(shù)(2G):GSM,CDMA
第三代移動電話技術(shù)(3G):CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA
第四代移動電話技術(shù)(4G):LTE
二.?? ?2G技術(shù)
GSM:當前應(yīng)用最為廣泛的移動電話標準。2015年,全球諸多GSM網(wǎng)絡(luò)運營商,已經(jīng)將2017年確定為關(guān)閉GSM網(wǎng)絡(luò)的年份。之所以關(guān)閉GSM等2G網(wǎng)絡(luò),是將無線電頻率資源騰出,用于建設(shè)4G以及未來的5G網(wǎng)絡(luò)。
CDMA:美國高通推出,有2代、2.5代和3代技術(shù)。主要應(yīng)用在美國及加拿大。CDMA是移動通信技術(shù)的發(fā)展方向。在2G階段,CDMA增強型IS95A與GSM在技術(shù)體制上處于同一代產(chǎn)品,提供大致相同的業(yè)務(wù)。
3GPP:一個電信標準組織,其目標是:
1.制定詳細的下一代移動通訊網(wǎng)(3G)規(guī)范。
????????? 2.維護和開發(fā)GSM規(guī)范。
三.3G技術(shù)
在CDMA的基礎(chǔ)上,誕生了三種3G標準:CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA。
CDMA2000:cdma2000是在CDMA框架下的一個技術(shù)標準。美國高通主導,這套系統(tǒng)是從窄頻CDMA One數(shù)字標準衍生出來的,可以從原有的CDMA One結(jié)構(gòu)直接升級到3G,建設(shè)成本低廉。但目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓、北美和中國,所以相對于WCDMA來說,CDMA2000的適用范圍要小些,使用者和支持者也要少些。不過CDMA2000的研發(fā)技術(shù)卻是目前3G各標準中進度最快的,許多3G手機已經(jīng)率先面世。
WCDMA:歐洲和日本主導,基于碼分多址技術(shù),都使用了美國高通(Qualcomm)的部分專利技術(shù),但是已經(jīng)盡可能地避開了高通專利。WCDMA向下兼容的GSM網(wǎng)絡(luò),所以在3G的覆蓋率上,WCDMA是最高的。
TD-SCDMA:時分同步碼分多址技術(shù),中國制定的3G標準。西門子,大唐電信。主要在中國實用,由中國移動主導。
四.4G技術(shù)
只有升級版的LTE Advanced才滿足國際電信聯(lián)盟對4G的要求。
LTE是基于OFDMA技術(shù)、由3GPP組織制定的全球通用標準,包括FDD和TDD兩種模式用于成對頻譜和非成對頻譜。LTE-FDD,LTE-TDD,在中國,LTE-TDD簡稱TD-LTE。全球主流的通訊技術(shù)是LTE-FDD。
中國工信部于2013年12月4日向中國移動、中國電信和中國聯(lián)通頒發(fā)“LTE/第四代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(wù)(TD-LTE)”經(jīng)營許可。中國移動獲得130MHz頻譜資源,分別為1880 -1900 MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz;中國聯(lián)通獲得40MHz頻譜資源,分別為2300-2320 MHz、2555-2575 MHz;中國電信獲得40MHz頻譜資源,分別為2370-2390 MHz、2635-2655 MHz。
五.移動核心網(wǎng)
電路域:承載語音類業(yè)務(wù)
分組域:主要是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
分為2G,3G,4G的組網(wǎng)系統(tǒng)。
2G的組網(wǎng):GSM、GPRS、CDMA(IS95)。中國移動和中國聯(lián)通2G網(wǎng)絡(luò)采用了GSM和GPRS核心網(wǎng)技術(shù)。CDMA是美國及加拿大的組網(wǎng)技術(shù)。
3G的組網(wǎng):包括WCDMA和cdma2000技術(shù),WCDMA基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的演進。中國移動3G網(wǎng)絡(luò)采用TD-SCDMA標準,而TD-SCDMA則采用WCDMA核心網(wǎng)技術(shù)標準。
EDGE:是一種基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強型移動通信技術(shù),通常又被人們稱為2.75代技術(shù)。
UMTS: UMTS是3GPP制定的全球3G標準之一。除WCDMA作為首選空中接口技術(shù)獲得不斷完善外,UMTS還相繼引入了TD-SCDMA和HSDPA技術(shù)。也是由GPRS系統(tǒng)演化而來。
4G的組網(wǎng):LTE基于舊有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是GSM/UMTS標準的升級,全IP基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),也被稱作核心分組網(wǎng)演進,將替代原先的GPRS核心分組網(wǎng),可向原先較舊的網(wǎng)絡(luò)如GSM、UMTS和CDMA2000提供語音數(shù)據(jù)的無縫切換。
各國從2G演進到4G的路線主要為以下幾種:
1. GSM(CDMA)-----CDMA2000------LTE
?2.GSM(CDMA) ------WCDMA------LTE
3.GSM(CDMA)------TD-SCDMA------LTE
出于對自主產(chǎn)權(quán)的支持,中國的3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主要是TD-SCDMA,當然,中國也支持其他的3G技術(shù),以下主要是中國三大運營商使用的通訊技術(shù):
中國聯(lián)通:GSM,CDMA網(wǎng)絡(luò),WCDMA
中國電信:GSM,2008年收購了聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò),CDMA2000
中國移動:GSM,TD-SCDMA
WCDMA是GSM的升級(GSM是2G技術(shù),其演進是GSM、GPRS、EDGE、WCDMA),同時也是全球3G技術(shù)中用戶最廣(GSM系技術(shù)擁有全球85%移動用戶)、技術(shù)和商業(yè)應(yīng)用最成熟的。WCDMA運營商遵循WCDMA、HSPA、LTE演進路線。
相對于中國移動和中國電信而言,中國聯(lián)通推出4G服務(wù)相對容易,因為中國聯(lián)通的3G制式是WCDMA,從技術(shù)角度而言很容易直接升級到4G。
GPRS----G
EDGE-----E
HSPA------H
以上是聯(lián)通在接入不同網(wǎng)絡(luò)后在systemUI上的圖標顯示。
LTE目前存在的問題:
LTE的通話:
在2G/3G時代,語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分別承載在兩張不同的核心網(wǎng)上。3G網(wǎng)絡(luò)允許業(yè)務(wù)并發(fā),也即同時使用兩張網(wǎng)絡(luò),在打電話的同時可以數(shù)據(jù)下載。(2G,嚴格的說是2.5G的GPRS,由于技術(shù)限制,通常發(fā)生呼叫的時候數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)會掛起)
隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆發(fā)以及網(wǎng)絡(luò)的全IP化,LTE網(wǎng)絡(luò)不再提供電路域,只保留唯一的一個分組域核心網(wǎng)(EPC:Evolved Packet Core)。LTE的最終目標是所有業(yè)務(wù),包括語音、數(shù)據(jù),都承載在這張用來處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的核心網(wǎng)上。也就說,只有在語音完全實現(xiàn)數(shù)據(jù)化(IP化)后,LTE網(wǎng)絡(luò)才能夠承載語音業(yè)務(wù),而這個條件目前在中國并不具備。
可能有人會問,手機QQ既然能語音通話,為什么LTE網(wǎng)絡(luò)不能直接也這么干?因為這種類似于軟件中的語音通話功能只是應(yīng)用級別的,運營商無法做到對通話過程完全可控(使用手機號MSISDN作為身份標識、區(qū)域計費、增值業(yè)務(wù)等),更重要的是,這種級別的語音業(yè)務(wù)無法保障其通話質(zhì)量(想象一邊QQ語音一邊下迅雷吧)。此外,實現(xiàn)移動電話與固網(wǎng)(座機)之間的通信也是個很重要的問題。
為此,通信人們又構(gòu)想出了IP多媒體系統(tǒng)(IMS: IP Multimedia Subsystem),疊加在LTE核心網(wǎng)上,通過IP網(wǎng)絡(luò)提供高質(zhì)量、可控、可與固網(wǎng)融合的語音業(yè)務(wù)(當然不只是語音業(yè)務(wù),還包括視頻等媒體業(yè)務(wù))。而VoLTE技術(shù)(Voice over LTE)就是基于IMS的,也是在LTE網(wǎng)絡(luò)中承載語音通話的唯一方式。
不幸的是,多年來IMS的研究進展緩慢,其大規(guī)模的商用也剛剛開始(日本軟銀部署了全國范圍的VoLTE),而要在中國這么大的范圍內(nèi)實現(xiàn)VoLTE,目前來看還不太成熟,需要后續(xù)持續(xù)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)(都是錢哪……),因此可以說,從目前來講,「4G LTE 網(wǎng)只能提供數(shù)據(jù)服務(wù),不能承載語音通話?!?。
語音業(yè)務(wù)回落(CSFB: CS Fallback)是指駐留在LTE網(wǎng)絡(luò)中的用戶,需要發(fā)起語音業(yè)務(wù)時(包括主叫和被叫,不包括短信),通過切換,完全回落至2G/3G網(wǎng)絡(luò),然后通過2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的電路域進行語音業(yè)務(wù),通過2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的分組域接續(xù)之前在LTE網(wǎng)絡(luò)中未完成的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),但是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的速率會顯著降低。語音業(yè)務(wù)完成后再返回LTE網(wǎng)絡(luò)(至于是否掛機就馬上回去就不一定了)。這是世界上絕大多數(shù)運營商采取的過渡期方案。這種方案的問題在于,如果優(yōu)化不好,回落的過程耗時會很長,導致語音建立的時間較長。(當然小伙伴們不用擔心,已經(jīng)有一群人集中腦力把它優(yōu)化的很好了。)
多模雙待的概念就很好理解了,跟現(xiàn)在常說的雙模雙待機原理是類似的,唯一不同就是只需要一張SIM卡。用戶同時駐留在2G/3G和LTE網(wǎng)絡(luò),語音業(yè)務(wù)通過2G/3G提供,數(shù)據(jù)通過LTE網(wǎng)絡(luò)來承載,致命弱點:耗電量大
中國聯(lián)通所謂拿到最好的3G牌照絕對名不虛傳,其3G網(wǎng)絡(luò)從WCDMA升級到到HSPA+其理論峰值就可以達到42Mbps,跟LTE已經(jīng)不分伯仲,也導致其LTE的發(fā)展態(tài)度最保守。不過,其從WCDMA到LTE的演進從技術(shù)上講也是三家運營商里最平滑的。
第一代移動電話技術(shù):模擬技術(shù),常見于”大哥大”。
第二代移動電話技術(shù)(2G):GSM,CDMA
第三代移動電話技術(shù)(3G):CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA
第四代移動電話技術(shù)(4G):LTE
二.?? ?2G技術(shù)
GSM:當前應(yīng)用最為廣泛的移動電話標準。2015年,全球諸多GSM網(wǎng)絡(luò)運營商,已經(jīng)將2017年確定為關(guān)閉GSM網(wǎng)絡(luò)的年份。之所以關(guān)閉GSM等2G網(wǎng)絡(luò),是將無線電頻率資源騰出,用于建設(shè)4G以及未來的5G網(wǎng)絡(luò)。
CDMA:美國高通推出,有2代、2.5代和3代技術(shù)。主要應(yīng)用在美國及加拿大。CDMA是移動通信技術(shù)的發(fā)展方向。在2G階段,CDMA增強型IS95A與GSM在技術(shù)體制上處于同一代產(chǎn)品,提供大致相同的業(yè)務(wù)。
3GPP:一個電信標準組織,其目標是:
1.制定詳細的下一代移動通訊網(wǎng)(3G)規(guī)范。
????????? 2.維護和開發(fā)GSM規(guī)范。
三.3G技術(shù)
在CDMA的基礎(chǔ)上,誕生了三種3G標準:CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA。
CDMA2000:cdma2000是在CDMA框架下的一個技術(shù)標準。美國高通主導,這套系統(tǒng)是從窄頻CDMA One數(shù)字標準衍生出來的,可以從原有的CDMA One結(jié)構(gòu)直接升級到3G,建設(shè)成本低廉。但目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓、北美和中國,所以相對于WCDMA來說,CDMA2000的適用范圍要小些,使用者和支持者也要少些。不過CDMA2000的研發(fā)技術(shù)卻是目前3G各標準中進度最快的,許多3G手機已經(jīng)率先面世。
WCDMA:歐洲和日本主導,基于碼分多址技術(shù),都使用了美國高通(Qualcomm)的部分專利技術(shù),但是已經(jīng)盡可能地避開了高通專利。WCDMA向下兼容的GSM網(wǎng)絡(luò),所以在3G的覆蓋率上,WCDMA是最高的。
TD-SCDMA:時分同步碼分多址技術(shù),中國制定的3G標準。西門子,大唐電信。主要在中國實用,由中國移動主導。
四.4G技術(shù)
只有升級版的LTE Advanced才滿足國際電信聯(lián)盟對4G的要求。
LTE是基于OFDMA技術(shù)、由3GPP組織制定的全球通用標準,包括FDD和TDD兩種模式用于成對頻譜和非成對頻譜。LTE-FDD,LTE-TDD,在中國,LTE-TDD簡稱TD-LTE。全球主流的通訊技術(shù)是LTE-FDD。
中國工信部于2013年12月4日向中國移動、中國電信和中國聯(lián)通頒發(fā)“LTE/第四代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(wù)(TD-LTE)”經(jīng)營許可。中國移動獲得130MHz頻譜資源,分別為1880 -1900 MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz;中國聯(lián)通獲得40MHz頻譜資源,分別為2300-2320 MHz、2555-2575 MHz;中國電信獲得40MHz頻譜資源,分別為2370-2390 MHz、2635-2655 MHz。
五.移動核心網(wǎng)
電路域:承載語音類業(yè)務(wù)
分組域:主要是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
分為2G,3G,4G的組網(wǎng)系統(tǒng)。
2G的組網(wǎng):GSM、GPRS、CDMA(IS95)。中國移動和中國聯(lián)通2G網(wǎng)絡(luò)采用了GSM和GPRS核心網(wǎng)技術(shù)。CDMA是美國及加拿大的組網(wǎng)技術(shù)。
3G的組網(wǎng):包括WCDMA和cdma2000技術(shù),WCDMA基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的演進。中國移動3G網(wǎng)絡(luò)采用TD-SCDMA標準,而TD-SCDMA則采用WCDMA核心網(wǎng)技術(shù)標準。
EDGE:是一種基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強型移動通信技術(shù),通常又被人們稱為2.75代技術(shù)。
UMTS: UMTS是3GPP制定的全球3G標準之一。除WCDMA作為首選空中接口技術(shù)獲得不斷完善外,UMTS還相繼引入了TD-SCDMA和HSDPA技術(shù)。也是由GPRS系統(tǒng)演化而來。
4G的組網(wǎng):LTE基于舊有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是GSM/UMTS標準的升級,全IP基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),也被稱作核心分組網(wǎng)演進,將替代原先的GPRS核心分組網(wǎng),可向原先較舊的網(wǎng)絡(luò)如GSM、UMTS和CDMA2000提供語音數(shù)據(jù)的無縫切換。
各國從2G演進到4G的路線主要為以下幾種:
1. GSM(CDMA)-----CDMA2000------LTE
?2.GSM(CDMA) ------WCDMA------LTE
3.GSM(CDMA)------TD-SCDMA------LTE
出于對自主產(chǎn)權(quán)的支持,中國的3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主要是TD-SCDMA,當然,中國也支持其他的3G技術(shù),以下主要是中國三大運營商使用的通訊技術(shù):
中國聯(lián)通:GSM,CDMA網(wǎng)絡(luò),WCDMA
中國電信:GSM,2008年收購了聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò),CDMA2000
中國移動:GSM,TD-SCDMA
WCDMA是GSM的升級(GSM是2G技術(shù),其演進是GSM、GPRS、EDGE、WCDMA),同時也是全球3G技術(shù)中用戶最廣(GSM系技術(shù)擁有全球85%移動用戶)、技術(shù)和商業(yè)應(yīng)用最成熟的。WCDMA運營商遵循WCDMA、HSPA、LTE演進路線。
相對于中國移動和中國電信而言,中國聯(lián)通推出4G服務(wù)相對容易,因為中國聯(lián)通的3G制式是WCDMA,從技術(shù)角度而言很容易直接升級到4G。
GPRS----G
EDGE-----E
HSPA------H
以上是聯(lián)通在接入不同網(wǎng)絡(luò)后在systemUI上的圖標顯示。
LTE目前存在的問題:
LTE的通話:
在2G/3G時代,語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分別承載在兩張不同的核心網(wǎng)上。3G網(wǎng)絡(luò)允許業(yè)務(wù)并發(fā),也即同時使用兩張網(wǎng)絡(luò),在打電話的同時可以數(shù)據(jù)下載。(2G,嚴格的說是2.5G的GPRS,由于技術(shù)限制,通常發(fā)生呼叫的時候數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)會掛起)
隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆發(fā)以及網(wǎng)絡(luò)的全IP化,LTE網(wǎng)絡(luò)不再提供電路域,只保留唯一的一個分組域核心網(wǎng)(EPC:Evolved Packet Core)。LTE的最終目標是所有業(yè)務(wù),包括語音、數(shù)據(jù),都承載在這張用來處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的核心網(wǎng)上。也就說,只有在語音完全實現(xiàn)數(shù)據(jù)化(IP化)后,LTE網(wǎng)絡(luò)才能夠承載語音業(yè)務(wù),而這個條件目前在中國并不具備。
可能有人會問,手機QQ既然能語音通話,為什么LTE網(wǎng)絡(luò)不能直接也這么干?因為這種類似于軟件中的語音通話功能只是應(yīng)用級別的,運營商無法做到對通話過程完全可控(使用手機號MSISDN作為身份標識、區(qū)域計費、增值業(yè)務(wù)等),更重要的是,這種級別的語音業(yè)務(wù)無法保障其通話質(zhì)量(想象一邊QQ語音一邊下迅雷吧)。此外,實現(xiàn)移動電話與固網(wǎng)(座機)之間的通信也是個很重要的問題。
為此,通信人們又構(gòu)想出了IP多媒體系統(tǒng)(IMS: IP Multimedia Subsystem),疊加在LTE核心網(wǎng)上,通過IP網(wǎng)絡(luò)提供高質(zhì)量、可控、可與固網(wǎng)融合的語音業(yè)務(wù)(當然不只是語音業(yè)務(wù),還包括視頻等媒體業(yè)務(wù))。而VoLTE技術(shù)(Voice over LTE)就是基于IMS的,也是在LTE網(wǎng)絡(luò)中承載語音通話的唯一方式。
不幸的是,多年來IMS的研究進展緩慢,其大規(guī)模的商用也剛剛開始(日本軟銀部署了全國范圍的VoLTE),而要在中國這么大的范圍內(nèi)實現(xiàn)VoLTE,目前來看還不太成熟,需要后續(xù)持續(xù)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)(都是錢哪……),因此可以說,從目前來講,「4G LTE 網(wǎng)只能提供數(shù)據(jù)服務(wù),不能承載語音通話?!?。
語音業(yè)務(wù)回落(CSFB: CS Fallback)是指駐留在LTE網(wǎng)絡(luò)中的用戶,需要發(fā)起語音業(yè)務(wù)時(包括主叫和被叫,不包括短信),通過切換,完全回落至2G/3G網(wǎng)絡(luò),然后通過2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的電路域進行語音業(yè)務(wù),通過2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的分組域接續(xù)之前在LTE網(wǎng)絡(luò)中未完成的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),但是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的速率會顯著降低。語音業(yè)務(wù)完成后再返回LTE網(wǎng)絡(luò)(至于是否掛機就馬上回去就不一定了)。這是世界上絕大多數(shù)運營商采取的過渡期方案。這種方案的問題在于,如果優(yōu)化不好,回落的過程耗時會很長,導致語音建立的時間較長。(當然小伙伴們不用擔心,已經(jīng)有一群人集中腦力把它優(yōu)化的很好了。)
多模雙待的概念就很好理解了,跟現(xiàn)在常說的雙模雙待機原理是類似的,唯一不同就是只需要一張SIM卡。用戶同時駐留在2G/3G和LTE網(wǎng)絡(luò),語音業(yè)務(wù)通過2G/3G提供,數(shù)據(jù)通過LTE網(wǎng)絡(luò)來承載,致命弱點:耗電量大
中國聯(lián)通所謂拿到最好的3G牌照絕對名不虛傳,其3G網(wǎng)絡(luò)從WCDMA升級到到HSPA+其理論峰值就可以達到42Mbps,跟LTE已經(jīng)不分伯仲,也導致其LTE的發(fā)展態(tài)度最保守。不過,其從WCDMA到LTE的演進從技術(shù)上講也是三家運營商里最平滑的。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的2G,3G与4G技术相关技术介绍的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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