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第四代移動(dòng)多媒體通信的演進(jìn)

云知道

作者：彭小平 ;陳廣輝; 何方白
從第二代、第三代移動(dòng)通信的演進(jìn)和多媒體數(shù)據(jù)通信的演進(jìn)兩個(gè)方面，闡述了無(wú)線寬帶多媒體通信的進(jìn)展，上述兩方面的演進(jìn)相結(jié)合產(chǎn)生了一個(gè)新的通信概念？移動(dòng)寬帶系統(tǒng)或稱為第四代移動(dòng)多媒體通信(MMC) 。
MMC能夠把遠(yuǎn)景應(yīng)用、新的用戶接口、數(shù)據(jù)壓縮、適合移動(dòng)用戶的協(xié)議和向用戶提供足夠帶寬的傳輸技術(shù)等很好地結(jié)合起來(lái) 。重點(diǎn)介紹了MMC項(xiàng)目在有關(guān)應(yīng)用、用戶接口和透明性、壓縮、傳輸協(xié)議及無(wú)線寬帶傳輸?shù)?個(gè)方面的研究成果 。
要害詞全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，移動(dòng)多媒體通信，多媒體數(shù)據(jù)通信，移動(dòng)寬帶系統(tǒng)，演進(jìn)
1、蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)
第一代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(1G)早在20世紀(jì)80年代就已建成，1G主要基于蜂窩結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，直接使用模擬語(yǔ)音調(diào)制技術(shù)，傳輸速率約2.4kbit/s，不同國(guó)家采用不同的工作系統(tǒng) 。
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，利用便攜式移動(dòng)設(shè)備通過(guò)無(wú)線信道可進(jìn)行全數(shù)字通信，基于此，第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生 。全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)現(xiàn)已上升為歐洲標(biāo)準(zhǔn)，并成為世界主要移動(dòng)通信系統(tǒng)，為7000多歐洲用戶提供服務(wù)，在世界110多個(gè)國(guó)家已建200多個(gè)GSM網(wǎng)，為1億多用戶服務(wù) 。在世界范圍內(nèi)，伴隨固定網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展和通信技術(shù)的進(jìn)步，移動(dòng)和無(wú)線市場(chǎng)正經(jīng)歷著史無(wú)前例的增長(zhǎng) ?，F(xiàn)在人們面臨兩種可能選擇：一是GSM演進(jìn)，二是引入第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G) 。
1.1GSM的演進(jìn)
GSM初始的傳輸速率為9.6kbit/s，若對(duì)防差錯(cuò)碼性能進(jìn)行改進(jìn)，則可增加到14.4kbit/s 。高速電路交換數(shù)據(jù)(HSCSD)采用時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)，將每個(gè)物理信道分成幾個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙的傳輸速率可高達(dá)144kbit/s，并能將200kHz載波內(nèi)的3個(gè)時(shí)隙合并，形成高速數(shù)據(jù)傳輸信道 。HSCSD可提供高達(dá)64kbit/s的原始數(shù)據(jù)速率(用戶數(shù)據(jù)速率為38.4kbit/s) 。在GSM網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)須改變基站任何硬件設(shè)備，僅通過(guò)軟件升級(jí)即可達(dá)到上述速率 。HSCSD實(shí)時(shí)性好，適合傳送對(duì)時(shí)延特性要求極高的大量數(shù)據(jù) 。
通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS，也稱GSM2 )，通過(guò)分組分配無(wú)線資源將數(shù)據(jù)速率提高到164kbit/s 。它以分組方式在GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)和信令，即只在實(shí)際傳送和接收時(shí)才使用無(wú)線資源，從而提高了無(wú)線信道利用率 。GPRS按需動(dòng)態(tài)占用資源，頻譜利用率高，非凡適合傳輸各種突發(fā)性強(qiáng)的應(yīng)用 。由于HSCSD和GPRS均需要優(yōu)先的、專用的、非凡的無(wú)線信道，二者之間不可能進(jìn)行平滑升級(jí) 。
GSM演化的改進(jìn)數(shù)據(jù)率GSM服務(wù)(EDGE)，也稱進(jìn)化的GSM，EDGE能對(duì)原先的系統(tǒng)進(jìn)行很好的改進(jìn) 。EDGE技術(shù)主要用于GSM和北美的數(shù)字高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)(D-AMPS)等現(xiàn)有的數(shù)字網(wǎng)絡(luò) 。EDGE基于高水平調(diào)制技術(shù)，信道調(diào)制為8PSK(相移鍵控)，從而可以將單時(shí)隙傳輸速率提高到48kbit/s 。若上/下行信道集中8個(gè)時(shí)隙傳送，則每個(gè)方向都可達(dá)到384kbit/s的最高傳輸速率 。
1.2移動(dòng)通信系統(tǒng)的匯聚--3G
目前的移動(dòng)通信系統(tǒng)可分為無(wú)繩電話、蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)、衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)、無(wú)線尋呼和專用移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)5個(gè)部分，這5部分現(xiàn)在都包括在一個(gè)公共系統(tǒng)即通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)中 。
第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)都是在1G頻譜范圍內(nèi)使用 。當(dāng)然，一旦早期分配的頻譜資源不能滿足要求，可以向更高頻率擴(kuò)展 ?，F(xiàn)在無(wú)線電治理局將新的2GHz區(qū)間頻譜分配給移動(dòng)通信使用 。
當(dāng)初設(shè)計(jì)是在任何環(huán)境和低速運(yùn)動(dòng)情況下，在2GHz頻段內(nèi)傳輸，傳輸速率為2Mbit/s 。但在很大范圍內(nèi)提供業(yè)務(wù)時(shí)，速率僅為144kbit/s-384kbit/s，144kbit/s是任何條件下都可以達(dá)到的最小速率 。UMTS必須支持移動(dòng)速率高達(dá)500km/h的用戶業(yè)務(wù) 。在本地移動(dòng)情況下，到2005年，數(shù)據(jù)速率將可以達(dá)到10Mbit/s 。

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