無線通信技術(shù)發(fā)展史及特點(diǎn)分析

無線通信技術(shù)發(fā)展史盛峰3090401193 2012/11/10歷史（1）通信發(fā)展歷史的回顧通信（Communication)作為電信（Telecommunication)是從19世紀(jì)30年度開始的。

物理發(fā)現(xiàn)

通信技術(shù)發(fā)展

1831年法拉第電磁感應(yīng)

1837年莫爾斯發(fā)明電報(bào) 1873年馬克斯韋爾的電

1876年貝爾發(fā)明電話 磁場(chǎng)理論

1895年馬可尼發(fā)明無線電無線電的發(fā)明開辟了電信（Telecommunication)的新紀(jì)元

歷史（2）電話的發(fā)明者－貝爾貝爾（18xx－1922）英國人

1868年在倫敦工作

1871年去波士頓工作

1873年任波士頓大學(xué)教授

1875年發(fā)明多路電報(bào)

1876年發(fā)明電話歷史（3）無線電的發(fā)明者－馬可尼馬可尼（1874－1937）意大利人

1894年在父親的莊園試驗(yàn)

1896年去倫敦

1897年建立無線電報(bào)公司

1899年首次實(shí)現(xiàn)英法無線通信

1916年實(shí)現(xiàn)短波無線電通信

1929年建立世界性無線通信網(wǎng)曾獲諾貝爾獎(jiǎng)金曾參加法西斯黨歷史（4）通信發(fā)展歷史的回顧

物理發(fā)現(xiàn)

通信技術(shù)發(fā)展 1906年發(fā)明電子管

模擬通信得到發(fā)展開辟了模擬通信的新紀(jì)元

－1928年奈奎斯特準(zhǔn)則和取樣定理

－1948年山農(nóng)定理（香農(nóng)定理）

在理論上為數(shù)字通信準(zhǔn)備了條件

歷史（5）通信發(fā)展歷史的回顧 物理發(fā)現(xiàn) 通信技術(shù)發(fā)展

20世紀(jì)50年代 數(shù)字通信得到發(fā)展 發(fā)明半導(dǎo)體 20世紀(jì)60年代 發(fā)明集成電路

開辟了數(shù)字通信的新紀(jì)元

歷史（6）通信發(fā)展歷史的回顧 物理發(fā)現(xiàn)

通信技術(shù)發(fā)展

20世紀(jì)50年代 20世紀(jì)40年代提出靜止衛(wèi)

航天技術(shù) 星概念，但無法實(shí)現(xiàn) 1963年第一次實(shí)現(xiàn)同步衛(wèi) 星通信

開辟了空間通信的新紀(jì)元

歷史（7）通信發(fā)展歷史的回顧

物理發(fā)現(xiàn)

通信技術(shù)發(fā)展 20世紀(jì)60年代 發(fā)明激光

企圖用于通信，未成功 20世紀(jì)70年代發(fā)明光導(dǎo)纖維

光纖通信得到發(fā)展

開辟了光纖通信的新紀(jì)元 人們所稱的第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)(1G)，則是誕生于20世紀(jì)70年代至80年代，當(dāng)時(shí)集成電路技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)和微處理器技術(shù)快速發(fā)展，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室推出了蜂窩式模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)，使得移動(dòng)通信真正進(jìn)入了個(gè)人領(lǐng)域。

第一代移動(dòng)通信主要采用模擬語音調(diào)制技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)，傳輸速率約2.4kb/s，由于受到傳輸帶寬的限制，不能進(jìn)行移動(dòng)通信的長(zhǎng)途漫游，只能是一種區(qū)域性的移動(dòng)通信系統(tǒng)。第一代移動(dòng)通信第一代移動(dòng)通信第一代移動(dòng)通信的多種制式美國的高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS）英國的總訪問通信系統(tǒng)（TACS）日本的JTAGS西德的C-Netz法國的Radiocom2000意大利的RTMI

這些系統(tǒng)先后投入了商用，而這個(gè)時(shí)期移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)，是模擬調(diào)頻、頻分多址，以模擬方式工作。第一代移動(dòng)通信第一代移動(dòng)通信的缺點(diǎn)容量有限制式太多互不兼容保密性差通話質(zhì)量不高不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不能提供自動(dòng)漫游等第二代移動(dòng)通信

2G（secondgeneration）表示第二代移動(dòng)通訊技術(shù)。代表為GSM。以數(shù)字語音傳輸技術(shù)為核心。

2G技術(shù)基本可被切為兩種，一種是基于TDMA所發(fā)展出來的以GSM為代表，另一種則是CDMA規(guī)格，復(fù)用﹙Multiplexing﹚形式的一種。GSM全名為：GlobalSystemforMobileCommunications，中文為全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)，俗稱“全球通”。CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)又稱碼分多址，是在無線通訊上使用的技術(shù)，CDMA允許所有的使用者同時(shí)使用全部頻帶(1.2288Mhz)，并且把其他使用者發(fā)出的訊號(hào)視為雜訊，完全不必考慮到訊號(hào)碰撞(collision)的問題。CDMA的優(yōu)點(diǎn)包括：CDMA中所提供的語音編碼技術(shù)，其通話品質(zhì)比目前的GSM好，而且可以把用戶對(duì)話時(shí)周圍環(huán)境的噪音降低，使通話更為清晰。

GPRS:GeneralPackageRadioService（通用分組無線業(yè)務(wù)）為中國移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)2.5G技術(shù)，GPRS數(shù)據(jù)傳輸理論最高速率可達(dá)115kbps，實(shí)際平均速率只有20Kbps。2G移動(dòng)通信應(yīng)用GSM(摩托羅拉v8)

CDMA手機(jī)第二代移動(dòng)通信CDMA和GSM是2G通信的主流制式，從技術(shù)上來說，它們之間的區(qū)別就在于無線發(fā)送接收的制式不同，調(diào)制解調(diào)的方法不同。對(duì)于用戶來說，它們的不同在于：一、CDMA手機(jī)可以說是名副其實(shí)的綠色手機(jī)，它發(fā)射功率極小(2mw)，只是我們現(xiàn)在使用的GSM手機(jī)(功率為125mw)的1／60，甚至低于電視屏幕產(chǎn)生的輻射功率；二、CDMA手機(jī)采用了先進(jìn)的切換技術(shù)——軟切換技術(shù)(即切換是先接續(xù)好后再中斷)，使得CDMA手機(jī)的通話可以與固定電話媲美，而且沒有GSM手機(jī)的掉線現(xiàn)象；三、使用CDMA網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營商的投資相對(duì)減少，這就為CDMA手機(jī)資費(fèi)的下調(diào)預(yù)留了空間；四、因采用以拓頻通信為基礎(chǔ)的一種調(diào)制和多址通信方式，其容量比模擬技術(shù)高10倍，超過GSM網(wǎng)絡(luò)約4倍；五、更為重要的是，基于寬帶技術(shù)的CDMA使得移動(dòng)通信中視頻應(yīng)用成為可能，從而使手機(jī)從只能打電話和發(fā)送短信息等狹窄的服務(wù)中走向?qū)拵Ф嗝襟w應(yīng)用。

第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3rd-generation，3G），是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上。目前3G存在四種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。

3G標(biāo)準(zhǔn)

國際電信聯(lián)盟（ITU）在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA以及WiMAX四大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件《2000年國際移動(dòng)通訊計(jì)劃》（簡(jiǎn)稱IMT—2000）。CDMA是CodeDivisionMultipleAccess(碼分多址)的縮寫，是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用頻分多址(FDMA)的模擬調(diào)制方式，這種系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是頻譜利用率低，信令干擾話音業(yè)務(wù)。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要采用時(shí)分多址(TDMA)的數(shù)字調(diào)制方式，提高了系統(tǒng)容量，并采用獨(dú)立信道傳送信令，使系統(tǒng)性能大為改善，但TDMA的系統(tǒng)容量仍然有限，越區(qū)切換性能仍不完善。CDMA系統(tǒng)以其頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單、系統(tǒng)容量大、頻率復(fù)用系數(shù)高、抗多徑能力強(qiáng)、通信質(zhì)量好、軟容量、軟切換等特點(diǎn)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?。下面分別介紹一下3G的幾種標(biāo)準(zhǔn)：

第三代移動(dòng)通信第三代移動(dòng)通信--CDMA20001.W-CDMA：也稱為WCDMA，全稱為WidebandCDMA，也稱為CDMADirectSpread，意為寬頻分碼多重存取，這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范，是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同，目前正在進(jìn)一步融合。其支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商，日本公司也或多或少參與其中，包括歐美的愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電，以及日本的NTT、富士通、夏普等廠商。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進(jìn)策略。這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，對(duì)于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡，而GSM系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲對(duì)這套新技術(shù)的接受度預(yù)料會(huì)相當(dāng)高。因此W-CDMA具有先天的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。2.CDMA2000：CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMAIS95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù)，也稱為CDMAMulti-Carrier，由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出，摩托羅拉、Lucent和后來加入的韓國三星都有參與，韓國現(xiàn)在成為該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。這套系統(tǒng)是從窄頻CDMAOne數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，可以從原有的CDMAOne結(jié)構(gòu)直接升級(jí)到3G，建設(shè)成本低廉。但目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不過CDMA2000的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)度最快的，許多3G手機(jī)已經(jīng)率先面世。該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMAIS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進(jìn)策略。CDMA20001x被稱為2.5代移動(dòng)通信技術(shù)。CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，通過采用三載波使帶寬提高。目前中國電信正在采用這一方案向3G過渡，并已建成了CDMAIS95網(wǎng)絡(luò)。第三代移動(dòng)通信--CDMA20003.TD-SCDMA全稱為TimeDivision-SynchronousCDMA(時(shí)分同步CDMA)，該標(biāo)準(zhǔn)是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn)，1999年6月29日，中國原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院（大唐電信）向ITU提出。該標(biāo)準(zhǔn)將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當(dāng)今國際領(lǐng)先技術(shù)融于其中，在頻譜利用率、對(duì)業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。另外，由于中國內(nèi)的龐大的市場(chǎng)，該標(biāo)準(zhǔn)受到各大主要電信設(shè)備廠商的重視，全球一半以上的設(shè)備廠商都宣布可以支持TD—SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過2.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級(jí)。4.WiMAXWiMAX的全名是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，又稱為802·16無線城域網(wǎng)，是又一種為企業(yè)和家庭用戶提供“最后一英里”的寬帶無線連接方案。將此技術(shù)與需要授權(quán)或免授權(quán)的微波設(shè)備相結(jié)合之后，由于成本較低，將擴(kuò)大寬帶無線市場(chǎng)，改善企業(yè)與服務(wù)供應(yīng)商的認(rèn)知度。2007年10月19日，國際電信聯(lián)盟在日內(nèi)瓦舉行的無線通信全體會(huì)議（WorldRadio