從2G到4G/從GSM到WiMAX 通信名詞知多少

2G/2.5G/3G/4G

·2G

    2G是second-generation wireless telephone technology的縮寫，即第二代無線通信技術(shù)，不同于第一代的模擬信號，2G技術(shù)已經(jīng)開始使用數(shù)字信號傳送音頻或其他數(shù)據(jù)了。2G基于multiplexing多路技術(shù)而包含兩個(gè)分支，一種是TDMA時(shí)分多址技術(shù)，另一個(gè)是CDMA碼分多址技術(shù)。

    在世界范圍內(nèi)，2G主要包含5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

  ·GSM：基于TDMA技術(shù)建立，起源于歐洲，是全球使用范圍最廣的網(wǎng)絡(luò)；
  ·iDEN：基于TDMA技術(shù)建立，目前主要有兩個(gè)iDEN網(wǎng)絡(luò)，分別由美國的Nextel運(yùn)營以及加拿大的Telus Mobility運(yùn)營。
  ·IS-136：基于TDMA技術(shù)建立，也就是通常所說的D-AMPS網(wǎng)絡(luò)，在美國有運(yùn)營商建網(wǎng)。
  ·IS-95：基于CDMA技術(shù)建立，也就是通常所說的CDMA ONE網(wǎng)絡(luò)，主要在美國以及亞洲部分國家或地區(qū)使用。
  ·PDC：基于TDMA技術(shù)建立，僅在日本地區(qū)使用。

·2.5G

    2.5G是一種處于2G到3G的過渡階段的通信技術(shù)，“2.5G”并不像“2G”、“3G”那樣屬于官方定義，只是一種為了細(xì)分2G通信技術(shù)的一種非官方的說法。通常我們所說的2.5G就是指GSM網(wǎng)絡(luò)下的GPRS、EDGE技術(shù)以及CDMA網(wǎng)絡(luò)下的CDMA2000 1x-RTT標(biāo)準(zhǔn)。（CDMA2000實(shí)際上有兩個(gè)發(fā)展階段，前一階段為2G的1x-RTT標(biāo)準(zhǔn)，后一階段為3G的EV-DO標(biāo)準(zhǔn)）。

    也有人將數(shù)據(jù)傳輸速率比GPRS快的EDGE或者CDMA2000 1x-RTT列入2.75G的行列。當(dāng)然了，這也是一個(gè)非官方的定義。

·3G

3G便是現(xiàn)在如日中天的第三代移動(dòng)（無線）通信技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)的交流、合作、通用化、統(tǒng)一化，國際電信聯(lián)盟建立了規(guī)范3G技術(shù)的全球通用標(biāo)準(zhǔn)——IMT-2000。

    目前，世界上主要有以下幾種3G標(biāo)準(zhǔn)：

  ·WCDMA：即Wideband Code Division Multiple Access，寬頻碼分多址技術(shù)，目前日本的FOMA系統(tǒng)和歐洲的UMTS系統(tǒng)均使用了這種技術(shù)。
  ·CDMA2000：這里指的是CDMA2000的第二個(gè)階段——EV-DO，詳見本文后面的內(nèi)容。
  ·TD-SCDMA：中國自主知識產(chǎn)權(quán)的3G標(biāo)準(zhǔn)。  
  ·WiMAX：詳見本文后面的內(nèi)容。

·4G

    4G是未來的第四代移動(dòng)通信技術(shù)的統(tǒng)稱，目前還沒有任何正式的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)誕生。



GSM

·GSM簡介：

    GSM全稱Global System for Mobile Communications，中文通常譯為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，是一種最早在歐洲開始使用的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也就是我們熟知的2G（2nd generation，第二代）網(wǎng)絡(luò)。GSM最大的特點(diǎn)就是它是全世界最為流行的通信標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過專門機(jī)構(gòu)的調(diào)查估算，世界上有82%的手機(jī)在使用GSM網(wǎng)絡(luò)，使用者來自全球212個(gè)國家，總?cè)藬?shù)超過了2億人。（以上均為2007年1月份數(shù)據(jù)）

·GSM歷史：

    1982年，CEPT組織（European Conference of Postal and Telecommunications Administrations，歐洲郵政電信管理會(huì)議）建立了Groupe Spécial Mobile（Global System for Mobile Communications的前身）以研發(fā)出一種可以在全歐洲使用的移動(dòng)通信系統(tǒng)。

    1987年，歐洲13個(gè)國家簽訂了一份諒解備忘錄，決定合作在歐洲開發(fā)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。

    1989年，GSM的開發(fā)重任被交到了ETSI（European Telecommunications Standards Institute，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）肩上，一年后，第一階段的GSM標(biāo)準(zhǔn)被公布于世。

    1991年3月27日，世界上第一個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)在芬蘭由Radiolinja（芬蘭通信運(yùn)營商，成立于1988年）建立。經(jīng)過兩年的發(fā)展，1993年，全球就已經(jīng)有48個(gè)國家的70個(gè)通信運(yùn)營商建立了自己的GSM標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。

·GSM技術(shù)簡介：

GSM網(wǎng)絡(luò)是通過手機(jī)用戶的SIM卡對使用者進(jìn)行自動(dòng)搜索、識別的。SIM卡全稱Subscriber Identity Module（用戶識別模塊），是一塊可以錄入用戶信息（如電話薄聯(lián)系人）的芯片。在GSM網(wǎng)絡(luò)完成對SIM卡的搜索識別后，就會(huì)將使用者的手機(jī)連通到網(wǎng)絡(luò)，和其他用戶進(jìn)行語音通話或者SMS文本短信的收發(fā)。

    GSM采用了多種語音編碼，可以將采樣率為3.1 KHz的音頻壓縮到比特率為5.6 Kbps—13Kbps的范圍之內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)同步語音傳輸。1997年，GSM標(biāo)準(zhǔn)有了新的發(fā)展——GPRS（General Packet Radio Service）技術(shù)被融入到GSM網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)了信息包的傳輸，使用手機(jī)上網(wǎng)和收發(fā)彩信漸漸成為了一種大的發(fā)展趨勢。1999年，更高速的信息傳輸技術(shù)又在GSM、GPRS的基礎(chǔ)上誕生了，這就是我們所說的EDGE——Enhanced Data Rates for GSM Evolution。



CDMA

·CDMA簡介

    CDMA是Code Division Multiple Access縮寫，也就是我們所說的碼分多址接入。為了簡單理解CDMA技術(shù)，我們可以做一個(gè)這樣的比喻：在一個(gè)房間中有數(shù)個(gè)人，彼此需要互相交流但是又不能夠混淆身份，因此可以讓人們排起隊(duì)來，按照順序向想要交談的人發(fā)言，這就是CDMA的time division時(shí)分技術(shù)。或者每個(gè)人都面向各自的交談對象，以區(qū)分誰和誰正在交談，這就是CDMA的frequency division頻分技術(shù)。CDMA主要就是通過時(shí)分和頻分來實(shí)現(xiàn)多用戶在同一頻段的身份識別和相互抗干擾的。

·CDMA歷史

    提起CDMA，最早我們可能要追溯到第二次世界大戰(zhàn)期間了，當(dāng)時(shí)研究碼分多址技術(shù)的初衷是為了在戰(zhàn)爭中防止敵方對己方的通訊干擾，后來經(jīng)過長期的發(fā)展，最終由美國的高通公司引入商用/民用網(wǎng)絡(luò)。1995年，第一個(gè)商用/民用CDMA網(wǎng)絡(luò)成功運(yùn)行，之后迅速在美洲和亞洲地區(qū)得到推廣。中國的CDMA網(wǎng)絡(luò)目前由中國聯(lián)通運(yùn)營。

·CDMA技術(shù)特點(diǎn)

CDMA技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號作相關(guān)處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息通信。

    作為一種擴(kuò)頻技術(shù)，CDMA具有較強(qiáng)的抗干擾能力，這也是當(dāng)初CDMA技術(shù)誕生的本來原因，是CDMA網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基本特點(diǎn)。在數(shù)據(jù)傳輸方面，CDMA可以實(shí)現(xiàn)寬帶傳輸，信號抗衰落能力很強(qiáng)。對于通信運(yùn)營商來說，CDMA技術(shù)自身的特點(diǎn)決定了CDMA頻率的利用率很高，因此在頻段規(guī)劃方面十分省時(shí)省力，這就是為什么我們會(huì)經(jīng)常看到CDMA一頻手機(jī)，而不想普通GSM手機(jī)那樣，至少支持兩個(gè)頻段。

    CDMA技術(shù)還具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此由國際電信聯(lián)盟（ITU）制定的IMT-2000中載入的全球3G標(biāo)準(zhǔn)大多是基于CDMA碼分多址技術(shù)建立的，比如Wide-CDMA（WCDMA）、CDMA2000以及中國自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA。

    相信，CDMA技術(shù)在未來的通信網(wǎng)絡(luò)更新?lián)Q代中還會(huì)發(fā)揮著更為巨大的作用。



HSPA

·綜述

    HSPA是High-Speed Packet Access的縮寫，意思可以譯為高速數(shù)據(jù)信息包接入/存取技術(shù)，HSPA是一種建立在UMTS基礎(chǔ)之上，對現(xiàn)存UMTS進(jìn)行擴(kuò)展和改進(jìn)的通訊協(xié)議，因此我們還是先來簡單介紹一下UMTS網(wǎng)絡(luò)吧。

·UMTS

    UMTS全稱Universal Mobile Telecommunications System，即環(huán)球移動(dòng)通信系統(tǒng)，屬于第三代通信技術(shù)（3G）的一種，而且未來很可能會(huì)在UMTS的基礎(chǔ)上發(fā)展出第四代通信網(wǎng)絡(luò)。

    UMTS是由3GPP組織（3rd Generation Partnership Project，第三代通信技術(shù)合作計(jì)劃，成立于1998年）提出的，實(shí)際上就是國際電信聯(lián)盟（ITU——International Telecommunication UnionITU）的IMT-2000（第三代通信技術(shù)全球通用標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)在歐洲范圍內(nèi)的體現(xiàn)，UMTS協(xié)議使用的是Wideband-CDMA網(wǎng)絡(luò)（即WCDMA），因此我們可以將UMTS簡單等同于WCDMA。

·HSPA簡介

回到HSPA上面來，HSPA目前包括兩種技術(shù)規(guī)范，一種是常見的HSDPA技術(shù)，即High-Speed Downlink Packet Access，用于實(shí)現(xiàn)高速下行數(shù)據(jù)傳輸，另一種是近兩年將會(huì)迅速發(fā)展的HSUPA——High Speed Uplink Packet Access，用于實(shí)現(xiàn)高速上行數(shù)據(jù)傳輸。

·HSDPA簡介

    HSDPA理論上可以提供14.4Mbps的下行峰值速率，在上行速率方面，最多只能達(dá)到384Kbps。

    由于HSPA是建立在UMTS 3G標(biāo)準(zhǔn)之上的，因此也有人稱其中的HSDPA為第3.5代通信系統(tǒng)。目前，全球90個(gè)國家一共建立了211個(gè)HSDPA網(wǎng)絡(luò)，為使用者提供了理論下行速率峰值為3.6Mbps或者更高的7.2Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)。

·HSUPA簡介

    HSUPA的出現(xiàn)滿足了那些對上傳速度有著很高要求的用戶們，與HSDPA共同構(gòu)成了完整的HSPA技術(shù)。HSUPA可以提供高達(dá)5.76Mbps的理論上傳峰值速率，目前，全球各地已經(jīng)建立了HSUPA網(wǎng)絡(luò)的通信運(yùn)營商基本上都可以為支持HSUPA技術(shù)的手機(jī)終端提供1.5—2.0Mbps的上傳峰值速率。



EV-DO/LTE/HSOPA/WiMAX

·EV-DO

    EV-DO是Evolution-Data only的縮寫，是一種3G寬帶數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，屬于CDMA2000規(guī)范的大家族。CDMA2000最初在2.5G通信時(shí)代使用的是1xRTT技術(shù)，進(jìn)入3G通信時(shí)代以后，CDMA2000家族中誕生了一位新成員——EV-DO。

    EV-DO最早由美國的高通公司提出，并于1999年正式發(fā)布，當(dāng)時(shí)是為了滿足國際電信聯(lián)盟制定的IMT-2000全球通用3G標(biāo)準(zhǔn)。目前EV-DO網(wǎng)絡(luò)主要在美國使用，能夠?yàn)槭褂谜咛峁?/span>3.1Mbps的理論下行峰值速率以及1.8Mbps的理論上行峰值速率。

·LTE

LTE的全稱為Long Term Evolution，是3GGP組織對于3G網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)長期發(fā)展、演進(jìn)計(jì)劃，LTE在未來可以提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有任何3G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率，被看作是在3G向4G過渡的過程中的最重要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，全球各大通信運(yùn)營商都在積極準(zhǔn)備LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，例如我們曾經(jīng)在前兩天的文章中報(bào)道過，著名的通信運(yùn)營商Vodafone公司預(yù)計(jì)將在2011年以后全面啟動(dòng)LTE網(wǎng)絡(luò)，而諾基亞、索尼愛立信等世界七大知名通信企業(yè)也已經(jīng)達(dá)成了關(guān)于構(gòu)建LTE知識產(chǎn)權(quán)許可框架的協(xié)議。

·HSOPA

    HSOPA全稱High Speed OFDM Packet Access，OFDM就是Orthogonal Frequency-Division Multiplexing的縮寫，即正交頻分復(fù)用技術(shù)，也有人降其譯為直交頻分多路技術(shù)，其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。由于OFDM是一種設(shè)計(jì)思路完全不同于CDMA的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，因此HSOPA不像HSDPA和HSUPA那樣基于WCDMA技術(shù)而建立，因此也就不屬于HSPA家族的成員了。

    HSOPA是3GPP提出的LTE計(jì)劃的一部分，又被稱為Super 3G，理論上講可以提供最高100Mbps的下行峰值速率以及50Mbps的上行峰值速率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于HSPA技術(shù)。目前，HSOPA正在研發(fā)之中。

·WiMAX

    WiMAX的全稱是Worldwide Interoperability for Microwave Access全球互動(dòng)式微波接入，是一種全新的多方式長距離無線數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸以及移動(dòng)電話接入式數(shù)據(jù)傳輸。WiMAX基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)，也就是我們常說的WirelessMAN。WiMAX標(biāo)準(zhǔn)是由WiMAX論壇建立的。WiMAX論壇成立于2001年六月，致力于WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的全球通用化以及WiMAX研發(fā)合作。WiMAX是國際電信聯(lián)盟IMT-2000全球3G標(biāo)準(zhǔn)的新成員，與WCDMA、CDMA2000（第二階段）、TD-SCDMA一樣，同屬于官方認(rèn)證的第三代通信技術(shù)。