007 从1G到4G的标准化演进

文摘   2024-11-13 22:00   江苏  

传送门:LTE合集

在过去的40年中,全球经历了四代移动通信。

第一代移动通信大约在1980年出现,基于模拟传输,主要技术包括在北美开发的AMPS(高级移动电话系统)、由当时政府控制的北欧国家公共电话网络运营商联合开发的NMT(北欧移动电话)以及在英国等地使用的TACS(全面接入通信系统)。
基于第一代技术的移动通信系统仅限于语音服务,并且首次使普通人可以使用移动电话。
第二代移动通信于1990年代初期出现,带来了无线链路上的数字传输。尽管目标服务仍然是语音,但数字传输的使用使得第二代移动通信系统也能够提供有限的数据服务。
最初有多种不同的第二代技术,包括由大量欧洲国家共同开发的GSM(全球移动通信系统)、D-AMPS(数字AMPS)、日本独有的PDC(个人数字蜂窝)以及稍后开发的基于CDMA的IS-95技术。
随着时间推移,GSM从欧洲扩展到世界其他地区,最终在第二代技术中完全占据主导地位。由于GSM的成功,第二代系统也将移动电话从仅被少数人使用的通信工具变成了全球大多数人生活中必不可少的工具。
即便在今天,世界上仍有许多地方,GSM是主要的甚至是唯一的移动通信技术,尽管后来引入了第三代和第四代技术。
第三代移动通信通常简称为3G,于2000年代初引入。3G实现了向高质量移动宽带的真正迈进,使快速无线互联网接入成为可能。这一进展尤其得益于3G演进技术HSPA(高速分组接入)。
此外,早期的移动通信技术都是为成对频谱(网络到设备和设备到网络链路分离的频谱)基于频分双工(FDD)设计的,3G首次引入了基于中国开发的TD-SCDMA技术、基于时分双工(TDD)的非成对频谱移动通信。
过去的几年我们处于第四代(4G)移动通信时代,代表性技术为LTELTE沿袭了HSPA的脚步,提供了更高的效率和进一步增强的移动宽带体验,使用户能够获得更高的数据速率。这得益于基于OFDM的传输,支持更宽的传输带宽和更先进的多天线技术。
此外,尽管3G通过一种特定的无线接入技术(TD-SCDMA)实现了在非成对频谱中的移动通信,LTE支持FDD和TDD操作,即在成对和非成对频谱中都能通过一种通用的无线接入技术实现操作。
通过LTE,世界已趋向于统一的全球移动通信技术,几乎所有的移动网络运营商都在使用,适用于成对和非成对频谱。LTE的后续演进还将移动通信网络的运营扩展到未授权频谱中。

3GPP和移动通信的标准化

在多国技术规范和标准上的一致,是移动通信成功的关键。这使得不同厂商的设备和基础设施能够部署和互操作,并使设备和用户账户能够在全球范围内运作。

第一代的NMT技术就是在多国基础上创建的,使设备和用户账户能够在北欧国家之间跨越国界使用。移动通信技术多国规范/标准化的下一步是GSM的开发,它由大量欧洲国家在CEPT(后改名为ETSI,欧洲电信标准协会)内共同开发。

因此,从一开始GSM设备和用户账户就能够在多个国家间运行,覆盖了大量潜在用户。这一庞大的共同市场对设备的可用性产生了深远影响,导致了前所未有的设备类型数量和显著的设备成本降低。

然而,真正实现移动通信全球标准化的最后一步是3G技术的规范化,特别是WCDMA。

3G技术的工作最初也是在区域基础上进行的,即在欧洲(ETSI)、北美(TIA、T1P1)、日本(ARIB)等地分别进行。然而,GSM的成功显示出广泛技术覆盖的重要性,尤其是在设备可用性和成本方面。

此外,尽管各地区的标准组织分别开展了工作,但开发中的基础技术存在许多相似之处,尤其是欧洲和日本,它们都在开发不同但非常相似的宽带CDMA(WCDMA)技术版本。

因此,在1998年,不同的区域标准化组织联合起来,共同创建了第三代合作伙伴计划(3GPP),负责基于WCDMA的3G技术开发的最终完善。稍后成立了一个平行组织(3GPP2),任务是开发一种替代的3G技术cdma2000,作为第二代IS-95的演进技术。

多年来,这两个组织(3GPP和3GPP2)及其各自的3G技术(WCDMA和cdma2000)并行存在。然而,随着时间的推移,3GPP逐渐完全占据主导地位,尽管其名称中带有“第三代”的字样,但它继续推进了4G(LTE)和5G技术的发展。如今,3GPP是唯一一个重要的移动通信技术规范制定组织

从小空间阅读到大空分享,本文内容主要来自《5GNR: The Next Generation Wireless Access Technology》,由 @阿米尔C 整理

无线协议开发
阿米尔C,2016年CSDN博客之星。予人玫瑰,手留余香。
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