平板定制中的2G/3G/4G/5G现代通信技术
时间:2024-07-13 作者:乐凡信息 浏览:216

1.平板定制中GPRS通信技术

平板定制中GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的缩写,是在1993年由英国BT Cellnet公司提出的从GSM向第三代移动通信(3G)过渡的一种技术,通常称为2.5 G。GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则,以及相同的TDMA帧结构,面向用户提供移动分组的IP或者X.25连接,从而为平板定制同时提供语音与数据业务。从外部看,GPRS同时又是Internet的一个子网。

GPRS无线网络技术不受距离、地域、时间的限制,适合小批量数据的传输,支持TCP/IP协议,其覆盖范围广、性能较为完善,本身又具有较强的数据纠错能力、数据传输速率较高(可达150 kbps),还能够保证数据传输的可靠性和实时性,所以广泛应用于远程无线数据传输领域。在实际应用中,GPRS具备高速传输、快捷连接、实时在线、合理计费、自如切换、业务丰富和资源共享等诸多优点。GPRS 技术的引入,为家庭网关接入外部数据网提供了一种新的解决方案。GPRS是全球移动通信系统GSM的技术升级,从而真正实现了GSM网络与Internet的兼容,可为用户提供9.6~150 kbps的数据传输速率。

GPRS提供的业务主要包括GPRS承载WAP业务、电子邮件业务、在线聊天、无线接入Internet、基于手机终端安装数据业务、支持行业应用业务、GPRS短消息业务等;另外,GPRS还可以实现无线监控与报警、无线销售、移动数据库访问、财经信息咨询、远程测量、车辆跟踪与监控、移动调度系统、交通管理、警务及急救等应用。

2.平板定制中CDMA通信技术

码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)是一种扩展频谱多址数据通信技术,属于2.5代移动通信技术,是在第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出无线通信技术,其初衷是防止敌方对己方通信的干扰,在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信,后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1993年3月,美国通信工业学会(TIA)通过了CDMA空中接口标准IS-95,使CDMA成为第二代数字蜂窝移动通信系统,其在通信速率等方面与GPRS接近。1995年,第一个CDMA商用系统运行之后,CDMA技术在理论上的诸多优势在实践中得到了检验,从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用,全球许多国家和地区都已建有CDMA商用网络。

2002年前后,中国联通便已经建立了IS-95的CDMA网络,CDMA网络是由移动台子系统、基站子系统、网络子系统、管理子系统等几部分组成的,主要采用扩频技术的码分多址方式进行工作。CDMA给每一个用户分配一个唯一的码序列(扩频码,PN码),并用它对承载信息的信号进行编码。知道该码序列用户的接收机可对收到的信号进行解码,并恢复出原始数据,这是因为该用户的码序列与其他用户的码序列的互相关是很小的。由于码序列的带宽远大于所承载信息的信号的带宽,在编码过程扩展了信号的频谱,所以也称为扩频调制,所产生的信号也称为扩频信号。

CDMA通信不是简单的点对点、点对多点,甚至多点对多点的通信,而是大量用户同时工作的大容量、大范围的通信。移动通信的蜂窝结构是建立大容量、大范围通信网络的基础,而采用CDMA通信技术实现和构建的多用户、大容量通信网络,具有码分多址的众多优点。

3.平板定制中第三代无线移动通信技术

第三代无线移动通信技术(3rd-Generation,3G)是指支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在Mbps以上。目前,世界上的3G技术包含四种标准:CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA和WiMAX技术。

与以GSM、GPRS、EGDE和CDMA-95为代表的第二代移动通信技术相比,3G的主要优势在于声音和数据传输速度的提升,并且能够在全球范围内更好地实现无线漫游,提供图像、音乐、视频流等多种媒体形式,实现包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务,同时与已有第二代移动通信系统也有良好的兼容性。

3G能够支持不同的数据传输速率,能够实现高达2.1 Mbps传输速率。国内支持三个3G标准,分别是中国电信的CDMA2000,中国联通的WCDMA和中国移动的TD-SCDMA。在这三种3G标准中,中国联通运营的WCDMA网络是目前世界上应用最广泛的,占据全球80%以上的市场份额;中国移动运营的TD-SCDMA是由我国自主研发的3G标准。

4.平板定制中第四代和第五代无线移动通信技术

第四代无线通信技术(简称4G)能够在高速移动情况下提供高达100 Mbps的通信速率,4G以LTE和WiMAX为代表。目前,TD-LTE是第一个4G无线移动宽带网络数据标准,由中国移动修订与发布。

第五代无线移动通信技术(简称5G)是4G的延伸。中国(华为)、韩国(三星电子)、日本、欧盟都已投入相当的资源研发5G网络。4G网速大概比3G高出10倍左右,而5G网速则更是远远高出4G,整部超高画质的电影可在1 s之内下载完成。相对于传统的移动通信网络,5G具有如下的基本特征。

(1)互联网设备数目扩大100倍。随着物联网和智能终端的快速发展,预计2020年后,连网的设备数目将达到500亿~1000亿。未来的平板定制中5G网络单位覆盖面积内支持的设备数目将大大增加,相对于目前的4G网络将增长100倍。

(2)数据流量增长1000倍。业界预测2027年前后,全球移动数据流量将达到2010年的1000倍,因此,5G的单位面积的吞吐量能力,特别是忙时吞吐量能力也要求提升1000倍。

(3)峰值速率至少10 Gbps。面向2020年的5G网络,相对于4G网络,其峰值速率需要提升10倍,即达到10 Gbps,特殊场景下,用户的单链路速率可达到10 Gbps。

(4)网络耗能低。绿色低碳、节省能源是未来通信技术的发展趋势,未来的5G 网络,利用端到端的节能设计可使网络综合能耗效率提高1000倍,满足1000倍流量的要求,但能耗与现有的网络相当。

(5)频谱利用率高。由于5G 网络的用户规模大、业务量大、流量高,对频率的需求量大,通过演进及频率倍增或压缩等创新技术的应用,可提升频率利用率。相对于4G 网络,5G 的平均频谱效率会提升5~10倍,可解决大流量带来的频谱资源短缺问题。

(6)可靠性高和时延短。未来的5G 网络,可满足用户随时随地的在线体验服务,并满足诸如应急通信、工业信息系统等更多高价值场景需求。因此,要求进一步降低用户延时和控制延时,相对于4G网络会缩短5~10倍。

平板定制中未来5G 网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展,随着各种智能终端的普及,在2020年及以后,移动数据流量将呈现爆炸式增长。