手机网络模式
移动通信技术
网络模式包括:双模 - GSM模式和CDMA模式。简单的讲,移动的使用的模式都是GSM,以前联通的133卡就是CDMA模式,CDMA后期并入了电信。3G - 是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上。3G存在四种标准 - CDMA2000WCDMATD-SCDMAWiMAX
1G
第一代移动通信技术
1G(first generation)表示第一代移动通讯技术,以模拟技术为基础的蜂窝无线电话系统,如今已淘汰的模拟移动网。1G无线系统在设计上只能传输语音流量,并受到网络容量的限制。AMPS为1G网络的典型代表。
第一代移动通信技术(1G)是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准,制定于上世纪80年代。Nordic移动电话(NMT)就是这样一种标准,应用于Nordic国家、东欧以及俄罗斯。其它还包括美国的高级移动电话系统(AMPS),英国的总访问通信系统(TACS)以及日本的JTAGS,西德的 C-Netz,法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI。模拟蜂窝服务在许多地方正被逐步淘汰。
2G
第二代手机通信技术规格,以数字语音传输技术为核心。一般定义为无法直接传送如电子邮件、软件等信息;只具有通话和一些如时间日期等传送的手机通信技术规格。不过手机短信在它的某些规格中能够被执行。它在美国通常称为“个人通讯服务”(外语缩写:PCS)。
主要的第二代手机通讯技术规格标准有:
GSM:基于TDMA所发展、源于欧洲、已全球化。
GSN处理器
IDEN:基于TDMA所发展、美国独有的系统。被美国电信系统商Nextell使用。
IS-136﹙也叫做D-AMPS﹚:基于TDMA所发展,是美国最简单的TDMA系统,用于美洲。
IS-95﹙也叫做cdmaOne﹚:基于CDMA所发展、是美国最简单的CDMA系统、用于美洲和亚洲一些国家。
PDC﹙Personal Digital Cellular﹚:基于TDMA所发展,仅在日本普及。
2.5G
2.5G是一种介于2G和3G之间的无线技术,2.5G功能通常与GPRS技术有关。较2G服务,2.5G无线技术可以提供更高的速率和更多的功能。
HSCSD、WAP、EDGE、蓝牙(Bluetooth)、EPOC等技术都是2.5G技术。
3G
3G是第三代移动通信技术,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统,3G存在3种标准:CDMA2000WCDMATD-SCDMA
3G下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s(一说2.8Mbit/s),上行速度峰值也可达384kbit/s。不可能像网上说的每秒2G,当然,下载一部电影也不可能瞬间完成。
中国国内支持国际电联确定三个无线接口标准,分别是中国电信的CDMA2000,中国联通的WCDMA,中国移动的TD-SCDMA,GSM设备采用的是时分多址,而CDMA使用码分扩频技术,先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量,业界将CDMA技术作为3G的主流技术,国际电联确定三个无线接口标准,分别是美国CDMA2000,欧洲WCDMA,中国TD-SCDMA。原中国联通的CDMA卖给中国电信,中国电信已经将CDMA升级到3G网络,3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务
已有538个WCDMA运营商在246个国家和地区开通了WCDMA网络,3G商用市场份额超过80%,而WCDMA向下兼容的GSM网络已覆盖184个国家,遍布全球,WCDMA用户数已超过6亿。
国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定WCDMA、CDMA2000TD-SCDMA三大主流无线接口标准,写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》(简称IMT—2000);2007年,WiMAX亦被接受为3G标准之一。
CDMA是Code Division Multiple Access (码分多址)的缩写,是第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用频分多址(FDMA)的模拟调制方式,这种系统的主要缺点是频谱利用率低,信令干扰话音业务。第二代移动通信系统主要采用时分多址(TDMA)的数字调制方式,提高了系统容量,并采用独立信道传送信令,使系统性能大大改善,但TDMA的系统容量仍然有限,越区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。下面分别介绍一下3G的几种标准:
WCDMA
WCDMA,全称为Wideband CDMA,也称为CDMA Direct Spread,意为宽频分码多重存取,这是基于GSM网发展出来的3G技术规范,是欧洲提出的宽带CDMA技术,它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同,正在进一步融合。WCDMA的支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商,日本也或多或少参与其中,包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚朗讯、北电,以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。该标准提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演进策略。这套系统能够架设在现有的GSM网络上,对于系统提供商而言可以较轻易地过渡。预计在GSM系统相当普及的亚洲,对这套新技术的接受度会相当高。因此WCDMA具有先天的市场优势。WCDMA已是当前世界上采用的国家及地区最广泛的,终端种类最丰富的一种3G标准,占据全球80%以上市场份额。
ARTT FDD
异步CDMA系统:无GPS
带宽:5MHz
码片速率:3.84Mcps
中国频段:1940MHz-1955MHz(上行)、2130MHz -2145MHz(下行)
CDMA2000
CDMA2000是由窄带CDMA(CDMA IS95)技术发展而来的宽带CDMA技术,也称为CDMA Multi-Carrier,它是由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与,韩国成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G,建设成本低廉。但使用CDMA的地区只有日、韩和北美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是各标准中进度最快的,许多3G手机已经率先面世。该标准提出了从CDMAIS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演进策略。CDMA20001x被称为2.5代移动通信技术。CDMA20003x与CDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术,通过采用三载波使带宽提高。中国电信正在采用这一方案向3G过渡,并已建成了CDMAIS95网络。
RTT FDD
同步CDMA系统:有GPS
带宽:1.25MHz
码片速率:1.2288Mcps
中国频段:1920MHz -1935MHz(上行)、2110MHz -2125MHz(下行)
TD-SCDMA
全称为Time Division-Synchronous CDMA(时分同步CDMA),该标准是由中国大陆独自制定的3G标准,1999年6月29日,中国原邮电部电信科学技术研究院(大唐电信)向ITU提出,但技术发明始于西门子公司,TD-SCDMA具有辐射低的特点,被誉为绿色3G。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内地庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。该标准提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。军用通信网也是TD-SCDMA的核心任务。相对于另两个主要3G标准CDMA2000和WCDMA它的起步较晚,技术不够成熟。
RTT TDD
同步CDMA系统:有GPS
带宽:1.6MHz
码片速率:1.28Mcps
中国频段:1880-1920MHz、2010-2025MHz
2300-2400MHz
4G
第四代移动电话行动通信标准,指的是第四代移动通信技术,外语缩写:4G。该技术包括TD-LTEFDD-LTE两种制式(严格意义上来讲,LTE只是3.9G,尽管被宣传为4G无线标准,但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标准IMT-Advanced,因此在严格意义上其还未达到4G的标准。只有升级版的LTE Advanced才满足国际电信联盟对4G的要求)。4G是集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载,比一般的家用宽带ADSL(4兆)快25倍,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。很明显,4G有着不可比拟的优越性。
LTE
LTE (Long Term Evolution,长期演进) 项目是3G的演进,它改进并增强了3G的空中接入技术,采用OFDMMIMO作为其无线网络演进的标准。根据4G牌照发布的规定,国内三家运营商中国移动、中国电信和中国联通,都拿到了TD-LTE制式的4G牌照。
主要特点是在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率,相对于3G网络大大的提高了小区的容量,同时将网络延迟大大降低:内部单向传输时延低于5ms,控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms。并且这一标准也是3GPP长期演进 (LTE) 项目,是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目,其演进的历史如下:
GSM-->GPRS-->EDGE-->WCDMA-->HSDPA/HSUPA-->HSDPA+/HSUPA+-->FDD-LTE长期演进
GSM:9K -->GPRS:42K--> EDGE:172K -->WCDMA:364k -->HSDPA/HSUPA:14.4M -->HSDPA+/HSUPA+:42M -->FDD-LTE:300M
由于WCDMA网络的升级版HSPA和HSPA+均能够演化到FDD-LTE这一状态,所以这一4G标准获得了最大的支持,也将是未来4G标准的主流。TD-LTE与TD-SCDMA实际上没有关系不能直接向TD-LTE演进。该网络提供媲美固定宽带的网速和移动网络的切换速度,网络浏览速度大大提升。
LTE终端设备当前有耗电太大和价格昂贵的缺点,按照摩尔定律测算,估计至少还要6年后,才能达到当前3G终端的量产成本。
LTE-Advanced
LTE-Advanced:从字面上看,LTE-Advanced就是LTE技术的升级版,那么为何两种标准都能够成为4G标准呢?LTE-Advanced的正式名称为 Further Advancements for E-UTRA,它满足 ITU-R的IMT-Advanced技术征集的需求,是3GPP形成欧洲IMT-Advanced技术提案的一个重要来源。LTE-Advanced是 一个后向兼容的技术,完全兼容LTE,是演进而不是革命,相当于HSPA和WCDMA这样的关系。LTE-Advanced的相关特性如下:
带宽:100MHz
峰值速率:下行1Gbps,上行500Mbps
峰值频谱效率:下行30bps/Hz,上行15bps/Hz
针对室内环境进行优化
有效支持新频段和大带宽应用
峰值速率大幅提高,频谱效率有限的改进
如果严格的讲,LTE作为3.9G移动互联网技术,那么LTE-Advanced作为4G标准更加确切一些。LTE-Advanced的入围,包含 TDD和FDD两种制式,其中TD-SCDMA将能够进化到TDD制式,而WCDMA网络能够进化到FDD制式。移动主导的TD-SCDMA网络期望能够 直接绕过HSPA+网络而直接进入到LTE。
WiMax
WiMax:WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互联接入,WiMAX的另一个名字是IEEE 802.16。WiMAX的技术起点较高,WiMax所能提供的最高接入速度是70M,这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。
对无线网络来说,这的确是一个惊人的进步。WiMAX逐步实现宽带业务的移动化,而3G则实现移动业务的宽带化,两种网络的融合程度会越来越高,这也是未来移动世界和固定网络的融合趋势。
802.16工作的频段采用的是无需授权频段,范围在2GHz至66GHz之间,而802.16a则是一种采用2G至11GHz无需授权频段的宽带无线接入系统,其频道带宽可根据需求在1.5M至20MHz范围进行调整,具有更好高速移动下无缝切换的IEEE 802.16m的技术正在研发。因此,802.16所使用的频谱可能比其它任何无线技术更丰富,WiMax具有以下优点:
(1)对于已知的干扰,窄的信道带宽有利于避开干扰,而且有利于节省频谱资源。
(2)灵活的带宽调整能力,有利于运营商或用户协调频谱资源。
(3)WiMax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的,网络覆盖面积是3G发射塔的10倍,只要少数基站建设就能实现全城覆盖,能够使无线网络的覆盖面积大大提升。
不过WiMax网络在网络覆盖面积和网络的带宽上优势巨大,但是其移动性却有着先天的缺陷,无法满足高速(≧50km/h)下的网络的无缝链接,从这个意义上讲,WiMax还无法达到3G网络的水平,严格地说并不能算作移动通信技术,而仅仅是无线局域网的技术。
但是WiMax的希望在于IEEE 802.11m技术上,将能够有效的解决这些问题,也正是因为有中国移动、英特尔、Sprint各大厂商的积极参与,WiMax成为呼声仅次于LTE的4G网络手机。关于IEEE 802.16m这一技术,我们将留在最后作详细的阐述。
Wimax当前全球使用用户大约800万,其中60%在美国。Wimax其实是最早的4G通信标准,大约出现于2000年。
Wireless MAN
WirelessMAN-Advanced:WirelessMAN- Advanced事实上就是WiMax的升级版,即IEEE 802.16m标准,802.16系列标准在IEEE正式称为WirelessMAN ,而WirelessMAN-Advanced即为IEEE 802.16m。其中,802.16m最高可以提供1Gbps无线传输速率,还将兼容未来的4G无线网络。802.16m可在“漫游”模式或高效率/强信号模式下提供1Gbps的下行速率。该标准还支持“高移动”模式,能够提供1Gbps速率。其优势如下:
1.提高网络覆盖,改建链路预算;
2.提高频谱效率;
3.提高数据和VOIP容量;
4.低时延&QoS增强;
5.功耗节省;
WirelessMAN-Advanced有5种网络数据规格,其中极低速率为16kbps,低数率数据及低速多媒体为144kbps,中速多媒 体为2Mbps,高速多媒体为30Mbps超高速多媒体则达到了30Mbps--1Gbps。
但是该标准可能会被率先被军方所采用,IEEE方面表示军方 的介入将能够促使WirelessMAN-Advanced更快的成熟和完善,而且军方的就是民用的。不论怎样,WirelessMAN- Advanced得到ITU的认可并成为4G标准的可能性极大。
国际标准
2012年1月18日下午5时,国际电信联盟在2012年无线电通信全会全体会议上,正式审议通过将LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)技术规范确立为IMT-Advanced(俗称“4G”)国际标准,中国主导制定的TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advance同时并列成为4G国际标准。
4G国际标准工作历时三年。从2009年初开始,ITU在全世界范围内征集IMT-Advanced候选技术。2009年10月,ITU共计征集到了六个候选技术,分别来自北美标准化组织IEEE的802.16m、日本3GPP的FDD-LTE-Advance、韩国(基于802.16m)和中国(TD-LTE-Advanced)、欧洲标准化组织3GPP(FDD-LTE-Advance)。
4G国际标准公布有两项标准分别是LTE-Advance和IEEE,一类是LTE-Advance的FDD部分和中国提交的TD-LTE-Advanced的TDD部分,总基于3GPP的LTE-Advance。另外一类是基于IEEE 802.16m的技术。
ITU在收到候选技术以后,组织世界各国和国际组织进行了技术评估。在2010年10月份,在中国重庆,ITU-R下属的WP5D工作组最终确定了IMT-Advanced的两大关键技术,即LTE-Advanced和802.16m。中国提交的候选技术作为LTE-Advanced的一个组成部分,也包含在其中。在确定了关键技术以后,WP5D工作组继续完成了电联建议的编写工作,以及各个标准化组织的确认工作。此后WP5D将文件提交上一级机构审核,SG5审核通过以后,再提交给全会讨论通过。
在此次会议上,TD-LTE正式被确定为4G国际标准,也标志着中国在移动通信标准制定领域再次走到了世界前列,为TD-LTE产业的后续发展及国际化提供了重要基础。
日本软银、沙特阿拉伯STC、mobily、巴西sky Brazil、波兰Aero2等众多国际运营商已经开始商用或者预商用TD-LTE网络。印度Augere预计2012年2月开始预商用。审议通过后,将有利于TD-LTE技术进一步在全球推广。同时,国际主流的电信设备制造商基本全部支持TD-LTE,而在芯片领域,TD-LTE已吸引17家厂商加入,其中不乏高通等国际芯片市场的领导者。
速率对比
无线蜂窝技术:CDMA2000 1x/EVDo;GSM EDGE;TD-SCDMA HSPA;WCDMA HSPA;TD-LTE;FDD-LTE
4G网络的下行速率能达到100Mbps~150Mbps,比3G快20倍~30倍,上传的速度也能达到20Mbps~40Mbps。这种速率能满足几乎所有用户对于无线服务的要求。有人曾这样比较3G和4G的网速,3G的网速相当于“高速公路”,4G的网速相当于“磁悬浮”。
多模多频芯片
支持LTE/3G多模多频是LTE终端的明确发展方向,也是国内运营商的发展思路。国内某些运营商已经公开表示将建设TDD/FDD融合组网,这对多模多频也提出了很高要求。中国移动也多次强调,TDD/FDD混合组网、支持5模10频、5模12频及Band 41是中国移动发展LTE智能终端的重点。
关于多模多频,业界普遍认为频段不统一是当今全球LTE终端设计的最大障碍——当前,全球2G、3G 和4G LTE网络频段的多样性对移动终端开发构成了挑战。全球2G和3G技术各采用4到5个不同的频段,加上4G LTE,网络频段的总量将近40个。要支持多模多频,首先就需要终端集成能同时支持多种制式和频段的芯片。
芯片标准
从4G芯片的发展来看,4G芯片应该具备高度集成、多模多频、强大的数据与多媒体处理能力。全球4G手机大多数采用高通的芯片。博通、Marvell、英特尔、联发科、联芯科技、创毅视讯、展迅、海思等芯片厂商也有4G基带芯片产品推出,主要运用于MIFI、CPE等数据终端中。
在2013年8月初最新公布的中国移动2013年度TD-LTE终端采购的芯片使用上,采用高通芯片的比例超过60%,甚至有的预期称可能会占到中国移动2013年所有采购的4G终端产品的70%左右。
高通的LTE芯片强调高集成度和多模多频支持,高通所有LTE芯片组均同时支持LTETDD和LTE FDD,而在LTE/3G多模方面,以第三代调制解调器Gobi MDM9x25为例,支持LTERel10、HSPA+ Rel10、1x/DO、TD-SCDMA、GSM/EDGE;此外强调“高集成”和“单芯片”的骁龙800系列处理器也集成了Gobi 9x25调制解调方案。而有超过150款采用高通第三代调制解调方案的智能终端正在研发中。 此外,2013年年初推出的RF360前端解决方案还首次实现单个终端支持所有LTE制式和频段的设计,支持七种网络制式(FDD、TD-LTE、WCDMA、EV-DO、CDMA1x、TD-SCDMA和GSM/EDGE)。
5G
第五代移动电话通信标准,指的是第五代移动通信技术,外语缩写:5G。也是4G之后的延伸,通信和计算的融合。
网络特点
5G 网络主要有三大特点:高速率,不仅仅是3秒钟下载1部超高清电影这么简单,VR、AR、云技术将与生活无缝对接;高可靠低时延,让无人驾驶、远程手术不再遥远;超大数量终端网络,将形成更广阔和开放的物联网,让智慧家居、智慧城市成为可能。
5G是移动宽带网和物联网的有机组合,因此机器间通信技术、车联网、情景感知技术、C-RAN和D-RAN组网技术等领域也是其组成部分。就已知的研究成果来看,这些领域中仍然存在着大量的问题需要进一步的研究。
发展态势
从发展态势看,今后几年4G还将保持主导地位、实现持续高速发展。但5G 有望2020 年正式商用。
据外媒最新消息,美国AT&T2017年将会在美国两座城市,部署5G网络。网络启用时,将会向手机用户提供400Mbps的网速,伴随着网络逐步优化,部分地区的网络将会提高到1Gbps,这相当于“千兆局域网”的网速。在5G网络技术上,美国政府和运营商准备一马当先。2016年年中,美国政府已经针对5G网络安排了频率资源,准备让运营商在2018年进行5G网络的试商用。
中国已建成全球规模最大4G网络,5G研发试验已启动。2017年1月6日,科技部组织召开“新一代宽带无线移动通信网”重大专项新闻发布会,据悉, 4G用户总数达7.34亿户,4G基站总数达249.8万个,已建成全球规模最大的4G网络。我国主导制定的TD-LTE-Advanced成为4G国际标准之一。在5G方面,将推动形成全球统一的5G标准,基本完成5G芯片及终端、系统设备研发,推动5G支撑移动互联网、物联网应用融合创新发展,为2020年启动5G商用奠定基础。
手机网络模式支持类型
单卡双模
单卡双模就是手机等设备使用一卡可以支持两种网络,如移动的3G制式TD网络手机就可以同时支持TD以及GSM这两种网络,双模指的是不同的移动电话系统,如GSM、AMPS、TDMACDMA等等。
单卡多模
单卡多模是指一个运营商卡号提供多种网络通信模式服务,通常包含2G(GSM)、3G(CDMA/WCDMA/TD-SCDMA)、4G(TD-LTE/FDD-LTE)等。
双卡双模
所谓的“双模”就是工作在两个网络模式下,这两个工作模式就是WCDMA/GSM或者CDMA/GSM或者TD-SCDMA/GSM网络,所谓的“双模手机”就是指手机可以同时支持两个网络通信技术,它可以根据环境或者是实际操作的需要来从中做出选择,哪个网络技术更能发挥作用,就让手机切换到哪种模式下去工作,如果在一种模式下,手机通信质量不高或者是出现其他不良的通信现象,可以自由转到另外一个网络模式上工作,它实际上就是扩大了手机的通话频率,并大大提高通信的稳定性而已。
双卡多模
双卡是指手机两个SIM卡槽,可以同时支持插两张SIM卡;多模是指多种手机网络模式的简称,就是手机支持多种移动网络。
双卡是手机两个SIM卡槽,可以同时插上两张SIM卡。其次,多模是多种手机网络模式的简写,就是手机支持多种移动网络。例如同时支持GSM(移动2G或联通2G)和WCDMA(联通3G),也可以同时支持GSM和CMDA2000(电信3G),或者同时支持GSM和TD-SCDMA(移动3G),移动4G(TD-LTE)/联通4G(TD-LTE)/电信4G(TD-LTE)等。
了解自己手机网络模式,可以使你对网络的体验最优化,解决一些对网络不必要的麻烦。
全网通
全网通终端,顾名思义就是在所有移动网络制式下都能使用的终端。网络制式的不同,在很长一段时间内制约了用户对终端的自由选择,从2G时代到3G时代,部分网络制式用户量相对较小,导致终端品种有限,影响了用户对终端的自由选择权。到了4G时代,这样的局面将大大改观。
近期通过的两项行业标准,均涉及六模全网通终端,涵盖的移动通信网络制式包括LTE(TD-LTE与LTE FDD)、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA、GSM(GPRS),基本实现了对国内移动通信用户的全覆盖,因此普遍将六模双卡多待终端称为全网通终端。
全网通终端的出现,意味着不同网络制式不再成为用户选择手机的障碍,真正将选择权交给用户。
参考资料
详解5G八大关键技术2017走势.人民网.2017\u5e7401\u670811\u65e5
工信部副部长:2020年5G有望正式商用.搜狐.2016\u5e7403\u670814\u65e5
最新修订时间:2024-06-29 14:31
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