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移動社會中的工作與生活/技術/標準

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移動技術的標準是什麼?

1946 年,摩托羅拉和貝爾在美國開通了第一個商用行動電話服務 MTS,當時沒有人預料到移動技術在過去 60 年中會如此迅速地發展。如今,人們在旅行時更願意攜帶一個簡單的時尚裝置,比如 iPhone,來進行通話、上網、商務會議和移動辦公,而不是攜帶筆記型電腦、PDA、手機和尋呼機。

移動社會發生了什麼?關鍵的技術進步是通訊標準。自移動技術首次推出以來,它已經經歷了五代。技術標準的總體趨勢是使其更快、頻寬更大、更統一。

歷史發展

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蜂窩系統之前是第一代蜂窩電話的前身,因此有時被稱為 0G。蜂窩系統之前的技術包括對講機(PTT 或手動)、行動電話系統(MTS)、改進的行動電話服務(IMTS)和高階行動電話系統(AMTS)系統。

第一代系統於 1980 年代在美國首次推出。它是透過模擬訊號實現的,當時被認為是為數不多的奢侈品。1G 的標準包括 NMT(北歐行動電話)、AMPS(高階行動電話系統)、TACS(總訪問通訊系統)、C-450、Radiocom 2000 和 RTMI。這些標準在歐洲和北美的不同國家推出並使用。在亞洲,日本推出了最先進的標準,如 TZ-801、TZ-802、TZ-803 和 JTACS 標準。

第二代標準於 1991 年由芬蘭的 Radiolinja 首次在 GSM 上商業化推出。它是第一個數字加密標準,在頻譜上的效率顯著提高,從而允許行動電話的滲透率大幅提升。此外,2G 引入了移動資料服務,從 SMS 簡訊開始。根據所用多路複用的型別,2G 技術可以分為基於 TDMA 和基於 CDMA 的標準。主要的基於 TDMA 的 2G 標準包括 GSM,主要在歐洲;PDC,僅在日本;以及 iDEN,北美使用的專有網路。基於 CDMA 的標準 IS-95,在美國和亞洲部分地區使用。

第二代半移動系統是 2G 和 3G 移動技術之間的標準。它從電路交換域改進到分組交換域。它不一定比 2G 快,因為時間片的捆綁用於電路交換資料服務(HSCSD)。2G 標準包括 GPRS、HSCSD 和 WiDEN。

2.75 代移動技術,通常被稱為 GSM 增強資料速率演進 (EDGE)、增強 GPRS (EGPRS) 或 IMT 單載波 (IMT-SC),是 GSM 標準的擴充套件。它透過在現有的 GSM 時間片內切換到更復雜的編碼方法,允許提高資料傳輸速率。它非常接近 3G 技術。

第三代技術已經討論了多年。它於 1985 年由 ITU(國際電信聯盟)首次提出,並於 2001 年首次推出。3G 標準透過提高頻譜效率,支援更廣泛的更先進的服務,並具有更大的網路容量。服務包括廣域無線語音電話、音訊和影片訊號,所有這些都在移動環境中。3G 的資料傳輸速率下行鏈路高達 14.4Mbit/s,上行鏈路高達 5.8Mbit/s。3G 最被接受的標準是 W-CDMA、CDMA2000 和 TD-SCDMA。

第三代半是指高速下行鏈路分組接入 (HSDPA) 的移動標準。它提供可變擴充套件因子和快速功率控制。相反,它使用自適應調製和編碼 (AMC)、基站的快速分組排程和基站的快速重傳,即混合自動重傳請求 (HARQ),來提供改進的下行鏈路效能。

3.75 代透過改進高速上行鏈路分組接入 (HSUPA),擴充套件了 3.5G 的移動技術。它允許上行鏈路速度高達 5.76Mbps。HSUPA 使用分組排程器,但基於請求-授權原則,使用者請求傳送資料的許可權,排程器決定何時以及允許多少使用者傳送資料。但是,HSUPA 還允許使用者從使用者處啟動自發傳輸模式,稱為非排程模式。例如,非排程模式可以用於 VoIP 服務,它可以提供非常短的延遲時間和恆定的頻寬需求。

第四代移動技術應該提供一個更全面的解決方案,資料速率比以前任何一代都要高。雖然目前還沒有正式的 4G 定義,但 4G 的目標非常明確。它包括一個完全基於 IP 的整合系統,因此它可以支援高達 100Mbps 和 1Gbps 的速度作為 ADLS 網路,用於室內和室外、穩定和高度移動的環境。許多公司已經推出了其預 4G 標準,如 WiMAX、Flash-OFDM、3GPP 長期演進、UMB 和 IEEE 802.20。

參考文獻

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  • Prathima Agrawal 和 Cormac J. Sreenan,“無線連線:移動技術頻譜”,IEEE IT Pro,1999 年 7 月
  • Yu Cheng;Hai Jiang;Weihua Zhuang;Zhisheng Niu;Chuang Lin,“中國 3G/4G 無線網路的有效資源分配”,IEEE 通訊雜誌,第 43 卷,第 1 期,第 76-83 頁,2005 年 1 月
  • https://styx.uwaterloo.ca/~jscouria/GSM/gsmreport.html,於 2008 年 10 月 30 日訪問
  • Lyn Maddock,C. Chean,“電信技術標準”,線上提供 [1],於 2008 年 10 月 30 日訪問
  • Alberto Leon-Garcia,“通訊網路:基本概念和關鍵架構”,McGraw-Hill,2004 年
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