移动电话网络
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绝大多数无线移动通信网络是数码信号制式的,除了可以进行语音通讯以外,还可以收发短信、MMS、以及透过转接连上互联网。
目前在全球范围内使用最广是的第四代行动通讯技术(4G),在台湾和中国大陆以LTE规格的4G通讯网络最为普及。移动通信的新式标准正在向第五代移动通讯技术逐渐迁移。[1]
发展历史
0G
0G是前蜂巢式技术(Pre-cellular)时代或前移动通信时代。Push-to-talk、移动电话系统(MTS)、改进型移动电话系统(IMTS)、AMTS、OLT、MTD、Autotel/PALM 、ARP等都是属于0G技术。1966年Televerket在挪威开设了第一家手动移动电话系统。稍后挪威成为欧洲第一个获得自动移动电话系统国家。1971年芬兰成为第一个公开采用 Autoradiopuhelin (ARP) 的商业移动电话网络的国家。1972年西德成为第二个公开商用移动电话网络的国家。
1G
第一代移动电话网络(1G)是指使用模拟信号的移动式电话。最先研制出这一代移动电话的是美国摩托罗拉(Motorola)公司的马丁·库珀博士。这种手机有多种制式,如NMT、AMPS(类比式移动电话系统)、TACS,但是基本上使用频分复用方式只能进行语音通讯,收讯不稳定,且保密性不足,无线频宽利用不充分。此种手机类似于简单的无线电双工电台,通话时锁定在一定频率,所以使用可调频电台就可以窃听通话。这个时候,语音传播是模拟的,只能传输语音流量。
在台湾,第一代的模拟式移动电话网络(使用北美AMPS系统)于公元1989年(民国78年)由交通部电信总局引进,民国86年电信民营化时正式取得执照,而于公元2001年(民国90年)11月正式退出电信服务市场。模拟式移动电话原来所分配的090、091字头门号,分别转为第二代GSM移动电话网络之下的0910、0911字头门号。
2G/2.5G
第二代移动电话,到公元2015年左右之时仍是世界上分布最广泛的手机网络服务。采用欧洲规格的GSM、CDMA或者PHS这些十分成熟的标准,具有稳定的通话质量。该类手机具有通话和一些如时间日期等传送的手机通讯技术,一般定义为无法直接传送如电子邮件、软件等资讯;只具有通话和一些如时间日期等传送的手机通讯技术规格。在第二代移动电话网络的发展过程当中,为了适应日益增加的数据通讯需求,一些加强型的传输标准也依次在手机上得到支援,例如GPRS、EDGE和WAP服务。最常见的2.5G系统就是GPRS系统。一些手机厂商也将自己的一些手机称为2.75G手机,其特色就是拥有比GPRS速率更快的EDGE功能。
在台湾,第二代的数码式移动电话网络于公元1997年(民国86年)由电信业自由化政策实施之后的几大业者分别取得执照开始营运,执照期限原在公元2013年(民国102年)到期,而经过带宽使用执照的延期措施之后,于公元2017年(民国106年)6月正式退出电信服务市场。
3G/3.5G
第三代移动通信系统自公元1990年代末期开始研发,于公元2000年代前中期开始在世界各国陆续开始服务,目前已经逐渐得到广泛的应用。第三代手机的开始目标之一是开发一种可以轻易地连接上网络,并能在全球通用的无线通讯系统。但是,实际上在最后还是逐渐演变出了多种不同的制式规格,目前在世界上主要有W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA等规格在竞争。这些新的规格都基于CDMA(码分多址)技术,在带宽利用和数据通讯方面都有进一步发展。而在高速数据传输和蜂窝移动通讯技术方面,于2007年10月新增WiMAX标准为第四种技术体制。
3.5G采用HSPA及HSPA+。可以让使用者享用7.2M到42M的下载速率。在提供高速数据服务的同时,安全性也得到了改善,3.5G手机偏重于安全和数据通讯。一方面加强个人隐私的保护,另一方面加强数据业务的研发,更多的多媒体功能被引入进来,手机具有更加强劲的运算能力,不再只是个人的通话和文字资讯终端,而是更多功能性的选择。移动办公及对通讯的强劲需求将使得手机与个人电脑的融合趋向加速,手机将逐渐拥有个人电脑的功能,这方面,在中国的手机市场上已经得到了充分的体现。
在台湾,第三代的数码式移动电话网络于公元2002年(民国91年)由历经合并和增设之后的五大业者所分别取得执照,CDMA2000系统在2003年(民国92年)开始营运,其他系统在2005年(民国94年)开始营运。在公元2008~2011年间智能移动电话逐渐普及之后,取代原先的GSM(2G)系统,成为移动电话服务的主力。CDMA2000系统营运至公元2017年(民国106年),其他3G网络则营运至公元2018年(民国107年)。
4G/4.5G
第四代移动电话网络是在公元2010年代中期之时世界上所普遍使用的高速移动网络,可分为TDD-LTE(分时型长期演进技术)、FDD-LTE(分频型长期演进技术)及WiMAX(IEEE 802.16m);而TDD-LTE、FDD-LTE规格在结构上已经进行了统一。第四代移动电话网络最重要的功能,就是搭配能够上网执行各种网络服务的智能手机。第四代的移动电话技术将一般传统的语音通讯完全当作是数据分组加以传输,这是和之前第三代网络非常不同的地方。由于作为第四代移动网络终端的智能手机在功能上已经犹如小型电脑一般,因此第四代移动网络与其说是数码式的高速电话通讯网络,更不如形容为是一种可以随着基站扩展使用范围的巨大互联网(Internet)服务网络。
4.5G采用LTE Advanced Pro,其概念由NOKIA 于 2014 年底首次提出,并于 2015 年 10 月被 3GPP 确认成为LTE的新标准。正如名字所示意般,4.5G 是 LTE、LTE Advanced 的进一步技术演进,亦是各大网络商进入 5G 前的重要一站。4.5G透过聚合载波、4x4 MIMO 以及256 QAM 等技术,网络商可提供服务的 4G 网络容量及下载速度会较以往更多更快,有助解决网络塞车等问题。
在台湾,第四代数码式移动电话于公元2014年(民国103年)开始营运,在2017年接收第二代移动电话执照到期撤除之后所留下的通讯带宽。为智能手机行动上网服务的主力。
5G
5G,是英文fifth-generation的缩写,指的是第五代移动电话系统,也是4G之后的延伸,规格已在2018年正式确立,正在朝向商用网络实际营运的目标发展当中。
参考文献
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