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UMTS 通訊協定及通訊協定測試


簡介

行動通訊的演進:初期, 1G 至 3G

19 世紀末,電磁波首次發現可作為通訊介質。在 1940 年代後期,美國推出第一個提供行動電話服務 (車載電話) 的系統,1950 年代初期歐洲也隨後推出。那些早期的「單細胞系統」嚴重受限於流動性、低容量、有限服務和語音品質不佳等制。設備重量重、體積大、價格昂貴且易受干擾。由於這些限制,1980 年代初在全球註冊的使用者不到一萬名。

第一代 (1G):類比行動電話

1970 年代後/1980 年代初引進行動電話系統,代表了行動通訊的躍進 (特別是在容量和行動性)。半導體技術和微處理器製造出體積更小、重量更輕和更先進的行動系統,遍及更多的使用者。這些第一代行動電話系統仍只能傳輸類比語音資訊。最突出的 1G 系統是 AMPS  (Advanced Mobile Phone System)、NMT (Nordic Mobile Telephone) 和 TACS (Total Access Communication System)。隨著 1G 的推出,手機市場呈現 30-50 % 的年均增長率,到 1990年,使用者人數已上升至近 20 萬。

第二代 (2G ):多重數位系統

傳輸品質、系統容量和覆蓋範圍等改善需求推動了 2G 行動電話系統的發展。在半導體技術和微波裝置的進一步發展也將數位傳輸帶入行動通訊。語音傳輸仍然佔空中線路的主導地位,但傳真、簡訊和資料傳輸的需求也正在迅速增長。輔助服務 (如防欺詐和使用者資料加密) 已經成為標準功能,可媲美於固定網路。 2G行動電話系統包括 GSM (全球行動通訊系統)、D-AMPS (數位 AMPS)、CDMA (編碼區分多址) 和 PDC (個人數位通訊) 等。

今天,多個 1G 和 2G 標準適用於全球行動通訊。不同的標準服務於不同的應用有不同程度的行動性、效能和服務區 (尋呼系統、無線電話、無線本地迴路、專用行動無線電、行動電話系統和行動衛星系統)。很多標準都只能在一個國家或地區使用,而且大多數均不相容。GSM 是行動電話標準 (GSM 900 、GSM-R、GSM1800 和 GSM1900 和 GSM400 ) 最成功的系列,利用國際漫遊功能,在約 140 個國家和 400 個網路中支援了世界上 2.5 億的行動電話使用者 (全球共約 4.5 億)。

2G 到 3G:GSM 演進

GSM900 的標準化第一階段是由 ETSI 於 1990 年完成,其中包括用於 GSM 網路操作的所有必要定義。定義了數個遠程和承載服務 (包括高達 9.6 kbit/s 的資料傳輸),但只提供一些很基本的補充服務。因此,第 2 階段 (1995) 即提高了 GSM 標準,納入各種補充服務,可與數位固定網路的 ISDN 標準媲美。而 1996 年,ETSI 決定進一步增強 GSM 功能,在年度第 2+ 階段版本中納入了 3G 功能。

GSM 第 2+ 階段版本引入了重要的 3G 功能,如 CAMEL 智慧型網路服務、增強的語音編解碼器 EFR 和AMR、高資料速率服務,以及包含 HSCSD、GPRS 和 EDGE 的全新傳輸原理。UMTS是 3G GSM 的後繼標準,利用 GSM 第 2+ 階段增強核心網路與 GSM 向下相容。