运营商网络制式频段信道

简介

  学习汇总一下通讯相关的网络制式频段,以及相应的三大运营商频率划分。

无线电信号的频谱划分

  频谱划分
  波段划分

网络制式

  网络制式

2G GSM

  我们国家的GSM网络最开始使用的频段只有GSM900MHz,后因人数增多线路压力变大,因此扩展出来了1800MHz频段来减压,当然现在所有的手机都至少是双频电话,也就是说会在900MHz和1800MHz之间选择一个线路压力小的稳定频段进行连接。理论上来说1800MHz因为频率高而有更好的穿透力,因此和900MHz配合,能够帮助用户获得更好的连接质量。目前我们国家的GSM网络主要是900MHz和1800MHz,包括一些欧洲国家使用的GSM频段也主要是900MHz和1800MHz。美国使用的GSM网络为850MHz和1900MHz。

  现在最LOW的手机也至少涵盖四频,不但可以让手机自由选择压力较小的频段,从而获得更好的连接质量,而且可以让手机在各个国家之间都可以漫游使用,省去了更换手机的麻烦。支持的GSM 2G频段为850,900,1800,1900MHz,属于四频GSM电话,它同时支持美国和中国/欧洲的GSM频段,可以在世界大多数地方使用。

  • 1800MHz的电波波长是900MHz的一半,因而其遭受的
    多径衰落和阴影效应将更加明显。
  • GSM1800系统的覆盖面积比GSM900小40%-58%。农村地区GSM1800的基站覆盖半径最高在10km;而在城市一般在0.6-1.1km左右。
  • 双频无线网络实质上是以GSM900网络为依托,以GSM1800网络覆盖区域构成的双层网络结构。为了充分发挥GSM1800系统的作用,提高网络的话务承载能力。

  • 特大城市(北京/上海)DCS1800已经实现全覆盖,DCS基站与GSM基站共站,DCS1800话务(语音和数据)吸收比例高,占全网30%。

  • 两个频段既承载语音又承载数据业务。
  • 中等城市以GSM900覆盖为主,城市高话务地区使用DCS1800基站分担业务。
  • 多数农村地区仍然使用GSM900单频网络覆盖,农村主要用GSM900较多,城市主要用DCS1800。

  2G系统

  • P-GSM,基准GSM-900频带
  • E-GSM,扩展GSM-900频带(包括基准GSM-900频带)
  • R-GSM,铁路GSM-900频带(包括基准和扩展GSM-900频带
  • T-GSM,集群无线系统-GSM
  • ER-GSM900,即为Extended Railway GSM 900, 在原铁路通信系统的基础拓宽了其频率范围(TX:873-915,RX:918-960)。

  GSM900与GSM1800的对应运营商频率信道

  频率信道

  GSM运营商频率信道

3G WCDMA

  3G是指第三代移动通信技术,是将无线通信与互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。联通3G采用全球通用WCDMA技术,全球第一个3G商用网络就是采用WCDMA制式。3G的最大优势在于无线数据传输速率的大幅提升,这为基于无线方式实现的行业应用的发展提供了广阔的空间。

  W-CDMA是一种由3GPP具体制定的,基于GSMMAP核心网,UTRAN(UMTS陆地无线接入网)为无线接口的第三代移动通信系统。WCDMA有Release 99、Release 4、Release 5、Release 6等版本。

  W-CDMA(宽带码分多址)是一个ITU(国际电信联盟)标准,它是从码分多址(CDMA)演变来的,在官方上被认为是IMT-2000的直接扩展,与市场上通常提供的技术相比,它能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。W-CDMA采用直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)、频分双工(FDD)方式,码片速率为3.84Mcps,载波带宽为5MHz.基于Release 99/ Release 4版本,可在5MHz的带宽内,提供最高384kbps的用户数据传输速率。W-CDMA能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信,速率可达2Mb/s(对于局域网而言)或者384Kb/s(对于宽带网而言)。输入信号先被数字化,然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输。窄带CDMA使用的是200KHz宽度的载频,而W-CDMA使用的则是一个5MHz宽度的载频。

  • 2009年初中国联通3G正式商用;
  • WCDMA网络速度快,网络演进最平滑,国际漫游范围广,用户体验好;
  • 全国所有联通3G基站都开通了HSPA+42M网络服务,最高上网下载速率为42Mbps,上行为2.8Mbps;
  • 联通采用全球最为成熟、稳定的WCDMA 3G网络技术,建成了全球最大的WCDMA 3G网络,覆盖全国;
  • 高铁线路、景区、乡镇基站覆盖广;

  WCDMA

  WCDMA频率范围:上行1940M–1955M ,下行2130M–2145M,带宽15M,上下行间隔为190M;

  • WCDMA的信道号(即所谓的绝对无线频率信道号)间隔为200KHZ,即0.2MHZ,则25个信道的带宽为25*0.2=5M,也就是说5M带宽包括25个信道。
  • 190M带宽所包含的信道为190/0.2=950个,即上下行间隔190M等同于950个信道加起来的带宽。
  • 上行信道为9713,对应频率为1942.6 MHZ。(1942.6 5=9713);下行信道为10663,对应频率为2132.6MHZ。(2132.6 5=10663)
  • 可以根据上行计算下行:信道号10663=9713+950 , 频率 2132.6M=1942.6M+190M。
      WCDMA频率信道

3G TD-SCDMA

  TD-SCDMA是Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分同步码分多址) 的简称,中国提出的第三代移动通信标准(简称3G),也是ITU批准的三个3G标准中的一个,以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。

  TD-SCDMA网络可能是有史以来最短命的一张3G(第三代移动通信)网络。随着4G时代的到来,中国移动将不再追加TD-SCDMA的新建投资。TD-SCDMA网络未来的目标是维护以保持网络稳定,逐步将过去发展的TD-SCDMA用户过渡到4G(第四代移动通信)网络上。这意味着从现在开始,TD-SCDMA网络将走向自然衰亡。上距2009年1月3G牌照发放,TD-SCDMA网络从2万个基站开始踏上商用之路,不过短短五年

  主要工作频段规划为时分双工(TDD)方式, 即1880~1920MHz、2010~2025MHz;补充工作频率为时分双工(TDD)方式,2300~2400MHz。因为第三代公众移动通信系统中TDD方式仅有我国的TD-SCDMA,称1880~1920MHz为A频段,称2010~2025MHz为B频段,称2300~2400MHz为C频段。

  • TD-SCDMA在频谱利用率、频率灵活性、对业务支持具有多样性及成本等方面有独特优势。
  • TD-SCDMA由于采用时分双工,上行和下行信道特性基本一致,因此,基站根据接收信号估计上行和下行信道特性比较容易
  • D-SCDMA采用不需成对频率的TDD双工模式以及FDMA/TDMA/CDMA相结合的多址接入方式,使用1.28 Mcps的低码片速率,扩频带宽为1.6 MHz(在1.6 MHz带宽上理论峰值速率可达到2.8 Mbps),同时采用了智能天线、联合检测、上行同步、接力切换、动态信道分配等先进技术。

  TD-SCDMA

3G CDMA2000

  CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000) 是一个3G移动通讯标准,国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口,也是2G CDMAOne标准的延伸。 根本的信令标准是IS-2000。CDMA2000与另一个3G标准WCDMA不兼容。

  CDMA2000是由美国高通公司提出。它采用多载波方式,载波带宽为1.25MHz。CDMA2000共分为两个阶段:第一阶段将提供每秒14Kbit/s的数据传送率,而当数据速度加快到每秒2Mbit/s传送时,便是第二阶段。

  cdma2000的标准共有5个版本,分别为:Release0、ReleaseA、ReleaseB、ReleaseC、ReleaseD

  CDMA2000频率范围:上行1920~1935MHz,下行2110~2125MHz,共15MHz×2。

  CDMA2000

  • 具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点,可以大量减少投资和降低运营成本。
  • CDMA,就是利用扩展频谱的通讯技术,因而可以减少手机之间的干扰,并且可以增加用户的容量,而且手机的功率还可以做的比较低,不但可以使使用时间更长,更重要的是可以降低电磁波辐射对人的伤害。
  • 在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信。
  • 由于使用相同的载频,许多用户共用一个信道,强信号对弱信号有着明显的抑制作用,从而产生“远-近”效应,影响用户通话。采用功率控制技术解决“远-近”效应。
      CDMA2000标准的演进发展路线
      CDMA2000标准发展

4G LTE

  第四代移动通信技术,该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式(严格意义上来讲,LTE只是3.9G,作为3.9G移动互联网技术,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)。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。

  第四代移动通信系统可称为广带 (Broadband) 接入和分布网络,具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力,数据率超过UMTS,是支持高速数据率(2~20Mb/s)连接的理想模式,上网速度从2Mb/s提高到100Mb/s,具有不同速率间的自动切换能力。

  4G手机系统下行链路速度为100mbps,上行链路速度为30mbps。其基站天线可以发送更窄的无线电波波束,在用户行动时也可进行跟踪,可处理数量更多的通话。

  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。

  • 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。
  • 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

  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

  LTE

  FDD-LTE频段信息

  FDD-LTE频率信道

  FDD-LTE频段频率信道

  TDD-LTE频段信息

  TDD-LTE频率信道

  TDD-LTE频段频率信道

  4G手机主要使用B1、B3、B38、B39、B40、B41。FDD-LTE的理论最高速度更快,基站覆盖更广,适合郊区、公路铁路等广域覆盖。TD-LTE适合热点区域覆盖,FDD适合广域覆盖。移动的B38和B39频段为TDD-LTE主力频段,由各地测试反馈,大中城市多为B38频段覆盖,而B39多覆盖于于县城、农村等开阔地带。Band40主要为室内覆盖,Band41主要为主城区覆盖。Band39是TD-SCDMA转上来的,频率低覆盖范围大。通过大数据知道频段使用情况:B39>B38>B3>B40>EGSM900>DCS1800>B41>WCDMA B1>B1

  频段频率信道汇总

5G NR

  3GPP已指定5G NR 支持的频段列表,5G NR频谱范围可达100GHz,指定了两大频率范围。Frequency range 1 (FR1):就是我们通常讲的6GHz以下频段,最大信道带宽100MHz。Frequency range 2(FR2):就是毫米波频段,最大信道带宽400MHz。

  5G

  5G NR支持16CC载波聚合,由于5G NR定义了灵活的子载波间隔,不同的子载波间隔对应不同的频率范围,具体如下:

  5G子载波间隔

  前5G频谱划分的初步方案是,中国电信与中国联通将分别获得3.5GHz左右的各100MHz频谱资源,中国移动获得2.6GHz附近的100MHz频谱资源。

  5G NR频段分为:FDD、TDD、SUL和SDL;SUL和SDL为辅助频段(分别代表上行和下行);与LTE不同,5G NR频段号标识以“n”开头。5G NR包含了部分LTE 频段,也新增了一些频段。目前,全球最有可能优先部署的5G频段为n77、n78、n79、n257、n258和n260,就是3.3GHz-4.2GHz、4.4GHz-5.0GHz和毫米波频段26GHz/28GHz/39GHz。

  FR1 (450 MHz–6000MHz):

  FR1

  FR2 (24.25GHz-52.6GHz):

  FR2

  相关内容部分来自于友情链接[无线通信频率分配] [无线频谱资源分配]