移动通信的发展和趋势

学号：144402103 姓名：徐乐

前言

移动通信是移动体之间的通信，或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人，也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。

移动通信从19世纪90年代末出现，发展至如今，在这一百多年的时间里发生了天翻地覆的变化。

一、 移动通信的发展历程

现代移动通信技术的发展始于上世纪20年代，大概分为4个阶段。

1、第一阶段

从20世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。在这期间，初步进行了一些传播特性的测试，并且在短波几个频段上开发了专用移动通信系统。可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低，工作方式为单工或半双工方式。

2、第二阶段

从20世纪40年代中期至60年代初期。在此期间，公用移动通信业务开始问世。这一阶段的特点是从专用移动网向公用网过渡，接续方式为人工，网络的容量较小。

3、第三阶段

从20世纪60年代中期至70年代中期。可以说，这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段，其特点是采用大区制、中小容量，采用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。

4、第四阶段

从20世纪70年代中后期至今。在此期间，由于蜂窝理论的应用，频率复用的概念得以实用化。蜂窝移动通信系统是基于带宽或干扰受限，它通过分割小区，有效地控制干扰，在相隔一定距离的基站，重复使用相同的频率，从而实现频率复用，大大提高了频谱的利用率，有效地提高了系统的容量。同时，由于微电子技术、计算机技术、通信网络技术以及通信调制编码技术的发展，移动通信在交换、信令网络体质和无线调制编码技术等方面有了长足的发展。这是移动通信蓬勃发展的时期，其特点是通信容量迅速增加，新业务不断出现，通信性能不断完善，技术的发展呈加快趋势。

蜂窝移动通信系统发展阶段

1G

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。

1、发展阶段：

20世纪70年代中期至80年代中期。1978年底，美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统（AMPS），建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。1983年，首次在芝加哥投入商用。同年12月，在华盛顿也开始启用。之后，服务区域在美国逐渐扩大。

2、主要技术：

主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。

3、代表系统：

移动电话系统（AMPS），全球接入通信系统（TACS）

2G

为了弥补模拟移动通信系统的不足提出了第二移动通信系统—数字蜂窝移动通信系统

1、发展阶段：

20世纪80年代中期至20世纪末，是2G这样的数字移动通信系统发展和成熟的时期。早在1983年，欧洲开始开发GSM。GSM是数字TDMA系统，1991年在德国首次部署，它是世界上第一个数字蜂窝移动通信系统。1988年，NA-TDMA（北美TDMA）—有时也叫DAMPS(数字AMPS)在美国作为数字标准得到了表决通过。1989年，美国Qualcomm公司开始开发窄带CDMA。1995年美国电信产业协会（TIA）正式颁布了N-CDMA的标准，即IS-95A。随着IS-95A的进一步发展，于1998年TIA制订了新的标准IS-95.

2、主要技术：

欧洲的GSM和美国的CDMA采用GSM GPRS、CDMA的IS-95B技术，数据提供能力可达115.2kbit／s，全球移动通信系统（GSM）采用增强型数据速率（EDGE）技术，速率可达384kbit／s。

3、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、目前已全球化。

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。

4、主要特点：

第二代移动通信系统采用了数字化，具有保密性强，频谱利用率高，能提供丰富的业务，标准化程度高并为用户提供无缝的国际漫游。使得移动通信得到了空前的发展，从过去的补充地位跃居通信的主导地位。

3G

1、发展背景

在第二代数字移动通信系统中，通信标准的无序性所产生的百花齐放局面，虽然极大地促进了移动通信前期局部性的高速发展，但也较强地制约了移动通信后期全球性的进一步开拓，即包括不同频带利用在内的多种通信标准并存局面，使得“全球通”漫游业务很难真正实现，同时现有带宽也无法满足信息内容和数据类型日益增长的需要。第二代移动通信所投入的巨额软硬件资源和已经占有的宠大市场份额决定了第三代移动通信只能与第二代移动通信在系统方面兼容地平滑过渡，同时也就使得第三代移动通信标准的制定显得复杂多变，难以确定。

2、发展阶段：

自2000年左右开始，伴随着对第三代移动通信的大量论述，以及2.5G（B2G）产品GPRS（通用无线分组业务）系统的过度，3G走上了通信舞台的前沿。

3、主要技术标准有三种：

欧洲的WCDMA系统、美国的CDMA2000系统和中国的TD-SCDMA系统。

4、主要特点：

（1）具有全球范围设计的，与固定网络业务及用户互连，无线接口的类型尽可能少和高度兼容性；

（2）具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性；

（3）具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能；

（4）具有在2GHz左右的高效频谱利用率，且能最大程度地利用有限带宽；

（5）移动终端可连接地面网和卫星网，可移动使用和固定使用，可与卫星业务共存和互连；

（6）能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务；

（7）支持分层小区结构，也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接；

（8）语音只占移动通信业务的一部分，大部分业务是非话数据和视频信息；

（9）一个共用的基础设施，可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司；

（10）手机体积小、重量轻，具有真正的全球漫游能力；

（11）具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数，而不是以距离为收费参数的新收费机制。

4G

1、发展背景：

虽然3G较之2G可以提供更大容量、更加的通信质量并且支持多媒体应用，但是随着人们对3G技术及其应用研究的不断深入，3G技术在支持IP多媒体业务、提高频谱利用率以及资源综合优化等方面的局限性也渐露端倪，推动了第四代移动通信系统的产生。

2、主要技术：

以正交频分复用（OFDM）技术为核心

3、技术标准：

国际电信联盟(ITU)已经将WiMax、HSPA+、LTE、LTE-Advanced、WirelessMAN-Advanced纳入到4G标准里，目前4G标准已经达到了5种。

4、主要优势：

如果说2G、3G通信对于人类信息化的发展是微不足道的话，那么未来的4G通信却给了人们真正的沟通自由，并彻底改变人们的生活方式甚至社会形态。它具有一下主要特点：

（1）通信速度更快

（2）网络频谱更宽

（3）通信更加灵活

（4）智能性能更高

（5）兼容性能更平滑

（6）提供各种增值服务

（7）实现更高质量的多媒体通信

（8）频率使用效率更高

（9）通信费用更加便宜

二、 移动通信发展的趋势

1、多媒体技术

未来的通信将会越来越智能化，功能也将会越来越多样化。其中，多媒体技术也将飞速发展。多媒体信息同传、无线数据高速传输、动态影像传送、无线网络游戏、语音同步翻译、手机钱包等多媒体技术的应用将会越来越成熟

2、远程控制技术

远程控制是在网络上由一台电脑（主控端Remote/客户端）远距离去控制另一台电脑（被控端 Host/服务器端）的技术，主要通过远程控制软件实现。　 　　

远程控制软件工作原理：远程控制软件一般分客户端程序(Client)和服务器端程序(Server)两部分，通常将客户端程序安装到主控端的电脑上，将服务器端程序安装到被控端的电脑上。使用时客户端程序向被控端电脑中的服务器端程序发出信号，建立一个特殊的远程服务，然后通过这个远程服务，使用各种远程控制功能发送远程控制命令，控制被控端电脑中的各种应用程序运行。

3、自动控制技术

自动控制是相对人工控制概念而言的。指的是在没人参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。

4、全球定位技术（移动超精确定位）

利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球定位系统，简称GPS。GPS功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素；这三个要素缺一不可；通过这三个要素，可以提供车辆防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。

5、身份识别技术

射频识别技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。（注：射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID），是20世纪80年代发展起来的一种新兴自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

三、总结语

随着时代的发展，人们对移动通信的要求也越来越高，期望也越来越高。人们希望可以得到更人性化的体验、更全面的服务、更低的资费。目前提出的5G移动通信还是仅仅将移动通信速率作为第一指标，这意味着未来的移动通信技术还有很大的发展空间与发展需求。更好的使用体验，更智能化的人机体验等等，这都需要未来移动通信技术的不断发展。速度应该只是移动通信技术的一个指标，并不是一个完整的衡量的指标。在一般的商用过程中还要注意控制成本，就目前来说，移动通信的资费还是过高，移动通信的体验还不是很完善，特别是在一些偏远的地区。所以未来的移动通信还有很长的一段路要走。

移动通信发展历史及趋势