移动通信的发展趋势论文

移动通信的发展趋势内容摘要：本文主要讲诉了21世纪移动通信技术和市场飞速发展，在新技术和市场需求的共同作用下，当前移动通信的发展状况、历史，演进，还讲诉到了当前流行的各种移动通信标准的发展情况和优缺点，以及运营情况。未来移动通信技术将呈现以下几大趋势：网络业务数据化、分组化，移动互联网逐步形成；网络技术数字化、宽带化；网络设备智能化、小型化；应用于更高的频段，有效利用频率；移动网络的综合化、全球化、个人化；各种网络的融合；高速率、高质量、低费用。这正是第四代（4G）移动通信技术发展的方向和目标。关键词：移动通信发展状况历程第四代移动通信（4G）1目录第一章当前移动通信的发展第一节移动通信的概述21.1定义21.2移动通信的特点2第二节当前移动通信的发展状况、历史，演进22.1当前移动通信的发展状况22.2移动通信的历史32.3移动通信的演进5第二章当前流行的各种移动通信第一节3G移动通信标准6第二节各种移动通信标准的发展情况和优缺点72.1发展史72.2移动通信标准的优缺点10第三节运营情况10第三章第四代移动通信第一节4G移动通信技术综述14第二节第四代移动通信142.1主流标准142.24G的主要优点142.34G的主要缺点172.44G的技术特点19第三节4G通信系统的关键技术20第四节第四代移动通信发展状况224.1国际上第四代移动通信发展状况224.2我国4G发展的状况23第四章总结和展望2第一章当前移动通信的发展第一节移动通信的概述1.1定义现代社会是信息的社会，而信息的转输需要进行大量的通信。由于人们对通信的要求越来越高，任何时间、任何地点、向任何个人提供快速可靠的通信服务已成为未来通信的目标。要实现这个目标，移动通信起到了非常重要的作用。所谓移动通信，指移动体之间或移动体与固定体之间的通信，即通信中至少有一方可移动。常见的移动通信系统有：无线寻呼、无绳电话、对讲机、集群系统、蜂窝移动电话（包括模拟移动电话、GSM数字移动电话等）、卫星移动电话等。移动通信经历了近一百年的发展，特别是近十年来，其发展速度惊人。移动通信从最初的单电台对讲方式发展到现在的系统和网络方式；从小容量到大容量；从模拟方式到数字方式。可以说，现代的通信是当代电子技术、计算机技术、无线通信、有线通信和网络技术的产物1.2移动通信的特点移动通信与固定物体之间的通信比较起来，具有一系列的特点，主要是：(1)移动性。就是要保持物体在移动状态中的通信，因而它必须是无线通信，或无线通信与有线通信的结合。(2)电波传播条件复杂。因移动体可能在各种环境中运动，电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多卜勒效应等现象，产生多径干扰、信号传播延迟和展宽等效应。(3)噪声和干扰严重。在城市环境中的汽车火花噪声、各种工业噪声，移动用户之间的互调干扰、邻道干扰、同频干扰等。(4)系统和网络结构复杂。它是一个多用户通信系统和网络，必须使用户之间互不干扰，能协调一致地工作。此外，移动通信系统还应与市话网、卫星通信网、数据网等互连，整个网络结构是很复杂的。(5)要求频带利用率高、设备性能好。第二节当前移动通信的发展状况、历史，演进2.1当前移动通信的发展状况目前全球范围内模拟移动通信已经基本退出历史舞台，占据移动通信市场98%以上的为第二代移动通信(2G)和二代半(2.5G)网络，第三代移动通信（3G）3则已经步入规模商用阶段，在今后几年内将是3G和2G长期并存发展的时期。随着技术的不断演进，频谱效率越来越高，支持的速率也越来越高。从目前2G/2.5G的几十kbps，3G初期的几百kbps,增加到3G增强型的几Mbps，然后在3G进一步增强型的几十到上百Mbps，再到超3G(B3G)的上百Mbps-1Gbps。2.2移动通信的历史现代移动通信的发展开始于本世纪20年代，大致经历了五个发展阶段。第一阶段从本世纪20年代至40年代，为早起发展阶段。首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统，其代表是美国底特律市警察是用的车载无线电系统。该系统工作频率为30—40MHz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。第二阶段是40年代中期至60年代初期。在此期间内，加公用移动通信业务开始温室。1946年，根据美国联邦通信委员会(FCC)的计划，贝尔系统在圣路易斯城建立了世界第一个公用汽车电话网，称为“城市系统”。当时是用三个频道，间隔为120KHz,通信方式为单工，随后，西德（1950年）、法国（1956年）、英国（1959年）等国家相继研制了公用移动电话系统。美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。这一阶段的特点是从专用的移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工，网的容量较小。第三阶段是从60年代中期至70年代中期。再次期间美国推出了改进型移动电话系统（1MTS），是用150MHz和450MHz频段，采用大区制、中小容量，实现了无限频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。德国也退粗话了具有相同技术水平的B网。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、小中容量，是用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。第四阶段从70年代中期至80年代中期。这是移动通信蓬勃发展时期。1979年底，美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统（AMPS），机那里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。到1985年3月已经扩展到47个地区，约10万移动用户。其他工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。日本于1979年推出800MHz汽车电话系统（HAMTS），在东京、大胶、神户等地区投入商用。西德于1984年完成C网，频段为450MHz。英国在19854年开发出全国地质荣欣系统（TACS），首先在伦敦投入使用，以后覆盖了全国，频段为900MHz。法国开发出450系统。加拿大推出450MHz移动电话系统MTS。瑞典等北欧过于1980年开发出NMT—450移动通信网，并投入使用，频段为450MHz。这一阶段的特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅速发展。移动通信大发展的原因，除了用户要求迅猛增加着一主要推动力之外，还有几方面技术进展所提供的条件。首先，微电子技术在这一时期得到长足发展，这是的通信设备的小型化、微型化有了可能性，各种轻便电台被不断地推出。其实，提出并形成了移动通信体制。随着用户数量增加，大区制所能提供的容量很快饱和，这就必须探索新体制。随着用户数量则加，大区制所能提供的容量很快饱和，这就必须探索新体制。在这方面最重要的突破时贝尔实验室在70年代提出的蜂窝网的概念。蜂窝网，即所谓小区制，由于事先了频率再用，打打提高了系统容量。可以说，蜂窝概念真正解决了公用移动通信系统要求容量大于频率资源有限的矛盾。第三方面进展是随着大规模集成电路的发展而出现的微处理器技术日趋成熟以及计算机技术的迅猛发展，从而为大型通信网的管理与控制提供了技术手段。第五阶段从80年代中期开始。这是数字移动通信系统发展成熟时期。以AMPS和TACS为代表的第一代蜂窝移动通信网是模拟系统。模拟蜂窝网虽然取得很大的成功，但也暴露了一些问题。例如，频谱利用率低，移动设备复杂，费用比较贵，业务种类手限制以通话容易被窃听等，最主要的问题是其容量已不能满足日益增长的移动用户需求。觉接这些问题的方法是开发新一代数字蜂窝移动通信系统。数字无线传输的频谱利用率高，可大大提高系统容量。另外数字网能提供语音、数据多种业务服务，并与ISDN等兼容。事实上，早在70年代末期，当模拟蜂窝系统还处于开发阶段是，一些发达国家就着手数字蜂窝移动通信系统的研究。到80年代中期，欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网（GSM）的体系。随后美国和日本也制定了各自的数字移动通信体制，泛欧网GSM于1991年7月开始投入商用，已于1995年覆盖欧洲主要城市、机场和公路。可以说，在未来十多年内数字蜂窝移动通信将处于一个大发展时期及有可能成为陆地公用移动通信5的主要系统。与其他现代技术的发展一样，移动通信技术的发展也呈现加快的趋势，目前，当数字蜂窝网刚刚进入实用阶段，正方兴末艾之时，关于未来移动通信的讨论也已如火如荼的展开。各种方案纷纷出台，其中最热门的是所谓个人移动通信网。关于这种系统的概念和结构，各家解释并未抑制。但有一点是肯定的，即未来移动通信系统将提供全球性优质服务，真正实现在任何时间、任何地点。向任何人提供通信服务者一移动通信的最高目标。2.3移动通信的演进随着移动通信和互联网的迅猛发展以及固定和移动宽带化的发展趋势，通信网络和业务正在发生着根本性的变化。体现在两大方面：一是提供的业务将从以传统的通话业务为主，行啊这提供综合信息服务的方向发展。二十通信的主体将从主要是人与人之间的通信，扩展到人与物、物与物之间的通信。通信将渗透到人们日常生活的整个社会的方方面面。而顺应着一强大的需求的相关行业都将融合在一起，通过一系列信的技术、信的业务和应用来满足这个趋势的需求。融合将是多个层次的，包括网络融合、业务融合和终端的融合。特别是固定网与移动网的融合成为发展的大趋势，而且已经在技术上、市场需求上和设备方面逐渐具备条件。6第二章当前流行的各种移动通信第一节3G移动通信标准包括CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA■cdma2000CDMA2000也称为CDMAMulti—Carrier，CDMA2000是由窄带CDMA(CDMAIS95)技术发展而来的宽带CDMA技术，也称为CDMAMulti-Carrier，它是由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G，建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先面世。该标准提出了从CDMAIS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演进策略。CDMA20001x被称为2.5代移动通信技术。CDMA20003x与CDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术，通过采用三载波使带宽提高。目前中国电信正在采用这一方案向3G过渡，并已建成了CDMAIS95网络。技术特点：·直接序列扩频码分多址，频分双工FDD方式；·EV-DORelA版本可在1.25MHz的带宽内提供最高3.1Mbps的下行数据传输速率；■WCDMA全称为WidebandCDMA，也称为CDMADirectSpread，意为宽频分码多重存取，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。W-CDMA的支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。该标准提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演进策略。这套系统能够架设在现有的GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡。预计在GSM系统相当普及的亚洲，对这套新技术的接受度会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场优势。技术特点：·直接序列扩频码分多址，频分双工FDD方式；7·基于R99/R4版本，扩展到R5,R6,可在5MHz的带宽内，提供最高21Mbps的用户数据传输速率；■TD-SCDMA全称为TimeDivision-SynchronousCDMA(时分同步CDMA)，该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出，但技术发明始于西门子公司，TD-SCDMA具有辐射低的特点，被誉为绿色3G。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当