毕业论文——移动通信发展历程与趋势.doc

1、移动通信发展历程与趋势摘要: 摘要:本文简单讲述了移动通信的发展历程,将其分成五个阶段.详述了 1 到 4G 通信技术的特点,主要技术,性能指标和关键技术及相应的优缺点,并对各个阶段的技术进行 了比较 ; 然后分析了世界移动通信的整体发展趋势. 最后给出我国的移动通信方面的发展历程,我国移动通信网络的规模和用户总量均居世界第一. 关键词: 移动通信 发展历程 趋势 GSM CDMA History and Trend of Mobile Communication(Information Engineering, South China University of Technology, Gu

2、angdong, Guangzhou, 510641, China)Abstract: This paper briefly introduces the development of mobile communication.And put it into five periods. It also tells us the special parts of mobile communication from the first to fourth generation and the difference between them. Then the trend of its develo

3、pment is predicted .Last, the mobile communication development of China is expressed,the scale and the Amount of which is the first in the world. Key words: mobile communication system;development course;trend;GSM; CDMA 1.引言在过去的 10 年中, 世界电信发生了巨大 的变化, 移动通信特别是蜂窝小区的迅速发 展,使用户彻底摆脱终端设备的束缚,实现 完整的个人移动性, 可靠的

4、传输手段和接续 方式.进入 21 世纪,移动通信将逐渐演变成 社会发展和进步的必不可少的工具. 移动通 信技术越来越受到人们的关注, 移动通信技 术的发展过程也是有其可比性的, 因此在关 注移动通信技术发展的同时, 了解一些其过 去的发展历史和过程对我们研究和展望未 来移动通信技术的发展是很有益处的. 车,轮船,收音机等在移动状态中的物体. 移动通信系统由两部分组成:(1) 空间系统; (2) 地面系统:卫星移动无线电台和天线; 关口站,基站. 2.2 移动通信的分类移动通信的种类繁多. 按使用要求和工作场 合不同可以分为:(1)集群移动通信, 也称大区制移动通信. 它的特点是只有一个基站,

5、天线高度为几十 米至百余米,覆盖半径为 30 公里,发射机 功率可高达 200 瓦. 用户数约为几十至几百, 可以是车载台,也可是以手持台.它们可以 与基站通信 , 也可通过基站与其它移动台及 市话用户通信,基站与市站有线网连接. (2)蜂窝移动通信, 也称小区制移动通信. 它的特点是把整个大范围的服务区划分成 许多小区,每个小区设置一个基站,负责本 小区各个移动台的联络与控制, 各个基站通 过移动交换中心相互联系, 并与市话局连接. 利用超短波电波传播距离有限的特点, 离开 2.移动通信基础知识 2.移动通信基础知识 2.1 移动通信简介移动通信可以说从无线电通信发明之日 就产生了.1897

6、 年 ,MG 马可尼所完成的 无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之 间进行的,距离为 18 海里. 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 一定距离的小区可以重复使用频率, 使频率 资源可以充分利用.每个小区的用户在 1000 以上, 全部覆盖区最终的容量可达 100 万用户.(3)卫星移动通信.利用卫星转发信号也 可实现移动通信, 对于车载移动通信可采用 赤道固定卫星,而对手持终端,采用中低轨 道的多颗星座卫星较为有利.(4)无绳电话.对于室内外慢速移动的手 持终端的通信,则采用小功率,通信距离近 的,轻便的无绳电话机.它们可以经过通信

7、 点与市话用户进行单向或双方向的通信.3.移动通信发展历史 3.1 移动通信的五个阶段第一阶段从 20 世纪 20 年代至 40 年代, 为早期发展阶段.在这期间,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使用的车载无线电系 统.该系统工作频率为 2MHz,到 40 年代 提高到 3040MHz,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. 第二阶段从 40 年代中期至 60 年代初期. 在此期间内,公用移动通信业务开始问世. 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 上第一个

8、公用汽车电话网, 称为“城市系统“. 当时使用三个频道,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 是从专用移动网向公用移动网过渡, 接续方 式为人工,网的容量较小 . 下图为移动通信技术演进路线 : 第三阶段从 60 年代中期至 70 年代中 期.在此期间,美国推出了改进型移动电话系统(IMTS),使用 150MHz 和 450MHz 频 段,采用大区制,中小容量,实现了无线频 道自动选择并能够自动接续到公用电话网. 德国

9、也推出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,中小容量, 使用 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.1978 年底, 美国贝尔试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. 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 用户要求迅猛增加这一主要推动力之外, 还 有几方面技术进展所提供的条件. 第五阶段从 80 年代中期开始.这是数 字移动通

10、信系统发展和成熟时期. 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了 很大成功,但也暴露了一些问题.例如,频 谱利用率低,移动设备复杂,费用较贵,业 务种类受限制以及通话易被窃听等, 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 . 解决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.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.4

11、 移动通信 14G 简介 4.1 1G 简介早在 80 年代在北欧,北美,日本等地区 的国家的第一代移动通信系统(1G)开始启 用, 1G 时代既没有全球统一的移动通信标准, 也没有域性的移动通信标准, 移动通信的 标准, 系统的服务范围都是以国家或区域为 单位的, 并没有形成大众认可及普遍适用的 规范和标准.lG 为模拟加数字型的,移动通 信网络使用的技术主要采用频分双工, 频分 多址制式. 并利用蜂窝组网技术以提高频率 资源利用率,克服了大区制容量密度低,活 动范嗣受限的问题. FDMA是将通信系统的总频段划分为若 干个等间隔的频道(有时称为信道), 将频道 再分配给不同的用户使用, 这些

12、频道互不交 叠, 其宽度应该满足传输一路数字话音的需 要,整个频道划分为两组,一组用于发射机 发送,另一组用于接收机接收,两组之间留 有一段隔离频带, 起到防止同一部发射机对 接收机产生干扰的保护作用. 频分多址的基 站必须同时发射和接收多个不同频率的信 号, 任意两个用户之的通信都必须经过基站 的转发. 虽然采用频分多址. 但并未提高信道利 用率,因此不足之处是频谱利用率低,通信 系统中同时存在多个频率信号容易形成干 扰,容量有限,不能提供自动漫游,很难实 现保密,通话质量一般,业务单一,设备复 杂,价格高,现在已经无法承担目前要求的 大容量,高质量话音,高速数字业务等要求4.2 2G 简介

13、 由于以上 lG 移动通信系统存在的问 题. 使得国际相关组织开始了第二代移动通 信系统(2G)的研究, 主要有两支国际普遍采 用的标准(区域化的标准): 美国高通公司推 出的 CDMA 1S 一95,欧洲的 GSM,在 2G 标准里 最先推出和应用最广泛的 GSM,采用 TDMA+FDMA 多址技术,在 2G 时代还有一支全 球应用的标准就是CDMA.即码分多址. TDMA 时分多址,即一个信道由一连串 周期性的时隙构成, 不同的信号能量被分配 到不同的时隙中, 利用定时选通来限制邻近 信道的干扰 , 从而只允许在规定时隙中有用 的信号能量通过.DAMPS 数字蜂窝通信系统 将 30KHz

14、的频分信道划分为6 个时隙进行 TDMA 传输, 而 GSM 系统是将间隔 200KHz 的无 线信道划分为 8 个时隙进行传输,根据不同 的双工方式 ,TDMA 系统的帧结构也不同.在 不同的通信系统中, 帧结构中包含的时隙结 构也各不相同,没有同一的格式 时隙由比 特组成,一般包含同步信息,信令信息和数 据信息 TDMA 系统必须在严格的帧同步,时 隙同步和比特(位) 同步的条件下工作, 若接 收机采用相干解调, 则还必须获得载波同步. 系统定时是 TDMA 系统中的关键问题. 2G 与 lG 相比较主要的特点是提高了标 准化程度及频谱利用率, 不再是数模结合而 是数字化,保密性增加,容最

15、增大,干扰减 小,能传输低速的数据业务,全球可以漫 游. 在增加了分组网络部分后可以加入窄带 分组数据业务, 2G 网络就改造升级成为了所 渭的 2.5G(GPRS),2.75G(EDGE)网络,从 而为将来系统演进到宽带系统打下了良好 基础. 2G 移动网络的突出弱点就是业务范围 有限,无法实现移动的多媒体业务,各国标 准不统一,无法实现全球漫游. 4.3 第一代和第二代移动通信的主 要区别第一代和第二代移动通信网络, 除了空中无 线信号采用模拟和数字调制方式的不同外, 还有下列的主要区别: (1) 网络单元的构成不同 模拟移动通信系统基本上均由基站和交换 机组成,所有和无线子系统相关的功能

16、,例 如无线信道资源管理, 无线部分的移动性管 理等均由基站完成,而用户数据管理,呼叫 处理, 业务控制和漫游数据等功能均在交换 机内部完成.GSM 数字移动通信系统则是由 BTS 和 BSC 组成的无线子系统以及由 MSC/ VLR 和 HLR 组成的交换子系统构成, 上述的功 能分散在各个相关网络单元, 这样便优化了 系统处理资源. (2 )组网方式不同 模拟移动通信系统的 A 网基本上是以省为单 位建立的本地网, 省内交换机与当地的市话 交换机采用中国一号随路或七号共路信令, 移动交换机间互通和漫游采用厂家内部信 令,互通话路仅作为 M.M 呼叫使用.省间 漫游信令采用美国 Is 一 4

17、1 协议 , 话路利用市 话长途网的通路.B 网在移动交换机间互联 时采用了七号信令的方式, 漫游也是采用了 Is.41 的协议 .A/B 网漫游则通过在北京, 上海和广东设立信令关口局进行处理.而 GSM 网络的信令网采用全备份双平面的两 级 STP 转接,内部话路采用大区汇接制,建 立了完整的移动长途网. (3) 路由方式不同 模拟移动电话采用类似市话的区号+手机号 码的编号方式,在市话呼叫手机时,话路将 通过长途局进入被叫当地的移动交换机(所 谓就远接人),再根据当时手机的具体位置 直接寻呼或做漫游处理, 最后将话路送达被 叫手机的服务交换机 .而 GSM 移动电话采用 了网号 +手机号

18、码的编码方式 ,并引入网关 交换机的概念.在市话呼叫手机时,主叫市 话交换机判定移动网号后直接将呼叫话路 转接至当地网关移动交换机(所谓就近入 网), 再由它建立信令链路至归属 HLR 并获得 HLR 从被叫手机服务交换机得到的漫游号码 (MRN),这样话路将直接由市话主叫所在地 的移动网关交换机连接至被叫手机的服务 交换机. 4.4 3G 简介1. 3G 是将无线通信与多媒体通信结合的新一代移动通信系统 . 与前两代的区别在 于传输声音和数据速率上的提升, 它能够比 较快速处理声音,音乐,图像,视频流等多 种形式,并提供与互联网连接的网页浏览, 自行组织的电话会议, 电子商务等多种信息 服务

19、,同时也考虑到与第二代的兼容性,第 三代移动通信系统(3G), 是正在全力开发的 系统, 其最基本的特征是智能信号处理技术, 智能信号处理单元将成为基本功能模块, 支 持话音和多媒体数据通信, 它可以提供前两 代产品不能提供的各种宽带信息业务, 例如 高速数据,慢速图像与电视图像等. 2. CDMA 系统采用一组彼此正交(或准正交) 的伪随机噪声(PN) 序列用作扩频序 列码对传输信号进行扩频调制, 在接收端用 相应的 PN 码通过相关处理解扩来实现多用 户共享频率资源的功能. 即每一个信号被分 配一个伪随机二进制序列进行扩频, 不同信 号的能量被分配到不同的伪随机序列里 在 接收机里,信号用

20、相关器加以分离,这种相 关器只接收选定的二进制序列并压缩其频 谱, 凡是不符合该用户的信号就不被压缩带 宽, 只有有用信号的信息才能被识别和提取 出来. 由于目前以地区为主开发的第二代移 动通信系统彼此互不兼容, 给用户造成很多 不便,早在 1985 年,国际电联(ITU) 就有意 规划在 2000 年左右使用工作于 2GHz 频段上 的第三代移动通信系统, “IMT-2000“ 称为 , 意为“国际移动通信一 2000“.在第三代移 动通信中 CDMA 是主流技术. 当前应用 CDMA 方 式的主要蜂窝系统有北美的 QCDMA,欧洲爱 立信的 BCDMA 以及我国倍威公司用于无线接 入系统的

21、 SCDMA,这些码分多址系统给通信 领域带来巨大的变化, 其显著优点为频谱利 用率,抗干扰性大大提高,系统容量增加, 可实现全球漫游,同时设备简单,价格低于 GSM 和模拟系统.9O年代以来,CDMA 多址技 术以其不可比拟的卓越性能受到全世界范 围的关注, 并认为 CDMA 技术将是 21 世纪第三 代蜂窝移动通信系统的无线接人技术.3. 3G 的标准 (1) W-CDMA 也称为 WCDMA,全称为 Wideband CDMA, 也称为 CDMA Direct Spread, 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

22、日本提出的宽带 CDMA 技术 基本相同,目前正在进一步融合.其支持者 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.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, GSM 系统相当 而 普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会 相当高. 因此 W-CDMA 具有先天的市场优势 . 该标准提出了 GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演进策略. GPRS 是 General Packet Radio Service (通 用

23、分组无线业务 )的简称, EDGE 是 Enhanced Data rate for GSM Evolution (增强数据 速率的 GSM 演进)的简称,这两种技术被称 为 2.5 代移动通信技术 . (2)CDMA2000 CDMA2000 是由窄带 CDMA(CDMA IS95)技术 发展而来的宽带 CDMA 技术,也称为 CDMA Multi-Carrier,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

24、 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 CDMA IS95(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. 目前中国联通正在采用这 一方案向 3G 过渡,并已建成了 CDMA IS95 网络. (3)TD-

25、SCDMA 全称为 Time Division - Synchronous CDMA(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. 该标准将智能无线, 同步 CDMA 和软件无线电等当今国际领先技术融于其 中, 在频谱利用率, 对业务支持具有灵活性, 频率灵活性及成本等方面的独特优势. 另外, 由于中国内的庞大的市场, 该标准受到各大 主要电信设备厂商的重视, 全球一半以上的 设备厂商都宣布可以支持 TDSCDMA 标准. 该标准提出不经过 2.5 代的中间环节, 直

26、接 向 3G 过渡, 非常适用于 GSM 系统向 3G 升级. (4)WiMAX WiMAX 的全名是微波存取全球互通 (Worldwide Interoperability for Microwave Access),又称为 80216 无线 城域网,是又一种为企业和家庭用户提供 “最后一英里“的宽带无线连接方案. 将此 技术与需要授权或免授权的微波设备相结 合之后,由于成本较低,将扩大宽带无线市 场,改善企业与服务供应商的认知度.2007 年 10 月 19 日 , 在国际电信联盟在日内瓦举 行的无线通信全体会议上, 经过多数国家投 票通过,WiMAX 正式被批准成为继 WCDMA, CD

27、MA2000 和 TD-SCDMA 之后的第四个全球 3G 标准.4.5 4G 简介4G 通信技术将是继第三代以后的又一 次无线通信技术演进 , 其开发更加具有明确 的目标性: 提高移动装置无线访问互联网的 速度-据 3G 市场分三个阶段走的的发展计 划, 的多媒体服务在 10 年后将进入第三 3G 个发展阶段,此时覆盖全球的 3G 网络已经 基本建成, 全球 25%以上人口使用第三代移 动通信系统.在发达国家,3G 服务的普及 率更将超过 60%, 那么这时就需要有更新一 代的系统来进一步提升服务质量. 4.5.1 4G 系统网络结构及其关键技术 4G 移动系统网络结构可分为三层:物 理网络

28、层,中间环境层,应用网络层.物理 网络层提供接入和路由选择功能, 它们由无 线和核心网的结合格式完成. 中间环境层的 功能有 QoS 映射,地址变换和完全性管理 等. 物理网络层与中间环境层及其应用环境 之间的接口是开放的, 它使发展和提供新的 应用及服务变得更为容易, 提供无缝高数据 率的无线服务,并运行于多个频带.这一服 务能自适应多个无线标准及多模终端能力, 跨越多个运营者和服务,提供大范围服务. 第四代移动通信系统的关键技术包括信道 传输; 抗干扰性强的高速接入技术,调制和 信息传输技术;高性能,小型化和低成本的 自适应阵列智能天线;大容量,低成本的无 线接口和光接口 ;系统管理资源;

29、 软件无线 电,网络结构协议等.第四代移动通信系统 主要是以正交频分复用(OFDM)为技术核 心. OFDM 技术的特点是网络结构高度可扩 展, 具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰 能力, 可以提供比目前无线数据技术质量更 高( 速率高,时延小)的服务和更好的性能 价格比,能为 4G 无线网提供更好的方案. 例如无线区域环路(WLL),数字音讯广播 (DAB)等,都将采用 OFDM 技术 .4G 移 动通信对加速增长的广带无线连接的要求 提供技术上的回应, 对跨越公众的和专用的, 室内和室外的多种无线系统和网络保证提 供无缝的服务. 通过对最适合的可用网络提 供用户所需求的最佳服务, 能应付基

30、于因特 网通信所期望的增长,增添新的频段,使频 谱资源大扩展,提供不同类型的通信接口, 运用路由技术为主的网络架构, 以傅利叶变 换来发展硬件架构实现第四代网络架构. 移 动通信将向数据化,高速化,宽带化,频段 更高化方向发展,移动数据,移动 IP 将成 为未来移动网的主流业务. 4.5.2 第四代通信技术的主要优势如果说 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 却给了我们真正的沟通自由, 并将彻底改变 我们的生活方式甚至社会形态. 目前正在构 思中的 4G 通信具有下面的特征:1 通信速度更快 由于人们研究 4G 通信的最初目的就 是提高蜂窝电话和其他移

31、动装置无线访问 Internet 的速率,因此 4G 通信给人印象最 深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信 速度. 从移动通信系统数据传输速率作比较, 第一代模拟式仅提供语音服务 ; 第二代数位 式移动通信系统传输速率也只有 9.6Kbps, 最高可达 32Kbps,如 PHS;而第三代移动 通信系统数据传输速率可达到 2Mbps; 专家 则预估,第四代移动通信系统可以达到 10Mbps 至 20Mbps,甚至最高可以达到每 秒高达 100Mbps 速度传输无线信息,这种 速度将相当于目前手机的传输速度的 1 万 倍左右. 2 网络频谱更宽 要想使 4G 通信达到 100Mbps 的传输, 通

32、信营运商必须在 3G 通信网络的基础上, 进行大幅度的改造和研究,以便使 4G 网络 在通信带宽上比 3G 网络的蜂窝系统的带宽 高出许多.据研究 4G 通信的 AT4G 手机可以被看作是一 台手提电视, 用来看体育比赛之类的各种现 场直播. 4.5.3 第四代通信技术存在的缺陷对于现在的人来说,未来的 4G 通信的 确显得很神秘, 不少人都认为第四代无线通 信网络系统是人类有史以来发明的最复杂 的技术系统, 的确第四代无线通信网络在具 体实施的过程中出现大量令人头痛的技术 问题, 大概一点也不会使人们感到意外和奇 怪, 第四代无线通信网络存在的技术问题多 和互联网有关, 并且需要花费好几年的

33、时间 才能解决.总的来说,要顺利,全面地实施 4G 通信,将可能遇到下面的一些困难: 1 标准难以统一 虽然从理论上讲,3G 手机用户在全球范 围都可以进行移动通信, 但是由于没有统一 的国际标准, 各种移动通信系统彼此互不兼 容,给手机用户带来诸多不便.因此,开发 第四代移动通信系统必须首先解决通信制 式等需要全球统一的标准化问题, 而世界各 大通信厂商将会对此一直在争论不休. 2 技术难以实现 尽管未来的 4G 通信能够给人带来美好的 明天,但是别指望立刻就能用上这种技术, 大约还需要 5 年左右的时间这项技术才能 发布.据研究这项技术的开发人员而言,要 实现 4G 通信的下载速度还面临着

34、一系列技 术问题.例如,如何保证楼区,山区,及其 它有障碍物等易受影响地区的信号强度等 问题.日本 DoCoMo 公司表示,为了解决 这一问题, 公司将对不同编码技术和传输技 术进行测试. 另外在移交方面存在的技术问 题, 使手机很容易在从一个基站的覆盖区域 进入另一个基站的覆盖区域时和网络失去 联系. 由于第四代无线通信网络的架构相当 复杂,这一问题显得格外突出.不过,行业 专家们表示, 他们相信这一问题可以得到解 决,但需要一定的时间. 3 容量受到限制 人们对未来的 4G 通信的印象最深的莫 过于它的通信传输速度将会得到极大提升, 从理论上说其所谓的每秒 100MB 的宽带速 度,比目前

35、手机信息传输速度每秒 10KB 要 快 1 万多倍, 但手机的速度将受到通信系统 容量的限制,如系统容量有限,手机用户越 多,速度就越慢 .据有关行家分析,4G 手 机将很难达到其理论速度. 如果速度上不去, 4G 手机就要大打折扣. 4 市场难以消化 有专家预测在 10 年以后,第三代移动 通信的多媒体服务将进入第三个发展阶段, 此时覆盖全球的 3G 网络已经基本建成,全 球 25%以上人口使用第三代移动通信系统 , 第三代技术仍然在缓慢地进入市场, 到那时 整个行业正在消化吸收第三代技术, 对于第 四代移动通信系统的接受还需要一个逐步 过渡的过程.另外,在过渡过程中,如果 4G 通信因为系

36、统或终端的短缺而导致延迟 的话,那么号称 5G 的技术随时都有可能威 胁到 4G 的赢利计划,此时 4G 漫长的投资 回收和赢利计划将变得异常的脆弱. 5 设施难以更新 在部署 4G 通信网络系统之前,覆盖全 球的大部分无线基础设施都是基于第三代 移动通信系统建立的, 如果要向第四代通信 技术转移的话 , 那么全球的许多无线基础设 施都需要经历着大量的变化和更新, 这种变 化和更新势必减缓 4G 通信技术全面进入市 场,占领市场的速度.而且到那时,还必须 要求 3G 通信终端升级到能进行更高速数据 传输及支持 4G 通信各项数据业务的 4G 终 端,也就是说 4G 通信终端要能在 4G 通信

37、网络建成后及时提供, 不能让通信终端的生 产滞后于网络建设. 但根据目前的事实来看, 在 4G 通信技术全面进入商用之日算起的二 三年后,消费者才有望用上性能稳定的 4G 通信手机. 6 其他相关困难 因为手机的功能越来越强大, 而无线通 信网络也变得越来越复杂,同样 4G 通信在 功能日益增多的同时, 它的建设和开发也将 会遇到比以前系统建设更多的困难和麻烦. 例如每一种新的设备和技术推出时, 其后的 软件设计和开发必须及时能跟上步伐, 才能 使新的设备和技术得到很快推广和应用, 但 遗憾的是 4G 通信目前还只处于研究和开发 阶段, 具体的设备和用到的技术还没有完全 成型, 因此对应的软件

38、开发也将会遇到困难; 另外费率和计费方式对于 4G 通信的移动数 据市场的发展尤为重要 ,例如 WAP 手机推 出后, 用户花了很多的连接时间才能获得信 息, 而按时间及信息内容的收费方式使用户 难以承受,因此必须及早慎重研究基于 4G 通信的收费系统,以利于市场发展.还有 4G 通信不仅需要区分语音流量和互联网数 据, 还需要具备能到数据传输速度很慢的第 三代无线通信网络上平稳使用的性能, 这就 需要通信营运商们必须能找到一个很好的 解决这些问题的方法 , 而要解决办法就必须 首先在大量不同的设备上精确执行 4G 规范, 要做到这一点,也需要花费好几年的时间. 况且到了 4G 通信真正开始推

39、行时, 熟悉 4G 通信业务的经验和专门技术人才还不多, 这 样同样也会延缓 4G 通信在市场上迅速推广 的速度,因此到时对于设计,安装,运营, 维护 4G 通信的专门技术人员还须早日进行 培训.5 移动通信技术发展的趋势和特点 5.1 总体趋势IP 技术的兴起,正深刻地改变着 电信网络的面貌以及未来技术发展的 走向.未来移动通信技术发展的主要 趋势是宽带化,分组化,综合化,个 人化,主要体现为以下几点; (1)宽带化是通信信息技术发展的 重要方向之一,随着光纤传输技术以 及高通透量网络节点的进一步发展, 有线网络的宽带化正在世界范围内全 面展开,而移动通信技术也正在朝着 无线接人宽带化的方向

40、演进. (2)随着网络中数据业务量主导地 位的形成,从传统的电路交换技术逐 步转向以分组特别是以IP 为基础的网 络是发展的必然,IP 协议将成为电信 网的主导通信协议. (3)核心网络综合化,接入网络多 样化.未来信息网络的结构模式将向 核心网/接入网转变,网络的分组化 和宽带化使在同一核心网络上综合传 送多种业务信息成为可能,网络的综 合化以及管制的逐步开放和市场竞争 的需要将进一步推动传统的电信网络 与新兴的计算机网络的融合. (4)信息个人化是 21 世纪初信息 业进一步发展的主要驱动力之一.移 动智能网技术与 IP 技术的组合将进一 步推动全球个人通信的发展. (5)网络将以技术为中

41、心转向应 用为中心在信息通信领域,网络设备 只是一个平台.所有信息业务需要运 营者根据市场的实际需要提出,再经 过后台的软硬件集成“生产“出新的 业务产品.因此未来市场的竞争焦点 不在网络技术本身,而是应用的开发. (6)移动通信网络结构正在经历 一场深刻的变革, IP 技术将成为未来 网络的核心关键技术.在业务控制分 离的基础上,网络呼叫控制和核心交 换传送网的进一步分离,使网络结构 趋于分为业务应用层, 控制层以及由核心网和接入网组成的网络层 5.2 多种技术共存和融合是大势所趋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

42、现在 两大方面: 一是提供的业务将从以传统的话 音业务为主, 向着提供综合信息服务的方向 发展. 而是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. 而顺应这一强大需求的相关行业都将 融合在一起,通过一系列新的技术,新的业 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, 通信,计算机,广播电视和传感器网络的融 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. 而多种无线技术的采用将是实现上述 目标的必由之路,包括蜂窝

43、移动通信技术 (广域网), 宽带无线接入技术(城域网)和各 种短距离无线技术(如 RF ID,UWB 和蓝牙等 技术) 等,他们与各种固定的宽带接入接入 基于 IP 的同一个核心网络平台上,通过网 络的无缝切换,实现无处不在的最佳服务. 见图 2. 6.国内移动通信 国内移动通信 我国开始在 1987 年开始使用模拟式蜂窝电 话通信,1987 年 11 月,第一个移动电话局在 广州开通我国移动电话发展历程回顾 回顾我国移动电话 10 多年的发展历程, 我国移动通信市场的发展速度和规模令世 人瞩目,中国的移动电话发展史是超常规, 成倍数,跳跃式的发展史. 自 1987 年中国电信开始开办移动电话

44、 业务以来到 1993 年用户增长速度均在 200% 以上,从 1994 年移动用户规模超过百万大关, 移动电话用户数每年几乎比前一年翻一番. 1997 年 7 月 17 日,我国移动电话第 1000 万个用户在江苏南京诞生, 标志着我国移动 通信又上了一个台阶, 它意味着中国移动电 话用不到 10 年时间所发展的用户数超过了 固定电话 110 年的发展历程. 2001 年 8 月, 中国的移动通信用户数超过了 1.2 亿,已超 过美国跃居为世界第一位.2003 年 6 月底 移动电话用户总数已达 2.3447 亿户. 目前我国移动通信网的增长速度名列世界 第一位,移动用户总数跃居世界第一位.

45、 1987 年 11 月 18 日 第一个 TACS 模 拟蜂窝移动电话系统在广东省建成并投入 商用. 1994 年 3 月 26 日 邮电部移动通信局 成立. 1994 年 7 月 19 日 中国第二家经营电信 基本业务和增值业务的全国性国有大型电 信企业-中国联合通信有限公司 (简称中国 联通)成立 . 1994 年 12 月底 广东首先开通了 GSM 数字移动电话网. 1995 年 4 月 中国移动在全国 15 个省市 也相继建网,GSM 数字移动电话网正式开 通. 1995 年 7 月 中国联通 GSM 130 数字移 动电话网在北京,天津,上海,广州建成开 放. 1996 年 移动电

46、话实现全国漫游, 并开 始提供国际漫游服务. 1997 年 7 月 17 日 中国移动第 1000 万个移动电话客户在江苏诞生. 1997 年 10 月 22 日,23 日 广东移动 通信和浙江移动通信资产分别注入中国电 信 (香港 ) 有限公司 (后更名为中国移动 (香 港) 有限公司),分别在纽约和香港挂牌上 市. 1997 年底 北京,上海,西安,广州 4 个 CDMA 商用实验网先后建成开通 ,并实 现了网间的漫游. 1998 年 8 月 18 日 中国移动客户突破 2000 万. 1999 年 4 月底 根据国务院批复的 中 国电信重组方案 移动通信分营工作启动. , 1999 年

47、7 月 22 日 0 时 “全球通“ 移动 电话号码升 11 位. 2000 年 2 月 16 日 中国联通以运营商的 身份与美国高通公司签署了 CDMA 知识产 权框架协议,为中国联通 CDMA 的建设打 清了道路. 2000 年 4 月 20 日 中国移动通信集团 公司正式成立 . 它是在分离原中国电信移动 通信网络和业务的基础上新组建的国有重 要骨干企业,2000 年 5 月 16 日,中国移动 通信集团公司揭牌. 2000 年 6 月 21, 日 中国联通分别在 22 香港,纽约成功上市,进入国际资本市场运 营,并于一年之内成为香港恒升指数股. 2000 年 10 月 中国联通宣布启动

48、 CDMA 网络建设, 并且于该年年底正式开始 了筹备工作. 2001 年 1 月 原部队所有 133CDMA 网 在经过资产清算后,正式移交中国联通. 2001 年 2 月 联通公司成立了全资子公 司联通新时空移动通信有限公司, 负责 整个联通 CDMA 网络的建设和经营.与此 同时,联通 CDMA 网络建设的具体筹划工 作正式展开. 2001 年 3 月 28 日 联通 CDMA 建设一 期工程系统设备的采购开始发标. 2001 年 7 月 9 日 中国移动通信 GPRS(2.5G)系统投入试商用. 2001 年 10 月 13 日 中国联通上海分公 司率先在浦江两岸的中心城区,构筑了 c

49、dma-1X 高速移动通信试验网, 并在召开的 技术推介会上展示了初步的应用. 2001 年 11 月 14 日 中国联通公司与中 国移动通信集团公司签订了 中国移动通信 集团公司与中国联合通信有限公司电信网 间互联及结算协议. 2001 年 11 月 26 日 中国移动通信集团 公司的第一亿客户代表在北京产生, 标志着 中国移动通信已成为全球客户规模最大的 移动通信运营商. 2001 年 12 月 22 日 联通新时空 CDMA 网络建成. 2001 年 12 月 31 日 中国移动通信关闭 TACS 模拟移动电话网,停止经营模拟移动 电话业务. 2002 年 1 月 8 日 “中国联通 CDMA 网 开通仪式“在北京人民大会堂举行. 2002 年 1 月 8 日 中国网通集团北京通 信控股的北京正通网络通信有限公司宣告 成立, 成为继中国移动, 电信, 网通 , 联通 , 铁通和卫通 6 大运营商外, 国内第 7 家获信 息产业部发牌的基础电信业务运营商. 2002 年 3 月 5 日 中国移动通信与韩国 KTF 公司在京正式签署了 GSM-CDMA 自 动漫游双边协议. 中国移动通信率先实现了 GSM-CDMA 两种制式之间的自动漫游. 2002 年 3 月 7 日 中国联通 A 股上市计 划顺利获得国务院审批,旨在为 CDMA 项 目筹集资金.