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[摘 要]随着当前科学技术的不断发展和不断变化,人们对各种物质和精神需求都在不断增大之中,在信息发展的过程中也是如此,人们对通信系统的追求不断的提高。本文简要分析了移动通信的概念及特点,并论述了现代移动通信技术的创新与发展。
[关键词]移动通信;发展历程;技术
中图分类号:TE705 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)36-0205-01
1 移动通信概述
移动通信是指通信当中任意一方或者双方可以在移动过程中进行通,也就是说,必须有一方具有移动性。其形式可以是移动方与固定方之间的通信,又或者是具有可移动性两者之间的通信。移动通信能够达到人们所希望的在任何时间任何地点都能进行通信的愿望。
2 移动通信技术的发展历程
2.1 第一代移动通信技术
起源于上个世纪80年代的第一代移动通信技术(1G)也被称为模拟移动通信技术,它采用了模拟技术和频分多址技术。第一代移动通信技术以频分多址制式、频分双工为代表,以TACS与AMPS作为主体,通过蜂窝组网技术来实现频率资源利用率的提高。我国主要使用了TACS,每秒传输速率为2.4kB,使用TACS并没有完全发挥移动通信系统的功能,主要是由于传输带宽的有限导致活动区域范围受到束缚而难以实现长途漫游功能。第一代移动通信技术存在诸多不足之处,如保密性差、传输速率低、提供的业务少、频谱利用率低、各制式难以兼容等。
2.2 第二代通信技术
又被称为2G,第二代通信技术主要基于GSM网络的使用。GSM这种数字移动通信技术较之以往的1G技术来说有了很多的技术优势。
第二代通信技术的优势GSM数字网具有较强的保密性与抗干扰性,音质清晰通话稳定。并且具有容量大、频谱利用率高、接口开放、功能强大等优点。但是GSM所能实现的数据传输率仅为9.6Kbit/S,只与固话的拨号上网速率相当。可以有效的降低成本2G的GSM通信和第一代移动通信相对比,可靠性、安全性大大提升了,并且成本大大下降。成本降低使得2G技术有了更快的发展的空间。GSM就是窄带TDMA允许在一个射频同时进行8组对话,它是基于频率范围在900~1800MHZ之间的数字移动电话系统。
2G基础上的通信技术也存在着先天的缺陷。使用者数量上的保障性增长人们对于高层次通信技术的追求了。因此,衍生出GPRS技术,之后又推出了EDGE技术,它有效的提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准,它允许高达384KbPs的数据传输速率,这样运营商就可以合理使用网络资源。
2.3 第三代移动通信系统(3G)
也称IMT2000,是正在全力开发的系统,最为突出的特点是具有智能信号处理的能力,智能信号处理单元将成为最基本的功能模块,支持话音和多媒体数据通信,能够提供前两代产品所不具备各种宽带信息业务的选项,例如高速数据传输、电视图像和慢速图像等。第三代移动通信系统的通信标准包括CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA。
第三代移动通信技术的基本特点:(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。
3 对于第四代移动通信系统(4G)的发展前景
目前正在测试应用的第四代移动通信技术(4G)又可称之为分布网络,具有高速非对称传输数据的能力,數据传输速度可达2Mbit/S。4G作为集合多种无线技术的大系统,不但具备现有3G通信增强技术,还具备宽带无线局域网(WLAN)、无宽带无线固定接入及互操作广播网络系统的能力。
3.1 技术支撑:物理网络层、中间环境层与应用网络层是第四代移动通信系统的三个网络分层。接入和路由选择功能属于物理网络层,依靠无线和核心网的结合格式来实现;中间环境层具有:QoS映射、地址变换和完全性等方面的管理功能;物理网络层和中间环境层及其对应的环境间有开放的接口。它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易,可以应用于多个频带,并可提供高数据率的无线服务功能。4G通信系统主要是OFDM-正交频分复用为核心。其特点是:网络结构高度可扩展;抗噪声性能和抗多信道干扰能力出众;提供的无线数据技术质量更高的服务,性能价格比更强。
3.2 4G系统可以实现两个基本任务:首先是实现全球覆盖的无线通信网络系统。其次,为客户提供各种高质量的无线业务。G通信技术的特点可以概括为以下几个方面:(1)可以实现更快的通信速度。研究4G通信的初始任务是:提高所有移动终端访问互联网的速度。这样,第四代移动通信最显著的特点就是在无线传输速度上达到了一个前所未有的速率。经过专家测算,4G移动通讯系统传输速率最高运行速度会到100Mbps左右。光纤的应用也可以大大提升通讯速度,因为无线通信受到基站的影响,会在传输距离上制约通信技术,而卫星通信技术的出现和普及会逐步改变现状,无论是在远洋還是沙漠,都不会受到基站布局的制约。。(2)通信更加灵活。科学家们创新性的认为,4G通信时代到来时,通信设备并不再仅仅局限于手机,任何一件平常的物品都有可能成为人们相互交流的工具,成为4G终端。(3)智能型更高。3G时代的到来,引发的智能手机的时代,智能手机更加吸引人们的眼球,满足人们的需求欲望。而4G时代到来的时候,将会引发更加巨大的智能化时代,这不仅仅是表现在了4G通信终端设备的设计和操作更加智能化,而且表现在通信设备的更加智能化。(4)兼容性更加平滑。任何一代新的网络系统的使用,都是将老客户合理有效的平稳过渡。第二代通信系统取代第一代时,人们需要置换手机,增加SIM卡来实现。而第三代更换第二代时,对老客户的影响已经很小。如实现4G通信尽快地被用户接受,让更多用户在很少或者没有追加投资的情况下实现,是技术人员必须考虑的问题。这就需要有更好的兼容性才能过渡到4G通信系统。该系统必须从3G的平稳过渡,并实现全球漫游、能跟多种网络互联,终端多样化以等特点。这是通信科技人员需要面对的主要问题。4G移动通信技术将会根据新要求与新问题的呈现,进行相应地开发、完善与逐步调整的过程。例如:在3G网络中出现的恶意短信呼叫和恶意语音呼叫,这些还只是处于商业目的或者非法诈骗,不是针对通信系统本身。但是,通过端口的恶意进攻可以对终端和网络实现双向攻击。这就需要构建相应的安全体系模式,密码保护向混合密码转变等相关措施作为保障。
4 结论
随着科学技术的发展,移动通信技术已成为当前信息技术发展的主流。通过移动通信技术的发展进程与4G通信系统的特点来看,在不远的将来,时间、地点等客观原因将不再制约我们。在这一过程中我们要总结移动通信网络的发张趋势和今后的创新方向,了解历史和未来才能准确的定位当代的需求。
参考文献
[1] 曹达仲.移动通信原理、系统及技术[M].北京:清华大学出版社,2010.
[2] 朱韬.3G系统中新型调制技术与智能天线研究[J].科技传播,2010,10.
[关键词]移动通信;发展历程;技术
中图分类号:TE705 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)36-0205-01
1 移动通信概述
移动通信是指通信当中任意一方或者双方可以在移动过程中进行通,也就是说,必须有一方具有移动性。其形式可以是移动方与固定方之间的通信,又或者是具有可移动性两者之间的通信。移动通信能够达到人们所希望的在任何时间任何地点都能进行通信的愿望。
2 移动通信技术的发展历程
2.1 第一代移动通信技术
起源于上个世纪80年代的第一代移动通信技术(1G)也被称为模拟移动通信技术,它采用了模拟技术和频分多址技术。第一代移动通信技术以频分多址制式、频分双工为代表,以TACS与AMPS作为主体,通过蜂窝组网技术来实现频率资源利用率的提高。我国主要使用了TACS,每秒传输速率为2.4kB,使用TACS并没有完全发挥移动通信系统的功能,主要是由于传输带宽的有限导致活动区域范围受到束缚而难以实现长途漫游功能。第一代移动通信技术存在诸多不足之处,如保密性差、传输速率低、提供的业务少、频谱利用率低、各制式难以兼容等。
2.2 第二代通信技术
又被称为2G,第二代通信技术主要基于GSM网络的使用。GSM这种数字移动通信技术较之以往的1G技术来说有了很多的技术优势。
第二代通信技术的优势GSM数字网具有较强的保密性与抗干扰性,音质清晰通话稳定。并且具有容量大、频谱利用率高、接口开放、功能强大等优点。但是GSM所能实现的数据传输率仅为9.6Kbit/S,只与固话的拨号上网速率相当。可以有效的降低成本2G的GSM通信和第一代移动通信相对比,可靠性、安全性大大提升了,并且成本大大下降。成本降低使得2G技术有了更快的发展的空间。GSM就是窄带TDMA允许在一个射频同时进行8组对话,它是基于频率范围在900~1800MHZ之间的数字移动电话系统。
2G基础上的通信技术也存在着先天的缺陷。使用者数量上的保障性增长人们对于高层次通信技术的追求了。因此,衍生出GPRS技术,之后又推出了EDGE技术,它有效的提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准,它允许高达384KbPs的数据传输速率,这样运营商就可以合理使用网络资源。
2.3 第三代移动通信系统(3G)
也称IMT2000,是正在全力开发的系统,最为突出的特点是具有智能信号处理的能力,智能信号处理单元将成为最基本的功能模块,支持话音和多媒体数据通信,能够提供前两代产品所不具备各种宽带信息业务的选项,例如高速数据传输、电视图像和慢速图像等。第三代移动通信系统的通信标准包括CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA。
第三代移动通信技术的基本特点:(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。
3 对于第四代移动通信系统(4G)的发展前景
目前正在测试应用的第四代移动通信技术(4G)又可称之为分布网络,具有高速非对称传输数据的能力,數据传输速度可达2Mbit/S。4G作为集合多种无线技术的大系统,不但具备现有3G通信增强技术,还具备宽带无线局域网(WLAN)、无宽带无线固定接入及互操作广播网络系统的能力。
3.1 技术支撑:物理网络层、中间环境层与应用网络层是第四代移动通信系统的三个网络分层。接入和路由选择功能属于物理网络层,依靠无线和核心网的结合格式来实现;中间环境层具有:QoS映射、地址变换和完全性等方面的管理功能;物理网络层和中间环境层及其对应的环境间有开放的接口。它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易,可以应用于多个频带,并可提供高数据率的无线服务功能。4G通信系统主要是OFDM-正交频分复用为核心。其特点是:网络结构高度可扩展;抗噪声性能和抗多信道干扰能力出众;提供的无线数据技术质量更高的服务,性能价格比更强。
3.2 4G系统可以实现两个基本任务:首先是实现全球覆盖的无线通信网络系统。其次,为客户提供各种高质量的无线业务。G通信技术的特点可以概括为以下几个方面:(1)可以实现更快的通信速度。研究4G通信的初始任务是:提高所有移动终端访问互联网的速度。这样,第四代移动通信最显著的特点就是在无线传输速度上达到了一个前所未有的速率。经过专家测算,4G移动通讯系统传输速率最高运行速度会到100Mbps左右。光纤的应用也可以大大提升通讯速度,因为无线通信受到基站的影响,会在传输距离上制约通信技术,而卫星通信技术的出现和普及会逐步改变现状,无论是在远洋還是沙漠,都不会受到基站布局的制约。。(2)通信更加灵活。科学家们创新性的认为,4G通信时代到来时,通信设备并不再仅仅局限于手机,任何一件平常的物品都有可能成为人们相互交流的工具,成为4G终端。(3)智能型更高。3G时代的到来,引发的智能手机的时代,智能手机更加吸引人们的眼球,满足人们的需求欲望。而4G时代到来的时候,将会引发更加巨大的智能化时代,这不仅仅是表现在了4G通信终端设备的设计和操作更加智能化,而且表现在通信设备的更加智能化。(4)兼容性更加平滑。任何一代新的网络系统的使用,都是将老客户合理有效的平稳过渡。第二代通信系统取代第一代时,人们需要置换手机,增加SIM卡来实现。而第三代更换第二代时,对老客户的影响已经很小。如实现4G通信尽快地被用户接受,让更多用户在很少或者没有追加投资的情况下实现,是技术人员必须考虑的问题。这就需要有更好的兼容性才能过渡到4G通信系统。该系统必须从3G的平稳过渡,并实现全球漫游、能跟多种网络互联,终端多样化以等特点。这是通信科技人员需要面对的主要问题。4G移动通信技术将会根据新要求与新问题的呈现,进行相应地开发、完善与逐步调整的过程。例如:在3G网络中出现的恶意短信呼叫和恶意语音呼叫,这些还只是处于商业目的或者非法诈骗,不是针对通信系统本身。但是,通过端口的恶意进攻可以对终端和网络实现双向攻击。这就需要构建相应的安全体系模式,密码保护向混合密码转变等相关措施作为保障。
4 结论
随着科学技术的发展,移动通信技术已成为当前信息技术发展的主流。通过移动通信技术的发展进程与4G通信系统的特点来看,在不远的将来,时间、地点等客观原因将不再制约我们。在这一过程中我们要总结移动通信网络的发张趋势和今后的创新方向,了解历史和未来才能准确的定位当代的需求。
参考文献
[1] 曹达仲.移动通信原理、系统及技术[M].北京:清华大学出版社,2010.
[2] 朱韬.3G系统中新型调制技术与智能天线研究[J].科技传播,2010,10.