浅析移动通信信息技术的发展

浅析移动通信信息技术的发展

( 计网093A 2009132016 刘丽 )

摘要：随着通信信息技术的快速发展以及传统通信业务优势的下降，中国 3G 移动通信时代已经正式拉开帷幕。本文先介绍了移动通信技术的现状，接着对3G 技术做了相关介绍，最后阐述了4G 移动通信系统中的关键技术，并对4G 的发展方向进行预测对移动通信技术的发展趋势进行了展望。 关键词：移动通信网络、3G/4G、发展趋势

引言

随着移动通信技术的飞速发展和普及，在移动通信领域中出现了越来越丰富的业务种类，除了传统的语音与数据业务外，多媒体业务、交互式数据业务、 电子商务互联网业务等多种信息服务也越来越受到人们的青睐。在信息支撑技术、市场竞争和需求的共同作用下，移动通信技术的发展更是突飞猛进，呈现出以下几大趋势：网络业务数据化、分组化，网络技术宽带化，网络技术智能化，更有效利用频率，各种网络趋于融合。了解、掌握这些趋势对移动通信运营商和设备制造商均具有重要的现实意义。

1移动通信技术的现状分析

1.1移动通信的发展历程

第一代移动通信系统（IG ）是在20世纪80年代初期提出的，它完成于20世纪90年代初，如NMT 和AMPS ，NMT 于1981年投入运营，第一代移动通信的特点是业务量小，质量差，安全性差，没有加密和速度低。

第二代移动通信系统（2G ）起源于90年代初期，欧洲电信标准协会在1996年提出了GSM Phase 2+，目的在于扩展和改进GSM Phase 1及Phase 2中原定的业务和性能，它主要包括GMAEL （客户化应用移动网络增强逻辑），SO （支持最佳路由），立即计费等内容。尽管2G 技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源已接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信率低，无法真正意义上满足移动多媒体业务的需求。 第三代移动通信系统（3G ），也称IMT2000，是在全力开发的系统，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，支持语音和多媒体数据通信，他可以提供前两代产品不能提供的带宽信息业务。但是第三代通信系统标准有WCMA ，CDMA2000和TD--SCDMA 三大分支，共同组成一个IMT 2000家庭，成员间存在相互兼容的问题，因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通道和全球通道，再者3G 频谱的利用率还是比较低。

1.2 中国是世界最大的移动通信大国。

移动通信技术于 20 世纪80 年代开始商用, 以传输语音信号为主, 到了 2002 年, 全球的移动用户已经超过固定电话用户, 移动通信成为用户最大、使用最广泛的通信手段。此后, 移动数据业务发展迅速, 以无所不在和个人化服务为特征的移动通信已渗透到人们生活、工作、学习和娱乐的方方面面。无线移动通信产业凭借其强大的渗透性和带动性, 成为带动国民经济其它产业形成和发展的先导产业。我国中长期科技发展规划已将新一代宽带无线通信系统研究! 正式列为十六个重点发展专项之一, 无线通信技术正在向着宽带移动通信和宽带无线接入两个方向并行发展。

到去年 12 月为止，中国移动通信用户已达到6亿4100万名，2008年一年月平均新增用户为800万名。比起 1987 年，移动通信最初 700 余名用户，已经发生了沧海桑田的变化。中国移动通信用户 2001 年 3 月突破一亿以来，到 08 年六月已经突破 6 亿大关，2004 年有线通信普及率大大提高，移动通信普及率达到 48%，今年上半年预计会突破 50%。中国的移动通信市场规模也是世界最大的，2007年，中国手机电话市场已达到1710亿元，08年中国国内手机销售量达到2亿2200万部，首次突破 2 亿元大关。美国市场调研公司 iSuppli 预计 2009 年中国手机市场增长率将超过 7.7%。中国区研究部主管称，今年中国手机销售量有望达到 2 亿 3900万部，新增用户也将突破 9000 万人。中国通信消费市场，中国移动和中国联通几乎占有垄断地位。2007年，执行欧洲GSM 服务的中国移动和中国联通分别占68.8%和23%的市场份额，而提供CDMA 服务的中国电信则只占据市场的 8.1%。中国手机市场由诺基亚、三星、摩托罗拉、索尼爱立信、LG 等国际大企业主导，占据先机的诺基亚和其他国际知名企业，分别占据市场份额的 35%和 45%，而中国国产品牌则只占市场份额的 20%。北京、上海、天津的等主要沿海城市的手机普及率已经达到 70%-100%，但中国的

移动通信市场的前景还是一片光明。因为，收入相对较低的中西部地区，手机的普及率才不过20-40%。另外，通信产业所统计的用户规模，一般比实际用户数要多 10%的虚数。亚洲市场调查公司ROA 集团在本月初的调查报告中指出，中国人口现在为13亿，今后5年内会超过 15 亿，而现有的6 亿用户，还没有达到饱和的状态。中国信息产业部也预计到 2020 年为止中国的移动通信用户将超过 10 亿。

1.3 3G技术

本次3G 移动通信服务最引人注目的一点是中国设定了独立标准TD-SCDMA 方式。它作为中国第十个五年计划的五大成果之一，成为了最大的信息通信领域国策产业。中国3G 移动通信的延期，主要是为了准备TD-SCDMA 的完美商用化。中国之所以开发独立的标准，主要是通过确保原版技术，解决知识产权和强化对全球产业的影响力。1994 年自从提供 GSM2G 服务以来，中国为提供GSM 原版技术的诺基亚、摩托罗拉、爱立信、西门子等支付了 8000 亿元的知识产权费用。通过 3G 标准 TD-SCDMA 产业，中国力图在国际市场中强化影响力，2001年1月，国际电气通信联合ITU) 虽然指出中国和西门子共同开发的问题，但也承认了 TD-SCDMA 为 3G 的标准之一。现在，由 GSM 系列的 WCDMA 和CDMA 发展而来的CDMA2000，向一分为二的世界市场提出了宣战。中国以世界最大的移动通信市场为基础，力图确保通信技术力量密集的核心和基地国设备等相关产业力量。TD-SCDMA 成功的话，今后也可以向包括韩国在内的其他国家收取知识产权费用。而且可以在 4G 标准的开发和竞争中占据有利地形。为了3G 移动通信的成功，中国移动通信产业也开始进行机构调整，全球最多用户的中国移动，占据中国移动通信市场的三分之二，拥有巨额的利润。中国移动通信通过先进的品牌和网络，形成规模经济，拥有超强的竞争力，带动了移动市场的成长， 也进一步强化了中国移动的市场支配能力。

2移动通信技术的发展趋势

2.1 网络业务数据化、分组化

传统电信网是电路交换的电话网，其基本设计思想是满足恒定、实时、对称的话务量，以时间－距离计费，成本和利润处于严格管制之下，网络呈资本密集型，网络容量与话务容量高度一致（话路本位）。

数据化，分组化网有着传统电路交换网所无法具备的优势，有信息才占用网络资源，效率高，成本低，信令。计费和网管简单，可适应非对称的突发数据业务等。在分组化的各种方式（分组交换，帧中继，ATM ，IP ）里，由计算机桌面用户和局域网发展起来的IP 占据了绝对市场优势。90年代的10年间，IP 用户数量增长达2个量级，己构成数据业务的主要增长因素，到2000年用户数将可能达到5亿左右。而且，每用户业务所需平均带宽也呈现指数式增长，10年增长4个量级，我们可以预测未来的移动信息技术必然会在数据化，分组化这个方向上有一个大的发展。

2.2移动网络带宽化

今天世界市场上的第二代数字无线标准，包括GSM ，D —AMPS ，PDC 和IS —95CDMA 等，均为窄带系统。第三代移动通信系统，即IMT —2000，是一种真正的宽带多媒体系统，它能够提供高质量带宽综合业务并实现全球无缝覆盖。但是随着光纤技术的快速发展，无线网络的带宽化正在朝着无线接入技术方向发展。WiWAX 的提出和推进，E3G 标准化的启动和加速，使得无线移动通信领域呈现明显的带宽化和移动化发展趋势，即带宽无线接入向着增加移动方向发展，而移动通信则向着带宽化方向发展。

2.3移动网络智能化

移动通信需求的不断增长以及新技术在移动通信中的广泛应用，促使移动网络得到了迅速发展。移动网络由单纯地传递和交换信息，逐步向存储和处理信息的智能化发展，移动智能网由此而生。移动智能网是在移动网络中引人智能网功能实体，以完成对移动呼叫的智能控制的一种网络，是一种开放性的智能平台，它使电信业务经营者能够方便、快速、经济、有效地提供客户所需的各类电信新业务，使客户对网络有更强的控制功能，能够方便灵活地获取所需的信息。移动智能网通过把交换与业务分离，建立集中的业务控制点和数据库，进而进一步建立集中的业务管理系统和业务生成环境来达到上述目标。通过智能网，运营公司可以最优地利用其网络，加快新业务的生成；可以根据客户的需要来设计业务，向其他业务提供者开放网络，增加收益。伴随着移动网络向第三代系统的演进，网络的智能化程度也在不断地提升。智能网及其智能业务是构成未来个人通信的基本条件。

2.4 4G移动通信关键技术

对于第3代移动通信的发展，ITU 的标准化研究起了重要作用，但真正起作用的是因特网的迅速发展和极快普及。随着计算机技术、数字通信技术和多媒体技术的迅速发展，第3 代移动通信仍无法满足日益增长的多媒体通信的需求，不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。因此科学家们开始研究开发第 4 代 ( 4G) 移动通信系统。

4G 移动通信关键信息技术包括OFDM 技术、智能天线技术、软件无线电技术、多用户检测技术IPv 等等。

软件无线电（SDR ）技术在4G 系统中，若要实现任何人在任何地点以任何形式接入网络的理想通信方式，则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口，能够在各类网络环境间无缝漫游，并可以在不同类型的业务之间进行转换 这就意味着在4G 系统中，软件将会变得非常复杂软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台，尽可能地用可升级可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路其中心思想是：构造一个具有开放性标准化、模块化的通用硬件平台，将工作频段调制解调类型 数据格式 加密模式 通信协议等各种功能用软件来完成，并使宽带 A/D 和D/A 转换器尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统 在4G 众多关键技术中，软件无线电技术是通向未来的桥梁技术等。

IPv6 技术具有巨大的地址空间，在一段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址自动控制 IPv6 还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式 ，无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。从协议的角度看， IPv6 与目前的 IPv4 具有相同的QoS ，但是 IPv6 能提供不同的服务。移动IPv6 在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性 ，每个移动设备设有一个固定的家乡地址，这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。

2.5 移动增值业务的发展

随着3G 时代的到来，人们对通信服务的需求逐渐提高，越来越需要开发新的增值业务，移动运营商和第三方服务商会充分的合作，这将导致新的应用不断的被开发出来。由于服务和网络的不断完善，用户所需要的服务将是综合性、个

性化的。用户从一个运营网络上就可以得到满意的数据、文字、语音、图像、视频等多种服务。而且每个人的需求不同，这就要求网络可以识别用户的个性化需求，并满足这种需求。

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语音业务为主向提供包括高速无线数据传输技术的综合信息服务方向发展; 二是通信的主体将从人与人之间的通信, 扩展到人与物、物与物之间的通信, 渗透到人们日常生活的方方面面。顺应这一发展趋势, 相关行业将逐步融合, 通过一系列新技术、新业务和新应用来满足市场的需求。融合将是全方位多层次的, 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、 市场需求和设备方面逐渐具备条件。同时采用多种无线接入技术和固定接入技术将是实现上述目标的必由之路, 包括蜂窝移动通信技术(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RFID 、 UWB 和蓝牙等技术) ,它们共同接入基于IP 的同一个核心网络平台, 通过网络的无缝切换, 实现无处不在的最佳服务。

2.6 未来的移动通信服务

目前，全世界手机用户已达45 亿，移动通信已经基本实现了人与人的互联，并正在实现人与互联网的互联。3G 技术的普及正使越来越多的人通过手机上网，4G 技术的推广将使手机上网用户数量产生飞跃。在实现人与互联网的互联之后，人类将迎来人与物、物与物之间互联的物联网时代。未来的移动服务以泛在环境为基础，以用户为中心，它可以是“指尖上”的教室、银行、影院，可以为你提供定位服务，甚至可以使家中的洗衣机和微波炉等成为移动通信网的一个终端，加以远程控制。未来的4G 通信会使我们可以更加自由自在的沟通信息， 改变我们现在的生活方式和工作方式。

3结束语

计算机的普及，网络的发展，让信息化的发展比任何时候都来得迅猛。随着信息技术的飞速发展，通信网络正在发生着根本性的变化，通信的主体也将由人与人，扩展到人与物或物与物，固定网与移动网的融合，通信网，计算机网，广

播电视网和传感器网的融合将成为未来发展的发展趋势。真诚的期盼我国 3G 技术能快速发展并为国民提供一条更快，更好的生活享受网络之路，同时也希望早日能由3G 转换到4G 更好的去服务人民。

[ 参考文献 ]

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[2] 张二征 移动通信技术的发展与趋势研究

[3] 刘伟 丁志杰 4G 移动通信系统研究进展与关键技术

[4] 乔明月 浅析3G 与4G 移动通信技术

[5] 李明浩 4G 移动通信技术简析与发展预期

[6] 张元斌 中国3G 移动通信发展现状分析

[7] 崔继友 程伟华 李富林 叶亮 移动通信技术的发展