移动通信技术的发展历史及趋势
张勉
(中国电信博物馆,北京[摘
要]本文详细地介绍了移动通信技术的发展历程,信技术今后发展的趋势及其特点。
[关键词]MIMO-OFDM;移动通信;4G
1.移动通信技术的发展历程
持144Kbps,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CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同组成一个IMT2000家的束缚、实现完整的个人移动性、可靠的传输手段和接续方庭,成员间存在相互兼容的问题,因此已有的移动通信系统式。进入21世纪,移动通信将逐渐演变成社会发展和进步不是真正意义上的个人通信和全球通信;再者,3G的频谱利的必不可少的工具。
用率还比较低,不能充分地利用宝贵的频谱资源;第三,3G第一代移动通信系统(1G)是在20世纪80年代初提出支持的速率还不够高,如单载波只支持最大2Mbps的业务,的,它完成于20世纪90年代初,如NMT和AMPS,NMT于等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要,1981年投入运营。第一代移动通信系统是基于模拟传输的,因此寻求一种既能解决现有问题,又能适应未来移动通信的其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。需求的新技术(即新一代移动通信:nextgeneration1G主要基于蜂窝结构组网,直接使用模拟语音调制技术,传mobilecommunication)是必要的。
输速率约2.4kbit/s。不同国家采用不同的工作系统。
第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电2.第四代移动通信技术的发展
信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于扩展第四代移动通信技术可称为宽带接入和分布网络,具有和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主超过2Mbit/s的非对称数据传输能力。它包括宽带无线固定要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑),SO(支持最接入,宽带无线局域网(WLAN),移动宽带系统和互操作的广佳路由)、立即计费,GSM900/1800双频段工作等内容,也包播网络。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术,使得话越不同的频带网络中提供无线服务,可以在任何地方宽带接音质量得到了质的改进;半速率编解码器可使GSM系统的容入互联网包括卫星通信和平流层通信,能够提供定位定时、量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中,采用更密集的频率数据采集、远程控制等综合功能。此外,4G将是多功能集成复用、多复用、多重复用结构技术,引入智能天线技术、双频的宽带移动通信系统,也是宽带接入IP系统,即4G将是多段等技术,有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统种无线技术的综合系统。它融合了现有3G的增强技术,集容量不足的缺陷;自适应语音编码(AMR)技术的应用,极大3G网络技术和无线LAN系统为一体。
提高了系统通话质量;GPRS/EDGE技术的引入,使GSM与计第四代通信的核心技术具体如下:算机通信/Internet有机相结合,数据传送速率可达115/(1)软件无线电技术
384kbit/s,从而使GSM功能得到不断增强,初步具备了支持软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一多媒体业务的能力。
个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型的无线尽管2G技术在发展中不断得到完善,但随着用户规模电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。通过下载不同和网络规模的不断扩大,频率资源己接近枯竭,语音质量不的软件程序,在硬件平台上可实现不同功能,用以实现在不能达到用户满意的标准,数据通信速率太低,无法在真正意同系统中利用单一的终端进行漫游,它是解决移动终端在不义上满足移动多媒体业务的需求。
同系统中工作的关键技术。软件无线电技术主要涉及数字信第三代移动通信系统(3G),也称IMT2000,是正在全力号处理硬件(DigitalSignalProcessHardware,DSPH)、现开发的系统,其最基本的特征是智能信号处理技术,智能信场可编程器件(FieldProgrammableGateArray,FPGA)、数号处理单元将成为基本功能模块,支持话音和多媒体数据字信号处理(DigitalSignalProcessor,DSP)等。
通信,它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业(2)多载波技术
务,例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输
多载波技术包括OFDM和多载波CDMA技术等,现在主要
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作者简介:张勉,男,北京人,本科。
调制在因MIMO技术中的技术是4G的核心技术,而OFDM提高频谱利用率的作用有限,在OFDM的基础上合理开发空间资源,也就是MIMO+OFDM,就可以提供可靠的数据传输速率。
(4)智能天线
智能天线原名自适应天线阵列(AdaptiveAntennaArray,AAA),最初用来完成空间滤波和定位。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,其基本工作原理是根据信号来波的方向自适应地调整方向图,跟踪强信号,减少或抵消干扰信号。智能天线可以提高信噪比,提升系统通信质量,缓解无线通信日益发展与频谱资源不足的矛盾,降低系统整体造价,因此其势必会成为4G系统的关键技术。
3G和4G的主要区别是数据速率,业务类型,传输方式,因特网接入技术,与有线骨干网接口的兼容性,服务质量和安全性。就业务而言,3G是很难实现全球漫游和接入网络的互操作性,而4G业务提供商不局限在单个系统,也就是说,4G应该能够提供低成本的非常平滑的全球漫游。但是,4G作为一个10年以后使用的移动通信技术,其空中接口的某些关键技术目前还没有很好解决。
3.移动通信技术发展的趋势和特点3.1网络技术的智能化
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入智能网功能实体,以完成对移动呼叫的智能控制的一种网络,它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答理系统和业务生成环境。
3.2网络的融合
随着技术条件的成熟,网络的融合正成为电信发展的大趋势。从话音和数据的融合到有线和无线的融合,从传送网和各种业务网的融合到最终实现三网的融合将成为下一代网络发展的必然趋势。移动通信网融合分为核心网融合、接入网融合和移动终端融合。网络融合的目的是采用同一
参考文献:
[1]啜钢,王文博等.移动通信原理和系统[M].北京:北京邮电大
学出版社,2005.
个核心网,支持不同的接入方式,使用相同的鉴权、认证和计费机制,并能在这个通信平台上开展各种业务。
3.3网络技术的宽带化
今天世界市场的第二代数字无线标准,包括GSM、D-AMPS、PDC(日本数字蜂窝系统)和IS-95CDMA等,均仍为窄带系统。第三代移动系统,即IMT-2000,是一种真正的宽带多媒体系统,它能够提供高质量宽带综合业务井实现全球无缝覆盖。宽带化是通信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入宽带化的方向演进。
802.16/WiMAX提出之后,整个无线通信领域开始了新一轮的技术竞争,加速了蜂窝移动通信技术演进的步伐。3GPP和3GPP2已开始了3G演进技术E3G的标准化工作。WiMAX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宽带化和移动化发展趋势,即宽带无线接入向着增加移动性方向发展,而移动通信则向着宽带化方向发展。
3.4承载IP化
IP应用取得了爆炸式增长,IP充斥着网络过去的十年,
的每一个角落并悄然改变着我们的生活。不远的将来,我们可以为家里的灯具、空调、冰箱、电视、手机、汽车分配一个IP地址,通过有线、无线方式访问、控制,从而真正进入崭新的数字化家庭、数字化生活。参考3GPP对WCDMA系统所P化发展趋势。作的标准化工作,我们可以看出移动网络的I移动通信网络无论是在接入网、核心网,还是信令网,接口、演进,最终实现全I传输、控制都在向IP化发展、P移动网络,降低成本、提高网络和业务的灵活性和可扩展性。
4.结束语
随着固定和移动宽带化的发展趋势,通信网络正在发生着根本性的变化,通信的主体也将由主要是人与人,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络的融合将成为未来发展的趋势。
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信,2004,10.
(下转第36页)
“光缆段
几年,很多操作不够人性化,不便于非专业人员使用。
(1)项目目标:对资源管理系统录入的光缆进行整改,方便任何人员的使用。
(2)项目的意义
①解决现网光缆资料混乱问题。因以前工程验收时经常把一条光缆分3部分验收,造成3部分互相矛盾连接不上等问题。
②通过对资源管理系统光缆资料整理修改,保障维护资料的准确性,另一方面对接入层光缆,验收比较零散,造成纤芯开放系统资料混乱,难以录入。因此需要现场整理。
(3)项目难点
。6所示)
①工程提供的资料存在不准确性,需要维护人员到现场查勘。
②接入部分光缆开设传输系统比较零散,整理核对有一定困难。
(4)项目成果
修改后,达到资料直观的效果,方便维护及监控人员使
图6光缆段接头信息设置
用。
(5)项目收获
①提高维护人员的资料管理能力及对全网资源的全局把握能力。
②提高对资源管理系统的使用技巧,通过人为的手段改变系统功能上的缺陷。如开设虚拟系统来完成纤芯上系统的开放。
③使维护人员在配合过程中掌握了更准确的维护资料,为更好的做好维护工作打下扎实的基础。
删除光缆段:选“删除”可删除光缆段。
也可对各光缆段信息进行批量录入,选菜单“对象编辑”中的“批量录入各段信息”,可集中对各光缆段的属性进行设置,包括纤芯截面图的设置、实际路由信息等。
4.如何更好的利用系统管理光缆
对于这套大而全面的系统,单纯的录入光缆资源是不够的。毕竟录入是为了使用查询资源,由于系统刚投入使用不到
HowtoEffectivelyManagetheTransmissionNetworkCableResources
ZengJinsheng
,(ChinamobileGroupGuangdongCo.LtdShantouBranch,Shantou515041,Guangdong)
【Abstract】Thearticlediscusseshowtousethetransmissionnetworkmanagementsystemtomanagethecableresourcesandexploresomeinputinformationandthemeansofagoodexperience.
【Keywords】thetransmissionnetwork;opticalnetwork;thetransmissionnetworkdynamicresourcemanagementsystem
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TheHistoryandTrendsofMobileCommunicationTechnology
ZhangMian
naMuseumofTelecommunicationsBeijing100083)(Chi,
tract】Thispaperintroducesthedevelopmentofmobilecommunicationstechnology,presentsof4G’scoretechnologies【Abs,andanalyesthetrendsandcharacteristicsofmobilecommunicationtechnology.ds】MIMO-OFDM;mobilecommunication;4G【Keywor