【现代】现代通信发展阶段

1、文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持【关键字】现代现代通信发展阶段在过去的十几年中，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 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。第一代第一代移动通信系统（1G）是在20世纪80年代初提出的，它完成于 20世纪90年代初, 如NMT和AMPS, NMT于1981年投入运营。第一代移动通信系统是基于的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。1G主要基于蜂窝结构组网，直接使用模拟语音调制技术，传输

2、速率约2. 4kbit/s。不同国家采用不同的工作系统。第一代移动通信技术（1G）是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准，制定于上世 纪80年代。Nordic移动电话（NMT）就是这样一种标准，应用于 Nordic国家、东欧以及俄 罗斯。其它还包括美国的高级移动电话系统（AMPS）,英国的总访问通信系统（TACS以及日本的JTAGS西德的C-Netz,法国的Radiocom 2000和意大禾U的RTMI。模拟蜂窝服务在许 多地方正被逐步淘汰。下面我们来了解更多第一代移动通信技术的知识。第一代移动通信卞要采用的是模拟技术和频分多址（FDMA）技术。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫

3、游，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是TACS第一代移动通信有很多不足之处，如容量有限、制式太多、互不兼容、 保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。第二代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GSMPhase2+,目的在于扩展和改进 GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包 括CMAEL各户化应用移动网络增强逻辑 ），S0仗:持最彳t路由卜立即计费，GSM900/1800双 频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速

4、率编解码器可使 GSM系统的容量提近一倍。 在GSMPhase2+t段中，采用 更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效 地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷；自适应（AMR）技术的应用，极大提高了系统通话质量；GPRs/EDG豉术的引入，使 GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达 115/384kbit/s ,从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多 媒体业务的能力。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，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率

5、太低， 无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。与第一代模拟蜂窝移动通信相比第二代移动通信系统采用了数字化，具有保密性强，频谱利用率高，能提供丰富的业务，标准化程度高等特点， 使得移动通信得到了空前的发展，从过去的补充地位跃居通信的主导地位,我国目前应用的第二代蜂窝系统为欧洲的GSM系统以及北美的窄带 CDMA系统.第三代1文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持.3G技术第三代移动通信系统（3G）,也称IMT2000 ,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

6、媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。 如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps ,在用户高速移动是最大支持 144Kbps,说占频带宽度5MHz左右。但是，第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA, CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同组成一个 IMT2000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信和全球通信；再者，3G的频谱利用率还比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；第三，3G支持的速率还不够高，如单载波只支持最大2fDps的业务，等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要

7、，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需求的新技术（即新一代移动通信：nextgenerationmobilecommunication）是必要的。高速铁路移动通信和3G技术，一般来说，在高速移动的物体上，当速度超 过时速150千米时，2G/3G的快速功率控制效果不佳，此时就要看哪种通信制式 的抗衰落手段多，且衰落储备量大。TD-SCDM对高速移动情况不太适应，主要 是因为技术性能先进的只能天线没有在高铁上全面普及和覆盖，且系统的增益又不高，再加上使用终端的功率不大，使得在高铁上，对于覆盖边缘由于衰落储备 不足而掉话；现在，GSMfU式在高铁系统中还没有启用功控装置，不过GS

8、M式只提供语音通话，信道编码纠错技术在这种情况下的作用显著，在通信基站功率达到40W终端功率达到2W且基站距离较短的情况下，衰落储备量发挥作用， 高铁的应用效果还可以。GS源统中的EDG副式在高铁中的效果不好，主要是 由于EDGEE高速数据时白编码效率为1,没有编码冗余度，对应的信道编码增 益相对较低，止匕外，高阶的数据8PSK调制，会使得解调EDG嗷据的信噪比较高， 导致EDGEi缘的覆盖电压需要更高，其衰落储备要更大；但在实际的高铁系统 中，两个基站覆盖区之间的衰落储备一般都不足， 使得传输的数据率会迅速下降。 所以，就要寻求新的技术体系来解决高铁中的移动通信问题。3G通信技术在我国的发展

9、是日新月异。2009年1月7日，我国同时发放了三张3G拍照，即： TD-SCDMAWCDMACDMA2Q0标志着我国正式进入了 3G时代。3G网络运行的两 年多时间里，在拉动我国GD?曾长的同时，还为国内创造了大量的就业机会。 从 技术角度来分析，3G移动通信网络相对于2G网络的优势在于更大的系统容量和 更好的通信质量，且能够实现全球范围的无缝漫游，为通信用户提供包括语音、 数据和多媒体等多种形式的通信服务。在国际移动通信领域，国际电联对3G网络有其最低的要求和标准，即：在高速移动的地面物体上，3G网络所能提供的数据业务为64144kb/s,要能够适应500km/h的移动环境。针对该标准，我国

10、 现行的3种3G网络中，WCDMA CDMA200宦要采用“软切换”技术，能够实现 移动终端在时速500km时的正常通信，即能够实现在与另一个新基站通信时，首 先不中断跟原基站的联系，而是在跟新的基站连接好后，再中断跟原基站的连接， 这也是3G网络优于2G网络的一个突出特点；WCDMA术已经解决了高速运动物 体的无缝覆盖问题；止匕外，TD-SCDMA对高铁通信的覆盖方案进行了研究。因 此，3G移动通信网络在技术层面上已经具有为高铁提供通信保障的基本条件，2文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持为我国高铁发展过程中移动通信问题

11、的完满解决奠定了坚实基础。第三代移动通信系统（IMT-2000）,在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA技术为主,并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统。TD-SCDM腋术方案是我国首次向国际电联提出的中国建议，是一种基于CDMA结合智能天线、软件无线电、高质量语音压缩编码等先进技术的优秀方案。什么是3G移动通信技术？ 3G第三代移动通信技术（英语：3rd-generation）,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同 时传送声音（通话）及数据信息（电子邮件、即时通信等）。代表特征是提供高速数 据业务。1995年问世的第一代模拟制式手机（1G）只能进行语音通话；

12、1996到 1997年出现的第二代GSIM CDM摩数字制式手机（2G）便增加了接收数据的功 能，如接收电子邮件或网页；其实，3G并不是2009年诞生的，早在2007年国 外就已经产生3G了，而中国也于2008年成功开发出中国3G,下行速度峰值理 论可达3.6Mbit/s （一说2.8Mbit/s ）,上行速度峰值也可达 384kbit/s。不可 能像网上说的每秒2G当然，下一部电影也不可能瞬间完成。3G移动通信技术与2G的区别。3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的 速度上的提升，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、 视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电

13、子商务等多种信息服 务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度， 也就是说在室内、室外和行车的环境中能 够分别支持至少2Mbps（兆比特/每秒）、384kbps（千比特/每秒）以及144kbps的 传输速度（此数值根据网络环境会发生变化）。3G是第三代通信网络，目前国 内不支持除GSMf口 CDM蒯外的网络，GSMS备采用的是频分多址，而 CDMAS用 码分扩频技术，先进功率和话音激活至少可提供大于 3倍GS喇络容量，业界将 CDMAUM乍为3G的主流技术，国际电联确定三个无线接口标准，分别是 CDMA2000WCDMATD-SCDM

14、A也就是说国内CDMAT以平滑过渡至U 3G网络，3G 主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。单纯说3G移动通信技术可能很多人不能理解什么是高速数据通信，其实简 单一点地说就是能够实现高速无线上网、视频通话等等业务。在我国 3G移动通 信技术还在应用初期，中国的3G之路才刚刚开始，目前国内三大运营商正在为 3G的普及而做出努力，相信在不久的将来无线互联网流媒体业务将成为网络生 活的主导。第四代4G是第四代移动通信及其技术的简称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快 2000倍，上传的

15、速度也能达到 20Mbps,并能够满足几乎所有用3文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、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

16、、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；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

17、力，可以提供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，预计都采用 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。移动通信会向数据化，高速化、宽带化、频段更高化方向发展，移动数据

18、、 移动IP预计会成为未来移动网的主流业务。第五代5G网络作为下一代移动通信网络，其最高理论传输速度可达每秒数十Gb,这比现行4G网络的传输速度快数百倍，整部超高画质电影可在1秒之内下载完成2014年5月13日，三星电子宣布，其已率先开发出了首个基于5G核心技术的移动传输网络，并表示将在 2020年之前进行5G网络的商业推广。5G技术原理：三星电子通过研究和试验表明，在28GHz的超高频段，以每秒1Gb以上的速度，成功实现了传送距离在2Km范围内的数据传输。此前，世界上没有一个企业或机构开发出在6GHz以上的超高频段实现每秒 Gb级以上的数据传输技术，这是因为难以解决 超高频波长短带来的数据损

19、失大，传送距离短等难题。三星电子利用64个天线单元的自适应阵列传输技术，使电波的远距离输送成为可能， 并能实时追踪使用者终端的位置，实现数据的上下载交换。超高频段数据传输技术的成功， 不仅保证了更高的数据传输速度，也有效解决了目前移动通信波段资源几近枯竭的问题。研发进展：2014年5月13日，三星电子宣布，其已率先开发出了首个基于5G核心技术的移动传输网络，并表示将在2020年之前进行5G网络的商业推广。12020年三星电子计划实现该技术的商用化为目标，全面研发 5G移动通信核心技术。 随着三星电子研发出这一技术，世界各国的第五代移动通信技术的研究将更加活跃，其国际4文档来源为：从网络收集整理

20、,word版本可编辑.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持标准的出台和商用化也将提速。5G网络的主要目标是让终端用户始终处于联网状态。5G网络将来支持的设备远远不止是智能手机一一它还要支持智能手表、健身腕带、智能家庭设备如鸟巢式室内恒温器等。5G网络是指下一代无线网络。 5G网络将是4G网络的真正升级版，它和基本要求并不同于 今天的无线网络。5G网络作为下一代移动通信网络，其最高理论传输速度可达每秒数十Gb,这比现行4G网络的传输速度快数百倍， 整部超高画质电影可在 1秒之内下载完成。随着5G技术的诞 生，用智能终端分享 3D电影、游戏以及超高画质（UHD）节目的时代已

21、向我们走来。其5G网络已成功在28千兆赫（GHz）波段下达到了 IGbps,相比之下，当前的第四代长 期演进（4G LTE服务的传输速率仅为 75Mbps。而此前这一传输瓶颈被业界普遍认为是一个技 术难题，而三星电子则利用64个天线单元的自适应阵列传输技术破解了这一难题。1未来5G网络的传输速率最高可达10Gbps,这意味着手机用户在不到一秒时间内即可完成一部高清电影的下载。15G网络意味着超快的数据传输速度。2013年5月，三星宣称，它的即将推出的5G技术每秒能够传输超过 1G的数据。相对而言，现在相对较快的LTE网络每秒可彳输大约 60M的数据，这大约相当于 0.05G。这样的无线网络速度

22、将比你用任何智能手机体验到的速度都 要快很多。谷歌宣称，即使以每秒1G的速度，也能够用不到两分钟的时间下载一部全高清的电影。5G网络中看到的最大的改进之处是它能够灵活地支持各种不同的设备。除了支持手机和平板电脑外，5G网络将还需要支持可佩戴式设备，例如健身跟踪器和智能手表、智能家 庭设备如鸟巢式室内恒温器等。在一个给定的区域内支持无数台设备，这就是科学家的设计目标。在未来，每个人将 需要拥有10-100台设备为其服务。不过科学家目前很难弄清楚支持所有这些设备到底需要 多大的数据容量。25G网络不仅要支持更多的数据，而且要支持更多的使用率。5G网络，改善端到端性能将是另一个重大的课题。 端到端性能是指智能手机的无线网络与搜索信息的服务器之间保 持连接的状况。在发送短信或浏览网页的时候，在观看网络视频时，如果发现视频播放不流畅甚至停滞，这很可能就是因为端到端网络连接较差的缘故。2下一代无线网络还将会带来智能手机和移动设备电池寿命的大幅提升。因为有很多较 小的任务需要应用程序不停歇地运行。电子邮件应用程序会反反复复向服务器发送请求信 息，查核是否有新的电子邮件到来。现在有很多应用程序会不断地发送些短小的信息，请求信息虽然短小，但是它们会随 着时间的推移不断地蚕食手机的电池电量。在贝尔实验室的团队有一项任务就是找出处理这些请求信息的更好的办法。 如果能够处理好这些信息，那么我就能极大