浅谈移动通信的未来发展

郭长磊

(天津工业大学，天津300160)

1.引言

移动通信技术来源于军事中的无线电通信，经过多年发展，其在民用领域发展迅猛并逐步与军用无线脱离，形成了完整的移动通信技术。目前，移动通信技术已经广泛应用在电话、网络、商业、旅游等民用领域，而移动通信技术本身也成为军用无线网络的参考、借鉴以及利用的对象。

随着社会的发展，各个领域对移动通信的要求越来越高，这些要求集中体现在传输率的大幅提升，通信质量的大幅提高、通信安全和便捷性的提高以及串线、掉线、失稳等移动通信中存在的问题的消除。与此同时，随着3G网络的普及，wifi、mesh等跨时代技术的出现，人类的电信和通信技术进入高速发展期，无线网络的建设也日新月异，这无疑给移动通信注入了强大的动力。在这样的背景之下，移动通信技术的未来发展十分令人期待，相关问题，我们可以从以下一些方面进行分析。

2.数据传输能力大幅提升

移动通信的数据传输能力对于移动通信的质量与模式而言，具有决定性的基础作用，因而数据传输能力的大幅提升将是移动通信技术重要的发展趋势。就目前的发展情况而言，3G网络在发达国家和部分发展中国家已经基本普及，相关硬件设施建设比较齐全，普通民用领域的数据传输能力可以达到100kb/s，这标志着影音同步高质量立体式通话时代已经到来。目前正处于研发和测试阶段的4G网络，官方公布的理论数据传输能力可以达到2G/S，这一跨时代的技术，将使得blue-ray，3dmax和APE等格式的高质量影音可以作为移动通信的载体进行移动通信，从而为高清晰、无噪点的立体式移动通信提供强大的技术支持。

3.接入模式多元化

传统的移动通信技术信号和网络接入模式都比较单一，这使得任何一个网络或是移动通信终端出现问题，移动通信便会受到严重影响，甚至无法通信。而随着CDMA、3G等技术的出现，移动通信接入模式的多元化已经成为不可抗拒的趋势，接入模式的多元化将大大提升移动通信的质量和适用范围。以模拟接入和数字接入为例，两种接入模式均具有良好的嵌入和交互性（见表1）。在整合之下，移动通信终端会自动选用情况更优的网络，而当某些情况影响到正在使用的网络时，又可及时更换网络，而网络之间的“缓冲频率”可以保障网络转换的瞬间（小于1S）通信不会受到影响。同时多元接入模式采用多址接入技术，网络地址完全随机分配，可以极大地改善甚至消除移动通信中的“串频”现象。自动选网、优化频率，接入模式的多元化可以使得未来的移动通信不在存在“盲区”。

表1 移动通信接入模式适用范围示意表

4.智能天线的运用

目前手机、对讲机等移动通信终端设备的天线通常只是简单的信号收发部件，但是随着智能天线的运用和普及，其必将为未来的移动通信技术带来极大的变革。智能天线的优势集中体现在两个方面，一是可以大幅降低移动通信过程中的辐射，智能天线发射多路极窄波束信号，节约了能耗，同时也能明显降低辐射。不仅如此，智能天线特有的多路极窄波束信号以提供SDMA（空分多址技术），这使得移动信号可以通过唯一的网络识别码识别，从根本上防止串频、串线等现象的发生。

智能天线的另一优势在于其可以优化通信网络，凭借远高于传统天线的频谱利用率，同时SDMA可以使移动通信终端具备更强的自动选网能力，“能够有效地缓解3G系统中容量与网内干扰之间的矛盾，很大程度地提高系统对空中无线频谱资源的利用能力[1]”。

5.通信网络优化

通信网络是移动通信的基础和保证，因而现有网络的优化和新型通信网络的研发成为了移动通信技术发展的重要方向。以DBF网络为例，DBF网络与传统移动通信网络相比，具备更多的DBF型智能天线，可同时利用多束光缆和无线网络整合进行数据的传递和处理。该网络的特点是不同的波束对应不同的收发点，同时各个收发点的波束都能指向移动通信基站和终端，使得同样的网络可以给更多的终端提供移动通信服务，而通信的质量也更有保障。

除了DBF网络之外，Wi-Fi+WiMAX+mesh混合网络、NTDR网络等新型移动通信网络也都在频谱段使用率、拓宽移动通信适用范围等方面有着优异的表现。NTDR网络是美国波尔实验室在20世纪90年代首次提出的一个全新网络概念，近年来已经在日本和美国在小范围内得到了实验成果，其核心技术也仅仅掌握在美国等极少数国家之中。与传统电信网络相比，NTDR网络的突出特点在于其特殊的电信通信算法，使其具备两套独立却又可以相互关联的网络系统，分类接收使得NTDR网络的数据接收分析能力得到大大提升，可以大大提高电信通信的质量和安全性。另一方面，NTDR网络还具备强大的自我检测和修复功能，NTDR网络“提供多达7跳的多跳通信，利用多跳通信，NTDR可以构建多级网络，而每一级的网络又分为若干群，每一个群有一个群首（见图1）。群成员可以在各个群之间漫游，而当群首出现故障时，网络系统会自动推选出新的群首，从而使得NTDR网络的稳定性和持续性特别的好[3]”。

这些新型网络的加快推进和投产，将为未来移动通信提供更加强大的技术支持，为通信质量和安全防护提供更多的保障。

图1 NDTR网络结构示意图

通信技术和网络技术的发展日新月异，相信随着技术的不断完善和相关产品的投产，移动通信技术一定可以迈上更高的发展平台。

[1]李小强，胡健栋.未来移动通信中的智能天线技术[J].移动通信，2009，(1)：11.

[2]林敏，龚铮权.智能天线及其在移动通信中的应用[J].电信快报，2008，(2)：12-13.

[3]向卫东，姚彦.智能天线及其在无线通信中的应用[J].微波与卫星通信，2007，(2)：21.

[4]Toby Haynes.先进的DSP结构对无线基站大有裨益[J].环球通信，2007，(1)：31.