移动通信技术的发展趋势研究

唐鸣谦

（广州工程技术职业学院 广东 510925）

0 引言

随着无线通信技术在全世界范围的不断扩大，移动用户也呈现了大幅上升的趋势，拒不完全统计，截止到2013年，全球移动用户的规模已经达到了50多亿，移动通信技术已经成为人们日常生活中必不可少的“必须品”。在我国，截止到2013年，移动用户的使用者已经突破了10.5亿的使用数量。在全球无线通信使用的过程中有两个共同的特点；一是宽带无线通信技术呈现出了前所未有的热潮，二是在全世界范围内，公众对于移动通信技术的使用量保持较快增长态势。这两种情况在十年前还没有达到如此规模与发展态势。

1 相关信息简述

1.1 移动通信技术

移动通信技术也就是我们经常说的移动通信，也就是说移动通信中一方可以使用有线的方式、也可以使用无线的方式来实现空间的连接于通信。移动通信系统主要包括陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信、无绳电话、无线寻呼等，他普遍应用于社会的各个领域，几乎集中了有线和无线通信的最新技术成就。从某种程度上说，移动通信就是无线通信和有线通信的结合。

1.2 移动通信技术的现状分析

移动通信的发展在经历了第一代移动通信系统、第二代移动通信系统、第三代移动通信系统以后，现在已经步入到了第四代移动通信系统。第一代移动通信系统（IG）完成于20世纪90年代初，由于受到传输带宽的限制，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信的特点是业务量小，安全性差，没有加密，质量差和速度相对较低。第二代移动通信系统（2G）起源于90年代初期，尽管2G技术在发展中不断得到完善，但是无法真正意义上满足移动多媒体业务的需求，因此有人称它为2.5G技术。第三代移动通信系统（3G）是在1985年提出的，1996年正式更名为IMT2000。第三代移动通信系统相比较前者有以下几点优势和特点。一是具有支持 Internet的能力，二是可以实现全球普及和全球无缝漫游，三是能够传送高质量图像，四是高频谱利用率。但是，由于第三代移动通信系统有有WCMA，CDMA2000和TD——SCDMA三大分支；所以，各成员间存在着相互兼容的问题。第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络。现在，我国已经进入到4G生活时代。第四代移动通信技术主要包括移动宽带系统、宽带无线固定接入、宽带无线局域网和交互式广播网络。第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，4G的主要功能是可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务。

2 无线通信技术热点

2.1 后3G时代的LTE技术

第三代移动通信系统（3G）的演进LTE项目是始于2004年3GPP的多伦多会议。第三代移动通信系统在20MHz频谱带宽下改善了信号区边缘用户的性能，在这种情况下，LTE被广泛采用，因此LTE项目有最强的发展潜力。

2.2 W i-Fi

W i-Fi是一种可以将家庭电脑、平板电脑和智能手机等设备终端以无线方式互相连接的技术。W i-Fi为用户提供了无线的宽带互联网访问，所以，W i-Fi更有利于使用者通过无线传输来实现用户在旅途中、在家里或者在办公室地点能够快速、便捷上网的途径。

W i-Fi所具有的有是有几下几点：第一、传输速度非常快，可以达到54Mbps，符合个人和社会信息化的需求。第二、无线电波的覆盖范围广，可以实现大约100米的传输半径。第三、厂商进入该领域的门槛比较低，厂商可以不用耗费大量资金来进行网络布线接入，可以实现用户在进入W i-Fi信号区域的高速接入因特网。

2.3 W iMAX技术

W iMax技术所指的就是全球微波互联接入。是一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。W iMax构建于高级无线技术，采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、M IMO等先进技术，W iMax有效地提高了吞吐量和覆盖范围。4G主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心的新的移动通信技术。2007年在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上，WiMax正式被批准成为第四个全球3G标准。

2.4 4G移动通信系统中的关键技术

①智能天线技术

智能天线（SA）原名自适应天线阵列，这种智能天线是由由多个天线单元组成的，最后用相加器进行合并。智能天线采用空分多址（SDMA）技术，产生空间定向波束，将同频率、同时隙的信号从空域区分开来，同时还可以有效地克服无线通信中复杂地形、建筑物结构等对电波传播的影响。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。随着技术的日益成熟，智能天线将在未来的无线通信中得到更为广泛的应用。

②切换技术

切换技术是未来移动终端在众多通信系统中建立可靠移动通信的基础和重要技术。切换技术所指的主要是 MDHO和 F基站 S（快速基站切换），它主要有软切换和硬切换；切换既可以由终端决策发起也可以由基站决策发起，这样可以获得分集合并增益以改善信号质量。

③M IMO 技术

M IMO技术是未来移动通信的关键技术，是指在发射和接收端同时使用多个天线传送和接收信号的无线通信技术。M IMO技术主要有两种表现形式，即空间复用和空时编码。M IMO技术有效地提高了系统性能，具有提高频谱利用率、增加发射效率、减轻多径衰落、有效抑制或消除共道干扰等优点，可以大大提高覆盖范围。所以，M IMO技术是未来无线通信系统的关键技术。

④全IP技术

全IP网络节约成本，并使网络运行更有效率，解决IP地址不足并能实现移动IP。IP与多种无线接入协议相兼容，所采用的无线接入方式和协议与核心网络（CN）协议、链路层是分离独立的。从目前来看，IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6能提供不同的服务，IPv6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。

⑤软件无线电技术

软件无线电技术的基本思想是利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统，软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用A/D和D/A变换器。软件无线电技术的软件系统包括信源编码软件、信号流变换软件和信令规则与处理软件等。软件无线电技术能实现各种应用的可变 QoS。在 4G移动通信系统中，软件将会变得非常繁杂，为此，专家们将软件无线电技术作为通向第四代移动通信的桥梁。

3 未来移动通信技术的发展分析

3.1 网络业务的数据化

网络业务的数据化有着传统电路交换网所无法具备的优势，网络业务的数据化的主要特点就是效率高，成本低。近年来出现的移动数据通信主要有两种，一种是电路交换型的移动数据业务，另外一种是分组交换型的移动数据业务。我们可以预测未来的移动通信技术必然会在数据化这个方向上有一个大的发展。它主要体现在以下几点。

3.1.1 因特网的影响

伴随着因特网用户的增加，无线数据业务和通信的其他领域一样，其中一个最重要的驱动力就是来自Internet。根据相关统计显示，我国因特网用户的年增长率高达300%左右，而西方国家也呈现了翻倍的趋势。所以，因特网和移动通信设备之间的距离将会越拉越紧，关系必定会越来越紧密。

3.1.2 应用驱动市场

无线通信技术的发展不仅仅是技术的更新换代，其中最主要的就是用户的使用量。无线数据业务的主要驱动力也在于用户的应用。随着网络技术的飞速发展，人们传统的生活方式与交流方式与以前已经大不相同，世界的距离因为移动通信设备的使用而显得不再那么遥远。今后，伴随着人们选择职业和个人生活之间的不断变化，必然会造成人们更经常性地移动。在这种情况下，他们需要不分时间、地点访问对自己重要的信息。所以，这中现实中的应用就是驱动市场的关键点。

3.2 网络技术的智能化

关于移动智能网的研究，早在1995年就已开始，智能网及其智能业务是构成未来个人通信的基本条件。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。移动智能网通过把交换与业务分离，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。伴随着移动网络4G时代的到来，我们可以预见智能网及其智能业务是构成未来个人通信的基本条件。

3.3 融和成为主旋律

融合是未来无线技术发展的主旋律，具体来讲，主要有以下几个鲜明的发展方向：第一、移动与宽带无线技术在互补和竞争中走向融合。在具体实现上，既要兼顾网络设备端对宽带无线技术与4G的支持，又要对终端产品进行改造。第二、网络泛化推动短距离无线技术与蜂窝网技术走向融合。近年来，随着通信技术和集成电路技术的发展，网络无线技术衍生出了一系列新业务。这种新业务将会促成无线技术与蜂窝网技术走向融合。第三，视频、多媒体业务的需求刺激数字电视广播和无线通信技术走向融合。

4 未来的移动通信服务

移动通信已经基本实现了人与人的互联，也正在实现人与互联网的互联。在 4G新技术的推广之下将使手机上网用户数量产生质的飞跃。在将来的移动通信服务中不仅可以实现人与人之间的互联、人与物的互联，甚至会实现物与物之间互联。它可以实现“指尖上”的互联，也可以实现“口头上”的互联，甚至可以实现信号范围内或者远程控制下的家用物品和办公用品的互联。我们期待着，伴随着移动通信技术的不断发展，我们能够更好地享受网络给我们的生活和工作所带来的便利，带来更便捷的服务。

[1]郭凤花，移动通信网的发展趋势，期刊论文，统计与咨询，2003年.

[2]3GPPR 1-092655.ComparisonbetweenExplicitandImplicitFeedba cksforCoMP.2009年.

[3]林辉，TD-LTE-Advanced各项指标均达4G要求，工业和信息化部电信研究院，2009年.

[4]杨光、陈金鹰，4G技术综述，成都理工大学信息工程学院，2010年.