移动通信现状及前景

六安职业技术学院毕业设计（论文）

移动通信技术现状及前景

姓名：姚彬

指导教师：项莉萍

专业名称：应用电子技术0802

所在系部：信息工程系

二○一一年六月

毕业论文（设计）开题报告

摘要

在信息化时代移动通信已越来越为人们所关注,因此移动通信技术的发展及移动通信技术前景的发展越来越显得重要。本课题主要研究的是移动通信技术的发展及移动通信技术前景及相关知识，分析了其应用前景和我国目前的发展状况。

关键词：第三代移动通信系统，移动通信，个人通信网，发展历程

Abstract

Mobile communications in the information age has become increasingly of concern to people, so the development of mobile communications technology and the development of future mobile communication technologies become increasingly more important. The main research topic is the development of mobile communications technology and the prospects for mobile communications technology and related knowledge, analysis of its prospects and our current state of development.

Key Words:third-generation mobile communication systems, mobile communications, personal communications network, the development process.

目录

引言 (2)

第一章移动通信技术的概念及相关知识 (3)

1.1 移动通信的基本概念 (3)

1.2 移动通信的发展 (3)

1.3 移动通信的特征 (4)

1.4 移动通信的国内国际形势 (4)

第二章移动通信的现状及前景概述 (5)

2.1 移动通信的现状 (5)

2.2 移动通信的前景 (5)

2.3 展望移动通信的发展前景 (6)

第三章未来移动通信的发展 (7)

3.1 未来移动通信 (7)

3.2 移动通信4G动态 (8)

第四章结束语 (10)

第五章致谢 (10)

参考文献 (11)

引言

随着社会的进步，移动通信技术的发展日新月异，层出不穷，令人眼花缭乱，人们对移动通信的要求也不断变化，而且越来越不满足现状。移动通信技术现状就目前来讲是3G时代，前景是4G时代，人们要求通信技术不仅仅是用来通话，而且还能上网，收发E-mail，传输数据，提供多媒体业务。现存的第二代移动通信系统，已不能满足要求，可怜的9.6 kbit/s的传输速率让我们只能进行语音通信，对数据通信我们实在不敢奢望。如果说无线通信的历史是频率使用效率提高的历史，则移动通信的历史就是频率使用效率提高和用户“位移”扩大的历史。这是符合要实现随时、随地、任何人之间，用任何业务进行通信目标的。众多的复杂的技术发展，归根结底，就是如何更充分地使用有限的、宝贵的频率资源以及实现更高密度的全球活动通信具有重要意义。

中国移动通信市场发展状况就目前来看可以分为以下几个方面：第一，近年来，中国移动通信在全球范围内迅猛发展，数字化和网络化已成为不可逆转的趋势。我国的移动通信业也以改革、重组为动力、改善服务质量，加大市场开发力度，保持了快速健康的发展势头。我国的移动通信市场发展突飞迅猛进，到今年年底，我国移动电话的用户数将超过7500万，我国将超过日本成为仅次于美国的世界第二大移动电话市场。第二，我国移动通信制造业的生产规模比较大，生产技术与管理水平也是比较高的，但产业的主体是以中外合资与外商独资为主，生产形式是处在散件组装与整机装置阶段（SKD、CKD）。目前国内具有一定生产能力GSM移动通信设备生产企业共27家，其中国内独资企业10家。具有我国自主知识产权的移动通信产品的开发，特别是以国产程控交换机技术为基础开发的移动通信交换设备起点高、技术新、并具有组网灵活的特点。第三，其他移动通信系统发展状况可分为：寻呼系统、无绳电话、集群通信系统、卫星通信设备。

因此，移动通信的下一步是走向容量更大、速率更高、功能更强的4G发展。

第一章移动通信技术的概念及相关知识

1.1.移动通信的基本概念

移动通信是指通信中的移动一方通过无线的方式在移动状态下进行的通信，这种通信方式可以借助于有线通信网，通过通信网实现与世界上任何国家任何地方任何人进行通信，因此，从某种程度上说，移动通信是无线通信和有线通信的结合。移动通信的发展先后经历了第一代蜂窝模拟通信，第二代蜂窝数字通信，以及未来的第三代多媒体传输、无线Internet等宽带通信，它的最终目标是实现任何人在任何时间任何地点以任何方式与任何人进行信息传输的个人通信。

1.2 移动通信的发展

目前，移动通信已从模拟通信发展到了数字移动通信阶段，并且正朝着个人通信这一更高级阶段发展。未来移动通信的目标是，能在任何时间、任何地点、向任何人提供快速可靠的通信服务。1978年底，美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统（AMPS），建成了蜂窝状模拟移动通信网，大大提高了系统容量。与此同时，其它发达国家也相继开发出蜂窝式公共移动通信网。这一阶段的特点是蜂窝移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅速发展,这个系统一般被当作是第一代移动通信系统。

从20世纪80年代中期开始，数字移动通信系统进入发展和成熟时期。蜂窝模拟网的容量已不能满足日益增长的移动用户的需求。80年代中期，欧洲首先推出了全球移动通信系统（GSM：Global System for Mobile）。随后美国和日本也相继指定了各自的数字移动通信体制。20世纪90年代初，美国Qualcomm公司推出了窄带码分多址（CDMA：Code-Division Multiple Access）蜂窝移动通信系统，这是移动通信系统中具有重要意义的事件。从此，码分多址这种新的无线接入技术在移动通信领域占有了越来越重要的地位。这些目前正在广泛使用的数字移动通信系统是第二代移动通信系统。

第二代移动通信系统主要是为支持话音和低速率的数据业务而设计的。但随着人们对通信业务范围和业务速率要求的不断提高，已有的第二代移动通信网将

很难满足新的业务需求。为了适应新的市场需求，人们已经了制定第三代（3G）移动通信系统。但是由于3G系统的核心网还没有完全脱离第二代移动通信系统的核心网结构，所以普遍认为第三代系统仅仅是一个从窄带向未来移动通信系统过渡的阶段。目前，人们已经把目光越来越多得投向超三代（beyong 3G）的移动通信系统中，使其可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良，以及达到高速数据传输的要求。

1.3 移动通信的特征

现代移动通信是一门复杂的高新技术，不但集中了无线通信和有线通信的最新技术成就，而且集中了网络接收和计算机技术的许多成果。移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等，几乎集中了有线和无线通信的最新技术成就，普遍应用于社会的各个领域。目前，移动通信已从模拟通信发展到了数字移动通信阶段，并且正朝着个人通信这一更高级阶段发展。未来移动通信的目标是，能在任何时间、任何地点、向任何人提供快速可靠的通信服务。要实现以上要求移动通信的无线技术的发展是离开不了的。无线通信具有跨越时空进行信息沟通的灵活性，以及连接全球的无缝隙覆盖特性，这使它成为最具吸引力的通信方式。而无线通信的快速发展，也将把人类实现个人通信的梦想一步步变为现实，也为移动通信的发展提供了很大的帮助。

1.4移动通信的国内国际形势

中国移动同动通信3G最主要的优势是支持多媒体数据业务，而国内移动数据业务的市场要有一个培育的过程，需要运营商、业务供应商和用户多方共同促进。中国第二代移动通信网通过网络优化及加强，无论是系统容量还是移动数据业务都应能满足近期全国用户的需求。目前，第三代移动通信核心网的标准进展缓慢，国际上正在讨论全IP移动网的有关问题，核心网的发展途径并不明朗。我国移动通信3G刚刚发展起来，面对国际成熟的技术条件，中国移动通信的发展任务还有待提升。因此，我们可以冷静观察国际上各种第三代移动通信网的建设情况，发挥“后发优势”，吸取他们宝贵的经验教训。为了积累建设和运营第三代移动通信网经验，我们可以选点建设W-CDMA试验网和cdma2000试验网，

以便和中国的TD-SCDMA网比较，取长补短。

第二章移动通信的现状及前景概述

2.1 移动通信的现状

目前我国移动通信的现状可从三个方面来叙述。第一、中国移动通信市场发展状况：近年来，移动通信在全球范围内迅猛发展，数字化和网络化已成为不可逆转的趋势。我国的移动通信业也改革、重组为动力、改善服务质量，加大市场开发力度，保持了快速健康的发展势头。第二、中国移动通信制造业发展状况：我国移动通信制造业的生产规模比较大，生产技术与管理水平也是比较高的，但产业的主体是以中外合资与外商独资为主，生产形式是处在散件组装与整机装置阶段（SKD、CKD）。目前国内具有一定生产能力GSM移动通信设备生产企业共27家，其中国内独资企业10来家。具有我国自主知识产权的移动通信产品的开发，特别是以国产程控交换机技术为基础开发的移动通信交换设备起点高、技术新、并具有组网灵活的特点。第三、其他移动通信系统发展状况：有寻呼系统、无绳电话、集群通信系统、集群通信系统。目前寻呼设备和寻科机都已大部分能立足国内生产，但我国内销的无绳电话主要为家用模拟产品，数字无绳电话产品的市场占有率仍然很低。为此，现在我国国内也有许多厂家可以生产集群通信设备，但规模较小，急需扶持。另外要走产学研开的道路，开创发展数字集群通信产业的新局面。我国将建立完善的、长期稳定运行的卫星通信公从网、专用网、卫星移集群通信系统动通信网。同时，我国已初具规模的信息通信网也面临技术升级和进一步扩充完善，但需要尽快从窄带网向宽带网、从单一网向综合网、从自动网向智能网过渡，真正全面实现3G通信。

2.2 移动通信的前景

从服务的角度看，虽然移动通信最初是为了在移动环境中打电话而发明的，但是21世纪的移动通信绝不是单单为了打电话，必须要有新的服务增长点。因此，3G——开始就定位于多媒体业务。除了多媒体业务，未来移动通信还要实现两

个重要方面，即提供无所不在的服务和全球性的服务。多媒体业务将向用户提供声、像、图、文并茂的多种业务，使网上的业务量大大增加。无所不在的服务意指要把通信服务的对象从人扩展到任何一件东西。因此，如果任何一件移动的东西都成为移动通信的对象的话，移动通信终端的数量将大大增加，网上流量也将剧增。全球性服务即通过全球范围的标准化，实现移动通信的全球化。在具有先进多媒体和无所不在服务的环境中，计算机和通信设备将遍布所有地方，通信方式不仅是人与人之间，而且还包括人－机之间和机－机之间的通信。为了促进在这种环境下的多媒体移动通信，需要给所有移动物体赋予无线通信功能。将来的移动网必须具有极强的平台功能，能为大量无所不在的终端提供不同的服务。为此，未来的移动通信即将是面向全球化大众化的全球通信。

2.3展望移动通信的发展前景

移动通信业务之所以发展迅猛主要是其满足了人们在任何时间。任何地点与任何个人进行通信的愿望。移动通信是实现未来理想的个人通信服务的必由之路。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，更高的频段，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。

从3G走向4G。移动通信经历了1G和2G，完成了从模拟技术向数字技术的过渡，现正使用的3G在向更远的4G发展，把移动通信从窄带推向宽带。移动通信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。3G定位于多媒体IP业务，传输容量更大，灵活性更高，形成了家族式的世界单一标准，并将引入新的商业模式。前一阶段，由于面临标准不稳定、产品不成熟、资金不充足、服务不摸门等困难，3G的发展并不顺利。2005年已成3G走向大规模使用的关键年。因此4G比3G能以更高的速率来完成多媒体应用。在传输大量图像信息时，4G移动终端将能显示虚拟三维高质量图像，而3G不能。4G还可传

送带有真实情感的通信场景，其中三维的声音、光线和气氛都可传到对端，再生现场情况，从而实现虚拟现实，让你感到身临其境。

第三章未来移动通信的发展

21世纪我们将进入信息社会——一个以人为本、更加注重精神粮食的社会，人性、环境和信息将成为这个社会的关键词。因此在21世纪的信息通信系统必须围绕以人为本来进行研究开发。潜在的研究方向包括：如何满足人性的需求和充分利用五个感官（触、尝、听、看、闻）及人工智能；如何通过智能化来补充人的能力；如何通过机器人和可佩带设备来实现新的通信方式；如何克服通信质量的限制来扩大人的空间。

在人类通信中，如何很好地实现感情的相互传递是今后十分重要的课题。虽然可视电话和虚拟现实能够完成用户影像和活动情况的传递，但是对传递感情而言它们是远远不够的。在21世纪，预计移动通信在信息通信领域的发展将达到顶峰，世界各国的用户数将继续增长。移动通信将成为宽带信息通信的使能器，使无所不在的通信成为现实。技术创新和挑战在未来必将接二连三。为了迎接挑战，全世界从事移动通信的研究人员需要互相交流、共同合作，在全球范围内一起推动研发工作和标准化工作的开展，携手共进。

3.1 未来移动通信

3G大规模商用后，多媒体服务与应用将会得到广泛应用，而随之3G在速率、无缝传输等方面的局限性也将日益显露出来，势必需要带宽更宽的无线系统。故移动通信的下一步必定是走向容量更大、速率更高、功能更强的超3G和4G发展。以在移动环境中支持高清晰度视像和其它宽带多媒体业务与应用。在4G时代，需要多种多样的接入和组网能力。4G系统需要新的射频技术、高效的无线接入技术、新的自适应多址和信道编码技术、基于软件无线电的多模终端与基站技术、系统兼容和演进技术与策略、“天－地”一体化技术、网络智能化技术。未来移动通信主要着力于以下5个方面来开发新的业务：互联网、位置信息、信息分发、遥感/遥控和支付。互联网业务包括从电子邮件、Web文本浏览扩展到内联网应

用。位置服务包括向用户提供位置信息和汽车导航等。信息分发业务包括内容分发、视像分发，可以根据用户爱好定制。支付业务关系到移动电子商务，用移动终端来代替钱包购买公共汽车票、火车票、音乐会票以及购物等在日本已经成为现实。

3.2 移动通信4G动态

4G的提出本来应该是针对3G系统在使用中无法克服的困难，现在3G的商用还没有全面展开，4G就被炒得沸沸扬扬的事实说明了一个问题，那就是人们从一开始就对3G不那么满意。显而易见，当初ITU制定IMT2000标准的时候，希望是一个能够提供高速数据接入的全球统一的标准。但是各方在自身利益的驱动下，争执不下，最后折中成了以WCDMA和CDMA2000系列为首的5个大标准，立即产生了相互之间的漫游的问题。此外，用户在使用中的速率要求也没有得到很好的满足。IMT2000要求3G用户在慢速移动和静止状态下的数据接收速率在2M 以上，而现有3G系统的实际接收速率只有几百K。此外，手机问题、与原有网络的兼容问题等等，所有这些都增加了人们对3G的不满，和对4G的期待。

4G通信技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统通信技术为基础，不断提高无线通信的网络效率和功能。与传统的通信技术相比，4G通信技术的优势在于通话质量及数据通信速度。另外，由于技术的先进性确保了投资成本的大大减少，未来的4G通信费用也要比目前低。为了充分利用4G通信带来的先进服务，人们还必须借助各种各样的4G终端才能实现，而不少通信制造商已经开始把眼光瞄准到生产4G通信终端产品上。目前正在构思中的4G通信具有下面的特征： 1. 通信速度更快：由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估，第四代移动通信系统的速度可以达到10M～20Mbps，最高可以达到100Mbps。2. 网络频谱更宽：要想使4G通信达到100Mbps的传输速度，通信运营商必须在3G通信网络的基础上进行大幅度的改造，以便使4G 网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。3. 通信更加灵活：从严格意义上说，4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。4. 智能性能更高：第四代移动通信的智能性更

高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是4G 手机可以实现许多难以想像的功能，例如，4G手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。5. 兼容性能更平滑：要使4G通信尽快地被人们接受，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G平稳过渡等特点。6. 实现更高质量的多媒体通信：4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等，大量信息透过宽频的信道传送出去，为此4G也称为“多媒体移动通信”。 7. 通信费用更加便宜：由于4G通信不仅解决了与3G的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，而且4G通信引入了许多尖端通信技术，因此，相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易迅速得多。

4G网络的发展趋势：1. 广带化趋势。2. 网络互联／综合/重叠的趋势。3.软件无线电的趋势。4.灵活和自适应的发展趋势。

在我国， 4G的立项早在2000年初就已开始酝酿，2001年11月立项申请被批准，随后国家成立了由尤肖虎负责、由863计划通信技术主题专家组领导的总体组，并于2001年年底发布了两次课题指南，成立了一系列课题组，开始了计划的启动。

韩国情报通信部(MIC)已经将超3G研究列入政府的研究开发课题。此外，情报通信部在今年年初成立了4G远景研究委员会，统筹部署国内的超3G研究以及国际合作。

目前，日本NTT DoCoMo公司已经表示，4G通信的试验网络已经部署在公司的横须贺研发园内，该网络集结了试验基站和移动终端美国AT&T公司推出的4G 通信网络的试验，据说可以配合目前的EDGE进行无线上传，并通过OFDM技术达到快速下载的目的。美国AT&T公司声称大约还需要5年，这项技术才能发布；再有10年左右的时间，4G才能真正投入到商用阶段。

对于4G美国、欧洲、日本各有不同看法。美国强调是高速率的个人专用系统和无需牌照的系统，同时对无线本地环(WLAN)技术比较看重。日本强调应该是高速率的公用系统，因此要求过高的速率和带宽。欧洲认为4G应该是多种技术和各种不同终端的混合，在IPv6基础上做到全球每人一个代码。他希望在B3G

研究方面欧盟能和中国合作。

对于4G移动通信未来的远景发展，ETRI把它分成4个环节，依次如下：（1）成为蜂窝式频宽，采用非对称是存取模式、利用智能天线、数据传输速率可以达到100Mbps以上。（2）发展具有自动调整和模块化和编码、动态的频谱分配和软件无线电的功能。（3）以分组交换技术为中心，期望以最低的成本达到最好的通信服务；（4）具有支援流媒体服务的能力。（5）提供无线区域网络和固定的无线连接和数字传播系统，成为整合性业务。

第四章结束语

移动通信技术当前是第三代移动通信技术。其目标是全球范围内的任何用户所使用的小型廉价移动台实现从陆地到海洋到卫星的全球立体通信联网，保证全球漫游用户在任何地方、任何时候与任何人进行通信，并能提供具有有线电话的语音质量，提供智能网业务，多媒体、分组无线电、娱乐及众多的宽带非话业务。但在3G方面的技术及个方面的发展还不是很成熟，由目前的3G网络到不久的4G网络这些都是我们所期待的。移动通信网络的发展在我们生活的各方面给我们带来了很大的变化，让以前不可能的或是说只是想象的变成了现实。随着网络的不断发展和人们不断的追求，移动通信网络正由目前的3G向超3G和4G智能化方向发展等，进而实现我们对移动通信技术的追求。

第五章致谢

首先诚挚的感谢指导老师项莉萍，老师悉心的教导让我在这次论文中得以充分发挥我已有的知识，并在此基础上有更高的提升。通过这次对论文知识的搜索，从各方面提高了我的能力，不仅在文献检索能力和文字组织能力方面，也在个人语言组织方面都得到了提升。非常感谢项老师的精心教导，让我在知识、认知、学习、思考等各方面都有了进一步的成长。其次，项老师在写论文期间给予我们的帮助，以及对我们的引导，让我们对论文都有了全新的了解。对此，在老师的精心对我们论文的指导下，让我感到老师的精神时刻在影响着我们。更应该认真的对待这次论文及学习的机会多跟向老师学习。最后，通过写这次论文，不仅在

我们精神上有了进一步的提高，也在个人知识视野给予了很大的开拓，对新的事物识知，理论学习都有了扩充。在老师的指导下让自己专业水平得到一定的提高，对专业知识的认识也更加全面和系统。

参考文献

1．《电信科学》

2．《中国无线电管理》

3．《通信世界》

4．《通信学报》

6．《中国电信业》

7. 移动通信网，https://www.wendangku.net/doc/bf17791574.html,>通信知识

8. 马华兴刘涛王西点王雅辉管敏, 解惑3G业务：概念、实现和规划, 北

京邮电大学出版社, 2006 年10月

9. 张威, GSM网络优化——原理与工程, 人民邮电出版社, 2003 年10月

10. 祁玉生,邵世祥. 现代移动通信. 北京：人民邮电出版社,2000

11. 孙立新等编.第三代移动通信技术.北京：人民邮电出版社，2000 年12 月

第1 版

12. 蒋同泽.现代移动通信系统.北京：电子工业出版社，1994.

13. 吴大卫，刘国锋，刘伟，诸昌钤.GSM向第三代移动通信系统的平滑演进。