移動(dòng)通信技術(shù)畢業(yè)論文

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　　無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展經(jīng)歷了一百多年的歷史，在這過(guò)程中，產(chǎn)生了不少新的技術(shù)的同時(shí)，又在不斷地與其他技術(shù)進(jìn)行綜合，從而不斷地涌現出一系列的通信方式，在適應不斷提高的社會(huì )需求同時(shí)，自身也得到完善和發(fā)展。

　　從無(wú)線(xiàn)電通信發(fā)展全過(guò)程來(lái)看，不難看出，無(wú)線(xiàn)通信大致可分為3個(gè)重要發(fā)展階段：20年代~30年代的短波通信，50年代~70年代的微波接力通信(含衛星通信)，80年代~現在的移動(dòng)通信。

　　現僅就當今發(fā)展最為迅速，系統最為復雜，而又是熱門(mén)話(huà)題的移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行敘述。

　　截止20xx年7月，全世界的移動(dòng)用戶(hù)數量已經(jīng)突破50億戶(hù)，預計今年該數字將突破60億。

　　移動(dòng)通信之所以得到快速發(fā)展主要是其不受任何時(shí)間、地點(diǎn)限制地實(shí)現了對象之間的通信。

　　從設備組網(wǎng)的角度看，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )可以看成是有線(xiàn)通信網(wǎng)的延伸，它由無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)兩部分組成。

　　無(wú)線(xiàn)部分提供移動(dòng)用戶(hù)終端的接入，其包括數據交換、用戶(hù)管理、漫游、鑒權等大部分網(wǎng)絡(luò )功能的實(shí)現還是通過(guò)固定網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現的。

　　1.移動(dòng)通信發(fā)展史

　　70年代中期至80年代中期。

　　這是移動(dòng)通信蓬勃發(fā)展時(shí)期。

　　1978年底，美國貝爾試驗室研制成功移動(dòng)電話(huà)系統(AMPS)，建成了蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)。

　　根據移動(dòng)通信的發(fā)展史，其發(fā)展歷程和發(fā)展方向，可以劃分為3個(gè)階段：

　　1)第一代——模擬蜂窩通信系統

　　70年代末至80年代中期是移動(dòng)通信技術(shù)得到了較快發(fā)展。

　　1978年底，美國貝爾試驗室研制成功高級移動(dòng)電話(huà)系統(AMPS)并建成了蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)，也即是第一代移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)，采用的是蜂窩組網(wǎng)技術(shù)。

　　美國第一個(gè)蜂窩系統AMPS(高級移動(dòng)電話(huà)業(yè)務(wù))在1979年成為現實(shí)。

　　因為傳輸技術(shù)條件的等的限制，第一代可移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)不能實(shí)現長(cháng)途漫游，也就是說(shuō)移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)只能在一定區域范圍內實(shí)現移動(dòng)通信，除此之外，該系統還存在著(zhù)諸如系統容量不足、系統間互不兼容、通信質(zhì)量不好、保密性不強、不能提供數據傳送業(yè)務(wù)等致命的弱點(diǎn)，因此，第一代模擬蜂窩移動(dòng)通信最終被第二代的數字蜂窩移動(dòng)通信所替代。

　　但在該組網(wǎng)技術(shù)仍在下一代系統中得以應用。

　　2)第二代——數字蜂窩移動(dòng)通信系統

　　為了克服第一代模擬蜂窩通信系統的各種缺點(diǎn)，20世紀80年代中期到21世紀初，數字蜂窩移動(dòng)通信系統得到了大規模的應用，其代表技術(shù)是歐洲的GSM和美國的CDMA，也就是通常所說(shuō)的2G(即第二代數字蜂窩移動(dòng)通信系統)。

　　第二代數字蜂窩移動(dòng)通信系統主要采用的是時(shí)分多址技術(shù)TDMA(TimeDivisionMultipleAccess)或者是窄帶碼分多址CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)技術(shù)。

　　TDMA系列最有代表的是泛歐GSM、美國D-AMPS和日本PDC;窄帶碼分多址(N-CDMA)系列主要是以高通公司為首研制的基于IS-95的N-CDMA(窄帶CDMA)，是目前廣泛應用的技術(shù)，它的應用技術(shù)標準叫做IS-95，是美國在1993年發(fā)布的N-CDMA標準，現在已成為常用的國際標準。

　　2.移動(dòng)通信的特點(diǎn)

　　移動(dòng)通信是基于終端用戶(hù)處于移動(dòng)狀態(tài)的通信方式。

　　它具有如下有別于有線(xiàn)通信的特點(diǎn)：

　　1)由于用戶(hù)位置的不確定性，它跟通信中的基站必須使用無(wú)線(xiàn)電波來(lái)傳輸信息。

　　由于電波是沿直線(xiàn)傳播的，受移動(dòng)臺不斷移動(dòng)、障礙物遮擋、地形和地物的影響會(huì )使電波多徑傳播而造成多徑衰落和陰影效應等影響，嚴重干擾了移動(dòng)通信的質(zhì)量。

　　2)移動(dòng)通信是在強干擾的環(huán)境下工作的，主要干擾包括互調干擾，鄰道干擾和同頻干擾等;

　　3)通信容量有限。

　　頻率作為一種資源必須合理安排和分配，為緩和用戶(hù)數量大和資源有限的矛盾，除開(kāi)發(fā)新頻段之外，還采取了有效利用頻率的各種措施，加壓縮頻帶、縮小波道間隔、多波道共享等，即采用頻譜和無(wú)線(xiàn)頻道有效利用技術(shù);

　　4)通信系統比固定網(wǎng)復雜得多。

　　因為用戶(hù)隨時(shí)移動(dòng)位置等原因，通信系統需要具備根據信號的強弱來(lái)進(jìn)行通信信道的切換、頻率和功率控制、地址登記、越區切換及漫游存取等跟蹤技術(shù)。

　　這就使得移動(dòng)通信系統的信令的設計要比固定網(wǎng)要復雜得多。

　　在入網(wǎng)和計費方式上也有特殊的要求;

　　5)對移動(dòng)臺的要求高。

　　移動(dòng)臺長(cháng)期處于不固定位置，外界的影響很難預料，這要求移動(dòng)臺具有很強的適應能力。

　　此外，還要求性能穩定可靠、攜帶方便、小型、低功耗及能耐高、低溫等。

　　同時(shí)，要盡量使用戶(hù)操作方便，適應新業(yè)務(wù)、新技術(shù)的發(fā)展，以滿(mǎn)足不同人群的使用。

　　這給移動(dòng)臺的設計和制造帶來(lái)很大的困難。

　　3移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢

　　技術(shù)的創(chuàng )新從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是為了不斷滿(mǎn)足人們日益增長(cháng)的需求。

　　在過(guò)去的幾十年中，移動(dòng)通信無(wú)論是技術(shù)上還是業(yè)務(wù)上都得到了長(cháng)足的發(fā)展，這些變化也正極大地改變著(zhù)人們的生活和工作方式。

　　隨著(zhù)全球一體化進(jìn)程的加速和人們生活水平的不斷提高，如物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展等等，人們對未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)將提出更多更高的需求。

　　盡管數字蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)也在不斷的得到完善，但隨著(zhù)用戶(hù)數量和網(wǎng)絡(luò )規模的不斷擴大，可以預見(jiàn)的是，在這快速增長(cháng)的市場(chǎng)需求下，頻率資源已經(jīng)成為瓶頸，通話(huà)質(zhì)量不盡人意，傳輸速率不高，達不到真正意義上滿(mǎn)足移動(dòng)多媒體和物聯(lián)網(wǎng)的需求。

　　綜上所述，我們大致可以預見(jiàn)未來(lái)的移動(dòng)通信技術(shù)將沿著(zhù)以下幾個(gè)大的方向改善：1)隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)數據化、分組化程度的提高，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)逐步形成;

　　2)為了解決頻率枯竭的問(wèn)題，移動(dòng)通信將應用于更高的頻段，頻率利用率也將得到很大程度的提高;

　　3)隨著(zhù)人們個(gè)性化需求的不斷提高，提供個(gè)性化服務(wù)將成為業(yè)務(wù)發(fā)展的一個(gè)趨勢，為此，網(wǎng)絡(luò )設備的智能化和小型化也將成為必然;

　　4)在目前信息通信技術(shù)大融合的背景下，移動(dòng)網(wǎng)和固定網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的融合已成必然，網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)的融合將成為趨勢，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及也將成必然;

　　5)隨著(zhù)全球化進(jìn)程的進(jìn)一步提高，視頻移動(dòng)業(yè)務(wù)將越來(lái)越普及，高速率、高質(zhì)量和低費用是下一步市場(chǎng)對移動(dòng)業(yè)務(wù)提出的更高要求。

　　目前世界上大多還在沿用著(zhù)第二代數字蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，第三代移動(dòng)通信技術(shù)(3G)也在逐步推廣當中，但源于更多的需求，人們早已提出了第四代移動(dòng)通信技術(shù)(4G)的設想。

　　4G標準比要比上一代具有更強的功能。

　　3.1第三代數字移動(dòng)通信系統

　　第三代移動(dòng)數字通信系統(3G)是在第二代的基礎上進(jìn)一步演變的以寬帶CDMA技術(shù)為主移動(dòng)通信技術(shù)，能同時(shí)提供語(yǔ)音數據綜合服務(wù)和移動(dòng)多媒體服務(wù)的移動(dòng)通信系統，是一代有能力徹底解決第一、二代移動(dòng)通信系統主要弊端的先進(jìn)的移動(dòng)通信系統。

　　為了在移動(dòng)通信領(lǐng)域適應高速數據和圖像電信業(yè)務(wù)的發(fā)展，并企望在第三代系統中統一標準，國際電聯(lián)(ITU)進(jìn)行了多方面努力。

　　于2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大3G標準，并寫(xiě)入3G技術(shù)指導性文件《2000年國際移動(dòng)電信計劃》(簡(jiǎn)稱(chēng)IMT-2000)，2007年10月19日，在國際電信聯(lián)盟在日內瓦舉行的無(wú)線(xiàn)通信全體會(huì )議上，經(jīng)過(guò)多數國家投票通過(guò)，WiMAX正式被批準成為繼WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四個(gè)全球3G標準[2]。

　　與前兩代移動(dòng)通信相比，第三代數字移動(dòng)通信是一種能夠覆蓋全球的多媒體移動(dòng)通信。

　　它具有別于上兩代移動(dòng)通信的兩個(gè)主要特點(diǎn)是：

　　1)可實(shí)現全球漫游，使任意時(shí)間、任意地點(diǎn)、任意人之間的交流成為可能。

　　也就是說(shuō)，每個(gè)用戶(hù)都有一個(gè)個(gè)人通信號碼，無(wú)論該用戶(hù)走到世界任何一個(gè)國家，人們都可以找到你，而反過(guò)來(lái)，你走到世界任何一個(gè)地方，都可以很方便地與國內用戶(hù)或他國用戶(hù)通信，與在國內通信時(shí)毫無(wú)分別;

　　2)能夠實(shí)現高速數據傳輸和寬帶多媒體服務(wù)。

　　也就是說(shuō)，用第三代手機除了可以進(jìn)行普通的尋呼和通話(huà)外，還可以上網(wǎng)讀報紙，查信息、下載文件和圖片;由于帶寬的提高，第三代移動(dòng)通信系統還可以傳輸圖像，提供可視電話(huà)業(yè)務(wù)。

　　從這兩年的情況來(lái)看，隨著(zhù)終端手機設備的智能化發(fā)展，使得3G業(yè)務(wù)越來(lái)越多的在人們的生活中體現，如WAP業(yè)務(wù)，多媒體消息業(yè)務(wù)，定位服務(wù)業(yè)務(wù)，OTA下載業(yè)務(wù)等新興業(yè)務(wù)得到了長(cháng)足的發(fā)展。

　　中國3G牌照已經(jīng)花落三家，分別是：TD—SCDMA中國移動(dòng)(中國技術(shù))、WCDMA中國聯(lián)通(歐洲技術(shù))、CDMA2000中國電信(美國技術(shù))。

　　隨著(zhù)運營(yíng)商競爭壓力的加劇，可以預見(jiàn)的是我們消費者將享受到更好的新興3G業(yè)務(wù)服務(wù)和更多的資費優(yōu)惠。

　　3.2第四代移動(dòng)通信技術(shù)

　　盡管歷經(jīng)多年的研究開(kāi)發(fā)，第三代移動(dòng)通信在實(shí)際應用中還是碰到了很多問(wèn)題，因此人們又開(kāi)始把希望寄托到了提前出現的第四代的研究。

　　到目前為止，第四代移動(dòng)通信技術(shù)(4G)技術(shù)還只是較多地停留于概念性的設想上，人們可以稱(chēng)之為廣帶(Broadband)接入和分布網(wǎng)絡(luò )，也可無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或后3G技術(shù)，在4G的定義上，人們還無(wú)法就其技術(shù)參數、國際標準、網(wǎng)絡(luò )結構、乃至業(yè)務(wù)內容給出一個(gè)標準。

　　但其大致的輪廓已經(jīng)得到了業(yè)界的共識。

　　展望未來(lái)，我們可以大致看到4G通信將具有如下的特征：

　　1)信息傳輸速率更快

　　人們研究4G的初衷是為了解決移動(dòng)終端快速訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的問(wèn)題，變?yōu)楝F實(shí)的4G在應用上應具備更快的無(wú)線(xiàn)通信速度。

　　從目前已經(jīng)公布的數據來(lái)看，4G最大的數據傳輸速率超過(guò)100Mbps，而3G網(wǎng)絡(luò )只有2Mbps。

　　2)網(wǎng)絡(luò )頻譜更寬

　　要想提高信息的傳輸速度，4G網(wǎng)絡(luò )中所需要帶寬要比3G網(wǎng)絡(luò )高出許多，估計達每個(gè)信道的帶寬會(huì )達100MHz，是3G20倍。

　　3)容量更大

　　據估計，10年后，人們每天所獲取的信息量要比今天至少高3-4個(gè)數量級，而3G的容量將遠無(wú)法滿(mǎn)足這種增長(cháng)的業(yè)務(wù)量需求，所以，在4G里將采用新的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)來(lái)極大地提高系統的容量，如SDMA(空分多址)技術(shù)等，來(lái)滿(mǎn)足未來(lái)大信息量的需求。

　　4)兼容性強

　　要使4G通信盡快地被人們接受，4G應考慮在投資最少的情況下輕易地過(guò)渡到。

　　因此4G將采用大區域覆蓋、多種網(wǎng)絡(luò )相互兼容、終端及網(wǎng)絡(luò )升級過(guò)渡容易等特點(diǎn)。

　　實(shí)現真正意義的全球漫游。

　　5)智能性更高

　　4G系統的智能化程度更高。

　　在網(wǎng)絡(luò )系統功能方面，能夠做到自適應地進(jìn)行資源分配、處理變化的業(yè)務(wù)流和適應不同的信道環(huán)境;在其用戶(hù)終端的設計和操作也將更具智能化，它已經(jīng)不是傳統意義上的手機，它可以被當成手提電視，能夠綜合各方面因素來(lái)提醒它的主人此刻該做什么或者不該做什么。

　　它將能夠實(shí)現許多現在人們無(wú)法想象的功能。

　　6)能實(shí)現更高質(zhì)量的多媒體通信

　　4G通信將能在很大程度上改善現有3G多媒體通信存在的品質(zhì)不良，數據傳輸速率不高的不足，為各種多媒體流的高速高質(zhì)量傳送提供可行的解決方案。

　　7)通信資費更加便宜

　　由于兼容性問(wèn)題的解決和平滑性過(guò)渡的實(shí)現，4G的通信部署相比其他技術(shù)將顯得容易和迅速得多。

　　這樣就能夠有效地降低運營(yíng)成本，競爭的白日化將讓人們享受到更加便宜通信資費。

　　對于現在的人來(lái)說(shuō)，未來(lái)的4G通信的確顯得很神秘，但技術(shù)的發(fā)展將使4G通信變成現實(shí)。

　　實(shí)現3G未能實(shí)現的功能，實(shí)現真正意義上的個(gè)人通信。

　　4結論

　　隨著(zhù)信息時(shí)代的到來(lái)，人們越來(lái)越依靠移動(dòng)通信帶來(lái)的便利。

　　可以設想不需要多少年,我們將會(huì )迎來(lái)一個(gè)真正的綜合性的、寬帶域、多功能、可以隨時(shí)隨地滿(mǎn)足人們多角度、全方位需求的通信方式。

　　參考文獻

　　[1]王文博.移動(dòng)通信原理與應用[M].北京郵電大學(xué)出版社，2004.

　　[2]常永宏.第三代移動(dòng)通信系統與技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2004.

　　[3]謝顯忠，等.基于TDD的第四代移動(dòng)通信技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，2005.

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