關于無線移動通信技術的研究

張波權

【摘要】無線移動通信技術是應用于運動中的通信雙方的通信技術。隨著科學技術的快速進步，該通信技術也不斷發展，從20世紀七八十年代的1G技術演變為如今的4G技術。在通信技術的不斷改革中，通信速度、通信質量、通信費用、網絡頻譜、頻率效率也發生了相應變化，我國通信技術正在朝著智能化、現代化方向發展。本文主要研究通信技術的發展歷程及主要技術。

【關鍵詞】無線移動通信技術發展歷程

現階段，我國移動通信產業正處于3G時期，逐步向4G時代邁進[1]。截止到2012年11月底，我國移動用戶總數達7.07億，截止到2013年年底，我國移動用戶總數達12.16億，其中3G用戶已經達4.17億[2]。各項數據表明，我國移動通信產業發展迅速，加強對該通信技術的相關研究具有十分重要的現實意義。

一、1G移動通信及分析

1、1G移動通信。1G通信技術是一種僅限于語音通信的蜂窩式通信技術，產生于20世紀七八十年代。1G通信技術具有很多制式，如NMT、RTMI等，各國采用的制式不同。1G通信的每秒傳輸速率約為2.4kbit，傳輸速率較差，通話質量較差，缺乏保密性能，系統間互不兼容，容量較少，無法為用戶提供較多的數據業務和自動漫游。

2、頻分多址FDMA技術。1G通信技術以模擬傳輸為主，采用FDMA技術和模擬技術，受傳輸帶寬的影響較大，僅能在一定的區域內進行通信，不能在較遠距離之間進行移動通信。FDMA是頻分多址技術，是模擬服務中最基本的技術，可以將無線蜂窩式通信分配頻段分為30個信道，每個信道都能進行數字數據、語音通話和數字服務，具有分路方便、信道復用率較高等優點。

二、2G移動通信及分析

1、2G移動通信。2G通信技術產生于20世紀90年代初期[3]。2G技術增強了用戶通信的可移動性，使用戶與設備實現分離，通信更加可靠、安全。2G技術提供的數據業務包括電信業務、補充業務、增強業務及承載業務等。電信業務包括用戶基本的緊急呼叫、短消息、電話及三類傳真等。補充業務包括呼出呼入限制、呼叫等待等。增強業務包括廣播話音業務、移動定位、語音群呼叫等。承載業務包括交替數據和語言、GPRS業務和數據后接語音等。2G通信技術的產生在一定程度上取代了1G通信技術，我國于2001年12月31日正式關閉了模擬移動網絡系統，大力發展2G通信技術。

2、時分多址TDMA技術。2G通信技術的采用了FDMA技術和TDMA技術，是一種數字化蜂窩系統，保密性較強，頻段較多，能為用戶提供更多豐富的數據業務。TDMA是時分多址技術，將時間分割成若干個周期性的幀，再將每個幀分割成若干個時隙，通過時隙向基站傳輸信號。基站向各個移動終端傳輸的信號都會在預定時隙中有序的進行傳輸，各個終端在規定的時隙對信號進行接收，就可以在合路信號內接收信號區?；驹跐M足同步、定時的基礎上，保證各個時隙中所接收的各個移動終端信號之間互不干擾。TDMA技術具有信道多路性、傳輸速率較高、傳輸開銷較大等特點。

三、3G移動通信及分析

1、3G移動通信。與1G通信技術和2G通信技術相比較，3G通信技術的主要優勢在于數據及聲音的傳輸速度，并在傳輸快速的基礎上為用戶提供多種信息服務，使用戶在全球范圍內實現自動無縫漫游。3G通信技術包括核心網、移動臺、無線接入網和用戶識別模塊四個主要的功能子系統，創建全球化的立體通信網絡，用戶可以利用3G通信技術在任何時間、任何地方與其他人之間進行通信、交流，實現交互性、移動性和分布式的通信。3G通信技術的話音質量較好，比前兩代通信技術更具安全性，頻譜的利用率達2GHz，提高了有限帶寬的利用率。3G通信技術能為用戶提供電視圖像、高速數據和慢速圖像等寬帶業務。我國于2009年正式進入3G時代，3G通信技術的產生和應用不僅為人們的日常生活提供便利，提高了人們的生活質量，也在一定程度上增長了我國GDP，創造大量的就業幾率，緩解了社會就業壓力。

2、碼分多址CDMA技術。3G通信技術主要依賴于寬帶CDMA技術，拓寬3G技術的運行帶寬，增強信號傳遞的功能，容量較大，抗干擾能力更強，能夠滿足用戶對現代化通信的高要求。CDMA是碼分多址技術，是在擴頻通信數字技術的不斷發展中逐漸興起的。CDMA技術的主要原理是擴頻技術，使用一個帶寬大于信號帶寬的高速偽隨機碼對具有信號帶寬的、需要傳輸的信息數據進行調制，擴展數據的原始信號帶寬，再使用載波對其進行調制、傳輸。接收信號的接收端運用相同的高速偽隨機碼對所接收的數據進行處理，將信號數據的寬帶轉換成原始數據較窄的信號寬帶。CDMA技術極大的提高了帶寬的使用率，具有保密性較高、容量較大、質量較高、抗干擾能力較強、兼容性較好的優點。

四、4G移動通信及分析

1、4G移動通信。4G通信技術的基礎是傳統的通信技術，在此基礎上不斷的利用新型通信技術提高通信的功能和網絡效果。4G通信技術可以為人們提供一種超高速的通信服務，豐富人們的日常生活，提高人們的生活水平和生活質量。4G通信技術的數據傳輸最大速率可達每秒100Mbit，利用較為先進的通信技術大大減少了投資和成本，因此4G通信的費用比3G低得多。4G通信的網絡結構由中間環境層、物理網絡層和應用網絡層三層。2013年10月中國移動在我國江蘇、廣東、深圳等地開始部署有關4G通信的試商用服務，中國聯通在我國上海、北京、重慶和廣州等地部署關于4G通信的試驗網，中國電信也在全國大部分范圍內開展關于4G通信的試驗網建設活動。2013年12月4日，我國工信部正式向中國聯通、中國移動和中國電信三大通信運營商發放4G牌照，標志著我國通信產業逐步邁進4G時代。2、正交頻分復用OFDM技術。4G通信的主要技術包括接入技術、陣列自適應智能天線技術和無線接口技術等，以OFDM技術為核心。其中接入技術的抗干擾能力較強，陣列自適應智能天線技術具有性能高、成本低和小型化的特點，無線接口技術容量較大，成本較低。OFDM是正交頻分復用技術，是多載波調制技術的一種。該技術將信道分割成若干個正交子信號，將數據高速信號轉換為低速、并行的子數據流，再調制到每個子信道中，實現數據傳輸。在帶寬極窄的條件下OFDM也能實現數據傳輸，對窄帶干擾和頻率選擇性衰落具有對抗作用，還能對信號波形間產生的干擾信號進行對抗，在衰落信道和多徑環境中OFDM可以實現數據的高速傳輸。OFDM技術具有的抗干擾性、抗噪聲性和網絡結構可擴展性等特點，可以為4G技術提供時延小、速率高的服務質量。相信不久的將來，在4G技術的支持下，移動通信產業將會朝著寬帶化、智能化、高速化和數據化的方向發展。

五、結束語

無線移動通信技術按照不同的工作場合和使用要求，可以分為蜂房式移動通信、集群式移動通信、衛星式移動通信和無繩電話四種。與傳統的其他通信技術相比較，該技術技術具有較強的移動性，網絡結構較為復雜，大都與衛星通信網、市話網和數據網等相互連接，對使用設備的性能和頻帶利用率要求較高，保證各個用戶在該通信系統中協調的進行通信，互不干擾。該技術前后經歷了1G、2G、3G和4G階段。筆者查閱了相關資料，對無線移動通信技術的發展歷程作出相關研究，值得廣大學者參考。

參考文獻

[1]紀東坡，肖金，樸永吉，宋玉麗，李毅紅，葉廣群，劉倦生，田金鳳，鄭小盈，胡宏林，尤肖虎.中國下一代移動通信研究[J].科學通報. 2012，17（15）：45-46

[2]任莉，張娟，陳嘉龍，劉建明，趙峰，張月霞，崔琪楣，胡平平. 3G和4G無線通信技術在ICT網絡模式中的應用[J].電力系統通信. 2013，13（13）：41-42

[3]宋曉坤，杜春雙，桑廣健，劉德俊，李婧卿，張春業.下一代無線移動通信誰主沉?。俊斀駥拵б苿油ㄐ偶夹g比較[J].數據通信. 2013，21（12）：65-66endprint