蜂窩移動通信技術演進歷程回顧及未來發(fā)展趨勢研究

陸文皓

?

蜂窩移動通信技術演進歷程回顧及未來發(fā)展趨勢研究

陸文皓

中國電信股份有限公司上海分公司，上海 200092

蜂窩移動通信理念是貝爾實驗室提出的理念，經過幾十年來的不斷發(fā)展，已經在電子、通信等領域得到了廣泛的應用。蜂窩移動通信技術的演進，對移動通信的發(fā)展產生了深遠的影響，目前全球移動通信用戶已經超過40億。從當前蜂窩移動通信技術演進歷程方面入手，結合近年來蜂窩移動通信技術的發(fā)展情況，分別對該技術的演進歷程進行回顧，并對未來的發(fā)展做出展望。

蜂窩移動通信技術；發(fā)展回顧；未來發(fā)展

蜂窩移動通信技術在1983年被正式投入使用，并影響了日后移動通信行業(yè)的發(fā)展，為日后發(fā)展奠定了十分堅實的基礎。隨著科學技術進步以及社會的不斷發(fā)展，蜂窩移動通信技術已經不能滿足日益增長的社會需求，必須要對其進行改革與完善。蜂窩移動通信技術的演進是一項科學化的過程，而且對社會發(fā)展的影響較大，相關工作人員都在不斷的通過各種方式對其進行優(yōu)化升級，下文將詳細闡述蜂窩移動通信技術的演進進程，對其發(fā)展歷程進行回顧，闡述未來發(fā)展走向。

1 蜂窩移動通信技術的演進

蜂窩移動通信技術在國內的起步較早，并且經過長時間的不斷發(fā)展，已經成為當前社會發(fā)展模式下不可或缺的部分。國內蜂窩移動通信技術于80年代起步，在1987年首次將該技術引入到國內，經過近30年來的不斷演進，該技術已經成為當前世界范圍內最常見且使用頻率最高的一種移動通信網(wǎng)絡技術，并且用戶群也在逐漸上漲[1]。國內的移動通信技術發(fā)展速度與世界移動通信發(fā)展節(jié)奏相適應，并且隨著新概念新技術生成，已經從起初的模擬系統(tǒng)第一代（1G）逐漸進入到數(shù)字系統(tǒng)第四代（4G）。4G技術的應用，提升了移動通信速度，并且也為現(xiàn)在以及未來的網(wǎng)絡世界發(fā)展奠定了一定的基礎。縱觀蜂窩移動通信技術的發(fā)展可以發(fā)現(xiàn)：在1G時，主要業(yè)務內容集中在語音通話、數(shù)據(jù)業(yè)務以及數(shù)字技術單一標準等方面，單一標準在歐洲地區(qū)比較常見。而進入到2G以后，增加了一些簡單的多媒體業(yè)務模式，帶寬整體上也更大、更加靈活，提升了移動通信靈活性與可用性；同時融入全新商業(yè)模式，單一標準全面普及[2]。在進入到3G技術直至當今社會4G，各種模式的寬帶業(yè)務以及可攜帶終端得到了長足的發(fā)展，而且異構網(wǎng)絡之間也可以做到無縫服務，增加了自適應Qos，可以重新對終端進行配置，利用自組織網(wǎng)以及頻譜等，提升了移動通信的實用性。

2 蜂窩移動通信技術理念的引入

在1G技術發(fā)展歷程中，最關鍵的環(huán)節(jié)就是融入了蜂窩工作理念，并且通過提升頻率技術的形式來增加設備容量。該技術模式的發(fā)展帶動了語音通話技術的發(fā)展，屬于唯一的業(yè)務類型。2G技術打破原有工作模式[3]，并在原有語音業(yè)務模式基礎之上開始不斷的完善數(shù)據(jù)業(yè)務，數(shù)字技術的高速發(fā)展帶動了歐洲地區(qū)移動通信業(yè)務的發(fā)展，并構建了統(tǒng)一化工作標準，讓國際漫游工作業(yè)務范圍不斷擴張。而3G業(yè)務的發(fā)展，將主要工作目標集中在IP業(yè)務方面，從根本上提升了傳輸能力，讓傳輸能力更加趨于多樣化，被全世界范圍內所有工作人員認同，成為當前炙手可熱的一種工作模式。而4G業(yè)務則是當前寬帶多媒體業(yè)務發(fā)展過程中十分重要的一個形式，通過各種形式來提升頻帶寬度[4]，讓頻帶更加具有現(xiàn)代化特征，為提升傳輸容量奠定基礎。網(wǎng)絡自動化技術也不斷發(fā)展，為相關的客戶群提供了更加快捷方便的服務模式，同時終端設備的不斷發(fā)展，也讓各種設備變得更加靈巧，便于客戶攜帶。

從4G技術性能來說，3G技術與4G技術相比，不論是技術性還是速率都不夠理想。因為速率問題，導致3G網(wǎng)絡大量投資商和運營商并沒有通過3G技術來獲取利益，部分投資商和運營商甚至因為3G技術的投資而虧本。導致3G技術必須要在最短是時間內演變成一種新的技術[5]，利用新技術來提升3G技術的市場綜合競爭力。當前國內依然同步保留使用3G技術，而且相應的3G家族標準中的成員也在不斷的提高3G技術，讓3G技術在最短的時間內過渡走向了4G，這一過渡時間與2G到3G技術的過渡相比，是十分短暫的。前些年國內相關工作人員根據(jù)當時社會背景條件，提出了TD-SCDMA技術發(fā)展走向，成功成為3GPP的主體演進路線。不同移動通信技術演進路線形勢不同，3Gran的演進，提升了IMT-2000的發(fā)展速度，并且提升了當時條件下3G頻譜以及附加頻譜廣泛性[6]，讓14MB/s轉化到100Mb/S，優(yōu)化了工作條件。在2008年時，這一速度以超過了30MB/s。經過多年來的不斷演化，相關技術的發(fā)展為4G技術的競爭提供了條件，提升了整體工作質量。

ITU將4G技術命名IMT-Advanced，并且根據(jù)未來4G技術的主要發(fā)展前景，提出了高速移動背景下的100Mb/s數(shù)據(jù)速率工作目標，該目標的實現(xiàn)對提升移動通信技術效率具有十分重要的意義。在2007年時，世界無線大會提出了頻段劃分目標，在未來的3年內，完成了當時會議對目標的劃分計劃。經過之后5年的不斷發(fā)展，相關部門以及企業(yè)工作部門也在全力以赴的解決相關問題，并為推出擁有自主知識產權的4G技術所拼搏。經過多年來的不斷努力，國內的4G技術已經在世界范圍內占據(jù)領先地位，而且資產的整體實力比較雄厚，可以自主發(fā)明許多全新的4G技術[7]。分別分析4G技術的頻譜以及4G技術速率、時間等可以發(fā)現(xiàn)，從1G技術到4G技術的演進軌跡之間是有相互關系的，而且最終演進目標就是要讓移動通信技術更好地為當前社會發(fā)展服務。4G技術不斷體現(xiàn)優(yōu)勢，實現(xiàn)全方位服務定位。截止到2106年初，國內使用蜂窩移動通信終端的用戶已經成功突破8億人，并且按照當前發(fā)展情況來看，未來一段時間，蜂窩移動通信技術的發(fā)展速度必然會更加迅猛。隨著時代的不斷進步，各偏遠地區(qū)用戶對移動通信技術以及互聯(lián)網(wǎng)技術的需求量也有了明顯的增加，人們更加關注信息獲取以及移動網(wǎng)絡快捷化發(fā)展問題，未來移動和互聯(lián)網(wǎng)必然會相互結合，共同發(fā)展。

3 其余技術發(fā)展動向

移動通信技術的發(fā)展，最直觀的體現(xiàn)就是從1G技術發(fā)展成4G技術。不僅涉及到空中接口技術，還涉及到其余的許多技術動向，工作人員想要在未來發(fā)展中博得先機，就必須要明確其余技術動向。首先要明確移動網(wǎng)融合的主要發(fā)展趨勢，受到傳統(tǒng)工作模式的影響，絕大部分固定網(wǎng)和移動網(wǎng)都是分開操作的，相互之間是獨立的，各自之間有著不同的技術以及不同的交換機與彼變譯碼器等，所用的協(xié)議和運行系統(tǒng)也是不同的。所以從該方面來看，用戶如果在固定的環(huán)境或者是移動環(huán)境下，是不能在相同時間內享受到不同服務的，也不能獲取相同的應用模式。在未來發(fā)展中，相關工作人員需要將固定網(wǎng)和移動網(wǎng)相互結合，才能保證用戶在固定環(huán)境以及移動環(huán)境中可以享受到相同的服務。IP技術的不斷發(fā)展，為FMC技術的發(fā)展奠定了基礎，并且FMC技術經過多年來的不斷完善，已經成為當前熱點技術之一。

融合的起始點在核心網(wǎng)中，不斷地向周圍擴散，移動交換中心也逐漸地被路由器取代，導致大部分網(wǎng)絡控制功能以及智能網(wǎng)功能都已經被成功的轉移到了IP智能平臺中。基站也需要根據(jù)市場發(fā)展情況來轉變自身的角色[8]，通過轉變自身角色的形式來作為接入點，提升智能網(wǎng)關功能性，將所有的數(shù)據(jù)流變成IP分組， 利用IP分組將相應的信息通過路由器傳輸?shù)絀P網(wǎng)絡中。因為受到安全認證以及結算計費等方面因素的影響，不論是人機界面還是中端設備界面等，未來的發(fā)展空間都是比較大的。比如生物度量認證技術，可以通過該技術來檢測圖像、觸覺以及濃度等，并利用信息技術形式將其轉變成人機界面，可以仿造電腦工作模式，和各種外部設備終端相互連接，提升設備的實用性。可以將用戶基本信息收集功能以及設備代理服務器作為未來一段時間內的主要研究熱點。近年來國內移動通信技術正處在高速發(fā)展階段，并從根本上改變了人們的日常生活，讓生活更加豐富化，多樣化。

4 結語

蜂窩移動技術的持續(xù)更新，代表通信技術的發(fā)展進入到高峰期，并且也是科學技術發(fā)展的主要體現(xiàn)形式。在市場經濟背景的影響下，蜂窩技術的不斷完善可以推動市場更好的發(fā)展，滿足人們日常生活、生產需求，是一種不可替代的社會發(fā)展要素，同時可以推動人類文明不斷的進步。如今，國內想要從移動通信技術發(fā)展實踐中尋找到發(fā)展契機，就必須不斷深入了解相關技術，并預測未來發(fā)展趨勢，才能促進國內蜂窩移動通信技術的發(fā)展。上文從當前蜂窩移動通信技術演進歷程方面入手，結合近年來蜂窩移動通信技術的發(fā)展情況，分別對該技術的演進歷程進行回顧，并對未來的發(fā)展做出展望。希望可以通過上文的分析，為相關工作部門以及相關工作人員提供科學化的移動通信技術發(fā)展指標，幫助其展望未來發(fā)展方向，促使國內蜂窩移動通信技術更好更快的發(fā)展。

[1]張冬晨，孟德香，孫超.頻譜共享應用中的動態(tài)頻率規(guī)劃方案探討[J].電信工程技術與標準化，2012（5）:33-39.

[2]牛志升，周盛，周世東，鐘曉峰，王京.能效與資源優(yōu)化的超蜂窩移動通信系統(tǒng)新架構及其技術挑戰(zhàn)[J].中國科學:信息科學，2012（10）:1191-1203.

[3]趙聰，趙軍輝.現(xiàn)代蜂窩移動通信系統(tǒng)中定位技術及趨勢[J].廣東通信技術，2011（9）:49-53.

[4]張小軍.蜂窩移動通信技術演進歷程回顧及未來發(fā)展趨勢[J].中國新通信，2016（7）:107.

[5]陶天鳴，陳光.基于組件及Web技術的蜂窩移動通信虛擬實驗方案設計[J].計算機時代，2010（9）: 13-14.

[6]趙明，許希斌，牛志升.面向未來移動通信的超蜂窩網(wǎng)絡架構[J].中興通訊技術，2014（2）:11-16.

[7]周一青，潘振崗，翟國偉，田霖. 第五代移動通信系統(tǒng)5G標準化展望與關鍵技術研究[J].數(shù)據(jù)采集與處理，2015（4）:714-724.

[8]丁若婷，孫越，汪毅雄，俞雍，宋令陽.基于4G移動通信的實時車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)[J].信息通信技術，2015（5）:27-32，65.

A review of the Evolution of Cellular Mobile Communication Technology and Research on its Future Development Trend

Lu Wenhao

Shanghai branch of China Telecom Co, Shanghai 200092

The idea of cellular mobile communication is the idea of Baer laboratory. After several decades of continuous development, it has been widely used in the fields of electronics, communication and so on. The evolution of cellular mobile communication technology has had a profound impact on the development of mobile communications, the current global mobile communications users have more than 4 billion. From the aspects of the cellular mobile communication technology evolution process of combined with the development of the cellular mobile communication technology in recent years, respectively the evolution course of the technology were reviewed, and prospect the future development of the.

cellular mobile communication technology; development; future development

TN929.5

A

1009-6434(2016)6-0231-03

陸文皓，中國電信股份有限公司上海分公司，工程師，無線網(wǎng)建設項目管理。