移动通信

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移动通信（Mobile Communication）

　　移动通信是指通信双方或至少一方是处在移动状态下进行信息交换，实现通信。它包括移动体(汽车、火车、船舶、飞机)与固定点之间、移动体与移动体之间、移动用户与固定用户之间的通信，我们把移动体上装备的无线电通信设备称为移动台，把装备在固定点的无线电通信设备称为基地台。固定电台与基地台是不同的，固定电台是设置在永久性地点的一种电台，用来与其他固定电台通信，主要指点对点的通信，它们的主要任务是传送两个或多个固定地点之间的信息。基地台虽是一种永久性位置的电台，但它是与一个或多个移动台通信。实现移动通信的技术与设备总称为移动通信系统。

　　移动通信顾名思议其本质的特点就是“移动”二字。但是正因为要做到能够在移动的时候也能够进行通信，而大大降低了通信的有效性和可靠性。为了实现人类对移动通信的梦想，在移动通信中，要求终端是移动的，所以传输线路是随终端移动而分配的动态无线链路，网络则是适应动态线路的动态性交换网络。再加上人们要求服务的业务的多样性，所以网络也应该具有业务动态选择特性。总之，移动通信应该具有信道动态选择特性、用户动态选择特性和业务动态选择特性。也正是因为移动通信的这种三重动态特性，才导致其实现起来更加复杂、更加困难。

　　一、第一代模拟移动通信系统

　　第一代模拟移动通信系统(1G )移动通信系统的主要特征是采用模拟技术和频分多址(FDMA)技术、有多种制式。我国主要采用TACS ，其传输速率为2.4kbps ，由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信系统在商业上取得了巨大的成功，但是其弊端也日渐显露出来，如频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、制式太多且五不兼容、保密性差、易被盗听和资号、设备戚本商、体积大、重量大。所以，第一代移动通信技术作为20世纪80年代到90年代初的产物已经完成了任务退出了历史舞台。

　　二、第二代移动通信系统

　　第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996 年提出了GSM Phase 2+ ，目的在于扩展和改进GSMPhase 1及Phase 2 中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)， SO(支持最佳路由)、立即计费， GSM900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进;半速率编解码器可使GSM 系统的容量提高近一倍。在GSM Phase2+ 阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引人智能夭线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷;自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大提高了系统通话质量; GPRS/EDGE 技术的引人，使GSM 与计算机通信Internet有机相结合，数据传送速率可达115/384kbit/s，从而使GSM 功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G 技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源、己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。

　　三、第三代移动通信系统

　　随着通信业务的迅猛发展和通信量的激增，未来的移动通信系统不仅要有大的系统容量.还要能支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效传输。第二代移动通信技术根本不能满足这样的通信要求，在这种情况下出现了第三代(即3G ，是由the third generation的缩写)多媒体移动通信系统。第三代移动通信系统在国际上统称为IMT - 2000 ，是国际电信联盟(ITU)在1985 年提出的工作在2000MHz 频段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比，第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业务。

　　第三代移动通信系统(3G) ，也称IMT2000 ，是正在全力开发的系统， 其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA 的传输速率在用户静止时最大为2Mbps ，在用户高速移动时最大支持14Kbps ，所占频带宽度5MHz 左右。

　　四、第四代移动通信系统

　　4G也称为广带接人和分布网络， 具有超过2Mb/s 的非对称数据传输能力，对高速移动用户能提供150M b/s 的高质量的影像服务。并首次实现三维图像的高质量传输，它包括广带无线罔定接人、广带元钱局域网。移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统) ，是集多种无线技术和无线LAN 系统为一体的综合系统，也是宽带IP接入系统。4G的关键技术有:

　　1.OFDM 技术。它实际上是多载波调制MCM 的一种，其主要原理是:将待传输的高速串行数据经串/并变换，变成在N个子信道上并行传输的低速数据流，再用N个相互正交的载1皮进行调制，然后叠加一起发送。接收端用相干载波进行相干按收，再经并/串变换恢复为原高速数据。

　　2.多输入多输出(MIMO)技术。多输入多输山(MIMO)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，是下一代移动通信系统的核心技术之一。

　　3.切换技术。切换技术能够实现移动终端在不同小区之间跨越和在不同频率之间通信以及在信号质量降低时如何选择信道。它是未来移动终端在众多通信系统、移动小页，之间建立可靠通信的基础。主要划分为硬切换、软切换和更软切换，硬切换发生在不同频率的基站或不同系统之间。

　　4.软件无线电技术。软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各种型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。通过下载不同的软件程序，在硬件平台上可实现不同功能，用以实现在同系统中利用单一的终端进行漫游，它是解决移动终踹在不同系统中工作的关键技术。

　　5.IPv6 协议技术。3G 网络采用的主要是蜂窝组网，而4G 系统将是一个基于全IP 的移动通信网络，可以实现不同类型的接人系统和通信网络之间的元缝连。为了给用户提供更为广泛的业务，使运营商管理更加方便、灵活， 4G 中将取代现有的IPv4 协议，采用全分组方式传送数据的IPv6协议。