移動通信

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移動通信（Mobile Communication）

　　移動通信是指通信雙方或至少一方是處在移動狀態下進行信息交換，實現通信。它包括移動體(汽車、火車、船舶、飛機)與固定點之間、移動體與移動體之間、移動用戶與固定用戶之間的通信，我們把移動體上裝備的無線電通信設備稱為移動台，把裝備在固定點的無線電通信設備稱為基地台。固定電臺與基地台是不同的，固定電臺是設置在永久性地點的一種電臺，用來與其他固定電臺通信，主要指點對點的通信，它們的主要任務是傳送兩個或多個固定地點之間的信息。基地台雖是一種永久性位置的電臺，但它是與一個或多個移動台通信。實現移動通信的技術與設備總稱為移動通信系統。

　　移動通信顧名思議其本質的特點就是“移動”二字。但是正因為要做到能夠在移動的時候也能夠進行通信，而大大降低了通信的有效性和可靠性。為了實現人類對移動通信的夢想，在移動通信中，要求終端是移動的，所以傳輸線路是隨終端移動而分配的動態無線鏈路，網路則是適應動態線路的動態性交換網路。再加上人們要求服務的業務的多樣性，所以網路也應該具有業務動態選擇特性。總之，移動通信應該具有通道動態選擇特性、用戶動態選擇特性和業務動態選擇特性。也正是因為移動通信的這種三重動態特性，才導致其實現起來更加複雜、更加困難。

　　一、第一代模擬移動通信系統

　　第一代模擬移動通信系統(1G )移動通信系統的主要特征是採用模擬技術和頻分多址(FDMA)技術、有多種制式。我國主要採用TACS ，其傳輸速率為2.4kbps ，由於受到傳輸帶寬的限制，不能進行移動通信的長途漫游，只是一種區域性的移動通信系統。第一代移動通信系統在商業上取得了巨大的成功，但是其弊端也日漸顯露出來，如頻譜利用率低、業務種類有限、無高速數據業務、制式太多且五不兼容、保密性差、易被盜聽和資號、設備戚本商、體積大、重量大。所以，第一代移動通信技術作為20世紀80年代到90年代初的產物已經完成了任務退出了歷史舞臺。

　　二、第二代移動通信系統

　　第二代移動通信系統(2G)起源於90年代初期。歐洲電信標準協會在1996 年提出了GSM Phase 2+ ，目的在於擴展和改進GSMPhase 1及Phase 2 中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網路增強邏輯)， SO(支持最佳路由)、立即計費， GSM900/1800雙頻段工作等內容，也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術，使得話音質量得到了質的改進;半速率編解碼器可使GSM 系統的容量提高近一倍。在GSM Phase2+ 階段中，採用更密集的頻率復用、多復用、多重覆用結構技術，引人智能夭線技術、雙頻段等技術，有效地剋服了隨著業務量劇增所引發的GSM系統容量不足的缺陷;自適應語音編碼(AMR)技術的應用，極大提高了系統通話質量; GPRS/EDGE 技術的引人，使GSM 與電腦通信Internet有機相結合，數據傳送速率可達115/384kbit/s，從而使GSM 功能得到不斷增強，初步具備了支持多媒體業務的能力。儘管2G 技術在發展中不斷得到完善，但隨著用戶規模和網路規模的不斷擴大，頻率資源、己接近枯竭，語音質量不能達到用戶滿意的標準，數據通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。

　　三、第三代移動通信系統

　　隨著通信業務的迅猛發展和通信量的激增，未來的移動通信系統不僅要有大的系統容量.還要能支持話音、數據、圖像、多媒體等多種業務的有效傳輸。第二代移動通信技術根本不能滿足這樣的通信要求，在這種情況下出現了第三代(即3G ，是由the third generation的縮寫)多媒體移動通信系統。第三代移動通信系統在國際上統稱為IMT - 2000 ，是國際電信聯盟(ITU)在1985 年提出的工作在2000MHz 頻段的系統。與第一代模擬移動通信和第二代數字移動通信系統相比，第三代的最主要特征是可提供移動多媒體業務。

　　第三代移動通信系統(3G) ，也稱IMT2000 ，是正在全力開發的系統， 其最基本的特征是智能信號處理技術，智能信號處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數據通信，它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬頻信息業務，例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA 的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps ，在用戶高速移動時最大支持14Kbps ，所占頻帶寬度5MHz 左右。

　　四、第四代移動通信系統

　　4G也稱為廣帶接人和分佈網路， 具有超過2Mb/s 的非對稱數據傳輸能力，對高速移動用戶能提供150M b/s 的高質量的影像服務。並首次實現三維圖像的高質量傳輸，它包括廣帶無線罔定接人、廣帶元錢區域網。移動廣帶系統和互操作的廣播網路(基於地面和衛星系統) ，是集多種無線技術和無線LAN 系統為一體的綜合系統，也是寬頻IP接入系統。4G的關鍵技術有:

　　1.OFDM 技術。它實際上是多載波調製MCM 的一種，其主要原理是:將待傳輸的高速串列數據經串/並變換，變成在N個子通道上並行傳輸的低速數據流，再用N個相互正交的載1皮進行調製，然後疊加一起發送。接收端用相干載波進行相干按收，再經並/串變換恢復為原高速數據。

　　2.多輸入多輸出(MIMO)技術。多輸入多輸山(MIMO)技術是無線移動通信領域智能天線技術的重大突破。該技術能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統的容量和頻譜利用率，是下一代移動通信系統的核心技術之一。

　　3.切換技術。切換技術能夠實現移動終端在不同小區之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號質量降低時如何選擇通道。它是未來移動終端在眾多通信系統、移動小頁，之間建立可靠通信的基礎。主要劃分為硬切換、軟切換和更軟切換，硬切換髮生在不同頻率的基站或不同系統之間。

　　4.軟體無線電技術。軟體無線電是將標準化、模塊化的硬體功能單元經過一個通用硬體平臺，利用軟體載入方式來實現各種型的無線電通信系統的一種具有開放式結構的新技術。通過下載不同的軟體程式，在硬體平臺上可實現不同功能，用以實現在同系統中利用單一的終端進行漫游，它是解決移動終踹在不同系統中工作的關鍵技術。

　　5.IPv6 協議技術。3G 網路採用的主要是蜂窩組網，而4G 系統將是一個基於全IP 的移動通信網路，可以實現不同類型的接人系統和通信網路之間的元縫連。為了給用戶提供更為廣泛的業務，使運營商管理更加方便、靈活， 4G 中將取代現有的IPv4 協議，採用全分組方式傳送數據的IPv6協議。