蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)歷程回顧及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)研究

陸文皓

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蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)歷程回顧及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)研究

陸文皓

中國(guó)電信股份有限公司上海分公司，上海 200092

蜂窩移動(dòng)通信理念是貝爾實(shí)驗(yàn)室提出的理念，經(jīng)過(guò)幾十年來(lái)的不斷發(fā)展，已經(jīng)在電子、通信等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)，對(duì)移動(dòng)通信的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，目前全球移動(dòng)通信用戶已經(jīng)超過(guò)40億。從當(dāng)前蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)歷程方面入手，結(jié)合近年來(lái)蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展情況，分別對(duì)該技術(shù)的演進(jìn)歷程進(jìn)行回顧，并對(duì)未來(lái)的發(fā)展做出展望。

蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)；發(fā)展回顧；未來(lái)發(fā)展

蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)在1983年被正式投入使用，并影響了日后移動(dòng)通信行業(yè)的發(fā)展，為日后發(fā)展奠定了十分堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步以及社會(huì)的不斷發(fā)展，蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求，必須要對(duì)其進(jìn)行改革與完善。蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)是一項(xiàng)科學(xué)化的過(guò)程，而且對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響較大，相關(guān)工作人員都在不斷的通過(guò)各種方式對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，下文將詳細(xì)闡述蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)進(jìn)程，對(duì)其發(fā)展歷程進(jìn)行回顧，闡述未來(lái)發(fā)展走向。

1 蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)

蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)在國(guó)內(nèi)的起步較早，并且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的不斷發(fā)展，已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展模式下不可或缺的部分。國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)于80年代起步，在1987年首次將該技術(shù)引入到國(guó)內(nèi)，經(jīng)過(guò)近30年來(lái)的不斷演進(jìn)，該技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前世界范圍內(nèi)最常見(jiàn)且使用頻率最高的一種移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并且用戶群也在逐漸上漲[1]。國(guó)內(nèi)的移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展速度與世界移動(dòng)通信發(fā)展節(jié)奏相適應(yīng)，并且隨著新概念新技術(shù)生成，已經(jīng)從起初的模擬系統(tǒng)第一代（1G）逐漸進(jìn)入到數(shù)字系統(tǒng)第四代（4G）。4G技術(shù)的應(yīng)用，提升了移動(dòng)通信速度，并且也為現(xiàn)在以及未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)世界發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。縱觀蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展可以發(fā)現(xiàn)：在1G時(shí)，主要業(yè)務(wù)內(nèi)容集中在語(yǔ)音通話、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及數(shù)字技術(shù)單一標(biāo)準(zhǔn)等方面，單一標(biāo)準(zhǔn)在歐洲地區(qū)比較常見(jiàn)。而進(jìn)入到2G以后，增加了一些簡(jiǎn)單的多媒體業(yè)務(wù)模式，帶寬整體上也更大、更加靈活，提升了移動(dòng)通信靈活性與可用性；同時(shí)融入全新商業(yè)模式，單一標(biāo)準(zhǔn)全面普及[2]。在進(jìn)入到3G技術(shù)直至當(dāng)今社會(huì)4G，各種模式的寬帶業(yè)務(wù)以及可攜帶終端得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，而且異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間也可以做到無(wú)縫服務(wù)，增加了自適應(yīng)Qos，可以重新對(duì)終端進(jìn)行配置，利用自組織網(wǎng)以及頻譜等，提升了移動(dòng)通信的實(shí)用性。

2 蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)理念的引入

在1G技術(shù)發(fā)展歷程中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是融入了蜂窩工作理念，并且通過(guò)提升頻率技術(shù)的形式來(lái)增加設(shè)備容量。該技術(shù)模式的發(fā)展帶動(dòng)了語(yǔ)音通話技術(shù)的發(fā)展，屬于唯一的業(yè)務(wù)類型。2G技術(shù)打破原有工作模式[3]，并在原有語(yǔ)音業(yè)務(wù)模式基礎(chǔ)之上開(kāi)始不斷的完善數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展帶動(dòng)了歐洲地區(qū)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展，并構(gòu)建了統(tǒng)一化工作標(biāo)準(zhǔn)，讓國(guó)際漫游工作業(yè)務(wù)范圍不斷擴(kuò)張。而3G業(yè)務(wù)的發(fā)展，將主要工作目標(biāo)集中在IP業(yè)務(wù)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(nèi)所有工作人員認(rèn)同，成為當(dāng)前炙手可熱的一種工作模式。而4G業(yè)務(wù)則是當(dāng)前寬帶多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展過(guò)程中十分重要的一個(gè)形式，通過(guò)各種形式來(lái)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(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化技術(shù)也不斷發(fā)展，為相關(guān)的客戶群提供了更加快捷方便的服務(wù)模式，同時(shí)終端設(shè)備的不斷發(fā)展，也讓各種設(shè)備變得更加靈巧，便于客戶攜帶。

從4G技術(shù)性能來(lái)說(shuō)，3G技術(shù)與4G技術(shù)相比，不論是技術(shù)性還是速率都不夠理想。因?yàn)樗俾蕟?wèn)題，導(dǎo)致3G網(wǎng)絡(luò)大量投資商和運(yùn)營(yíng)商并沒(méi)有通過(guò)3G技術(shù)來(lái)獲取利益，部分投資商和運(yùn)營(yíng)商甚至因?yàn)?G技術(shù)的投資而虧本。導(dǎo)致3G技術(shù)必須要在最短是時(shí)間內(nèi)演變成一種新的技術(shù)[5]，利用新技術(shù)來(lái)提升3G技術(shù)的市場(chǎng)綜合競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)前國(guó)內(nèi)依然同步保留使用3G技術(shù)，而且相應(yīng)的3G家族標(biāo)準(zhǔn)中的成員也在不斷的提高3G技術(shù)，讓3G技術(shù)在最短的時(shí)間內(nèi)過(guò)渡走向了4G，這一過(guò)渡時(shí)間與2G到3G技術(shù)的過(guò)渡相比，是十分短暫的。前些年國(guó)內(nèi)相關(guān)工作人員根據(jù)當(dāng)時(shí)社會(huì)背景條件，提出了TD-SCDMA技術(shù)發(fā)展走向，成功成為3GPP的主體演進(jìn)路線。不同移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)路線形勢(shì)不同，3Gran的演進(jìn)，提升了IMT-2000的發(fā)展速度，并且提升了當(dāng)時(shí)條件下3G頻譜以及附加頻譜廣泛性[6]，讓14MB/s轉(zhuǎn)化到100Mb/S，優(yōu)化了工作條件。在2008年時(shí)，這一速度以超過(guò)了30MB/s。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的不斷演化，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展為4G技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)提供了條件，提升了整體工作質(zhì)量。

ITU將4G技術(shù)命名IMT-Advanced，并且根據(jù)未來(lái)4G技術(shù)的主要發(fā)展前景，提出了高速移動(dòng)背景下的100Mb/s數(shù)據(jù)速率工作目標(biāo)，該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)對(duì)提升移動(dòng)通信技術(shù)效率具有十分重要的意義。在2007年時(shí)，世界無(wú)線大會(huì)提出了頻段劃分目標(biāo)，在未來(lái)的3年內(nèi)，完成了當(dāng)時(shí)會(huì)議對(duì)目標(biāo)的劃分計(jì)劃。經(jīng)過(guò)之后5年的不斷發(fā)展，相關(guān)部門以及企業(yè)工作部門也在全力以赴的解決相關(guān)問(wèn)題，并為推出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的4G技術(shù)所拼搏。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的不斷努力，國(guó)內(nèi)的4G技術(shù)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)占據(jù)領(lǐng)先地位，而且資產(chǎn)的整體實(shí)力比較雄厚，可以自主發(fā)明許多全新的4G技術(shù)[7]。分別分析4G技術(shù)的頻譜以及4G技術(shù)速率、時(shí)間等可以發(fā)現(xiàn)，從1G技術(shù)到4G技術(shù)的演進(jìn)軌跡之間是有相互關(guān)系的，而且最終演進(jìn)目標(biāo)就是要讓移動(dòng)通信技術(shù)更好地為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展服務(wù)。4G技術(shù)不斷體現(xiàn)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)全方位服務(wù)定位。截止到2106年初，國(guó)內(nèi)使用蜂窩移動(dòng)通信終端的用戶已經(jīng)成功突破8億人，并且按照當(dāng)前發(fā)展情況來(lái)看，未來(lái)一段時(shí)間，蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展速度必然會(huì)更加迅猛。隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，各偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求量也有了明顯的增加，人們更加關(guān)注信息獲取以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)快捷化發(fā)展問(wèn)題，未來(lái)移動(dòng)和互聯(lián)網(wǎng)必然會(huì)相互結(jié)合，共同發(fā)展。

3 其余技術(shù)發(fā)展動(dòng)向

移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，最直觀的體現(xiàn)就是從1G技術(shù)發(fā)展成4G技術(shù)。不僅涉及到空中接口技術(shù)，還涉及到其余的許多技術(shù)動(dòng)向，工作人員想要在未來(lái)發(fā)展中博得先機(jī)，就必須要明確其余技術(shù)動(dòng)向。首先要明確移動(dòng)網(wǎng)融合的主要發(fā)展趨勢(shì)，受到傳統(tǒng)工作模式的影響，絕大部分固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)都是分開(kāi)操作的，相互之間是獨(dú)立的，各自之間有著不同的技術(shù)以及不同的交換機(jī)與彼變譯碼器等，所用的協(xié)議和運(yùn)行系統(tǒng)也是不同的。所以從該方面來(lái)看，用戶如果在固定的環(huán)境或者是移動(dòng)環(huán)境下，是不能在相同時(shí)間內(nèi)享受到不同服務(wù)的，也不能獲取相同的應(yīng)用模式。在未來(lái)發(fā)展中，相關(guān)工作人員需要將固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)相互結(jié)合，才能保證用戶在固定環(huán)境以及移動(dòng)環(huán)境中可以享受到相同的服務(wù)。IP技術(shù)的不斷發(fā)展，為FMC技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，并且FMC技術(shù)經(jīng)過(guò)多年來(lái)的不斷完善，已經(jīng)成為當(dāng)前熱點(diǎn)技術(shù)之一。

融合的起始點(diǎn)在核心網(wǎng)中，不斷地向周圍擴(kuò)散，移動(dòng)交換中心也逐漸地被路由器取代，導(dǎo)致大部分網(wǎng)絡(luò)控制功能以及智能網(wǎng)功能都已經(jīng)被成功的轉(zhuǎn)移到了IP智能平臺(tái)中?；疽残枰鶕?jù)市場(chǎng)發(fā)展情況來(lái)轉(zhuǎn)變自身的角色[8]，通過(guò)轉(zhuǎn)變自身角色的形式來(lái)作為接入點(diǎn)，提升智能網(wǎng)關(guān)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(yīng)的信息通過(guò)路由器傳輸?shù)絀P網(wǎng)絡(luò)中。因?yàn)槭艿桨踩J(rèn)證以及結(jié)算計(jì)費(fèi)等方面因素的影響，不論是人機(jī)界面還是中端設(shè)備界面等，未來(lái)的發(fā)展空間都是比較大的。比如生物度量認(rèn)證技術(shù)，可以通過(guò)該技術(shù)來(lái)檢測(cè)圖像、觸覺(jué)以及濃度等，并利用信息技術(shù)形式將其轉(zhuǎn)變成人機(jī)界面，可以仿造電腦工作模式，和各種外部設(shè)備終端相互連接，提升設(shè)備的實(shí)用性?？梢詫⒂脩艋拘畔⑹占δ芤约霸O(shè)備代理服務(wù)器作為未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的主要研究熱點(diǎn)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信技術(shù)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(jié)語(yǔ)

蜂窩移動(dòng)技術(shù)的持續(xù)更新，代表通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入到高峰期，并且也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要體現(xiàn)形式。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)背景的影響下，蜂窩技術(shù)的不斷完善可以推動(dòng)市場(chǎng)更好的發(fā)展，滿足人們?nèi)粘Ｉ?、生產(chǎn)需求，是一種不可替代的社會(huì)發(fā)展要素，同時(shí)可以推動(dòng)人類文明不斷的進(jìn)步。如今，國(guó)內(nèi)想要從移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展實(shí)踐中尋找到發(fā)展契機(jī)，就必須不斷深入了解相關(guān)技術(shù)，并預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，才能促進(jìn)國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展。上文從當(dāng)前蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)歷程方面入手，結(jié)合近年來(lái)蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展情況，分別對(duì)該技術(shù)的演進(jìn)歷程進(jìn)行回顧，并對(duì)未來(lái)的發(fā)展做出展望。希望可以通過(guò)上文的分析，為相關(guān)工作部門以及相關(guān)工作人員提供科學(xué)化的移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展指標(biāo)，幫助其展望未來(lái)發(fā)展方向，促使國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)更好更快的發(fā)展。

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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(guó)電信股份有限公司上海分公司，工程師，無(wú)線網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目管理。