淺析移動通信技術發(fā)展歷程以及發(fā)展趨勢

劉新芳

【摘 要】人類溝通交流從最初的使用肢體，到使用語言，再到文字的興起，使得信息從傳播發(fā)展到了可以存儲交互的階段。信息傳播方式的不同，衍生出不同的傳輸工具，從最初的烽火臺到現(xiàn)在的電磁波，發(fā)生一代又一代的技術革新，信息傳輸技術也日新月異，本文從通信方式的發(fā)展和技術革新以及實際應用方面展開，講述移動通信技術的發(fā)展歷程，對移動通信網(wǎng)中1G網(wǎng)絡到4G網(wǎng)絡的興起和發(fā)展以及應用展開闡述，對5G的技術特點和實際應用展開分析，對未來通信技術發(fā)展趨勢做出討論，具有實際的探究意義。

【關鍵詞】信息傳播；移動通信技術；5G

1 通信的出現(xiàn)和發(fā)展

自從有人類社會以來，信息交流就源源不斷的在群居社會的人與人之間以不同形式呈現(xiàn)出來，從原始人最初使用肢體語言溝通，到后來的語言交流；從結繩記事，到賈湖刻符、骨刻文，到后來的竹簡、紙張記錄文字信息；從電報、電話，到現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)[1]；信息交流方式的變遷，無一不體現(xiàn)通信方式的發(fā)展和由此而帶來的便利，特別是近時期，移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，使得人類信息交流又呈現(xiàn)了一個新的局面。

同樣，移動通信技術的革新，給各行各業(yè)的即時即地通信帶來很大的便利，直接產生的經(jīng)濟效益也可見一斑：人與人之間實現(xiàn)了遠程可視化交流；醫(yī)學實現(xiàn)了病情的即時可視化，方便醫(yī)生及時了解病情，和病人溝通；航天航空的導航和與地面的信息交互也實現(xiàn)了即時性；航海業(yè)的導航和漁情水情也能及時反饋給漁民，現(xiàn)在已有漁民利用互聯(lián)網(wǎng)在線直播銷售海產品，獲得經(jīng)濟利益的例子；由此可見通信的需求和應用體現(xiàn)在各行各業(yè)的方方面面。

2 通信的前期發(fā)展和現(xiàn)狀

隨著通信技術和控制技術以及迅猛發(fā)展，各種先進的技術先后涌現(xiàn)，為人類社會提供各種形式的信息交流，滿足生產和生活需求。從1752年富蘭克林“風箏捉電”到1879年愛迪生發(fā)明電燈，電的出現(xiàn)和應用為電話的發(fā)明提供了條件促進了。1837年莫爾斯的電報通信實驗成功，1876年貝爾發(fā)明電話；從最初的撥號盤式電話機，到尋呼臺的出現(xiàn)，通信方式開始逐漸脫離地域的限制。

G時代的到來和發(fā)展：

（1）1G（First Generation）：第一代移動通信技術。20世紀80年代起1G以大哥大的形式出現(xiàn)在人們的生活中。1G通信是以模擬技術為基礎的蜂窩無線電話系統(tǒng)。這種無線系統(tǒng)在設計上利用頻分多址技術，僅供語音信號傳輸。由于受到網(wǎng)絡容量的限制，用戶數(shù)量和通話質量都存在一定限制，目前已經(jīng)退出人們的視野[2]。

（2）2G（Second Generation）：第二代移動通信技術。2G的代表是被稱為全球通的GSM，應用最為廣泛的移動電話標準，“全球通”已經(jīng)成為國內乃至全球網(wǎng)絡覆蓋最廣泛、國際漫游國家和地區(qū)最多、功能最為完善的移動信息服務品牌。它以基于TDMA的數(shù)字語音傳輸技術為核心，主要用來支撐傳送語音信息傳輸和短信業(yè)務，通過使用不同的編碼技術，使得同一帶寬中，比模擬系統(tǒng)傳播更多的信號，并且對發(fā)射信號所需能量有所降低，使其在成本方面大大降低，從而得到民眾廣泛的接受，并逐漸在全球范圍內普及開來。

（3）2.5G：在2G和3G之間，2.5G即GPRS的出現(xiàn)，使移動通信業(yè)務和分組業(yè)務結合到了一起，成為采用“全球通”技術體制的2G向3G發(fā)展的重要里程碑。這種技術，利用時分多址信道，實現(xiàn)了一般速率的數(shù)據(jù)傳送。一時之間，使得用戶數(shù)量大大增加，信息交互模式相比與2G中簡單的語音和短信的傳輸，使聯(lián)網(wǎng)上機業(yè)務得以實現(xiàn)，使得移動通信中網(wǎng)絡互聯(lián)的信息傳遞模式逐漸走進大眾的生活。

（4）3G（the 3rd-Generation）：第三代移動通信技術。3G讓無線通信和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸完美的結合在一起，它支持高速數(shù)據(jù)傳輸，速率一般在幾百kbps以上，可以同時傳輸語音和數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)實時通信。其基礎的技術原理是碼分多址（CDMA）和擴頻（DS）。CDMA2000、 WCDMA、 TD-SCDMA是在碼分多址技術基礎上開發(fā)出來的3G的三大技術標準。隨著智能手機的快速發(fā)展，大量智能機逐漸涵蓋了社交、游戲、生活、辦公等諸多領域，使得3G技術產業(yè)鏈日漸成熟，它在為人們提供語音傳輸服務的基礎上，同時提供網(wǎng)頁瀏覽、音樂等相關業(yè)務[3]。

（5）4G（the fourth Generation）：第四代移動通信技術。相比之前的技術而言，4G具有超高數(shù)據(jù)傳輸速度，下載速度達到100Mbps，上傳的速度可以到20Mbps，可以滿足大部分用戶對于無線聯(lián)網(wǎng)服務的要求[4]。4G技術的兩大類別是TD-LTE和FDD-LTE。所謂的LTE，指的是針對3G技術的長時演進，改進并增強3G空中接入技術，采用正交頻分復用和多入多出的技術標準。作為現(xiàn)行主流技術，4G在移動視頻、電話會議、在線游戲、基于云計算的應用、增強現(xiàn)實技術的導航、應急響應和遠程醫(yī)學方面，得到廣泛應用。如若講2G、3G通信給用戶提供了無線聯(lián)網(wǎng)的可能，那4G通信就讓這種可能落到了實處，并在某種形式上改變人們的生活方式。較快的通信速度，可以實現(xiàn)在線高清視頻的快速傳輸；雖然現(xiàn)在4G技術得到廣泛應用，發(fā)展如日中天，但是還存在一些問題：比如：沒有統(tǒng)一的國際標準，各移動通信系統(tǒng)之間彼此不兼容；在樓宇、山區(qū)以及其他有障礙物信號容易受影響的地方的信號強度問題；以及通信傳輸速度受到手機速度限制的問題等。并且隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術的發(fā)展，用戶在個人服務方面要求更高，所以在4G技術越來也成熟的基礎上，新一代移動通信技術正在向我們走來。

3 通信的發(fā)展趨勢

移動通信技術的發(fā)展，以及大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)概念的提出， 5G通信技術應需求開始研發(fā)，國際電聯(lián)將5G應用場景劃分為移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)兩大類，其低延遲、高可靠性、低功耗的需求特點，不再單一的無線接入技術能夠達到要求的，這就需要多種新型無線接入技術和現(xiàn)有技術集成提供聯(lián)合解決方案[5] [6]。5G不是簡單的4G技術的升級，而是順勢發(fā)展起來，在現(xiàn)有平臺上提出的新技術轉型，今后將有大量的基于移動寬帶、物聯(lián)網(wǎng)和任務關鍵性物聯(lián)網(wǎng)等應用方向和不同領域的具備不同特點和需求的設備接入網(wǎng)絡，當網(wǎng)絡速度不再是用戶聯(lián)網(wǎng)的阻礙之后，對于網(wǎng)絡的可移動性、可靠性、安全性、時延、，甚至是計費方式的需求都將有所差異化，所以，5G網(wǎng)絡必須靈活方便且具有多功能性。現(xiàn)在正在研究5G技術，預期在2020年可以投入使用，其技術的成熟性和可實用性以及在現(xiàn)有技術上的更新，應該是符合規(guī)律預期的，5G的誕生將進一步改變我們的生活。

4 總結

綜上所述，歷代通信技術的發(fā)展，豐富和方便了我們的生活，5G移動通信技術的發(fā)展已經(jīng)成為了目前全球技術領域的發(fā)展趨勢，預示著各個國家通信方向和其涉及到的各行各業(yè)的科技技術發(fā)展的核心競爭力。通信技術的變革，涉及到生活的方方面面，智能機的普及，使得移動通信的需求開始變得具體化。未來，人們需求的通信技術，需要給人們帶來更加人性化、便捷化、安全性更高的服務，移動通信將會將人和周邊事物緊密聯(lián)系在一起，無論是工作、生活，還是休閑娛樂，通信網(wǎng)絡將無處不在。

【參考文獻】

[1]樊昌信等.通信原理.第6版[M].北京：國防工業(yè)出版社：1-6.

[2]彭小平.淺析移動通信技術的演進[J].通信技術，2007，（6）：16-17.

[3]李建東，郭梯云，鄔國揚.移動通信[M].第四版.西安：西安電子科技大學出版社：220-226.endprint