無線通信的發(fā)展歷程

1、無線通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程與趨勢(shì)現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中最重要的兩項(xiàng)基礎(chǔ)是多址接入(MultipleAccess ) 和雙工 ( Multiplexing) 。從 1G 到 4G 的無線通信系統(tǒng)演進(jìn)史基本上就是在這兩項(xiàng)技術(shù)上進(jìn)行不斷改進(jìn)。多址接入技術(shù)為不同的用戶同時(shí)接入無線通信網(wǎng)提供了可能性。給出了三種最典型的多址接入技術(shù)：FDMA 、TDMA 和 CDMA 的比較。雙工技術(shù)為用戶同時(shí)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)提供了可能性。兩種最典型的雙工技術(shù)： FDD 模式和 TDD 模式。中國(guó)無線通信科技發(fā)展史和未來走向范文當(dāng)今，全球無線通信產(chǎn)業(yè)的兩個(gè)突出特點(diǎn)體現(xiàn)在：一是公眾移動(dòng)通信保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，一些國(guó)家和地區(qū)增勢(shì)強(qiáng)勁，但存在

2、發(fā)展不均衡的現(xiàn)象；二是寬帶無線通信技術(shù)熱點(diǎn)不斷，研究和應(yīng)用十分活躍。1 無線通信技術(shù)的發(fā)展歷程隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的信息化，人們要通信息化開創(chuàng)新的工作方式、管理方式、商貿(mào)方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、醫(yī)療保健方式以及消費(fèi)與生活方式。無線通信也從固定方式發(fā)展為移動(dòng)方式，移動(dòng)通信發(fā)展至今大約經(jīng)歷了五個(gè)階段：第一階段為 20 年代初至 50 年代初，主要用于艦船及軍有，采用短波頻及電子管技術(shù)，至該階段末期才出現(xiàn)150MHZ VHF單工汽車公用移動(dòng)電話系統(tǒng) MTS第二階段為 50 年代到 60 年代，此時(shí)頻段擴(kuò)展至UHF450MHZ 器件技術(shù)已向半導(dǎo)體過渡，大都為移動(dòng)環(huán)境中的專用系統(tǒng)，

3、并解決了移動(dòng)電 話與公用電話網(wǎng)的接續(xù)問題。第三階段為 70 年代初至 80 年代初頻段擴(kuò)展至800MHZ 美國(guó) Bell 研究所提出了蜂窩系統(tǒng)概念并于70 年代末進(jìn)行了AMPS 試驗(yàn)。第四階段為 80 年代初至 90 年代中，為第二代數(shù)字移動(dòng)通信興起與大發(fā)展階段，并逐步向個(gè)人通信業(yè)務(wù)方向邁進(jìn)；此時(shí)出現(xiàn)了D-AMPS TACSETACS GSM/DC ScdmaOne PDC PHS DECT PACS PCS等 各類系統(tǒng)與業(yè)務(wù)運(yùn)行。第五階段為 90 年代中至今，隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，適應(yīng)移動(dòng)數(shù)據(jù)、移動(dòng)計(jì)算及移動(dòng)多媒體運(yùn)作需要的第三代移動(dòng)通信開始興起，其全球標(biāo)準(zhǔn)化及相應(yīng)融合工作與樣

4、機(jī)研制和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作在快速推進(jìn)，包括從第二代至第三代移動(dòng)通信的平滑過渡問題在內(nèi)。2 第一代無線通信系統(tǒng)采用頻分多址 ( Frequency Division Multiple Access) 技術(shù)組建的模擬蜂窩網(wǎng)也被稱為第一代( First Generation, 下稱 1G) 無線通信系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中，話務(wù)是主要的通信方式。由于采用模擬調(diào)制，這些2系統(tǒng)容易被第三方竊聽。1G 的主要蜂窩系統(tǒng)包括AMPS 、NMT 、Hicap 、 CDPD 、Mobitex 、 DataTac 、TACS 禾口 ETACS 。所有 1G 系統(tǒng)都有兩類邏輯信道：業(yè)務(wù)信道和控制信道。業(yè)務(wù)信道傳輸模擬 FM 電話，

5、同時(shí)還傳輸必要的模擬信令?？刂菩诺婪譃橄滦械膶ず粜诺篮蜕闲械慕尤胄诺溃鶄鬏敂?shù)字信令。頻分多址接入技術(shù)FDMA 技術(shù)是 1G 系統(tǒng)廣泛采用的多址接入技術(shù)，每個(gè)用戶被分配了一個(gè)獨(dú)一無二的頻帶或信道。這些信道按需分配，且不能被其他用戶共享。3 第二代無線通信系統(tǒng)從 2G 開始，無線通信步入了純數(shù)字時(shí)代。2G 的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是，所有的標(biāo)準(zhǔn)都以商業(yè)利益為宗旨。目前，世界上大多數(shù)運(yùn)營(yíng)中的無線通信系統(tǒng)都是2G 系統(tǒng)，其中 60% 的市場(chǎng)被歐洲標(biāo)準(zhǔn)占據(jù)。2G 標(biāo)準(zhǔn)包括 GSM 、iDEN 、USDC （D-AMPS ）、 IS-95 、PDC 、CSD 、PHS 、GPRS 、HSCSD 禾口 WiDEN

6、 。第一代 AMPS 系統(tǒng)并不能滿足當(dāng)今大城市的通信容量需求。3.2 時(shí)分多址接入技術(shù)TDMA 是 2G 系統(tǒng)中的幾個(gè)應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)，包括USDC 和GSM ，所采用的多址接入技術(shù)。3.3 2.5G 和 2.75G 無線通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介32.5G 或 2.75G 系統(tǒng)是指在 2G 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提供GPRS 或 EDGE業(yè)務(wù)的系統(tǒng)。將現(xiàn)有GSM 網(wǎng)絡(luò)改造為能提供GPRS 業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)需要增加兩個(gè)主要單元： SGSN ( GPRS 服務(wù)支持節(jié)點(diǎn) ) 和 GGSN ( GPRS 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn) ) 。4 第三代無線通信系統(tǒng)為了滿足不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)容量需求，數(shù)據(jù)速率亟待提高到能提供高速數(shù)據(jù)傳輸和多媒體應(yīng)用的

7、水平上來，于是3G 標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了。 3G系統(tǒng)基本上是2G 的線性擴(kuò)展，它們基于兩種不同的骨干架構(gòu)，一種基于電路交換，另一種則基于包交換。4.2 碼分多址接入技術(shù)碼分多址 ( Code Division Multiple Access) 技術(shù)實(shí)際上是擴(kuò)頻多址( Spread Spectrum Multiple Access) 的一種，廣泛應(yīng)用于3G 系統(tǒng) 中。不過，美國(guó)的IS-95 這個(gè) 2G 系統(tǒng)中就已經(jīng)率先采用了CDMA 。5 第四代和未來的無線通信系統(tǒng)5.1 第四代無線通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介采用了正交頻分復(fù)用技術(shù)和多天線等新技術(shù)的系統(tǒng)則被稱為后3G ( Post 3G ) 、超 3G (Beyond

8、3G 或 Super 3G ) ，或 4G 系統(tǒng)。這類 系統(tǒng)中的典型是基于UMTS 的 HSOPA ( High Speed OFDM PacketAccess ) ，它是由3GPP 的 LTE (Long Term Evolution) 提供的升級(jí)方案。4G 系統(tǒng)將采用OFDM, 相比 3G 系統(tǒng)， 4G 系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是明顯的。4以 HSOPA 為例，它支持從 1.25MHz 到 20MHz 的靈活帶寬范圍，而W-CDMA 要求 5MHz 的強(qiáng)制信道間隔。其傳輸速度的峰值可以達(dá)到100Mbps 下行、 50Mbps 上行。其網(wǎng)絡(luò)延遲也將大大減少。5.3 5G 技術(shù)成為移動(dòng)通信領(lǐng)域新一輪的競(jìng)爭(zhēng)焦

9、點(diǎn)我國(guó)戰(zhàn)略高技術(shù)搶占了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。下一步將加大對(duì)代表國(guó)際發(fā)展方向的戰(zhàn)略高技術(shù)研發(fā)的支持力度，加快培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)生長(zhǎng)點(diǎn)。今年將加強(qiáng)戰(zhàn)略高技術(shù)研發(fā)部署，重點(diǎn)突破第五代移動(dòng)通信、超級(jí)計(jì)算機(jī)、北斗系統(tǒng)、智能電網(wǎng)、3D 打印、智能機(jī)器人重點(diǎn)領(lǐng)域的核心關(guān)鍵技術(shù)，占領(lǐng)未來發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。無處不在的網(wǎng)絡(luò)，讓我們的生活變得輕松自在，可經(jīng)?！芭荨痹诰W(wǎng)上的人們還是有些遺憾。想購的美味看著誘人，可聞不到香味，款式新穎的服裝，無法感知她的質(zhì)地。而5G 技術(shù)就會(huì)在這些方面進(jìn)行突破，讓人們體驗(yàn)到更真實(shí)的虛擬世界。當(dāng)4G 技術(shù)才剛剛開始進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化階段之時(shí)，如今，一批專家學(xué)者已開始探討5G 技術(shù)的未來。4G 主要解決

10、了視頻技術(shù)問題，那么，5G 就要在更真實(shí)的虛擬體驗(yàn)中有所突破 ，從功能上， 5G 應(yīng)該具有超高的頻譜利用率和超低的功耗。5G 將與其他無線移動(dòng)通信技術(shù)密切結(jié)合，構(gòu)成新一代無所不在的移動(dòng)信5息網(wǎng)絡(luò)，滿足未來10 年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量增加1000 咅的發(fā)展需求。目前， 5G 已經(jīng)成為全球移動(dòng)通信領(lǐng)域新一輪技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。歐盟于2012 年啟動(dòng)了面向5G 的 METIS 研究計(jì)劃，日本、韓國(guó)、英國(guó)也相繼立項(xiàng)支持 5G 的研究與開發(fā)工作。從寬帶無線接入技術(shù)來看，全球該領(lǐng)域發(fā)展十分火熱。該領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出向高帶寬快速躍進(jìn)、覆蓋范圍逐步擴(kuò)張的趨勢(shì)。未來，該領(lǐng)域還可能出現(xiàn)更強(qiáng)大的新技術(shù)，從另一個(gè)角度對(duì)整個(gè)無線通

11、信產(chǎn)業(yè)起到推進(jìn)作用。但從近期來看，我們對(duì)寬帶無線接入技術(shù)發(fā)展應(yīng)該有一個(gè)理性的態(tài)度和科學(xué)的把握。目前的寬帶無線接入技術(shù)主要集中在固定環(huán)境下的高速接入，其移動(dòng)性和話音支持能力無法和公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)抗衡。在未來的移動(dòng)通信中，用戶將可以在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間以任何方式接入網(wǎng)絡(luò)；移動(dòng)終端的類型不再限于手機(jī)，且用戶可以自由地選擇業(yè)務(wù)、應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)，還可實(shí)現(xiàn)非常先進(jìn)的移動(dòng)電子商務(wù)。最后，系統(tǒng)和業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展性也將大大提高。從技術(shù)層面上看，未來移動(dòng)通信中的關(guān)鍵技術(shù)包括：智能天線、空時(shí)編碼 ( Space Time Coding ) 、多輸入多輸出 ( Multiple-1 nput andMultiple-Output ) 和軟件無線電。我國(guó)在經(jīng)歷了2G 跟隨， 3G 突破， TD-LTE 引領(lǐng)