淺析移動通信技術發展歷程以及發展趨勢

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在的電磁波，發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展歷程，對移動通信網中1G網絡到4G網絡的興起和發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 通信的出現和發展

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，到現在的互聯網[1]；信息交流方式的變遷，無一不體現通信方式的發展和由此而帶來的便利，特別是近時期，移動互聯網的飛速發展，使得人類信息交流又呈現了一個新的局面。

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

2 通信的前期發展和現狀

隨著通信技術和控制技術以及迅猛發展，各種先進的技術先后涌現，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年愛迪生發明電燈，電的出現和應用為電話的發明提供了條件促進了。1837年莫爾斯的電報通信實驗成功，1876年貝爾發明電話；從最初的撥號盤式電話機，到尋呼臺的出現，通信方式開始逐漸脫離地域的限制。

G時代的到來和發展：

（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。這種無線系統在設計上利用頻分多址技術，僅供語音信號傳輸。由于受到網絡容量的限制，用戶數量和通話質量都存在一定限制，目前已經退出人們的視野[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”已經成為國內乃至全球網絡覆蓋最廣泛、國際漫游國家和地區最多、功能最為完善的移動信息服務品牌。它以基于TDMA的數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務，通過使用不同的編碼技術，使得同一帶寬中，比模擬系統傳播更多的信號，并且對發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，使移動通信業務和分組業務結合到了一起，成為采用“全球通”技術體制的2G向3G發展的重要里程碑。這種技術，利用時分多址信道，實現了一般速率的數據傳送。一時之間，使得用戶數量大大增加，信息交互模式相比與2G中簡單的語音和短信的傳輸，使聯網上機業務得以實現，使得移動通信中網絡互聯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讓無線通信和互聯網數據傳輸完美的結合在一起，它支持高速數據傳輸，速率一般在幾百kbps以上，可以同時傳輸語音和數據信息實現實時通信。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出來的3G的三大技術標準。隨著智能手機的快速發展，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，同時提供網頁瀏覽、音樂等相關業務[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具有超高數據傳輸速度，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網服務的要求[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、增強現實技術的導航、應急響應和遠程醫學方面，得到廣泛應用。如若講2G、3G通信給用戶提供了無線聯網的可能，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，可以實現在線高清視頻的快速傳輸；雖然現在4G技術得到廣泛應用，發展如日中天，但是還存在一些問題：比如：沒有統一的國際標準，各移動通信系統之間彼此不兼容；在樓宇、山區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。并且隨著物聯網和人工智能技術的發展，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 通信的發展趨勢

移動通信技術的發展，以及大數據和物聯網概念的提出， 5G通信技術應需求開始研發，國際電聯將5G應用場景劃分為移動互聯網和物聯網兩大類，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有技術集成提供聯合解決方案[5] [6]。5G不是簡單的4G技術的升級，而是順勢發展起來，在現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、物聯網和任務關鍵性物聯網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絡，當網絡速度不再是用戶聯網的阻礙之后，對于網絡的可移動性、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網絡必須靈活方便且具有多功能性。現在正在研究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有技術上的更新，應該是符合規律預期的，5G的誕生將進一步改變我們的生活。

4 總結

綜上所述，歷代通信技術的發展，豐富和方便了我們的生活，5G移動通信技術的發展已經成為了目前全球技術領域的發展趨勢，預示著各個國家通信方向和其涉及到的各行各業的科技技術發展的核心競爭力。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系在一起，無論是工作、生活，還是休閑娛樂，通信網絡將無處不在。

【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