淺談移動通信技術的現狀與發展實踐

朱 俊

中國通信建設第四工程局有限公司，河南鄭州 450052

移動通信技術的推廣有效縮短了人與人之間的距離，為各方面的聯系與發展提供了諸多便利。而隨著科技的發展，現代網絡技術與移動通信技術的結合也越來越密切。文章將簡要論述移動通信技術的現狀，并淺談該技術的發展實踐方案。

1 移動通信技術的發展歷程

迄今為止，移動通信技術已經經過了以下4代：移動通信技術即為1G，是經歷的第一代，是以模擬通信為主的，“大哥大”是第一代移動終端的統稱。移動通信技術的第二代即為2G，它成功地實現了從模擬通信向數字通信的過渡。諾基亞手機是這個時代非常重要的GSM手機。移動通信技術的第三代即為3G，它是可以把窄帶網絡通信進行實現的一種通信技術。進而有了支持3G網絡的平板電腦，但是它的傳輸速率是非常低的。移動通信技術的第四代即為4G，它是將通信從可以把窄帶推向寬帶的一種通信技術。它集成了3G和WLAN，并且下載速度可以達到100MbPs，上傳速度也比3G時候的快了將近10倍。在2012年1月18日，國際電信聯盟（ITU）在無線通信會議上，正式考慮采用4G的移動通信技術標準，并開始大規模應用4G。

2 移動通信技術現狀

從20世紀開始，移動電話系統已得到了非常廣泛的應用，各個國家都在開發系統并且將其限制在本國。在移動電話的使用和發展的歷程中，此項新技術的出現，使得陳舊的技術慢慢地被替換。現代計算機技術牽涉到2個方面，一是網絡，二是通信，傳統的有線網絡進行通信是需要借助網絡線路來完成通信的，因此，在某些情況下再進行接觸工作也會有相應的困難出現，不能得到非常有效發揮。科學技術在不斷地發展，通信領域也在不斷地擴大，移動通信模式也在不間斷地發生著改變。信息傳輸介質的媒介是需要通過無線網絡來完成的，已經無形中慢慢地取代了傳統的有線網絡。

在GPRS的產生情況下，GSM允許定量的用戶可以通過向用戶分配時隙來實現共享無線信道，GSM的頻率范圍在900～1800HMz之間，然而某些區域是除外的。最開始，提供一些短消息的唯一途徑就是GSM，在數據傳送的進程中，以kB為單位是每秒傳輸數據量的計算方式。傳輸速率的限制最后都會致使電路交換數據和一般額無線分組相差無二。現在無線數字標準不斷進步，覆蓋范圍也在繼續擴展，數據的傳輸品質、效率有著非常明顯的提高，GPRS有著更全面覆蓋范圍和全方位的移動服務，為將來多媒體業務的發展提供了廣泛的平臺。GPRS是為了可以應用這些方面而設計的，因為考慮到了實際的在線性，為了在任何時期內實現，可以進行傳輸和接收數據，大幅度地提高了無線資源可利用的效率，并且實現了多個使用者能夠共享一個無線信道。可將下行信道和上行信道分開來分配任務，從而能夠同時進行數據傳輸和語音呼叫功能。邏輯上，系統分組交換的任務是SGSN和GGSN，主要提供從SGSN區域分組到SGSN區域分組的路由，這樣就能實現2個網絡與外部的IP接口同時連接。信息轉換、加密、壓縮和移動性的完成都是通過IP骨干網來實現的，然后IP骨干網連接外部網絡，再將數據從相互的關聯的路由傳輸到最終地點。

此外，目前4G網絡已經進入4.5G網絡的運營時代，5G技術即將上市。根據GSA的統計，自2017年1月，全球201個國家已經集中精力部署LTE網絡系統，平均每個國家有500個以上的商人。再次，5G技術系統的開發設計目標是使峰值數據速率達到平均每秒20Gbit/s，從而使用戶體驗數據的平均速度達到100Mbit的要求。此外，系統的頻譜效率應該比原4G系統的頻譜效率高1倍，從而使移動速度達到平均500km/h的標準要求。同時，5G技術系統應保證1ms內能達到10萬終端/km2精確連接密度的標準要求，并努力使網絡的能量效率達到原4G技術系統的100倍。確保流量密度滿足10Mbit/s/㎡的要求。

3 移動通信技術的發展實踐方案

3.1 促進移動通信技術與4G網絡的融合

目前，基于4G通信技術的無線網絡與2G、3G相比，具有更先進、技術結構更復雜，并且還可以實現智能終端的目的，具備移動傳輸速度快、覆蓋范圍廣泛、無縫切換等優勢。它使網絡的應用操作起來更加簡單和方便，不僅提供了非常多樣化的網絡通信優質服務，而且還很大程度地滿足了廣大信息用戶的所需。為了促進移動通信技術的發展，必須促進基于4G的無線網絡通信技術與移動通信技術的緊密結合，優化網絡結構，提高移動通信技術的含量。

3.2 促進無線網與GPRS的有機融合

此前，雖然全球衛星定位系統的應用程序和部署的使用范圍非常普遍，但是無線局域網還是只能在某一地區范圍內使用。從技術的投資與發展的角度來看，如果用戶終端可以接入無線局域網服務，那么無線局域網肯定是用戶的首要選擇。如果無線局域網服務不能使用，切換到低速率的廣域網用戶也可以自由調換，這樣用戶就可以正常使用所有服務，和其他GPRS用戶沒有什么不同。通過將WLAN與GPRS相結合，一些網絡系統動態地訪問IP地址和寬帶無線移動網絡，公共區域的終端是完全能夠實現使用。因此，多接口、多連接的概念和移動IP協議的廣泛應用也引起了當前無線移動網絡體系結構的廣泛的關注。從WLAN和WCDMA的綜合角度來看，WCDMA的技術指標主要表現在2種模式：支持高速數據傳輸和變速傳輸。系統結構是由UTRAN、CN和用戶設備3部分組成。用戶設備是通過空中接口與網絡設備從而來實現連接通信，最終才能為使用者提供數據域和電路域的多種應用。ME可以提供服務和應用程序。MSIM負責識別用戶，就像GIS中的SIM卡。無線網絡子系統是UTRAN核心的組成部分。RNS通過連接口再連接到CN。1個或者多個B節點和無線網絡控制器是RNS的非常重要組成部分。邏輯上，CN可分為2個部分：分組域和電路域。移動交換中心、網關MSC、服務器支持節點、接入點位置、歸屬位置寄存器、設備標識寄存器、認證中心等都是物理實體的組成部分。

3.3 正確接入公共無線

從熱點區集中數據需求的角度來分析觀察，WCDMA即使在升級后仍舊需要公共無線的接入。WCDMA與GPRS系統相似度比較高。核心網的分組交換包括2種GPRS支持節點。為了保證正常通信，GPRS的連接操作必須先注冊核心網。HA連接表中，WCDMMAG和GPRS MAC對應于相同的IP地址，歸屬地址是由GGSN動態的分配給MN，全部的HA連接表僅緩存MN和COA歸屬地址。除此之外，4G網絡系統還應得到保護，安全網絡系統應激活混合接入、遠程驗證和隔離控制功能，使系統的功能最大化發揮。

4 移動通信技術的發展前景

伴隨著4G技術的成熟和大范圍的使用，人們開始展望未來的移動通信——5G。5G就是意義上的第五代移動通信技術。如果說2G網絡用于語音，3G用于語音和數據，4G用于寬帶互聯網體驗，那么在5G時代，計算機功能和通信的集成應該是無處不在的。5G不僅實現人們之間隨時隨地連接外，還實現了人和物、物和物之間的快速連接。5G的總體愿景是“信息隨心至，萬物觸手及”。低延遲、高可靠性、低功耗是5G的特點。車物互聯網帶來的巨大的終端接入、數據流需求和各種應用體驗的推廣需求，促進了5G的研究。每10年更新1次是無線通信技術通常的更新頻率。3G開始成熟和商業化是在2000年，4G開始成熟和商業化是在2010年。目前對于5G的研究，業內普遍認為，在2020年它的成熟度應該可以符合預期的規律。

5 結語

綜上所述，全面推動移動通信技術的良好發展，則需要全面優化網絡結構，促進移動通信技術與4G網絡的融合，使無線網與GPRS達到有機結合，正確接入公共無線網絡。