论述移动通信的发展与应用.doc

毕毕 业业 论论 文文 论文题目 论述移动通信的发展与应用 姓 名 学 号 学习中心 专 业 计算机科学与技术 指导教师 二 一 年 十 月 2 毕业论文承诺书毕业论文承诺书 提示 提示 根据网络教育学院论文写作的规定 如发现论文有抄袭 网上下载 请人代写等情况 毕业论文一律不及格 同时取消学士学位申请资格 毕业论 文不及格者 可申请重写一次 并按重修缴纳费用 本人承诺 本人承诺 本人已经了解的毕业论文写作的有关规定 本人的论文是在指 导教师指导下独立完成的研究成果 整篇论文除了文中已注明出处或引用的内 容外 绝没有侵犯他人知识产权 对本论文所涉及的研究工作做出贡献的个人 和集体 均已在文中以明确方式注明 签 名 日 期 2010 年 10 月 3 本科生毕业论文评阅书 论文题目 论述移动通信的发展与应用 学生姓名学 号所在院系专 业 国 籍 留学生 计算机科学与技术 指导教师 评语 本论文基本达到本科毕业生的论文要求 格式规范 论述严整 良好地将 所学知识运用到本项目的开发过程中 达到撰写论文的目的 指 导 教 师 意 见 成绩 指导教师签字 日期 2010 年 10 月 15 日 评语 评 阅 人 意 见 成绩 评阅人签字 日期 年 月 日 教务处制 4 本科生毕业论文指导记录表 论文题目 论述移动通信的发展与应用 学生姓名国籍 留学生 所在院系专 业入学时间 计算机科学与技术 2006 03 指导教师姓名指导教师职称 学历讲师 指导时间 2010 5 2010 10 指导地点 第一次指导 通过论文开题前的文献资料准备和相关调研 初步确定了论文题目为论述移动通信 的应用与发展 本课题可以从移动通信的发展历史 移动通信的实际应用情况和主要技 术 移动通信的发展和先进技术等方面来论述 指导方式 请选择 面谈 电话 电子邮件 指导教师签字 日期 2010 年 6 月 10 日 第二次指导 通过第一阶段的论文初稿准备 对本课题所涉及的论点 移动通信的应用与发展中 的关键知识有较好的掌握 下一步要将所掌握的内容和情况以合理的形式体现在论文中 完成初稿的撰写 指导方式 请选择 面谈 电话 电子邮件 指导教师签字 日期 2010 年 6 月 30 日 5 第三次指导 论文基本按照初步要求进行了撰写 但是在整体布局上尚存在一定问题 所选题目 的论述不是太明确 主要工作部分论述不是太完整 指导方式 请选择 面谈 电话 电子邮件 指导教师签字 日期 2010 年 7 月 30 日 第四次指导 论文经过初步修改后 基本达到了要求 主要在一些措辞 及格式上还有一些小毛 病 以及还有个别的错别字 要求章节命名要规范 图表要统一编号 以及格式要统一 等 指导方式 请选择 面谈 电话 电子邮件 指导教师签字 日期 2010 年 8 月 30 日 第五次指导 论文经过再次修改后 基本完整地对整个设计进行了论述 格式也比较规范 可以 进行付印 指导方式 请选择 面谈 电话 电子邮件 指导教师签字 日期 2010 年 9 月 25 日 6 教务处制 本科生毕业论文答辩记录表 论文题目 学生姓名学 号所在院系专 业国籍 留学生 答辩时间答辩地点指导教师 答辩记录 成员姓名职称 学历专业研究领域所在单位签 名答 辩 小 组 成 员 答辩小组评议意见 成绩 组长签字 院 系 系 学位委员会审核意见 7 签字 日期 年 月 日 教务处制 目目 录录 一 移动通信的概述 9 二 移动通信的发展趋势 11 三 我国移动通信的发展及存在问题 13 四 结语 16 参考文献 18 8 论文摘要论文摘要 近年来 我国移动通信市场的发展速度和规模令世人瞩目 中国的移动电 话可以说是超常规 成倍数 跳跃式的发展 自中国电信开始开办移动电话业 务以来的连续六年内用户增长速度均在 200 以上 在 1994 年移动用户规模更是 超过百万大关 每年几乎比前一年翻一番 1997 年 7 月 17 日 我国移动电话 第 1000 万个用户在江苏南京诞生 标志着我国移动通信又上了一个台阶 它意 味着中国移动电话用不到 10 年时间所发展的用户数超过了固定电话 110 年的发 展历程 2001 年 8 月 中国的移动通信用户数超过了 1 2 亿 已超过美国跃居 为世界第一位 我国的移动通信的发展呈现出了猛烈的上升趋势 随着它的逐 步普及 也说明了它的发展存在着巨大的潜力 然而近年来 中国移动市场上 演了一轮又一轮的价格大战 如 单向收费 违规优惠 移动商务电话 调整网间呼叫转移 等恶性竞争 争相变相降价的现象层出不穷 不良竞争 反映了移动运营商的竞争观念尚未从垄断观念向市场竞争观念转变 且在政企 合一体制下形成的一些经营 服务 建设 管理等观念也仍未改变 移动通信 市场违规经营 两家运营公司长期以来价格战不断 不仅影响到各自公司的经 济利益 也已影响到公司的价值和企业的海外形象 危害十分严重 因此 针 对上述移动通信存在的这些弊端进行研究和分析是十分有必要的 关键词 关键词 移动通信 应用发展 4g 摘要 9 论述移动通信的发展与应用 一 移动通信的概述 随着电子技术的发展 特别是半导体 集成电路和计算机技术的发展 移 动通信得到了迅速的发展 随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高 促使 移动通信在技术上和理论上向更高水平发展 20 世纪 80 年代以来 移动通信 已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一 1 移动通信的概念 所谓移动通信就是移动体之间的通信 或移动体与固定体之间的通信 移 动通信特点 主要是 1 移动性 就是要保持物体在移动状态中的通信 因而 它必须是无线通信 或无线通信与有线通信的结合 2 电波传播条件复杂 因 移动体可能在各种环境中运动 电磁波在传播时会产生反射 折射 绕射 多 卜勒效应等现象 产生多径干扰 信号传播延迟和展宽等效应 3 噪声和干扰 严重 在城市环境中的汽车火花噪声 各种工业噪声 移动用户之间的互调干 扰 邻道干扰 同频干扰等 4 系统和网络结构复杂 它是一个多用户通信系 统和网络 必须使用户之间互不干扰 能协调一致地工作 此外 移动通信系 统还应与市话网 卫星通信网 数据网等互连 整个网络结构是很复杂的 5 要求频带利用率高 设备性能好 2 移动通信的历史 移动通信可以说从无线电通信发明之日就产生了 1897 年 m g 马可尼 所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之间进行的 距离为 18 海里 现代移动通信技术的发展始于本世纪 20 年代 大致经历了五个发展阶段 第一阶段从本世纪 20 年代至 40 年代 为早期发展阶段 在这期间 首先 在短波几个频段上开发出专用移动通信系统 其代表是美国底特律市警察使用 的车载无线电系统 该系统工作频率为 2mhz 到 40 年代提高到 30 40mhz 可 以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段 特点是专用系统开发 工作频率 较低 第二阶段从 40 年代中期至 60 年代初期 在此期间内 公用移动通信业务 10 开始问世 1946 年 根据美国联邦通信委员会 fcc 的计划 贝尔系统在圣路 易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网 称为 城市系统 当时使用三个 频道 间隔为 120khz 通信方式为单工 随后 西德 1950 年 法国 1956 年 英国 1959 年 等国相继研制了公用移动电话系统 美国贝尔实验室完成了人工 交换系统的接续问题 这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡 接 续方式为人工 网的容量较小 第三阶段从 60 年代中期至 70 年代中期 在此期间 美国推出了改进型移 动电话系统 1mts 使用 150mhz 和 450mhz 频段 采用大区制 中小容量 实 现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网 德国也推出了具有相同 技术水平的 b 网 可以说 这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段 其特 点是采用大区制 中小容量 使用 450mhz 频段 实现了自动选频与自动接续 第四阶段从 70 年代中期至 80 年代中期 这是移动通信蓬勃发展时期 1978 年底 美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统 amps 建成了蜂窝状 移动通信网 大大提高了系统容量 1983 年 首次在芝加哥投入商用 同年 12 月 在华盛顿也开始启用 之后 服务区域在美国逐渐扩大 到 1985 年 3 月已 扩展到 47 个地区 约 10 万移动用户 其它工业化国家也相继开发出蜂窝式公 用移动通信网 日本于 1979 年推出 800mhz 汽车电话系统 hamts 在东京 大 胶 神户等地投入商用 西德于 1984 年完成 c 网 频段为 450mhz 英国在 1985 年开发出全地址通信系统 tacs 首先在伦敦投入使用 以后覆盖了全国 频段为 900mhz 法国开发出 450 系统 加拿大推出 450mhz 移动电话系统 mts 瑞典等北欧四国于 1980 年开发出 nmt 450 移动通信网 并投入使用 频段为 450mhz 这一阶段的特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统 并在世界各地迅速发 展 移动通信大发展的原因 除了用户要求迅猛增加这一主要推动力之外 还 有几方面技术进展所提供的条件 首先 微电子技术在这一时期得到长足发展 这使得通信设备的小型化 微型化有了可能性 各种轻便电台被不断地推出 其次 提出并形成了移动通信新体制 随着用户数量增加 大区制所能提供的 容量很快饱和 这就必须探索新体制 在这方面最重要的突破是贝尔试验室在 70 年代提出的蜂窝网的概念 蜂窝网 即所谓小区制 由于实现了频率再用 11 大大提高了系统容量 可以说 蜂窝概念真正解决了公用移动通信系统要求容 量大与频率资源有限的矛盾 第三方面进展是随着大规模集成电路的发展而出 现的微处理器技术日趋成熟以及计算机技术的迅猛发展 从而为大型通信网的 管理与控制提供了技术手段 第五阶段从 80 年代中期开始 这是数字移动通信系统发展和成熟时期 以 amps 和 tacs 为代表的第一代蜂窝移动通信网是模拟系统 模拟蜂窝网虽然取 得了很大成功 但也暴露了一些问题 例如 频谱利用率低 移动设备复杂 费用较贵 业务种类受限制以及通话易被窃听等 最主要的问题是其容量已不 能满足日益增长的移动用户需求 解决这些问题的方法是开发新一代数字蜂窝 移动通信系统 数字无线传输的频谱利用率高 可大大提高系统容量 另外 数字网能提供语音 数据多种业务服务 并与 isdn 等兼容 实际上 早在 70 年代末期 当模拟蜂窝系统还处于开发阶段时 一些发达国家就着手数字蜂窝 移动通信系统的研究 到 80 年代中期 欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网 gsm 的体系 随后 美国和日本也制定了各自的数字移动通信体制 泛欧网 gsm 已于 1991 年 7 月开始投入商用 预计 1995 年将覆盖欧洲主要城市 机场 和公路 可以说 在未来十多年内数字蜂窝移动通信将处于一个大发展时期 及有可能成为陆地公用移动通信的主要系统 二 移动通信的发展趋势 第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络 具有非对称的超 过 2mbit s 的数据传输能力 它包括宽带无线固定接入 宽带无线局域网 移 动宽带系统和交互式广播网络 第四代移动通信标准比第三代标准拥有更多的 功能 第四代移动通信可以在不同的固定 无线平台和跨越不同的频带的网络 中提供无线服务 可以在任何地方用宽带接入互联网 包括卫星通信和平流层 通信 能够提供定位定时 数据采集 远程控制等综合功能 此外 第四代移 动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统 是宽带接入 ip 系统 目前正在 开发和研制中的 4g 通信将具有以下特征 一 通信速度更快 二 网络频谱更宽 三 多种业务的完整融合 12 四 智能性能更高 五 兼容性能更平滑 六 实现更高质量的多媒体通信 七 通信费用更加便宜 4g 移动通信接入系统的显著特点是 智能化多模式终端 multi modeterminal 基于公共平台 通过各种接技术 在各种网络系统 平台 之 间实现无缝连接和协作 在 4g 移动通信中 各种专门的接入系统都基于一个公 共平台 相互协作 以最优化的方式工作 来满足不同用户的通信需求 当多 模式终端接入系统时 网络会自适应分配频带 给出最优化路由 以达到最佳 通信效果 目前 4g 移动通信的主要接入技术有 无线蜂窝移动通信系统 例 如 2g 3g 无绳系统 如 dect 短距离连接系统 如蓝牙 wlan 系统 固 定无线接入系统 卫星系统 平流层通信 sts 广播电视接入系统 如 dab dvb t catv 随着技术发展和市场需求变化 新的接入技术将不断出现 不同类型的接入技术针对不同业务而设计 因此 我们根据接入技术的适 用领域 移动小区半径和工作环境 对接入技术进行分层 网络接入系统在整个移动网络中处于十分重要的位置 未来的接入系统将 主要在以下三个方面进行技术革新和突破 为最大限度开发利用有限的频率资 源 在接入系统的物理层 优化调制 信道编码和信号传输技术 提高信号处 理算法 信号检测和数据压缩技术 并在频谱共享和新型天线方面做进一步研 究 为提高网络性能 在接入系统的高层协议方面 研究网络自我优化和自动 重构技术 动态频谱分配和资源分配技术 网络管理和不同接入系统间协作 提高和扩展 ip 技术在移动网络中的应用 加强软件无线电技术 优化无线电传 输技术 如支持实时和非实时业务 无缝连接和网络安全 若以技术层面来看 第三代移动通信系统主要是以 cdma 为核心技术 第四 代移动通信系统技术则以正交频分复用 orthogonal freqency division multiplexer ofdm 最受瞩目 特别是有不少专家学者针对 ofdm 技术在移动 通信技术上的应用 提出相关的理论基础 例如无线区域环路 wll 数字音 讯广播 dab 等 都将在未来采用 ofdm 技术 而第四代移动通信系统则计划 13 以 ofdm 为核心技术 提供增值服务 在时代交替之际 旧有系统之整合与升级是产业关心的话题 目前大家谈 的是 gsm 如何升级到第三代移动通信系统 而未来则是 cdma 如何与 ofdm 技术 相结合 可以预计 cdma 绝对不会在第四代移动通信系统中消失 而是成为其 应用技术的一部份 或许未来也会有新的整合技术如 ofdm cdma 产生 前文所 提到的数字音讯广播 其实它真正运用的技术是 ofdm fdma 的整合技术 同样 是利用两种技术的结合 因此未来以 ofdm 为核心技术的第四代移动通信系统 也将会结合两项技术的优点 一部份将是以 cdma 的延伸技术 三 我国移动通信的发展及存在问题 1 我国移动通信发展的形势大好 我国移动通信目前仍以极高的速度在发展 这是有目共睹的 到 2001 年 9 月 我国电话用户从 2000 年 9 月的 2 亿户到目前已突破 3 亿户 即在 1 年之内 增加用户 1 亿户 发展速度世界罕见 其中移动电话用户中国移动 全球通 用 户为 9580 2 万用户 联通移动用户为 3490 万户 共计超过 1 3 亿户 普及率 为 10 居世界第一位 据预测 到 十五 末期 我国电话用户将超过 5 亿户 普及率将达到 40 其中固定电话为 2 4 2 8 亿户 占世界总数的 1 5 居世界 第一位 移动电话为 2 6 2 9 亿户 占世界电话用户 1 4 居世界第一 移动 通信用户数将超过固定用户数 届时 固定电话的用户普及率为 18 而移动 通信的用户普及率为 21 中国将是名副其实的通信大国 以上简单的统计数字表明 我国移动通信的发展远远超出了人们的预料 但应该看到 世界先进国家的移动用户数占人口总数的 20 65 之间 而对于 我们 13 亿人口的大国来说 现在只占 10 因此 无庸置疑 在今后 10 年内 随着国民经济的发展和人们生活水平的提高 我国移动通信仍将高速发展 形 势大好 2 我国移动通信的发展面临的机遇与挑战 在这样的大好形势下 我国移动通信的发展面临巨大的机遇和严峻的挑战 我国加入 wto 后 电信市场的进一步开放 国外运营商的进入和产品低关税的 涌入 将在我国移动通信市场形成更加激烈的竞争局面 当然 同时也会有大 量国外资金 技术和人才的流入 对我国移动通信产业也会带来促进作用 审 14 时度势 我们只能采取正确的措施和策略迎接进入 wto 的机遇与挑战 总地看 来 我们应在以下三个方面认真对待 第一 对于在我国目前也广为应用的 2g 和正在兴起的 2 5g 的发展 应统 筹兼顾 合理布局 大力促进其推广应用 进一步扩大和占领现有的移动通信 市场 第二 wto 和 3g 同时到来 我们只能顺应时代的潮流 兴利除弊 以积 极的态度迎接 wto 和 3g 的到来 第三 建立我国移动通信产业 即制造业 仍然是发展我国移动通信带有 根本性和战略的任务 及时开展关于未来新一代移动通信 或 4g 的研究是我 们面临的新的机遇 切不可轻易放过 下面 对上述三方面的问题再作进一步的讨论 3 统筹兼顾 合理布局 大力促进移动通信的推广应用 我国目前正处在 2g 的发展阶段 已有 1 3 亿用户 占世界第一位 但对于 13 亿人口的大国 仍有巨大的发展空间 中国移动主要发展 gsm 系统 现在已 有 9000 万用户 很快将超过 1 亿用户 继续发展 gsm 无疑是满足市场需求的有 利方针 对于中国联通 正在快马加鞭建设和发展 cdma 网络 2001 年将达到 1550 万用户容量 可以预期 今后 10 年它将以更高的速度发展 对于我们这 样一个发展中的大国 建设 cdma 网有利于解决频率资源紧张 基本建设投资巨 大和用户承受能力相对较弱等实际问题 我们 2g 发展的一个可能的格局是 gsm 与 cdma is 95 平分秋色 同步发展 这对于各方面来说 都是有利的 总之 对国家来讲 无论是继续扩大 2g 的应用和发展 2 5g 都需统筹兼 顾 合理布局 以避免顾此失彼 才能真正促进我国移动通信的推广应用 4 兴利除弊 迎接进入 wto 及 3g 的到来 同样 3g 从 ccir 提出到今天已 15 年了 经过人们长期的研究开发和技术标 准之争 应该是初见分晓的时候了 世界上各国对 3g 发展的必要性的共识也是 不容质疑的 现在的问题是 3g 付诸实际商用是否能达到人们预期的性能上 技 术上和经济上的目的和要求 我国对 3g 的发展应该说起步并不太晚 但决心不 大 投资强度不大 动作力度也不大 在国家 863 计划和 九五 计划中均有所 安排 也有了喜人的成果并提出了 td scdma 标准 但与国际上各大国相比 差 15 距较大也是不能否认的 因而 大力发展 3g 仍然是我国发展移动通信极为重 要的战略决策 其出发点主要是 1 大力发展 3g 是建立我国移动通信产业和占领未来国内移动通信市场 一次难得的机遇 2 应把发展 3g 与发展 2g 结合起来一同加以考虑 使二者既能满足当前 国内市场的需求又能适应未来的发展 3 容量和频谱利用率的问题是发展移动通信的根本性问题 应尽量采用 先进的频谱利用率的系统 3g 的基本技术是宽带 cdma 技术 因而是有很大优 势的 4 我国未来 2g 的发展可能是 gsm 与 cdma is 95 平分秋色 因而对于 3g 的三种主流技术 wcdma cdma2000 及 td scdma 均应发展 5 我国发展 3g 应与建立生产制造业结合起来 并尽可能地注入自己的 知识产权 同时 国家要加大投入 使移动通信真正成为国家的经济增长点和 支柱产业 5 发展未来新一代移动通信 4g 建立我国移动通信产业 3g 尚未商用 为什么人们已开始关注发展 4g 呢 应该说 这种关注不是 没有道理的 一代技术的发展 要经历提出 研究 实验 形成标准 批量生 产直至最后到客户手里 大概需要 10 年左右的时间 1g 2g 3g 的发展都是 如此 估计 4g 的发展没有 10 年时间是不行的 中国 3g 的应用估计可能要到 2005 年左右 到了 2010 年左右 4g 可能登上世界历史舞台 一般认为 新一代 的产品无论在技术上和应用上都应比老一代的产品有 革命性 的变革 因而 4g 要比 3g 有明显的进展 目前对 4g 虽然尚无明确的定义和规范 但应具备以下 一些基本特点 1 4g 应比 3g 数据传输速率高一个数量级 达到 20mbit s 150gbit s 2 主要采用更宽的频带 即以广带 broad band 为基础的技术 3 应具有自适应系统分配和适应变化的业务流和信道条件 有很强的 自组织性和灵活性 4 能综合多种网络结构 如固定 移动 广播网络 并能加以控制 5 能满足不同用户不同业务和码率的要求 16 我国应尽早安排和起动 4g 的研发 出发点主要是赶上世界技术和市场发展 的进程 我们可以充分利用今后 10 年时间 大力开发 4g 技术和产品 尽量注 入我们自己的知识产权 同时建立自己的民族工业 争取在 2010 年我国有自己 生产的 4g 产品占领国内市场 并能进入国际市场参与竞争 我国发展 2g 和 3g 都错过了机遇 发展 4g 是建立我国民族移动通信产业的新的机遇 我们不能再 丢失了 移动通信产业每年大约有 1 万亿资金的运作 是我国国民经济中重要的支 柱产业和新的增长点 笔者对一些问题的看法只是为了提供讨论 衷心希望各 界人士关注我国移动通信的发展 四 结语 目前 随着中国移动和中国联通不断推出各种消费套餐 中国移动通信市 场开始全面进入细分市场新阶段 在这些消费套餐不断降低通话费用的同时 移动通信运营商对自己的最终用户的消费能力与消费习惯有了更深入的了解 在此之上根据不同用户群体而订制和推出的增值应用将成为提高服务质量和每 用户平均收入 arpu 的关键 运营商和增值业务供应商将