移动通信发展历史与展望.ppt

移动通信的发展历程与趋势 2017 11 14 移动通信的技术发展 移动通信的发展历程 未来移动通信的展望 我国移动通信的发展史 1987年11月18日第一个TACS模拟蜂窝移动电话系统在广东省建成并投入商用 1994年3月26日邮电部移动通信局成立 1994年12月底广东首先开通了GSM数字移动电话网 1995年4月中国移动在全国15个省市也相继建网 GSM数字移动电话网正式开通 2001年7月9日中国移动通信GPRS 2 5G 系统投入试商用 2002年5月17日中国移动通信GPRS业务正式投入商用 2002年10月1日中国移动通信彩信 MMS 业务正式商用 2003年7月我国移动通信网络的规模和用户总量均居世界第一 手机产量约占全球的1 3 已成为名副其实的手机生产大国 2009年4月1日 中国移动TD SCDMA业务正式商用 正式进入3G时代 2013年12月 中国移动4G业务覆盖广泛 正式宣布进入4时代 我国移动通信的发展历程 第一代 蜂窝移动通信系统的发展20世纪70年代后期至80年代初期第二代 移动通信 2G 系统20世纪90年代末至21世纪初第三代 移动通信 3G 系统20世纪90年代末开始是第三代移动通信技术 3G 发展和应用阶段它被称为IMT 2000国际移动通信系统第四代 移动通信 4G 系统20世纪90年代末至21世纪初20世纪是现代移动通信技术发展的蓬勃时期 随着各种新技术的发展和应用将推动下一代的移动通信的不断向前迈进 4 移动通信的技术发展 第一代移动通信 模拟蜂窝 系统 特点 模拟话音传输频带范围 450MHz 900MHz附近各系统没有公共接口频率利用率低无法与固定网迅速向数字化推进相适应 数据承载业务很难展开 第二代移动通信 数字蜂窝 系统 GSM系统特点 频带利用率高 容量大话音质量高开放接口安全性高漫游15年 全球诸多GSM网络运营商 已经将2017年确定为关闭GSM网络的年份 第三代移动通信系统 3G W CDMA 联通 CDMA2000 电信 TD SCDMA 移动 第四代移动通信系统 4G 宽带接入IP系统数据率要超过UMTS 即从2Mb s提高到100Mb s采用时分多址 控制功率发射 跳频 不连续发射 移动辅助切换等技术 能提供150Mb s的高质量的影像服务 1G蜂窝移动通信 第一代移动通信技术 1G 是指最初的模拟 仅限语音的蜂窝电话标准 主要技术 主要采用的是模拟技术和频分多址 FDMA 技术 代表系统 移动电话系统 AMPS 全球接入通信系统 TACS 主要缺陷 1 模拟移动通信系统制式复杂 不易实现国际漫游 2 模拟移动通信系统不能提供综合业务数字网 ISDN 业务 而通信网的发展趋势最终将向ISDN过渡 因此随着非话业务的发展 综合业务数字网逐步投入使用 对移动通信领域数字化要求越来越迫切 3 模拟移动通信系统设备价钱高 手机体积大 电池充电后有效工作时间短 目前只能持续工作8小时 给用户带来不便 4 模拟移动通信系统用户容量受限制 在人口密度很大的城市 系统扩容困难 1G产品的出现及应用 摩托罗拉3200 8900 大哥大 与 大砖头 的诞生 模拟移动电话时代手机的功能往往仅仅只是局限于通话功能 而且受到技术 材料各方面的限制 款式上相当单一 缺乏变化 大可称为手机的史前时代 2G GSM 数字蜂窝移动通信 第二代移动通信主要业务是语音 其主特性是提供数字化的话音业务及低速数据业务 数字蜂窝移动通信系统 2G 主要采用的是数字的GSM和码分多址 窄带CDMA 技术 另外还有控制功率发射 跳频 不连续发射 移动辅助切换等技术 主要特点 第二代移动通信系统采用了数字化 具有保密性强 频谱利用率高 能提供丰富的业务 标准化程度高并为用户提供无缝的国际漫游 使得移动通信得到了空前的发展 从过去的补充地位跃居通信的主导地位 GSM是数字蜂窝技术的一种标准 也称全球数字移动通信系统 GSM标准包括GSM900MHz DCS1800及PCS1900三个频段的使用规范 2G产品的产生与广泛应用 尽管2G技术在发展中不断得到完善 但随着用户规模和网络规模的不断扩大 频率资源己接近枯竭 语音质量不能达到用户满意的标准 数据通信速率太低 无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求 3G移动通信系统 主要技术标准有三种 欧洲的WCDMA宽带码分多址系统 美国的CDMA2000系统和中国的TD SCDMA系统主要特点 1 具有全球范围设计的 与固定网络业务及用户互连 无线接口的类型尽可能少和高度兼容性 2 具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性 3 具有在本地采用2Mb s高速率接入和在广域网采用384kb s接入速率的数据率分段使用功能 4 具有在2GHz左右的高效频谱利用率 且能最大程度地利用有限带宽 5 移动终端可连接地面网和卫星网 可移动使用和固定使用 可与卫星业务共存和互连 6 语音只占移动通信业务的一部分 大部分业务是非话数据和视频信息 7 具有根据数据量 服务质量和使用时间为收费参数 而不是以距离为收费参数的新收费机制 8 手机体积小 重量轻 具有真正的全球漫游能力 3G产品的广泛应用 3G手机支持高质量的话音 分组数据 多媒体业务和多用户速率通讯 将大大扩展手机通讯的内涵 而且第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升 它能够处理图像 音乐 视频流等多种媒体形式 提供包括网页浏览 电话会议 电子商务等多种信息服务 4G移动通信系统 发展背景 满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖 质量 造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要 广带无线局域网 WLAN 应能与B ISDN和ATM兼容 实现广带多媒体通信 并形成综合广带通信网 IBCN 虽然3G较之2G可以提供更大容量 更加的通信质量并且支持多媒体应用 但是随着人们对3G技术及其应用研究的不断深入 3G技术在支持IP多媒体业务 提高频谱利用率以及资源综合优化等方面的局限性也渐露端倪 推动了第四代移动通信系统的产生 4G移动通信系统 核心技术1 接入方式和多址方案 正交频分复用 是一种无线环境下的高速传输技术2 智能天线技术 智能天线具有抑制信号干扰 自动跟踪以及数字波束调节等智能功能 被认为是未来移动通信的关键技术3 MIMO Multiple InputMultiple Output 多输入多输出技术是指利用多发射 多接收天线进行空间分集的技术 它采用的是分立式多天线 能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道 从而大大提高容量4 基于IP的核心网 移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络 同已有的移动网络相比具有根本性的优点 即 可以实现不同网络间的无缝互联 4G移动通信系统 第四代移动通信系统是多功能集成的宽带移动通信系统 在业务上 功能上 频带上都与第三代系统不同 会在不同的固定和无线平台及跨越不同频带的网络运行中提供无线服务 比第三代移动通信更接近于个人通信 第四代移动通信技术可把上网速度提高到超过第三代移动技术50倍 可实现三维图像高质量传输 支持交互式多媒体业务 如视频会议 无线因特网等 提供更广泛的服务和应用 4G系统可以自动管理 动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求 用户可能使用各种各样的移动设备接入到4G系统中 各种不同的接入系统结合成一个公共的平台 它们互相补充 互相协作以满足不同的业务的要求 移动网络服务趋于多样化 最终会演变为社会上多行业 多部门 多系统与人们沟通的桥梁 4G产品的广泛应用及其影响 4G通信技术是以传统通信技术为基础 通过采用一些新通信技术增强无线通信能力 满足了用户对移动网络浏览 下载越来越高的要求 相比现在已经商用的3G技术 4G通信技术有着如下的优点 传输速度更高 4G技术最受欢迎的原因是它具有更快的数据传输速率 4G移动通信系统的上传 下载速度远超过目前的3G系统 展望5G移动通信系统 1 频谱利用率高在5G移动通信技术中 高频段的频谱资源将被应用的更为广泛 但是在目前科技水平条件下 由于会受到高频段无线电波的穿透能力影响 高频段频谱资源的利用效率还是会受到某种程度的限制 但这不会影响光载无线组网 有线与无线宽带技术的融合等技术的普遍应用 1 频谱利用率高在5G移动通信技术中 高频段的频谱资源将被应用的更为广泛 但是在目前科技水平条件下 由于会受到高频段无线电波的穿透能力影响 高频段频谱资源的利用效率还是会受到某种程度的限制 但这不会影响光载无线组网 有线与无线宽带技术的融合等技术的普遍应用 2 通信系统性能有很大提高传统的通信系统理念 是将信息编译码 点点之间的物理层面传输等技术作为核心目标 而5G移动通信技术的不同之处在于 它将更加广泛的多点 多天线 多用