移动通信发展趋势

2024-08-23

移动通信发展趋势（精选8篇）

1.移动通信发展趋势篇一

对第四代移动通信技术（4G）的学习和认识

前言：

2013年12月4日下午，工业和信息化部正式发放4G牌照，宣告我国通信行业进入4G时代。如果说2G、3G通信对于人类信息化的发展是微不足道的话，那么未来的4G通信却给了人们真正的沟通自由，并彻底改变人们的生活方式甚至社会形态。移动通信已经经历了三代发展历程，每一代的发展都基于技术的突破和观念的创新。第一代移动通信从发明蜂窝概念开始，通过频率复用增大了系统容量，实现了语音移动通信；第二代移动通信用数字技术取代模拟技术，增加了数据业务；第三代移动通信的频带利用率更高，每用户比特速率更大，并使移动通信与Internet进一步融合，为移动中的人们提供广泛的基于ip的多媒体业务。未来移动通信的目标是为每个人提供综合的广带业务，并在业务获得及网络性能上提供前所未有的灵活性。

关键词：第四代移动通信关键技术移动通信发展历程：

移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用户之间的通信。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。目前移动通信已成为当代通信领域内的发展潜力最大、市场前景最广的热点技术。全球已具有相当规模的移动通信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支，每个分支都在抢占市场。回顾移动通信的发展历程，移动通信的发展大致经历了以下几个发展阶段：

1、第一代移动通信技术（1G）

第一代移动通信技术简称1G，技术种类为AMPS，也就是类比式移动电话系统，是最早期的移动电话系统，它的传输速率无法提供资料传输，主要是提供一般语音通讯服务。例如大哥大。1G主要采用的是模拟技术和频分多址（FDMA）技术。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途温游，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信技术有多种制式，我国主要采用的是TACS。第一代移动通信技术有很多不足之处，比如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务、不能提供自动漫游等。

2、第二代移动通信技术（2G）

第二代移动通信技术简称2G，语音加低速数据业务，基本是电话和短信。主要采用的是数字的时分多址（TDMA）技术和码分多址（CDMA）技术。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。它克服了模拟移动通信系统的弱点，话音质量、保密性能得到大的提高，并可进行省内、省际自动漫游。第二代移动通信替代第一代移动通信系统完成模拟技术向数字技术的转变，但由于第二代采用不同的制式，移动通信标准不统一，用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游，因而无法进行全球漫游，由于第二代数字移动通信系统带宽有限，限制了数据业务的应用，也无法实现高速率的业务如移动的多媒体业务。

3、第三代移动通信技术（3G）

与从前以模拟技术为代表的第一代和目前大部分还在使用的第二代移动通信技术相比，3G将有更宽的带宽，其传输速度最低为384K，最高为2M，带宽可达5MHz以上。不仅能传输话音，还能传输数据，从而提供快捷、方便的无线应用，如无线接入Internet。能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务是第三代移动通信的另个主要特点。第三代移动通信网络能将高速移动接入和基于互联网协议的服务结合起来，提高无线频率利用效率。提供包括卫星在内的全球覆盖并实现有线和无线以及不同无线网络之间业务的无缝连接。满足多媒体业务的要求，从而为用户提供更经济、内容更丰富的无线通信服务。但第三代移动通信仍是基于地面、标准不的区域性通信系统。虽然第三代移动通信可以比现有传输率快上千倍，但是未来仍无法满足多媒体的通信需求。第四代移动通信技术（4G）简介

4G是第四代移动通讯技术的简称，G是generation（一代）的简称。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。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具有更多的功能。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，对全速移动用户能提供150 Mb／s的高质量影像服务，将首次实现三维图像的高质量传输。他包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络（基于地面和卫星系统）。其广带无线局域网（WLAN）能与B-ISDN和ATM兼容，实现广带多媒体通信，形成综合广带通信网（IBCN），他还能提供信息之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。

第四代移动通信技术产生的背景

随着人们的生活空间、活动空间和参与领域在不断地扩大，对手机的功能要求，已不仅仅是对话和通信，还有许许多多其他方面的功能。要实现这些功能，就必须要有新型的通信技术来做保证，在这种情况下各种新兴的通信技术就应运而生了，但是，因为各个通信商家的利益得不到很好的协调，这些新兴的通信技术如今被分化成了三大阵营。然而，统一的呼声在业界仍然留存，希望在未来能够统一。这种趋势迫使人们考虑新一代的系统，它能在所有的环境和各种移动状态中传送无线多媒体服务，满足用户服务质量(QoS)的要求。

从移动通信系统数据传输速率的比较来看，第一代模拟式仅提供语音服务；第二代数字式移动通信系统传输速率也只有9.6kbit/s，最高可达32kbit/s，如PHS；而第三代移动通信系统数据传输速率可达到2Mbit/s；预计，第四代移动通信技术可以达到10Mbit/s至20Mbit/s。虽然第三代移动通信技术可以比现有传输速率快上千倍，但是未来仍无法满足多媒体的通信需求，第四代移动通信技术的提出便是希望能满足更大的频宽需求。

第四代移动通信技术与第三代移动通信技术都是为未来无线通信服务的，将多媒体包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去，我们暂时将第四代移动通信技术称之为“多媒体移动通信(Multi-Mobile Communication)”，通常也简称为4G。第四代移动通信不仅是为了因应用户数的增加，更重要的是，必须要因应多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求。总的来说，必须可以容纳庞大的用户数、改善现有通信品质以及达到高速数据传输的要求。第四代移动通信系统在业务、功能、频带上都将不同于第三代系统，第四代移动通信的概念也可称为宽带接入和分布式网络，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、移动宽带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)。另外，第四代移动通信将在不同的固定和无线平台和跨越不同频带的网络运行中提供无线服务，可以在任何地方宽带接入因特网，包含卫星通信，能提供信息通信之外的定位、数据采集、远程控制等综合功能。同时，第四代移动通信系统将是多功能集成的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。

可以肯定的是，随着互联网高速发展4G也会继续高速发展；电脑日趋小型化、简便化，最终将所有技术整合为一个类似PDA的产品；卫星通信和空间技术会成为常用技术。而移动通信应用的相关技术，如更高频宽的应用、智能信号处理技术、业务功能综合能力、网络技术及卫星技术等亦急速发展。第四代移动通信系统技术与第三代移动通信系统技术相比，除了通信速度大为提高之外,还可以借助IP进行通话。第四代移动通信技术的国际标准化作业,将由国际电联的无线部门负责实施。如今，第四代蜂窝网络技术（4G）正向人们走来，它提供的移动数据通信速率可达100Mbps甚至更高。

3G不成熟导致4G出台，3G技术发展至今仍不是很成熟。目前，3G还缺乏全球统一标准，即使是在美国，也存在三种互不兼容的规范；3G所运用的语音交换架构仍承袭了第二代（2G）的电路交换，而不是纯IP方式；被人们炒得沸沸扬扬的流媒体（视频）应用也不尽如人意——犹如放幻灯片；更为重要的一点是，它的数据传输率只接近于普通拨号接入的水平，更赶不上DSL。

3G开发之初，人们对其数据通信功能寄予厚望，但事实上开发3G主要受经济因素的驱动，即为了尽早推向市场，容纳更多的窄带语音应用。迄今为止，人们仍视推出的3G系统为测试版本，很多功能没能真正实现，3G也无法做到当初开发人员对它的功能性要求。如今3G的数据传输率已有所提高，但要快速传输较大的电子邮件附件，仍然不具备足够的带宽，更不可能实现蜂窝电话开发商早期所宣扬的，以广播电视的质量提供流式音/视频服务。有别于以往的无线通信系统，4G将能够提供全息录音、远程控制卡以及移动虚拟现实等功能。4G将不仅仅应用于蜂窝电话通信领域，日本及欧洲一些移动运营商正在开发相关增值服务，而美国的固定无线通信服务商则试图通过改变网络灵活性向4G过渡。另外，4G将融合新型无线LAN技术，因为无线LAN技术提供的速率已接近4G的水平。4G可以是移动宽带系统（MBS）虽然人们现在才谈论4G，但对其酝酿开发却是十多前年的事。欧洲早在上世纪90年代就在进行相关研究，现在的核心问题是如何开发更高数据传输率的技术，以适应未来移动通信的需求。目前，最先进的4G方案是在欧盟领导下由众多公司和大学协作开发的移动宽带系统（MBS）。MBS的目标是使蜂窝系统具备低时延、高QoS保证，数据传输率达到OC-3（155M）的水平，比现行速率要快数千倍。

目前正在推广使用和进一步研制中的4G通信将具有以下特征：

（一）通信速度更快

由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估，第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s，最高可以达到100Mbit/s。理论上能以100M的速度下载，以20M的速度上传。从目前全球范围4G网络测试和运行的结果看，4G网络速度大致可比3G网络快10倍，意味着能够传输高质量视频图像，与高清晰度电视不相上下。网络频谱宽运营商在3G通信网络的基础上进行了大幅度的改造和研究，以求4G网络在通信带宽上比3G网络的蜂窝系统高出许多，预计相当于3G网络的20倍。

（二）网络频谱更宽

要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度，通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究，每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于WCDMA 3G网络的20倍。

（三）多种业务的完整融合

个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体，满足用户的各种需求。4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全，面向不同用户要求，更富有个性化。

（四）智能性能更高

第四代移动通信的智能性更高，表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化。

（五）兼容性能更平滑技术融合强

4G不再局限于电信行业，还可以应用于金融、医疗、教育、交通等行业，使局域网、互联网、电信网、广播网、卫星网等能够融为一体组成一个通播网，无论使用什么终端，都可享受高品质的信息服务，向宽带无线化和无线宽带化演进.要使4G通信尽快地被人们接受，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G、3G平稳过渡等特点。

（六）实现更高质量的多媒体通信

4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等，大量信息透过宽频的信道传送出去，为此4G也称为“多媒体移动通信”。增值服务多。3G移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，4G则以正交多任务分频技术(OFDM)最受瞩目，利用这种技术可以实现例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增值服务。

（七）通信费用更加便宜

由于4G通信解决了与3G的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，因此4G通信部署起来就容易、迅速得多。同时在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运营成本。不过现阶段的4G资费高还是遭到了吐槽：一晚忘关连接房子就得归移动 4G移动通信主要技术要求：

（1）通信速度提高，数据率超过UMTS，上网速率从2 Mb／s提高到100 Mb／s。

（2）以移动数据为主面向Internet大范围覆盖高速移动通信网络，改变了以传统移动电话业务为主设计移动通信网络的设计观念。

（3）采用多天线或分布天线的系统结构及终端形式，支持手机互助功能，采用可穿戴无线电，可下载无线电等新技术。

（4）发射功率比现有移动通信系统降低10～100倍，能够较好地解决电磁干扰问题。

（5）支持更为丰富的移动通信业务，包括高分辨率实时图像业务、会议电视虚拟现实业务等，使用户在任何地方可以获得任何所需的信息服务，且服务质量得到保证。

第四代移动通信技术是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。4G移动通信系统中的关键技术

1、定位技术

定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法，它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式，在4G移动通信系统中，移动终端可能在不同系统（平台）间进行移动通信。因此，对移动终端的定位和跟踪，是实现移动终端在不同系统（平台）间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。

2、切换技术

切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中，切换技术的适用范围更为广泛，并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

3、软件无线电技术

在4G移动通信系统中，软件将会变得非常繁杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端，利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软件系统，以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此，应用软件无线电技术，一个移动终端，就可以实现在不同系统和平台之间，畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。通过不同软件程序，在硬件平台上实现在不同系统中利用单一终端漫游。其核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器，尽可能多地用软件来定义无线功能。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件（DSPH）、现场可编程器件（FPGA）、数字信号处理（DSP）等。

4、智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)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，能满足数据中心、移动IP网络的性能要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束可在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的收发，同时，通过基带数字信号处理器，对各天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。目前，智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优，但相对而言各种算法均存在所需数据量，计算量大，信道模型简单，收敛速度较慢，在某些情况下甚至可能出现错误收敛等缺点，实际信道条件下，当干扰较多、多径严重，特别是信道快速时变时，很难对某一用户进行实时跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下，全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖，各组权值对应的波束有不同的主瓣指向，相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠，接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式，与自适应方式相比它显然更容易实现，是未来智能天线技术发展的方向。

多入多出天线MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统，该技术最早是由马克尼（Guglielmo Marconi）于1908年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量，相对于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系统，MIMO还可以包括SIMO(Sin gle-Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。信道容量随着天线数量的增大而线性增大，利用MIMO信道可成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。

利用MIMO技术可以提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率。前者是利用MIMO信道提供的空间复用增益，后者是利用MIMO信道提供的空间分集增益。实现空间复用增益的算法主要有贝尔实验室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。ML算法具有很好的译码性能，但是复杂度比较大，对于实时性要求较高的无线通信不能满足要求。ZF算法简单容易实现，但是对信道的信噪比要求较高。性能和复杂度最优的就是BLAST算法。该算法实际上是使用ZF算法加上干扰删除技术得出的。目前MIMO技术领域另一个研究热点就是空时编码。常见的空时码有空时块码、空时格码。空时码的主要思想是利用空间和时间上的编码实现一定的空间分集和时间分集，从而降低信道误码率。MIMO系统在一定程度上可以利用传播中多径分量，也就是说MIMO可以抗多径衰落，但是对于频率选择性深衰落，MIMO系统依然是无能为力。目前解决MIMO系统中的频率选择性衰落的方案一般是利用均衡技术，还有一种是利用OFDM。大多数研究人员认为OFDM技术是4G的核心技术，4G需要极高频谱利用率的技术，而OFDM提高频谱利用率的作用毕竟是有限的，在OFDM的基础上合理开发空间资源，也就是MIMO+OFDM，可以提供更高的数据传输速率。另外ODFM由于码率低和加入了时间保护间隔而具有极强的抗多径干扰能力。由于多径时延小于保护间隔，所以系统不受码间干扰的困扰，这就允许单频网络(SFN)可以用于宽带OFDM系统，依靠多天线来实现，即采用由大量低功率发射机组成的发射机阵列消除阴影效应，来实现完全覆盖。

5、交互干扰抑制和多用户识别

待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分，它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统，消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰，确保接收讥的高质量接收信号。这种组合将满足更大用户容量的需求，还能增加覆盖范围，交互干扰抑制和多用户识别两种技术的组合将大大减少网络基础设施的部署，确保业务质量的改善。

6、可重构性/自愈网络

当智能处理器用在4G无线网络时，它们将能够处理节点故障或基站超载。网络各部分采用基于知识解答装置，将能够纠正网络故障，这种基于知识解答装置安放在无线网络控制器上。

7、新的调制和信号传输技术

在高频段进行高速移动通信，将面临严重的选频衰落（frequency-selective fading）。为提高信号性能，研究和发展智能调制和解调技术，来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术（OFDM）、自适应均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake扩频接收、跳频、FEC（如AQR和Turbo编码）等技术，来获取更好的信号能量噪声比。

8、信道传输

频谱资源是一种有限的资源，在4G系统中，我们一方面要采用有效的措施提高频谱利用率，另一方面我们要开发新的频谱资源。因此，研究高频段宽带信号传输特性就变得非常重要。欧洲的AWACS项目研究宽带无线接入系统在17-19GHz频段内的传输特性；SAMBA项目研究接入系统在30-40GHz频段内的传输特性；MEDIAN项目研究宽带无线接入系统在69GHz频段内的传输特性。

9、系统管理资源

在高速移动通信手统中，不仅频率资源限制移动用户信号的传输速率，而且基站和终端的发射功率也限制了用户的传输速率，因此，采用一种好的无线资源管理策略，它可以检测可用的资源以及信号的质量，然后根据不同用户、不同业务质量要求动态的分配频率资源和信号发射功率，这样可以大大提高系统的性能。4G的技术特点

4G是多功能集成宽带移动通信系统，比3G更接近于个人通信。其特点主要有：（1）高速率。4G的信息传输速率要比3G高一个等级，从2Mbit/s提高到10Mbit/s。

（2）灵活性强。4G拟采用智能技术，可自适应地进行资源分配。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行信号的正常收发。有很强的智能性、适应性和灵活性。（3）兼容性好。目前ITU承认的、已有相当规模的移动通信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支，可通过4G标准的制定来解决兼容问题。

（4）用户共存性。4G能根据网络的状况和信道条件进行自适应处理，使低、高速用户和各种用户设备能够并存与互通从而满足多类型用户的需求。

（5）业务多样性。未来通信中所需的是多媒体通信：个人通信、信息系统、广播和娱乐等将结合成一个整体。4G能提供各种标准的通信业务，满足宽带和综合多种业务需求。（6）技术基础较好。4G将以几项突破性技术为基础，如OFDM、无线接入、软件无线电等，能大幅提高频率使用效率和系统可实现性。

（7）随时随地的移动接入。4G利用无线接入技术，提供话音、高速信息业务、广播及娱乐等多媒体业务接入方式，用户可随时随地接入系统。（8）自治的网络结构。4G网络将是一个完全自治、自适应的网络。可自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。4G的网络体系结构

4G系统针对各种不同业务的接入系统，通过多媒体接入连接到基于IP的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，使发展和提供新的服务变得更容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带，这一服务能自适应于多个无线标准及多模终端，跨越多个运营商和服务商，提供更大范围服务。4G网络有如下特征：

（1）支持现有的系统和将来系统通用接入的基础结构；

（2）与Internet集成统一，移动通信网仅仅作为一个无线接入网；（3）具有开放、灵活的结构，易于扩展；

（4）是一个可重构的、自组织的、自适应网络；

（5）智能化的环境，个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体，满足用户的各种需求；

（6）用户在高速移动中，能够按需接入系统，并在不同系统无缝切换，传送高速多媒体业务数据；

（7）支持接入技术和网络技术各自独立发展。

第四代移动通信系统的网络体系结构可以由下而上分为：物理层、网络业务执行技术层、应用层等3层。物理网络层提供接入和选路功能；中间环路层作为桥接层提供QoS映射、地址转换、安全管理等。物理网络层与中间环路层之间也可以提供开放式接口，用于提供其他服务。4G应用

想象一下你正坐在绿树成荫的公园草坪上，用平板电脑看着流畅的高清电视。想象一下这时妈妈来电话了，你把节目暂停后转成和妈妈进行视频通话。第四代（4G）无线网络将提供了10倍的速度提升，这样的速度提升使得无线运营商将来会用与此类似的美好情景俘获你的想象力和银子，用新酷或者增强的应用来引诱你。实时移动视频

现在很多信号更强手机都配有能摄像的高级摄像头，这样的话把视频应用引入移动网络就不足为奇了。在初期大家可能只是简单的用Apple的iPhone或者使用基于Google Android系统的设备上传自家宝宝的一段视频。但也有专业的应用提供者，如QiK，提供支持手机到互联网的在线视频流服务，理论上可以把任何带着智能手机的人立刻变成现场新闻记者。尽管这样的服务不会吸引到所有的人，但专业的广播团队一定会在4G服务可用后转而用之。至少在理论上，正在建设的4G网络WiMax和LTE比起卫星的Trunk（端口汇聚）处理起广播级品质的数据来会成本更低且更快。开发者诺曼创新公司提供的基于WiMax的调制解调器，可以安装在专业的摄像机后部，这样就不需要现场有卫星连线了。

终端上自带前置摄像头的产品比如三星的新型MID，Mondi和即将推出的HTC EVO 4G（这两款产品都支持Clearwire或Sprint的WiMax网络），预示了使用Skype或OoVoo等服务的个人视频会议的蓬勃发展。由于Verizon近来在它的终端上支持了Skype，更多的人将会有可能使用这个流行的VoIP工具中的视频功能。在线游戏我们认为游戏玩家们会对4G服务的速度和移动性有强烈的热情。长期来看，在线玩家有可能是4G WiFi路由器的最大用户群，像是Sprint的Overdrive和Clearwire的Clear Spot就是通过使用小型WiFi网络快速接收4G信号然后将其转到游戏终端。大部分的游戏平台都支持WiFi连接，你可以很容易地使用便携式调制解调器与5到8个（视你购买的调节解调器而定）不同的设备分享4G连接。在一些服务比如使用微软的Xbox Live上使用便携式的“口袋站点”路由器就可以玩转临时的游戏聚会，这是一个明显应用4G网络优势的方式。同时，4G网络对潜伏期的改善似乎也是专门为在线游戏定制的，因为对于在线游戏玩家来说更快的网络响应速度意味着生死（虚拟的）差异。Sprint HTC EVO 4G WiMax手机内装了WiFi路由器，它可以支持8个额外的设备，使得此款手机可以用做便携式宽带集线器来聚集游戏玩家。基于云计算的应用

使用扩容的4G网络将使得云计算--用于在线存储的数据和应用--比今天更加吸引人，尤其是对企业里的专业人员来说他们需要接入网上交易繁忙的应用，如Salesforce.com的CRM平台和很多实时合作平台。如果从云到移动设备的宽带传输的管道变大10倍，云服务对于移动用户来说在可靠性，功能性和安全性方面都会有显著的改善。

也许你并不认同Hulu和Netflix是基于云的视频服务，而且也许他们可能不管它叫做“云计算”，但各类的消费者都有可能大量的使用更加快速的无线连接在像Hulu.com和Netflix.com这样的站点看未删节的电视节目和电影。

很多大学已经在探索更多的能把4G网络和便携电脑或平板电脑，如Apple的iPad，进行融合方法来取代实物教科书。

杂志和报纸出版社希望4G连接和新产品的设计（如iPad）能使得他们对提供更多元素如视频和图片的高级内容收费，这就要求比3G连接更快的宽带连接以用于为电子书阅读器如Amazon的Kindle上传数字书籍。应用增强现实技术导航

Junaio为移动设备提供的增强现实技术。想象一个这样的场景：JunaioNavigation，通常都是和譬如Google Maps捆绑在一起的，是3G设备如iPhone里最流行的下载之一。有了4G网络中更好的带宽，导航应用的提供商们已经开始探索“现实技术”这个想法了，用了这个技术设备就可以使用电话的实时摄像头提供实时的视频数据和它的位置或GPS信息。终端用户获益范围从适度（比如有可以用你的手机看到最近的星巴克在那儿）到极强。举一个比较强的例子，想象一个可以有4G功能的头盔放映一装大楼建筑图到消防员的面罩上，这能帮助他们在充满烟雾的大楼里面找到通路。增强现实导航技术将可能在车载系统中更加流行和得到广泛的应用，如福特的Sync和通用的OnStar中。在车载系统中可以将增强现实技术应用和显示、天线、GPS系统和车内供电系统更好的集成。应急响应和远程医学

在FCC（联邦通信委员会）为它所提倡的独立4G网络破土动工第一批响应站之前，你就可以看到当地警察局，消防局和医疗机构把大笔的投资用于4G系统建设，其旨在提供更快更好且更廉价的医疗和紧急救援。

网络巨人Cisco和服务提供商AT&T已经在为卫生保健应用开发独特的工具和服务，使用4G网络的能力来迅速传输大文件（像是X光片），为医生远程监督和指导提供互动视频。4G部署的繁荣发展（相继会带来成本降低）也会使得农村社区更加容易的建设远程医疗中心，医生可以通过视频会议为病患“看”病。正运作着的政府补助金和刺激基金应该用于资助4G技术中这样的热心于公益的应用。手机由于从3G到4G最大的改变在于带宽的提升，没有颠覆性的改变，因此手机从形态到功能也依旧会延续3G时代的特点。从现在已经上市的数款支持TD-LTE的4G手机来看，主要还是各厂商在3G时代主力产品的升级版，如三星NOTE2的LTE版、华为D2的LTE版，以及苹果的iPhone 5S等。当然，今后手机产品还是会有进步和变革，例如柔性屏幕手机等，但这些变化已经与通信技术的迭代无关。工信部网站已经公布了目前获得入网许可证的4G手机，其中既有大家熟悉的“苹果”，也有部分价格中低端的国产品牌手机。具体品牌有：苹果iPhone 5s、iPhone 5c，索尼、HTC、三星、LG、华为、中兴、酷派等。是否要换手机？

2013年9月，来自三星、索尼、中兴、华为的四款手机获得了TD-LTE入网许可。苹果发布的iPhone5S和iPhone5C也支持TD-LTE网络，部分国内的手机厂商也已开始生产4G手机，这些手机升级4G网络不用换号和换手机。其余不支持4G网络制式的大部分手机，想体验4G网络，或者使用4G上网伴侣(MiFi)，或者直接更换4G手机。实施4G通信，将可能遇到的一些困难

对于现在的人来说，未来的4G通信的确显得很神秘，不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来发明的最复杂的技术系统，的确第四代无线通信网络在具体实施的过程中出现大量令人头痛的技术问题，大概一点也不会使人们感到意外和奇怪，第四代无线通信网络存在的技术问题多和互联网有关，并且需要花费好几年的时间才能解决。总的来说，要顺利、全面地实施4G通信，将可能遇到下面的一些困难:(1)标准难以统一

虽然从理论上讲，3G手机用户在全球范围都可以进行移动通信，但是由于没有统一的国际标准，各种移动通信系统彼此互不兼容，给手机用户带来诸多不便。因此，开发第四代移动通信系统必须首先解决通信制式等需要全球统一的标准化问题，而世界各大通信厂商将会对此一直在争论不休。

(2)技术难以实现

尽管未来的4G通信能够给人带来美好的明天，但是别指望立刻就能用上这种技术，大约还需要5年左右的时间这项技术才能发布。据研究这项技术的开发人员而言，要实现4G通信的下载速度还面临着一系列技术问题。例如，如何保证楼区、山区，及其它有障碍物等易受影响地区的信号强度等问题。日本DoCoMo公司表示，为了解决这一问题，公司将对不同编码技术和传输技术进行测试。另外在移交方面存在的技术问题，使手机很容易在从一个基站的覆盖区域进入另一个基站的覆盖区域时和网络失去联系。由于第四代无线通信网络的架构相当复杂，这一问题显得格外突出。不过，行业专家们表示，他们相信这一问题可以得到解决，但需要一定的时间。(3)容量受到限制

人们对未来的4G通信的印象最深的莫过于它的通信传输速度将会得到极大提升，从理论上说其所谓的每秒100MB的宽带速度，比目前手机信息传输速度每秒10KB要快1万多倍，但手机的速度将受到通信系统容量的限制，如系统容量有限，手机用户越多，速度就越慢。据有关行家分析，4G手机将很难达到其理论速度。如果速度上不去，4G手机就要大打折扣。(4)市场难以消化

有专家预测在10年以后，第三代移动通信的多媒体服务将进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本建成，全球25%以上人口使用第三代移动通信系统，第三代技术仍然在缓慢地进入市场，到那时整个行业正在消化吸收第三代技术，对于第四代移动通信系统的接受还需要一个逐步过渡的过程。另外，在过渡过程中，如果4G通信因为系统或终端的短缺而导致延迟的话，那么号称5G的技术随时都有可能威胁到4G的赢利计划，此时4G漫长的投资回收和赢利计划将变得异常的脆弱。(5)设施难以更新

在部署4G通信网络系统之前，覆盖全球的大部分无线基础设施都是基于第三代移动通信系统建立的，如果要向第四代通信技术转移的话，那么全球的许多无线基础设施都需要经历着大量的变化和更新，这种变化和更新势必减缓4G通信技术全面进入市场、占领市场的速度。而且到那时，还必须要求3G通信终端升级到能进行更高速数据传输及支持4G通信各项数据业务的4G终端，也就是说4G通信终端要能在4G通信网络建成后及时提供，不能让通信终端的生产滞后于网络建设。但根据目前的事实来看，在4G通信技术全面进入商用之日算起的二三年后，消费者才有望用上性能稳定的4G通信手机。

(6)其他相关困难

因为手机的功能越来越强大，而无线通信网络也变得越来越复杂，同样4G通信在功能日益增多的同时，它的建设和开发也将会遇到比以前系统建设更多的困难和麻烦。例如每一种新的设备和技术推出时，其后的软件设计和开发必须及时能跟上步伐，才能使新的设备和技术得到很快推广和应用，但遗憾的是4G通信目前还只处于研究和开发阶段，具体的设备和用到的技术还没有完全成型，因此对应的软件开发也将会遇到困难；另外费率和计费方式对于4G通信的移动数据市场的发展尤为重要，例如WAP手机推出后，用户花了很多的连接时间才能获得信息，而按时间及信息内容的收费方式使用户难以承受，因此必须及早慎重研究基于4G通信的收费系统，以利于市场发展。还有4G通信不仅需要区分语音流量和互联网数据，还需要具备能到数据传输速度很慢的第三代无线通信网络上平稳使用的性能，这就需要通信营运商们必须能找到一个很好的解决这些问题的方法，而要解决办法就必须首先在大量不同的设备上精确执行4G规范，要做到这一点，也需要花费好几年的时间。况且到了4G通信真正开始推行时，熟悉4G通信业务的经验和专门技术人才还不多，这样同样也会延缓4G通信在市场上迅速推广的速度，因此到时对于设计、安装、运营、维护4G通信的专门技术人员还须早日进行培训。

4G是人类有史以来最复杂的技术系统。要顺利全面地实施4G通信，还将遇到一些困难，其发展将面临极大的市场压力。目前世界发达国家正积极进行4G技术规格的研究制定，研究包括网络结构、用户切换和漫游等移动环境下的系统实施方案，从而实现用户的大范围移动。从4G的核心技术OFDM来看，其面临很好的机遇，因为OFDM已经获得了许多通信业界巨头的一致支持，其中包括朗讯、思科、飞利浦半导体和诺基亚。而且在这些公司最近的宣传中，都列举了OFDM优越于CDMA的种种特点，并显示了他们对OFDM成为第四代移动通信最终标准的强烈信心。思科公司在购并了硅谷的技术公司Clarity Corporation而获得了其所有的VOFDM（矢量正交频分复用）专利之后，对外界宣称，已经生产出了具有U-NII波段和MMDS架构的设备，并作好了上市销售的准备。在欧洲地区，无线本地环路与数字音讯广播已针对其室内应用而进行相关的研发，测试项目包括10Mbit/s与MPEG影像传输应用，而第四代移动通信技术则将会是现有两项研发技术的延伸，先从室内技术开始，再逐渐扩展到室外的移动通信网路。目前第四代移动通信的频段尚未被讨论与制订，不过原则上将会是以高频段频谱为主，另外也将会使用到微波相关的技术与频段。据有关专家预测：这种以宽带、接入因特网、具有多种综合功能的第四代移动通信系统，很可能到2010年就会出现相关的实验系统和手机模型。当然，也应当看到，OFDM的成型技术产品还远不及CDMA那样丰富，目前只是在DSL(数字用户线)环境下的应用有了相当的规模，在此领域的应用也并不能在很大程度上体现OFDM性能上的过人之处。而且，在技术上仍存在不少问题。有专家提出对4G系统进行电磁兼容性（EMC）和对于人体的危害评估是极其重要的，尤其是高频段像毫米波和微米波这样的频率。也有不少业内人士认为，尽管第四代移动通信技术有着比3G更强的优越性，可要是把4G投入到实际应用，需要对现有的移动通信基础设施进行更新改造，这将会引发一系列的资金、观念（3G尚未商用，4G更是遥遥无期）等问题，从而在一定程度上会减缓4G正式进入市场的速度。我们相信，在不久的将来4G在业务、功能、频宽上均有别于3G，应该将会是将所有无线服务综合在一起，能在任何地方接入因特网，包括定位定时、数据收集、远程控制等功能。移动无线因特网会是无边无际，而预计两年后3G的传输速度上限2Mbit/s很可能会到达饱和。所以4G将会是多功能集成的宽带移动通信系统，是宽带接入IP的系统，是新一代的移动通信系统。

2.移动通信发展趋势篇二

一、中国移动终端市场的规模和特点

随着我国科学技术的发展, 移动通信终端取得了很大得发展。尤其在2011年我国宣布进军3G时代, 各种厂商不断的进行研究和改善, 通过各种技术进步和优惠策略吸引更多的用户, 随着通信市场的进一步细化, 产品功能的不断升级以及新产品和功能的不断涌现, 我国终端通信市场在2010年实现了一个大幅度的提升, 国内手机在通信市场中占据了29.2%, 比往年有了较大幅度的提升。同时, 在过去的一年中, 我国移动通信市场的产业规模持续扩大, 而国内手机的销售额也占据了总销售额的45.3%, 国内品牌的手机在通信市场占的比重越来越多。

二、移动通信终端的发展趋势

毫无疑问的是智能化是当今移动通信终端共同的发展方向。移动通信终端技术的发展主要是在硬件、软件和UI (人机交互界面) 三个方面。我国各大中型企业纷纷在这三个方面不懈努力研究并取得了可喜的成绩, 通过对比统计数据发现, 2009年期间流行的智能手机的配置及功能相当于2001年的台式电脑。可见, 将电脑化为掌上宝的目标已经慢慢的实现了, 移动终端逐渐实现了个人电脑的功能和特征。如今, 移动通信终端已经成为人们日常生活必不可少的设备。

(1) 硬件发展趋势。硬件的发展趋势主要是以下三个方面:首先是智能化的方向, 我们也看到, 第一代通信终端只能实现发送短信和接打电话的业务;第二代通信终端以及可以实现MP3、视频娱乐、照相等功能;第三代移动通信在原来的基础上可以实现电脑上的软件下载和使用、GPS定位等等;以此推断未来的终端硬件可能实现更加丰富的功能, 各种通信娱乐、商务、金融等都可以在手机上完成;其次是硬件的性能更加强。随着科技的进步, 硬件在向着以最小的体积完成最大的工作方向发展, 未来的硬件可以实现更快更准的数据计算能力和处理能力, 同时具有更大的存储空间, 而价格也会更加便宜;最后是模块化发展, 由于终端包含的软件及各应用程序越来越多, 手机存储的数据也就越来越多, 这就是为终端带来了更大的负担。 (2) 软件的发展。目前的软件已经比较齐备, 在各行各业都有对应的软件系统。然而这些软件系统在稳定性方面还有诸多欠缺。同时, 很多的软件编写语言比较冗杂, 致使软件系统的运行比较慢, 对代码的修改也比较麻烦。未来的软件发展将致力于软件开发语言的研究和发展, 以及对软件系统的稳定性、功能、兼容性、运行速度方面的完善。 (3) 通信终端融合化。未来的通信终端不会只是使用通信的工具, 更是技术发展、市场策略和用户需求的体现, 它将结合互联网技术实现各类业务、功能与通信终端的融合化, 通信终端将实现与各种如消费支付、办公、导航、服务、系统等等各行业和各项技术有机统一。 (4) 未来的互联网时代, 通信主体不仅仅再局限于人的身上, 还会实现物与物的通信, 通过给物一个身份地址, 通过嵌入式智能芯片和各类中间件技术, 实现物与物之间的通信和人对物品的管理控制。实现这些功能不仅仅是通信网络合传感网的任务, 也离不开终端的支持, 与手机具备更多功能相对应的发展趋势是更多的物品具有通信功能。在物联网的时代, 物与人之间可以进行通信交流, 而在通信模块日趋成熟的未来, 人们周围的物品都有可能具备通信的功能。

三、结语

随着科学技术的发展与进步, 移动通信终端技术在未来必将得到更大的发展。同时, 物联网技术的日趋成熟和移动互联网技术不断的发展也将推动通信终端技术的发展, 可以为用户带来更多更充满惊喜的应用和体验。随着智能手机的发展而带动互联网和物联网技术的发展, 最终使随时随地的自由沟通与交流成为现实。

参考文献

[1]俞建杰, 韩琦琦, 马晶, 谭立英.衍射光学元件在卫星激光通信终端中的潜在应用[J].红外与激光工程, 2013, 42 (1) :130-137.

[2]吴海超, 林君, 李哲, 张怀柱, 杨泓渊.基于低功耗WiFi的无缆地震仪通信终端[J].仪表技术与传感器, 2012 (10) :37-40, 57.

3.移动通信发展趋势篇三

全球3G商用进程加快

提到对未来移动／无线技术的展望，就不能不提3G。3G在全球商用已经开始起步，但是在国内，目前我们还没有正式开展3G商用，所以分析国外3G商用的具体情况。看看我们自己准备3G的现实，可以为我们下一步更好地把握机遇、再创辉煌打下坚实的基础。

2006年全球3G用户快速增长。WCDMA用户9650万，比2005年新增近5950万；1XEV-DO用户5676万，比2005年新增3234万；CDMA2000 1×用户2.76亿。截至2007年1月，全球已发展了WCDMA网络142个，比2005年新增47个EV-DO网络53个，比2005年新增22个CDMA2000 1X网络183个。HSDPA发展迅速，2006年一年内商用网络达到97个。当前一个值得注意的现象就是欧洲允许运营商在900MHz频段发展3G业务，美洲国家允许运营商使用800MHz～900MHz频段发展3G业务。

TD-SCDMA技术试验情况一直是业界关注的焦点。从2002年2月到2004年9月，是TD-SCDMA技术试验阶段，这个阶段实现了TD-SCDMA的“从无到有”。其中2002年～2003年试验的是基于GSM协议的TSM设备(该种技术方案已被否决)，2004年开始试验基于3GPPR4标准的LCR设备。主要无线系统和终端设备由大唐提供。从2004年11月至2005年6月是研发与产业化技术试验，这个阶段解决了“建立产业链”的问题，形成了多厂家环境，建立了较为完整的产业链，实现了基本功能和业务，初步验证了关键技术和组网能力。2005年10月至2006年2月是应用技术试验，这个阶段的任务是“加快芯片终端研发”，重点测试芯片和终端，完善设备功能与性能，进一步验证关键技术和网络性能。从2006年2月到2007年，是规模网络应用技术试验，这一阶段的任务是“全面验证与完善”。从2007年到2008年，是扩大规模网络应用技术试验，这一阶段的任务是继续扩大商用试验范围。

移动网络加速向宽带演进

HSDPA比预想的商用速度快。GSMA的CEO称HSDPA的商用进程比GSM和WCDMA快了3年，原因主要有三个：WiMAX的压力；互联网业务的蓬勃发展；3G最初的版本提供的业务与2G差别不大。

移动通信网正在迅速成为一个宽带互联网业务平台。Vodafone的CEO认为应该使互联网的应用迅速进入移动网，他们已经开始与Google、Myspace和YouTube合作。LTE(长期演进计划)标准化和研发速度正在加快。同时，WiMAX提高了蜂窝移动通信技术更新速度。2004年初802.16系列WiMAX提出之后。整个无线通信领域开始了新一轮的技术竞争，加速了蜂窝移动通信技术演进的步伐。

3GPP和3GPP2分别在2004年底和2005年初开始了3G演进技术E3G的标准化工作。其中3GPP启动了LTE计划，提出的技术要求是：实现下行100Mbit／s、上行50Mbit／s速率，频谱效率比R6版本高2～4倍。能更好地支持IP传输业务，而且成本更低。3GPP在2006年完成主要参数研究，2007年6月完成标准化。3GPP2则提出了无线接口演进(AIE)计划。AIE分为两个阶段，第一个阶段采用多载波CDMA20001xEV-DO技术。最多15个载波实行捆绑，可支持下行46 5Mbit／s、上行27Mbif／s速率的数据业务；第二阶段采用增强型无线接口，将支持下行100Mbit／s～1 Gbit／s、上行50Mbit／s～100Mbit／s速率的数据业务。第一阶段在2006年初发布，第二阶段在2007年4月完成。

WiMAX2006年有了实质性进展。IEEE802.16m标准将带来高达1Gbps的无线数据传输速度，它的推出对于WiMAX未来的前景有着重要意义。

WiMAX的提出和推进，E3G的标准化启动和加速，使得无线移动通信领域呈现明显的宽带化和移动化发展趋势，即宽带无线接入向着移动性方向发展，而移动通信则向着宽带化方向发展。

移动与无线技术在演进中走向融合

当前，移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期，各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用，移动、无线应用市场异常活跃。移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下，3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。

在多元融合的大趋势下，3G、WiMAX、WLAN等各种无线技术在竞争中互相借鉴和学习。涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术，如MIMO和OFDM技术等。与此同时，在以ITU和3GPP／3GPP2为引领的蜂窝移动通信从3G到E3G，再走向B3G／4G的演进道路上，以及IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网，再到无线广域网的演进道路上，都开始增加对方的内容，例如：移动通信不断强化宽带传输性能，无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。

借鉴WiMAX的高速数据传输特性，蜂窝移动通信启动了LTE，即“3G长期演进”项目，用以增强宽带传输性能。LTE的确立，令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。

当蜂窝移动通信在向WiMAX、WLAN学习的时候，WiMAX、WLAN也在添加电信级的安全等内容。在安全方面，WiMAX、WLAN将基于多层次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等)提供不同等级的安全方案，使企业、个人用户可以根据不同的性价比来选择满足自己需要的安全策略；在漫游能力方面。WiMAX、WLAN也朝着覆盖范围更大。从热点到热区到整个城市的方向迈进；在技术方面，WiMAX、WLAN将致力于打造基于IP的交换技术和开放的业务平台，使网络更智能、更易于管理。

在“无线+宽带”的大趋势下，无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术，都面临着同样的考验：信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下，OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的同时，增加了载波的数量，造成了系统复杂度的提升和带宽的增大；MIMO则能够有效提高系统的传输速率，在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此，OFDM和MIMO的结合，成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。

移动无线业务融合时机成熟

随着移动通信和互联网的迅猛发展，以及固定和移动宽带化的发展趋势，通信网络和业务正发生着根本性的变化，体现在两大方面：一是提供的业务将从以传统的话音业务为主向提供综合信息服务的方向发展；二是通信的主体将从人与人之间的通信扩展到人与物、物与物之间的通信，渗透到人们日常生活的方方面面。

“移动+宽带”刺激各种新型技术层出不穷，极大地促进了移动／无线技术创新，其他无线技术如超宽带(UWB)、蓝牙、RFID、认知无线电、ZigBee、自由空间光系统等都有用武之地。顺应这一发展趋势，相关行业将逐步融合，通过一系列新的技术、新的业务和应用来满足市场的需求。融合将是全方位多层次的。包括网络融合、业务融合和终端融合。特别是固定网与移动网的融合，通信、计算机、广播电视和传感器网络的融合成为发展的大趋势，而且已经在技术、市场需求和设备方面逐渐具备条件。

同时，采用多种无线接入技术和固定接入技术将是实现上述目标的必由之路，包括蜂窝移动通信技术(广域网)、宽带无线接入技术(城域网)和各种短距离无线技术(如RFID、UWB和蓝牙等技术)，他们与各种固定宽带接入共同接入基于IP的同一个核心网络平台。通过网络的无缝切换。实现无处不在的最佳服务。

4.移动通信发展趋势篇四

摘要：网络通信技术的显著特点之一就是技术发展速度和更新速度较快，而移动通信技术作为网络通信技术的重要组成部分，高速发展意识和前瞻性意识是移动通信技术的重要发展思想。我国3G移动通信技术的发展方兴未艾，而针对第四代移动通信技术4G移动通信技术已经提上了研发和推广的日程。4G移动通信技术作为3G技术的升级，能够实现更高的网络传输速度和更科学、人性化的智能升级系统必将成为未来几年内移动通信技术发展的主流和趋势。本文介绍了4G移动通信技术的概念、4G移动通信技术在我国的发展现状、4G移动通信技术中存在的问题和对4G移动通信技术的展望。

关键词:4G移动通信技术;智能网络;网络结构;关键技术;发展趋势

1、引言

相对于第一代、第二代无线通信技术，3G通信系统的发展给用户带来了前所未有的体验，也给用户带来了丰富的应用，但3G通信系统的无线传输模式CDMA模式的传输速率和数据格式的限制制约了无线通信技术的发展，尤其是可视化的无线通信技术能够给用户带来更多的信息和更直观的通信体验，因此未来的无线通信的发展趋势更多呈现出的可视化通信和视频通信，显然日前的3G通信技术不能满足未来无线通信发展的需求，因此人们提出了第四代无线通信技术，也就是4G技术。4G技术是对当前3G技术的一次全新的革新和发展，它融合了3G通信技术的诸多优点，同时提供了更为高速的信息传输速度，为用户的多媒体业务和可视化通信提供了可能，同时4G无线通信技术有更好的安全性和保密性，通话质量更高，移动通信应用更加多元化。2、4G通信技术

我们所谓的4G是指下一代移动通信技术，只是一个通用的名称，4G通信技术井不是横空出世的，而是在传统通信技术的基础上不断实践、不断演变而成，通过新的通信技术来不断优化移动通信网络，为用户提供更好的体验，是集3G与WLAN于一体井能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品，可以不依靠电缆直接建立起超高速信息公路，4G网络的下行速率能达到100Mbps，比拨号上网快2000倍，比3G快20倍，上传的速度也能达到20Mbps，这种速率能满足几乎所有用户对于无线服务的要求。有人曾这样比较3G和4G的网速，3G的网速相当于“高速公路”，4G的网速相当于“磁悬浮”。2012年1月18日下午17时，在日内瓦举行的国际电联2012年无线电通信全体会议上，WirelessMAN-Advanced(802.16m)和LTE-Advanced技术规范通过审议，正式被确立为IMT-Advanced（俗称“4G”）国际标准。我国主导制定的TD-LTE-Advanced同时成为IMT-Advanced国际标准。这是在继TD-SCDMA自主研发成为3G国际标准后，在我国通信发展史上的又一个重要的里程碑，从

侧面也反映了我国移动通信技术处在世界前列的领先地位，对4G的重视由此可见。

关于第四代通信技术，一般定义为分布网络和广带接入，它的非对称数据传输速率2Mb/s，且能自动进行速率切换，影像传输速率可达150Mb/s，并将实现高质量的三维图像传输。它是集成了多种功能的宽带接入IP技术和宽带移动通信技术，它不同于无线通信模式的集成，用户能从一个标准自由地漫游到另一标准，其网络结构如图1所示。

图一 4G网络结构

4G系统的网络体系分为接入层(物理层)、承载层(技术层)和应用层。其中接入层负责提供选路、接入功能；承载层负责提供有源网络、安全管理、即插即用、地址转换、QoS映射。开放式IP接口由承载层与物理层共同提供。承载层与应用层之间也为开放式接口，应用层主要用于新业务的提供和第三方软件的开发。3、4G移动通信技术的现状

任何技术的发展都不可能一蹴而就，都需要一个发展的过程，从目前的3G移动技术发展到4G技术同样也需要一个演变的过程，甚至即便4G技术已经成熟，仍然会与上一代通信技术同时存在。

（1）欧美4G技术现状

目前全球移动通信手机制造商中包括诺基亚、西门子、爱立信等都来自欧洲，几乎控制全球绝大部分的移动通信市场。根据英国网络测试公司OpenSignal在早前发表的报告指出，在2009年全球首个推出4G LTE网络的瑞典，是目前全球4G LTE网络速度最快的国家，瑞典4G网络的平均下载速度为22.1Mbps，而全球4G LTE网络的平均下载速度为10.4Mbps，技术仍然领先全球。美国的移动通信行业近十几年来一直处于高速发展阶段，全美的移动电话普及率达到50%以上，作为全球第二个推出商用LTE网络的国家，因其主要移动运营商Verizon和AT&T使用的20MHz频谱资源，与大多数运营商采用的40MHz频谱配置不

同，使美国的LTE网络的平均下载速度仅为9.6Mbps，排在全球第八名。

（2）亚太地区4G移动通信技术现状

亚太地区，特别是以韩国、日本为代表的研发，应该说在国际上起步就较早，日本在4G移动通信技术方面的开发一直走在世界前列，日本的DoCoMo公司也一直在致力于4G移动通信的研究，也得到日本财政的大力支持，特别制定了E-Japan发展计划，由日本总务省(MIC)统一部署，各负其责，有条不紊地开展4G的研究、标准化、试验及国际合作等工作，为了抢占未来移动通信市场的先机，日本近几年的财政预算都包括对4G研究与开发的投入，而韩国一度被称为是“通信门外汉”，但在4G的研发和投入方面也下了大功夫，通过十几年的追赶，2006年韩国已对外发布了4G移动服务，因此这些国家在一些关键技术上也取得了一些重要的突破，特别是点到点传输方面的创新。

在我国香港地区，4G网速就有19.6Mbps，在全球排名第二，并且香港大部分网络已推出4G服务。在国内4G技术的布局也成了三家电信运营巨失争抢的头号蛋糕。今年7月国务院常务会议就首次明确提出“推动年内发放4G牌照”，可知4G离我们已经越来越近，成为了可触的现实。因为访问速度将达到3G的10倍，因此4G得到了各运营商的空前重视，但去年下半年以来，微信等OTT业务给通信运营商带来了巨大的冲击，挑战了传统的移动通信模式，造成传统收入的锐减，怎样面对这些挑战也成为了各运营商在争夺4G的同时面临的大问题，但辩证的来看这也可能成为我国移动通信发展的一个方向，用户上网兴趣加大，所产生的流量消费激增，将会给运营商直接带来流量收入的大幅增加，工业和信息化部发布的2013年1-6月累计接入流量57704.3万G，比上年同期增长62.6%，因此各大运营商都在加紧向4G迈进。4、4G通信系统的特点

4G通信系统主要具有以下五方面特点：(1)容量、速率更高。最低数据传输速率为2Mb/s，最高可达100Mb/s；(2)兼容性更好。4G系统开放了接口，能实现与各种网络的互联，同时能与二代、三代手机兼容。它能在不同系统间进行无缝切换，并提供多媒体高速传送业务；(3)数据处理更灵活。智能技术在4G系统中的应用，能自适应地分配资源。智能信号处理技术将实现任何信道条件下的信号收发；(4)用户共存。4G系统会根据信道条件、网络状况自动进行处理，实现高速用户、低速用户、用户设备的互通与并存；(5)自适应网络。针对系统结构，4G系统将实现自适应管理，它可根据用户业务，进行动态调整，从而满足最大程度地满足用户需求。

5、第四代移动通信技术应用存在的问题

第四代移动通信技术的核心技术需要在实际应用中逐步完善和改进，需要一 4

定的磨合和试运营周期。目前在研究和推广第四代移动通信技术的过程中，还有一些实际存在的问题制约了第四代移动通信技术的发展和应用，其主要表现在移动通信中的网络IP问题、4G网络通信标准协议问题，针对我国庞大的3G或2G网络，如何实施对传统移动通信基础设施的改造和更新换代工作等是摆在我们面前的最现实的问题。

6、对4G移动通信技术的展望

据统计，全球的移动通信用户终端数量高达45亿，占地球上总人口的四分之三，移动通信技术实现了人与人的互联，未来的4G移动通信技术将实现人与互联网、移动通信与互联网的互联。3G移动通信技术推动了智能手机和掌上电脑的发展，应用手机和PDA等终端设备上网已经成为用户的基本需求，而未来的4G移动通信技术将改变现状用计算机上网的习惯，基于4G网络的高速数据传输效率，未来的移动通信中可视化、多媒体化将成为趋势，更丰富的4G移动通信应用将改变未来人与人、人与物、人与网络之间的联通关系，人类将真正进入无线互联时代。7、4G 移动通信技术的发展趋势

综合目前各国在4G移动通信领域的突破来看，日本具有领先优势，日本在2001年开始着手4G技术研究，在2005年初步形成规模，2007年通过外场试验并开始商用，传输速度为5.3Mbps。美国以高通为代表的电信运营商主要研发HMMX和DMMX技术来达到4G标准，并在收购Flarion公司后，得到其三百多项正交频分复用技术方面专利，使其在4G相关领域领先其他公司，主要关注无线网在4G中的重要作用。随着3G在我国大面积普及，用户在体验3G带来的方便的同时，也意识到其存在的缺陷和不足，虽然目前面临着，如频率资源争夺激烈、移动容量紧张、网络安全面临挑战等多方面问题，但因其本身所具有的优势，使得各大运营商加大了对4G的追逐，因为用户的需求无法满足，也因此推动了4G技术的发展，从目前移动通信技术的发展趋势来看，国家对移动通信产业投入增加以及我国本身具备的良好市场需求环境，我国的4G发展空间很大，未来我国将会加快4G网络的建设，而抓住机遇占领市场是我国通信行业的共识，三大移动运营商都早已着手4G移动通信技术的研究和开发，并且取得了一系列的突破，从技术上已能够实现图形影像、视频、语音的高速传输。我国中长期科技发展规划所制订的16个重大专项，宽带无线通信就是其中之一，今年中国移动预计将建成20万个4G基站，投资总额约1800亿，4G终端采购量增幅将超10倍以上，而中国电信早在2010年上海世博会就开始部署相关网络，成为中国第一个覆盖世博园区的FDD-LIE网络。2012年7月，在工业和信息化部主办的信息化与工业融合成就展上，中国电信展现了其在4G上的一系列研发成果“蓝 5

极光”计划，该计划旨在大幅度提高下一代4G移动通信系统的效率。在未来的发展中，4G移动通信技术不仅仅是速度的提升，会涉及更广泛的领域，包括频谱、资源调配、资源管理和无线传输技术等等，相信4G技术的发展将会给我们的生活产生巨大的变化，4G移动通信技术具有数据通信速度和通话质量等优势，4G的分布网络具有比3G更高速、安全、稳定的传输能力，且由于技术的突破，未来4G的通信费率也将降低。移动互联网将“让世界无时无刻不掌握在你手中”，现在随时随地连接网络上网浏览信息，获取信息已成为当代人们的生活习惯，未来4G的目标也就是实现真正的“移动办公”，这个领域也将成为全球各大手机厂商竞争的主要目标，目前已有部分手机厂商正在积极研究，随着移动通信带宽的提升，手机的数据流量、数据安全将进一步成为人们关注的焦点。

8、结语

总之，4G移动通信技术作为不远的未来移动通信的发展趋势，必然成为影响人们生活的又一重大变革，将对社会发展产生重要影响。因此我们应当抓住机遇、迎接挑战，争取在4G移动通信领域掌握先机，专研和开发4G移动通信技术，为未来4G移动通信的发展和推广奠定基础。参考文献

5.移动通信发展趋势篇五

35G移动通信研究中应改善的关键技术

3.1网络技术

5G移动通信网络结构和传输技术是极为复杂的，为了能够保证智能化，应在5G移动通信中采取SON技术，如发现SON技术仍然无法实现多网络的协同，应该在研究中要对移动性优化技术、优化无线传输参数和优化技术的协同进行完善，实现自愈合功能。传统的无线通信系统里面，会采用小区分裂方式实现减少小区的半径，系统能量的提升只能够用低功率节点数量增加，所以在未来5G技术发展中应将宏站覆盖区域内的低功率节点保持在10倍以上的部署密度从而形成超密集异构网络。用于异构超密集部署的过程中应需要注意多覆盖层次、多种无线技术的共同生存问题。应采取软件定义网络技术，软件定义网络技术能够达到复杂的控制功能和网络技术特点，能够使设备更加的简单、操作起来灵活。

3.2无线传输技术

5G移动网络研究时采用的全双工技术能够提高频谱利用率，但仍旧存在着信号接受存在较大的差异，会出现较强的自干扰问题。因此，在未来发展中应该注重采用大规模MIMO技术，改善组网和资源分本技术。更具有较强的空间分辨率，实现自由通信、能够提高频谱效率，降低干扰和发射功率，在一定数量的天线下，线性检测器和现行、编码都会拥有最好的状态。不断完善改进编码和信号检测方面的问题。5G移动通信中多载波技术的优势是对抗多径衰落和频谱效率的解决，但是原型滤波器应符合超出子信道数量很多才合格。所以，在多载波技术上应注意快速实现算法应用。使其能够成为重要的应用技术[3]。

4结论

随着科技的发展和进步，移动通信也在不断发展，移动通信的每一阶段都有着独特的技术特点，也都得到广泛应用，特别是蓬勃发展的4G移动通信网络。正是因为这样，让人们对移动通信未来的发展充满了期待，而继4G移动通信以后5G移动通信也就理所当然的成为了现在大家所关注和重视的内容。在5G移动通信的研究过程中采取了及其具有优势的关键技术，虽然仍有许多技术上的不足，需要进一步完善和提高，但是，相信通过移动通信产业的不断发展以及技术的不断成熟，5G移动通信在未来的发展和应用值得期待。

参考文献:

[1]尤肖虎，潘志文，高西奇，曹淑敏，邬贺铨.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学：信息科学，，07(05)：551~563.

[2]蔡志猛.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].数字技术与应用，，05(02)：41.

6.移动通信发展趋势篇六

当我们谈论未来的时候我们在谈论什么？在9月末的中国国际信息通信展的开幕论坛上，我突然想起了这句话，因为开幕论坛的主题正是“论道下一个十年”。各位受邀嘉宾(软件开发商、设备商、咨询公司)纷纷就这一主题发表自己的观点，初初听完感觉前景无比广阔，细细思量，却发现通信运营所能分到的价值越来越低，且移动通信从高利到低利甚至微利的趋势越发明显。

最近听到一个词叫“数字赤字”，也就是因数字化与移动互联网化的替代作用导致企业未来的预期收益变少，就如电商对实体商城的替代，手游对传统游戏的替代。很不幸运营商正处在数字赤字重灾区，OTT应用导致话音、短彩信收入的快速下降，且预计近两年趋势会进一步加速。但相对幸运的是移动宽带的需求(数据流量需求)快速增长，结果移动运营商还能够活下去，只是与以前相比日子更为艰难。

作为通信运营商中的一员，见证了近二十年来移动通信翻天覆地的变化，当前通信技术变革更是带动移动互联网的大发展，影响社会生活的方方面面。在这个技术革新的浪潮中，一直都在思考这样一个问题：下一个十年，我们会变得更好还是更坏？

因为变化太快，所以很难做一个准确的预测。但并不妨碍把过去与现在连成线，然后通过延长线去做各式各样的猜测。即便无法猜测，也可以把现阶段的各种观点结论做一个总结，让大家去思考判断。下面将从网络技术演进、物联网、云与大数据影响这几个方面对这一问题尝试做一个回答。

一、LTE将会长期存在，ONELTE将会成为主流

2014年普遍被认为是中国4G的元年，正式商用的第一年，全球的LTE元年应该是2010年，基本上业界普遍认可中国移动对4G的大力投入推动整个产业链向前发展。有几个数据可以让选用TD-LTE技术的中国移动振奋一下，终于回归到主流了。全球已经有41个TD-LTE商用网(其中18个为TD/FDD联合组网)，全球150家领先运营商中超过一半会用上TD-LTE网络，全国1-8月份TD-LTE手机出货量达6700万部，中国移动TD-LTE用户超过4000万户。全球TD-LTE基站数量达54万个，占LTE基站的60%，其中中国移动贡献超过40万个。

如果说1983年第一台车载移动电话机(基于模拟技术)出现解决了移动通信问题，而随着车载移动向个人移动转变，容量成为瓶颈。1994年确定的第二代移动通信技术GSM实现模拟向数字转变，解决了容量的问题，但随着话音需求向数据需求转变，带宽不足成为瓶颈。2001年第三代移动通信技术CDMA(含W与TD)提升了数据带宽，但高速大流量数据通信仍有局限，成本过高成为瓶颈。2010年第四代移动通信技术LTE较好的解决了低成本高速大流量数据通信问题。那么现在的瓶颈在哪里？虽然不少设备商、研发机构已开始纷纷讨论更新一代(5G)移动通信技术，但从需求上看，个人移动终端已基本饱和，对于个人客户需求而言，LTE以及不断演进版本在相当长的一段时间将能够满足个人客户需求，即当前瓶颈还未出现。

从技术标准演进本身上看，1994年确定GSM为二代移动通信标准时，高通已经提出了CDMA标准(实际上是三代移动通信标准)，2001年确定3G移动通信标准时候，英特尔就已开始提出4G移动通信标准(WiMAX)，来挑战现有体系。然而2010年LTE标准确定的时候，5G标准还遥遥无期，直到2014年才初步发布了一个《5G愿景与需求白皮书》。这说明更新一代移动通信技术(5G)较为复杂，内容较为分散，技术与标准本身距离成熟还有很长一段时间。

虽然目前LTE有两个标准(TD与FDD)，但几乎所有的设备商与运营商一致呼吁“ONELTE”，也就是TD/FDD融合组网。爱立信的某位专家报告中说到，TD与FDD在技术上95%是完全一致的，在爱立信内部，LTE产品只用一套标准。笔者很理解中国电信、中国联通的融合组网需求，因为国家分配了TD频率资源，不用浪费，但不明白中国移动为什么也需要融合组网。后来与华为一个专家聊起时发现，移动也同样需要，因为未来GSM会退网，而GSM退网后的频谱已划分为FDD方式，不融合组网这部分频谱资源怎么办？当前载波聚合技术比较成熟，充分利用频谱资源，会带来更大容量更高峰值速率的业务体验。且终端的5摸10频(据说iphone6已经是6摸20频)早就不是融合组网的障碍，所以可以确定未来ONELTE(TD/FDD融合组网)将成为主流。

二、移动通信技术会发展到第5代，将在通信密度、时延方面有质的突破(一)5G主要解决通信设备密度与流量密度问题

IMT-2020(5G)推进组于2014年5月发布的《5G愿景与需求白皮书》里可以看出，移动互联网与物联网的发展是未来移动通信发展的两大主要驱动力，将为5G提供广阔的前景。一方面移动互联网将推动人类社会信息交互方式的进一步升级，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频、移动云等更加身临其境的极致业务体验。这将导致移动流量的超千倍发展。另一方面物联网扩展了移动通信的服务范围，面向2020年及未来，移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等将会推动物联网应用爆发式增长，数以百亿/千亿计的设备将接入网络，实现真正的“万物互联”。

白皮书给出了几个数据，预计到2020年，全球移动终端(不含物联网)数量将超过100亿，其中中国将超过20亿(笔者估计目前中国至少超过了12亿)，全球物联网用户将超过500亿，其中中国将超过100亿(目前估计5000万)。以2010年流量为标准，2020年全球数据流量将增长200倍，其中中国将增长300倍，热点城市如北京、上海将增长600到1000倍，当然流量增长是指数级的，到2030年预计全球流量增长为2010年的2万倍。

按照上述未来移动通信需求愿景，下一代移动通信主要解决两个密度问题，第一个是设备接入密度，同一小区内接入更多的设备，不能如2002年某中部地级市那样，过年的时候因为打工回家的人太多，以至于系统容量崩溃，开机无法使用。第二个是流量密度问题，不仅仅能够使用，还能够使更多的设备以更快的接入速度使用流量。当然，要实现更多接入设备前提是物联网广泛应用，设备中的SIM卡接入时延更低，真正的融入到工业应用中去，这就涉及到第三个问题，时延问题(业务质量与体验)。

(二)5G技术革新首先来自天线技术，其次是调制技术

如果把通信技术(无线部分)分解的话，基本上可分解为信号编码、信道编码、调制解调、天线四个部分。从一代到二代，主要在信号编码上变革(控制信道分离也有较大变动)，二代中的GPRS应该是信道编码技术的重要演进。三代移动通信技术码分多址(CDMA)是调制解调技术的突破。四代LTE重要技术特征是多载波正交频分复用(OFDM)，本质上还是调制解调技术革新。按照某专家报告所说的，前三个方面技术已经接近极限，天线技术存在较大的提升空间，因此5G的技术革新会在天线技术上有重大突破。

笔者自己了解到其实调制解调技术还有提升空间，大概下一个十年能提升4-6倍。但技术进步带来的频谱效率进步无法达到5G需求愿景所描述的千倍以上能力提升要求(速率、密度、时延各10倍以上提升)，因此专家们普遍盯上了空闲的高频谱资源(如3.5GHZ段，甚至到6GHZ段)，因此更多的高频资源、更高的频谱利用效率共同组成下一代移动通信的技术革新。

“多流汇聚”也会是未来移动通信技术的革新重点。华为在本次通信展旁边的酒店里办了个移动专场展览。其中就形象的演示了未来“多流汇聚”带来的多网络资源的高效利用。上面提到TDD和FDD可以通过多载波聚合方式实现混合组网，那么有没有可能将4G、3G、2G甚至WIFI也融合在一起呢？

“多流汇聚”正是解决不同制式不同网络的融合问题，形象的来说，该技术应用后，当客户经过4G覆盖区域时，可以享受100MB的移动带宽，当进入4G和3G重叠区域时，由于双网络资源的叠加，可以享受110MB的移动带宽(假设3G带宽10MB)，当同时进入4G、3G、WIFI覆盖时，可以享受210MB的带宽(这里假设WIFI带宽是100MB)，当走出重叠区域时，自动释放回到初始的情况。这绝对是一个对运营商有利的理想技术。要知道众多数量的网络并存会造成巨大的投资与管理资源浪费，比如中国移动前几年为了应对3G不利竞争局面，开展了大规模WIFI建设，简单估算就会得知，WIFI的投资效益会低到一个瞠目结舌的水平。

三、通信技术进步并不必然带来运营商的利好，因为无法打破“ARPU不增长”魔咒

如果运营商未能开辟新领域，固守通信运营的话，只有两种情况能够带来利好，第一是使用SIM卡的人越来越多(用户越来越多)，第二是用户ARPU不断提高。但现实是第一种情况很好实现，第二种情况很难实现，基本上无法实现，已使用的存量用户ARPU基本稳定，未使用的潜在增量用户ARPU普遍较低，最终是平均ARPU水平在不断下降。使用4G手机后，你会产生更多的通信支出吗？显然答案是否定的。应该说通信费就和水、电、煤气一样，在每个人的可支配收入中比重基本稳定，某种程度上随着可支配收入的增长，占比还在不断下降，这是一般的消费规律。

有报告称美国3G用户升级为4G后流量由0.5G上升为1.4G，韩国3G用户升级为4G后流量上升为1.6G，据说国内也类似，客户由3G升级为4G后平均流量上升3-5倍。流量上升的根本原因不是技术进步带来的，而是运营商资费调整。一部分是资费结构调整，话音部分降低，流量部分提升；更多的是直接流量资费下降，有报告称3G时代1元平均消费5MB流量，4G套餐中1元消费15MB流量，实际4G流量资费便宜了3倍。至今笔者未能获取代表性的案例，来验证中国运营商用户升级到4G后的消费变化情况。

可见4G带宽提升10倍并不能让用户流量提升10倍，决定用户流量的是资费，也就是运营商的成本。如果把流量的成本分解的话，基本上可分为主设备分摊成本、有线回传、铁塔(物业及用电)、管理维护、经营销售。无线部分的技术进步只能带来第一部分主设备分摊成本的下降，其余四个部分成本随着资源与人力成本增长而不断上升。

对于通信运营商而言，短信业务盈利率超过话音，话音业务超过流量，当业务由话音向流量转变后，总体盈利能力由高利率向低利率转变是显而易见的。在流量经营中，如果迫于竞争的压力，进一步降低资费，而又不能同步降低成本(如不能降低电费，不能降低铁塔成本，也不能普遍降工资)，那么技术进步有可能导致低利率向微利或不盈利转变。技术进步的真正利好在于设备商和用户，而不一定有利于运营商。

要改变上述趋势，有两种可能，第一种物联网的大爆发，将已逐步饱和的市场空间无限放大。第二就是打破“ARPU不增长”魔咒，也就是进入新的领域，对别的行业进行替代，或者对用户的其它支出部分进行替代。

四、物联网是运营商的真正机遇，但物联网的蛋糕属于运营商的部分很小可穿戴设备的大发展直接推动物联网的繁荣。本次通信展上中国移动展出的远程心电监测很有代表性。一个边长2厘米的传感器(内置SIM卡)贴在自己胸腔位置，自己就可以打开手机APP应用读取自己心电情况，并分析异常点。要知道心脏疾病在没有发作的时候是无法测出来的，是去医院做心电监测方便还是自己带上这个传感器，只要感觉不舒服就能测出真实原因方便？显然是后者。同时各类“儿童手环”、“智能贴片”等也纷纷推动物联网的发展，移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等将会推动物联网应用爆发式增长。

那么对运营商而言，物联网开辟的增量空间有多大？以中国移动为例，目前中国移动机器卡最低月套餐为3元(一定量的短信或流量包)，通常用得比较多的应该是5元(包数据服务)，如果目前的手机用户ARPU平均为50元的话，10个物联网卡相当于一个手机用户。按照《5G愿景与需求白皮书》预测，2020年中国物联网用户将达100亿户，相当于10亿目前水平的手机用户(目前中国3家运营商手机用户超过12亿，其中移动有8亿)，至少相当于再造一个中国移动。

虽然物联网给运营商带来的机遇，但运营商分到的通信部分价值仅占物联网大蛋糕中的很小份额。以儿童安全手环为例，一个手环的价格也就200元，用一年的通信费在36元到60元之间，假设50元，通信与非通信部分比例为1:4。以“budiu”儿童鞋为例，总价值720的套餐包含4双鞋(2年内使用)2年通信费，2年通信费真实支出最多也就120元，占总价值的1/6。可见纯粹的通信管道，运营商在物联网的大蛋糕中仅占不到20%的份额。对于价值更高的工业控制、车联网等，通信部分的价值占比可能更低。

不甘心只做傻管道，运营商纷纷希望进军物联网应用领域，比如车联网。中国联通已经成立车联网公司，并开发了车联网应用平台，中国移动也将要成立车联网公司。6年前车联网的概念就开始流行了，只是6年多过去了，目前仍缺少必要的杀手级应用，但是面对当前1.4亿机动车，没有人会忽视这样庞大的潜在市场。车联网到底联什么？有什么应用？在回答这个问题之前需要明确汽车有什么可以联网的？正是这一问题多年来制约车联网应用的真正繁荣。

特斯拉某种程度上给了一个方向，目前高档车也基本上朝这个方向发展，那就是车载大屏幕(含前排及后排)。媒体播放、广播、空调系统、导航系统其实完全可以整合到一个大屏幕上(车载电脑平板化大屏幕化)，通过触屏的方式实现车辆的部分控制管理，同时加载通信模块的话，就是真正的车载互联化，推动并抢占大屏幕将会是未来车联网竞争的一个重要手段。除车载大屏幕外，OBD((On-BoardDiagnostics)接口也是另一个可以联网的入口，保险公司更喜欢通过OBD入口实时获取驾驶汽车的速度、路线、区域等信息，更精准的实现个性化保险评估。目前不少公司均推出OBD盒子，如腾讯的路宝盒子等，客户自己通过手机及时读取汽车的各项性能数据，但目前应用价值不大，因为客户最需要的信息如胎压是否正常、车窗是否关严、手刹是否拉上、发动机是否熄火等数据在现有OBD下是不能读出来，如果真有一天能够做到，那么整个接口标准体系、安全与法律风险都需要推倒重来。

除此之外，还有直接加载设备创造汽车联网入口，如各类导航设备、车务通设备、位置防盗等“后装”设备，这也是最近几年市场车联网应用的主要内容(因为汽车厂商实在太封闭了，前装应用非常麻烦，市场很难打开)。如果要对车联网的未来做一个预测的话，前两者的市场空间与容量最为庞大，尤其是第一种，是车联网竞争成败的关键。对于运营商而言，不管车联网的应用向那个方向发展，机器卡的需求是确定的，因为移动网络是最适合车载模块的通信方式。

中国移动在多年前开始的物联网专网专号建设是很有远见的战略性投资。有一次问相关产品经理，为什么要建物联网专网(仅核心网，无线不会)，现有的网络与卡管理体系难道不能满足需求吗？该产品经理给了我一个场景，立刻恍然大悟。以儿童安全手环为例，由于物联网的资费/收费模式与普通手机完全不同，当中国移动将一批卡卖给360后，中国移动并不知道360把手环卖给具体哪个客户，这是典型的B2B2C模式。这里有一个问题，如果客户拿到手环后，把SIM卡卸下来用在手机上怎么办？能找客户直接收费吗？答案显然不能，这里专网就有好处，在发卡之前就已经做好数据，该SIM卡只能与360后台某服务器(IP或域名)进行流量通信，专网能够低成本方便的实现该类管控。

物联网发展将导致“卡商”第一次拥有更多的话语权。因为物联网机器卡的不同形态与不同要求，比如有的要求耐高温高压(或低温低压)，有的要求多次可插拔等，且机器卡的需求量更大于普通的手机卡，“卡商”变得更为重要，且能够绕过运营商直接面向客户。

五、“云化”将成为重要的生产与生活方式，软件及应用是未来

什么是“云”？可能从事云计算多年的专家也很难一句话说清，因为“云”涉及到的领域实在太多。以至市场上出现许多“云”产品，有些和“云”关系并不大。苹果的“iCloud”是面向苹果手机个人用户，中国移动“彩云”也是如此，主要解决“云存储”问题。“阿里云”“百度云”“天翼云”“移动云”主要面向企业用户，尤其是中小企业，主要解决中小企业网络与IT低成本快速部署问题，涉及到“虚拟机”、“弹性存储”等IT及网络资源，以及各类云化的SaaS应用。“云”的最终归属应该是“大数据”，因为“云”化的最终结果必然导致数据集中，集中到某个或数个“资源池”。“大数据”其实是一个价值与应用命题，“云计算”是大数据应用实现方式，只有“云”的方式才能经济高效实现大数据应用的落地。

未来会如何发展？对于软件企业来说，华为的研发人员目前所使用的“私有云”可能是一个样板。据说华为有6万研发人员(占比40%)，所使用的办公电脑其实只是一台显示器以及数据线，每一个代码操作都实时存储在集中的资源池中，下班后可以根据需要申请后台运算测试白天工作的程序代码，第二天早上就可以得知昨天代码的测试运行结果。这样做的好处就是计算资源的充分利用，尽可能减少浪费。当然还有一个好处，就是所有的行为都在内部资源池中，充分保障企业整体的信息安全。

对于个人而言，NEC公司展览过的“虚拟手机”也有一定代表性。也就是手机打开后只能点击一个“桌面应用程序”，所有操作只能在进入该应用程序后进行，所有的视频、图像、文件数据均实时通过网络同步到“云平台”，手机实际上就等于显示器+计算器，不需要任何存储资源。这样的好处一方面节省手机成本，不用为8G还是16G而烦恼，另一方面就是不怕丢失，因为本地没有任何存储。当然这是一种极端情况，但以笔者使用中国移动“彩云”的亲身体会，手机打开“彩云”客户端，在WIFI环境下读取云端的图片和视频和本地几乎没有区别，当LTE普及到一定程度，如无处不在的WIFI一样的话，手机端及各类个人终端“云化”不可避免成为一种普遍的生活方式。

有什么应用不能被“云”化的吗？当然有，当应用与专有设备紧密相连的情况下是不能被“云化”，就如基站设备。当应用不涉及专有设备的情况下，一切都可以“云化”成X86服务器和某块应用板卡。按照这个逻辑，其实移动通信的核心网完全可以“云化”或者“虚拟化”。NEC在这个展览上提到的“虚拟EPC”其实在朝这个方面探索，最终目的当然是降低部署与维护成本，更灵活的配置指令及资源。SRAMCPU异丁醇物联网手机游戏服务器电子信息电力信息化技术发展有限元分析软件平板计算机平板电脑

对通信运营商而言，“云化”的直接结果就是部署及运营维护更为方便，成本更低，意味着网络运维人员会大幅度减少。当然随着电子渠道普及，一线客户服务人员也会大幅度减少。“云化”的另一个结果就是，应用与能力平台、控制平台完全分离，基于基础能力设计开发各项“SaaS”应用才是通信企业真正要做的事情。有专家提出未来一流的通信企业都是软件公司。笔者听后感慨万分，如果时光能够倒流，是否应该在大学的时候就去学习软件技术？

7.铁路通信发展趋势篇七

根据铁路跨越式发展要求和铁路运输指挥、铁路信息化的需要, 建设铁路基础通信网络平台的总体目标是;构建覆盖全路的高速宽带数字通信网, 全面实现铁路沿线通信光缆化、数字化、宽带化, 使车站、枢纽 (站场) 内、办公楼具有高速、宽带的综合接入能力;建成铁路光传送网, 为铁路信息化应用系统提供物理层、数据链路层和网络层接入和传送平台;建设和完善铁路数据通信网、自动电话交换网、GSM-E数字移动通信网、调度通信网、图像通信系统、客户服务通信接入系统, 根据需要建设800MHz数据传输系统和宽带无线通信接入系统, 全面能满足铁路信息化对语音、数据、图像通信的要求;建成铁路通信资源检测系统, 有效控制和管理通信资源的使用。

1铁路基础通信网络平台

铁路基础通信网络平台主要由光电缆线路、骨干传送网、接入网、IP网和资源监测系统、GSM-R网络和通信业务网构成。从对信息化应用系统提供服务的角度讲, 各个子系统分别定为如下。

1) 光缆线路:为部分安全生产网提供从业务中心到车站、区间的物理媒介服务;为站场基层信息化提供物理媒介服务;为骨干传送网、接入网提供物理媒介;

2) 骨干传送网:为信息化应用系统提供从铁道部、铁路局、车站三级的物理层和数据链路层的服务;

3) 接入网:为信息化应用系统提供从车站到段所、站所、站场、区间的物理层、数据链路层和网络层综合业务接入和传送服务;

4) IP网:为信息化应用系统提供从铁道部、铁路局、站段三级的网络服务层;

5) GSM-R网络:为铁路运输和管理提供专用移动通信基础平台和综合移动通信业务;

6) 资源监测系统:为铁道部、路局通信网络资源监测提供技术手段, 主要包括对通信网络服务质量、系统资源状况、系统故障告警的检测。

2铁路通信的发展趋势

铁路通信的发展趋势大方向就是大容量、综合业务的数字通信网络, 具体体现在以下4个方面:

1) 建设宽带可保护的大容量数字传送网

具有宽带自愈功能的铁路数字传送网是大容量数字通信网络基础, 这里宽带是指同一传输媒介上, 可以利用不同的频道进行多重传输, 并且速率在1.54Mbit/s以上的网络。自语就是指当网络任何一处发生故障, 都可以在极短时间内自动恢复运行。由于MSTP (多业务传输平台) 在提供业务种类、服务质量等方面有优势, 同时, 既有铁路以大量采用SDH技术, 与MSTP技术可以无缝连接, 因此未来铁路主流传送网将采用MSTP技术。重点发展接入网, 实现信息源点的数字化接入, 接入网包括光纤接入网和宽带移动通信接入系统, 在新建铁路时配套建设数字化传送和接入网络。

2) 发展综合移动通信

建成GSM-R铁路综合移动通信网络是未来铁路移动通信的发展趋势。

2005年4月, 运输局颁布的《铁路GSM-R数字移动通信系统网络技术规划》, 确定GSM-R核心网络建设规模, 全国铁路GSM-R数字移动通信系统网络有19个移动交换中心组成, 为整个铁路形成一张大网奠定了基础。

5年内将在六大繁忙干线建成数字化的移动通信平台、形成集调度指挥、公务移动、信息传输和列车控制为一体的综合移动通信系统。

3) 调度通信数字化、网络化, 实现有线调度与无线调度业务融合

以信息技术为基础, 一信息环境为依托, 用数字化设备将调度指挥和通信网络系统连为一体, 实现各类信息资源的共享和信息实时地交换;进而实现全路区段调度系统数字化, 并与干线调度、GSM-R联网, 实现有线调度与无线调度业务融合, 使调度网络成为各专用系统的综合载体。

4) 能开不断开拓铁路运输新业务

根据铁路运输需求, 未来需大力发展通信综合业务。积极建设安全可靠、迅速快捷、机动灵活的应急通信网, 在铁道部、铁路局建设应急指挥中心, 在电务段配置现场应急通信接入设备;统筹规划, 建成泉路监控系统平台的铁道部、铁路局图像及防灾预警监控中心, 形成全路统一的图像监控系统;围绕铁路营销和客货服务的需求, 建成大型客运站数字化信息网络平台, 为实现广播、引导、查询、检票、行包等系统自动化奠定网络基础。

另外, 有线通信基础平台作为铁路信息化的基础平台之一, 将随着通信技术的发展而趋向扁平化、集成化发展, 即趋向话音、数据、图像三网向统一的技术方向发展。

参考文献

[1]蒋笑冰, 卢燕飞, 吴昊编著.现代铁路通信新技术[M].北京:中国铁道出版社, 2006, 12.

[2]沈尧星主编.铁路数字调度通信[M].北京:中国铁道出版社, 2006.

8.无线通信技术发展趋势探讨篇八

【关键词】无线通信；铁路运营

1.铁路无线通信的特点

对大多数人来说，铁路已经不再陌生，就是火车行驶的铁质轨道，不过这只是传统的侠义上的理解。现代的铁路不单单是指火车行驶的铁质轨道，高铁、地铁行驶的轨道也统称为铁道或铁路。铁路无线通信就是火车、高铁以及地铁在轨道上行驶时用到的无线通信技术。它是一个复杂的信号传输系统，不只是列车乘务人员以及列车乘务员与车站值班人员之间的语音通讯系统，还包括车次传输系统、无线电子闭塞系统、列车防护通信等等，其主要特点包括以下几点。

1.1结构复杂

铁路无线通信包含多种信号传输系统，其结构复杂是一大特点。有用于列车站场工作人员语音对讲的语音传输系统，有用来传送车次信号的无线车次传输系统，有用来引导列车行驶的无线导航系统等等。复杂齐全的无线通信系统，使得列车在行驶中能够完全接受各路信号，便于列车驾驶员对行驶列车进行及时操控，是确保铁路运营安全的前提。

1.2精密

铁路无线通信系统结构虽然复杂，但很精密，灵敏度很高。现代铁路交通一般里程较长，途径地域也多，各个路段的无线信号很容易受到外界干扰，铁路无线通信的精密性特点，可以让列车在复杂的信号环境下正常接收铁路无线信号，引导列车正常行驶。

1.3移动性

所谓移动性，是指铁路上的无线通信大多数是在行驶的列车上的实行收发的，列车在高速行驶下对一些列的铁路无线信号实现收发、解调，并根据信号指示引导列车正常行驶，完成中途列车避让、列车进站、列车离站等调度行为。移动性是铁路无线通信的主要特点，也是实现无线通信的技术难点。因为铁路无线通信的主体是行驶的列车，高速行驶的列车对于无线通信信号的方向、强度有着一定的要求。

1.4分段传输

因为铁路通车的里程较长，列车行驶速度较快，只靠一个无线通信信号收发站来完成对列车的全程引导是不可靠的，也是不可能的。分段传输，将列车行驶的里程分成几小段，每段设置一个铁路无线通信站，即车站，来对列车进行无线通信信号的引导。

2.现代铁路无线通信的应用

现在无线通信技术在铁路上的应用已十分成熟，不管是火车、高铁还是地铁都有着功能多样的铁路无线通信系统，主要有以下几项。

2.1车次编号发送系统

列车离站或进站前，机车司机通过数字键键入车次号，由显示器复示，司机确认后。由车载CPU 控制编码进行调制，并通过无线列调或专用电台发射到下个车站，以便下个车站做好列车的引导作业。而当列车进站时，利用机车司机呼叫车站值班员的3-5秒时间内完成车次号的再次传送，经值班室仪器解调后传输并显示给行车调度员，完成当前进站列车车次号的报道并进行列车跟踪引导进入合适的挡位。

2.2站场调车通信系统

铁路站场调车过去采用灯光、叫笛等原始设备进行信号传输，安全性极低。铁路电务部门首先把无线通信引入站场调车并取得了成功。缩短了车辆停场时间，提高了调车效率。通过每隔3～5公里范围在铁路两旁的护栏上设置10～15个独立的无线通信装置，来传输语音、音响色灯信号等信息，也可传送卫星定位信息和数据信息，对进站列车进行减速、避让的指挥引导。而工作人员可随身携带语音发送设备，通过中央控制台对各个无线通信装置予以信号指示。

2.3铁路闭塞系统

铁路闭塞系统是一种列车安全防护系统，当列车进站的车次信号传送到车站值班室以后，值班室通过中央控制台对铁路地面的无线通信装置进行参数设置，只有参数和列车车次号一致的列车才能进入该路段，而参数与列车车次不一致的列车不能进入该路段，实行铁路闭塞。同时，车站也可用探询方式对列车作自动应答，解除原封闭区间，同时操纵本站出站信号机和下一进站信号机，启动转辙机和相应的信号标志，排好进路，保证进出站列车的安全。

2.4卫星定位系统

铁路运输效率与车重、车速、密度三大因素有关，其中车速和密度是靠信号设备来保证的。在中、低速行车时信号对行车控制十分有效。但如果列车行驶速度很大，就会没等机车司机看清地面信号反应过来，信号机就一晃而过了。因此自动闭塞路段长短的划分就成了一个难题，也存在着安全隐患。而卫星定位系统可以通过实时的遥感探测技术对行驶列车进行实时跟踪，迅速掌握列车位置、速度、密度，并通过地面控制中心的无线通信装置予以传达，经地面控制中心分析作出引导方案。

2.5列车防护通信

当列车发生意外事故脱线或翻车时，可能侵入邻线，造成突发事故。此时脱轨机车的乘务员如果能及时发出无线报警信号，在1.5公里之内其他行驶机车收到信号后立即采取刹车减速措施，就会避免事故发生。为了避免意外，高速列车上安装了列车防护通信，防护通信包括控制键、频率合成器、发讯机、接收机、告警器，其中控制键由玻璃密封，设置在各节车厢，需要时打碎玻璃盖、接下控制键，可以发出2瓦功率的告警信，在1.5公里范围内所有机车上的防护装置将被启动。如果机车司机来不及处理，列车将会在5秒钟内启动与防护装置相联的自动停车装置进行紧急停车。

3.铁路无线通信的发展趋势

伴随城市化进程的加快，我国的铁路建设也大力发展。京臧铁璐、京沪高铁、穿江地铁等新的交通干线陆续建成通车，使得一系列新型铁路无线通信技术得以实验运行，为我国铁路无线通信的发展趋势指明了方向。

3.1铁路无线通信数字化传输

将铁路无线通信信号实现数字化传输，可以有效避免信号干扰，使得列车可以在更为复杂的地域环境下行驶。另外数字化的无线通信信号也容易与现代的计算机技术结合，实现铁路无线通信的自动化控制。

3.2三网联合

即实现铁路无线通信传输网、互联网以及电视广播网的三网联合，利用互联网和电视广播网的高速、高质量通道，实现铁路无线通信信号的高速、高质量传播。

3.3现代蓝牙技术

蓝牙技术是一项在移动终端运用的无线传输技术，速度快，质量高。将铁路无线通信与蓝牙技术产品相结合，可以实现近距信号传输的高速和高质量。通过佩戴特制的蓝牙耳机，可以大大减少设备安装、调试时间，携带也方便。

3.4全程卫星导航

之前我国的铁路无线通信，卫星定位只是用来收集列车的行驶情况及列车密度，辅助地面控制中心对车辆加以引导。而现在的卫星导航系统可以通过高质量的无线通信直接对行驶列车进行引导，自动化、智能化水平进一步提高。

无线通信技术是现代的通信领域应用最广泛的通信技术，它的发展趋势影响着各个行业，不只是铁路通信，现代的手机、气象探测以及互联网技术都是以无线通信技术为基础的。因此，要取得科学技术的进步，发展无线通信技术有着重要意义。 [科]

【参考文献】