移动通信技术概述:信息技术基础+实践

2023-11-01 理论教育版权反馈

【摘要】：移动通信是沟通移动用户与固定用户之间或移动用户之间的通信方式。1958年，苏联沃罗涅日通讯科学研究所开始研制世界上第一套全自动移动电话通信系统“阿尔泰”。迄今为止，移动手机通信已发展至5G时代了。3G，是英文3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。4G是第四代移动通信及其技术的简称，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。

移动通信是沟通移动用户与固定用户之间或移动用户之间的通信方式。通信网是一种使用交换设备、传输设备，将地理上分散用户终端设备互连起来实现通信和信息交换的系统。移动通信网是指在移动用户和移动用户之间或移动用户与固定用户之间的“无线电通信网”。

1.移动通信网的业务

（1）电信业务（telecommunication business）指的是电信网向公众提供的业务。电信业务根据业务类型分为基础电信业务和增值电信业务；根据提供业务的网络，可以分为固定电信业务和无线电信业务等。

（2）基础语音业务又可分为语音业务和数据业务。通常意义上的语音业务就是指电话业务（含短信），采用电路交换方式（CS）；数据业务是通过数据通信网络实现的业务，比如，上网、彩信、视频电话、网络视频、网络游戏等业务，采用数据交换方式。

（3）增值业务是运营商提供给消费者的比基础业务更高层次的信息需求。什么是增值电信业务呢？简单地说，它是利用基本电信网的资源，配置计算机硬件、软件和其他一些技术设施，并投入必要的劳务，使信息的收集、加工、处理和信息的传输、交换结合起来，从而向用户提供基本电信业务以外的各式各样的信息服务。由于这些业务是附加在基本电信网上进行的，起增加新服务功能和提高使用价值的作用，因而被称为增值电信业务，简称增值业务，其英文名称是“value added service”，这就是增值业务的含义。

增值种类很多，例如，传真存储转发业务、可视图文、可视电话、电子信箱、会议电视、电子数据互换（EDI）等，都属于电信增值业务。这些业务都是利用电话网、数据通信网等公用电信网的资源，通过增加一些技术设备来提供新的业务功能的。这些业务中多数以语音、文字、图形、图像等多媒体形式更生动、直观、形象地表示和传递。

2.移动通信的发展历程

移动电话，通常称为手机，早期又有“大哥大”的俗称，是可以在较广范围内使用的便携式电话终端，最早是由苏联工程师列昂尼德·库普里扬诺维奇于1957年发明的。1958年，苏联沃罗涅日通讯科学研究所开始研制世界上第一套全自动移动电话通信系统“阿尔泰”。1963年，“阿尔泰”系统在莫斯科进行了区域测试，1969年末起，“阿尔泰”系统在苏联的30多个城市中正式提供移动服务。迄今为止，移动手机通信已发展至5G时代了。(www.chuimin.cn)

第一代手机（1G）是指模拟的移动电话，也就是在20世纪八九十年代中国香港、美国等影视作品中出现的“大哥大”。由于当时的电池容量限制和模拟调制技术需要硕大的天线和集成电路的发展状况等制约，这种手机外表四四方方，只能成为可移动算不上便携。很多人称呼这种手机为“砖头”或“黑金刚”等。这种手机有多种制式，如NMT、AMPS、TACS，但是基本上使用频分复用方式只能进行语音通信，收讯效果不稳定，且保密性不足，无线带宽利用不充分。

第二代手机（2G）也是最常见的手机。通常这些手机使用GSM或者CDMA这些十分成熟的标准，具有稳定的通话质量和合适的待机时间。在第二代中为了适应数据通讯的需求，一些中间标准也在手机上得到支持，例如，支持彩信业务的GPRS和上网业务的WAP服务，以及各式各样的Java程序等。

3G，是英文3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代数字手机（2G），第三代手机一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。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。也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2 Mbps（兆比特/每秒）、384 Kbps（千比特/每秒）以及144 Kbps的传输速度。国际上3G手机有3种制式标准：欧洲的WCDMA标准、美国的CDMA2000标准和由中国科学家提出的TD-SCDMA标准。

4G是第四代移动通信及其技术的简称，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。

在全球范围内使用最广的手机是GSM手机和CDMA手机。在中国大陆及中国台湾以GSM最为普遍，CDMA和小灵通（PHS）手机也很流行，这些都是所谓的第二代手机（2G），它们都是数字制式的，除了可以进行语音通信以外，还可以收发短信（短消息、SMS）、MMS（技术）、MMS（彩信、多媒体简讯）、无线应用协议（WAP）等。

5G网络是第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数1 Gb，比4G网络的传输速度快数百倍。其5G网络已成功在28千兆赫（GHz）波段下达到了1 Gbps，相比之下，当前的第四代长期演进（4G LTE）服务的传输速率仅为75 Mbps。未来5G网络的传输速率可达10 Gbps，这意味着手机用户在不到一秒钟内即可完成一部高清电影的下载。

工信部此前发布的《信息通信行业发展规划（2016—2020年）》明确提出，2020年启动5G商用服务。根据工信部等部门提出的5G推进工作部署以及三大运营商的5G商用计划，我国于2017年展开5G网络第二阶段测试，2018年进行大规模试验组网，并在此基础上于2019年启动5G网络建设，并于2019年正式推出商用服务，2019年被称为5G商用元年。随着5G技术的诞生，用智能终端分享3D电影、游戏以及超高画质（UHD）节目的时代正向我们走来。

移动通信技术概述:信息技术基础+实践

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