第五章 移动网络通信技术

第一节 移动技术概述

一、移动通信技术

移动通信是指通信双方有一方或两方处于运动中的实时通信。无线电之父马可尼(Marconi)于1894年第一次将无线信号传输到2英里外,移动技术在政府部门的应用可追溯到第一次世界大战。随着移动通信和移动计算技术的融合、移动技术的逐步成熟,以及移动技术的应用与发展带来的移动交互,为普适计算、随时随地在线联接、通信联络和信息交换提供可能,同时为移动工作提供了新的机遇和挑战,并推动社会形态及组织形态的进一步变革。目前,移动通信技术已发展到4G时代。

(一)第一代移动通信技术

1978年美国贝尔试验室研制出移动电话系统(advantage mobile phone system,AMPS),建成最初的模拟、仅限语音的蜂窝移动通信网,提高了系统容量。该阶段称为第一代移动通信技术(1G),主要采用模拟技术和频分多址技术,其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。

(二)第二代移动通信技术 1. 2G

第二代移动通信技术(2G),主要是以数码语音传输技术为核心,具有通话和部分传送功能的通信技术。手机短信可在2G的某些规格中执行,采用数码时分多址技术和码分多址(code division muitiple access,CDMA)技术,对应的主要有全球移动通信系统(global system for mobile communications,GSM)和CDMA两种制式。

2. 2. 5G

由于3G工程浩大,不能从2G直接迈向3G,出现了介于2G和3G之间的2. 5G。HSCSD、WAP、EDGE、蓝牙、EPOC等技术都属2. 5G技术。2. 5G的功能与通用分组无线业务(general packet radio service,GPRS)技术有关,GPRS技术是在GSM基础上的一种过渡技术。GPRS的推出标志着在GSM发展史上迈出了重大一步,GPRS在移动用户和数据网络之间提供一种连接,提供移动用户高速无线IP和X. 25分组数据接入服务。与2G服务相比,2. 5G可提供更高的速率和更多的功能。

(三)第三代移动通信技术

第三代移动通信技术(3G)支持高速数据传输,与第一代和第二代移动通信技术相比,3G具有更宽的带宽,传输速度为144Kbps~2Mbps,带宽可达5MHz以上。第三代移动通信可传输话音和数据,从而提供快捷、方便的无线应用,如无线接入Internet,可实现高速数据传输和宽带多媒体服务。目前,3G通信标准有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、WiMax四种。第三代移动通信网络的高速移动接入与基于互联网协议的服务结合,提高了无线频率的利用效率。第三代移动通信技术提供包括卫星在内的全球覆盖并实现不同无线网络之间业务的无缝连接,能够满足多媒体业务的要求,可以为用户提供经济、内容丰富的无线通信服务。

(四)第四代移动通信技术

第四代移动通信及其技术(4G)是集3G与无线局域网络(wireless local area networks,WLAN)于一体并能传输高质量视频图像的移动通信技术。4G系统视频图像传输质量与高清晰度电视不相上下,能够以100Mbps的速度下载,比拨号上网高2000倍,上传的速度达到20Mbps,可满足几乎所有用户对无线服务的要求。4G与固定宽带网络不相上下,同时计费方式更加灵活,用户完全可根据自身需求确定所需服务。此外,4G可部署在数字用户线路(digital subscriber line,DSL)和有线电视调制解调器未覆盖的地区。