移动通信发展史

移动通信可以说从无线电通信发明之日就产生了。现代移动通信技术的发展始于20世纪20年代。

第一阶段从20世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。第二阶段从40年代中期至60年代初期。第三阶段从60年代中期至70年代中期。第四阶段从70年代中期至80年代中期。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。

一、第一代移动通信系统

第一代移动通信技术（1G） 是指采用蜂窝技术组网、仅支持模拟语音通信的移动电话标准，其制定与20世纪80年代，主要采用的是模拟技术和频分多址（FDMA）。

第一代移动通信代表

美国的高级移动电话系统（AMPS）；

英国的全接入移动通信系统（TACS）；

日本的JTAGS。

各标准彼此不能兼容，无法互通，不能支持移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信。

第一代移动通信系统的主要特点：

模拟话音直接调频；多信道共用和FDMA接入方式；频率复用的蜂窝小区组网方式和越区切换；无线信道的随机变参特征使无线电波受多径快衰落和阴影慢衰落的影响；环境噪声和多类电磁干扰的影响；无法与固定电信网络迅速向数字化推进相适应，数据业务很难开展。 二、第二代移动通信系统

第二代移动通信技术（2G） 是20世纪90年代初期开发了基于数字技术的移动通信——数字蜂窝移动通信系统，主要采用时分多址TDMA技术或者窄带码分多址CDMA技术。

第二代移动通信代表：

GSM系统是由欧洲提出的二代移动通信标准，较其他以前标准最大的不同是其 信令和 语音信道都是数字式的。

CDMA系统是由美国提出的第二代移动通信系统标准，其最早是被军用通信所采用， 直接扩频和 抗干扰性是其突出的特点。

第二代数字移动通信的主要特点：

有效利用频谱： 数字方式比模拟方式能更有效地利用有限的频谱资源。随着更好的语音信号压缩算法的推出，每信道所需的传输带宽越来越窄。高保密性： 模拟系统使用调频技术，很难进行加密，而数字调制是在信息本身编码后再进行调制，故容易引入数字加密技术。可灵活性地进行信息变换及存储。 三、第三代移动通信系统

第三代移动通信系统（3G） 是在第二代移动通信技术基础上进一步演进的，以宽带CDMA（即WCDMA），并能同时提供话音和数据业务。

3G与2G的主要区别是在传输语音和数据的速率上的提升。

中国主要支持的无线接口标准有以下三个标准：

第三代数字移动通信的主要特点：

具有更高的频谱效率、更大的系统容量。能提供高质量业务，并具有多媒体接口：快速移动环境，最高速率达144kbps；室外环境，最高速率达384kbps；室内环境，最高速率达2Mbps。具有更好的抗干扰能力：这是由于其宽带特性，可以通过扩频通信抵抗干扰。支持频间无缝切换，从而支持多层次小区结构。经过2G向3G的过渡、演进，并与固网兼容。 四、第四代移动通信系统

第四代移动通信系统可称为广带接入和分布式网络，其网络结构将是一个采用全IP的网络结构。第四代移动通信系统采用的关键技术包括有正交频率复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM），多载波调制技术，自适应调制和编码（Adaptive Modulation and Codingwcdma同载波数据业务对语音业务的影响，AMC）技术，MIMO和只能天线技术。 理论网速100Mbps。

LTE技术主要存在TDD和FDD两种主流模式，两种模式各具特色。其中，FDD-LTE在国际中应用广泛，而TD-LTE在我国较为常见。

4G的关键技术：

MIMO 技术、智能天线技术、OFDM 技术、调制与编码技术、全 IP 网络技术、AdHoc 无线网络技术以及软件无线电技术等。

第四代移动通信系统的主要特点：

传输速率更快。频谱利用效率更高。网络频谱更宽。容量更大。灵活性更强。实现更高质量的多媒体通信。兼容性更平滑。通信费用更加便宜。 五、第五代移动通信系统

第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication Technology，简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，5G通讯设施是实现人机物互联的网络基础设施。理论网速1Gbps。

5G的三大应用场景：

eMBB（增强移动宽带）：让VR、超高清视频、无线宽带等大流量业务成为可能或体验更好。采用OFDM技术。

uRLLC（超可靠低时延通信）：满足无人驾驶、工业自动化等需要的低时延、高可靠连接业务。

mMTC（大连接物联网）：可承载大规模、高密度的物联网业务，每平方公里支持100万个设备连接。

5G的关键技术：

非正交多址接入技术（Non-Orthogonal Multiple-Access，NOMA）。 NOMA可以利用不同的路径损耗的差异来对多路发射信号进行叠加，从而提高信号增益。NOMA无需知道每个信道的CSI（信道状态信息），从而有望在高速移动场景下获得更好的性能，并能组件更好的移动节点回程链路。FBMC（滤波组多载波技术）。 FBMC利用一组不交叠的带限子载波实现多载波传输，FMC对于频偏引起的载波间干扰非常小，不需要CP（循环前缀），较大地提高了频率效率。毫米波。 频率30-100GHz，波长范围1-10毫米。由于足够量的可用带宽，较高的天线增益，毫米波技术可以支持超高速的传输率，且波束窄，灵活可控，可以连接大量设备。大规模MIMO技术（3D-Massive MIMO） 3D-MIMO技术在原有的MIMO基础上增加了垂直维度，使得波束在空间上三维赋形，可避免相互之间的干扰。配合大规模MIMO，可实现多方向波束附形。认知无线电技术（Cognitive radio spectrum sensing technique）。 认知无线电技术最大的特点就是能够动态地选择无线信道。在不产生干扰的前提下，手机通过不断感知频率，选择并使用可用无线频谱。超宽带频谱。 信道容量与带宽和SNR成正比，为了满足5G网络Gbps级的数据速率wcdma同载波数据业务对语音业务的影响

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