从“面对面”到5G的跨时代发展——移动通讯技术发展历史简述

目前全球97%的人口生活在有移动蜂窝信号覆盖的地方，移动通讯技术的诞生，改变了人类社会，对人类的生产、生活产生了极为深远的影响。目前移动通讯技术已经步入5G商用时代，2019年被业内称为“5G商用元年”，1G时代的“大哥大”已经淡出人们的记忆，5G已成为当代移动通讯技术的制高点，也是新一代移动通讯信息技术的重要支柱。

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移动通讯技术的基础理论

通讯就是通畅讯息，实现彼此之间的信息交互。通信系统包含3个要素：信源、信道和信宿。而根据信道的不同，又可以把通信分为有线通信和无线通信两种类型。有线通信主要是依靠网线、光纤、同轴电缆作为通信介质。而无线通信则是采用空气甚至真空作为通信介质实现信息的传递。不管是有线还是无线，传输的都是电磁波，在有线电缆中，电磁波是以导行波的方式传播，而对于无线通信电磁波是以空间波的方式在空气（真空）中传播。其实真正意义上的“完全”无线通信是不存在的。在无线通信系统中，除了信道部分会有无线环节之外，其信源、信宿和大部分的信道，其实都是有线的。用于无线通信的电磁波，看不见、摸不着、听不到，却速度极快（光也是一种电磁波，秒速30万公里）。比如我们所使用的手机通信系统，严格来说仅实现了手机到基站天线之间无线传播，其它环节仍然是有线传播，例如基站到机房。

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移动通讯原理案例

以我们接触较为频繁的移动电话为例，移动电话是移动通信的一种典型代表形式，相对于通讯技术起步时期出现的“固定电话”，移动电话就实现了无线，可移动的技术。移动电话通信系统与有线电话的技术基础是不一样的，有线电话是以程控交换网或称为固定电话网，简称固网作为信息传播的基础，而移动电话则是利用专门用于对移动电话进行交换的通信网络也就是移动网来实现彼此之间信息的交互，早期的移动网也是在普通固网的基础上，通过增加移动基站来实现信息的传递的。首先A移动电话发出信息，以空气作为介质，把信息转换的电磁波传送到基站，中间有可能跨越N个基站或者接收机房（信源）的信号，发送到下一个基站直至到达目标移动电话，最终实现信息的无线传播。

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移动通讯技术发展历程

（一） 第—代移动通信

第一代移动通信系统诞生于20世纪80年代初，发展完成于20世纪90年代初。第一代移动通信技术采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术，以服务企业用户为中心，通话标准模拟（蜂窝）仅限语音通信且仅为宏小区，主要用于户外覆盖，受传输带宽等技术限制无法实现移动电话的长途漫游，对信息的保密性差、通话质量差、传播范围的局限性强。

（二）第二代移动通信

第二代移动通信系统也就是我们所熟悉的2G始于90年代初期。2G通讯技术主要采用TDMA 技术接入，通话标准数字（双模、双频）、语音和数据通信，且实现了宏/微小区，在空间传播范围上不在仅限于户外，可用于户内/户外覆盖，且由于自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大提高了系统通话质量;GPRS/EDGE技术的引入，使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达115 /384kbit/s，从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。在此技术基础上信息的保密性好、容量大 。但是随着网内用户数量的增大，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。

（三）第三代移动通信

第三代移动通信系统(俗称3G)，也称IMT2000，也就是由WCDMA、CDMA200和TD-SCDMA三大分支构成的通信标准，IMT-2000的名称为第三代移动通信系统制定了总目标：工作在2000MHz频段、在2000年左右商用。步入3G技术时代，通过智能信号处理技术对信号进行处理，在话音通讯的基础上实现了多媒体数据通信。并且在3G移动通讯技术以及实现了较1、2G时代的高话音质量和高安全性信息传播。

（四）第四代移动通信

第四代移动通信技术也就是4G(LTE,LTE-Advanced)主要技术指标有数据峰值速率高达100Mbps、移动速率从步行到车速(250KM/H)、支持流媒体服务。4G通信速度更快、频谱更宽、灵活、智能性、兼容性、增值服务、高质量多媒体通信、频谱效率更高、费用更加便宜。

（五）第五代移动通信

5G是最新一代的蜂窝移动通信技术，特点是流量密度、连接数密度、时延、移动性、能效、用户体验速率、频谱效率、峰值效率。5G的速率和频率都比4G高，速率的功效比达到4G的30倍，据中国信通院发布的最新统计数据，目前我国已完成将近100万个5G基站，极大扩充了5G网络的覆盖面。

移动通信技术与互联网技术发展相伴而行，3G带来了智能手机、移动电子商务以及自媒体业务和社交网络平台，4G更是激发了视频业务、移动支付，而5G与互联网信息技术的融合，将成为数字经济增长的新引擎。