1.1 移动通信技术现状
移动通信是指通信中的移动一方通过无线的方式在移动状态下进行的通信。移动通信的发展先后经历了第一代蜂窝模拟通信(1G)、第二代蜂窝数字通信(2G)、第三代蜂窝多媒体通信(3G),以及未来的第四代蜂窝宽带多媒体通信(4G),移动通信的最终目标是实现任何人在任何时间任何地点以任何方式与任何人进行信息传输的个人通信。
自1973 年马丁·库伯研制出全球第一部移动电话,20 世纪70 年代末,美国与其他发达国家相继开发出蜂窝式模拟公共移动通信网。这一阶段的特点是蜂窝移动通信网成为实用系统,并在世界各地迅速发展,典型的系统包括AMPS、TACS和NMT等,这些模拟系统一般被当做是第一代移动通信系统。
随着移动通信系统进入发展和成熟时期,蜂窝模拟网的容量已不能满足日益增长的移动用户的需求。20世纪80年代中期,欧洲首先推出了全球移动通信系统(GSM:Global System for Mobile)。随后美国和日本也相继指定了各自的数字移动通信体制。20世纪90年代初,美国Qualcomm公司推出了窄带码分多址(CDMA:Code-Division Multiple Access)蜂窝移动通信系统。这些目前正在广泛使用的数字移动通信系统是第二代移动通信系统。
移动通信从1G到2G完成了从模拟技术向数字技术的过渡,但随着人们对通信业务范围和业务速率要求的不断提高,主要为支持语音和低速率的数据业务而设计的2G越来越不能满足市场需求,于是ITU又制定了第三代移动通信系统标准(IMT-2000)。IMT-2000的三大主流制式WCDMA、CDMA 2000和TD-SCDMA在中国均已商用。3G采用了先进的技术和理念,一方面由于高频谱利用率、高集成度和灵活的设计等,保证了用较2G低的代价提供2G的业务;另一方面由于高数据速率、高安全性和分离的业务平台等,保证了用较2G高的质量提供2G的业务,还可以提供一些2G根本提供不了的业务,如视频电话等。
从1G到增强型3G,移动通信发展虽然只有30年左右的时间,但已经创造了人类历史上的奇迹。截至2011 年,全球移动用户数达到57.871 亿,比2010年增长了10.13%,占全球人口总数的87%。另外,移动语音业务已经超过固定语音业务,差距逐步拉大,异质竞争明显。从用户数看,2002 年年底,全球移动用户数已经超过了固定用户数(中国则是2003 年进入这个拐点)。移动用户数超过固定用户数,实质上反映了人类对移动性和个性化的需求在急剧上升,移动通信已成为人们最主要的通信方式。