‘壹’ 现代移动通信技术的发展趋势
1.1无线数据——生机无限
当前移动数据通信发展迅速，被认为是移动通信发展的一个主要方向。近年来出现的
移动数据通信主要有两种，一种是电路交换型的移动数据业务，如TACS、AMPS和GSM中的
承载数据业务以及GSM系统的HSCSD，另外一种是分组交换型的移动数据业务，比较着名的
有摩托罗拉的DataTAC、爱立信的Mobitex和GSM系统的GPRS。
目前，无线数据业务只占GSM网络全部业务量中的很小一部分，但是在未来的两年中
这种状况将开始扭转，并大大改变。1999年以后，随着HSCSD、GPRS等新的高速数据解决
方案显露峥嵘，并成为数据应用的新的焦点，无线数据将成为运营商经营计划中越来越重
要的部分，它预示着未来大量的商业机遇。
应用驱动市场
无线数据业务的主要驱动力在于用户的应用。话音是单一的、容易理解、应用的市场。
然而无线数据则不同，无线数据最初的应用重点放在象运输管理这样的专业市场。近期无
线数据业务的目标市场是销售人员或现场工程师这样的用户群。从这些先发目标的应用中
积累无线数据的经验，并从中受益。随着速率的增长，其他更通用的应用将会出现，无线
数据业务将开始影响大众市场。
在过去的十年里，传统的生活方式已经在迅速改变，人们更经常性地移动，职业和个
人生活之间的分界变得模糊，人们需要不分时间、地点访问很重要的信息。发生在用户身
上的这种生活方式的改变将成为驱动无线数据业务发展的重要因素。
因特网的影响
和通信的其他领域一样，无线数据业务的一个最重要的驱动力来自Internet。根据最
近的研究，未来两年欧洲的因特网用户数量将翻一番。在我国，因特网用户的年增长率将
高达300％。显然用户在运动中接入因特网的需求将会增长。
为了满足接人因特网的需求，一个全球性的开放协议——无线应用协议（WAP）应运
而生。WAP为将Internet的信息内容以及增值业务传送到移动终端提供了一种开放的通用
标准，实现了IP与GSM网络的桥接，是一个为厂商提供加速市场增长、避免网络割接、保
护运营商投资的标准，WM确保任何与WAP兼容的GSM手机都能工作。WAP是实现无线数据市
场快速发展的工具。
数据速率的发展
GSM承载业务所提供的GSM数据速率最高只能达到9.6kb／s。国际上1998年引入的高速
电路交换数据（HSCSD）技术将实现57kb／s的数据速率，对要求连续比特率和传输时延小
的应用是理想的，如会议电视、电子邮件、远程接入企业的局域网和无线图象。1999年商
用化的GPRS是第一个GSM分组数据应用，将实现超过100kb/s的数据速率。对较短的“突发”
类型业务是理想的，如信用卡认证、远程测量和远程事务处理。EDGE（增强数据速率GSM改
进模式）使用修改过的GSM调制方式来实现超过300kb／S的数据速率。EDGE会让GSM运营商
特别受益，他们不但可以赢得第三代移动通信的经营执照，还可以提供有竞争力的宽带数
据业务。
1.2个人多媒体通信——网络演进的方向
对随时随地话音通信的追求使早期移动通信走向成功。移动通信的商业价值和用户市
场得到了证明，全球移动市场以超凡的速度增长。移动通信演进的下一阶段是向无线数据
乃至个人移动多媒体转移，这一进展已经开始，并将成为未来重要的增长点。
个人移动多媒体通信将根据地点为人们提供无法想象的、完善的个人业务和无线信息，
将对人们工作和生活的各个方面产生影响。在个人多媒体世界里，话音邮件和电子邮件被
传送到移动多媒体信箱中；短信将成为带有照片和视频内容的电子明信片；话直呼叫将与
实时图象相结合，产生大量的可视移动电话。还将实现移动因特网和万维网浏览。象无线
会议电视这样的应用将随处可见，电子商务将蓬勃开展。对于运动中的用户还有随时随地
的各种信箱和娱乐服务。
2网络技术的宽带化
在电信业历史上，移动通信可能是技术和市场发展最快的领域。业务、技术、市场三
者之间是一种互动的关系，伴随着用户对数据、多媒体业务需求的增加，网络业务向数据
化、分组化发展，移动网络必然走向宽带化。
通过使用电话交换技术和蜂窝无线电技术，70年代末诞生了第一代模拟移动电话。AM
PS（北美蜂窝系统）、NMT（北欧移动电话）和TACS（全向通信系统）是三种主要的窄带模
拟标准。第一代无线网络技术的一大成就就是去掉了将电话连接到网络的用户线。用户第
一次能够在他们所在的任何地方无线接收和拨打电话。
第二代系统引入了数字无线电技术，它提供更高的网络容量，改善了话音质量和保密
性，并为用户引入了无缝的国际漫游。今天世界市场的第二代数字无线标准，包括GSM、D
－AMPS、PDC（日本数字蜂窝系统）和IS－95CDMA等，均仍为窄带系统。
第三代移动系统，即IMT-2000，是一种真正的宽带多媒体系统，它能够提供高质量宽
带综合业务并实现全球无缝覆盖。2000年以后，虽然窄带移动电话业务需求将依然很大，
但随着Internet等高速数据通信及多媒体通信需求的驱动，宽带多媒体综合业务将逐步增
长，而且就未来信息高速公路建设的无缝覆盖而言，宽带多媒体综合业务将逐步增长，而
且就未来信息高速公路建设的无缝覆盖而言，宽带移动通信作为整个移动市场份额的子集
将显得愈来愈重要。第三代系统预计在2002年投入商用。
从第二代到第三代系统的变化并不象从第一代模拟网络到第二代数字网络那样存在重
大的技术变迁。从目前的技术发展现状和趋势来讲，第二代系统将逐步平滑过渡到第三代
系统，在此演进过程中，移动网络所能实现的数据速率逐步升级；GSM承载业务所能提供的
数据速率为9.6Kb/s，1998年商用的HSCSD技术实现了57kb/s的数据速率，1999年引人的GP
RS将实现超过100WS的数据速率，将在2000年引入的EDGE技术可实现超过300kb/s的数据速
率。2001年后投入商用的第三代系统将能够在广域网上实现384kb／s的数据速率，在办公
室和家中还可以达到2Mkb／s。
3网络技术的智能化
移动通信需求的不断增长以及新技术在移动通信中的广泛应用，促使移动网络得到了
迅速发展。移动网络由单纯地传递和交换信息，逐步向存储和处理信息的智能化发展，移
动智能网由此而生。移动智能网是在移动网络中引入智能网功能实体，以完成对移动呼叫
的智能控制的一种网络，是一种开放性的智能平台，它使电信业务经营者能够方便、快速、
经济、有效地提供客户所需的各类电信新业务，使客户对网络有更强的控制功能，能够方
便灵活地获得所需的信息。移动智能网通过把交换与业务分离，建立集中的业务控制点和
数据库，进而进一步建立集中的业务管理系统和业务生成环境来达到上述目标。通过智能
网，运营公司可以最优地利用其网络，加快新业务的生成；可以根据客户的需求来设计业
务，向其他业务提供者开放网络，增加效益。
关于移动智能网的研究，早在1995年就已开始，刚开始时并没有具体的标准协议出现，
各厂商各自制定了自己的标准，并且据此进行了不少的研究工作，如Alcatel、Nortel、
Ericsson等都先后推出了自己的初期产品。这些工作为最终移动智能网标准的形成积累了
经验。
1997年末，美国蜂窝电信工业协会（CTIA）制定了移动智能网的第一个标准协议——
IS－41D协议。1998年1月，欧洲电信标准研究所（ETSI）在GSM phase2+阶段引入了CAMEL
协议（移动通信高级逻辑的客户化应用程序），当时的版本是phase1。1998年4月，ITU－T
在新推出的智能网能力集一2标准中描述了移动接入的功能实体，称为CAMELphase2标准。
伴随着移动网络向第三代系统的演进，网络的智能化程度也在不断地提升。智能网及
其智能业务是构成未来个人通信的基本条件。
4更高的频段
从第一代的模拟移动电话，到第二代的数字移动网络，再到将来的第三代移动通信系
统，网络使用的无线频段遵循一种由低到高的发展趋势。
1981年诞生的第一个具有国际漫游功能的模拟系统NMT的使用频段为450MHz，1986年
NMT变迁到900MHz频段。我国目前的模拟TACS系统的使用频段也为900MHz。在第二代网络
中，GSM系统的开始使用频段为900MHz，IS－95CDMA系统为800MHz。为了从根本上提高GSM
系统的容量，1997年出现了1800MHz系统，GSM900/1800双频网络迅速普及。2000年将投入
商用的第三代系统IMT-2000则定在2GMHz频段。
5更有效利用频率
无线电频率是一种宝贵资源。随着移动通信的飞速发展，频谱资源有限和移动用户急
剧增加的矛盾越来越尖锐，出现了“频率严重短缺”的现象。解决频率拥挤问题的出路是
采用各种频率有效利用技术和开发新频段。
模拟制的早期蜂窝移动通信系统采用频分多址方式，主要通过多信道共用、频率复用
和波道窄带化等技术实现频率的有效利用。随着业务的发展，模拟系统已远不能满足用户
发展的需求。数字移动通信比模拟移动通信具有更大的容量。同样的频分多址技术，数字
系统要求的载干比较小，因而频率复用距离可以小一些，系统的容量可以大一些。而且，
数字移动通信还可采用时分多址或码分多址技术，它比模拟的频分多址制在系统容量上大
4－20倍。
CSM作为最具代表性和最为成熟的数字移动通信系统，其发展历程就是一部频率有效利
用技术的演进史。GSM采用时分多址制式，其对频率的有效利用主要是通过频率复用技术的
不断升级实现的。从传统的4×3方式，到3×3、1×3、MRP、2×6等新的复用技术，频率复
用的密集度逐步提升，频谱效率快速提高，GSM系统的容量得到逐步释放。
1995年开始投入商用的IS－95CDMA（窄带）系统，以无线技术的先进性和大容量等特
点着称。它以扩频技术为基础，不同用户的信号靠不同的编码序列来区分，如果从频域或
时域来观察，多个CDMA信号是相互重叠的，故理论上CDMA系统的频谱利用率比GSM系统更高，
网络容量更大。同时CDMA系统具有一定的过载能力，即系统具备较容量。
作为未来第三代移动通信系统主流无线接入技术的WCDMA（宽带码分多址）能够更高效
地利用无线电频率。它利用分层小区结构、自适应天线阵和相平解调（双向）等技术，网
络容量可得到大幅提高，可以更好地满足未来移动通信的发展要求。
6网络趋于融合，走向统一
6.1第三代移动通信系统的结构
第三代系统的主要目标是将包括卫星在内的所有网络融合为可以替代众多网络功能的
统一系统，它能够提供宽带业务并实现全球无缝覆盖。为了保护运营公司在现有网络设施
上的投资，第二代系统向第三代系统的演进遵循平滑过渡的原则，现有的GSM、D-AMPS、
IS－136等第二代系统均将演变成为第三代系统的核心网络，从而形成一个核心网家族，
核心网家族的不同成员之间通过NNI接口联结起来，成为一个整体，从而实现全球漫游。在
核心网络家族的外围，形成一个庞大的无线接入家族，现有的几乎所有的无线接入技术及
WCDMA等第三代无线接入技术均成为其成员。第三代系统充分显示了未来电信网络的融合特
征。
6.2未来的网络构架
技术的发展和市场需求的变化、市场竞争的加剧以及市场管理政策的放松将使计算机
网、电信网、电视网等加快融合为一体，宽带IP技术成为三网融合的支撑和结合点。未来
的网络将向宽带化、智能化、个人化方向发展，形成统一的综合宽带通信网，并逐步演进
为由核心骨干层和接入层组成、业务与网络分离的构架。
‘贰’ 5G的现状发展和前景趋势
5G的发展源于移动数据需求的持续增长。互联网的普及使得更多设备接入移动网络，新型业务和应用不断涌现。面对全球移动宽带用户的激增和数据流量的剧增，现有移动通信网络面临巨大挑战。首先，网络容量难以满足上千倍的流量增长，网络能耗和成本问题凸显；其次，为提升网络容量，需对网络资源进行智能化利用，但现有容量不足；最后，未来网络在数据量大的情况下将更加复杂，因此必须对每个网络进行高效管理，以提高用户体验。为解决这些挑战，满足日益增长的移动通信需求，开发新一代5G通信网络势在必行。
5G技术是多种新型无线接入技术与现有演进技术融合的通用解决方案，实现了通信技术与互联网的真正结合。5G提出的新概念是毫米波，开创了高频智能时代。在毫米波频段中，频道带宽和传输速率可提升数倍，4G时代数小时才能下载的蓝光电影，在5G技术中仅需几秒钟即可完成。5G的另一重要技术是大规模MIMO的增强版本，MIMO传输与天线有关，频率越高，天线越短，从而提高消息传递质量。
与之前历代的通信系统相比，5G拥有以下主要优势：1）数据传输速率快，高达10Gbit/s，远超有线互联网，相比4G蜂窝网络快达100倍；2）网络延迟更低，小于1毫秒，有助于实现多人互动游戏、实时手术等快速响应任务；3）可促进能源节省，支持能源网络实时通信，降低能源成本；4）网络通信技术传输更稳定，提高了传输稳定性，降低了工作难度。
然而，5G也面临一些问题：1）基站选址问题，5G使用毫米波，需要更多基站数量；2）建设运营投资额巨大，涉及宏站、小微基站、光传输等大量投入；3）供应链全球化依赖，部分专用芯片和高端通用芯片依赖进口。
5G发展前景广阔：1）与人工智能、大数据、云计算等先进技术融合，推动科技革命和换代；2）与卫星融合，形成全域覆盖；3）推动人类迈向智能网络，实现“智能工厂”等目标。
5G通信系统的发展是全球移动通信领域新一轮技术竞争的开始。我国5G技术取得突破，关键技术逐步明晰。5G将以全新的网络架构提供大带宽、毫秒延迟和超高密度连接的优点，实现网络性能新飞跃，开启万物互联、无限遐想的新时代。未来5G将深入社会各领域，构建以用户为中心的综合信息生态系统，改变人们的生活和生产方式。