中国移动未来通信网络架构及演进（移动通信网络架构的演进）
今天给各位分享中国移动未来通信网络架构及演进的知识，其中也会对移动通信网络架构的演进进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
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移动通信发展历程
移动通信发展史
移动通信的发展历史可以追溯到19世纪。1864年麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存在，1876年赫兹用实验证实了电磁波的存在，1896年马可尼在英国进行的14.4公里通讯试验成功，从此世界进入了无线电通信的新时代。现代意义上的移动通信开始于20世纪20年代初期。而现代通信技术发展从上世纪20年代起到如今，大致经历了五个阶段。其中从上世纪60年代中期到70年代中期为第四阶段，这一阶段是移动通信的蓬勃发展期，1G也是始于这一时期。
1G的发展
1***8年底，美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统(AMPS)，建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。1***6年美国摩托罗拉公司的工程师马丁·库珀于首先将无线电应用于移动电话。
同年，国际无线电大会批准了800/900MHz频段用于移动电话的频率分配方案。在此之后一直到20世纪80年代中期，许多国家都开始建设基于频分复用技术(FDMA)和模拟调制技术的第一代移动通信系统即1G。
然而由于***用的是模拟技术，1G系统的容量十分有限。此外，安全性和干扰也存在较大的问题。再加上1G系统的先天不足，使得它无法真正大规模普及和应用，价格更是非常昂贵，成为当时的一种奢侈品和财富的象征。
2G的发展
即将迈入21世纪，通信技术也进入到了2G时代，和1G不同2G***用的是数字传输技术。这极大的提高了通信传输的保密性。2G技术基本可被切为两种，一种是基于TDMA所发展出来的以GSM为代表，另一种则是CDMA规格，复用﹙Multiplexing﹚形式的一种。随着2G技术的发展，手机逐渐在人们的生活中变得流行，虽然价格仍然较贵，但并不再是奢侈品。
过渡的2.5G
2G到3G的发展并不像1G到2G那样平滑顺畅，由于3G是个相当浩大的工程，要从2G直接迈向3G不可能一下就衔接得上，因此出现了介于2G和3G之间的衔接技术——2.5G。我们所熟知的HSCSD、WAP、EDGE、蓝牙(Bluetooth)、EPOC等技术都是2.5G技术。
2.5G功能通常与GPRS技术有关，GPRS技术是在GSM的基础上的一种过渡技术。GPRS的推出标志着人们在GSM的发展史上迈出了意义最重大的一步，GPRS在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP和X.25分组数据接入服务。较2G服务，2.5G无线技术可以提供更高的速率和更多的功能。
2、移动通信发展历程(二)
3G的发展
随着移动网络的发展，人们对于数据传输速度的要求日趋高涨，而2G网络10几KB每秒的传输速度显然不能满足人们的要求。于是高速数据传输的蜂窝移动通讯技术——3G应运而生。目前3G存在3种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。
中国国内支持国际电联确定三个无线接口标准，分别是中国电信的CDMA2000，中国联通的WCDMA，中国移动的TD-SCDMA。可以说3G的发展进一步促进了智能手机的发展，由于3G的传输速度可以达到几百KB每秒。
通过3G，人们可以在手机上直接浏览电脑网页，收发邮件，进行***通话，收看直播等，还一度引出了3G手机可否取代PC的设想。
4G的发展
作为3G的延伸，4G近几年被人们所熟知，2008年3月，在国际电信联盟-无线电通信部门(ITU-R)指定一组用于4G标准的要求，命名为IMT-Advanced规范，设置4G服务的峰值速度要求在高速移动的通信(如在火车和汽车上使用)达到100Mbit/s，固定或低速移动的通信(如行人和定点上网的用户)达到1Gbit/s。
该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式(严格意义上来讲，LTE只是3.9G，尽管被宣传为4G无线标准，但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标准IMT-Advanced，因此在严格意义上其还未达到4G的标准。相对于前几代，4G系统不支持传统的电路交换的电话业务，而是全互联网协议(IP)的通信。4G将为用户提供更快的速度并满足用户更多的需求。
5G的发展
2013年2月，欧盟宣布，将拨款5000万欧元，加快5G移动技术的发展，***到2020年推出成熟的标准。2014年5月8日，日本电信营运商NTTDoCoMo正式宣布将与Ericsson、Nokia、Samsung等六间厂商共同合作，开始测试5G网络。预计在2015年展***外测试，并期望于2020年开始运作。
2015年3月1日，英国《每日邮报》报道，英国已成功研制5G网络，并进行100米内的传送数据测试，并称于2018年投入公众测试，2020年正式投入商用。因此2020年也被业界认为是5G正式推出的时候，但是几天前，美国移动运营商Verizon无线公司宣布，将从2016年开始试用5G网络，2017年在美国部分城市全面商用。虽然之后遭到了对手ATT的反驳，但是这些无疑不在预示着人们对于5G的憧憬。
从2G到5G发展各个阶段的特点？
我们经常听别人说1G、2G、3G、4G、5G，可是你真的知道它们是什么意思吗？这里的G可不是计算机里的Gb，而是Generation“代”的意思，也就是第几代，所以1G就是第一代移动通信系统，5G就是第五代移动通信系统。
移动无线网络现在已成为我们生活中必不可少的一部分了，通信技术也随着时代的发展向前进，下面，就来简单介绍一下1G、2G、3G、4G、5G各阶段的特点以及不同。
移动通信系统发展演进的过程
1G：The1st Generation Mobile Communication System，即第一代移动通信系统，就像早期港片里面猪脚拿的那个“大砖头”，使用的通信技术就是1G技术，那是模拟通信技术，只能打电话，不能上网。1G是已经淘汰的以模拟技术为基础的蜂窝无线电话系统，在那个时代，由于技术限制，设计上因为使用模拟调制、FDMA（频分多址），其抗干扰性能差，频率复用度和系统容量都不高。
1G主要系统为AMPS，另外还有NMT及TACS，该制式在加拿大、南美、澳洲以及亚太地区广泛***用，而国内在80年代初期移动通信产业还属于一片空白，直到1987年的广东第六届全运会上蜂窝移动通信系统正式启动。在第1代行动通信系统在国内刚刚建立的时候，我们很多人手中拿的还是大块头的摩托罗拉8000X，俗称大哥大（一般人可用不起哟！）。那个年代虽然没有现在的移动、联通和电信，却有着A网和B网之分，而在这两个网背后就是主宰模拟时代的爱立信和摩托罗拉。
摩托罗拉大哥大
2G：由于1G有着很多缺陷，经常出现串号、盗号等现象。1999年A网和B网被正式关闭，2G时代也来到了我们身边。1G到2G就是模拟调制到数字调制的过程，相比较第一代通信，2G在技术上更成熟，系统容量以及通话质量都有了极大的提升，不仅能打电话还能发短信、上网。那个时代，诺基亚彻底崛起，成为了手机界的霸主持续近十年。2G系统几个主流的网络制式：GSM、TDMA、CDMA。
3G：随着通信产业的发展，人们对于移动网络的需求不断加大，第3代移动通信网络必须在新的频谱上制定出新的标准，享用更高的数据传输速率。在3G之下，有了高频宽和稳定的传输，影像电话和大量数据的传送更为普遍，行动通讯有更多样化的应用，因此3G被视为是开启行动通讯新纪元的重要关键。而支持3G网络的平板电脑也是在这个时候出现，苹果，联想和华硕等都推出了一大批优秀的平板产品。3G系统的几个主要制式WCDMA，CDMA2000，TD-SCDMA，WiMAX。
4G：第四代通信技术是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量***图像以及图像传输质量与***晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps。实质上现在我们所说的4G应该是LTE-Advanced，LTE只是作为3.9G移动互联网技术。主要网络制式有：TD-LTE（时分双工）和FDD（频分双工），二者相似度达90%，差异较小，但由于无线技术的差异、使用频段的不同以及各个厂家的利益等因素，FDD-LTE的标准化与产业发展都领先于TD-LTE，成为当前世界上***用的国家及地区最广泛的，终端种类最丰富的一种4G标准。
5G：即第五代移动通信技术，国际电联将5G应用场景划分为移动互联网和物联网两大类。5G呈现出低时延、高可靠、低功耗的特点，已经不再是一个单一的无线接入技术，而是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术（4G后向演进技术）集成后的解决方案总称。无线通信技术通常每10年更新一代，2000年3G开始成熟并商用，2010年4G开始成熟并商用，现在研究5G，2020年成熟应该是符合规律预期的，5G的诞生，将进一步改变我们的生活。
从1G到4G，从只能打电话到现在的不仅能打电话还能上网、浏览网页、玩游戏，通信技术不仅更加成熟了，手机功能也更加丰富了，它改变了我们的生活方式，相信5G时代，不仅带来的是上网，在其他技术领域也将有更大帮助，未来的生活也将更加美好。
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，比较著名的
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***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***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***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*** 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。
19***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，19***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***。随着移动通信的飞速发展，频谱***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
***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***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***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***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
点著称。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*** ，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。
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