Tesis de Graduación en Tecnología de Comunicación Móvil
Un briefing es un breve informe de investigación, un breve informe de situación, un breve informe de trabajo, un breve informe de noticias, etc. Tiene las características de sencillez, precisión, rapidez, novedad, realidad, vivacidad y continuidad. El siguiente es el contenido sobre tecnología de comunicación móvil que he recopilado para usted. Puede leerlo, espero que le guste.
El desarrollo de las comunicaciones inalámbricas ha pasado por una historia de más de cien años. Durante este proceso se han producido muchas tecnologías nuevas y al mismo tiempo se están integrando constantemente con otras tecnologías, de modo que. Constantemente surgen una serie de nuevas tecnologías. También se han mejorado y desarrollado una serie de métodos de comunicación, que se adaptan a las necesidades sociales cada vez mayores.
Desde la perspectiva de todo el proceso de desarrollo de las comunicaciones por radio, no es difícil ver que las comunicaciones inalámbricas se pueden dividir a grandes rasgos en tres importantes etapas de desarrollo: las comunicaciones de onda corta desde los años 1920 a los 1930, y las comunicaciones por microondas. comunicaciones de retransmisión desde los años cincuenta hasta los setenta (incluidas las comunicaciones por satélite), comunicaciones móviles desde los años ochenta hasta la actualidad.
Ahora solo describiremos la tendencia de desarrollo de la tecnología de comunicación móvil, que se está desarrollando más rápido, tiene el sistema más complejo y es un tema candente.
Al 20xx de julio, el número de usuarios de dispositivos móviles en el mundo superó los 5 mil millones y se espera que este número supere los 6 mil millones este año.
La razón principal por la que las comunicaciones móviles se han desarrollado rápidamente es que permiten la comunicación entre objetos sin restricciones de tiempo y lugar.
Desde la perspectiva de la red de equipos, la red de comunicaciones móviles puede considerarse como una extensión de la red de comunicaciones por cable, que consta de partes inalámbricas y cableadas.
La parte inalámbrica proporciona acceso a terminales de usuario móviles y la mayoría de las funciones de red, incluido el intercambio de datos, la gestión de usuarios, la itinerancia, la autenticación, etc., todavía se implementan a través de la red fija.
1. Historia del desarrollo de las comunicaciones móviles
Desde mediados de los años 1970 hasta mediados de los años 1980.
Estamos en un período de vigoroso desarrollo de las comunicaciones móviles.
A finales de 1978, los Laboratorios Bell de Estados Unidos desarrollaron con éxito el sistema de telefonía móvil (AMPS) y construyeron una red de comunicación móvil celular.
Según la historia del desarrollo de las comunicaciones móviles, su proceso de desarrollo y dirección se pueden dividir en tres etapas:
1) Primera generación: sistema de comunicación celular analógico
Desde finales de los años 1970 hasta mediados de los años 1980, la tecnología de las comunicaciones móviles se desarrolló rápidamente.
A finales de 1978, Bell Labs en los Estados Unidos desarrolló con éxito el sistema avanzado de telefonía móvil (AMPS) y construyó una red de comunicación móvil celular, que es la red de telefonía móvil de primera generación, utilizando tecnología de red celular. .
El primer sistema celular de Estados Unidos, AMPS (Advanced Mobile Phone Service), se hizo realidad en 1979.
Debido a las limitaciones de las condiciones de la tecnología de transmisión, los usuarios de teléfonos móviles de primera generación no pueden lograr roaming de larga distancia, lo que significa que los usuarios de teléfonos móviles solo pueden lograr comunicaciones móviles dentro de un área determinada. tiene debilidades fatales como capacidad insuficiente del sistema, incompatibilidad entre sistemas, mala calidad de la comunicación, confidencialidad débil e incapacidad para proporcionar servicios de transmisión de datos. Por lo tanto, la primera generación de comunicaciones móviles celulares analógicas finalmente fue reemplazada por la segunda generación reemplazada por móviles celulares digitales. comunicaciones.
Sin embargo, esta tecnología de red todavía se utiliza en sistemas de próxima generación.
2) Segunda generación: sistema de comunicación móvil celular digital
Para superar las diversas deficiencias del sistema de comunicación celular analógico de primera generación, desde mediados de la década de 1980 hasta principios del siglo XXI. Los sistemas de comunicación móvil celular digital se han utilizado ampliamente y sus tecnologías representativas son GSM en Europa y CDMA en Estados Unidos, que se conocen comúnmente como 2G (el sistema de comunicación móvil celular digital de segunda generación).
El sistema de comunicación móvil celular digital de segunda generación utiliza principalmente tecnología de acceso múltiple por división de tiempo TDMA (Acceso múltiple por división de tiempo) o tecnología de acceso múltiple por división de código de banda estrecha CDMA (Acceso múltiple por división de código).
Las series TDMA más representativas son la paneuropea GSM, la americana D-AMPS y la japonesa PDC; la serie de acceso múltiple por división de código de banda estrecha (N-CDMA) se basa principalmente en IS-95 desarrollado por Qualcomm N. -CDMA (CDMA de banda estrecha) es una tecnología ampliamente utilizada en la actualidad. Su estándar de tecnología de aplicación se llama IS-95. Es el estándar N-CDMA lanzado por los Estados Unidos en 1993 y ahora se ha convertido en un estándar internacional de uso común.
2. Características de la comunicación móvil
La comunicación móvil es un método de comunicación basado en que el usuario final se encuentra en un estado móvil.
Tiene las siguientes características que se diferencian de la comunicación por cable:
1) Debido a la incertidumbre de la ubicación del usuario, éste y la estación base en comunicación deben utilizar ondas de radio para transmitir. información.
Dado que las ondas de radio se propagan a lo largo de líneas rectas, el movimiento continuo de estaciones móviles, obstrucciones, terreno y objetos terrestres provocará una propagación de ondas de radio por múltiples trayectorias, lo que provocará desvanecimiento por múltiples trayectorias y efectos de sombra, lo que provocará graves interferencias. . mejorar la calidad de las comunicaciones móviles.
2) Las comunicaciones móviles funcionan en un entorno con fuertes interferencias. La interferencia principal incluye interferencia de intermodulación, interferencia de canal adyacente e interferencia cocanal.
3) La capacidad de comunicación es limitada.
Como recurso, la frecuencia debe ordenarse y asignarse de manera razonable. Para paliar la contradicción entre el gran número de usuarios y los recursos limitados, además de desarrollar nuevas bandas de frecuencia, también se han tomado diversas medidas. utilizar frecuencias de manera efectiva, comprimiendo bandas de frecuencia, reduciendo el espacio entre canales, compartiendo múltiples canales, etc., es decir, utilizando tecnología de utilización efectiva del espectro y de los canales inalámbricos.
4) El sistema de comunicación es mucho más complejo que; la red fija.
Debido a que los usuarios cambian de ubicación en cualquier momento, los sistemas de comunicación necesitan tener tecnologías de seguimiento como conmutación de canales de comunicación, control de frecuencia y potencia, registro de direcciones, transferencia y acceso itinerante basado en la intensidad de la señal.
Esto hace que el diseño de señalización de los sistemas de comunicaciones móviles sea mucho más complicado que el de las redes fijas.
También existen requisitos especiales para el acceso a la red y los métodos de facturación;
5) Altos requisitos para las estaciones móviles.
Las estaciones móviles han estado en una posición inestable durante mucho tiempo y las influencias externas son difíciles de predecir, lo que requiere que las estaciones móviles tengan una gran adaptabilidad.
Además, también se requiere que tenga un rendimiento estable y confiable, fácil portabilidad, tamaño pequeño, bajo consumo de energía y capacidad para soportar altas y bajas temperaturas.
Al mismo tiempo, debemos hacer todo lo posible para facilitar a los usuarios la operación y la adaptación al desarrollo de nuevos negocios y nuevas tecnologías para satisfacer las necesidades de diferentes grupos de personas.
Esto trae grandes dificultades al diseño y fabricación de estaciones móviles.
3 Tendencias de Desarrollo de las Comunicaciones Móviles
La innovación tecnológica consiste esencialmente en satisfacer continuamente las crecientes necesidades de las personas.
En las últimas décadas, las comunicaciones móviles han logrado grandes avances tanto en la tecnología como en los negocios. Estos cambios también están cambiando en gran medida la forma en que las personas viven y trabajan.
Con la aceleración del proceso de integración global y la mejora continua de los niveles de vida de las personas, como el desarrollo de nuevas tecnologías como Internet de las cosas, las personas plantearán demandas cada vez mayores para las comunicaciones móviles del futuro. tecnología.
Aunque la tecnología de comunicación móvil celular digital se mejora constantemente, con la expansión continua del número de usuarios y la escala de la red, es previsible que bajo esta demanda de mercado en rápido crecimiento, los recursos de frecuencia se hayan convertido en cuellos de botella que incluyen llamadas insatisfactorias. calidad y baja velocidad de transmisión, que no pueden satisfacer realmente las necesidades de los multimedia móviles y del Internet de las cosas.
En resumen, podemos prever aproximadamente que la tecnología de comunicaciones móviles del futuro mejorará en las siguientes direcciones principales: 1) Con la mejora de los datos y la paquetización de los servicios de red, la Internet móvil se formará gradualmente;
2) Para resolver el problema del agotamiento de la frecuencia, las comunicaciones móviles se aplicarán a bandas de frecuencia más altas y la utilización de la frecuencia también mejorará enormemente;
3) Con la mejora continua de Las necesidades personalizadas de las personas, la prestación de servicios personalizados se convertirá en una tendencia en el desarrollo empresarial. Por esta razón, la inteligencia y la miniaturización de los equipos de red también serán inevitables;
4) En el contexto de la comunicación de información actual. La convergencia tecnológica, la integración de redes móviles y redes fijas y la integración de redes móviles e Internet se han vuelto inevitables. La integración de redes y servicios se convertirá en una tendencia, y la popularización de Internet móvil también será inevitable;
5) Posteriormente, con el avance de la globalización, los servicios móviles de vídeo se volverán cada vez más populares. La alta velocidad, la alta calidad y el bajo costo son los siguientes requisitos más importantes del mercado para los servicios móviles.
En la actualidad, la mayor parte del mundo todavía utiliza la tecnología de comunicación móvil celular digital de segunda generación, y la tecnología de comunicación móvil de tercera generación (3G) también se está promoviendo gradualmente. Sin embargo, debido a una mayor demanda, la gente. Ya han propuesto la visión de la tecnología de comunicaciones móviles de cuarta generación (4G).
El estándar 4G tiene funciones más potentes que la generación anterior.
3.1 El sistema de comunicación móvil digital de tercera generación
El sistema de comunicación digital móvil de tercera generación (3G) es una evolución adicional basada en la segunda generación y se basa en la tecnología de comunicación CDMA de banda ancha. La tecnología, un sistema de comunicación móvil que puede proporcionar servicios integrados de voz y datos y servicios multimedia móviles al mismo tiempo, es una generación de sistemas de comunicación móvil avanzados que tiene la capacidad de resolver por completo los principales inconvenientes de los sistemas de comunicación móvil de primera y segunda generación. .
Con el fin de adaptarse al desarrollo de los servicios de telecomunicaciones de datos e imágenes de alta velocidad en el campo de las comunicaciones móviles, y unificar estándares en el sistema de tercera generación, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) ha realizado diversas esfuerzos.
En mayo de 2000, los tres principales estándares 3G, W-CDMA, CDMA2000 y TD-SCDMA, se determinaron y escribieron en el documento de orientación técnica 3G "Plan Internacional de Telecomunicaciones Móviles 2000" (denominado IMT-2000). ). El 19 de octubre de 2007, en la Reunión Plenaria de Comunicaciones Inalámbricas de la Unión Internacional de Telecomunicaciones en Ginebra, después de la votación de la mayoría de los países, WiMAX fue aprobado oficialmente como el cuarto estándar 3G global después de WCDMA, CDMA2000 y TD-SCDMA [2].
En comparación con las dos primeras generaciones de comunicaciones móviles, la tercera generación de comunicaciones móviles digitales es una comunicación móvil multimedia que puede cubrir el mundo.
Tiene dos características principales que se diferencian de las dos generaciones anteriores de comunicaciones móviles:
1) Puede realizar roaming global, permitiendo la comunicación entre cualquier momento, cualquier lugar y cualquier persona. . volverse posible.
Es decir, cada usuario tiene un número de comunicación personal, no importa a dónde vaya el usuario en cualquier país del mundo, la gente puede encontrarle y, a la inversa, no importa a qué parte del mundo vaya. la gente puede encontrarlo. Puede comunicarse fácilmente con usuarios nacionales o de otros países, al igual que cuando se comunica a nivel nacional;
2) Puede realizar transmisión de datos de alta velocidad y servicios multimedia de banda ancha.
En otras palabras, además de las llamadas y buscapersonas habituales, los teléfonos móviles de tercera generación también pueden leer periódicos en línea, consultar información y descargar archivos e imágenes debido al aumento del ancho de banda, los móviles de tercera generación; teléfonos El sistema de comunicación también puede transmitir imágenes y proporcionar servicios de videoteléfono.
A juzgar por la situación de los últimos dos años, con el desarrollo inteligente de los dispositivos terminales de telefonía móvil, los servicios 3G se reflejan cada vez más en la vida de las personas, como los servicios WAP, los servicios de mensajería multimedia y el posicionamiento de empresas emergentes como El negocio de servicios y el negocio de descargas OTA han logrado un desarrollo considerable.
Las licencias 3G de China se han otorgado a tres empresas, a saber: TD-SCDMA China Mobile (tecnología china), WCDMA China Unicom (tecnología europea) y CDMA2000 China Telecom (tecnología estadounidense).
A medida que se intensifica la presión competitiva de los operadores, es previsible que nuestros consumidores disfruten de mejores servicios empresariales 3G emergentes y de más concesiones tarifarias.
3.2 Tecnología de comunicación móvil de cuarta generación
A pesar de años de investigación y desarrollo, la comunicación móvil de tercera generación todavía encontró muchos problemas en las aplicaciones prácticas, por lo que la gente comenzó a poner sus esperanzas nuevamente. Llegó antes de la cuarta generación de investigación.
Hasta ahora, la tecnología de comunicación móvil (4G) de cuarta generación es aún más una idea conceptual. Puede denominarse red de distribución y acceso de banda ancha. También puede ser tecnología de Internet inalámbrica o tecnología post-3G. En cuanto a la definición de 4G, la gente aún no puede dar un estándar sobre sus parámetros técnicos, estándares internacionales, estructura de red e incluso contenido comercial.
Sin embargo, sus líneas generales han sido ampliamente reconocidas por la industria.
Mirando hacia el futuro, podemos ver a grandes rasgos que la comunicación 4G tendrá las siguientes características:
1) Velocidad de transmisión de información más rápida
La intención original de las personas estudiar 4G es Para resolver el problema de que los terminales móviles accedan rápidamente a Internet, el 4G que se convierta en realidad debería tener velocidades de comunicación inalámbrica más rápidas en las aplicaciones.
A juzgar por los datos publicados hasta el momento, la velocidad máxima de transmisión de datos de 4G es de más de 100 Mbps, mientras que la red 3G es de solo 2 Mbps.
2) El espectro de la red es más amplio
Para aumentar la velocidad de transmisión de información, el ancho de banda requerido en la red 4G es mucho mayor que el de la red 3G. Se estima que el ancho de banda de cada canal será de hasta 100MHz, 20 veces el del 3G.
3) Mayor capacidad
Se estima que dentro de 10 años, la cantidad de información que la gente obtenga cada día será al menos 3-4 órdenes de magnitud mayor que la actual, y la La capacidad de 3G será mucho mayor que la actual. Es imposible satisfacer esta creciente demanda de volumen de negocios. Por lo tanto, se utilizarán nuevas tecnologías de red en 4G para aumentar en gran medida la capacidad del sistema, como la tecnología SDMA (Acceso múltiple por división espacial). , etc., para satisfacer la demanda de grandes cantidades de información en el futuro.
4) Gran compatibilidad
Para que las personas acepten las comunicaciones 4G lo antes posible, se debe realizar la transición fácilmente a 4G con una inversión mínima.
Por lo tanto, 4G adoptará las características de cobertura de área grande, compatibilidad mutua de múltiples redes y transición fácil de actualizaciones de terminales y redes.
Logra un verdadero roaming global.
5) Mayor inteligencia
El sistema 4G es más inteligente.
En términos de funciones del sistema de red, puede asignar recursos de forma adaptativa, manejar flujos de negocios cambiantes y adaptarse a diferentes entornos de canales, y el diseño y operación de sus terminales de usuario también será más inteligente. un teléfono móvil en el sentido tradicional puede usarse como un televisor portátil, que puede combinar varios factores para recordarle a su propietario qué hacer o qué no hacer en ese momento.
Podrá lograr muchas funciones que la gente no puede imaginar ahora.
6) Capaz de lograr una comunicación multimedia de mayor calidad
La comunicación 4G podrá mejorar en gran medida los problemas existentes de comunicación multimedia 3G, como la mala calidad y la baja velocidad de transmisión de datos. solución viable para la transmisión de alta velocidad y alta calidad de diversos flujos multimedia.
7) Las tarifas de comunicación son más económicas
Debido a la resolución de los problemas de compatibilidad y la realización de una transición fluida, el despliegue de la comunicación 4G será mucho más fácil y rápido que otras tecnologías.
Esto puede reducir efectivamente los costos operativos y la creciente competencia permitirá a las personas disfrutar de tarifas de comunicación más baratas.
Para la gente de hoy, la futura comunicación 4G parece muy misteriosa, pero el desarrollo de la tecnología hará que la comunicación 4G sea una realidad.
Realice las funciones que 3G no puede lograr y realice la comunicación personal en el verdadero sentido.
4Conclusión
Con la llegada de la era de la información, la gente confía cada vez más en la comodidad que ofrecen las comunicaciones móviles.
Se puede imaginar que en unos años marcaremos el comienzo de un método de comunicación multifuncional, de banda ancha y verdaderamente integral que pueda satisfacer las necesidades integrales y de múltiples ángulos de las personas en cualquier momento y en cualquier lugar.
Referencias
[1]Wang Wenbo. Principios y aplicaciones de las comunicaciones móviles[M]. Prensa de la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Beijing, 2004.
[2]. ]Chang Yong Hong. Sistema y tecnología de comunicación móvil de tercera generación [M]. Beijing: People's Posts and Telecommunications Press, 2004.
[3] Xie Xianzhong, et al. Tecnología de comunicación móvil de cuarta generación basada en TDD. [M]. Prensa de la industria electrónica, 2005.