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移动通信网的基本结构为(移动通信网的构架及其演进)

移动通信网的构架及其演进 移动通信网络主要是为了实现无线电状况下的语音和数据通讯,其发展史可追溯至20世纪50年代初期,而至今已经演化成了一种包括无线电频段管理、网内系统结构、无线接入技术、移动终端设备等诸多方面的综合体系。本文将介绍移动通信网的基本结构和演进历程。 无线电状况下的移动通讯技术的实现离不开一个网络的支撑,这个网络即移动通信网络。移动通信网络由客户设备、车辆设备、基站设备、数据中心和传输网络组成(如图1)。其中,客户设备是指移动终端,如手机、平板、笔记本电脑等;车辆设备更多是指车载电话或车载通讯设备;基站设备主要包括基站电台和信令台等;数据中心是运营商的中心设备,主要包括交换机、传输节点等设备;传输网络则是连接各地传输节点的网络。

第一部分 移动通信网络的构架

移动通信网络的构架主要分为三大部分,分别是无线接入网、核心网和附属网。 无线接入网(Radio Access Network, RAN)是连接终端用户与核心网之间的关键环节,其主要功能是将语音和数据信号转化为无线电信号。RAN 分为多个子部分,包括基站控制器、无线基站和分布式天线系统等。基站控制器(Base Station Controller, BSC)控制和管理移动台与基站之间的通信,而无线基站负责接收和传输语音和数据信号。为了扩大室内和城区的存储接收范围,降低频段的利用率,逐渐产生了一种新的天线系统——分布式天线系统,它通过将天线分散到建筑物的角落或隐蔽处,从而实现了信号的广播和接收。 核心网(Core Network, CN)是一个高速数据传输系统,将 RAN 与运营商的数据中心连接起来。其主要功能是对话音和数据信号进行单个交换,并确保用户的移动经度、位置更新和登陆。核心网可以进行定位服务和网络扩容升级,还可以处理错误数据。 附属网(Auxiliary Network)是指通信网络中间的一些支持部门,主要包括运营和维护部门、账号和客服部门、计费和收费部门等。附属网不同于核心网和无线接入网,它更多的提供与通讯用户有关的信息。

第二部分 移动通信网络的演进历程

第一代移动通信系统(1G)是从20世纪80年代后期开始推出的,其主要特征是模拟语音信号传输。这种传输方式具有语音质量低、通信容量小、通信链路极易产生干扰等短处,因此1G 的应用范围主要局限在一些常住地区以及不常远距离移动的用户中。这个时期的主流产品是DynTAC 8000、Motorola 8800、Satellite 16等。 第二代移动通信系统(2G),也称数字化移动通信网络,是在90年代初期推出的,采用数字技术进行语音和数据传输。2G 系统解决了1G系统的许多缺陷,如语音通话清晰、通信量大、通信稳定。这个时期的主要产品有GSM、CDMA(IS-95)、PDC、TDMA等。 第三代移动通信系统(3G)于2001年开始推出,3G主要使用CDMA技术进行语音、数据传输,同时还支持视屏信息交流。3G 更快速捕获信号、信号传输可靠性更高、点对多点视频通话等特性使其旋即成为标配。 第四代移动通信(4G)正式面市在2010年,更为常用的是LTE技术,其传输速度可达100Mbps以上,是3G的10倍以上。4G 的特点主要是基于互联网协议(IP)、全网的高速率和频谱效用的优化,以及支持大规模数据和用户的流动性。 5G则是从2015年开始商用的第五代移动通信技术,在速度、延迟、覆盖范围、信道利用效率等方面有很大提升,预示着物联网时代的来临。

第三部分 移动通信网络的未来趋势

未来,移动通信网络将朝着智能化、网络化和信息化方向发展。网络的特点是高速、高可靠性、高保密性,预示着对传输速度和服务质量的追求会越来越高,将会更多的是覆盖一些常住地区以及不常远距离移动的用户。同时,移动通信的网络研究领域也将不断拓宽,研发量子传输和高级协议等技术,为用户提供更多的安全和便利性。总之,移动通信网络的未来发展将具有极强的科技含量,在节能环保、数据隐私领域等方面将会更加体现出它的价值。 综上所述,移动通信网络由无线接入网、核心网和附属网构成,这三部分相互依存、互抵补,共同构成一个完整的移动通信网络体系。移动通信网络也经历了1G、2G、3G、4G和5G的演进历程。随着时间的推移,移动通信网络不断发展,将会在性能、功能、运营模式等方面迎来更加广阔的展现空间。