移动通信技术从1G到5G的发展历程及未来趋势

摘要： 本文介绍了移动通信技术从第一代移动通信技术（1G）到第五代移动通信技术（5G）的发展历程，针对每一代的移动通信技术进行了开发背景层面、概念层面、关键技术层面、研究与应用领域层面等多个层面的分析。通过分析其 中的优缺点，总结移动通信技术的未来发展趋势。旨在更好的了解移动通信技术的发展历史及其发展趋势。

关键词： 移动通信 发展历程 发展趋势

1  移动通信技术概述

1.1 定义与简介

移动通信（mobile communications）是指在任何地方、任何时候进行的无线  电、 WiFi 和其他形式的数据交换。这种交换方法可以是单向的，也可以是多向的， 这个技术可以支持多种不同的频率，包括低音、中音、高音、极端音调以及极端  超音调。它是一个集合了多个设备的无线通讯系统。它可以与任何一个设备进行  连接，如果需要与任何一个设备进行连接， 可以在多个设备之间进行呼叫，然后在每个设备之间进行连接。

1.2 应用范围

移动通信技术的应用范围非常广泛，包括信息传输，无线通讯，信息存储等  领域范围，该项技术的具体应用体现在移动通信设备的发展，从 BP 机，个人移动数字电话机到个人计算机和大型电子计算机。其应用领域囊括交通、证券交易、 大数据分析、医疗等等，几乎已经发展成为我们生活的一部分。

2    1G 到 5G 移动通信技术的发展

第一代移动通信技术（1G）兴起于 20 世纪 80 年代，如今第四代移动通信 技术（4G） 已经在全球多个国家广泛覆盖了民用领域，如中国、美国、韩国。 第五代移动通讯技术也开始在部分发达国家和发展中国家登陆，开始投入商业用途。 [2]

2.1 第一代移动通讯技术（1G）

第一代移动通信技术（1G）是一种先进的、基于实时传输的蜂窝电话系统， 它的出现可以追溯到上世纪 80 年代。包括 AMPS 、TACS 等多种标准，详见下表。

第一代移动通信技术采用的主要技术是模拟技术和频分多址技术（FDMA）， 在频分多址技术中，为了防止相邻子信道之间发生干扰，在划分频带时还要留出 保护频段。保护频段的闲置是对有限频带资源的极大浪费，无法实现跨越大范围 的长途通讯， 因此，这种移动通信系统仅能在某一特定地区使用。第一代移动通 信技术主要提供的是模拟语音业务，这套系统首先在芝加哥正式投入商用并迅速推广，获得了巨大成功。

2.2 第二代移动通信技术（2G）

第二代移动通信技术的核心是数字语音传输，它的用户体验速率可达 10kbp s，而最高可达 100kbps。这种技术不仅可以传送电子邮件、软件等信息，还可以实现手机通话，并且可以实现时间日期的实时传输。 “个人通讯服务 ”《PCS》（2G）技术提供了两种多址方式（CDMA）和 TDMA），使得手机短信可以按照其特定的规格进行传输。 第二代移动通信技术大大改善了频带资源的利用效率，并具备了更强的抗干扰性，使得它能够为用户提供更加优质的语音体验，远超过第一代技术。

2.3 第三代移动通信技术（3G）

3G 技术旨在提供更快的数据传输，它可以同时实现语音和图像通信，使得无  线通信和多媒体通信更加融合。这种新型移动通信系统已经成为当今社会的标志 性技术。 [6] 其主要技术仍然建立在 CDMA 的基础之上。 3G 是一种全新的移动通 信系统，它将无线通信、国际互联网等技术完美融合，使得用户可以轻松获取各 种多样化的信息，从视频到音频，甚至还可以进行电话会议等商业活动。它的出现，大大提高了用户的使用体验，极大地改善了用户的生活质量。

2.4 第四代移动通信技术（4G）

4G 是一种全新的技术，它将 WLAN 和 3G 技术完美地结合在一起，从而  提升了图像传输的速度，并且提升了图像的质量，使图像更加清晰可见。这种技术的出现，比 3G 技术有了显著的提升，为用户带来了更多的便利。其是以OFDM 和 MIMO 为核心技术的一种多载波技术。 [4] 目前 4G 在世界上的应用范  围是最广泛的，其应用范围覆盖了几乎世界上的所有地区。当前，我国市面上流 通的大部分手机都在使用 4G 移动数据，其与 5G 并驾齐驱，成为当今互联网时代最常被应用的技术之一。

2.5 第五代移动通信技术（5G）

5G 是一种先进的、极大提升的宽频无线传输技术，它可以提供更快的连接， 更稳定的数据传输，并且可以支持多种终端，从而使得人、机器、物之间能够进 行无缝的交流。它的核心原理源自于 OFDMA 与 MIMO，并且拥有更加灵活的  系统架构。 5G 是一种先进的移动网络，它利用 LDPC 、Polar 等最先进的信号编 解码算法，以及具有较小的频带和较长的连接距离， 并且具有较好的稳定性和可 信度。 5G 已经应用于方方面面，如“ 云上学” 、“ 云上学”[7]、《5G》、《5G 移动数据服务》、

3  未来移动通信技术的发展趋势

综合以上分析来看，笔者认为，未来移动通信技术的发展趋势必然向着高  品质高质量和完善移动数据业务结构的方向发展。 [1] 但是随着世界能源危机的日 益严重和因人类工业开发所造成的环境日益恶化，未来移动通信技术一定会兼顾 环保，向着环境友好型的绿色移动通信发展。采用多种渠道，充分利用各种通信频段，以实现更加全面的通信。变得越来越科学化，越来越满足人们的应用需求。

参考文献

[1]. 田媛，现代移动通信技术的创新和发展[J]，通信电源技术， 2020 ，37（5）：220-221.

[2]. 徐庆飞，沈杰，移动通信发展历程及其在战术通信中的应用[J]，宇航总体技术， 2021 ，5（4）：59-66.

[3]. 谭艳梅， 曹华，从 1G 到 3G 移动通信技术[J]. 广西质量监督导报， 2008 ，（8）：80-80.

[4]. 张辉辉，胡记文， 李婷君，移动通信发展史综述[J]，电子制作， 2013，（24），114.

[5]. 中华人民共和国工业与信息化部.关于深入推进移动物联网全面发展的通知[Z].2020-5-7.

[6]. 张敬利，探究基于第三代移动通信技术的互联网[J]，中国新通信，2016 ，18（19）， 19-20.

[7]. 叶子， 5G 让智慧教育更有趣[N]，人民日报海外版， 2022-2-23.