冯飞扬
（北京交通大学，北京 100044）
摘要：为了进一步满足人类更深层次的移动通信要求，对移动通信系统原理和发展过程展开研究。明确移动通信系统的概念与种类，对系统原理进行分析。了解移动通信系统的发展过程，即第一代移动通信系统至第六代系统性能的变化，以及各代变化带给人们的不同体验。随着第五代移动通信系统的普及，与第六代移动通信系统的研发，移动通信也开始向虚拟世界延拓，将为人类带来更加优质的通信体验。
关键词：移动通信；系统原理；发展过程
1.移动通信的系统原理
1.1移动通信系统内在机理
如今，移动通信已经是全球技术更新最快、发展速度最快的产业，在社会的不断发展下，逐渐成为通信交往的主流。随着网络规模不断扩大，我国移动通信业发展迅猛，并且不断推动国民经济发展，通信行业已成为国家发展的中流砥柱。在移动通信系统中，主要分为广带接入和分布网络，广带接入包括互操作的广播网络、广带无线局域网、广带无线固定接入，以及移动广带系统，具备非对称数据传输能力，且能够实现三维图像高质量传输。分布网络将无线LAN系统与多种无线技术合为一体，不仅进一步提高了网络信号利用率，还实现了全球无缝漫游，满足了当前大容量的业务需求。随着科技发展，移动通信的应用已渗透到社会方方面面，可是随着通信设备数量越来越多，能耗也逐渐增大，在有效的节能减排措施下，可以提高运营效率，对移动通信的研究存在积极意义[1]。
1.2移动通信系统种类
移动通信的种类较多，可以是移动体之间的通信，亦或是移动体与固定体间的通信，与通信的使用要求和工作场合有关，主要可分为以下四种，分别为：
第一种是卫星移动通信，通信原理是运用卫星转发信号，主要选取中低轨道的多颗卫星，作为手持终端的信号收发器；选取赤道固定卫星，作为车载移动通信的信号收发器。
第二种是集群移动通信，它不仅可以和基站通信，还能其它移动台通信，这种通信系统也叫大区制移动通信。它只有一个覆盖半径为40公里的基站，发射机功率高达300瓦，天线高度可达百余米，用户可以是车载台，也可以是手持台，且数量较多。
第三种为无绳电话，该通信主要面向通信点与市话用户，要求通信距离近、无绳电话功率小，以及手持终端移动速度不高，使其能够进行双方向或单向通信，不过这种通信较为落后，已经逐渐被数字移动通信所取代。
最后一种为蜂窝移动通信，主要适用于有着一定距离的小区。由于超短波电波传播距离较短，为了能重复使用频率，需要在每个小区构建一个移动通信基站，令各个基站相互联系，进而扩大服务区范围。
2.移动通信系统的发展过程
在过去的发展中，世界经济发生了天翻地覆的变化，特别是移动通信的改变，令人们彻底摆脱终端设备的束缚。进入 21世纪之后，人们与移动通信愈发离不开联系，移动通信系统已经逐渐成为了信息传输最有效的手段，也成为了社会发展和进步不可或缺的有利工具。
第一代移动通信系统于20世纪90年代初被提出，该系统基于模拟传输，采用蜂窝结构组网，每个国家的工作系统皆不相同，不过特点较为统一，都是交全性差、业务量小、传输速度低、质量差等劣势。第一代移动通信系统的传输速率约为2.4kbit/s，基于模拟语音调制技术构建而成，为移动通信系统的后续发展奠定了基础。
第二代移动通信系统是在第一代移动通信系统的改良下，在1996年由欧洲电信标准协会提出，该系统主要包括GSM 900/1800双频段、支持最佳路由、CMAEL、立即计费等方面，不仅扩展与改进了第一代系统中原定的业务性能，还提出了增强型话音编解码技术，将GSM系统的容量提高近一倍，也使通信时的话音质量有了质的飞跃。不仅如此，二代系统还引入了智能天线技术等技术，克服了由于业务增多，使得GSM系统容量不足的缺点，使GSM与计算机通信有效结合，令数据传送速率高达384kbit/s，增加后续多媒体业务发展的可行性。虽然相较一代系统，二代系统性能已经大幅提高，但随着网络规模的扩大，但是在真正意义上，还是不能满足人们对移动通信的需求。
第三代移动通信系统具备了智能信号处理技术，不仅支持话音和多媒体数据，还能将传输速率提升为2Mbps，使前两代产品不能提供的业务，在这一移动通信系统中得到解决。它以智能信号的形式，处理通信单元中的各个功能模块，为慢速图像、高速数据等提供各种宽带信息。不过，三代系统的通信标准MT 2000相互兼容，不能成为个人通信和全球通信。而且三代系统的支持速率还不够高，令宝贵的频谱资源不能被充分利用。
第四代移动通信系统主要有两个基本目标：提供高质量无线业务、实现无线通信全球覆盖。在通信技术的不断发展下，随着高质量调制传输技术的引入，四代系统有了安全的无线应用、频谱的高效使用，以及有了更高的服务质量，与此同时，4G也实现了这两个既定目标。
第五代移动通信系统遵循AI与人类的关系，基于5G兼容的典型场景，可以实时进行大量数据传输，并在真实的物理世界中，构建各类物体在虚拟世界的镜像，为用户提供交互的虚拟数字空间，为军事行动、重大体育活动、数字化工厂、抢险救灾等应用提供业务支撑。
第六代移动通信系统即oracle阶段，该过程主要承载两个体系，分别为真实世界和虚拟世界，进而真正意义上实现世界的万物互联，在该项系统中，虚拟世界的各种需求在真实世界一一对应，通过采集、存储和交互用户信息，为每个用户构建AI助理，满足了用户的差异化需求，并建立每个用户的立体化模拟形态，使虚拟世界体系得到进一步的数字化表达[3]。
3.结束语
随着宽带化的发展趋势，我国目前网络安全也在逐渐推进，特别是移动通信系统的发展，有了划时代的变化，从人与人的交流，扩展到人与物或物与物的交流。从第一代移动通信到现在，通信网络发生了根本性的变化，移动通信基站的构建也涉及到了多个方面，特别是在网络安全方面上，由物理层面的防毒，不断转化为精神层面与文化层面的防毒，全面净化了网络环境内容，为移动通信基站的构建打下了良好基础，而移动通信基站的产生，则彻底改变了我们的生活。伴随固定网与移动网的融合，各代移动通信系统的研究已在悄然进行，他们深入挖掘网络潜力，构筑一个移动通信系统的长久有效机制，不断提高防患意识，令移动通信拥有更为广阔的大地。
参考文献
[1]刘大高.未来移动通信系统中的通信与计算融合[J].中国新通信,2020,22(15):19.
[2]顾朝志,蔡丽萍,卢晓轩.“通信原理”精品实验项目的建设[J].电气电子教学学报,2015,37(05):103-105.
[3]. 现代移动通信技术与系统[M].人民邮电出版社:, 2016，01.320.