移動通信技術(shù)1G~4G發(fā)展史

-.z移動通信現(xiàn)狀問題與根本解決方法移動通信1G—4G簡述現(xiàn)在，人們普遍認(rèn)為1897年是人類移動通信的元年。這一年意大利人M.G.馬可尼在相距18海里的固定站與拖船之間完成了一項(xiàng)無線電通信實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了在英吉利海峽行駛的船只之間保持持續(xù)的通信，從而標(biāo)志著移動通信的誕生，也由此揭開了世界移動通信輝煌開展的序幕REF_Ref7948\r\h[5]REF_Ref7961\r\h[6]REF_Ref7971\r\h[7]。現(xiàn)代意義上的移動通信系統(tǒng)起源于20世紀(jì)20年代，距今已有90余年的歷史。本文主要簡述移動通信技術(shù)從1G到4G的開展。移動通信大開展的原因，除了用戶需求的迅猛增加這一主要推動力外，還有技術(shù)進(jìn)展所提供的條件，如微電子技術(shù)的開展、移動通信小區(qū)制的形成、大規(guī)模集成電路的開展、計算機(jī)技術(shù)的開展、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開展、通信調(diào)制編碼技術(shù)的開展等。第一代移動通信系統(tǒng)〔1G〕20世紀(jì)70年代中期至80年代中期是第一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)移動通信系統(tǒng)開展階段。第一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)移動通信系統(tǒng)〔1G〕是基于模擬傳輸?shù)?，其特點(diǎn)是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差、交全性差、沒有加密和速度低。1G主要基于蜂窩構(gòu)造組網(wǎng)，直接使用模擬語音調(diào)制技術(shù)，傳輸速率約2.4kbit/sREF_Ref6720\w\h[8]。1978年底，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室成功研制了先進(jìn)移動系統(tǒng)〔AdvancedMobilePhoneSystem,AMPS〕，建成了蜂窩狀移動通信網(wǎng)，這是第一種真正意義上的具有隨時隨地通信的大容量的蜂窩狀移動通信系統(tǒng)。蜂窩狀移動通信系統(tǒng)是基于帶寬或干擾受限，它通過小區(qū)分裂，有效地控制干擾，在相隔一定距離的基站，重復(fù)使用一樣的頻率，從而實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用，大大提高了頻譜的利用率，有效地提高了系統(tǒng)的容量REF_Ref7948\r\h[5]REF_Ref7961\r\h[6]REF_Ref7971\r\h[7]。1983年，AMPS首次在芝加哥投入商用，1985年，已經(jīng)擴(kuò)展到47個地區(qū)。其他國家也相繼開發(fā)出各自的蜂窩狀移動通信網(wǎng)。日本于1979年推出800MHz汽車移動系統(tǒng)〔HAMTS〕，在東京、大阪等地投入商用，成為全球首個商用蜂窩移動通信系統(tǒng)。前聯(lián)邦德國于1984年完成C網(wǎng)，頻段450MHz。英國在1985年開發(fā)出全球接入通信系統(tǒng)〔TotalAccessmunicationsSystem,TACS〕，頻段900MHz。法國開發(fā)出450系統(tǒng)。加拿大推出450MHz移動系統(tǒng)〔MobileTelephoneSystem，MTS〕。瑞典等北歐四國于1980年開發(fā)出NMT-450〔NordicMobileTelephone,NMT〕移動通信網(wǎng)，頻段450MHz。這些系統(tǒng)都是雙工的基于頻分多址〔FrequencyDivisionMultipleAccess,FDMA〕的模擬制式系統(tǒng)，被稱為第一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)移動通信系統(tǒng)REF_Ref7948\r\h[5]REF_Ref7961\r\h[6]REF_Ref7971\r\h[7]。第一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)移動通信系統(tǒng)由于受到傳輸帶寬的限制，不能進(jìn)展移動通信的長途漫游，只能是一種區(qū)域性的移動通信系統(tǒng)。第一代移動通信有多種制式，我國于1987年11月引入，主要采用的是英國的TACS系統(tǒng)，在**省建成并投入商用。第一代移動通信有很多缺乏之處，比方容量有限、制式太多、互不兼容、**性差、通話質(zhì)量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、不能提供自動漫游等。第二代移動通信系統(tǒng)〔2G〕20世紀(jì)80年代中期至20世紀(jì)末，是2G這樣的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)逐漸成熟和開展的時期。由于第一代移動通信系統(tǒng)〔1G〕——模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)存在頻譜利用率低、費(fèi)用高、通話易被竊聽〔不**〕、業(yè)務(wù)種類受限、系統(tǒng)容量低等問題，主要還是系統(tǒng)容量已不能滿足日益增長的移動用戶需求。為了解決這些問題，推出了新一代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)〔2G〕。數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)〔2G〕主要采用的是數(shù)字的時分多址〔TDMA〕技術(shù)和碼分多址〔CDMA〕技術(shù)。全球主要有GSM

和CDMA

兩種體制。CDMA標(biāo)準(zhǔn)是美國提出的。GSM

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是歐洲提出的，目前全球絕大多數(shù)國家使用這一標(biāo)準(zhǔn)。1982年，歐洲成立泛歐移動通信組織〔GroupSpecialMobile,GSM，之后改稱為全球移動通信系統(tǒng)，GlobalStandardforMobilemunications,GSM〕，于1983年開場開發(fā)GSM。歐洲1992年提出了第一個數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)GSM〔GlobalStandardforMobilemunications〕，它基于時分多址〔TimeDivisionMultipleAccess,TDMA〕方式。1991年7月，GSM系統(tǒng)在德國首次部署，它是世界上第一個數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)REF_Ref7948\r\h[5]REF_Ref7961\r\h[6]REF_Ref7971\r\h[7]。美國提出了兩個數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，IS-54與IS-95標(biāo)準(zhǔn)。1988年，美國提出的基于TDMA的IS-54〔也稱為DAMPS，數(shù)字AMPS〕在美國作為數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)得到表決通過。1989年，美國高通〔Qualm〕公司開場開發(fā)窄帶CDMA〔DS-CDMA〕。1995年美國電信產(chǎn)業(yè)協(xié)會〔TIA〕正式公布了基于窄帶DS-CDMA的IS-95標(biāo)準(zhǔn)。CDMA原本是為軍事通信而開發(fā)的抗干擾通信技術(shù)，后來美國高通公司進(jìn)一步設(shè)計出商用數(shù)字蜂窩移動通信技術(shù)。1995年，第一個CDMA商用系統(tǒng)運(yùn)行之后，CDMA技術(shù)理論上的諸多優(yōu)勢在實(shí)踐中得到表達(dá)，從而在北美、南美和亞洲等地得到迅速推廣和應(yīng)用。在美國和日本，CDMA成為主要的移動通信技術(shù)。日本第一個數(shù)字蜂窩系統(tǒng)是個人數(shù)字蜂窩〔PDC〕系統(tǒng)，于1994年投入運(yùn)行REF_Ref7948\r\h[5]REF_Ref7961\r\h[6]REF_Ref7971\r\h[7]。我國移動通信也主要是GSM

體制，比方中國移動的135

到139

手機(jī)，中國聯(lián)通的130

到132

都是GSM

手機(jī)。2001年，中國聯(lián)通開場在中國部署CDMA網(wǎng)絡(luò)〔簡稱C網(wǎng)〕。2021年5月中國電信收購中國聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò)，并將C網(wǎng)規(guī)劃為中國電信未來主要開展方向。第二代移動通信主要業(yè)務(wù)是語音，其主特性是提供數(shù)字化的話音業(yè)務(wù)及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它抑制了模擬移動通信系統(tǒng)的弱點(diǎn)，話音質(zhì)量、**性能得到大的提高，并可進(jìn)展省內(nèi)、省際自動漫游。第二代移動通信替代第一代移動通信系統(tǒng)完成模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變，但由于第二代采用不同的制式，移動通信標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，用戶只能在同一制式覆蓋的*圍內(nèi)進(jìn)展漫游，因而無法進(jìn)展全球漫游，由于第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)帶寬有限，限制了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用，也無法實(shí)現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù)，如移動的多媒體業(yè)務(wù)。2G與1G相比較主要的特點(diǎn)是提高了標(biāo)準(zhǔn)化程度及頻譜利用率、不再是數(shù)模結(jié)合而是數(shù)字化、**性增加、容量增大，干擾減小，能傳輸?shù)退俚臄?shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在增加了分組網(wǎng)絡(luò)局部后可以參加窄帶分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，2G移動網(wǎng)絡(luò)的突出弱點(diǎn)就是業(yè)務(wù)*圍有限，無法實(shí)現(xiàn)移動的多媒體業(yè)務(wù)，各國標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，無法實(shí)現(xiàn)全球漫游。GPRSGPRS：1997年歐洲提出GSM系統(tǒng)的演進(jìn)版——2.5G的通用分組無線業(yè)務(wù)〔GeneralPacketRadioService,GPRS〕技術(shù)。/EDGEEDGE：1999年提出2.75G的GSM演進(jìn)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率〔EnhancedDatarateforGSMEvolution,EDGE〕技術(shù)，讓使用900MHzGPRS：1997年歐洲提出GSM系統(tǒng)的演進(jìn)版——2.5G的通用分組無線業(yè)務(wù)〔GeneralPacketRadioService,GPRS〕技術(shù)。EDGE：1999年提出2.75G的GSM演進(jìn)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率〔EnhancedDatarateforGSMEvolution,EDGE〕技術(shù)，讓使用900MHz、1800MHz、1900MHz頻段的網(wǎng)絡(luò)提供第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)的局部功能。盡管2G技術(shù)在開展中不斷得到完善，但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，頻率資源己接近枯竭，語音質(zhì)量不能到達(dá)用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動多媒體業(yè)務(wù)的需求REF_Ref6720\r\h[8]。第三代移動通信系統(tǒng)〔3G〕20世紀(jì)90年代末開場是第三代移動通信技術(shù)〔3G〕開展和應(yīng)用階段，同時4G移動通信也進(jìn)入了研究階段REF_Ref7971\r\h[7]。自2000年左右開場，伴隨著對第三代移動通信的大量論述，以及2.5G〔B2G〕產(chǎn)品GPRS〔通用無線分組業(yè)務(wù)〕系統(tǒng)的過渡，3G走上了通信舞臺的前沿REF_Ref7948\r\h[5]。3G也稱為IMT-2000〔InternationalMobileTelemunication2000〕。早在1985年，國際電信聯(lián)盟國際電信聯(lián)盟：聯(lián)合國于1865年成立的制定國際電信標(biāo)準(zhǔn)的專門機(jī)構(gòu)。簡稱“國際電聯(lián)〞，“電聯(lián)〞或“ITU〞?！睮nternationalTelemunicationsUnion,ITU〕就提出了第三代移動通信系統(tǒng)的概念，當(dāng)時稱為“未來公眾陸地移動通信系統(tǒng)〔FPLMTS〕〞。1996年ITU將3G命名為IMT-2000，其含義為該系統(tǒng)將在2000年左右投入使用，工作于2000MHz頻段，最高傳輸速率為2000KbpsREF_Ref7948\r\h[5]REF_Ref7961\r\h[6]REF_Ref7971\r\h[7]。國際電信聯(lián)盟：聯(lián)合國于1865年成立的制定國際電信標(biāo)準(zhǔn)的專門機(jī)構(gòu)。簡稱“國際電聯(lián)〞，“電聯(lián)〞或“ITU〞。1999年11月5日，在芬蘭赫爾辛基召開的ITUTG8/1第18次會議上最終通過了IMT-2000無線接口技術(shù)規(guī)*建議，根本確立了第三代移動通信的3種主流標(biāo)準(zhǔn)，即歐洲和日本提出的寬帶碼分多址〔WCDMA〕，美國提出的多載波碼分復(fù)用擴(kuò)頻調(diào)制〔CDMA2000〕，中國提出的時分同步碼分多址接入〔TD-SCDMA〕REF_Ref7948\r\h[5]REF_Ref7961\r\h[6]REF_Ref7971\r\h[7]。2000年5月國際電信聯(lián)盟正式確立了針對3G網(wǎng)絡(luò)的IMT-2000無線接口的5種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。比照以模擬技術(shù)為代表的1G和目前正在使用的2G、2.5G，3G將有更寬的帶寬，更高的傳輸速率。如WCDMA其傳輸速率在室外車載環(huán)境下最大支持144Kbps，在室內(nèi)環(huán)境下最大支持2Mbps，所占頻帶寬度可達(dá)5MHz左右。在技術(shù)上，3G系統(tǒng)采用CDMA技術(shù)和分組交換技術(shù)，而不是2G系統(tǒng)通常采用的TDMA技術(shù)和電路交換技術(shù)。在業(yè)務(wù)和性能方面，3G不僅能傳輸話音，還能傳輸數(shù)據(jù)，提供高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)，如可變速率數(shù)據(jù)、移動視頻和高清晰圖像等多種業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)多種信息一體化，從而提供快捷、方便的無線應(yīng)用，如無線接入Internet。3G的目標(biāo)是在全球采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一大市場。各國的3G系統(tǒng)在設(shè)計上具有良好的通用性，3G用戶能在全球?qū)崿F(xiàn)無縫漫游[5]。3G還具有低本錢、優(yōu)質(zhì)效勞質(zhì)量、高**性及良好的平安性能等特點(diǎn)。但是，第三代移動通信系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個IMT-2000家庭，成員間存在相互兼容的問題，因此已有的移動通信系統(tǒng)不是真正意義上的個人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分地利用珍貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2Mbps的業(yè)務(wù)，等等。這些缺乏點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來移動通信開展的需要，因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問題，又能適應(yīng)未來移動通信的需求的新技術(shù)〔即新一代移動通信:ne*tgenerationmobilemunication〕是必要的REF_Ref6720\w\h[8]。第四代移動通信系統(tǒng)〔4G〕20世紀(jì)90年代末，4G的研究就已經(jīng)開場了，到現(xiàn)在已過去十幾年?，F(xiàn)在的4G在之前被稱為B3G〔Beyond3G，超3G〕技術(shù)。2000年確定了3G國際標(biāo)準(zhǔn)之后，ITU就啟動了4G的相關(guān)工作。2003年ITU對4G的關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)展定義，確定了4G的傳輸速率為1Gbit/s。在2005年10月18日完畢的ITU-RWP8F第17次會議上，ITU給B3G技術(shù)一個正式的名稱IMT-Advanced，將未來新的空中接口技術(shù)叫做IMT-Advanced技術(shù)。2007年，ITU給4G分配了新的頻譜資源。各個大國〔如中國、歐洲、美國、日本等〕、通信技術(shù)規(guī)*機(jī)構(gòu)〔如3GPP3GPP：The3rdGenerationPartnershipProject的縮寫，是領(lǐng)先的3G技術(shù)規(guī)*機(jī)構(gòu)，由歐洲的ETSI，日本的ARIB和TTC，韓國的TTA以及美國的T1在1998年12月發(fā)起成立的，旨在研究制定并推廣基于演進(jìn)的GSM核心網(wǎng)絡(luò)的3G標(biāo)準(zhǔn)，即WCDMA，TD-SCDMA，EDGE等。中國于1999年6月參加3GPP。、3GPP23GPP2：3rdGenerationPartnershipProject2的縮寫，1999年1月成立，由北美TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韓國的TTA四個標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)起，主要是制訂以ANSI-41核心網(wǎng)為根底，CDMA2000為無線接口的第三代技術(shù)規(guī)*。中國于1999年6月參加3GPP2。、IEEE等〕相互之間在移動通信技術(shù)之間的競爭也越來越劇烈了。在傳統(tǒng)蜂窩移動通信技術(shù)快速開展的同時，寬帶無線技術(shù)〔如WiMA*〕也開場提供移動性能，試圖搶占移動通信的局部市場。為了保證3G3GPP：The3rdGenerationPartnershipProject的縮寫，是領(lǐng)先的3G技術(shù)規(guī)*機(jī)構(gòu)，由歐洲的ETSI，日本的ARIB和TTC，韓國的TTA以及美國的T1在1998年12月發(fā)起成立的，旨在研究制定并推廣基于演進(jìn)的GSM核心網(wǎng)絡(luò)的3G標(biāo)準(zhǔn)，即WCDMA，TD-SCDMA，EDGE等。中國于1999年6月參加3GPP。3GPP2：3rdGenerationPartnershipProject2的縮寫，1999年1月成立，由北美TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韓國的TTA四個標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)起，主要是制訂以ANSI-41核心網(wǎng)為根底，CDMA2000為無線接口的第三代技術(shù)規(guī)*。中國于1999年6月參加3GPP2。圖2-STYLEREF1\s0SEQ圖\*ARABIC\s11：移動通信技術(shù)演進(jìn)路線介紹4G的同時，我們不得不提到LTE技術(shù)。LTE是LongTermEvolution的縮寫，LTE并不是4G技術(shù)，而是3G向4G技術(shù)開展過程中的一個過渡技術(shù)，是被稱為3.9G的全球化標(biāo)準(zhǔn)，它通過采用OFDM和MIMO作為無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)，改進(jìn)并且增強(qiáng)了3G的空中接人技術(shù)。這些技術(shù)的運(yùn)用，使得其在20MH頻譜帶寬的情況下能夠提供下行326Mbit/s與上行86Mbit/s的峰值速率。這種具有革命性的改革，使得LTE技術(shù)改善了小區(qū)邊緣位置的用戶的性能，提高小區(qū)容量值并且降低了系統(tǒng)的延遲REF_Ref13912\r\h[11]。2021年1月18日，LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced〔802.16m〕技術(shù)規(guī)*通過了ITU-R的審議，正式被確立為IMT-Advanced〔也稱4G〕國際標(biāo)準(zhǔn)，我國主導(dǎo)制定的TD-LTE-Advanced同時成為IMT-Advanced國際標(biāo)準(zhǔn)。LTE包括TD-LTE〔時分雙工〕和LTEFDD〔頻分雙工〕兩種制式，其中我國引領(lǐng)TD-LTE的開展。TD-LTE繼承和拓展了TD-SCDMA在智能天線、系統(tǒng)設(shè)計等方面的關(guān)鍵技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)，系統(tǒng)能力與LTEFDD相當(dāng)。TD-LTE-Advanced正式成為4G國際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國在移動通信標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)域再次走到了世界前列，為TD-LTE產(chǎn)業(yè)的后續(xù)開展及國際化奠定了重要根底REF_Ref10560\r\h[9]。2021年4月15日，中國移動**有線公司正式推出4G效勞，為客戶提供高速移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，一般通信速率可達(dá)10~20Mbit/s，最上下載速率可達(dá)100Mbit/s。4G是集3G與WLAN與一體、能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像且圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)。4G能夠以高達(dá)100Mbit/s的速度下載，比撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳速度可達(dá)20Mbit/s，并能滿足幾乎所有用戶對無線效勞的要求。同時，在價格方面，4G收費(fèi)與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)差不多，計費(fèi)方式還會更加靈活。通信也更加靈活，人們不僅可以隨時隨地通信，還可以雙向下載傳遞資料、照片、視頻，還可以與陌生人聯(lián)網(wǎng)打游戲。用4G，你可以感受到到比10M寬帶更好的體驗(yàn)和便捷。4G與3G相比，它的頻譜利用率更高，通信費(fèi)用更加廉價，傳輸速率更高，語言、數(shù)據(jù)、影像等多媒體通信效勞質(zhì)量更高。目前，4G已經(jīng)進(jìn)入商用時代，我們期待一個更好的移動通信系統(tǒng)的建成。下一代移動通信技術(shù)B4G〔超4G〕也已經(jīng)進(jìn)入研究當(dāng)中了。5G標(biāo)準(zhǔn)將會在4G的演進(jìn)中經(jīng)歷B4G之后誕生，在此過程中必須想法設(shè)法不斷提高頻譜利用率，抑制頻譜資源稀缺的大難題。頻譜資源稀缺與動態(tài)頻譜管理無線通信中的頻譜資源是有限的，移動通信的快速開展使得無線頻譜資源越發(fā)顯得稀缺而珍貴。由ITU發(fā)布的頻譜分配表REF_Ref29370\r\h[12]顯示無線資源的劃分非常緊缺。目前頻譜分配模式大都是靜態(tài)管理模式〔固定分配模式〕，通過發(fā)放牌照等方式將一段頻譜固定地授權(quán)給特定的用戶或特定的效勞使用，并制止其他用戶或者效勞接入已被劃分的頻譜。事實(shí)上，適合陸地移動通信的3GHz一下頻段的頻譜已經(jīng)根本分配完畢。這種靜態(tài)、固定的頻譜分配管理模式在一定程度上防止了無線電使用過程的干擾。在幾十年內(nèi)對無線通信行業(yè)的開展起到了積極作用。但隨著無線技術(shù)的快速開展，越來越多的效勞需要接入頻譜，原來的靜態(tài)分配管理模式使得頻譜資源無法得到充分利用，從而使頻譜資源越發(fā)顯得短缺。美國聯(lián)邦通信委員會〔FCC〕的一份頻譜使用調(diào)查報告REF_Ref30728\r\h[13]及美國伯克利大學(xué)無線研究中心對頻譜利用情況的調(diào)查結(jié)果〔如以下圖所示〕均說明，固定分配給授權(quán)用戶頻譜的利用率在不同時間不同地區(qū)的波動很大，從15%~85%不等REF_Ref7251\r\h[14]，一方面新的無線電技術(shù)和業(yè)務(wù)沒有可用頻譜，另一方面授權(quán)頻譜在時間和空間上存在大量空閑，可分配頻譜資源的短缺和已分配頻譜的利用率缺乏之間的矛盾越來越嚴(yán)重，全球頻譜資源使用極不平衡。頻譜資源的匱乏在很大程度上是由于不合理的分配引起的。因此，我們必須采用合理而高效的頻譜管理模式，通過提高頻譜利用率來解決此矛盾。動態(tài)頻譜管理〔DSM〕策略是解決次矛盾的有效手段。DSM技術(shù)的內(nèi)涵包括動態(tài)頻譜接入〔DynamicSpectrumAccess,DSA〕、動態(tài)頻譜共享〔DynamicSpectrumShare,DSS〕策略、動態(tài)頻譜切換〔DynamicSpectrumHandoff,DSH〕、動態(tài)頻譜感知〔DynamicSpectrumSensing〕技術(shù)等多個層面，既有設(shè)備級、鏈路級的微觀領(lǐng)域的算法實(shí)現(xiàn)問題，又有系統(tǒng)級、網(wǎng)絡(luò)級的宏觀領(lǐng)域的政策調(diào)控問題REF_Ref9794\r\h[21]。圖2-2：頻譜使用情況統(tǒng)計REF_Ref30728\r\h[13]〔幅度越大，利用率越高〕增加實(shí)例說明，頻譜的稀缺性，通過TDD頻譜分配來說明。后續(xù)增加。參考論文〔*紅杰.基于認(rèn)知無線電的動態(tài)頻譜管理理論及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].郵電大學(xué)博士學(xué)位論文，2021:1-2.〕繼續(xù)說明。移動數(shù)據(jù)流量爆炸性增長我國網(wǎng)民規(guī)模達(dá)5.64億，互聯(lián)網(wǎng)普及率為42.1%2021年1月15日，中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心〔NIC〕在京發(fā)布第31次?中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)開展?fàn)顩r統(tǒng)計報告?〔以下簡稱?報告1?〕。2021年4月發(fā)布2021年?中國移動互聯(lián)網(wǎng)開展?fàn)顩r報告?〔以下簡稱?報告2?〕。?報告1?顯示，截至2021年12月底，我國網(wǎng)民規(guī)模到達(dá)5.64億，全年共計新增網(wǎng)民5090萬人。互聯(lián)網(wǎng)普及率為42.1%，較2021年底提升3.8%。增速趨于平緩。與此同時，我國手機(jī)網(wǎng)民數(shù)量快速增長。圖2-STYLEREF1\s0SEQ圖\*ARABIC\s12：中國網(wǎng)民規(guī)模和互聯(lián)網(wǎng)普及率REF_Ref10814\r\h[1]我國手機(jī)網(wǎng)民達(dá)4.2億，智能手機(jī)網(wǎng)民達(dá)3.3億，占比79.0%?報告1?數(shù)據(jù)顯示，2021年我國手機(jī)網(wǎng)民數(shù)量為4.2億，年增長率達(dá)18.1%，遠(yuǎn)超網(wǎng)民整體增幅。此外，網(wǎng)民中使用手機(jī)上網(wǎng)的比例也繼續(xù)提升，由69.3%上升至74.5%，其第一大上網(wǎng)終端的地位更加穩(wěn)固。?報告2?數(shù)據(jù)顯示，智能手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)3.3億，在手機(jī)網(wǎng)民中占比達(dá)79.0%，成為我國移動互聯(lián)網(wǎng)開展的重要載體。2021年，我國手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模增長較多，主要是因?yàn)榇罅康投酥悄苁謾C(jī)推向市場，降低了移動智能終端的使用門檻，使更多的普通手機(jī)用戶向手機(jī)上網(wǎng)用戶轉(zhuǎn)化，尤其是偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)居民、農(nóng)村進(jìn)城務(wù)工人員、低學(xué)歷低收入群體，滿足了這些人員相對初級的上網(wǎng)需求。此外，手機(jī)應(yīng)用的不斷創(chuàng)新，滲透至網(wǎng)民購物、社交、娛樂、閱讀等日常生活各方面，吸引了越來越多的網(wǎng)民開場使用移動互聯(lián)網(wǎng)REF_Ref10929\r\h[2]。圖2-STYLEREF1\s0SEQ圖\*ARABIC\s13：中國手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模及其網(wǎng)民比率REF_Ref108