第一篇：淺談關(guān)于移動通信發(fā)展趨勢

淺談關(guān)于移動通信發(fā)展趨勢

摘要：21世紀移動通信技術(shù)和市場飛速發(fā)展，在新技術(shù)和市場需求的共同作用下，未來移動通信技術(shù)將呈現(xiàn)以下幾大趨勢：網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化，移動互聯(lián)網(wǎng)逐步形成；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)字化、寬帶化；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備智能化、小型化；應(yīng)用于更高的頻段，有效利用頻率；移動網(wǎng)絡(luò)的綜合化、全球化、個人化；各種網(wǎng)絡(luò)的融合；高速率、高質(zhì)量、低費用。這正是第四代（4G）移動通信技術(shù)發(fā)展的方法和目標。

關(guān)鍵詞：第四代移動通信（4G）；正交頻分復(fù)用；多模式終端

一、引言

移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是半導(dǎo)體、集成電路和計算機技術(shù)的發(fā)展，移動通信得到了迅速的發(fā)展。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的擴大和對性能要求的提高，促使移動通信在技術(shù)上和理論上向更高水平發(fā)展。20世紀80年代以來，移動通信已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中不可缺少并發(fā)展最快的通信方式之一。

回顧移動通信的發(fā)展歷程，移動通信的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段：第一代移動通信技術(shù)主要指蜂窩式模擬移動通信，技術(shù)特征是蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)克服了大區(qū)制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數(shù)字移動通信，使蜂窩系統(tǒng)具有數(shù)字傳輸所能提供的綜合業(yè)務(wù)等種種優(yōu)點。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統(tǒng)所擁有的各種優(yōu)點，克服了其缺點外，還能夠提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)，能提供高質(zhì)量的視頻寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)，并能實現(xiàn)全球漫游。現(xiàn)在用的大多是第二代技術(shù)，第三代技術(shù)還不太成功，但已有了第四代技術(shù)的設(shè)想。第四代移動通信系統(tǒng)（4G）標準比第三代具有更多的功能。

二、4G移動通信簡介

第四代移動通信技術(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無線服務(wù)，可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。目前正在開發(fā)和研制中的4G通信將具有以下特征：

（一）通信速度更快

由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預(yù)估，第四代移動通信系統(tǒng)的速度可達到10-20Mbit/s，最高可以達到100Mbit/s。

（二）網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬

要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對其進行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當(dāng)于W-CDMA3G

網(wǎng)絡(luò)的20倍。

（三）多種業(yè)務(wù)的完整融合

個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務(wù)無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應(yīng)能集成不同模式的無線通信——從無線局域網(wǎng)和藍牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩信號、廣播電視到衛(wèi)星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業(yè)務(wù)應(yīng)用、各種系統(tǒng)平臺間的互聯(lián)更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。

（四）智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現(xiàn)許多難以想象的功能。例如，4G手機將能根據(jù)環(huán)境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。

（五）兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點。

（六）實現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務(wù)將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。

（七）通信費用更加便宜

由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術(shù)，因此，相對其他技術(shù)來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。

三、4G移動通信的接入系統(tǒng)

4G移動通信接入系統(tǒng)的顯著特點是，智能化多模式終端（multi-modeterminal）基于公共平臺，通過各種接技術(shù)，在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（平臺）之間實現(xiàn)無縫連接和協(xié)作。在4G移動通信中，各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個公共平臺，相互協(xié)作，以最優(yōu)化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當(dāng)多模式終端接入系統(tǒng)時，網(wǎng)絡(luò)會自適應(yīng)分配頻帶、給出最優(yōu)化路由，以達到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術(shù)有：無線蜂窩移動通信系統(tǒng)（例如2G、3G）；無繩系統(tǒng)（如DECT）；短距離連接系統(tǒng)（如藍牙）；WLAN系統(tǒng)；固定無線接入系統(tǒng)；衛(wèi)星系統(tǒng)；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統(tǒng)（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術(shù)發(fā)展和市場需求變化，新的接入技術(shù)將不斷出現(xiàn)。

不同類型的接入技術(shù)針對不同業(yè)務(wù)而設(shè)計，因此，我們根據(jù)接入技術(shù)的適用領(lǐng)域、移動小區(qū)半徑和工作環(huán)境，對接入技術(shù)進行分層。

分配層：主要由平流層通信、衛(wèi)星通信和廣播電視通信組成，服務(wù)范圍覆蓋面積大。

蜂窩層：主要由2G、3G通信系統(tǒng)組成，服務(wù)范圍覆蓋面積較大。

熱點小區(qū)層：主要由WLAN網(wǎng)絡(luò)組成，服務(wù)范圍集中在校園、社區(qū)、會議中

心等，移動通信能力很有限。

個人網(wǎng)絡(luò)層：主要應(yīng)用于家庭、辦公室等場所，服務(wù)范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)連接其他網(wǎng)絡(luò)層。

固定網(wǎng)絡(luò)層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)在整個移動網(wǎng)絡(luò)中處于十分重要的位置。未來的接入系統(tǒng)將主要在以下三個方面進行技術(shù)革新和突破：為最大限度開發(fā)利用有限的頻率資源，在接入系統(tǒng)的物理層，優(yōu)化調(diào)制、信道編碼和信號傳輸技術(shù)，提高信號處理算法、信號檢測和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網(wǎng)絡(luò)性能，在接入系統(tǒng)的高層協(xié)議方面，研究網(wǎng)絡(luò)自我優(yōu)化和自動重構(gòu)技術(shù)，動態(tài)頻譜分配和資源分配技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)管理和不同接入系統(tǒng)間協(xié)作。提高和擴展IP技術(shù)在移動網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用；加強軟件無線電技術(shù)；優(yōu)化無線電傳輸技術(shù)，如支持實時和非實時業(yè)務(wù)、無縫連接和網(wǎng)絡(luò)安全。

四、4G移動通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

（一）定位技術(shù)

定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網(wǎng)絡(luò)定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統(tǒng)中，移動終端可能在不同系統(tǒng)（平臺）間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現(xiàn)移動終端在不同系統(tǒng)（平臺）間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質(zhì)量的移動通信的前提和保障。

（二）切換技術(shù)

切換技術(shù)適用于移動終端在不同移動小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術(shù)是未來移動終端在眾多通信系統(tǒng)、移動小區(qū)之間建立可靠移動通信的基礎(chǔ)和重要技術(shù)。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統(tǒng)中，切換技術(shù)的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。

（三）軟件無線電技術(shù)

在4G移動通信系統(tǒng)中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術(shù)，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術(shù)能夠?qū)⒛M信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調(diào)制解調(diào)和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統(tǒng)，以實現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應(yīng)用軟件無線電技術(shù)，一個移動終端，就可以實現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術(shù)有參數(shù)控制軟件無線電系統(tǒng)。

（四）智能天線技術(shù)

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，能滿足數(shù)據(jù)中心、移動IP網(wǎng)絡(luò)的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強特殊范圍內(nèi)想要的信號，這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。

（五）交互干擾抑制和多用戶識別

待開發(fā)的交互干擾抑制和多用戶識別技術(shù)應(yīng)成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統(tǒng)，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收機的高質(zhì)量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需

求，還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術(shù)的組合將大大減少網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的部署，確保業(yè)務(wù)質(zhì)量的改善。

（六）新的調(diào)制和信號傳輸技術(shù)

在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落（frequency-selectivefading）。為提高信號性能，研究和發(fā)展智能調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）、自適應(yīng)均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術(shù)，來獲取更好的信號能量噪聲比。

五、OFDM技術(shù)在4G中的應(yīng)用

若以技術(shù)層面來看，第三代移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，第四代移動通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交頻分復(fù)用（Orthogonal Freqency Division Multiplexer，OFDM）最受矚目，特別是有不少專家學(xué)者針對OFDM技術(shù)在移動通信技術(shù)上的應(yīng)用，提出相關(guān)的理論基礎(chǔ)。例如無線區(qū)域環(huán)路（WLL）、數(shù)字音訊廣播（DAB）等，都將在未來采用OFDM技術(shù)，而第四代移動通信系統(tǒng)則計劃以O(shè)FDM為核心技術(shù)，提供增值服務(wù)。

在時代交替之際，舊有系統(tǒng)之整合與升級是產(chǎn)業(yè)關(guān)心的話題，目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統(tǒng)；而未來則是CDMA如何與OFDM技術(shù)相結(jié)合。可以預(yù)計，CDMA絕對不會在第四代移動通信系統(tǒng)中消失，而是成為其應(yīng)用技術(shù)的一部份，或許未來也會有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生，前文所提到的數(shù)字音訊廣播，其實它真正運用的技術(shù)是OFDM/FDMA的整合技術(shù)，同樣是利用兩種技術(shù)的結(jié)合。因此未來以O(shè)FDM為核心技術(shù)的第四代移動通信系統(tǒng)，也將會結(jié)合兩項技術(shù)的優(yōu)點，一部份將是以CDMA的延伸技術(shù)。

六、結(jié)束語

對于現(xiàn)在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人類有史以來最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)。總的來說，要順利、全面地實施4G通信，還將可能遇到一些困難。

首先，人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說最高可達到100Mbit/s，但手機的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制。據(jù)有關(guān)行家分析，4G手機將很難達到其理論速度。

其次，4G的發(fā)展還將面臨極大的市場壓力。有專家預(yù)測，在10年以后，2G的多媒體服務(wù)將進入第三個發(fā)展階段，此時覆蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那時，整個行業(yè)正在消化吸收第三代技術(shù)，對于4G技術(shù)的接受還需要一個逐步過渡的過程。

因此，在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，使移動通信從3G逐步向4G過渡。

第二篇：移動通信發(fā)展趨勢

移動通信的發(fā)展往往都是現(xiàn)有技術(shù)的不足對滿足客戶需求的局限性來驅(qū)動的，也就是說它的發(fā)展是為了解決現(xiàn)存技術(shù)的局限性來更好地滿足客戶的需求。所以，未來移動通信將朝著以下六個方向發(fā)展：

1． 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)化，分組化

無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的逐年增加，預(yù)示著無線數(shù)據(jù)成為移動通信的一個主要發(fā)展方向；移動通信演進的下一階段是向無線數(shù)據(jù)乃至個人移動多媒體轉(zhuǎn)移，這一進展已經(jīng)開始，并將成為未來重要的增長點。

2． 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶化

無線傳輸速度的提高的一個重要的因素就是網(wǎng)絡(luò)帶寬，未來移動通信要想實現(xiàn)高速傳輸?shù)哪繕司鸵W(wǎng)絡(luò)寬帶化的方向發(fā)展。

3． 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化

移動網(wǎng)絡(luò)由單純地傳遞和交換信息，逐步向存儲和處理信息的智能化發(fā)展，移動智能網(wǎng)由此而生。移動智能網(wǎng)是在移動網(wǎng)絡(luò)中引人智能網(wǎng)功能實體，以完成對移動呼叫的智能控制的一種網(wǎng)絡(luò)，是一種開放性的智能平臺，它使電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者能夠方便、快速、經(jīng)濟、有效地提供客戶所需的各類電信新業(yè)務(wù)，使客戶對網(wǎng)絡(luò)有更強的控制功能，能夠方便靈活地獲取所需的信息。所以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化也是一個必然趨勢。

4． 更高的頻段

從第一代的模擬移動電話，到第二代的數(shù)字移動網(wǎng)絡(luò)，再到將來的第三代移動通信系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)使用的無線頻段遵循一種由低到高的發(fā)展趨勢，所以未來比將朝著更高的頻段進行利用。

5． 更有效利用頻率無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動通信的飛速發(fā)展，頻譜資源有限和移動用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳，出現(xiàn)了“頻率嚴重短缺”的現(xiàn)象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術(shù)和開發(fā)新頻段。主要通過多信道共用、頻率復(fù)用和波道窄帶化等技術(shù)實現(xiàn)頻率的有效利用。

6． 網(wǎng)絡(luò)趨于融合、走向統(tǒng)一

第三代系統(tǒng)的主要目標是將包括衛(wèi)星在內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)融合為可以替代眾多網(wǎng)絡(luò)功能的統(tǒng)一系統(tǒng)，它能夠提供寬帶業(yè)務(wù)并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。

技術(shù)的發(fā)展、市場需求的變化、市場競爭的加劇以及市場管制政策的放松將使計算機網(wǎng)、電信網(wǎng)、電視網(wǎng)等加快融合為一體，寬帶IP技術(shù)成為三網(wǎng)融合的支撐和結(jié)合點。未來的網(wǎng)絡(luò)將向?qū)拵Щ⒅悄芑€人化方向發(fā)展，形成統(tǒng)一的綜合寬帶通信網(wǎng)。

第三篇：第四代移動通信的發(fā)展趨勢

對第四代移動通信技術(shù)（4G）的學(xué)習(xí)和認識

前言：

2013年12月4日下午，工業(yè)和信息化部正式發(fā)放4G牌照，宣告我國通信行業(yè)進入4G時代。如果說2G、3G通信對于人類信息化的發(fā)展是微不足道的話，那么未來的4G通信卻給了人們真正的溝通自由，并徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞缴踔辽鐣螒B(tài)。移動通信已經(jīng)經(jīng)歷了三代發(fā)展歷程，每一代的發(fā)展都基于技術(shù)的突破和觀念的創(chuàng)新。第一代移動通信從發(fā)明蜂窩概念開始，通過頻率復(fù)用增大了系統(tǒng)容量，實現(xiàn)了語音移動通信；第二代移動通信用數(shù)字技術(shù)取代模擬技術(shù)，增加了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；第三代移動通信的頻帶利用率更高，每用戶比特速率更大，并使移動通信與Internet進一步融合，為移動中的人們提供廣泛的基于ip的多媒體業(yè)務(wù)。未來移動通信的目標是為每個人提供綜合的廣帶業(yè)務(wù)，并在業(yè)務(wù)獲得及網(wǎng)絡(luò)性能上提供前所未有的靈活性。

關(guān)鍵詞：第四代移動通信關(guān)鍵技術(shù) 移動通信發(fā)展歷程：

移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是半導(dǎo)體、集成電路和計算機技術(shù)的發(fā)展，移動通信得到了迅速的發(fā)展。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的擴大和對性能要求的提高，促使移動通信在技術(shù)上和理論上向更高水平發(fā)展。20世紀80年代以來，移動通信已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中不可缺少并發(fā)展最快的通信方式之一。目前移動通信已成為當(dāng)代通信領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展?jié)摿ψ畲蟆⑹袌銮熬白顝V的熱點技術(shù)。全球已具有相當(dāng)規(guī)模的移動通信標準有GSM、CDMA和TDMA三大分支，每個分支都在搶占市場。回顧移動通信的發(fā)展歷程，移動通信的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個發(fā)展階段：

1、第一代移動通信技術(shù)（1G）

第一代移動通信技術(shù)簡稱1G，技術(shù)種類為AMPS，也就是類比式移動電話系統(tǒng)，是最早期的移動電話系統(tǒng)，它的傳輸速率無法提供資料傳輸，主要是提供一般語音通訊服務(wù)。例如大哥大。1G主要采用的是模擬技術(shù)和頻分多址（FDMA）技術(shù)。由于受到傳輸帶寬的限制，不能進行移動通信的長途溫游，只能是一種區(qū)域性的移動通信系統(tǒng)。第一代移動通信技術(shù)有多種制式，我國主要采用的是TACS。第一代移動通信技術(shù)有很多不足之處，比如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、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。

2、第二代移動通信技術(shù)（2G）

第二代移動通信技術(shù)簡稱2G，語音加低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，基本是電話和短信。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)。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)。它克服了模擬移動通信系統(tǒng)的弱點，話音質(zhì)量、保密性能得到大的提高，并可進行省內(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，移動通信標準不統(tǒng)一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進行漫游，因而無法進行全球漫游，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，也無法實現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù)如移動的多媒體業(yè)務(wù)。

3、第三代移動通信技術(shù)（3G）

與從前以模擬技術(shù)為代表的第一代和目前大部分還在使用的第二代移動通信技術(shù)相比，3G將有更寬的帶寬，其傳輸速度最低為384K，最高為2M，帶寬可達5MHz以上。不僅能傳輸話音，還能傳輸數(shù)據(jù)，從而提供快捷、方便的無線應(yīng)用，如無線接入Internet。能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和寬帶多媒體服務(wù)是第三代移動通信的另個主要特點。第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)能將高速移動接入和基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)結(jié)合起來，提高無線頻率利用效率。提供包括衛(wèi)星在內(nèi)的全球覆蓋并實現(xiàn)有線和無線以及不同無線網(wǎng)絡(luò)之間業(yè)務(wù)的無縫連接。滿足多媒體業(yè)務(wù)的要求，從而為用戶提供更經(jīng)濟、內(nèi)容更豐富的無線通信服務(wù)。但第三代移動通信仍是基于地面、標準不的區(qū)域性通信系統(tǒng)。雖然第三代移動通信可以比現(xiàn)有傳輸率快上千倍，但是未來仍無法滿足多媒體的通信需求。第四代移動通信技術(shù)（4G）簡介

4G是第四代移動通訊技術(shù)的簡稱，G是generation（一代）的簡稱。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比目前的撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。而在用戶最為關(guān)注的價格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價格方面不相上下，而且計費方式更加靈活機動，用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務(wù)。第四代移動通信技術(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動通信標準比第三代標準具有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無線服務(wù)，可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信和平流層通信），能夠提供定位定時，數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。此外，對全速移動用戶能提供150 Mb／s的高質(zhì)量影像服務(wù)，將首次實現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸。他包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng)、移動廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)（基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)）。其廣帶無線局域網(wǎng)（WLAN）能與B-ISDN和ATM兼容，實現(xiàn)廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(wǎng)（IBCN），他還能提供信息之外的定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。

第四代移動通信技術(shù)產(chǎn)生的背景

隨著人們的生活空間、活動空間和參與領(lǐng)域在不斷地擴大，對手機的功能要求，已不僅僅是對話和通信，還有許許多多其他方面的功能。要實現(xiàn)這些功能，就必須要有新型的通信技術(shù)來做保證，在這種情況下各種新興的通信技術(shù)就應(yīng)運而生了，但是，因為各個通信商家的利益得不到很好的協(xié)調(diào)，這些新興的通信技術(shù)如今被分化成了三大陣營。然而，統(tǒng)一的呼聲在業(yè)界仍然留存，希望在未來能夠統(tǒng)一。這種趨勢迫使人們考慮新一代的系統(tǒng)，它能在所有的環(huán)境和各種移動狀態(tài)中傳送無線多媒體服務(wù)，滿足用戶服務(wù)質(zhì)量(QoS)的要求。

從移動通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率的比較來看，第一代模擬式僅提供語音服務(wù)；第二代數(shù)字式移動通信系統(tǒng)傳輸速率也只有9.6kbit/s，最高可達32kbit/s，如PHS；而第三代移動通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率可達到2Mbit/s；預(yù)計，第四代移動通信技術(shù)可以達到10Mbit/s至20Mbit/s。雖然第三代移動通信技術(shù)可以比現(xiàn)有傳輸速率快上千倍，但是未來仍無法滿足多媒體的通信需求，第四代移動通信技術(shù)的提出便是希望能滿足更大的頻寬需求。

第四代移動通信技術(shù)與第三代移動通信技術(shù)都是為未來無線通信服務(wù)的，將多媒體包括語音、數(shù)據(jù)、影像等大量信息透過寬頻的信道傳送出去，我們暫時將第四代移動通信技術(shù)稱之為“多媒體移動通信(Multi-Mobile Communication)”，通常也簡稱為4G。第四代移動通信不僅是為了因應(yīng)用戶數(shù)的增加，更重要的是，必須要因應(yīng)多媒體的傳輸需求，當(dāng)然還包括通信品質(zhì)的要求。總的來說，必須可以容納龐大的用戶數(shù)、改善現(xiàn)有通信品質(zhì)以及達到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆５谒拇苿油ㄐ畔到y(tǒng)在業(yè)務(wù)、功能、頻帶上都將不同于第三代系統(tǒng)，第四代移動通信的概念也可稱為寬帶接入和分布式網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng))。另外，第四代移動通信將在不同的固定和無線平臺和跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)運行中提供無線服務(wù)，可以在任何地方寬帶接入因特網(wǎng)，包含衛(wèi)星通信，能提供信息通信之外的定位、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。同時，第四代移動通信系統(tǒng)將是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。

可以肯定的是，隨著互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展4G也會繼續(xù)高速發(fā)展；電腦日趨小型化、簡便化，最終將所有技術(shù)整合為一個類似PDA的產(chǎn)品；衛(wèi)星通信和空間技術(shù)會成為常用技術(shù)。而移動通信應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)，如更高頻寬的應(yīng)用、智能信號處理技術(shù)、業(yè)務(wù)功能綜合能力、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及衛(wèi)星技術(shù)等亦急速發(fā)展。第四代移動通信系統(tǒng)技術(shù)與第三代移動通信系統(tǒng)技術(shù)相比，除了通信速度大為提高之外,還可以借助IP進行通話。第四代移動通信技術(shù)的國際標準化作業(yè),將由國際電聯(lián)的無線部門負責(zé)實施。如今，第四代蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（4G）正向人們走來，它提供的移動數(shù)據(jù)通信速率可達100Mbps甚至更高。

3G不成熟導(dǎo)致4G出臺，3G技術(shù)發(fā)展至今仍不是很成熟。目前，3G還缺乏全球統(tǒng)一標準，即使是在美國，也存在三種互不兼容的規(guī)范；3G所運用的語音交換架構(gòu)仍承襲了第二代（2G）的電路交換，而不是純IP方式；被人們炒得沸沸揚揚的流媒體（視頻）應(yīng)用也不盡如人意——猶如放幻燈片；更為重要的一點是，它的數(shù)據(jù)傳輸率只接近于普通撥號接入的水平，更趕不上DSL。

3G開發(fā)之初，人們對其數(shù)據(jù)通信功能寄予厚望，但事實上開發(fā)3G主要受經(jīng)濟因素的驅(qū)動，即為了盡早推向市場，容納更多的窄帶語音應(yīng)用。迄今為止，人們?nèi)砸曂瞥龅?G系統(tǒng)為測試版本，很多功能沒能真正實現(xiàn)，3G也無法做到當(dāng)初開發(fā)人員對它的功能性要求。如今3G的數(shù)據(jù)傳輸率已有所提高，但要快速傳輸較大的電子郵件附件，仍然不具備足夠的帶寬，更不可能實現(xiàn)蜂窩電話開發(fā)商早期所宣揚的，以廣播電視的質(zhì)量提供流式音/視頻服務(wù)。有別于以往的無線通信系統(tǒng)，4G將能夠提供全息錄音、遠程控制卡以及移動虛擬現(xiàn)實等功能。4G將不僅僅應(yīng)用于蜂窩電話通信領(lǐng)域，日本及歐洲一些移動運營商正在開發(fā)相關(guān)增值服務(wù)，而美國的固定無線通信服務(wù)商則試圖通過改變網(wǎng)絡(luò)靈活性向4G過渡。另外，4G將融合新型無線LAN技術(shù)，因為無線LAN技術(shù)提供的速率已接近4G的水平。4G可以是移動寬帶系統(tǒng)（MBS）雖然人們現(xiàn)在才談?wù)?G，但對其醞釀開發(fā)卻是十多前年的事。歐洲早在上世紀90年代就在進行相關(guān)研究，現(xiàn)在的核心問題是如何開發(fā)更高數(shù)據(jù)傳輸率的技術(shù)，以適應(yīng)未來移動通信的需求。目前，最先進的4G方案是在歐盟領(lǐng)導(dǎo)下由眾多公司和大學(xué)協(xié)作開發(fā)的移動寬帶系統(tǒng)（MBS）。MBS的目標是使蜂窩系統(tǒng)具備低時延、高QoS保證，數(shù)據(jù)傳輸率達到OC-3（155M）的水平，比現(xiàn)行速率要快數(shù)千倍。

目前正在推廣使用和進一步研制中的4G通信將具有以下特征：

（一）通信速度更快

由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預(yù)估，第四代移動通信系統(tǒng)的速度可達到10-20Mbit/s，最高可以達到100Mbit/s。理論上能以100M的速度下載，以20M的速度上傳。從目前全球范圍4G網(wǎng)絡(luò)測試和運行的結(jié)果看，4G網(wǎng)絡(luò)速度大致可比3G網(wǎng)絡(luò)快10倍，意味著能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，與高清晰度電視不相上下。網(wǎng)絡(luò)頻譜寬運營商在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進行了大幅度的改造和研究，以求4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的蜂窩系統(tǒng)高出許多，預(yù)計相當(dāng)于3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。

（二）網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬

要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對其進行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當(dāng)于WCDMA 3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。

（三）多種業(yè)務(wù)的完整融合

個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務(wù)無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應(yīng)能集成不同模式的無線通信——從無線局域網(wǎng)和藍牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩信號、廣播電視到衛(wèi)星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業(yè)務(wù)應(yīng)用、各種系統(tǒng)平臺間的互聯(lián)更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。

（四）智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化。

（五）兼容性能更平滑 技術(shù)融合強

4G不再局限于電信行業(yè)，還可以應(yīng)用于金融、醫(yī)療、教育、交通等行業(yè)，使局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣播網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等能夠融為一體組成一個通播網(wǎng)，無論使用什么終端，都可享受高品質(zhì)的信息服務(wù)，向?qū)拵o線化和無線寬帶化演進.要使4G通信盡快地被人們接受，還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點。

（六）實現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務(wù)將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。增值服務(wù)多。3G移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，4G則以正交多任務(wù)分頻技術(shù)(OFDM)最受矚目，利用這種技術(shù)可以實現(xiàn)例如無線區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等方面的無線通信增值服務(wù)。

（七）通信費用更加便宜

由于4G通信解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信，因此4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。不過現(xiàn)階段的4G資費高還是遭到了吐槽：一晚忘關(guān)連接 房子就得歸移動 4G移動通信主要技術(shù)要求：

（1）通信速度提高，數(shù)據(jù)率超過UMTS，上網(wǎng)速率從2 Mb／s提高到100 Mb／s。

（2）以移動數(shù)據(jù)為主面向Internet大范圍覆蓋高速移動通信網(wǎng)絡(luò)，改變了以傳統(tǒng)移動電話業(yè)務(wù)為主設(shè)計移動通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計觀念。

（3）采用多天線或分布天線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及終端形式，支持手機互助功能，采用可穿戴無線電，可下載無線電等新技術(shù)。

（4）發(fā)射功率比現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)降低10～100倍，能夠較好地解決電磁干擾問題。

（5）支持更為豐富的移動通信業(yè)務(wù)，包括高分辨率實時圖像業(yè)務(wù)、會議電視虛擬現(xiàn)實業(yè)務(wù)等，使用戶在任何地方可以獲得任何所需的信息服務(wù)，且服務(wù)質(zhì)量得到保證。

第四代移動通信技術(shù)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。4G移動通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

1、定位技術(shù)

定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法，它主要分為基于移動終端定位、基于移動網(wǎng)絡(luò)定位或者混合定位三種方式，在4G移動通信系統(tǒng)中，移動終端可能在不同系統(tǒng)（平臺）間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現(xiàn)移動終端在不同系統(tǒng)（平臺）間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質(zhì)量的移動通信的前提和保障。

2、切換技術(shù)

切換技術(shù)適用于移動終端在不同移動小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術(shù)是未來移動終端在眾多通信系統(tǒng)、移動小區(qū)之間建立可靠移動通信的基礎(chǔ)和重要技術(shù)。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統(tǒng)中，切換技術(shù)的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。

3、軟件無線電技術(shù)

在4G移動通信系統(tǒng)中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術(shù)，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術(shù)能夠?qū)⒛M信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調(diào)制解調(diào)和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統(tǒng)，以實現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應(yīng)用軟件無線電技術(shù)，一個移動終端，就可以實現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術(shù)有參數(shù)控制軟件無線電系統(tǒng)。軟件無線電是將標準化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)一通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現(xiàn)各類無線電通信系統(tǒng)的一種開放式結(jié)構(gòu)的技術(shù)。通過不同軟件程序，在硬件平臺上實現(xiàn)在不同系統(tǒng)中利用單一終端漫游。其核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A/D和D/A變換器，盡可能多地用軟件來定義無線功能。其軟件系統(tǒng)包括各類無線信令規(guī)則與處理軟件、信號流變換軟件、調(diào)制解調(diào)算法軟件、信道糾錯編碼軟件、信源編碼軟件等。軟件無線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號處理硬件（DSPH）、現(xiàn)場可編程器件（FPGA）、數(shù)字信號處理（DSP）等。

4、智能天線(SA)與多入多出天線(MIMO)技術(shù)

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，能滿足數(shù)據(jù)中心、移動IP網(wǎng)絡(luò)的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強特殊范圍內(nèi)想要的信號，這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等功能，被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線成形波束可在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強特殊范圍內(nèi)想要的信號，既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。其基本原理是在無線基站端使用天線陣和相干無線收發(fā)信機來實現(xiàn)射頻信號的收發(fā)，同時，通過基帶數(shù)字信號處理器，對各天線鏈路上接收到的信號按一定算法進行合并，實現(xiàn)上行波束賦形。目前，智能天線的工作方式主要有全自適應(yīng)方式和基于預(yù)多波束的波束切換方式。全自適應(yīng)智能天線雖然從理論上講可以達到最優(yōu)，但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量，計算量大，信道模型簡單，收斂速度較慢，在某些情況下甚至可能出現(xiàn)錯誤收斂等缺點，實際信道條件下，當(dāng)干擾較多、多徑嚴重，特別是信道快速時變時，很難對某一用戶進行實時跟蹤。在基于預(yù)多波束的切換波束工作方式下，全空域被一些預(yù)先計算好的波束分割覆蓋，各組權(quán)值對應(yīng)的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會有一些重疊，接收時的主要任務(wù)是挑選一個作為工作模式，與自適應(yīng)方式相比它顯然更容易實現(xiàn)，是未來智能天線技術(shù)發(fā)展的方向。

多入多出天線MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系統(tǒng)，該技術(shù)最早是由馬克尼（Guglielmo Marconi）于1908年提出的，它利用多天線來抑制信道衰落。根據(jù)收發(fā)兩端天線數(shù)量，相對于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系統(tǒng)，MIMO還可以包括SIMO(Sin gle-Input Multi-ple-Output)系統(tǒng)和MISO(Multiple-Input Single-Output)系統(tǒng)。信道容量隨著天線數(shù)量的增大而線性增大，利用MIMO信道可成倍地提高無線信道容量，在不增加帶寬和天線發(fā)送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍地提高。

利用MIMO技術(shù)可以提高信道的容量，同時也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率。前者是利用MIMO信道提供的空間復(fù)用增益，后者是利用MIMO信道提供的空間分集增益。實現(xiàn)空間復(fù)用增益的算法主要有貝爾實驗室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。ML算法具有很好的譯碼性能，但是復(fù)雜度比較大，對于實時性要求較高的無線通信不能滿足要求。ZF算法簡單容易實現(xiàn)，但是對信道的信噪比要求較高。性能和復(fù)雜度最優(yōu)的就是BLAST算法。該算法實際上是使用ZF算法加上干擾刪除技術(shù)得出的。目前MIMO技術(shù)領(lǐng)域另一個研究熱點就是空時編碼。常見的空時碼有空時塊碼、空時格碼。空時碼的主要思想是利用空間和時間上的編碼實現(xiàn)一定的空間分集和時間分集，從而降低信道誤碼率。MIMO系統(tǒng)在一定程度上可以利用傳播中多徑分量，也就是說MIMO可以抗多徑衰落，但是對于頻率選擇性深衰落，MIMO系統(tǒng)依然是無能為力。目前解決MIMO系統(tǒng)中的頻率選擇性衰落的方案一般是利用均衡技術(shù)，還有一種是利用OFDM。大多數(shù)研究人員認為OFDM技術(shù)是4G的核心技術(shù)，4G需要極高頻譜利用率的技術(shù)，而OFDM提高頻譜利用率的作用畢竟是有限的，在OFDM的基礎(chǔ)上合理開發(fā)空間資源，也就是MIMO+OFDM，可以提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。另外ODFM由于碼率低和加入了時間保護間隔而具有極強的抗多徑干擾能力。由于多徑時延小于保護間隔，所以系統(tǒng)不受碼間干擾的困擾，這就允許單頻網(wǎng)絡(luò)(SFN)可以用于寬帶OFDM系統(tǒng)，依靠多天線來實現(xiàn)，即采用由大量低功率發(fā)射機組成的發(fā)射機陣列消除陰影效應(yīng)，來實現(xiàn)完全覆蓋。

5、交互干擾抑制和多用戶識別

待開發(fā)的交互干擾抑制和多用戶識別技術(shù)應(yīng)成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統(tǒng)，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收譏的高質(zhì)量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求，還能增加覆蓋范圍，交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術(shù)的組合將大大減少網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的部署，確保業(yè)務(wù)質(zhì)量的改善。

6、可重構(gòu)性/自愈網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)智能處理器用在4G無線網(wǎng)絡(luò)時，它們將能夠處理節(jié)點故障或基站超載。網(wǎng)絡(luò)各部分采用基于知識解答裝置，將能夠糾正網(wǎng)絡(luò)故障，這種基于知識解答裝置安放在無線網(wǎng)絡(luò)控制器上。

7、新的調(diào)制和信號傳輸技術(shù)

在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落（frequency-selective fading）。為提高信號性能，研究和發(fā)展智能調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）、自適應(yīng)均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術(shù)，來獲取更好的信號能量噪聲比。

8、信道傳輸

頻譜資源是一種有限的資源，在4G系統(tǒng)中，我們一方面要采用有效的措施提高頻譜利用率，另一方面我們要開發(fā)新的頻譜資源。因此，研究高頻段寬帶信號傳輸特性就變得非常重要。歐洲的AWACS項目研究寬帶無線接入系統(tǒng)在17-19GHz頻段內(nèi)的傳輸特性；SAMBA項目研究接入系統(tǒng)在30-40GHz頻段內(nèi)的傳輸特性；MEDIAN項目研究寬帶無線接入系統(tǒng)在69GHz頻段內(nèi)的傳輸特性。

9、系統(tǒng)管理資源

在高速移動通信手統(tǒng)中，不僅頻率資源限制移動用戶信號的傳輸速率，而且基站和終端的發(fā)射功率也限制了用戶的傳輸速率，因此，采用一種好的無線資源管理策略，它可以檢測可用的資源以及信號的質(zhì)量，然后根據(jù)不同用戶、不同業(yè)務(wù)質(zhì)量要求動態(tài)的分配頻率資源和信號發(fā)射功率，這樣可以大大提高系統(tǒng)的性能。4G的技術(shù)特點

4G是多功能集成寬帶移動通信系統(tǒng)，比3G更接近于個人通信。其特點主要有：（1）高速率。4G的信息傳輸速率要比3G高一個等級，從2Mbit/s提高到10Mbit/s。

（2）靈活性強。4G擬采用智能技術(shù)，可自適應(yīng)地進行資源分配。采用智能信號處理技術(shù)對信道條件不同的各種復(fù)雜環(huán)境進行信號的正常收發(fā)。有很強的智能性、適應(yīng)性和靈活性。（3）兼容性好。目前ITU承認的、已有相當(dāng)規(guī)模的移動通信標準有GSM、CDMA和TDMA三大分支，可通過4G標準的制定來解決兼容問題。

（4）用戶共存性。4G能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況和信道條件進行自適應(yīng)處理，使低、高速用戶和各種用戶設(shè)備能夠并存與互通從而滿足多類型用戶的需求。

（5）業(yè)務(wù)多樣性。未來通信中所需的是多媒體通信：個人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等將結(jié)合成一個整體。4G能提供各種標準的通信業(yè)務(wù)，滿足寬帶和綜合多種業(yè)務(wù)需求。（6）技術(shù)基礎(chǔ)較好。4G將以幾項突破性技術(shù)為基礎(chǔ)，如OFDM、無線接入、軟件無線電等，能大幅提高頻率使用效率和系統(tǒng)可實現(xiàn)性。

（7）隨時隨地的移動接入。4G利用無線接入技術(shù)，提供話音、高速信息業(yè)務(wù)、廣播及娛樂等多媒體業(yè)務(wù)接入方式，用戶可隨時隨地接入系統(tǒng)。（8）自治的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。4G網(wǎng)絡(luò)將是一個完全自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。可自動管理、動態(tài)改變自己的結(jié)構(gòu)以滿足系統(tǒng)變化和發(fā)展的要求。4G的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

4G系統(tǒng)針對各種不同業(yè)務(wù)的接入系統(tǒng)，通過多媒體接入連接到基于IP的核心網(wǎng)中。基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使用戶可實現(xiàn)在3G、4G、WLAN及固定網(wǎng)間無縫漫游。4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層：物理網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層。物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路由選擇功能，中間環(huán)境層的功能有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量映射、地址變換和完全性管理等。物理網(wǎng)絡(luò)層與中間環(huán)境層及其應(yīng)用環(huán)境之間的接口是開放的，使發(fā)展和提供新的服務(wù)變得更容易，提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務(wù)，并運行于多個頻帶，這一服務(wù)能自適應(yīng)于多個無線標準及多模終端，跨越多個運營商和服務(wù)商，提供更大范圍服務(wù)。4G網(wǎng)絡(luò)有如下特征：

（1）支持現(xiàn)有的系統(tǒng)和將來系統(tǒng)通用接入的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；

（2）與Internet集成統(tǒng)一，移動通信網(wǎng)僅僅作為一個無線接入網(wǎng)；（3）具有開放、靈活的結(jié)構(gòu)，易于擴展；

（4）是一個可重構(gòu)的、自組織的、自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)；

（5）智能化的環(huán)境，個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務(wù)無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求；

（6）用戶在高速移動中，能夠按需接入系統(tǒng)，并在不同系統(tǒng)無縫切換，傳送高速多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；

（7）支持接入技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)各自獨立發(fā)展。

第四代移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)可以由下而上分為：物理層、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)層、應(yīng)用層等3層。物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和選路功能；中間環(huán)路層作為橋接層提供QoS映射、地址轉(zhuǎn)換、安全管理等。物理網(wǎng)絡(luò)層與中間環(huán)路層之間也可以提供開放式接口，用于提供其他服務(wù)。4G應(yīng)用

想象一下你正坐在綠樹成蔭的公園草坪上，用平板電腦看著流暢的高清電視。想象一下這時媽媽來電話了，你把節(jié)目暫停后轉(zhuǎn)成和媽媽進行視頻通話。第四代（4G）無線網(wǎng)絡(luò)將提供了10倍的速度提升，這樣的速度提升使得無線運營商將來會用與此類似的美好情景俘獲你的想象力和銀子，用新酷或者增強的應(yīng)用來引誘你。實時移動視頻

現(xiàn)在很多信號更強手機都配有能攝像的高級攝像頭，這樣的話把視頻應(yīng)用引入移動網(wǎng)絡(luò)就不足為奇了。在初期大家可能只是簡單的用Apple的iPhone或者使用基于Google Android系統(tǒng)的設(shè)備上傳自家寶寶的一段視頻。但也有專業(yè)的應(yīng)用提供者，如QiK，提供支持手機到互聯(lián)網(wǎng)的在線視頻流服務(wù)，理論上可以把任何帶著智能手機的人立刻變成現(xiàn)場新聞記者。盡管這樣的服務(wù)不會吸引到所有的人，但專業(yè)的廣播團隊一定會在4G服務(wù)可用后轉(zhuǎn)而用之。至少在理論上，正在建設(shè)的4G網(wǎng)絡(luò)WiMax和LTE比起衛(wèi)星的Trunk（端口匯聚）處理起廣播級品質(zhì)的數(shù)據(jù)來會成本更低且更快。開發(fā)者諾曼創(chuàng)新公司提供的基于WiMax的調(diào)制解調(diào)器，可以安裝在專業(yè)的攝像機后部，這樣就不需要現(xiàn)場有衛(wèi)星連線了。

終端上自帶前置攝像頭的產(chǎn)品比如三星的新型MID，Mondi和即將推出的HTC EVO 4G（這兩款產(chǎn)品都支持Clearwire或Sprint的WiMax網(wǎng)絡(luò)），預(yù)示了使用Skype或OoVoo等服務(wù)的個人視頻會議的蓬勃發(fā)展。由于Verizon近來在它的終端上支持了Skype，更多的人將會有可能使用這個流行的VoIP工具中的視頻功能。在線游戲 我們認為游戲玩家們會對4G服務(wù)的速度和移動性有強烈的熱情。長期來看，在線玩家有可能是4G WiFi路由器的最大用戶群，像是Sprint的Overdrive和Clearwire的Clear Spot就是通過使用小型WiFi網(wǎng)絡(luò)快速接收4G信號然后將其轉(zhuǎn)到游戲終端。大部分的游戲平臺都支持WiFi連接，你可以很容易地使用便攜式調(diào)制解調(diào)器與5到8個（視你購買的調(diào)節(jié)解調(diào)器而定）不同的設(shè)備分享4G連接。在一些服務(wù)比如使用微軟的Xbox Live上使用便攜式的“口袋站點”路由器就可以玩轉(zhuǎn)臨時的游戲聚會，這是一個明顯應(yīng)用4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的方式。同時，4G網(wǎng)絡(luò)對潛伏期的改善似乎也是專門為在線游戲定制的，因為對于在線游戲玩家來說更快的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度意味著生死（虛擬的）差異。Sprint HTC EVO 4G WiMax手機內(nèi)裝了WiFi路由器，它可以支持8個額外的設(shè)備，使得此款手機可以用做便攜式寬帶集線器來聚集游戲玩家。基于云計算的應(yīng)用

使用擴容的4G網(wǎng)絡(luò)將使得云計算--用于在線存儲的數(shù)據(jù)和應(yīng)用--比今天更加吸引人，尤其是對企業(yè)里的專業(yè)人員來說他們需要接入網(wǎng)上交易繁忙的應(yīng)用，如Salesforce.com的CRM平臺和很多實時合作平臺。如果從云到移動設(shè)備的寬帶傳輸?shù)墓艿雷兇?0倍，云服務(wù)對于移動用戶來說在可靠性，功能性和安全性方面都會有顯著的改善。

也許你并不認同Hulu和Netflix是基于云的視頻服務(wù)，而且也許他們可能不管它叫做“云計算”，但各類的消費者都有可能大量的使用更加快速的無線連接在像Hulu.com和Netflix.com這樣的站點看未刪節(jié)的電視節(jié)目和電影。

很多大學(xué)已經(jīng)在探索更多的能把4G網(wǎng)絡(luò)和便攜電腦或平板電腦，如Apple的iPad，進行融合方法來取代實物教科書。

雜志和報紙出版社希望4G連接和新產(chǎn)品的設(shè)計（如iPad）能使得他們對提供更多元素如視頻和圖片的高級內(nèi)容收費，這就要求比3G連接更快的寬帶連接以用于為電子書閱讀器如Amazon的Kindle上傳數(shù)字書籍。應(yīng)用增強現(xiàn)實技術(shù)導(dǎo)航

Junaio為移動設(shè)備提供的增強現(xiàn)實技術(shù)。想象一個這樣的場景：JunaioNavigation，通常都是和譬如Google Maps捆綁在一起的，是3G設(shè)備如iPhone里最流行的下載之一。有了4G網(wǎng)絡(luò)中更好的帶寬，導(dǎo)航應(yīng)用的提供商們已經(jīng)開始探索“現(xiàn)實技術(shù)”這個想法了，用了這個技術(shù)設(shè)備就可以使用電話的實時攝像頭提供實時的視頻數(shù)據(jù)和它的位置或GPS信息。終端用戶獲益范圍從適度（比如有可以用你的手機看到最近的星巴克在那兒）到極強。舉一個比較強的例子，想象一個可以有4G功能的頭盔放映一裝大樓建筑圖到消防員的面罩上，這能幫助他們在充滿煙霧的大樓里面找到通路。增強現(xiàn)實導(dǎo)航技術(shù)將可能在車載系統(tǒng)中更加流行和得到廣泛的應(yīng)用，如福特的Sync和通用的OnStar中。在車載系統(tǒng)中可以將增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用和顯示、天線、GPS系統(tǒng)和車內(nèi)供電系統(tǒng)更好的集成。應(yīng)急響應(yīng)和遠程醫(yī)學(xué)

在FCC（聯(lián)邦通信委員會）為它所提倡的獨立4G網(wǎng)絡(luò)破土動工第一批響應(yīng)站之前，你就可以看到當(dāng)?shù)鼐炀郑谰趾歪t(yī)療機構(gòu)把大筆的投資用于4G系統(tǒng)建設(shè)，其旨在提供更快更好且更廉價的醫(yī)療和緊急救援。

網(wǎng)絡(luò)巨人Cisco和服務(wù)提供商AT&T已經(jīng)在為衛(wèi)生保健應(yīng)用開發(fā)獨特的工具和服務(wù)，使用4G網(wǎng)絡(luò)的能力來迅速傳輸大文件（像是X光片），為醫(yī)生遠程監(jiān)督和指導(dǎo)提供互動視頻。4G部署的繁榮發(fā)展（相繼會帶來成本降低）也會使得農(nóng)村社區(qū)更加容易的建設(shè)遠程醫(yī)療中心，醫(yī)生可以通過視頻會議為病患“看”病。正運作著的政府補助金和刺激基金應(yīng)該用于資助4G技術(shù)中這樣的熱心于公益的應(yīng)用。手機 由于從3G到4G最大的改變在于帶寬的提升，沒有顛覆性的改變，因此手機從形態(tài)到功能也依舊會延續(xù)3G時代的特點。從現(xiàn)在已經(jīng)上市的數(shù)款支持TD-LTE的4G手機來看，主要還是各廠商在3G時代主力產(chǎn)品的升級版，如三星NOTE2的LTE版、華為D2的LTE版，以及蘋果的iPhone 5S等。當(dāng)然，今后手機產(chǎn)品還是會有進步和變革，例如柔性屏幕手機等，但這些變化已經(jīng)與通信技術(shù)的迭代無關(guān)。工信部網(wǎng)站已經(jīng)公布了目前獲得入網(wǎng)許可證的4G手機，其中既有大家熟悉的“蘋果”，也有部分價格中低端的國產(chǎn)品牌手機。具體品牌有：蘋果iPhone 5s、iPhone 5c，索尼、HTC、三星、LG、華為、中興、酷派等。是否要換手機？

2013年9月，來自三星、索尼、中興、華為的四款手機獲得了TD-LTE入網(wǎng)許可。蘋果發(fā)布的iPhone5S和iPhone5C也支持TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，部分國內(nèi)的手機廠商也已開始生產(chǎn)4G手機，這些手機升級4G網(wǎng)絡(luò)不用換號和換手機。其余不支持4G網(wǎng)絡(luò)制式的大部分手機，想體驗4G網(wǎng)絡(luò)，或者使用4G上網(wǎng)伴侶(MiFi)，或者直接更換4G手機。實施4G通信，將可能遇到的一些困難

對于現(xiàn)在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人類有史以來發(fā)明的最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，的確第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)在具體實施的過程中出現(xiàn)大量令人頭痛的技術(shù)問題，大概一點也不會使人們感到意外和奇怪，第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)存在的技術(shù)問題多和互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)，并且需要花費好幾年的時間才能解決。總的來說，要順利、全面地實施4G通信，將可能遇到下面的一些困難:(1)標準難以統(tǒng)一

雖然從理論上講，3G手機用戶在全球范圍都可以進行移動通信，但是由于沒有統(tǒng)一的國際標準，各種移動通信系統(tǒng)彼此互不兼容，給手機用戶帶來諸多不便。因此，開發(fā)第四代移動通信系統(tǒng)必須首先解決通信制式等需要全球統(tǒng)一的標準化問題，而世界各大通信廠商將會對此一直在爭論不休。

(2)技術(shù)難以實現(xiàn)

盡管未來的4G通信能夠給人帶來美好的明天，但是別指望立刻就能用上這種技術(shù)，大約還需要5年左右的時間這項技術(shù)才能發(fā)布。據(jù)研究這項技術(shù)的開發(fā)人員而言，要實現(xiàn)4G通信的下載速度還面臨著一系列技術(shù)問題。例如，如何保證樓區(qū)、山區(qū)，及其它有障礙物等易受影響地區(qū)的信號強度等問題。日本DoCoMo公司表示，為了解決這一問題，公司將對不同編碼技術(shù)和傳輸技術(shù)進行測試。另外在移交方面存在的技術(shù)問題，使手機很容易在從一個基站的覆蓋區(qū)域進入另一個基站的覆蓋區(qū)域時和網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)系。由于第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，這一問題顯得格外突出。不過，行業(yè)專家們表示，他們相信這一問題可以得到解決，但需要一定的時間。(3)容量受到限制

人們對未來的4G通信的印象最深的莫過于它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說其所謂的每秒100MB的寬帶速度，比目前手機信息傳輸速度每秒10KB要快1萬多倍，但手機的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制，如系統(tǒng)容量有限，手機用戶越多，速度就越慢。據(jù)有關(guān)行家分析，4G手機將很難達到其理論速度。如果速度上不去，4G手機就要大打折扣。(4)市場難以消化

有專家預(yù)測在10年以后，第三代移動通信的多媒體服務(wù)將進入第三個發(fā)展階段，此時覆蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成，全球25%以上人口使用第三代移動通信系統(tǒng)，第三代技術(shù)仍然在緩慢地進入市場，到那時整個行業(yè)正在消化吸收第三代技術(shù)，對于第四代移動通信系統(tǒng)的接受還需要一個逐步過渡的過程。另外，在過渡過程中，如果4G通信因為系統(tǒng)或終端的短缺而導(dǎo)致延遲的話，那么號稱5G的技術(shù)隨時都有可能威脅到4G的贏利計劃，此時4G漫長的投資回收和贏利計劃將變得異常的脆弱。(5)設(shè)施難以更新

在部署4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之前，覆蓋全球的大部分無線基礎(chǔ)設(shè)施都是基于第三代移動通信系統(tǒng)建立的，如果要向第四代通信技術(shù)轉(zhuǎn)移的話，那么全球的許多無線基礎(chǔ)設(shè)施都需要經(jīng)歷著大量的變化和更新，這種變化和更新勢必減緩4G通信技術(shù)全面進入市場、占領(lǐng)市場的速度。而且到那時，還必須要求3G通信終端升級到能進行更高速數(shù)據(jù)傳輸及支持4G通信各項數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的4G終端，也就是說4G通信終端要能在4G通信網(wǎng)絡(luò)建成后及時提供，不能讓通信終端的生產(chǎn)滯后于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。但根據(jù)目前的事實來看，在4G通信技術(shù)全面進入商用之日算起的二三年后，消費者才有望用上性能穩(wěn)定的4G通信手機。

(6)其他相關(guān)困難

因為手機的功能越來越強大，而無線通信網(wǎng)絡(luò)也變得越來越復(fù)雜，同樣4G通信在功能日益增多的同時，它的建設(shè)和開發(fā)也將會遇到比以前系統(tǒng)建設(shè)更多的困難和麻煩。例如每一種新的設(shè)備和技術(shù)推出時，其后的軟件設(shè)計和開發(fā)必須及時能跟上步伐，才能使新的設(shè)備和技術(shù)得到很快推廣和應(yīng)用，但遺憾的是4G通信目前還只處于研究和開發(fā)階段，具體的設(shè)備和用到的技術(shù)還沒有完全成型，因此對應(yīng)的軟件開發(fā)也將會遇到困難；另外費率和計費方式對于4G通信的移動數(shù)據(jù)市場的發(fā)展尤為重要，例如WAP手機推出后，用戶花了很多的連接時間才能獲得信息，而按時間及信息內(nèi)容的收費方式使用戶難以承受，因此必須及早慎重研究基于4G通信的收費系統(tǒng)，以利于市場發(fā)展。還有4G通信不僅需要區(qū)分語音流量和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，還需要具備能到數(shù)據(jù)傳輸速度很慢的第三代無線通信網(wǎng)絡(luò)上平穩(wěn)使用的性能，這就需要通信營運商們必須能找到一個很好的解決這些問題的方法，而要解決辦法就必須首先在大量不同的設(shè)備上精確執(zhí)行4G規(guī)范，要做到這一點，也需要花費好幾年的時間。況且到了4G通信真正開始推行時，熟悉4G通信業(yè)務(wù)的經(jīng)驗和專門技術(shù)人才還不多，這樣同樣也會延緩4G通信在市場上迅速推廣的速度，因此到時對于設(shè)計、安裝、運營、維護4G通信的專門技術(shù)人員還須早日進行培訓(xùn)。

4G是人類有史以來最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)。要順利全面地實施4G通信，還將遇到一些困難，其發(fā)展將面臨極大的市場壓力。目前世界發(fā)達國家正積極進行4G技術(shù)規(guī)格的研究制定，研究包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、用戶切換和漫游等移動環(huán)境下的系統(tǒng)實施方案，從而實現(xiàn)用戶的大范圍移動。從4G的核心技術(shù)OFDM來看，其面臨很好的機遇，因為OFDM已經(jīng)獲得了許多通信業(yè)界巨頭的一致支持，其中包括朗訊、思科、飛利浦半導(dǎo)體和諾基亞。而且在這些公司最近的宣傳中，都列舉了OFDM優(yōu)越于CDMA的種種特點，并顯示了他們對OFDM成為第四代移動通信最終標準的強烈信心。思科公司在購并了硅谷的技術(shù)公司Clarity Corporation而獲得了其所有的VOFDM（矢量正交頻分復(fù)用）專利之后，對外界宣稱，已經(jīng)生產(chǎn)出了具有U-NII波段和MMDS架構(gòu)的設(shè)備，并作好了上市銷售的準備。在歐洲地區(qū)，無線本地環(huán)路與數(shù)字音訊廣播已針對其室內(nèi)應(yīng)用而進行相關(guān)的研發(fā)，測試項目包括10Mbit/s與MPEG影像傳輸應(yīng)用，而第四代移動通信技術(shù)則將會是現(xiàn)有兩項研發(fā)技術(shù)的延伸，先從室內(nèi)技術(shù)開始，再逐漸擴展到室外的移動通信網(wǎng)路。目前第四代移動通信的頻段尚未被討論與制訂，不過原則上將會是以高頻段頻譜為主，另外也將會使用到微波相關(guān)的技術(shù)與頻段。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測：這種以寬帶、接入因特網(wǎng)、具有多種綜合功能的第四代移動通信系統(tǒng)，很可能到2010年就會出現(xiàn)相關(guān)的實驗系統(tǒng)和手機模型。當(dāng)然，也應(yīng)當(dāng)看到，OFDM的成型技術(shù)產(chǎn)品還遠不及CDMA那樣豐富，目前只是在DSL(數(shù)字用戶線)環(huán)境下的應(yīng)用有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模，在此領(lǐng)域的應(yīng)用也并不能在很大程度上體現(xiàn)OFDM性能上的過人之處。而且，在技術(shù)上仍存在不少問題。有專家提出對4G系統(tǒng)進行電磁兼容性（EMC）和對于人體的危害評估是極其重要的，尤其是高頻段像毫米波和微米波這樣的頻率。也有不少業(yè)內(nèi)人士認為，盡管第四代移動通信技術(shù)有著比3G更強的優(yōu)越性，可要是把4G投入到實際應(yīng)用，需要對現(xiàn)有的移動通信基礎(chǔ)設(shè)施進行更新改造，這將會引發(fā)一系列的資金、觀念（3G尚未商用，4G更是遙遙無期）等問題，從而在一定程度上會減緩4G正式進入市場的速度。我們相信，在不久的將來4G在業(yè)務(wù)、功能、頻寬上均有別于3G，應(yīng)該將會是將所有無線服務(wù)綜合在一起，能在任何地方接入因特網(wǎng)，包括定位定時、數(shù)據(jù)收集、遠程控制等功能。移動無線因特網(wǎng)會是無邊無際，而預(yù)計兩年后3G的傳輸速度上限2Mbit/s很可能會到達飽和。所以4G將會是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP的系統(tǒng)，是新一代的移動通信系統(tǒng)。

第四篇：移動通信

五、簡答題：

1、簡述蜂窩移動通信系統(tǒng)中，用來提高頻譜利用率的技術(shù)(最少兩種)答:同頻復(fù)用和多信道共用、小區(qū)制；

2、簡述蜂窩移動通信系統(tǒng)中，用來提高抗干擾的幾種技術(shù)(最少四種)

3、答：分集、功率控制、跳頻、DTX

3、簡述GSM網(wǎng)絡(luò)中采用的DTX技術(shù)是如何實現(xiàn)的

答：在語音間隙期間，發(fā)送SDI幀后關(guān)閉發(fā)射機，收端根據(jù)SDI自動合成舒適噪聲；

4、實現(xiàn)跳頻有哪些方式？

答：按照跳變速率分為:慢跳頻和快跳頻； 按照基站跳變方式分為:基帶跳頻和射頻跳頻

5、簡述GSM網(wǎng)絡(luò)中慢跳頻

答：GSM中，跳頻屬于慢跳頻，每一TDMA幀的某個時隙跳變一次，速率為217跳/秒；

6、常用的分集技術(shù)和合并技術(shù)有哪些？

答：分集技術(shù)：空間分集、頻率分集、時間分集和極化分集； 合并技術(shù): 選擇式合并、最大比值合并和等增益合并；

7、簡述直擴系統(tǒng)的兩種形式；

答：(1)、發(fā)端用戶數(shù)據(jù)信息首先進行地址調(diào)制，再與PN碼相乘進行擴頻調(diào)制；(2)、發(fā)端用戶數(shù)據(jù)直接與對應(yīng)的PN碼相乘，進行地址調(diào)制的同時又進行擴頻調(diào)制。前者需要多個地址碼，一個PN碼，后者需要多個正交性良好的PN碼。

8、簡述CDMA系統(tǒng)中的更軟切換實現(xiàn)過程；

答：更軟切換是發(fā)生在同一基站具有相同頻率的不同扇區(qū)之間，它是由基站完成的，并不通知MSC。

9、簡述GSM中，主頻C0的時隙(信道)如何映射的？

答：TS0和TS1映射的是BCH，其余6個信道映射的是TCH。

10、簡述GSM的幀結(jié)構(gòu)；

答：每一幀含8個時隙，時間4.62ms，包含數(shù)據(jù)156.25bit，51個26復(fù)幀或者26個51復(fù)幀組成一個超幀，2048個超幀構(gòu)成一個超高幀。

11、什么是小區(qū)制？為何小區(qū)制能滿足用戶數(shù)不斷增大的需求？ 答：小區(qū)制是將整個服務(wù)區(qū)劃分為若干個小無線區(qū)，每個小區(qū)設(shè)置一個基站負責(zé)本區(qū)的移動通信的聯(lián)絡(luò)和控制，同時又在MSC的同一控制下，實現(xiàn)小區(qū)間移動通信的轉(zhuǎn)接及其與PSTN網(wǎng)的聯(lián)系。采用小區(qū)制，可以很方便的利用同頻復(fù)用，所以可以滿足不斷增加的用戶需求。

12、正六邊形無線區(qū)群應(yīng)滿足什么樣的條件？

答：無線區(qū)群數(shù)N=a*a+a*b+b*b（a，b分別為自然數(shù)且不同時為0)另外：

1、若干單位無線區(qū)群能彼此鄰接；

2、相鄰單位無線區(qū)群中的同頻小區(qū)中心間隔距離相等。

13、什么是多信道共用？有何優(yōu)點？

答：是指網(wǎng)內(nèi)大量用戶共同享有若干無線信道；

14、話務(wù)量是如何定義的？什么是呼損率？

答：話務(wù)量指在一個單位時間(1小時)呼叫次數(shù)與每次呼叫平均時間的乘積；一個通信系統(tǒng)里，造成呼叫失敗的概率稱為呼損率。

15、如何提高頻率利用率？

答:可采取同頻復(fù)用、多信道共用、小區(qū)制式；

16、什么叫位置登記？為什么必須進行位置登記？

答：當(dāng)移動臺進入一個新的位置區(qū)LA時，由于位置信息的重要性，因此位置的變化一定要通知網(wǎng)絡(luò)，這就是位置登記；進行位置登記，是為了避免網(wǎng)絡(luò)發(fā)生一起呼叫現(xiàn)象。23．什么是軟容量？N-CDMA 系統(tǒng)軟容量的意義何在？(b)TD M A 答：在模擬頻分FDMA 系統(tǒng)和數(shù)字時分TDMA 系統(tǒng)中同時可接入的用戶數(shù)是固定的，當(dāng)沒有空閑信道時，無法多接入任何一個其它的用戶，而DS-CDMA 系統(tǒng)中，多增加一個用戶只會使通信質(zhì)量略有下降，不會出現(xiàn)硬阻塞現(xiàn)象。這就是N-CDMA 系統(tǒng)的軟容量。軟容量對于解決通信高峰期時的通信阻塞問題和提高移動用戶越區(qū)切換的成功率無疑是非常有意的。

17、什么是切換？切換實現(xiàn)過程可以分為哪幾類？

答: 移動臺在通信過程中，由一個小區(qū)進入相鄰小區(qū)，為了保持不間斷通信所進行的控制技術(shù)叫做切換；切換分為:同一個MSC下不同BSC的切換；同一MSC下同一BSC的切換；不同MSC之間的切換。

18、不同MSC下的切換是如何進行的？

答: 不同MSC，MS要通過原BSC通知原MSC，請求切換，原MSC負責(zé)建立與新MSC建立鏈路，再發(fā)送切換命令，MS建立鏈路后，拆除原鏈路。

19、什么是跳頻？為什么要進行跳頻？

答：通信過程中，載頻在幾個頻點上按照一定的序列變化，稱為跳頻； 跳頻可以改善由多徑衰落引起的誤碼特性。

20、什么是語音間斷傳輸？有何優(yōu)點？

答：發(fā)送端在語音間隙，也就是無聲期間，發(fā)送SDI寂靜描述幀后關(guān)閉發(fā)射及，接收端在這一期間根據(jù)接收到的SDI自動合成舒適噪聲；利用DTX技術(shù)，可以降低干擾，可以節(jié)省移動臺耗電；

21、分集的含義是什么？

答：分集有2個含義：分散傳輸:使接收端能獲得多個統(tǒng)計獨立的、攜帶同一信息的數(shù)據(jù)流地衰落信號；二是集中合并處理，接收機把受到的多個獨立衰落信號進行合并，以降低衰落的影響；

22、常用的分集技術(shù)和合并技術(shù)有哪些？

答：分集技術(shù): 空間分集、時間分集、頻率分集和極化分集； 合并技術(shù): 選擇式合并、最佳比值合并和等增益合并；

23、什么是擴頻？擴頻系統(tǒng)是如何提高抗干擾能力的？

答：系統(tǒng)占用的頻帶寬度遠遠大于要傳輸?shù)脑夹盘柕膸挘ǔ?00倍以上增益比的系統(tǒng)叫做擴頻系統(tǒng)。

24、簡述CDMA系統(tǒng)的三大原理和三大必備條件？

答：CDMA系統(tǒng)，三大技術(shù)是：碼分多址、擴頻和同步。

26、計算第121號頻道上下行工作頻率。

答：f(上行)=890.2+(121-1)*0.2=914.2MHz； f(下行)=f1+45=959.2MHz 27、4*3復(fù)用方式的含義是什么？

答：指的是4個正六邊形構(gòu)成一個無線區(qū)群，每個基站區(qū)用三個120度扇區(qū)

28、什么叫做突發(fā)脈沖序列？

答: GSM網(wǎng)絡(luò)中，每一幀中一個時隙中的信息格式就稱為一個突發(fā)脈沖序列。

29、GSM中有哪些突發(fā)脈沖序列？分別在什么信道中使用？

答：GSM有普通突發(fā)脈沖序列NB，頻率校正突發(fā)脈沖序列FB，同步突發(fā)脈沖序列SB，接入突發(fā)脈沖序列AB，空閑突發(fā)脈沖序列。

31、什么是PIN碼？什么是PUK碼？

答：PIN是SIM卡的個人身份識別碼，PUK是對應(yīng)的解碼。

32、什么是GPRS?有哪些特點？ 答：GPRS指通用無線分組業(yè)務(wù)，采用了分組交換技術(shù)，能高效的傳輸數(shù)據(jù)，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源利用。它定義了新的GPRS無線信道，且分配方式十分靈活；支持中高速率數(shù)據(jù)傳輸，最高理論達115kbps；接入網(wǎng)絡(luò)速度快；與GSM具有一樣的安全功能；實現(xiàn)按數(shù)據(jù)流量的計費功能；永遠在線的功能。

33、簡述3G的三大標準，及其發(fā)展基礎(chǔ)。

答：W-CDMA：GSM TD-SCDMA：GSM CDMA2000：IS-95CDMA

35、指出幾個移動設(shè)備供應(yīng)商，及其所屬地區(qū)(國家)。

答：華為、中興：中國；阿爾卡特：法國；北電：加拿大； 愛立信：瑞典；三星：韓國

37、什么是軟切換？N-CDMA系統(tǒng)軟切換有什么優(yōu)越性？

答：發(fā)生在使用同頻的相鄰小區(qū)間且在同一MSC下的切換稱為軟切換；

38、擴頻通信有哪些優(yōu)點？

答：抗干擾能力好；保密性好；可以實現(xiàn)碼分多址、抗多徑衰落。

39、為什么CDMA系統(tǒng)容量稱為“軟容量”？

答:CDMA系統(tǒng)中眾多用戶共享一個載頻，互相用碼型區(qū)分，當(dāng)系統(tǒng)容量滿載時，另外完全可以增加少數(shù)用戶，只會引起語音質(zhì)量

輕微下降，增加用戶，意味著增加背景干擾，信噪比略降，而不會出現(xiàn)信道阻塞現(xiàn)象； 40、移動通信的切換由哪三個步驟來完成？

答：

1、MS發(fā)送測試報告；

2、網(wǎng)絡(luò)對測試報告做出分析后，發(fā)送切換指令；

3、MS與新小區(qū)建立鏈路。

41、分集技術(shù)的作用是什么？它可以分成哪幾類？

答：分集技術(shù)，可以改善多徑衰落引起的誤碼，可分為空間分集、頻率分集、時間分集、極化分集等。

42、說明GSM系統(tǒng)中MSC的作用。

答:MSC是網(wǎng)絡(luò)的核心，完成系統(tǒng)的電話交換功能；負責(zé)建立呼叫，路由選 擇，控制和終止呼叫；負責(zé)管理交換區(qū)內(nèi)部的切換和補充業(yè)務(wù)；負責(zé)計費和賬單 功能；協(xié)調(diào)與固定電話公共交換電話網(wǎng)間的業(yè)務(wù)，完成公共信道信令及網(wǎng)絡(luò)的接 口。

44、GSM提供的控制信道有哪幾種？它們的作用是什么？ 答：

1、廣播控制信道，分為：

FCCH：頻率校正信道，傳送校正MS頻率的信息； SCH：傳送MS的幀同步、BTS的識別碼BSIC； BCCH：傳播每個BTS小區(qū)特定的通用信息；

2、公共控制信道CCCH：基站與移動臺間點到點的雙向信道；

3、專用控制信道DCCH

45、什么是CDMA的雙模式？

答：指移動臺既可以工作在CDMA系統(tǒng)，也可以工作在AMPS系統(tǒng)；

46、什么是GSM雙頻手機？ 答：是指MS能在GSM900和GSM1800之間切換；

47、簡述三方切換。答：若移動臺處于三個基站交界區(qū)，將會發(fā)生三方切換，只要另兩個中有一方的容量有余，都優(yōu)先進行軟切換。

48、GSM網(wǎng)絡(luò)由幾部分組成。

答：有網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS、基站子系統(tǒng)BSS,操作子系統(tǒng)OSS、移動臺子系統(tǒng)MSS。

49、簡述AUC的功能。

答：用戶鑒權(quán)，對無線接口上的語音、數(shù)據(jù)和信號進行保密等，這些工作都是由AUC來完成的。

50、簡述射頻跳頻。

答：射頻跳頻又稱為頻率合成器，是采用改變頻率合成器的輸出頻率，從而使得無線收發(fā)信機的工作頻率由一個頻率跳到另一個頻率的。

第五篇：移動通信

1、什么叫移動通信？

答：通信雙方至少有一方處在移動情況下(或臨時靜止)的相互信息傳輸和交換。

2、移動通信的特點。

答：

1、移動通信必須利用無線電波進行信息傳輸

2、移動通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運行的3、移動通信可以利用的頻譜資源非常有限

4、移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣，網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效

5、移動臺必須適合于在移動環(huán)境中使用

單工通信與雙工通信有何區(qū)別？各自的優(yōu)缺點

通訊分單工通信和雙工通信，單工通信是一條線路只能用來發(fā)送或者只能用來接受，通信是單向的。半雙工通訊是一條線路可以用來發(fā)送，也可以接收，通信是雙向的，但不能同時進行。全雙工是一條線路既可以接收信號也可發(fā)送信號，通信是雙向的，并且是同時進行的。

各自的優(yōu)缺點 現(xiàn)在手機都是雙工通信，早期的對講機是單工的，現(xiàn)在用的對講機也是半雙工，介于單工與雙工之間。

使用的話肯定是雙工方便，通信雙方可以同時溝通。

單工系統(tǒng)的投資相對便宜，（電信現(xiàn)在還有一項業(yè)務(wù)叫集群通信也是半雙工，可以多人對講的系統(tǒng)；原來是中衛(wèi)國脈的業(yè)務(wù)。這個也挺方便較便宜。）

9、數(shù)字移動通信系統(tǒng)有哪些優(yōu)點？

答：頻譜利用率高、容量大，同時可以自動漫游和自動切換，通信質(zhì)量好，加上其業(yè)務(wù)種類多、易于加密、抗干擾能力強、用戶設(shè)備小、成本低。

10、移動通信有哪些主要技術(shù)？主要作用是什么

答：主要技術(shù)有：話音編碼技術(shù)、調(diào)制技術(shù)、跳頻技術(shù)、交織技術(shù)、分集技術(shù)、天線等技術(shù)。

4、常用的分集接收技術(shù)有哪幾種？

答：由于衰落具有頻率時間和空間的選擇性,因此常用分集技術(shù)包括:

空間分集、頻率分集、極化分集、場分量分集、角度分級、時間分集。