未来移动通信关键技术研究.doc

未来移动通信关键技术研究 ----- 4G通信系统 摘要　 21世纪，在知识经济与技术革命的推动下，移动通信技术和市场飞速发展。在新技术和市场需求的共同作用下，未来移动通信技术将呈现以下几大趋势：(1)网络业务数据化和分组化，移动因特网逐步形成；(2)网络技术数字化和宽带化；(3)网络设备智能化和小型化；(4)应用于更高的频段，如毫米波和K波段，有效利用频率；(5)移动网络的综合化、全球化和个人化；(6)各种网络的融合；(7)高速率、高质量和低费用。这也即是第四代移动通信技术(4G）发展的方向和目标，4G将会掀起移动通信新的篇章。本文通过4G通信系统的讨论，简要的介绍4G通信技术的概念，并对4G中将会用到的关键技术做出了分析，展望了4G通信在未来一些领域的应用并做出了总结。 1、引言 到目前为止，3G各种标准和规范已达成协议，并已开始商用。可是3G还是有其局限性：由于受到多用户干扰，CDMA难以达到很高的通信速率；由于空中接口标准对核心网的限制，3G所能提供服务速率的动态范围不大，不能满足各种业务类型要求；分配给3G的频率资源已经趋于饱和；3G缺乏全球统一标准；3G所采用的语音交换架构仍承袭了第二代(2G)的电路交换，而不是纯IP方式；流媒体(视频)的应用不尽如人意；数据传输率也只接近于普通拨号接入的水平，更赶不上XDSL等。所以，在第三代移动通信还没有完全铺开，距离完全实用化还有一段时间的时候，已经有不少国家开始了对下一代移动通信系统的研究。 移动通信技术的发展状况2.1第一代——模拟移动通信系统 第一代(即1G，是the first generation的缩写)移动通信系统的主要特征是采用模拟技术和频分多址(FDMA)技术、有多种制式。我国主要采用TACS，其传输速率为2．4kbps，由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信系统在商业上取得了巨大的成功，但是其弊端也日渐显露出来，如频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、制式太多且互不兼容、必威体育官网网址性差、易被盗听和盗号、设备成本高、体积大、重量大。所以，第一代移动通信技术作为2O世纪8O年代到9O年代初的产物已经完成了任务退出了历史舞台。2.2第二代——数字移动通信系统 第二代(即2G，是the second generation的缩写)移动通信系统是从2O世纪9O年代初期到目前广泛使用的数字移动通信系统，采用的技术主要有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种技术，它能够提供9．6-28．8kbps的传输速率。全球主要采用GSM和CDMA两种制式，我国采用主要是GSM这一标准，主要提供数字化的语音业务级低速数据化业务，克服了模拟系统的弱点。和第一代模拟移动蜂窝移动系统相比，第二代移动通信系统具有必威体育官网网址性强，频谱利用率高，能提供丰富的业务，标准化程度高等特点，可以进行省内外漫游。但因为采用的制式不同，移动标准还不统一，用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游，还无法进行全球漫游，虽然第二代比第一代有更大的带宽，但带宽还是很有限，限制了数据的应用，还无法实现高速率的业务，如移动的多媒体业务。2.3第三代——媒体移动通信系统 第三代(即3G，是the third generation的缩写)移动通信系统 。1985年，国际电信联盟（ITU）就提出了第三代移动通信系统的概念，当时称为未来公共陆地移动通信系（FPLMTS），1996年更名为国际移动电信系统IMT-2000。目前主流的第三代移动通信的三大标准为：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。三代移动通信系统的基本比较见表1。 系统 传输速率（Kb/s) 主要技术 频率范围（MHz） 主要系统 应用领域 1G 低速率 小区制蜂窝系统和电路交换 450、800、900 AMPS和TACS 语音业务和本地漫游 2G 9.6-384 TDMA和FDD 900、1800、1900 GSM和CDMA 语音、传真、数据等业务和国际漫游 3G 2000 CDMA、FDD、TDD 2G IMT-2000和UMTS 多媒体业务、多种业务无缝连接、低费用和国际漫游 表1 三代移动通信技术的比较 3、4G的定义 第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。 第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动