畢業(yè)論文---現(xiàn)代移動通信技術的發(fā)展趨勢

1、<p>　　題目：現(xiàn)代移動通信技術的發(fā)展趨勢</p><p><b>　　一、原始依據(jù)</b></p><p>　　移動通信業(yè)務之所以發(fā)展迅猛主要是其滿足了人們在任何時間。任何地點與任何個人進行通信的愿望。移動通信是實現(xiàn)未來理想的個人通信服務的必由之路。在信息支撐技術、市場競爭和需求的共同作用下，移動通信技術的發(fā)展更是突飛猛進，呈現(xiàn)出以下幾大趨勢：網(wǎng)絡業(yè)務數(shù)

2、據(jù)化、分組化，網(wǎng)絡技術寬帶化，網(wǎng)絡技術智能化，更高的頻段，更有效利用頻率，各種網(wǎng)絡趨于融合。了解、掌握這些趨勢對移動通信運營商和設備制造商均具有重要的現(xiàn)實意義。</p><p><b>　　二、參考文獻</b></p><p>　　[1]吳偉陵:移動通信中的關鍵技術[M].北京:北京郵電大學出版社，2000  [2]丁雄:移動通信技術[M].北京：電子工業(yè)

3、出版社，2004 </p><p>　　[3]謝顯忠 第四代移動通信技術[M].電子工業(yè)出版社,2005</p><p>　　[4]杜慶波 3G技術與基站 人民郵電出版社，2008</p><p>　　三、設計（研究）內容和要求</p><p>　　本文介紹了現(xiàn)代移動通信領域涵蓋人各種技術包括對GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)、CDMA數(shù)字移

4、動通信系統(tǒng)、第三代移動通信系統(tǒng)（3G）等進行了闡述。而剛出來的4G技術還不夠成熟，但是它是不可忽視的，有可能在未來它會給我們的生浩帶來又一次的革新。</p><p><b>　　四、工作進度</b></p><p>　　2011-6-5至2011-6-8論文題目的選擇</p><p>　　2011-6-9至2011-6-13組織論文材料<

5、/p><p>　　2011-6-13至2011-6-16編寫論文</p><p>　　2011-6-16至2011-6-19制作開題報告</p><p>　　2011-6-19至2011-6-21論文完成</p><p><b>　　指導教師（簽字）</b></p><p><b>　　年

6、 月 日</b></p><p>　　審題小組組長（簽字）</p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　移動通信技術在現(xiàn)代人們的生活中起到了越來越重要的作用，改變了人們的生活方式,在通信技術和計算機技術的融合

7、，使通信技術的發(fā)展日新月異。本文介紹了現(xiàn)代移動通信領域涵蓋人各種技術包括對GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)、CDMA數(shù)字移動通信系統(tǒng)、第三代移動通信系統(tǒng)（3G）等進行了闡述。而剛出來的4G技術還不夠成熟，但是它是不可忽視的，有可能在未來它會給我們的生浩帶來又一次的革新。移動通信的最新發(fā)展趨勢：網(wǎng)絡業(yè)務的數(shù)據(jù)化、分組化，網(wǎng)絡技術的寬帶化，網(wǎng)絡技術的智能化，更高的頻段，更有效利用頻率，網(wǎng)絡趨于融合、走向統(tǒng)一。不管怎樣，事實是這些技術在正以驚人人速度發(fā)

8、展，特別是第四代移動通信系統(tǒng)將會給人們帶來很大的方便和無窮的利益。</p><p>　　關鍵字：GSM通信系統(tǒng) CDMA通信技術 3G通信技術 移動通信 Internet 無線數(shù)據(jù) IMT-2000 智能網(wǎng) 網(wǎng)絡融合</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 前 言1</p><p

9、>　　第二章 移動通信的概述及發(fā)展歷程2</p><p>　　2.1移動通信的概念2</p><p>　　2.2 移動通信的工作方式3</p><p>　　第三章 現(xiàn)代移動通信技術7</p><p>　　3.1 GSM數(shù)字移動通信技術7</p><p>　　3.2 CDMA移動通信技術9</

10、p><p>　　3.3 第三代移動通信技術11</p><p>　　3.4 4G的通信技術13</p><p>　　第四章 移動通信的未來發(fā)展趨勢15</p><p>　　4.1 3G未來的發(fā)展趨勢15</p><p>　　第五章 總 結18</p><p><b>　　參考

11、文獻19</b></p><p><b>　　致謝20</b></p><p>　　第一章 前 言</p><p>　　在過去發(fā)展的30年中，移動通信技術得到迅猛的發(fā)展和廣泛的應用，隨著21世紀的新技術和市場需求的共同作用下，未來移動通信技術的發(fā)展勢不可當。移動通信技術的高速發(fā)展正在不斷地改變人們的生活和工作方式，人

12、們也正為移動通信這門博大精深的技術而研究。我們每天手里拿的手機就有GSM通信系統(tǒng)，或是CDMA通信系統(tǒng)，而CDMA通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)中所提供的語音編碼技術，其通話品質比目前的GSM好，而且可以把用戶對話時周圍環(huán)境的噪音降低，使通話更為清晰。近年來3G技術已經(jīng)發(fā)展越來越成熟，并已經(jīng)在我國商業(yè)運行，3G網(wǎng)絡為各種業(yè)務提供了更多的資源，也越來越被人們所接受和喜愛。本文主要介紹的通信技術有GSM數(shù)字移動通信技術、CDMA數(shù)字移動通信技術、第三代移

13、動通信技術（3G）和第四代移動通信技術，以及這些技術對我們未來的作用。</p><p>　　第二章 移動通信的概述及發(fā)展歷程</p><p>　　2.1移動通信的概念</p><p>　　移動通信系統(tǒng)從20世紀80年代誕生以來，到2020年將大體經(jīng)過5代的發(fā)展歷程，而且到2010年，將從第3代過渡到第4代(4G)。到4G，除蜂窩電話系統(tǒng)外，寬帶wireless a

14、ccess（無法接入）系統(tǒng)、毫米波LAN、智能傳輸系統(tǒng)(ITS)和同溫層平臺(HAPS)系統(tǒng)將投入使用。未來幾代移動通信系統(tǒng)最明顯的趨勢是要求高數(shù)據(jù)速率、高機動性和無縫隙漫游。實現(xiàn)這些要求在技術上將面臨更大的挑戰(zhàn)。此外，系統(tǒng)性能(如蜂窩規(guī)模和傳輸速率)在很大程度上將取決于頻率的高低?？紤]到這些技術問題，有的系統(tǒng)將側重提供高數(shù)據(jù)速率，有的系統(tǒng)將側重增強機動性或擴大覆蓋范圍。</p><p>　　移動通信技術具有以下

15、幾點：</p><p>　　(1)移動性。就是要保持物體在移動狀態(tài)中的通信，因而它必須是無線通信，或無線通信與有線通信的結合。 </p><p>　　(2)電波傳播條件復雜。因移動體可能在各種環(huán)境中運動，電磁波在傳播時會產生反射、折射、繞射、多卜勒效應等現(xiàn)象，產生多徑干擾、信號傳播延遲和展寬等效應。 </p><p>　　(3)噪聲和干擾嚴重。在城市環(huán)境中的汽車火花

16、噪聲、各種工業(yè)噪聲，移動用戶之間的互調干擾、鄰道干擾、同頻干擾等。 </p><p>　　(4)系統(tǒng)和網(wǎng)絡結構復雜。它是一個多用戶通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡，必須使用戶之間互不干擾，能協(xié)調一致地工作。此外，移動通信系統(tǒng)還應與市話網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等互連，整個網(wǎng)絡結構是很復雜的。 </p><p>　　(5)要求頻帶利用率高、設備性能好。</p><p>　　2.2 移動通信

17、的工作方式</p><p><b>　　1) 單工制</b></p><p><b>　　2) 半雙工制</b></p><p><b>　　3) 全雙工制</b></p><p><b>　　圖1</b></p><p><

18、b>　　單工制</b></p><p>　　單工制：單工就是指A只能發(fā)信號，而B只能接收信號，通信是單向的。</p><p><b>　　圖2</b></p><p><b>　　半雙工制</b></p><p>　　雙半工制：半雙工就是指A能發(fā)信號給B，B也能發(fā)信號給A，但這兩個

19、過程不能同時進行。</p><p><b>　　圖3</b></p><p><b>　　全雙工制</b></p><p>　　全雙工制：全雙工比半雙工又進了一步，在A給B發(fā)信號的同時，B也可以給A發(fā)信號。</p><p>　　2.3移動通信的發(fā)展歷程</p><p>　　在

20、過去的10年中，世界電信發(fā)生了巨大的變化，移動通信特別是蜂窩小區(qū)的迅速發(fā)展，使用戶徹底擺脫終端設備的束縛、實現(xiàn)完整的個人移動性、可靠的傳輸手段和接續(xù)方式。進入21世紀，移動通信將逐漸演變成社會發(fā)展和進步的必不可少的工具。</p><p><b>　　第一代 </b></p><p>　　第一代 移動通信系統(tǒng)(1G)是在20世紀80年代初提出的，它完成于20世紀90年代

21、初，如NMT和AMPS，NMT于1981年投入運營。第一代移動通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)?，其特點是業(yè)務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。1G主要基于蜂窩結構組網(wǎng)，直接使用模擬語音調制技術，傳輸速率約2．4kbit／s。不同國家采用不同的工作系統(tǒng)。</p><p><b>　　第二代 </b></p><p>　　第二代移動通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲

22、電信標準協(xié)會在1996年提出了GSM Phase 2+，目的在于擴展和改進GSM Phase 1及Phase 2中原定的業(yè)務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網(wǎng)絡增強邏輯)，S0(支持最佳路由)、立即計費，GSM 900／1800雙頻段工作等內容，也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術，使得話音質量得到了質的改進；半速率編解碼器可使GSM系統(tǒng)的容量提近一倍。在GSM Phase2+階段中，采用更密集的頻率復用、多復用、

23、多重復用結構技術，引入智能天線技術、雙頻段等技術，有效地克服了隨著業(yè)務量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷；自適應語音編碼(AMR)技術的應用，極大提高了系統(tǒng)通話質量；GPRS／EDGE技術的引入，使GSM與計算機通信／Internet有機相結合，數(shù)據(jù)傳送速率可達115／384kbit／s，從而使GSM功能得到不斷增強，初步具備了支持多媒體業(yè)務的能力。盡管2G技術在發(fā)展中不斷得到完善，但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大，頻率資源己接近

24、枯竭，語音質量不能達到用戶滿意的標準，數(shù)據(jù)通信速率太低，無法在真正意義</p><p>　　第三代移動通信系統(tǒng)(3G)，也稱IMT 2000，是正在全力開發(fā)的系統(tǒng)，其最基本的特征是智能信號處理技術，智能信號處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信，它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務，例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps，在用戶高速移動是最大

25、支持144Kbps，說占頻帶寬度5MHz左右 </p><p>　　但是，第三代移動通信系統(tǒng)的通信標準共有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，不能充分地利用寶貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2~fDps的業(yè)務，等等。

26、這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發(fā)展的需要，因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問題，又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動通信：next generation mobile communication)是必要的。</p><p><b>　　第四代</b></p><p>　　4G，是指第4代移動通信系統(tǒng)，是在第2代（2G）、第3代（3G）移動通信系統(tǒng)基礎上發(fā)展而來

27、的新一代、引領未來的移動通信技術系統(tǒng)。它將在通信速度、帶寬，在通信技術與互聯(lián)網(wǎng)技術的交融覆蓋、無縫銜接、拓展應用等多個方面都將有重大的突破，是真正意義上的寬帶無線移動通信，是真正的“信息高速公路”。人們形象把它比喻為高速、寬帶的移動通信系統(tǒng)與現(xiàn)代高速互聯(lián)網(wǎng)絡系統(tǒng)的疊加， 它將給社會、生活、經(jīng)濟等各個方面帶來革命性的變化。但就目前為止，現(xiàn)在的4G還沒發(fā)展成熟，是不可能在短期內取代3G的。</p><p>　　第三章

28、 現(xiàn)代移動通信技術</p><p>　　3.1 GSM數(shù)字移動通信技術</p><p>　　我國于20世紀90年代初引進采用此項技術標準，此前一直是采用蜂窩模擬移動技術，即第一代GSM技術（2001年12月31日我國關閉了模擬移動網(wǎng)絡）。GSM（全球移動通信系統(tǒng)）是一種廣泛應用于歐洲及世界其他地方的數(shù)字移動電話系統(tǒng)。GSM使用的是時分多址的變體，并且它是目前三種數(shù)字無線電話技術（TDMA、

29、GSM和CDMA）中使用最為廣泛的一種。GSM將資料數(shù)字化，并將數(shù)據(jù)進行壓縮，然后與其它的兩個用戶數(shù)據(jù)流一起從信道發(fā)送出去，另外的兩個用戶數(shù)據(jù)流都有各自的時隙。GSM實際上是歐洲的無線電話標準，據(jù)GSM MoU聯(lián)合委員會報道，GSM在全球有15億的用戶，并且用戶遍布140多個國家。因為許多GSM網(wǎng)絡操作員與其他國外操作員有漫游協(xié)議，因此當用戶到其他國家之后，仍然可以繼續(xù)使用他們的移動電話。</p><p>　　2

30、0世紀80年代中期，當模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)剛投放市場時，世界上的發(fā)達國家就在研制第二代移動通信系統(tǒng)。其中最有代表性和比較成熟的制式有泛歐GSM ，美國的ADC(D-AMPS)和日本的JDC(現(xiàn)在改名為PDC)等數(shù)字移動通信系統(tǒng)。在這些數(shù)字系統(tǒng)中，GSM的發(fā)展最引人注目。1991年GSM系統(tǒng)正式在歐洲問世，網(wǎng)絡開通運行。GSM系列主要有GSM900、DCS1800和PCS1900三部分，三者之間的主要區(qū)別是工作頻段的差異。</p&g

31、t;<p>　　蜂窩移動通信的出現(xiàn)可以說是移動通信的一次革命。其頻率復用大大提高了頻率利用率并增大系統(tǒng)容量，網(wǎng)絡的智能化實現(xiàn)了越區(qū)轉接和漫游功能，擴大了客戶的服務范圍，但上述模擬系統(tǒng)有四大缺點：各系統(tǒng)間沒有公共接口；很難開展數(shù)據(jù)承載業(yè)務；頻譜利用率低無法適應大容量的需求；安全保密性差，易被竊聽，易做“假機”。尤其是在歐洲系統(tǒng)間沒有公共接口，相互之間不能漫游，對客戶造成很大的不便。GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)源于歐洲。早在1982

32、年，歐洲已有幾大模擬蜂窩移動系統(tǒng)在運營，例如北歐多國的NMT(北歐移動電話)和英國的TACS(全接入通信系統(tǒng))，西歐其它各國也提供移動業(yè)務。當時這些系統(tǒng)是國內系統(tǒng)，不可能在國外使用。為了方便全歐洲統(tǒng)一使用移動電話，需要一種公共的系統(tǒng)，1982年，北歐國家向CEPT(歐洲郵電行政大會)提交了一份建議書，要求制定900MHz頻段的公共歐洲電信業(yè)務規(guī)范。在這次大會上就成立了一個在歐洲電信標準學會(ETSI)技術委員會下的“移動特別小組(Gro

33、up Special Mobile)”，簡稱“GSM”，來制定有關的標準和建議書。 我國自從1992年在嘉興建立和開通第一個GSM演示系統(tǒng)，并于199</p><p>　　3.2 CDMA移動通信技術</p><p>　?。?）CDMA蜂窩移動通信網(wǎng)的特點</p><p>　　與FDMA和TDMA相比，CDMA具有許多獨特的優(yōu)點，其中一部分是擴頻通信系統(tǒng)所固有的，

34、另一部分則是由軟切換和功率控制等技術所帶來的。CDMA移動通信網(wǎng)是由擴頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率再用等幾種技術結合而成，含有頻域、時域和碼域三維信號處理的一種協(xié)作，因此它具有抗干擾性好，抗多徑衰落，保密安全性高，同頻率可在多個小區(qū)內重復使用，所要求的載干比(C／I)小于l，容量和質量之間可做權衡取舍等屬性。這些屬性使 CDMA比其它系統(tǒng)有非常重要的優(yōu)勢。</p><p>　　[1]系統(tǒng)容量大 理論上CDMA移動

35、網(wǎng)比模擬網(wǎng)大20倍。</p><p>　　[2]系統(tǒng)容量的靈活配置 在CDMA系統(tǒng)中，用戶數(shù)的增加相當于背景噪聲的增加，造成話音質量的下降。但對用戶數(shù)并無限制，操作者可在容量和話音質量之間折衷考慮。另外，多小區(qū)之間可根據(jù)話務量和干擾情況自動均衡。</p><p>　　[3]系統(tǒng)性能質量更佳 這里指的是CDMA系統(tǒng)具有較高的話音質量，聲碼器可以動態(tài)地調整數(shù)據(jù)傳輸速率，并根據(jù)適當?shù)拈T限值選擇不

36、同的電平級發(fā)射。同時門限值根據(jù)背景噪聲的改變而變，這樣即使在背景噪聲較大的情況下，也可以得到較好的通話質量。CDMA系統(tǒng)采用軟切換技術，這樣完全克服了硬切換容易掉話的缺點。</p><p>　　[4]頻率規(guī)劃簡單 用戶按不同的序列碼區(qū)分，所以不相同CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內使用，網(wǎng)絡規(guī)劃靈活，擴展簡單。</p><p>　　[5]延長手機電池壽命 采用功率控制和可變速率聲碼器，手機電池使

37、用壽命延長。</p><p>　　[6]建網(wǎng)成本下降。</p><p>　?。?）CDMA移動通信網(wǎng)的關鍵技術</p><p><b>　　[1]功率控制技術</b></p><p>　　功率控制技術是CDMA系統(tǒng)的核心技術。CDMA系統(tǒng)是一個自擾系統(tǒng)，所有移動用戶都占用相同帶寬和頻率，互相干擾問題特別突出。CDMA功率

38、控制的目的就是克服干擾，使系統(tǒng)既能維護高質量通信，又不對其他用戶產生干擾。功率控制分為前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分為僅由移動臺參與的開環(huán)功率控制和移動臺、基站同時參與的閉環(huán)功率控制。(l)反向開環(huán)功率控制。它是移動臺根據(jù)在小區(qū)中接受功率的變化，調節(jié)移動臺發(fā)射功率以達到所有移動臺發(fā)出的信號在基站時都有相同的功率。它主要是為了補償陰影、拐彎等效應，所以它有一個很大的動態(tài)范圍，根據(jù)IS-95標準，它至少應該達到正負32dB的

39、動態(tài)范圍。(2)反向閉環(huán)功率控制。閉環(huán)功率控制的設計目標是使基站對移動臺的開環(huán)功率估計迅速做出糾正，以使移動臺保持最理想的發(fā)射功率。(3)前向功率控制。在前向功率控制中，基站根據(jù)測量結果調整每個移動臺的發(fā)射功率，其目的是對路徑衰落小的移動臺分派較小的前向鏈路功率，而對那些遠離基站的和誤碼率高的移動臺分派較大的前向鏈路功率。</p><p><b>　　[2]PN碼技術</b></p&g

40、t;<p>　　PN碼的選擇直接影響到CDMA系統(tǒng)的容量、抗干擾能力、接入和切換速度等性能。CDMA信道的區(qū)分是靠PN碼來進行的，因而要求PN碼自相關性要好，互相關性要弱，實現(xiàn)和編碼方案簡單等。目前的CDMA系統(tǒng)就是采用一種基本的PN序列--m序列作為地址碼，利用它的不同相位來區(qū)分不同用戶。</p><p>　　[3]RAKE接收技術</p><p>　　移動通信信道是一種多

41、徑衰落信道，RAKE接收技術就是分別接收每一路的信號進行解調，然后疊加輸出達到增強接收效果的目的，這里多徑信號不僅不是一個不利因素，而且在 CDMA系統(tǒng)變成一個可供利用的有利因素。</p><p><b>　　[4]軟切換技術</b></p><p>　　先連接，再斷開稱之為軟切換。CDMA系統(tǒng)工作在相同的頻率和帶寬上，因而軟切換技術實現(xiàn)起來比TDMA系統(tǒng)要方便容易得

42、多；</p><p><b>　　[5]話音編碼技術</b></p><p>　　目前CDMA系統(tǒng)的話音編碼主要有兩種，即碼激勵線性預測編碼(CELP)8kbit/s和13bit/s。8kbit/s的話音編碼達到GSM系統(tǒng)的13bit/s的話音水平甚至更好。13bit/s的話音編碼已達到有線長途話音水平。CELP采用與脈沖激勵線性預測編碼相同的原理，只是將脈沖位置和幅

43、度用一個矢量碼表代替。</p><p>　　3.3 第三代移動通信技術</p><p>　　第三代移動通信技術，簡稱3G，全稱為3rd Generation，中文含義就是指第三代數(shù)字通信。1995年問世的第一代模擬制式手機（1G）只能進行語音通話；1996到1997年出現(xiàn)的第二代GSM、TDMA等數(shù)字制式手機（2G）便增加了接收數(shù)據(jù)的功能，如接受電子郵件或網(wǎng)頁；第三代與前兩代的主要區(qū)別是在

44、傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升，它能夠要能在全球范圍內更好地實現(xiàn)無縫漫游，并處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務，同時也要考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好兼容性。</p><p>　　第三代移動通信系統(tǒng)將會以寬帶CDMA系統(tǒng)為主，所謂CDMA，即碼分多址技術。移動通信的特點要求采用多址技術，多址技術實際上就是指基站周圍的移動臺以何種方式搶占信道進入基站和從基站接收信號的

45、技術，移動臺只有占領了某一信道，才有可能完成移動通信。目前已經(jīng)實用的多址技術有應用于第一代和第二代移動通信中的頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和窄帶碼分多址（CDMA）三種。FDMA是不同的移動臺占用不同的頻率。TDMA是不同的移動臺占用同一頻率，但占用的時間不同。CDMA是不同的移動臺占用同一頻率，但各帶有不同的隨機碼序，以示區(qū)分布進行擴頻，因此同一頻率所能服務的移動臺數(shù)量是由隨機碼的數(shù)量來決定的。多址技術的性能比較見表1所

46、示。寬帶CDMA不僅具有CDMA所擁有的一切優(yōu)點，而且運行帶寬要寬得多，抗干擾能力也很強，傳遞信號功能更趨完善，能實現(xiàn)無線系統(tǒng)大容量和高密度地覆蓋漫游，也更容易管理系統(tǒng)。第三代移動通信所采用的寬帶CDMA技術完全能夠滿足現(xiàn)代用戶的多種需要，滿足大容量的多媒體信息傳送，具有更大的靈活性。 </p><p>　　隨著第三代移動通信系統(tǒng)標準的最后敲定，其終端設備也已初見端倪，浮出水面。愛立信公司最近推出的R320雙頻手

47、機具有內置Modem、紅外接口、可進行圖形Internet瀏覽、游戲、語音撥號及短信息服務。諾基亞公司推出的7100系列手機則可支持GSM網(wǎng)上的9.6kb/s數(shù)字通信和CDMA網(wǎng)上的14.4kb/s的數(shù)字通信，也具備了游戲、語音撥號和短信息功能（圖1）；另一款由諾基亞最新推出的媒體移動電話MP（Media Phone），則可以提供簡單的Web瀏覽。而Alcatel公司不僅為無線IP提供了WAP網(wǎng)點，還推出了“口袋大小”的Internet

48、移動電話One Touch Pocket。該話機尺寸僅有116mm×59mm×15mm，可提供全屏幕顯示，采用鋰電池，通話時間可達3小時，待機時間為80小時，用戶使用該手機，可從中心局存儲、管理和恢復E-mail、語音郵件和傳真信息，用戶還可利用“文本-語音”新技術從該手機中收聽E-mail話音郵件，完成轉送傳真到任何一部傳真機上的工作。最近，摩托羅拉公司又推出了具有未來移動通信意義上的手機芯片，該芯片可以安裝在任何

49、手機上，可使安裝了該芯片的手機在全</p><p>　　根據(jù)IMT-2000系統(tǒng)的基本標準，第三代移動通信系統(tǒng)主要由4個功能子系統(tǒng)構成，它們是核心網(wǎng)（CN）、無線接入網(wǎng)（RAN）、移動臺（MT）和用戶識別模塊（UIM），且基本對應于GSM系統(tǒng)的交換子系統(tǒng)（SSS）、基站子系統(tǒng)（BBS）、移動臺（MS）和SIM卡四部分。其中核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)是第三代移動通信系統(tǒng)的重要內容，也是第三代移動通信標準制訂中最難辦的技術內

50、容。第三代移動通信系統(tǒng)可以使全球范圍內的任何用戶所使用的小型廉價移動臺，實現(xiàn)從陸地到海洋到衛(wèi)星的全球立體通信聯(lián)網(wǎng)，保證全球漫游用戶在任何地方、任何時候與任何人進行通信，并能提供具有有線電話的語音質量，提供智能網(wǎng)業(yè)務，多媒體、分組無線電、娛樂及眾多的寬帶非話業(yè)務。第三代移動通信系統(tǒng)的特點是：綜合了蜂窩、無繩、尋呼、集群、無線擴頻、無線接入、移動數(shù)據(jù)、移動衛(wèi)星、個人通信等各類移動通信功能，提供了與固定電信網(wǎng)絡兼容的高質量業(yè)務，支持低速率話音

51、和數(shù)據(jù)業(yè)務，以及不對稱數(shù)據(jù)傳輸。第三代移動通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)移動性、交互性和分布式三大業(yè)務，是一個通過微微小區(qū)，到微小區(qū)，到宏小區(qū)，直到“隨時隨地”連接的全球性衛(wèi)星網(wǎng)絡。</p><p>　　3.4 4G的通信技術</p><p>　?。?）4G的定義及其技術要求  　　第四代移動通信技術可稱為廣帶(Broadband)接入和分布網(wǎng)絡，具有非對稱超過2 Mb/s的數(shù)據(jù)傳

52、輸能力，對全速移動用戶能提供150 Mb/s的高質量影像服務，將首次實現(xiàn)三維圖像的高質量傳輸。它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(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng))，集成不同模式的無線通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。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。其

53、主要技術要求是：  　　[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，改變了以傳統(tǒng)移動電話業(yè)務為主設計移動通信網(wǎng)絡的設計觀念。  　　[3]采用多天線或分布天線的系統(tǒng)結構及終端形式，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。  　　[4]發(fā)

54、射功率比現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)降低10～100倍，能夠較好</p><p>　?。?）4G的關鍵技術  [1]OFDM(正交頻分復用)  　　OFDM技術實際上是MCM(Multi-Carrier Modulation，多載波調制)的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分

55、開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾(ICI)。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。由于OFDM技術由于具備上述特點，是對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N潛在的解決方案，因此被公認為4G的核心技術之一。  [2]軟件無線電  　　軟件無線電（Software Defined&#

56、160;Radio,簡稱SDR）,就是采用數(shù)字信號處理技術,在可編程控制的通用硬件平臺上,利用軟件來定義實現(xiàn)無線電臺的各部分功能:包括前端接收、中頻處理以及信號的基帶處理等。即整個無線電臺從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由軟件編程來完成。其核心是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶的“數(shù)</p><p>　　[4]IPv6協(xié)議  　　4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組的方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6

57、技術將成為下一代網(wǎng)絡的核心協(xié)議。  　　1、巨大的地址空間。在一段可預見的時期內，它能夠為所有可以想像出的網(wǎng)絡設備提供一個全球惟一的地址。  　　2、自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置的方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機制獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它使用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預

58、的情況下，獲得一個全球惟一的路由地址。  　　3、服務質量。服務質量（Qos）包含幾個方面的內容。從協(xié)議的角度看，IPv6與目前的IPv4提供相同的QoS，但是IPv6的優(yōu)點體現(xiàn)在能提供不同的服務。IPv6報頭中新增加的字段“流標志”，有了這個20位長的字段，在傳輸過程中，中國的各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP地址流。  　　4、移動性。移動IPv6（MIPv6）在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動

59、設備設有一個固定的家鄉(xiāng)地址（home address），這個地址</p><p>　　第四章 移動通信的未來發(fā)展趨勢</p><p>　　4.1 3G未來的發(fā)展趨勢</p><p>　　（1）3G業(yè)務未來發(fā)展趨勢分析 [1]視頻業(yè)務將成為3G標志性業(yè)務  雖然大部分的人都人為3G沒有什么殺手級別的業(yè)務，但是3G網(wǎng)絡的優(yōu)秀控制機制和更高

60、的帶寬，能夠促進視頻業(yè)務的迅速發(fā)展．因此，移動視頻業(yè)務成為了3G的招牌業(yè)務。調查結果顯示，3G視頻業(yè)務的發(fā)展有非常廣闊的前景。為滿足視頻業(yè)務的進一步發(fā)展，移動運營商還需要建設一批相關的輔助的網(wǎng)絡平臺，對豐富的視頻資源進行統(tǒng)一的科學管理，并有條理的進行發(fā)放。另外，對于平臺的控制管理還要根據(jù)具體的環(huán)境進行改革，以達到能夠適應視頻業(yè)務發(fā)展的最佳狀態(tài)。 [2] 移動互聯(lián)網(wǎng)將成為主流業(yè)務 </p><p&

61、gt;　　目前，全球信息技術通信技術大融合的背景下，移動網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合也是順應歷史潮流大量的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務向移動網(wǎng)轉移，很多的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務都已經(jīng)在移動網(wǎng)上成功的應用，并取得了很好的效果。隨著3G網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)在將來會和現(xiàn)代的互聯(lián)網(wǎng)一樣普遍。這種能夠隨身攜帶的互聯(lián)網(wǎng)將成為3G業(yè)務的主流。為此，運營商的WAP/Web網(wǎng)關的擴容、優(yōu)化、多節(jié)點部署成為必要。運營商要盡快建立起相關網(wǎng)絡平臺，在3G業(yè)務開發(fā)的初期，就爭搶到有利的位置。再次，

62、如果運營商可以提供一種統(tǒng)一的框架，無論何種業(yè)務都可以讓互聯(lián)網(wǎng)上的業(yè)務提供商和運營商共享用戶群以及營銷、支付渠道，運營商作為這些業(yè)務的集成商、代理商，那么運營商和業(yè)務提供商之間的雙贏合作就可以預期。 </p><p>　　[3] 個性化趨勢  </p><p>　　個性化趨勢的發(fā)展今年來已經(jīng)非常明顯，也成為市場營銷發(fā)展的一種大的趨勢，同樣，通信市場也不會例外。移

63、動通信業(yè)務的傳統(tǒng)業(yè)務經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)成熟。人們在日常的生活中對個性的需求已經(jīng)越來越多，在移動業(yè)務中不斷的增加個性因素，會對移動網(wǎng)絡的發(fā)展起到推動的作用。移動電話的普及，使得人們的個性化需求更加豐富。由于3G網(wǎng)絡、3G終端、互聯(lián)網(wǎng)技術的迅速發(fā)展，為個性化發(fā)展提供了有力的條件。在提供個性化服務的時候，要以網(wǎng)絡平臺作為保障，因此必須建設相應的網(wǎng)絡平臺。第三代系統(tǒng)的主要目標是將包括衛(wèi)星在內的所有網(wǎng)絡融合為可以替代眾多網(wǎng)絡功能的統(tǒng)一系統(tǒng)，它能夠

64、提供寬帶業(yè)務并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。為了保護運營公司在現(xiàn)有網(wǎng)絡設施上的投資，第二代系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)的演進遵循平滑過渡的原則，現(xiàn)有的GSM、D-AMPS IS-136等第二代系統(tǒng)均將演變成為第三代系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡，從而形成一個核心網(wǎng)家族，核心網(wǎng)家族的不同成員之間通過NNI接口聯(lián)結起來，成為一個整體，從而實現(xiàn)全球漫游。在核心網(wǎng)絡家族的外圍，形成一個龐大的無線接入家族，現(xiàn)有的幾乎所有的無線接入技術以及 WCDMA等第三代無線接入技術均將成為其成員。

65、</p><p>　　7.2未來的網(wǎng)絡構架[4] 融合化趨勢  </p><p>　　就目前看來，國內運營商都是全業(yè)務的運營商，移動業(yè)務與固定業(yè)務的融合已經(jīng)成為各運營商工作里的關鍵。對于通信業(yè)務融合的意義，就是使得用戶能夠在任何的時間地點都能接入網(wǎng)絡的一種簽訂協(xié)議，為客戶提供最便利的網(wǎng)絡服務。     而移動固定網(wǎng)絡融合最凸顯

66、的效果就是同一業(yè)務能夠被移動、固定的各種終端所訪問。從業(yè)務邏輯的聚合位置來看，業(yè)務融合有兩個層次的融合。①是終端層次的融合，如終端將通信應用、Web應用整合在一個應用中(如統(tǒng)一通信)，并可以通過下載插件來實現(xiàn)對新業(yè)務的支持；②是在后臺來實現(xiàn)融合，通過終端適配、編碼轉換等技術，為移動、固定用戶提供一個統(tǒng)一的業(yè)務體驗、統(tǒng)一的身份認證、統(tǒng)一的支付賬號。當然，要想做到業(yè)務方面的融合，內容的統(tǒng)一組織、業(yè)務使用中認證鑒權的統(tǒng)一、業(yè)務管理的融合都是必

67、要的。</p><p>　　[5]未來的發(fā)展趨勢    ITU為 IMT-2000/FPLMTS系統(tǒng)提出的時間表是:1998年底完成無線傳輸技術的選擇,1999年完成標準的制定,2000年以后開始商用。現(xiàn)在以日本、歐洲和美國電信公司為主的聯(lián)盟已分別提出了各自的第三代移動通信系統(tǒng),決定最終結果的不僅是技術的先進,還有成本、系統(tǒng)的復雜性和市場需求,具體如下:(1) 市場需求。IMT-2

68、000商用系統(tǒng)將在2000年左右推出,會在以后十年內逐漸占領市場,所以要研究今后幾年人們對移動通信業(yè)務需求,IMT- 2000應能夠提供那些業(yè)務。(2) 成本和系統(tǒng)復雜性。成本取決于系統(tǒng)本身的投入,及與已有系統(tǒng)設備的兼容性。從初期投入來分析,W-CDMA系統(tǒng)采用了一些新技術,要設計全新的基站和移動臺,及整個網(wǎng)絡結構,所以投入要大一些。(3) 技術先進性。運營商希望以較少的基站覆蓋較大的區(qū)域,并且提高系統(tǒng)容量。從整體的性能來衡量,W-CD

69、MA因為設計比較超前,可提供更多的業(yè)務、較大的系統(tǒng)容量而具有相當大的競爭力,TD-CDMA系統(tǒng)因為其本身的缺陷,無法充分發(fā)揮CDMA技術的優(yōu)勢。    由于目前的移動運營商已在現(xiàn)有的第二代移動通信系統(tǒng)</p><p>　　4.2 在此之前一直流傳5月17日發(fā)放4G牌照的傳言已不攻自破，而究竟如何發(fā)放4G牌照再度引發(fā)猜想。</p><p>　　昨日有消息稱，三

70、大運營商將統(tǒng)一獲得TD-LTE牌照，此消息在業(yè)內再次引發(fā)軒然大波。</p><p>　　有接近工信部的人士對騰訊科技表示，工信部目前確定的方案是，TD-LTE為運營商的必選項，三大運營商都要建設TD-LTE網(wǎng)絡。同時，如果運營商想建設LTE FDD 網(wǎng)絡，在向工信部提出申請后，工信部也會發(fā)放LTE FDD的經(jīng)營許可，換言之，運營商也會拿到LTE FDD的牌照。</p><p>　　如果此消

71、息是最終落地的版本，這意味著運營商可以獲得兩張4G牌照，可以選擇建設兩張網(wǎng)絡，或者只建設一張TD-LTE網(wǎng)絡。</p><p>　　不過該位人士透露，工信部不會同時發(fā)放TD-LTE牌照和LTE FDD牌照，而是先發(fā)TD-LTE牌照，后發(fā)LTE FDD牌照。</p><p>　　運營商均獲得TD-LTE牌照</p><p>　　由于TD-LTE是中國提出的4G標準，工

72、信部內部有傾向給自有知識產權以最大支持。此次發(fā)放4G牌照，或向三大運營商都發(fā)放TD-LTE牌照。</p><p>　　來自運營商的一位中高層人士表示，已經(jīng)從工信部獲得了這樣的信息。但由于4G牌照發(fā)放需要中央高層的決定，是否如當前版本所言還存在變數(shù)。</p><p>　　從目前來看，運營商對TD-LTE的態(tài)度有明顯分歧。中國移動(微博)在積極地進行TD-LTE規(guī)模試驗，并在部分城市宣布了4G

73、的試商用。今年5月17日電信日上，中國移動在上海開始進行友好用戶測試，湖北、江西等地也開啟了公交線路的4G體驗。</p><p>　　中國聯(lián)通(微博)和中國電信(微博)則更傾向于FDD制式。中國聯(lián)通董事長常小兵表示，中國聯(lián)通必須要根據(jù)自己的戰(zhàn)略引進方向去獲得4G牌照。這意味著中國聯(lián)通更傾向于從WCDMA平滑演進到FDD-LTE網(wǎng)絡。中國電信董事長王曉初在上一季的財報會議上也強調，中國電信更加傾向FDD網(wǎng)絡，因為F

74、DD LTE網(wǎng)絡投資低于TD-LTE。</p><p>　　運營商或可以建設兩張網(wǎng)</p><p>　　對中國移動而言，中國移動已經(jīng)展開了TD-LTE網(wǎng)絡的建設和投資。今年年初的移動世界通信大會（MWC2013）上，中國移動董事長奚國華透露中國移動將啟動TD-LTE的“雙百計劃”，即中國移動4G網(wǎng)絡覆蓋將超過100個城市，4G終端采購將超過100萬部。</p><p&g

75、t;　　對中國聯(lián)通和中國電信而言，如果既獲得TD-LTE牌照，又獲得FDD牌照，建設TD-LTE網(wǎng)絡之后，再建設一張LTE FDD網(wǎng)絡也成為一種“必選項”。</p><p>　　中國通信學會調研咨詢部主任、TD技術論壇秘書長時光說，如果運營商能獲得兩張牌照，是進入現(xiàn)實可操作的層面的。由于TD-LTE和LTE FDD網(wǎng)絡大部分核心技術相同，運營商可以采用共平臺的的技術解決方案建設4G網(wǎng)絡，這一點與3G建設時大為不同

76、。</p><p>　　他表示，融合組網(wǎng)對運營商利用頻譜資源也是利好。“運營商不僅可以獲得更多的頻譜資源，更可以根據(jù)市場和業(yè)務需求靈活進行組網(wǎng)。”</p><p>　　從目前的情況看，技術方面已經(jīng)不存在困難，在TD-LTE和FDD-LTE網(wǎng)絡共平臺方案上，愛立信、諾基亞西門子通信、華為、中興等主要設備商已經(jīng)做好了技術準備，融合組網(wǎng)已經(jīng)成為設備商的共識。去年12月18日，中國移動香港公司正式

77、商用采用LTE TDD/FDD融合組網(wǎng)方案的TD-LTE網(wǎng)絡，這也為運營商在中國內地布局4G提供了借鑒。</p><p><b>　　第五章 總 結</b></p><p>　　現(xiàn)代移動通信技術包括了很多深奧的高科技技術，在此之前，我還對這些技術不了解，但是通過我努力查找這方面的知識，我也了解了一些。現(xiàn)代移動通信技術包括了GSM數(shù)字移動通信技術、CDMA數(shù)字移動通

78、信技術、第三代移動通信技術等。隨著目前3G移動通信技術的全面商用化的開始，我國大部分的手機用戶將感受到3G技術給我們帶來的便捷，同時也能明顯的感到3G技術的不足與缺陷。但 3G技術目前的不足與缺陷將成為推動4G技術的重要力量，我們有理由相信4G將成為未來移動通信領域的主導技術，會使我們未來的生活更加美好。在技術飛速發(fā)展的同時，我們應該意識到，對待通信新技術我們更應該冷靜、理智，4G演進的道路絕不會一帆風順，前面的路仍是機遇與挑戰(zhàn)并存。

79、　　通過這次設計讓我收獲很多，也學到了很多，并且在收集資料這方面讓我費了好大的功夫。剛開始寫這論文的時候，我不知道該怎么去寫好它，對這設計題目一點頭緒都沒有，使得我整個人都很煩躁。但是后來，我把心態(tài)調整了一下，又從頭開始搜查相關資料，漸漸的，去發(fā)現(xiàn)其實有很多可以寫的，就這樣我堅持每天查找資料，做好相關筆記。其實畢業(yè)設計就是鍛煉我們的能力，也考驗我們有關這方面的知識。</p><p><b>　　參考文獻

80、</b></p><p>　　[1]吳偉陵:移動通信中的關鍵技術[M].北京:北京郵電大學出版社，2000  [2]丁雄:移動通信技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　[3]謝顯忠 第四代移動通信技術[M].電子工業(yè)出版社,2005</p><p>　　[4]杜慶波 3G技術與基站 人民郵電出版社，200

81、8</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在本論文的寫作過程中，我的導師王麗老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時我還要感謝在我學習期間給我極大關心和支持的各位老師以及關心我的同學和朋友。</p><p>　　寫作畢業(yè)論文是一次