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移動通信的發(fā)展日新月異。據(jù)統(tǒng)計，截止到2001年底，全球移動用戶達95億；我國移動電話用戶數(shù)達145億戶，新增5955萬戶，普及率達11％，且以每月500萬戶的速度增長。移動通信業(yè)已成為最具發(fā)展?jié)摿褪袌鰴C會的行業(yè)，移動通信發(fā)展到今天，走的是一條典型的技術(shù)創(chuàng)新之路。
一、第三代移動通信系統(tǒng)(多媒體式)
第三代移動通信(3G)的概念于1985年正式提出。但真正付諸實施，則是隨著近年來互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，人們迫切地期望在移動的環(huán)境下，能方便地實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的寬帶接入和高速數(shù)據(jù)傳輸。因此，3G逐漸成為人們關(guān)注的焦點，終于閃亮登場。
——3G的目標
(1)全球化：全球性的系統(tǒng)，在設(shè)計上具有高度的通用性，能提供全球漫游。
(2)多媒體化：提供高質(zhì)量的多媒體(如話音、可變速率數(shù)據(jù)、活動視頻、高清晰度圖像等)傳輸，實現(xiàn)多種信息一體化。
(3)綜合化：能把現(xiàn)存的尋呼、無繩、蜂窩、衛(wèi)星移動等移動通信系統(tǒng)綜合在一起，以提供多種服務(wù)。
(4)智能化：主要表現(xiàn)在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面(引入智能網(wǎng)概念)和收發(fā)信機的軟件無線電化。
(5)個人化：用戶可用惟一的個人電信號碼(PTN)在任何終端上獲取所需要的電信業(yè)務(wù)，超越傳統(tǒng)的終端移動性，真正實現(xiàn)個人化移動通信。
——3G的主要特性
(1)有多頻 /多模通用的手機，可以提供全球無縫覆蓋和漫游。
(2)提供遠比2G先進的話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括分組數(shù)據(jù)和寬帶多媒體業(yè)務(wù)。如高速互聯(lián)網(wǎng)訪問、交互式游戲、遠程教育等。
(3)高速無線數(shù)據(jù)傳輸：高速移動(如乘車)時的數(shù)據(jù)速率要達到144Kbps，慢速移動(如步行)時速率達到384Kbps，室內(nèi)靜止環(huán)境下達到2Mbps。
(4)適應(yīng)多種業(yè)務(wù)環(huán)境：蜂窩(宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩)、無繩、衛(wèi)星移動、PSTN、數(shù)據(jù)網(wǎng)、IP等。
(5)具有單一個人通信號碼，按需分配帶寬，頻譜利用率高，容量大。
(6)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能適用無線、有線多種業(yè)務(wù)要求，系統(tǒng)初始配置能充分利用2G設(shè)備，隨后可平滑升級。
——3G的關(guān)鍵技術(shù)
3G的關(guān)鍵技術(shù)都屬于重要的創(chuàng)新。主要有：
(1)多載波調(diào)制：在信號調(diào)制方面，系統(tǒng)可采用自適應(yīng)多進制調(diào)制方法。
(2)多址技術(shù)：3G主要采用CDMA，具有頻率規(guī)劃簡單、頻譜利用率高、軟切換、軟容量等優(yōu)點。
(3)軟件無線電：利用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)、微電子及軟件技術(shù)，基于同樣的硬件平臺，通過加載不同的軟件，獲得不同的業(yè)務(wù)特性，有利于系統(tǒng)升級、網(wǎng)絡(luò)平滑過渡、多頻多模的運行。
(4)智能天線：通過基帶數(shù)字信號處理器，為每個信道提供一條賦形天線的發(fā)射波束，并始終跟蹤用戶，這樣可以降低發(fā)射功率，減少干擾，增加系統(tǒng)容量，同時波束賦形可以克服多徑傳播問題。
(5)異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)：其原理是把話音、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù)信息分解成信元，通過網(wǎng)絡(luò)傳到目的地，可以動態(tài)地向移動用戶分配帶寬。能提供從無線網(wǎng)到固定網(wǎng)端到端的寬帶連接，便于與固定寬帶網(wǎng)的融合。
(6)智能網(wǎng)：3G從概念上可以分為終端、無線接入網(wǎng)、骨干傳輸網(wǎng)、應(yīng)用業(yè)務(wù)等4部分。智能網(wǎng)技術(shù)能使呼叫處理與業(yè)務(wù)種類無關(guān)，且能在網(wǎng)上開發(fā)新業(yè)務(wù)，便于修改業(yè)務(wù)特性。
——2G到3G升級的過渡
由于3G與2G差異過大，建置3G系統(tǒng)所需花費十分驚人，人們又發(fā)展出2.5G或2.7G等過渡系統(tǒng)。在升級規(guī)劃上，兩大移動通信系統(tǒng)——GSM與cdmaOne，皆已完成完整的升級路徑。
(1)GSM升級路線為：GSM→GPRS→EDGE→W－CDMA。
(2)Qualcomm早已準備好cdmaOne的升級路線：IS－95A→IS－95B→cdma2000－1X(IS－95C) →cdma2000－3X。IS－95C數(shù)據(jù)傳輸速度最高可達144Kbps，平均速率為70K～80Kbps。雖有人將其稱為3G，但嚴格來說，應(yīng)為2.5G。同為2.5G，相比而言，IS－95C技術(shù)較GPRS要成熟。
(3)被稱為2.5G的GPRS，建置較為容易，全球大部分的GSM皆選擇其作為升級至3G的過渡系統(tǒng)。GPRS具有5大獨特優(yōu)勢。一是永遠在線：用戶隨時可與網(wǎng)絡(luò)保持鏈接。二是快速登錄：GPRS手機一打開，就已與GPRS網(wǎng)絡(luò)建立了鏈接。三是高速傳輸：GPRS手機采用先進的分組交換方式，數(shù)據(jù)傳輸理論值可達171.2Kbps，平均速率達20K～40Kbps。四是按量收費：即按照用戶收發(fā)數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用。五是自由切換：GPRS手機用戶可以一邊打電話，一邊上網(wǎng)沖浪。目前全球已有50多個GPRS網(wǎng)絡(luò)投入了商業(yè)運行。
(4)EDGE也是以GSM為基礎(chǔ)采用分組交換來傳輸數(shù)據(jù)的無線傳輸技術(shù)，可作為GPRS的升級方案。通過調(diào)變技術(shù)，EDGE可將數(shù)據(jù)傳輸速度再提高到384Kbps，已達W－CDMA的初期水準，故被稱為2.7G，以和2.5G的GPRS有所區(qū)別。EDGE提供接近3G的傳輸速度，卻使用GSM的頻譜，這一點可讓想提升速度又暫時無法取得3G頻段的企業(yè)，選擇EDGE作為3G的替代方案。
(5)2.5G、2.7G、3G與2G最大的差別，除了無線數(shù)據(jù)傳輸速度外，資料交換方式也有不同。2G采用電路交換，2.5G采用分組交換。前者用戶常會處于“閑置”狀態(tài)，形成資源浪費；后者則把資料分成一個個“封包”，再將這些封包獨立傳送。
二、第四代移動通信系統(tǒng)(4G)
可是3G還是有其局限性：由于受到多用戶干擾，CDMA難以達到很高的通信速率。由于空中接口標準對核心網(wǎng)的限制，3G所能提供服務(wù)速率的動態(tài)范圍不大，不能滿足各種業(yè)務(wù)類型要求；分配給3G的頻率資源已經(jīng)趨于飽和。因此，4G應(yīng)當具備以下幾種特征：
1.完全集中的服務(wù)：個人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等各項業(yè)務(wù)將結(jié)合成整體，服務(wù)和應(yīng)用將更加廣泛、安全、方便和個性化。
2.無所不在的移動接入：人們可以隨時隨地通過移動接入的方式獲取話音、高速信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等業(yè)務(wù)。
3.各式各樣的用戶設(shè)備：接入終端設(shè)備多樣化，設(shè)備與人之間的交流除了聽、說、看外，還會有其他途徑。
4.自治的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：可以自動管理、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，具備高度的智能化特征。
4G的研發(fā)已在多個跨國公司間展開。據(jù)悉，NTT DoCoMo在2002年下半年開始進行4G無線服務(wù)測試，并在2010年推出4G商用服務(wù)。其4G會比其現(xiàn)有的3G服務(wù)快260倍，提供20Mbps的上行鏈路和100Mbps的下行鏈路速率，能直接向無線設(shè)備提供高清晰度電視服務(wù)。
三、移動通信技術(shù)發(fā)展趨勢
1.移動通信設(shè)備正朝著數(shù)字化、寬帶化、小型化的方向發(fā)展。
2.移動通信網(wǎng)絡(luò)正朝著綜合化、智能化、全球化、個人化方向發(fā)展。
3.移動通信技術(shù)正朝著高、精、尖方向發(fā)展，分工和合作愈顯緊密和復(fù)雜。
4.移動通信方式正朝著細分化、個性化方向發(fā)展，受新技術(shù)的影響越來越大，特別是與互聯(lián)網(wǎng)的融合成為主流趨勢。
參考文獻
1 孫青卉.移動通信技術(shù).機械工業(yè)出版社
2 曹淑敏.第三代移動通信的發(fā)展現(xiàn)狀及分析.電信網(wǎng)技術(shù)，2001(4)
摘自 北極星電技術(shù)網(wǎng)
