第四代移動通信概念逐漸成形

第四代移動通信概念逐漸成形



移動通信時代交替



信息產(chǎn)業(yè)在新一代技術(shù)剛推出市場之后，更高的技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研發(fā)。因此在我們期待第三代移動通信系統(tǒng)所帶來的優(yōu)質(zhì)服務(wù)的同時，第四代移動通信系統(tǒng)的最新技術(shù)也在實(shí)驗(yàn)室悄然進(jìn)行當(dāng)中。



第四代與第三代移動通信系統(tǒng)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，我們暫且將第四代移動通信系統(tǒng)稱之為“多媒體移動通信(Multi－Mobile Communication)”。第四代移動通信不僅僅是為了因應(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�？偨Y(jié)來說，首先必須可以容納市場龐大的用戶數(shù)、改善現(xiàn)有通信品質(zhì)不良，以及達(dá)到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊�求�?



從移動通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率作比較，第一代模擬式僅提供語音服務(wù)；第二代數(shù)位式移動通信系統(tǒng)傳輸速率也只有9.6Kbps，最高可達(dá)32Kbps，如PHS；而第三代移動通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到2Mbps；專家則預(yù)估，第四代移動通信系統(tǒng)可以達(dá)到10Mbps至20Mbps，這些議題未來也將會逐漸在電信標(biāo)準(zhǔn)組織中提出來討論。雖然第三代移動通信可以比現(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，第四代移動通信系統(tǒng)的提出便是希望能滿足提供更大的頻寬需求。



正交多任務(wù)分頻技術(shù)在第四

代通信系統(tǒng)中得到應(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)則以正交多任務(wù)分頻技術(shù)(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)。



對于電信產(chǎn)業(yè)而言，OFDM仍有許多問題待解決，不過部份標(biāo)準(zhǔn)化制訂的工作已經(jīng)接近尾聲而即將商用化(如數(shù)字音訊廣播)，但若要應(yīng)用在移動通信領(lǐng)域仍需些時日。而選擇OFDM作為第四代移動通信的核心技術(shù)，其主要理由包括無線電頻率使用效益高、抗噪聲能力相當(dāng)強(qiáng)、適合高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫蛩兀�因而受到無線通信專家的青睞。



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�？梢灶A(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(shí)它真正運(yùn)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(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，一部份將是以CDMA的延伸技術(shù)。



目前第一、第二、第三代移動通信基礎(chǔ)架構(gòu)均是交換層架構(gòu)(Switching Hierarchy)，而第四代不僅要考慮到交換層級技術(shù)，還必須涵蓋不同類型的通信接口，也就是說第四代主要是運(yùn)用路由技術(shù)(Routing)為主的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。



除此之外，另一項(xiàng)技術(shù)就是網(wǎng)絡(luò)化(Networking)。在第四代移動通信系統(tǒng)中，交換網(wǎng)絡(luò)將會被取代，而射頻(RF)、線性放大器與信道的控制(Channel Control)均是相當(dāng)重要的組件。至于其硬件上如何實(shí)現(xiàn)第四代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，則是以傅利葉變換(Fourier Transform)來發(fā)展硬件架構(gòu)。



第四代移動通信指日可待



在歐洲地區(qū)，無線區(qū)域回路與數(shù)字音訊廣播已針對其室內(nèi)(Indoor)應(yīng)用而進(jìn)行相關(guān)的研發(fā)，測試項(xiàng)目包括10Mbps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(xiàng)研發(fā)技術(shù)的延伸，先從室內(nèi)技術(shù)開始，再逐漸擴(kuò)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。



從移動通信系統(tǒng)的歷程來看，第一代移動通信系統(tǒng)的任務(wù)已經(jīng)達(dá)成，而現(xiàn)階段是第二代移動通信系統(tǒng)的時代，或許今后十年將會是第三代移動通信系統(tǒng)的天下。但我們不難發(fā)現(xiàn)每一個不同的移動通信系統(tǒng)均會有重復(fù)性的時間點(diǎn)，大約每十年就有一項(xiàng)技術(shù)更新，不過隨著通信科技的日新月異，或許轉(zhuǎn)變會更快、時間也會更短。對于移動通信服務(wù)業(yè)者、系統(tǒng)設(shè)備供貨商或其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)來說，必須隨時注意移動通信技術(shù)的變化，以因應(yīng)市場需求。

（明華）（網(wǎng)絡(luò)世界）