时间：2023-03-22 17:34:25
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论文摘要：移动通信技术的发展历程可以划分为三个阶段，即第一代模拟移动通信系统、第二代数字移动通信系统、第三代多媒体移动通信系统。本文简单介绍了移动通信技术的发展历程，重点论述了第四代移动通信系统（4thGeneration4G）的概念及相关术，并指出其今后的发展趋势。
一、移动通信技术的发展状况
(一)第一代——模拟移动通信系统
第一代(即1G，是thefirstgeneration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、保密性差、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80年代到90年代初的产物已经完成了任务退出了历史舞台。
(二)第二代——数字移动通信系统
第二代(即2G，是thesecondgeneration的缩写)移动通信系统是从20世纪90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保密性强，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。
(三)第三代——多媒体移动通信系统
随着通信业务的迅猛发展和通信量的激增，未来的移动通信系统不仅要有大的系统容量，还要能支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效传输。第二代移动通信技术根本不能满足这样的通信要求，在这种情况下出现了第三代
(即3c，是thethirdgeneration的缩写)多媒体移动通信系统。第三代移动通信系统在国际上统称为IMT一2000，是国际电信联盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz频段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比，第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业务。
二、第四代移动通信系统的概念
4G也称为广带接入和分布网络．具有超过2Mb／s的非对称数据传输能力．对高速移动用户能提供150Mb／s的高质量的影像服务．并首次实现三维图像的高质量传输它包括广带无线固定接入、广带无线局域网．移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)．是集多种无线技术和无线LAN系统为一体的综合系统．也是宽带lP接入系统．在这个系统上．移动用户可以实现全球无缝漫游．为了进一步提高其利用率．满足高速率、大容量的业务需求．同时克服高速数据在无线信道下的多径衰落和多径干扰等众多优势。
三、4G的关键技术
1.OFDM技术。它实际上是多载波调制MCM的一种．其主要原理是：将待传输的高速串行数据经串／并变换，变成在N个子信道上并行传输的低速数据流，再用N个相互正交的载波进行调制，然后叠加一起发送。接收端用相干载波进行相干接收，再经并／串变换恢复为原高速数据。
2．多输入多输出(MIMO)技术。多输入多输出(MIMO)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，是下一代移动通信系统的核心技术之一。MIMO系统采用空时处理技术进行信号处理，在丰富的散射环境下，空分复用MIMO系统(如BLAST结构)可以获得与天线数成正比的容量增长，从而极大地提高频谱效率，增加系统的数据传输速率。但是当散射程度欠佳时，会引起信道间的空间相关，尤其在室外环境下，由于基站的天线较高，从而角度扩展较小，其空间相关难以避免，在这种情况下MIMO不可能获得所期望的数据传输速率。3．切换技术。切换技术能够实现移动终端在不同小区之间跨越和在不同频率之间通信以及在信号质量降低时如何选择信道。它是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠通信的基础。主要划分为硬切换、软切换和更软切换．硬切换发生在不同频率的基站或不同系统之间。第4代移动通信中的切换技术正朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。
4.软件无线电技术。软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。通过下载不同的软件程序，在硬件平台上可实现不同功能，用以实现在不同系统中利用单一的终端进行漫游，它是解决移动终端在不同系统中工作的关键技术。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬(DigitalSignalProcessHardware，DSPH)、现场可编程器件(FieldProgrammableGateArray，FPGA)、数字信号处理(DigitalSignalProcessor，DSP)等。
5.IPv6协议技术。3G网络采用的主要是蜂窝组网，而4G系统将是一个基于全lP的移动通信网络，可以实现不同类型的接入系统和通信网络之间的无缝连。为了给用户提供更为广泛的业务，使运营商管理更加方便、灵活，4G中将取代现有的IPv4协议，采用全分组方式传送数据的IPv6协议。
四、发展趋势
目前，4G移动通信还只处于实验室研究开发阶段。具体的设备和技术还没有完全成型，后续的软件开发还没有启动。这都会给4G的发展带来很多难题，有待人们深入研究。但未来移动通信必将具有文中描述的这些基本特征：高速率、高质量的数据传输，完全集中的服务。无所不在的移动接入，高智能的多样化的用户设备。随着新问题、新要求的不断出现。第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。我们相信，不远的将来，人们将会不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息，从而使人们的学习、工作、生活发生更深刻的变化。
参考文献：
[1]张重阳.数字移动通信技术[M].西安:江西科技大学出版社,2006.
（一）把握教与学的主体教学过程中，我们坚持学生为主体，教师为主导，训练为主线。教师对本学科的理解和把握是引导学生学好本课程的关键之一。充分调动学生的主观能动性，提高学生的学习自觉性是教学改革的主要目标之一。教师要在教学的重要环节中起主导作用，包括制订教学大纲、教学计划；课堂精讲、课下答疑(网络教学)；指导学生实验以及评判学生成果。学生在学习过程中的主体地位体现在教师的引导下，积极主动地学习。例如课下预习复习、完成作业、网络学习、论文撰写以及实验实训中作为主体进行学习。
（二）充分利用多种教学手段移动通信课程通常在大三下或大四上才开设，学生正处于找工作、考研的关键时期，怎样让学生自主愉悦地参与到学习中来，充分调动学生的学习兴趣和积极性，是我们思考的主要问题。下面重点阐述移动通信教学方法和教学手段的探索。为了最大限度地提高学生对本课程的学习兴趣，在课堂教学中，我们充分整合文字、图像、flas、视频等资源，利用多媒体教学方式，生动直观地呈现教学内容。例如在讲解多径信道的统计分析时，对瑞利分布、莱斯分布产生的环境条件可以用flas的形式来展现，让学生有直观的认识，讲解移动用户的登记和位置更新过程，可以借助flas，既生动又形象。另外，在教学过程中，通过播放从网上筛选的短片或者其他优秀教师的视频资源，加深学生对某些重要知识的理解，激发学生的学习兴趣，获得了很好的效果。在课堂教学过程中，根据教学内容设计适当的问题，留给学生思考。鼓励学生提问，根据学生的反馈信息和问题，与学生一起探讨，这种互动式的交流，既使课堂生动活泼，又可引导学生主动思考、拓展视野。授课过程中，还经常采用类比的方法，利用日常生活中的例子来打比方，使学生更好地理解一些抽象复杂的问题。比如，在讲到频率选择性衰落和平坦衰落的判定时，将信道的相干带宽比拟为高速公路的车道宽度，将信号带宽比拟为汽车的宽度，只有当汽车的宽度小于车道的宽度，才发生平坦衰落。当汽车的宽度大于车道的宽度时，必然发生频率选择性衰落。通过将抽象问题具体化，学生能从现实中找到鲜活的例子，加深对知识的理解。为了丰富教学手段，除了采用多媒体教学方式外，我们还利用MATLAB和VHDL语言，进行仿真实验演示。例如，在讲授多址方式时，通过仿真实验的形式给出了三种主要多址方式的实验结果，使学生对频分多址、时分多址和码分多址一目了然。在讲授扩频通信中采用的伪随机序列时，将m序列、gold序列的仿真波形显示出来，通过对结果的分析，使学生对伪随机序列的产生和性质有了深刻的认识。为培养本科高年级学生进行科学研究的能力，可组织开展专题讨论会，让学生就技术背景、应用前景等撰写综述报告。教师分组安排学生针对移动通信领域的几个专题开展讨论，如移动通信的3G/4G技术、CDMA的软切换技术、MIMO技术、OFDM技术等。通常专题讨论会在课程的后半学期开始，要求学生利用图书馆、网络资源查找资料，提交综述论文，并组织评判。这样既可以让学生获得相关专题知识，又可以提高学生的综述能力，为毕业设计打下基础。
（三）举办通信前沿技术讲座对3G、4G中的关键技术和新发展，通过专业教师开展通信前沿技术讲座、聘请校企合作单位的工程技术人员做报告等形式，让企业或者研究机构的专业人士从不同角度讲述移动通信系统的新理论和新应用。这样既能使学生将课堂上学到的理论知识和实际应用结合起来，增强学生的学习兴趣，同时也弥补部分课时不足的问题，将移动通信前沿技术移到讲座中完成。
（四）开展网络课程建设移动通信作为学院新建的网络课程，在学校求索学堂网站上，通过课程资源、学习辅导、在线考试和答疑等方式帮助学生自主学习和互动学习。我们利用网络的特点提供给学生大量的学习资料和链接。网站的内容主要有：课程描述、教师队伍、课程建设、课程资源、实践教学、课程内容设计、教学资料、互动栏目等。这些丰富的内容可以帮助学生拓展知识、启发思路，在课下深入学习和研讨。教师通过与学生讨论和答疑，达到网上师生交流的目的。在近两年的教学实践中，从课程考试、科技竞赛、就业考研中可以看出，学生的学习效果良好。
（五）及时得到学生的反馈在课程进行中和结束后，通过询问不同层次的学生、班干部或进行问卷调查，从学生那里收集教学反馈信息，听取学生对课堂教学、网络教学、实验教学等方面的反馈。
二、以项目实训和现场实践强化动手能力训练
在移动通信课程专业实践能力培养的改革上，我们进行了如下尝试：首先，通过硬件验证、软件仿真、实际系统训练等多种手段，完善实验课内容，提升实验课的层次，对学生进行全方位的训练。利用移动通信网站为学生提供实验课的要求和流程，图文并茂地讲述实验内容和实验系统，便于学生在实验前进行预习，对实验有一个感性了解。以往主要采用实验箱进行一些验证实验，学生对移动通信系统只有一个初浅的认识和模糊的印象。而通过对校企合作单位的调研，我们发现学生在软件方面的实践能力培养需要加强，可利用MATLAB或者VHDL语言，指导学生进行简单通信模块的编程和简单移动通信模型的搭建。这些实践不限定时间和场所，利用无线通信实验室作为开放实验室，既可在课程进行中完成，也可在毕业设计阶段完成，更具灵活性。设计题目先在毕业设计中进行，然后推广到课程设计中。在大四上学期，我们通过3GWCDMA项目实践这样一个完全模拟真实场景的软件仿真项目，使学生对3GWCDMA的基本原理和设备配置有较深的理解。在四周的毕业实习阶段，我们利用无线通信实验室的嵌入式手机平台对学生进行实训，其中一些项目还可让学生继续在毕业设计过程中进行深入研究。
今年年底，我国境内的模拟移动电话网就要关闭了。也不过十年前，扛着“大哥大”招摇过市者的形象还历历在目，而今在街头巷尾，乃至在公共交通工具上，不难看到许多衣着入时的青年或行色匆匆的打工者，捂着手机轻声细语。一、二千元就可买到一个“掌中宝”，便携的手机使电话的概念发生革命性变化，首先和首要的是用户不再呼叫一个“地方”而呼叫一个“人”，它使用户把自己从拴在一个地理位置上的电话绳索中解放出来，可以在任何时间接通到任何地方的任何人。当我们欣赏移动电话还没有够时，又出现了移动数据通信业务、移动多媒体业务，媒体常用“迅猛的”“惊人的”等字眼来形容移动通信的发展。
考证过去
移动通信的历史可以追溯到20世纪二十年代，如1921年开通的美国底特律警察移动通信系统和1926年开通的德国列车移动电话系统等，到了五十年代，使用频分多址FDMA的模拟移动电话就已经商用了。这种工作在150MHz或450MHz的大区制无线电话系统是为少数人服务的，但是，它是现代移动通信的基础。美国贝尔实验室在20世纪七十年明蜂窝小区和频率复用的概念后，以贝尔系统为主开展的“高级移动电话（AMPS）经过了将近十年的研制，于1979年成功地在芝加哥市和涅瓦市进行试验测试。日本和欧洲各国也开始研制和AMPS差不多的第一代移动通信系统（firstgeneration1G）是模拟系统，工作于450MHz或8/900MHz频率。当1980年首先引入蜂窝通信概念时，它们主要用于汽车，受限于体积重量与功耗。但当移动电话经不断改进后变得小了，轻了，价格也低了的时候，它们受到人们的注意，开始离开汽车，进入人们的公文箱、手提包，也有被“扛”着的。那时的移动通信技术落后，规模小，费用高，完全不是广大群众所能使用的，很多人认为移动通信在通信网中不可能有主要地位。但也就是这时期，各发达国家开始了下一代移动通信数字技术的竞争。八十年代后期国际电联（ITU）希望能制订第二代移动通信系统（Secondgeneration2G）的统一标准，便于实行全球漫游。各发达国家分别在欧、美、日各自地盘研发出三种时分多址（TDMA）标准的系统，市场份额最大的是欧洲GSM（GlobalSystemforMobilCommunication）标准。就在2G进入市场的时候，美国高通公司（Qualcomon）异军突起，发明和开发了码分多址（CDMA）技术，1993年在美国完成了IS-95的美国标准，进入了2G市场的竞争。2G在1995年以后在全球进入高速发展的时期，其用户总数已超过1G用户的数十倍，带来了上千亿美元的产品市场，到今天，通信产品市场中移动通信产品已占大部分，而且此比例还在不停地增加。未来第三代移动通信（thirdgeneration3G）的市场容量又将数倍于2G。
在这样的背景下，3G从标准制订起就必然要开始一场激烈的国际竞争。为了实现通信的个人化、全球漫游、无缝覆盖的理想，ITU从一开始就希望全球有一个统一的标准，但欧美之间分歧很大，欧洲和日本要用WCDMA（宽带CDMA）制式以便与目前GSM有继承性而美国主流要用CDMA-2000（有时写作cdma2000）以兼容目前的窄带CDMA制式。ITU在2000年5月全球无线电大会上批准无线接入网可以用5种技术标准。我国自主提出的TD-SCDMA的包括其中，也即TD-SCDMA成为全球3G建设选择方案之一。3G的核心形式最终将取决于固定网的升级，可能是全IP网，或是ATM网。在3G发展初期不可能抛弃已有相当规模的2G核心网而重新建立一个新网络，必然通过演进东平滑过渡的方式进行发展。所以在3G发展初期可以使用的核心网主要是基于GSMMAP的核心网和基于IS-41的核心网。
国人渐已醒
我国移动通信无论是模拟制式或是数字制式的引入与世界大多数国家相比在时间上不是太晚，在规模上也不小，种类也不很多。
从1987年中国电信在广州建立第一个模拟移动电话网到现在，我国已经有了5种移动通信网，即A、B、C、D和G网。这5种网各有不同的通信范围和业务功能。A网和B网采用频分复用多址方式FDMA、TACS体制；C网采用CDMA码分复用多址方式D、G网采用TDMA时分复用多址方式、GSM体制。A网和B是模拟网属于1G，C、D、G网是数字网属于2G。其实我国曾经还有两个网，一个是模拟网，另一个是数字网，前者采用AMPS体制，后者采用CDMA体制（即C网），它们是属于部队使用，所以可以称之为军网。不过现在这两个网都交给地方（联通）管理了。
在我国发展模拟制式红火之时的80年代末、90年代初，相继推出GSM、D-AMPS、PDC等采用TDMA技术和以IS-95为代表的CDMA技术的新的数字制式的移动通信系统。这种数字移动通信技术采取先进的信源编码（如话音压缩）和信道编码（如前向纠错）及先进的多址技术使得在数字化的基础上，多种信息得以融合（如话音、短消息等），各种增值业务得以展开（如手机银行、手机上网）等；通过先进的数字信号处理技术，使得信息在传输过程中的抗干扰、抗衰落能力大为增强，传输质量和安全保密性同时得以提高；而先进的多址处理技术使得整个系统的容量大为提高，用同样的频谱带宽，数字移动通信系统可以容纳数倍于模拟移动通信系统的用户数。正因为如此，世界各国政府和企业无不倾力推动这一移动通信的数字化革命，广大用户也积极响应，从而数字化浪潮在90年代席卷全球，仅仅几年的时间我国（不含港、澳、台）模拟移动通信从1987年推出数字制移动通信的1994年，共有用户600多万户。而1994年到2000年，数字用户急速扩到8000多万户。移动通信用户数还在上升，经营移动通信的公司只有努力扩容，容量饱和了，就新开频段来满足客户的需要。
我国在90年代初开始引入GSM系统，从现在的运行状态来看与大洋彼岸的高通公司的CDMA系统相比有一些诸如频率资源紧张、频谱利用率不足和数据等新业务的引入等方面的差距，同时从编织2.5G与3G的角度出发联通公司将建立一个全新的IS-95CDMA新网。
今年5月15日，备受产业界关注的中国联通CDMA一期工程系统设备招标工作结束，5月22日中国电子报用“十厂商分食联通CDMA巨标”为题消息。中国产业经营报7月12日用“CDMA，电信市场的黑马”为题的报道说，5月15日正式与中外厂商的签约，使联通CDMA正式上路。这个整体规模达到5000亿元的大市场似乎终于从海市蜃楼走入现实，成为最有“注意力”的商机。合同的最终签署让包括联通、投标企业，提供芯片、技术专利的高通，以及华尔街在内的投资人等多方人士都长长松了一口气。联通的CDMA项目牵涉到太多的利益，包括经济上的，更包括政治上的。
中国联通人士介绍，CDMA的一期工程的网络容量将达到1515万用户，预计在2001年底或2002年初完工，投资121亿元。而据确切消息说，在未来5年中，由联通引发的市场，包括网络建设、终端手机和服务市场加起来将大约有5000亿元人民币。
6月初在香港举办的2001年3G大会暨第六届CDMA年会上，联通与世界13大运营商签署了CDMA网间漫游谅解备忘录。这无疑是给本已热得发烫的CDMA火上浇油，包括美国、韩国等多个国家的13大运营商基本涵盖了全球所有的CDMA运营商。全球CDMA阵营从此获得与GSM阵营抗衡的可能。
冲刺3G
3G异于2G，主要是数据传输能力大为增强，ITU规定如下：
*高速移动（对FDD：500Km/h；对TDD：120Km/h）：144Kb/s
*室外静止或步行时手持机环境（速度30Km/h）：384Kb/s
*室内环境（速度3Km/h）：2Mb/s
3G与2G比较主要是传输带宽变宽了，其典型带宽为5MHz（2G的带宽仅为其三分之一，即1.6MHz）这样就从无线接入网、用户终端和核心网都要不同于2G。如何建设3G的道路不外有两条：一条是创新式的，把无线接入网、终端和核心网重新进行研发，100％是新的；演进式的，即要用现有的网络系统向3G演进。两种办法比较而言，运营商多愿意后者办法，因为避免了对已有的投资造成损失。
现在仍在高速发展的GSM和IS-95CDMA都有过渡到2.5G甚至3G的演进方案，甚至有产品，GSM向GPRS（通用分组无线业务）和EDGE（增强数据速率改进）技术发展，IS-95向IS-95B（利用的码聚集技术）和IX（多载波）发展。
1980年前后，即贝尔蜂窝概念刚提出来时，我们看不到它的未来，1G的机会在我们眼前白白流失；当2G席卷全球时，我们也只抓住了一个尾巴，在移动通信的市场上，我国生产的基站、网络设备和手机的份额只占2％-5％；现在3G标准开始制定，机会再次来临，我国无线通信标准研究院（CWTS）是第三代伙伴关系计划3GPP、3GPP2这两个标准化组织成员，我国专家，教授刻苦研究提出了适合中国实情的3G方案，试制了3G系统里的配套产品，甚至提出第四代通信系统（fourthgeneration4G）方案。
*我国提出时分双工-同步码分多址TD-SCDMA无线接入系统使用了智能天线（SmartAntena）、同步CDMA（SynchronousCDMA）和软件无线电（SoftwareRadio）通信技术，三种技术的英文名字都是“S”开头因而称为SCDMA，以有别于其他CDMA系统。
SCDMA无线接入系统是目前国际上唯一使用了“智能天线”和TDD双工方式的同步CDMA系统。其占用频带少，发射功率之低是任何系统都难以达到的。总的来说，使用SCDMA无线接入技术将带来如下优势：相对最高的无线频谱利用率；在低反射功率下，有较远的通信距离；设备构成简单，依靠软件无线电，硬件成本较低，因而产品有较高的性能价格比；其灵活性高，便于系统性能的改进，完善和提高（特别是增加新业务）都不需要改变硬件而可以用软件加载来实现。
SCDMA使用时分双工（TDD）：上下行链路工作于同一频率，不需要成对的频率，适用于传输上/下行非对称业务的数据，尤其是基于IP的因特网业务，但是终端的移动速度只达到120Km/h，仅适用于较高速的接入环境。此外TDD系统要考虑上/下行时隙保护时间，小区半径限制在10Km左右。
TD-SCDMA最大的优点是它可在现有的GSM平台上平滑过渡到3G。
TD-SCDMA技术规范是我国提出的，是被ITD全套采纳的无线通信标准。
*1998年初，华为公司开始从事WCDMA基站系统的研发工作目前正在进行WCDMA产品的开发研制工作，具体部分分为无线接入网络RAN，RAN包括基站NodeB和无线网络控制器RNC。
*2000年，中国连宇公司向3GPP2提出LAS-CDMA（大区域间同步码分多址）方案，该方案在扩频码的构造上实现了突破，通过“无干扰”时间窗内的同步作用使干扰大大减少，具有频谱效率高、传输数据率高和适合高速移动环境等优点，可在1.25MHz带宽上提供5.53Mb/s的数据传输率，能适应分组交换及移动网向全IP发展的要求，为实现未来（4G）大容量、高数据速率的移动通信系统提供了一个较为可行的方案。我们（绝非业内人士），在杂志上看到上面三段消息后，希望业内的大公司、大工厂不要一味紧跟那些跨国大公司后面“摇旗呐喊”；而应更多的响应（移动通信）业内一些专家教授和社会的呼吁，多支持国内的研究、研发和试制部门的工作，争取在5-10年内从根本上改变我国移动通信发展依赖外国的局面，建立起我国移动通信真正的民族工业，我们不愿看到3G重蹈3G繁荣的移动通信市场、成功的运营业和不发达的移动通信制造业之复辙。
曾经的心痛
有两个一新一旧的失败范例
中国经营报7月17日题为“美国电信老大，宽带受挫”一文中提到，经过1984年一分为七之后保留原公司名称AT&T（美国电话电报公司）只能经营长途电话业务，面对国内还有几家公司的竞争，AT&T处境很难。AT&T公司首席执行官高价与别人争购第一媒体公司和电视通讯公司，接着利用它们的电视线路改造成双向、交互式的电缆，从而抛开地方电话公司的关卡，实现一线三用（即宽带上网、打电话及看交互电视）的强大宽带功能。但是这项工程耗资巨大，且吸引人们利用宽带上网的人数增长并没有预想的多，尤其它持的很大股份的宽带上网服务公司亏损更是进一步扩大，到目前为止，AT&T仅吸引了70万宽带用户，同时背负650亿美元的债务，使AT&T深陷宽带危机而不能自拔。7月9日美国通讯广播公司（COMCAST）向AT&T的宽带业务部发出愿意以450亿美元的予以收购的信息。
关键词：4G第四代移动通信OFDM
移动通信已成为当代通信领域内的发展潜力最大、市场前景最广的热点技术。目前全球已具有相当规模的移动通信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支，每个分支都在抢占市场。全球无线技术各自为营，各厂商都在不断推出新技术，以迅速抢占行业标准的主导地位。尽管第三代移动通信（3G）标准比现有无线技术更强大，但也将面积竞争和标准不兼容等问题。人们开始呼吁移动通信标准的统一，以期通过第四代移动通信标准的制定来解决兼容问题。国际电信联盟（ITU）目前已经开始研究制订第四代移动通信标准，并已达成共识：把移动通信系统同其他系统（例如无限局域网，W-LAN，等）结合起来，产生4G技术，2010年之前使数据传输数率达到100Mbps，以提供更有效的多种业务。目前相互兼容移动通信技术的第四代移动通信标准（4G）正在业界萌动。第四代移动通信与第三代移动通信相比，将在技术和应用上有质的飞跃。4G将适合所有的移动通信用户，最终实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信的无缝衔接并相互兼容。
1移动通信发展历程
1.1第一代移动通信技术（1G）
主要采用的是模拟技术和频分多址（FDMA）技术。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途温游，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是TACS。第一代移动通信有很多不足之处，比如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务、不能提供自动温游等。
1.2第二代移动通信技术（2G）
主要采用的是数字的时分多址（TDMA）技术和码分多址（CDMA）技术。主要业务是语音，其主特性是提供数字化的话音业务及低速数据业务。它克服了模拟移动通信系统的弱点，话音质量、保密性能得到大的提高，并可进行省内、省际自动漫游。第二代移动通信替代第一代移动通信系统完成模拟技术向数字技术的转变，但由于第二代采用不同的制式，移动通信标准不统一，用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游，因而无法进行全球漫游，由于第二代数字移动通信系统带宽有限，限制了数据业务的应用，也无法实现高速率的业务如移动的多媒体业务。
1.3第三代移动通信技术（3G）
与从前以模拟技术为代表的第一代和目前正在使用的第二代移动通信技术相比，3G将有更宽的带宽，其传输速度最低为384K，最高为2M，带宽可达5MHz以上。不仅能传输话音，还能传输数据，从而提供快捷、方便的无线应用，如无线接入Internet。能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务是第三代移动通信的另个主要特点。第三代移动通信网络能将高速移动接入和基于互联网协议的服务结合起来，提高无线频率利用效率。提供包括卫星在内的全球覆盖并实现有线和无线以及不同无线网络之间业务的无缝连接。满足多媒体业务的要求，从而为用户提供更经济、内容更丰富的无线通信服务。但第三代移动通信仍是基于地面、标准不的区域性通信系统。虽然第三代移动通信可以比现有传输率快上千倍，但是未来仍无法满足多媒体的通信需求。第四代移动通信系统的提供便是希望能满足提供更大的频宽需求，满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖、质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要。
2第四代移动通信及其性能
第四代移动通信系统可称为广带（Broadband）接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力，数据率超过UMTS，是支持高速数据率（2～20Mb/s）连接的理想模式，上网速度从2Mb/s提高到100Mb/s，具有不同速率间的自动切换能力。第四代移动通信系统是多功能集成的宽带移动通信系统，在业务上、功能上、频带上都与第三代系统不同，将在不同的固定和无线平台及跨越不同频带的网络运行中提供无线服务，比第三代移动通信更接近于个人通信。第四代移动通信技术可将上网速度提高到超过第三代移动技术50倍，可实现三维图像高质量传输。4G移动通信技术的信息传输级数要比3G移动通信技术的信息传输级数高一个等级。对无线频率的使用效率比第二代和第三代系统都高得多，且抗信号衰落性能更好，其最大的传输速度将是目前“i-mode”服务的10000倍。除了高速信息传输技术外，它还包括高速移动无线信息存取系统、移动平台技术、安全密码技术以及终端间通信技术等，具有极高的安全性，4G终端还可用作诸如定位、告警等。4G手机系统下行链路速度为100mbps，上行链路速度为30mbps。其基站天线可以发送更窄的无线电波波束，在用户行动时也可进行跟踪，可处理数量更多的通话。第四代移动电话不仅音质清晰，而且能进行高清晰度的图像传输，用途将十分广泛。在容量方面，可在FDMA、TDMA、CDMA的基础上引入空分多址（SDMA），容量达到3G的5～10倍。另外，可以在任何地址宽带接入互联网，包含卫星通信，能提供信息通信之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络（基于地面和卫星系统）。其广带无线局域网（WLAN）能与B-ISDN和ATM兼容，实现广带多媒体通信，形成综合广带通信网（IBCN），通过IP进行通话。能全速移动用户能提供150Mb/s的高质量的影像服务，实现三维图像的高质量传输，无线用户之间可以进行三维虚拟现实通信。能自适应资源分配，处理变化的业务流、信道条件不同的环境，有很强的自组织性和灵活性。能根据网络的动态和自动变化的信道条件，使低码率与高码率的用户能够共存，综合固定移动广播网络或其他的一些规则，实现对这些功能体积分布的控制。支持交互式多媒体业务，如视频会议、无线因特网等，提供更广泛的服务和应用。4G系统可以自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。用户将使用各种各样的移动设备接入到4G系统中，各种不同的接入系统结合成一个公共的平台，它们互相补充、互相协作以满足不同的业务的要求，移动网络服务趋于多样化，最终将演变为社会上多行业、多部门、多系统与人们沟通的桥梁。
34G系统网络结构及其关键技术
4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围服务。第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心。OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供比目前无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，都将采用OFDM技术。4G移动通信对加速增长的广带无线连接的要求提供技术上的回应，对跨越公众的和专用的、室内和室外的多种无线系统和网络保证提供无缝的服务。通过对最适合的可用网络提供用户所需求的最佳服务，能应付基于因特网通信所期望的增长，增添新的频段，使频谱资源大扩展，提供不同类型的通信接口，运用路由技术为主的网络架构，以傅利叶变换来发展硬件架构实现第四代网络架构。移动通信将向数据化，高速化、宽带化、频段更高化方向发展，移动数据、移动IP将成为未来移动网的主流业务。
4第四代移动通信面临的问题
要使第四代移动通信系统能投入实际应用，就需要对现有的移动通信基础设施进行更新改造，首先需要解决无线系统中的移动性管理和核心网的移动IP技术等问题，当然还有4G的标准问题。网络层移动性是4G移动性管理的关键，移动性通常涉及到在不同网段间漫游的移动用户，数据链路层的移动性支持通常限制在同类网络之间。移动IP代表了一种简单而且可以升级的全球移动性方案。但是，对于第四代移动通信系统而言，它缺乏实时位置管理和快速无缝切换机制的支持。要解决这些问题，必须采用新的网络结构和管理路由优化方案，需要采用高效的发送和切换协议，这些协议必须能很好地解决数据丢失和延迟的问题。另外，移动IP环境下的QoS所使用的综合业务/RSVP技术（IntSev/RSVP）和区别型业务技术(DifServ)也需解决。在4G系统中，要开发新的频谱资源，提供频谱利用率并选择合适的传输技术，如多载波传输方式以及自适应均衡等技术来对抗频率选择性衰。利用RAKE接收、跳频以及Turbo码等技术来增强系统的性能，提高信干比；提高检测可用的资源以及信号质量、动态分配频率资源和信号发射功率、增加移动通信系统容量、降低信号发射功率；提高通信的覆盖范围，并支持多媒体通信、无线接入宽带固定网以及在不同系统之间的漫游等。
5世界关注第四代移动通信
目前世界发送国家都正在积极进行4G技术规格的研究制定，以期在全球4G规格制定中享有发言权。4G的各项运行标准将由国际电信联盟（ITU）电信标准局决定。新一代无线通信技术在美国及日本等发达国家已经进入密集的研发和市场化阶段。新的研究包括网络结构、用户切换和漫游等移动环境下的系统实现方案，从而实现用户的大范围移动，这种技术路线是当前国际上设计第四代移动通信系统的主要思路。阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子已共同建立了旨在推动4G技术开发的世界无线研究论坛。
美国AT&T公司已在实验室中研究第四代移动通信技术，其研究目的是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问因特网的速率，这项技术约需五年才能。AT&T已推出了4GAccess网络，它能配合目前的EDGE技术进行上传，并利用宽带OFDM技术进行下载。目前AT&T的4GAccess网络升级分为两个阶段，第一阶段是移动电话基地台的软件构建，第二阶段则估计在两年后进行智能型天线的硬件构建。北电网络则努力使IP的4G网络传输速度达到20Mbps，因此必须进行SoftwareRadio、宽带接收器、新型功率放大器等相关行动技术的开发。
世界上最大的电信基础设施提供商瑞典爱立信公司已开始进行第四代移动通信标准的研究，并着手研制第四代移动通信系统。预计在2011年正式投入运营，2012年奥运会就可应用。爱立信已研究出的“4G眼镜”2011年也将进入市场。爱立信计划在目前所有通信网络都以IP技术为基础时开始建设第二阶段的第三代移动通信网，第三代移动网的互联网连接速度最高可达每秒2兆，比目前快200倍。而第四代技术的传输速度最高可达每秒100兆。爱立信与美国加利福尼亚大学合作开发4G技术，加利福尼亚大学已经正式成立了加州通信和信息技术学会，并由该大学的圣迭戈分校和欧文分校合作管理。目前该学会已经得到爱立信公司1200万美元的投资，加州通信和信息技术学会将在4G技术、先进天线系统、新一代移动因特网、电力放大器技术和无线访问网络等领域内进行深入研究。美国惠普与日本NTTDoCoMo已联手开发4G通信技术和产品，开发的4G多媒体体系结构有望向移动用户提供高性能多媒体流内容，使媒体流数据能够更好地传输到移动电话和其它手持设备上，该体系结构的基础技术研究有望到2003年完成。
日本的DoCoMo移动通信公司也已在日本进行第四代移动通信的研究，力图成为第四代移动通信领头羊。DoCoMo计划在2006年推出第四代移动通信系统，在2010年左右首度推出4G业务，并意图使它成为全球的标准。日本政府决定从2002年财政预算中拨款12亿日元，支持速度更快、功能更齐备的“第四代移动通信系统”的研究与开发，使它成为全球的标准。日本政府与主要的移动通信业企业已为超高速移动通信技术拟定了基础计划，这项4G移动通信技术将于2005年成形。为了能够抢占未来移动电话技术的先机，日本邮电部已向日本电气通信技术审议会提交制定第四代（4G）移动电话规格的提案。日本电气通信技术审议会负责审核4G技术的相关规格，决定其使用频率、系统技术、开发日程等。日本已完成了继第三代移动通信系统“IMT-2000”之后的第四代移动通信系统标准提案，该提案将4G的实用期定在2010年。4G将速率提高到了100Mbit/秒，对4G的目标是2010年之前达到实用化水平。日本电气通信技术审议会估计，2001～2010年日本3G市场规模将达到42兆日元，仅2010年的营收就将达到9300亿日元，而4G移动电话的市场潜力更远胜于3G。日本和韩国在IMT-2000之后的第四代移动通信领域也进行合作，两国将共同建立因特网网络、例行两国之间的有线无线通讯结合环境，并进行超高速卫星通信实验。
韩国政府将斥资1350亿韩元，用于4G通信系统的开发。这些资金将主要用于高速信息包传输技术、固定无线通讯设备以及移动软件开发和下一代网络工艺上。为推进4G移动通信服务系统研发进程，政府成立一个科研开发小组，专门负责该项目的实施。韩国政府已与移动通信设备公司及服务公司合资成立了下一代移动通信技术开发协会，着手进行4G等未来移动通信服务技术的开始研究。下一代移动通信技术开发协会还将聚集产、学、研的通讯专家，成立未来移动通信规划委员会，负责推动4G规划、3G服务及系统改进、针对无线网络专用通讯的TDD（TimeDivisionDuplex）方案设计和高速数据通讯（HightDataRate）等领域的研究。三星电子的SERI研究中心也开始进行4G移动通信技术的开发工作。
6发展我国的第四代移动通信
在日常生活之中，人们经常会接触移动通信业务，比如移动、联通等等，而这些业务的发展都离不开移动网络优化。移动网络优化是指通过一定的手段持续提升移动通信的质量，为用户提供优质的服务，主要内容包括对移动传输网络的优化、对核心网络的优化、对无线网络的优化[1]。移动通信网络优化可以通过运营商自己进行，或者将优化任务委托给第三方进行执行，对网络系统进行数据采集、分析和处理，通过对系统数据的不断调整，提高移动通信网络的安全性、稳定性、可靠性，从而达到网络优化的目的。移动通信网络优化的基本流程是每天对基站和网络的性能进行观察和统计，及时发现其中存在的问题，对于网络性能不稳定的情况要及时上报，并与各个部门之间做好沟通协作，快速准确的对移动通信网络之中存在的问题进行处理，保障用户的移动通信质量。移动通信网络优化工作人员要每天关注网络和基站的运行情况，并对网络性能进行测试，对测试结果和优化数据进行准确的记录和归档，为移动通信网络优化做好数据储备。
2移动通信网络优化现状
2.1移动通信网络优化的发展现状
移动通信技术的发展使得移动通信业务种类逐渐增多，为人们的移动通信多样化需求提供了各种可能性，也使得移动通信网络发挥着越来越重要的作用。移动通信网络优化需要先进的技术和工具作为支撑，在一定程度上促进了移动通信技术的发展，形成了移动通信网络优化的产业经营。移动通信网络的基础设施建设得到了一定程度的发展，出现了一些新型的网络优化设备与技术，提高了移动通信设备的安全性和可靠性[2]。移动通信网络优化技术的发展，将通信设备的功能消耗大大降低，提高了运营商的资源使用效率，降低了生产经营成本，满足移动通信用户对于通信业务的多样化需求。移动通信网络的优化使得移动通信业务向着更加多样化的方向发展，为移动通信用户提供了更多的业务可能性，不断丰富移动设备终端的性能和应用。移动通信网络优化的发展将与移动通信系统相互促进，在激烈的市场竞争之中不断完善自我，为用户提供多样化的移动通信服务，满足人们日益增长的通信需求，为移动通信行业的发展贡献力量。
2.2移动通信网络优化的影响因素
移动通信网络的优化需要专业的人员和技术对其进行维护和管理，在优化的过程中会受到诸多因素的影响。移动通信网络优化质量的好坏与优化产品的进步具有较大的关系，在网络优化的过程中，需要使用一些优化技术和自动化的优化系统与软件，对采集的数据进行分析，对系统网络性能进行测试。因此，移动通信网络优化技术和设备对网络优化效果具有较大的影响。移动通信网络具有不同的特点，在进行网络优化的过程中，需要根据移动通信网络特点的不同，制定有针对性的优化方案，如果优化方案与实际的移动通信网络系统不符，网络优化的效果也无法得到保障。网络优化人员的专业素质也是移动通信网络优化的影响因素之一，网络优化人员必须具备专业的优化技能，同时具有较高的责任意识和安全优化意识，才能及时、准确完成网络优化任务。
3移动通信网络优化措施和发展趋势
3.1移动通信网络优化措施
进行移动通信网络优化首先要对移动通信网络进行定期的维护和检查，每天对网络运行情况进行实时的监测，对移动通信网络的薄弱环节进行重点的检查与维护，并提出具有针对性的应急处理预案，一旦网络出现问题，能够及时对其进行处理。其次，加强对移动通信网络优化的监督和管理，根据国家和相关通信主管部门的规定，严格执行网络优化制度，规范移动通信网络优化行为。领会网络优化相关法律、文件精神，对网络优化的具体工作进行有效的监督，确保网络优化工作落到实处[3]。最后，提高网络优化人员的专业素质和技能，对其进行规范化的管理和定期的培训，在提高其专业技能的同时，安全优化意识也得到提升，更好地为移动通信网络优化进行服务。
3.2移动通信网络优化的发展趋势
关键词：第三代移动通信；TD-SCDMA，关键技术；HSPA；WI-MAX；MPLS；技术融合
一、TD-SCDMA简要介绍
TD-SCDMA是中国提出的时分双工模式的第三代移动通信技术。TD-SCDMA采用智能天线、同步CDMA技术、多用户联合检测技术、动态信道分配技术、软件无线电、接力切换等一系列高新技术，具有高频谱利用率、低成本、上下行不对称信道可适用于不对称业务等特点。
中国移动2007年在全国选取8个城市建立TD的试验网，2008年奥运期间得到试用，在此之前和奥运期间都存在一个明显的问题：高掉话率。GSM网络由建立到成熟经历了一个漫长的过程，TD一个刚刚应用的技术也一定需要一段过渡时间来慢慢成熟。2009年中移动全面在二级城市展开TD建设，并着手LTE即第四代网络演进做出预测及初步部署。
二、3G发展预测
(一)3G与无线局域网高速传输技术融合互补趋势
随着无线技术在各个领域的发展，新的技术和应用不断涌现。尤其在移动通信领域，除3G技术外，比较引人注目的还有几种技术WLAN、WiMax，以及Bluetooth。在此背景下，已经有人提出以下几个问题：3G会受到2.5G与WLAN的联合夹击?WiMax会是3G的掘墓者?而Bluetooth在这种关系中又处于何种地位?这几种技术彼此之间有什么关系?
实际上3G、Bluetooth、WLAN、WiMax这几种技术在本质上存在互补性，尽管它们之间在边缘上是竞争的，从图2.2-1无线接入全球标准中可以看出这几种技术各自的定位。Bluetooth主要定位于最后10m的接入，即个人区域(PAN，PersonalAreaNetwork)；WLAN主要定位于最后100m的接入，即局域网(LAN，LocalAreaNetwork)；WiMax遵循802.16标准，主要是定位于城域网(MAN，MetropolitanAreaNetwork)建设的标准；而3G是定位于广域网(WAN，WideAreaNetwork)建设的标准。
其他几种技术在本文不加详述，这里主要来谈谈WiMax技术与3G的关系。经过对两者仔细地分析，我们会发现普遍流传的一种预言，即WiMax将成为3G的杀手，是一个错误的定论。3G网络的核心功能是提供移动电话服务，也可以用来传输数据；WiMax的标准是高速率的数据传输，语音质量并不是其关键要求。因此这两种技术各自的任务和目标都不相同。WiMax的着眼点是实现宽带无线化，而3G则更多地倾向于实现无线宽带化。两者从根本上说完全可以技术互补，并不存在谁是谁的杀手。
实际上，如果运营商选择WiMax，更多的用于接入层上，可以更加迅速的占领移动高速无线接入市场。WiMax最初的市场定位也是最后一公里的接入，这样就省去很多基础网络的建设和运营维护，从而与3G运营商实现技术资源互补达到双赢。一再强调事实上竞争力不在一个层面上的WiMax和3G技术是互相竞争对立，这样是盲目而不客观的。
作为分别着眼于MAN与WAN两个层面分明的领域内的技术，WiMax与3G并非冤家对头，而是总体网络框架中优势互补的有机组成部分。
(二)国内的通信产业演进方向的预测
目前国内重组后的三大运营商都着手于网络向3G演进的工作。中移动于2008年启动28个城市的TD试验网，另外把原电信的两个城市的TD试验网也接手。2009年中移动在全网一二线主要城市全面展开TD网络建设。电信更是在2008年9月份开始在很多城市开展无线局域网的应用和试商用。网通也于2008年开始着手占用3G资源频率的小灵通全面退网工作。
为了彻底解决运营商基础设施重复建设问题，广东移动内部人士称，国家正考虑组建一家“国”字头企业，运营全国网络，而移动、联通、电信则向该公司租赁网络。以后所有的运营商都得租国资委下面一个骨干网络公司的网络资源，包括基站光纤等。暂不说消息的可靠性，但租凭网络在国外非常盛行，而此时针对重复性建设的问题提出这个建议看见也并非空穴来风。此前，工业和信息化部联合国资委《关于推进电信基础设施共建共享的紧急通知》(以下简称“通知”)，要求电信运营商实行基础设施共建共享。工信部更制定了严厉的共享共建考核制度，还将成立专门领导小组，要求运营商“不折不扣地坚决执行”。采取网络一家接管，运营商租赁，一方面可以彻底杜绝电信设施重复建设。同时，由于WTO条款原因，外资纷纷入股电信商，原目前联通第二大股东即是外资，采取上述制度有利于国家安全，因为骨干网络被外资介入显然不是件好事情。其实，网络租凭在中国电信行业已经有了先例，比如，铁通网络出口原则上由总部统一租用电信的，但是个别省也有私下租的。此前电信也租赁了原联通的C网运营。
纵观国内通信产业全局从运营商到用户都在期待3G网络的早日铺设调测完毕，国家也在先期通信网络建设和运营方面汲取了宝贵的经验和教训，一切都为了3G顺利实现打下了良好的铺垫和坚实地支撑，相信以个人通信为目标的3G离我们已经越来越近。
(三)移动通信咨询设计行业的简单展望和预测
随着技术变革的加大，技术复杂度的加深，对从事设计咨询行业人员的素质要求会越来越高，专业化和综合化人才两极发展需求逐渐增强，传统的核心网专业、数据专业、传输设备专业、传输线路专业、基站设备专业、基站电源专业等划分将打破模糊界限，各专业融合逐渐体现。各专业配合的重要性日益加强，重复型、劳动密集型转向集团协同作业和技术型作业转换，与此同时将会衍生新的更加细化的专业划分。具体的运行模式目前正处于酝酿期，一旦形成适用的高效的运转模式，将会在行业内迅速复制。现有的管理模式将逐渐演变，而项目负责人的作用和权限将会在设计人员素质达到一定标准和具备相应资质后得到极大的提升。
对此，我们从事设计咨询的人员要看清大势所趋，抓紧时间选取自己的发展方向，有意识培养自己的专业方向能力和项目总体管理能力，为即将到来的机遇做好充分准备。
机会是留给做准备的人，这句话既做为本小节的结，也用以作为本文的尾。
最后祝愿我们的行业蓬勃发展的同时，通信人特别是从事咨询设计的通信人水平节节攀升，抓住历史的机遇展现自我的风采。祝愿我国的通信产业蒸蒸日上，继续为我国的经济建设和人民生活做出更多的贡献。
参考文献：
[1]李世鹤.TD-SCDMA第三代移动通信系统标准.北京：人民邮电出版社.2003
[2]广东杰赛通信规划设计院.TD-SCDMA规划设计手册.北京：人民邮电出版社，2007
关键词:第三代移动通信3GIMT-2000WCDMA-FDD/TDDcdma2000TD-SCDMA
经过多年的努力,第三代移动通信(3G)的建设已经指日可待,3G也已经从专家口中的一个术语,变为社会大众口中的一个常用词。
第一代移动通信系统{如AMPS和TACS等}是采用FDMA制式的模拟蜂窝系统,其主要缺点是频谱利用率低、系统容量小、业务种类有限,不能满足移动通信飞速发展的需要。
第二代移动通信系统(如采用TDMA制式的欧洲GSM/DCS1800,北美IS-54和采用CDMA制式的美国IS-95等)则是数字蜂窝系统。虽然其容量和功能与第一代相比有了很大的提高,但其业务主要限于话音和低速率数据(9.6kb/s),远不能满足新业务和高传输速率的需要。
第三代移动通信系统简称3G系统,它最早是国际电联(ITU-R)于1985年提出的,当时命名为未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS)。由于当时预期该系统在2000年使用,并工作在2000MHZ频段,故于1996年正式改名为IMT-2000。第三代移动通信系统大致目标是全球化、综合化和个人化。全球化就是提供全球海陆空三维的无缝隙覆盖,支持全球漫游业务;综合化就是提供多种话音和非话音业务,特别是多媒体业务;个人化就是有足够的系统容量、强大的多种用户管理能力、高保密性能和服务质量。
一、IMT-2000的技术要求和提供的业务
1、IMT-2000的要求
为实现上述目标,对其无线传输技术提出了以下要求。
(1)高速传输以支持多媒体业务
①室内环境至少2Mbit/s;
②室外步行环境至少384kbit/s;
③室外车辆运动中至少144kbit/s。
(2)传输速率能够按需分配
(3)上下行连路能适应不对称需求
移动通信从第二代过渡到第三代的主要特征是网络必须有足够的频率,不仅能提供话音、低速率数据等业务,而且具有提供宽带数据业务的能力。
2、IMT-2000提供的业务
根据ITU的建议,IMT-2000提供的业务类型分为6种类型
(1)话音业务:上下行链路的信息速率都是16kbit/s,属电路交换,对称型业务。
(2)简单消息:是对应于短信息SMS的业务,它的数据速率为14kbit/s,属于分组交换。
(3)交换数据:属于电路交换业务,上下行数据速率都是64kbit/s。
(4)非对称的多媒体业务:包括中速多媒体业务,其下行数据速率为384kbit/s、上行为64kbit/s。
(5)高速多媒体业务:其下行数据速率为2000kbit/s,上行为128kbit/s。
(6)交互式多媒体业务:该业务为电路交换,是一种对称的多媒体业务,应用于高保真音响,可视会议,双向图像传输等。
3G的目标是支持尽可能广泛的业务,理论上,3G可为移动的终端提供384kbit/s或更高的速率,为静止的终端提供2.048Mbit/s的速率。这种宽带容量能够提供现在2G网络不能实现的新型业务。未来也许会出现一些现在无法想像的业务。
二、IMT-2000系统的组成
IMT-2000系统构成如图所示,它主要由四个功能子系统构成,即核心网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM)组成。分别对应于GSM系统的交换子系统(NSS)、基站子系统(BSS)移动台(MS)和SIM卡。
从图中可以看出,ITU定义了4个标准接口,如下所述。
(1)网络与网络接口(NNI):由于ITU在网络部分采用了“家族概念”,因而此接口是指不同家族成员之间的标准接口,是保证互通和漫游的关键接口。
(2)无线接入网与核心网之间的接口(RANCN),对应于GSM系统的A接口。
(3)无线接口(UNI)
(4)用户识别模块和移动台之间的接口(UIMMT)。
与第二代移动通信系统相似,第三代移动通信系统的分层方法也可用三层结构描述,但第三代系统需要同时支持电路型业务和分组型业务,并允许支持不同质量、不同速率业务,因而其具体协议组成较第二代系统要复杂。
三、第三代移动通信的主流制式
在标准征集的过程中,世界各国的电信制造商都积极准备,投入了大量的人力和物力进行开发和研究,我国也积极探索提出第三代移动通信系统标准提案。经过一段时间的筛选,一些国家提出的标准先后出局,剩下了几个影响比较大的标准草案,包括由欧洲和日本支持的WCDMA标准,美国支持的cdma2000标准,以及由我国大唐集团提出的TD-SCDMA标准等。在技术上,由于各个标准草案都是理论上的系统,没有哪个系统占有绝对的优势,而在政治上,各个国家和地区竞争互不相让,各公司之间的竞争到了白热化的阶段。我国提出的标准———TD-SCDMA在这一过程中经受住了严峻的考验。一方面,我国的TD-SCDMA在技术上有着巨大的优势:第一,TD-SCDMA有最高的频谱利用率。因为我国标准是一种时分双工(TDD)的移动通信系统,只用一段频率就可完成通信的收信和发信,而WCDMA和cdma2000采用的都是频分双工(FDD)的移动通信系统,需要两段不同的频率才能完成通信的收信和发信。第二,TDSCDMA采用了世界领先的智能天线技术。基站天线可以自动追踪用户手机的方向,使通信效率更高,干扰更少,设备成本更低。第三,我国政府和运营商给予我国提出的3G标准以巨大的支持,同时,大唐集团也采取了广泛的联合策略,使这一起步较晚的标准得到了广泛的支持。经过艰苦的努力,2000年5月5日,TD-SCDMA被ITU正式批准为国际标准,与欧洲和日本提出的WCDMA以及由美国提出的cdma2000标准同列三大标准的行列。之后,TD-SCDMA又被3GPP(第三代合作伙伴)组织正式接纳,成为全球第三代移动通信网络建设的选择方案之一。
在全球,经国际电联(ITU)确认的三大3G主流标准分别为:由GSM延伸而至的WCDMA;由CDMA演变发展的CDMA2000;中国大陆大唐电信和德国西门子合作开发的全新标准TD-SCDMA。
四、我国3G产业发展现状
我国于2004年实现了在TD-SCDMA终端核心芯片领域的群体突破。从2004年4月至今,陆续有展讯、凯明、T3G、大唐/ADI、重邮信科相继推出了终端基带芯片,目前已开发的芯片经过各项测试,设计达到预期目标。截至2006年底,我国已经有基于上述几款芯片的数十款终端、数据卡研发成功。伴随着TD-SCDMA终端芯片领域的群体突破,我国TD-SCDMA终端产品的研发及产业化工作也步入了快车道。经过TDSCDMA产业化专项测试的检验,这些终端的通话功能已经基本稳定,目前正在进行复杂环境及切换、数据业务的测试。
参考文献
关键词：移动通信；3G；发展；展望
伴随着移动通信市场的快速发展，用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求，希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈，为寻找新的增长点，通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型，需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张，已不能满足长期的通信需求发展需要。
一、移动通信的发展历程
第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的，它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。
第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)，SO(支持最佳路由)、立即计费，GSM900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷；自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大提高了系统通话质量；GPRS/EDGE技术的引入，使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达115/384kbit/s，从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。
二、第三代移动通信系统概述
第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据，码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s)，因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展，2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要，因此国际上已开始研究第四代移动通信系统，第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有：宽带多媒体移动通信系统的体系结构，包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。
第三代移动通信系统(3G)，也称IMT2000，是正在全力开发的系统，其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps，在用户高速移动时最大支持144Kbps，所占频带宽度5MHz左右。但是，第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同组成一个IMT2000家庭，成员间存在相互兼容的问题，因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信；再者，3G的频谱利用率还比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；第三，3G支持的速率还不够高，如单载波只支持最大2Mbps的业务，等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要，因此寻求一种既能解决现有问题，又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信：nextgenerationmobilecommunication)是必要的。
第三代移动通信技术的基本特点：(1)全球统一频段，统一标准，全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性，还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境，包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合，包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单，便于携带，价格较低。
三、第四代移动通信系统
4G系统中有两个基本目标：一是实现无线通信全球覆盖；二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征：（1）网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率，通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究，每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网络的20倍；（2）通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率，因此，4G通信最显着的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计，第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps，最高可以达到100Mbps；（3）通信更加灵活。从严格意义上说，4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破，可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端；（4）智能性更高。第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是4G手机可以实现许多目前还难以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。
总之，随着新问题、新要求的不断出现，第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点，我们相信，不远的将来，人们将不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。
参考文献：
胡可刚，王树勋，刘立宏.移动通信中的无线定位技术[J].吉林大学学报，2005，23(4)
关键词：移动通信媒体3G技术三网融合
一、移动通信媒体已经成为“第五媒体”
媒介的定义是信息的一个载体，凡是能够把信息从一方传到另一方的工具、手段称之为媒介。商业媒介通常具有以下特征：1.大众的行销服务的媒介必须是面对大众传播的，因此商业广告谈的媒介指的是大众媒介；2.可控制性，投资行为的本质是以较少量的投入换取较大量的回馈，既是投资行为，在投资上必须具有可控制性；3.付费，商业媒体的另外一个特点为商业性，所谓商业性的意义是媒体依赖广告为主要盈利来源，所以具有付费特征。
从以上媒介的定义和特征来看，移动通信媒体亦即手机媒体已经具备了媒介的所有要素，并且人们也已经普遍认可手机作为报纸、广播、电视、网络之后的“第五媒体”的地位。兴起于20世纪90年代的网络媒体，具备数字化、网络化、多元化、全球化、小众化化、实时性、交互性、广容性、易检性等特点，已经对以报纸为代表的传统媒体的产生了强烈的冲击。在美国，2009年3月16日，有着146年发行历史的《西雅图邮报》成为美国历史上第一家改版为网络报的报纸，这比2008年11月28日就宣布将变成网络版的《基督教箴言报》的真正改版时间，还早了14天。北卡罗来纳州州立大学菲利普•迈耶教授预言：2044年10月，美国最后一位日报读者将结账走人。而在中国，2005以后，报纸业也出现了整体不景气的情况。那么在手机媒体突然兴起的今天，会不会促成媒体结构新一轮的新陈代谢呢?
二、移动通信媒体的特点
移动通信媒体亦即通常所说的手机媒体，可以理解为一种集网络和信息传播功能于一体，通过数据传输技术，把各种文字、图像、音频、视频信息数字化，然后传输给广大用户的崭新媒体。无线网络的发展让手机同时具备了网络媒体所具有几乎所有优点。而由于其介质手机的特点，手机媒体也具备兼容性、整合性、贴身性和便于互动，成为一种“带有体温的媒体”。它具备以下其他媒体无法抗衡的特点。
广泛性。早在2008年底，中国手机用户已经超过6.4亿。手机媒体的用户已经不仅仅集中在25岁到45岁之间、知识水平较高、经济基础较好的人群，它已经向上扩展到65岁而向下延伸到15岁，手机几乎已经成为对应于每个活跃的社会元素的存在。几乎人手一终端，这是其他媒体不可能具备的。
覆盖性。手机网络在大多数地方都可以实现覆盖，无论是办公室还是家中，甚至电梯、汽车、火车上。它的覆盖能力远远超过其他媒体。
跟从性。“手机时代，人们在裸奔”。通过现行的基站，手机定位误差在200米，3G时代，误差可以缩小到10米。2010年1月13日，西城区西单商业街透露将考虑开设手机信息平台，只要进入西单地区，就可获得商场购物及相关打折信息等。
可统计性。“裸奔”的概念不只是地理上的，通过受众所用机型、话费、手机漫游情况、网页浏览状况，运营商可以精确的区分受众，在此基础上丰富受众信息，建立详细的受众数据库，将为广告精准化营销打下了很好的基础。
即时互动性。广告投放效果将不再是盲目计算的。通过促销、活动等吸引反馈的手段可以准确地计算。
可支付性。手机已经可以进行方便的小额的电子支付。而和金融业的融合，使其变身为下一代的支付方式，同时代替钱包和信用卡，从理论上讲也是可行的。
人们从广泛性和覆盖性意识到移动通信媒体的价值，在发展到一定程度以后，人们意识到手机媒体的更重要价值来源于它可以精确的区分受众。而且，手机还具有随身性、反应速度、区域能力、互动能力等其他媒体很难具备的特征，更使其可以进行精准甚至一对一的传播。广告将不再是单一的你投我放模式，而是与营销紧密结合的交互式沟通过程。随着手机上网资费的降低，人们使用无线网络的频率越来越高，而国家正在推行的三网融合会加速这一潮流，手机广告的形式也将大大丰富。在互联网时代，Google、百度等仅用了十几年的时间就超越了众多的媒体公司，而移动通信媒体时代的到来，又为运营商、互联网企业、传统媒体乃至终端机器生产商提供了一个再次竞争的舞台，“忽然间，你会发现全世界最强大的公司突然成了自己的竞争对手，这的确令人难以置信，我们的竞争对手成了苹果、Google和微软”，诺基亚CEO康培凯这样感慨。
三、移动通信媒体应该加强服务性
由于移动通信媒体所具有的优点，其在人群中的普及速度也是非常惊人的。早在2008年底，中国手机用户数量已经超过6.4亿，手机报的普及率已经达到39.6%。而随着手机媒体的发展，早期群发短信式的模式已经遇阻，应当意识到受众不缺少信息，缺少的是及时的、对他自己有用的信息。
在这一点上，日本的实践比较成功。日本最大的移动通信公司NTTDoCoMo于1999年2月22日推出数据业务I-MODE，现在是全球最成功的无限互联网服务。手机媒体研究的先行学者匡文波总结，它成功的关键是以内容为王：首先，它必须是新鲜的，即时更新；其次，它必须有深度；再次，应该鼓励用户多次访问；第四，用户应该能够看到这种用手机上网方式的好处。I-MODE结合日本国民心理，量身定做了各种娱乐业务吸引用户，重点提供了诸如漫画、游戏、图片下载和音乐等服务，结合对内容提供商的严格考核，保证了I-MODE业务内容的丰富化和个性化。
而移动通信媒体还有一个与传统媒体非常大的不同，即它的发展非常依赖于技术的发展，而移动通信技术的发展无疑是非常快的。
四、3G技术将开启移动通信媒体内容之门
3G技术的推广，将使移动通信媒体摆脱手机报的单一形式，进入多姿多彩的多维领域。
3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G)，第三代手机一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。
在3G技术基础上，产生了传播形式的无限可能，也产生了可预期的巨大的利益，使得与此相关的各传统行业进入了群雄纷争的阶段。
五、移动通信媒体业诸般博弈
移动运营商进军手机媒体业务的步伐已经势不可挡，它与报社、电台、电视台、独立WAP网站之间也因此产生了矛盾。移动运营商并不甘心只做网络和渠道，而是要凭借自己在市场、用户、渠道、信息网络等方面的诸多优势，力图整合内容提供商、网络服务商、设备系统和终端制造商以及终端用户，形成以自己为主体的产业链。由此，移动运营商与报社、广电企业和WAP网站之间产生了激烈的争夺。
为了减少不必要的损耗，加速我国在这一轮信息技术变革中的脚步。在2010年1月13日主持召开的国务院常务会议中，决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。
所谓“三网融合”，是一种广义的、社会化的说法，在现阶段它并不意味着电信网、计算机网和有线电视网三大网络的物理合一，而主要是指业务应用的融合。三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。
这也就意味着，只要通过一部机器，人们就可以完成日常所需的信息处理。手机体积或者屏幕面积会适度增大，而笔记本电脑等则会适度缩小，手机媒体也将正式进化为移动通信媒体。原本存在于电视媒体、手机媒体、网络媒体之间的界限将进一步模糊。
同时也意味着，移动通信媒体进入了一个更加高速发展的时代，并且将加速对传统媒体产业的解构，仅仅是“第五媒体”的定位，恐怕已经不能准确评价它的价值了。
参考文献：
[1]钱伟刚.第四媒体的定义和特征.新闻实践，2000，(7、8).
[2]张燕.释放创意：平衡数字技术的手机媒体.湖南大众传媒职业技术学院学报，2008.7.
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