時間：2022-12-15 09:45:28
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回顧我國移動通信發展的歷程是第一代移動通信制式較多，有美國的AMPS，英國的TACS，北歐、日本的制式等。我國科技人員分析對比根據國情選用了TACS系統，購買國外設備建設移動通信網，設備制造廠也與外國公司合作生產(裝配)了部分系統設備和手機。研究部門也研制了部分設備，但由于種種原因，都沒有成為氣候。到了第二代，國際上主要是GSM、CDMA兩種制式。在建立第二代移動通信網之前，我國分別在嘉興、天津進行了GSM、CDM的試驗，測試了各種性能。由于GSM標準成熟較早，我國開始選用了GSM系統，后來聯通公司又引進了CDMA統，在第二代移動通信建設中我國制定了較為完整的技術體制和標準系列，為第二代移動通信網絡的發展提供了有利條件。與此同時，設備制造商如華為、中興等公司也參與標準的制定工作，這樣他們就推進了產品的開發生產，使我國民族產業在國內外市場占有一些比例。在制定第三代移動通信的標準時我國的相關領導和廣大技術人員，明確認識到這是改變我國在移動通信業局面的重要機遇，組織相關技術人員積極參加3G標準制定工作，成立了IMT-2000RTT(無線傳輸技術)評估組，并先后向國際標準組織提出了具有自主知識產權的TD-SCDMA和LAS-CDMA。TD-SCDMA已成為國際上3G的三大主流標準之一，LAS-CDMA也成為3G國際標準組織的后備標準。設備制造廠商在積極參加標準制定的同時，努力開發產品，取得較好進展。尤其是中興、華為開發的產品不僅在國內可以提供運營商使用，而且在國外也占有一定位置。
3G改變中國通信格局
關于3G的發展，三年前我國政府部門已確定了“冷靜、穩妥、科學、求實”和“積極跟進，先行試驗，培育市場，支持發展”的3G及3G產業發展的基本方針與原則。信息產業部于2002年出臺了中國第三代移動通信系統的頻率規劃，時分雙工獲得了55+100=155MHz的頻譜，FDD獲得了120+60+(170)=180～C350MHz的頻譜。這充分體現了我國政府對具有自主知識產權的時分雙工標準體制的重視與支持。
根據政府確定的基本方針與原則，2001年6月22日信息產業部成立3G技術試驗專家組(3GTEG)，負責實施3G技術試驗，專家組由來自國內的運營、設備制造和科研院校的專家組成。信息產業部六個司局組成3G領導小組。試驗工作分兩個階段進行：第一階段，在MTNet(移動通信實驗網)進行；第二階段，在運營商網絡和MTNet進行。截止2003年底，已對WCDMA，TD-SCDMA，2GHzCDMA20001x完成了第一階段試驗工作，結論是系統基本成熟，終端尚存在一定問題需要改進。2004年進行第二階段試驗。
國際電聯ITU-R在1985年，就開始研究第三代移動通信的技術和標準。其目標是統一全球移動通信標準和頻段，實現全球漫游，提高移動通信的頻譜利用率及數據傳輸速率，滿足多媒體業務的需求。1998年，國際電聯ITU向全世界征集第三代移動通信世界標準草案，共征集了來自美、歐、中、日、韓等國家和地區的16種3GRTT(第三代移動通信無線傳輸技術)標準提案。在提案評審和篩選過程中，國際電聯根據對3G標準的要求，對3G標準提案進行了長達兩年的評估、仿真、融合、關鍵參數的確定工作，通過了包括中國提案在內的5個無線傳輸的技術規范。目前，國際上共認的3G主流標準有3個，分別是歐洲陣營的WCDMA、美國高通的CDMA2000和中國大唐的TD-SCDMA。
三種標準一經確定，就展開激烈的爭奪戰。這三種技術標準都各有自己的特點。作為中國大唐設計的TD-SCDMA標準，具有多項明顯優勢的特色技術。采用TDD模式，收發使用同一頻段的不同時隙，加之采用1.28Mb／s的低碼片速率，只需占用單一的1.6M頻帶寬度，就可傳送2Mb／s的數據業務。該標準是目前世界上唯一采用智能天線的第三代移動通信系統。智能天線的采用，可有效的提高天線的增益。它特別適合于用戶密度較高的城市及近郊地區，非常適用于中國國情。
2004年下半年至2005年，將是決定中國3G商用啟動的重要時期。隨著3G商用的日益臨近，國內幾大運營商首先應考慮如何針對自己既有的固定和移動網絡與核心網絡平臺、核心業務能力，在取得3G運營執照后能按NGN演進發展的思路，拿出快速應對3G或3G演進發展業務及所謂全業務競爭的有效務實對策，并以市場需求驅動為導向，通過細分市場開發對用戶更有吸引力的應用。一旦發放新牌照，市場格局必將重新劃分，幾大運營商的競爭將更為激烈，同時，必會因建設新網絡而掀起新的投資，設備制造商將成為最大的受益者。一旦3G啟動，整個通信行業的產業鏈會高速旋轉起來，我國通信設備制造業將由此實現第三次突破。
隨著中國電信基礎設施繼續升級，工業總產值的持續增長和走向全球的生產力水平，中國國內ICT產業將在未來五年的強大。任何一家公司都不能忽視中國。其巨大的經濟進步和它擁有的世界上的影響，幾乎使每一個IT供應商必須有一個中國的戰略。然而，盡管許多IT產品在中國的消費額度在全世界名列前茅，但是在企業的IT市場方面卻是一個不同的故事。在外部有一種警告說“中國的IT市場可能比你的想象要小的多”。軟件先進程度越高，就越難在中國銷售。幾乎沒有任何組織使用先進的商業智能工具或知識管理系統。對于許多擁有先進的軟件或IT服務的供應商，中國目前只是一個潛在市場。
信息和通信技術的市場發展趨勢
有一個問題是必須研究的，那就是中國是否真正朝著實現全球ICT超級大國的地位前進，或者中國在外部的沖擊下信息和通信技術產業支離破碎，只擁有有限的全球市場滲透能力。據有關資料顯示，中國在整個企業的IT支出方面是亞太地區（日本除外）最大的市場。中國IT企業五年復合年均增長率（CAGR）達6.2％，在2009年達到850億美元。中國正在尋求成為全球ICT超級大國。根據普查，中國擁有超過1.2億廣播聽眾和12億電視觀眾。擁有廣播電臺1913座（市級廣播電臺282座），電視臺314座。全國最大的電視臺-中央電視臺，擁有14個頻道，包括英語和國際頻道。這些渠道的收入估計在100億美元。使用寬帶，媒體和娛樂供應商在中國的機會是驚人的。中國正在迅速進行全數字化的過渡和技術檢修，以支持數字內容分發。截至2006年底，已完成國家數字地面廣播標準。國家廣電總局計劃將所有的電視廣播轉向數字化，并預計到2015年停止模擬傳輸。在制定和實施中國的ICT產業政策方面，教育、研究機構、實驗室和相關政府部門正在發揮關鍵作用。中國必須繼續深化改革方案，在轉化、研發方面，培養和獎勵創新創優以及國際合作。隨著政府政策的正確組合，繼續在研發和教育的高層次的投資和卓越的管理，中國有望在10年內成為全球信息和通信技術強國。
電信和IT服務
中國許多公司根據其在中國市場的實力，在第二次浪潮中試圖建立和擴大其國際影響力。一批新興的中國電信供應商有良好的品牌聲譽和客戶，并具有同樣的優勢，他們可以使用廉價的勞動力和生產資源，同時他們也享有同樣的快速增長的國內市場，他們有機會來維持收入和積累經驗。譬如華為，中興通訊，他們已經獲得了在全球電信市場的立足點。雖然中國的ADSL服務，仍然有一段路要走，但在其發展的過程中存在大量的商業機會。目前中國在這個方面已經取得很大的進步，在寬帶接入領域獲得了價格低，存取速度快的優勢?？鐕菊谝韵喈斂斓乃俣葦U大在中國的運作，正因為如此，他們在中國的聯網要求也日新月異。在過去，中國得到可靠的國際連接就足夠了。但在未來，隨著各種公司業務在中國廣泛推開，在小城市和偏遠地區的國內連接的需求將變得更加重要。在業務流程的增長及IT服務方面，中國是一個新興市場，并在這一領域擁有兩個重要方面：第一中國擁有一個大的國內市場，以新的企業業務流程的買家和IT服務的大集團為代表，第二中國以低成本勞動力作為全球采購戰略的一個組成部分。強調中國在業務流程和IT服務方面的巨大市場潛力，是它提供了很多選擇，譬如IT服務，給IT服務提供商提供了新的市場。
關鍵詞：第四代移動通信（4G）；正交頻分復用；多模式終端
一、引言
移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術的發展，特別是半導體、集成電路和計算機技術的發展，移動通信得到了迅速的發展。隨著其應用領域的擴大和對性能要求的提高，促使移動通信在技術上和理論上向更高水平發展。20世紀80年代以來，移動通信已成為現代通信網中不可缺少并發展最快的通信方式之一。
回顧移動通信的發展歷程，移動通信的發展大致經歷了幾個發展階段：第一代移動通信技術主要指蜂窩式模擬移動通信，技術特征是蜂窩網絡結構克服了大區制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數字移動通信，使蜂窩系統具有數字傳輸所能提供的綜合業務等種種優點。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統所擁有的各種優點，克服了其缺點外，還能夠提供寬帶多媒體業務，能提供高質量的視頻寬帶多媒體綜合業務，并能實現全球漫游?，F在用的大多是第二代技術，第三代技術還不太成功，但已有了第四代技術的設想。第四代移動通信系統（4G）標準比第三代具有更多的功能。
二、4G移動通信簡介
第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡，具有非對稱的超過2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網、移動寬帶系統和交互式廣播網絡。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯網（包括衛星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統，是寬帶接入IP系統。目前正在開發和研制中的4G通信將具有以下特征：
（一）通信速度更快
由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預估，第四代移動通信系統的速度可達到10-20Mbit/s，最高可以達到100Mbit/s。
（二）網絡頻譜更寬
要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網絡的基礎上對其進行大幅度的改造，以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網絡的20倍。
（三）多種業務的完整融合
個人通信、信息系統、廣播、娛樂等業務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網和藍牙等室內網絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業務應用、各種系統平臺間的互聯更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。
（四）智能性能更高
第四代移動通信的智能性更高，不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現許多難以想象的功能。例如，4G手機將能根據環境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。
（五）兼容性能更平滑
要使4G通信盡快地被人們接受，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從2G、3G平穩過渡等特點。
（六）實現更高質量的多媒體通信
4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。
（七）通信費用更加便宜
由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術，因此，相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設4G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。
三、4G移動通信的接入系統
4G移動通信接入系統的顯著特點是，智能化多模式終端（multi-modeterminal）基于公共平臺，通過各種接技術，在各種網絡系統（平臺）之間實現無縫連接和協作。在4G移動通信中，各種專門的接入系統都基于一個公共平臺，相互協作，以最優化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統時，網絡會自適應分配頻帶、給出最優化路由，以達到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術有：無線蜂窩移動通信系統（例如2G、3G）；無繩系統（如DECT）；短距離連接系統（如藍牙）；WLAN系統；固定無線接入系統；衛星系統；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術發展和市場需求變化，新的接入技術將不斷出現。
不同類型的接入技術針對不同業務而設計，因此，我們根據接入技術的適用領域、移動小區半徑和工作環境，對接入技術進行分層。
分配層：主要由平流層通信、衛星通信和廣播電視通信組成，服務范圍覆蓋面積大。
蜂窩層：主要由2G、3G通信系統組成，服務范圍覆蓋面積較大。
熱點小區層：主要由WLAN網絡組成，服務范圍集中在校園、社區、會議中心等，移動通信能力很有限。
個人網絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所，服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網絡接入系統連接其他網絡層。
固定網絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。
網絡接入系統在整個移動網絡中處于十分重要。未來的接入系統將主要在以下三個方面進行技術革新和突破：為最大限度開發利用有限的頻率資源，在接入系統的物理層，優化調制、信道編碼和信號傳輸技術，提高信號處理算法、信號檢測和數據壓縮技術，并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網絡性能，在接入系統的高層協議方面，研究網絡自我優化和自動重構技術，動態頻譜分配和資源分配技術，網絡管理和不同接入系統間協作。提高和擴展IP技術在移動網絡中的應用；加強軟件無線電技術；優化無線電傳輸技術，如支持實時和非實時業務、無縫連接和網絡安全。
四、4G移動通信系統中的關鍵技術
（一）定位技術
定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統中，移動終端可能在不同系統（平臺）間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現移動終端在不同系統（平臺）間無縫連接和系統中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。
（二）切換技術
切換技術適用于移動終端在不同移動小區之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統中，切換技術的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。
（三）軟件無線電技術
在4G移動通信系統中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統，以實現多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應用軟件無線電技術，一個移動終端，就可以實現在不同系統和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數控制軟件無線電系統。
（四）智能天線技術
智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能，能滿足數據中心、移動IP網絡的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。
（五）交互干擾抑制和多用戶識別
待開發的交互干擾抑制和多用戶識別技術應成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收機的高質量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求，還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術的組合將大大減少網絡基礎設施的部署，確保業務質量的改善。
（六）新的調制和信號傳輸技術
在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落（frequency-selectivefading）。為提高信號性能，研究和發展智能調制和解調技術，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術（OFDM）、自適應均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術，來獲取更好的信號能量噪聲比。
五、OFDM技術在4G中的應用
若以技術層面來看，第三代移動通信系統主要是以CDMA為核心技術，第四代移動通信系統技術則以正交頻分復用（OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer，OFDM）最受矚目，特別是有不少專家學者針對OFDM技術在移動通信技術上的應用，提出相關的理論基礎。例如無線區域環路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等，都將在未來采用OFDM技術，而第四代移動通信系統則計劃以OFDM為核心技術，提供增值服務。
在時代交替之際，舊有系統之整合與升級是產業關心的話題，目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統；而未來則是CDMA如何與OFDM技術相結合。可以預計，CDMA絕對不會在第四代移動通信系統中消失，而是成為其應用技術的一部份，或許未來也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生，前文所提到的數字音訊廣播，其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術，同樣是利用兩種技術的結合。因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統，也將會結合兩項技術的優點，一部份將是以CDMA的延伸技術。
六、結束語
對于現在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網絡系統是人類有史以來最復雜的技術系統?？偟膩碚f，要順利、全面地實施4G通信，還將可能遇到一些困難。
首先，人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說最高可達到100Mbit/s，但手機的速度將受到通信系統容量的限制。據有關行家分析，4G手機將很難達到其理論速度。
其次，4G的發展還將面臨極大的市場壓力。有專家預測，在10年以后，2G的多媒體服務將進入第三個發展階段，此時覆蓋全球的3G網絡已經基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那時，整個行業正在消化吸收第三代技術，對于4G技術的接受還需要一個逐步過渡的過程。
因此，在建設4G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，使移動通信從3G逐步向4G過渡。
參考文獻：
1、謝顯忠等.基于TDD的第四代移動通信技術[M].電子工業出版社,2005.
關鍵詞第三代移動通信系統碼分多址IMT-2000
1引言
第三代移動通信系統是指能夠滿足國際電聯提出的IMT-2000/FPLMTS系統要求的新一代移動通信系統。國際電聯于1995年提出了IMT-2000/FPLMTS的評估標準,對未來蜂窩移動通信系統提出了較詳細的要求。
IMT-2000系統的基本特征有以下幾點:
球范圍設計的高度兼容性;
MT-2000中的業務與固定網絡的業務兼容;
質量;
機體積很小,具有全球漫游能力;
用的頻譜為
885MHz~2025MHz,2110MHz~2200MHz(共230MHz)
1980MHz~2010MHz,2170MHz~2200MHz(限于衛星使用)
動終端可以連接地面網和衛星網,可移動使用也可固定使用;
線接口的類型應盡可能得少,而且具有高度的兼容性。
從而可以看出未來的第三代移動通信系統要具有很好的網絡兼容性,用戶終端可在全球范圍內幾個不同的系統間實現漫游,不僅要為移動用戶提供話音及低速數據業務,而且要提供廣泛的多媒體業務,這就對無線接口提出了較高的要求。ITU已對IMT-2000的測試環境提出了具體要求,給出了表征IMT-2000系統的最低限度的參數,包括:支持的數據率范圍,誤碼率要求,單向的時延要求,激活因子和業務量模型。
根據ITU的要求,目前各大電信公司聯盟均已提出了自己的第三代移動通信系統方案,主要以日本DoCoMo公司為首提出的W-CDMA;美國Lucent、Motorola等公司提出的CdmaOne;歐洲西門子、阿爾卡特等公司提出的TD-CDMA。總體來說,在第三代移動通信系統中采用CDMA技術已達成共識,但各自實現方案還有較大差別,下面分別介紹并比較。
2三種方案的特點
(1)W-CDMA系統
由于歐洲的GSM系統已經在數字移動通信市場中占據了很大的份額,美國的窄帶CDMA系統(IS-95)也正在迅速趕上來,而日本的第二代數字移動通信系統PDC僅限于國內使用,無法推廣到其它國家,所以日本很早就開始從事第三代移動通信系統的開發工作,分別提出了基于TDMA(時分多址)和基于CDMA(碼分多址)的第三代移動通信系統,希望在未來的市場中占據有利地位,尤其以DoCoMo公司(NTT)的W-CDMA系統最有競爭力,目前DoCoMo公司正在同愛立信、Motorola、Lucent,以及其它廠家合作,努力完善系統,爭取在1998年完成樣機,1999年進行商業試驗。
W-CDMA系統無線接口的基本參數為
擴頻方式:可變擴頻比(4~256)的直接擴頻;
載波擴頻速率:4.096Mchip/s;
每載波帶寬:5MHz(可擴展為10MHz/20MHz);
載波速率:16kbit/s~256kbit/s
幀長度:10ms;
時隙長度(功率控制組):0.625ms;
調制方式:QPSK
功率控制:開環+自適應閉環方式(功控速率1.6kbit/s)
W-CDMA系統中采用導頻符號相干RAKE接收機技術,解決了反向信道的容量限制問題,每個無線幀長度為10ms,分成16個時隙(timeslot),每個時隙長度為0.625ms,在每個時隙的前部插入全“1”或全“0”的導頻符號進行信道參數估計,這種方法在其它系統的調制中也有采用的,但W-CDMA系統將從導頻符號得到的衰落信道的振幅和相位信息,作為RAKE接收機最大比值合并的加權系數,取得了很好的效果。
與IS-95不同,W-CDMA系統不采用GPS精確定時方式,不同基站間不采用精確定時,優點是擺脫了美國GPS系統的控制,可采用較為自由的信道管理方式。缺點是需要快速實現小區搜索。
自適應陣列天線技術可以增加系統容量,而干擾消除技術可以減少高速率用戶對系統造成的干擾。雖然這兩種技術在實際應用中還有許多問題尚未解決,但日本正努力在W-CDMA系統中采用這兩項技術。自適應陣列天線技術已經有很多文章論述過,這里不再介紹。干擾消除技術實際上是多用戶檢測技術的一種實現方式。采用2~3級干擾消除器,容量可增加30%。
另外,W-CDMA系統采用了精確的功率控制,即采用基于SIR(信噪比)的開環+閉環的功率控制方式,在業務信道幀中插入功率控制比特,插入速率1.6kbit/s,比IS-95的功控速率增加一倍,可以跟蹤一般的快衰落過程。
(2)CdmaOne系統
CdmaOne是Lucent、Motorola、Nortel、Qualcomm和三星聯合提出的第三代移動通信系統方案,是從IS-95和IS-41的標準發展而來,因此它與AMPS、DAMPS和IS-95均有較好的兼容性。同時,又由于它采用了一些新技術,使其能完全滿足第三代移動通信系統即IMT-2000/FPLMTS的要求,其無線接口參數如下:
載波帶寬:5MHz(可擴展為10/20MHz)
擴頻方式:采取直接擴頻或多載波擴頻;
擴頻速率:3.6864Mchip/s;
擴頻碼長度:可根據無線環境和數據速率而變化;
幀長度:20ms;
時隙長度(功率控制組):1.25ms;
調制方式:下行QPSK,上行BPSK;
功率控制:開環+閉環方式(功控速率800bit/s)。
CdmaOne扇區內采用連續導頻信道廣播,能提供獨立于傳輸速率的功控、定時和相位糾正,能以較小的復雜度提供基站的快速捕獲和鄰近基站的快速搜索。與IS-95相同的短碼結構加上Walsh函數使信道之間正交,高速(800bit/s)前向鏈路功控使前向鏈路平均發射功率最小化。
調制方式采取多載波方式和直擴方式。這兩種方式有相同的信息傳送率和實現復雜度。多載波CDMA鏈路在5MHz帶寬內有3個1.25MHzCDMA載波,10MHz帶寬則有10個1.25MHz載波。多載波CDMA前向鏈路信號與IS-95前向鏈路信號正交,編碼后的信息符號同時在多個CDMA載波上傳送,由此帶來的頻域分集等效于將信號擴展到整個帶寬。導頻信號在IS-95與多載波業務信道重疊時可以共享,在相同的頻段允許前向鏈路容量在IS-95和寬帶用戶之間動態共享,繼續支持低成本/低功耗的IS-95手機用于話音和低速數據業務。
直接擴頻鏈路擴頻速率為3.6864Mchip/s,采用256位的Walsh碼。Walsh碼的長度可根據無線環境和數據速率而變化,在信道速率為9.6kbit/s或者14.4kbit/s時采用256位Walsh碼;快速移動的用戶可限制Walsh碼長大于等于16位;用戶在無線信道情況較好時,可采用4位的Walsh碼以實現最高的數據速率。
(3)TD-CDMA
UMTS是ETSI針對第三代移動通信系統IMT-2000提出的解決方案,目前又分為2個子方案即由德國的kaiserslautern大學、西門子公司、阿爾卡特公司提出并得到GSM網絡運營者支持的TD-CDMA系統和由NTTDoCoMo、愛立信公司、諾基亞公司提出的W-CDMA系統。
TD-CDMA可以單獨運營以滿足ETSI/UMTS和ITU/IMT-2000的要求也可雙模工作向后兼容GSM900和DCS1800,使第二代GSM900、DCS1800系統可以平滑過渡至IMT-2000,從而可以利用現有的GSM網絡設備,節約了投資,其無線接口參數如下:
每載波帶寬:1.6MHz;
每載波時隙數:8slot;
幀長度:4.615ms;
時隙長度:577μs;
單位時隙信道數:8個;
單位時隙傳信率:8/16kbit/s;
特征碼擴頻碼長度:16bit;
單位載波信道數:64個。
從TD-CDMA的接入方式可以看出其兼有TDMA和CDMA的特點,是以TDMA為基本框架在每個時隙傳送具有正交特征碼的多用戶信號,好處是能利用TDMA、CDMA的優點并克服各自的缺點且與GSM有較好的兼容性。TDMA的優勢是已經通過了大量用戶的試驗和有全球最大的用戶數;而CDMA的優勢是可靈活提供可變速率業務和多徑分集能力。單位載波信道數的增加所帶來的好處是對于同樣的小區用戶數而言,收發信機個數降低,最多可達8倍,從而可降低基站設備的投資。
TD-CDMA中的擴頻調制不同于DS-CDMA,它具有很強的適應性,既可適應于GSM中所采用的QPSK/GMSK方式,又可適應于多載波CDMA和脈沖壓縮(PulseCompression)CDMA,從而確保了對GSM系統的兼容性和對新技術的開放性。
由于TD-CDMA系統接入方式的特殊性,從時域上已大幅度降低了多址干擾,加上小區復用系數為3,又從空間上隔離了部分多址干擾,僅考慮上述2項就比直擴CDMA要優越。另外,由于TD-CDMA用戶數少,每時隙最多為8個信道,共有16個特征碼字表示的信道,多用戶信號是同步的,從而決定了聯合檢測(即多用戶檢測)容易實現,且可進行最大似然檢測以達到多用戶檢測的性能極限,大大降低了多址干擾。而在直擴CDMA中(如IS-95),由于反向信道異步和用戶數多的特點使得多用戶檢測難以實現。
3三種方案的性能比較
這三種方案都是根據ITU的IMT-2000系統框架要求,結合原有的系統及近幾年移動通信領域的新技術,能夠在2000年左右推出商用的移動多媒體通信系統。下面我們從幾方面比較一下這三種方案。
(1)利用CDMA技術的程度
CDMA技術主要有以下幾個優點:小區復用系數為1,利用多徑能力,可變擴頻增益,多用戶檢測,軟切換,軟容量。TD-CDMA、W-CDMA、CdmaOne對CDMA技術的利用程度各不相同,如表1所示。總的來說,TD-CDMA較差,這是因為TD-CDMA系統要與GSM系統兼容,小區復用系數為3,降低了頻譜利用率,并且因為擴頻帶寬只有1.6MHz,所以并不能充分利用多徑,降低了系統效率,并且軟切換和軟容量能力實現起來很困難,但因為每個時隙內最多只有8個用戶,所以采用聯合檢測相對來說要容易一些,對干擾抵消能力強。
表1三種方案的比較W-CDMACdmaOneTD-CDMA
小區復用系數113
利用多徑能力好好差
軟切換好好困難
擴頻增益4~2564~25616
多用戶檢測困難困難容易
軟容量可以實現可以實現無法實現
(2)同步方式,功率控制和支持高速業務能力
目前商用的CDMA系統(IS-95),采用64位Walsh正交擴頻碼序列,反向信道采取非相干接收方式,成為限制系統容量的主要問題,所以在第三代系統中反向鏈路普遍采用相干接收方式。W-CDMA系統采用內插導頻符號輔助相干接收技術,兩者具體性能目前還較難比較,涉及到接收機的結構及實際環境限制,但前者在車輛移動速度較快時,會跟蹤不上快衰落變化,性能惡化。另外,CdmaOne系統需要GPS精確定時,小區間要保持同步,對定時系統要求較高;而W-CDMA和TD-CDMA系統則不需要小區間的同步,可適應環境的變化,可在室外、室內、甚至地鐵中使用。TD-CDMA系統繼承了GSM900和DCS1800正反向信息同步的特點,從而克服了反向信道限制容量的瓶頸效應,而同步意味著正反向信道均可采用正交碼,從而克服了遠近效應,降低了對功率控制的要求。
CdmaOne系統采用與IS-95系統相同的開環加閉環功率控制方式,功控速率為800bit/s,W-CDMA系統采用開環加自適應閉環功控方式,功控速率增加到1600bit/s,效果有較大提高,可以抵消一般快衰落的影響。TD-CDMA采用了聯合檢測進一步消除了多用戶干擾,使得上行鏈路用戶之間功率相差很大時仍能有效地解調信息即克服了遠近效應,帶來的好處是為了克服瑞利衰落(快衰落)的快速功率控制不是必須的,而消除對數正態衰落(慢衰落)的慢速功率控制仍有必要,其目的是為了節約功率、延長移動臺的電池使用壽命和提高業務質量。由于對抗快衰落的能力較強,TD-CDMA可以支持高達每小時500km的移動體的通信,這在現代移動通信中是至關重要的。而直擴CDMA對于高速移動通信的支持能力較差。
W-CDMA系統在5MHz帶寬中可提供16kbit/s、32kbit/s、64kbit/s、128kbit/s等多個傳輸速率。當信息速率超過128kbit/s時,W-CDMA系統可分配多個碼分信道給用戶進行復用,采用并行傳送方式可提供384kbit/s(128kbit/s×3),并且可容易地實現室內2Mbit/s的信息傳送。CdmaOne系統可通過多載波傳送或復用碼信道,實現較高速率的信息傳送。TD-CDMA提供綜合業務是通過無線電資源的復用,可采用在每個時隙內的多碼傳輸和時隙合并方式,為了達到2Mbit/s的峰值速率需采用16進制的QAM調制方式,當移動臺的傳信率較高時需要較高的發射功率,又因為采用與GSM系統相同的TDMA時隙分配方式,所以無法充分利用系統資源,造成浪費。
(3)與已有系統的兼容性
CdmaOne系統將IS-95從一個話音、低速數據系統改進為一個無線多媒體系統,使之能提供基本滿足IMT-2000要求的容量和服務,優化了話音和數據業務,能支持高速率的電路和分組業務,提供平滑地向后兼容性(與IS-95),其網絡結構和軟件均從IS-95系統發展而來,N×1.25MHz信道帶寬與IS-95已經使用的頻帶兼容。TD-CDMA系統與GSM有相同的幀長度和時隙長度,將GSM或DCS1800的網絡作相應擴充,即可實現與TD-CDMA系統的兼容,在與公網的接口上則向ATM過渡,提高了市場競爭能力。W-CDMA系統,與第二代及在第二代基礎上開發的PCS及PCN系統不兼容,需要單獨的基站和移動臺子系統,需要全面安裝系統設備,所以初期投資要大一些。
4未來的發展趨勢
ITU為IMT-2000/FPLMTS系統提出的時間表是: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?，F在以日本、歐洲和美國電信公司為主的聯盟已分別提出了各自的第三代移動通信系統,決定最終結果的不僅是技術的先進,還有成本、系統的復雜性和市場需求,具體如下:(1)市場需求。IMT-2000商用系統將在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務需求,IMT-2000應能夠提供那些業務。(2)成本和系統復雜性。成本取決于系統本身的投入,及與已有系統設備的兼容性。從初期投入來分析,W-CDMA系統采用了一些新技術,要設計全新的基站和移動臺,及整個網絡結構,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域,并且提高系統容量。從整體的性能來衡量,W-CDMA因為設計比較超前,可提供更多的業務、較大的系統容量而具有相當大的競爭力,TD-CDMA系統因為其本身的缺陷,無法充分發揮CDMA技術的優勢。
由于目前的移動運營商已在現有的第二代移動通信系統中投入了大量資金,因此必然希望將自己目前的系統平滑過渡到第三代系統;另外,歐、日、美電信公司都希望在未來的第三代移動通信系統市場中占有較大份額,都不會輕易放棄自己的方案。因此,國際電聯很難最終形成一個統一的第三代移動通信標準,極有可能幾種方案共存。
5結束語
隨著科技的發展，光纖種類越來越多，在這里我們只討論信息傳輸地波導，是利用高純度的石英精工制做而成的細小光纖，一般使用的光纖分三種基本的類型，主要有：突變型地多模光纖、漸變型地多模光纖以及單模地光纖這三種。突變型地多模光纖地纖芯直徑一般多為50—80um。光線是以折線的形狀沿著纖芯的中心軸地方向傳輸，其特點就是得到的信號畸會變大。漸變型地多模光纖纖芯直徑一般為20~50微米，光信號是以正弦形狀傳播，它的特點就是信號畸會變小。單模地光纖的纖芯直徑一般只有8-10微米，光信號是直線形狀傳播的，它的光信號畸變是很小的。而為了調整信號工作波長或著改善其色散的特性，還可以設計特種的單模光纖，其中常用的方法有三種：三角形芯光纖、雙層光纖和橢圓芯形光纖。雙層光纖的分布像W形，因此又被稱為W型光纖。這種光纖它有兩個包層，其中內包層的直徑為20微米，適當的選取光纖纖芯，外包層以及內包層折射率分別為a1、a2、a3，調整a值，可以得到在1.3~1.6微米間光色散變化是非常小的色散光纖。三角芯形光纖其折射率的分布成三角形，是一改進的色散為光纖的，三角芯形光纖在1.55微米有微量的色散。橢圓芯形光纖其折射率的分布成橢圓形，橢圓芯形光纖具備強雙折射的特性。橢圓芯形光纖雙折射特性能力能使光保持原有的偏振狀態。這些特征都不盡相同的光纖光芯，他們的用途也都不盡相同。
2光纖通信中的測試方法的原理及其存在的局限性
如今的光纖通信高薪技術是從光通信中拓展出來的，它已經變成了現代通信幾個主要的支柱之一。這個光纖通信是通過光波當做信息傳遞載體，是以光纖纖體作傳輸媒介的新型通信方式。通信傳輸容量大，并且傳輸距離遠，損耗非常小。不但中繼距離長，而且抗電磁干擾性能好，還有保密性能好等諸多優點。光纖通信的應用領域范圍很廣泛，主要包含通信網還有因特網中的計算機運用的局域網以及廣域網等。如今在光纖通信被廣泛應用的大環境下，對光纖材質等各方面的研究也顯得越來越重要。從國外的某些公司提出來的使用光纖進行遠程測試的方案中發現，想把光纖的監測成本降低的同時，還要能反映出光纜接近九成以上的，那么就要將一根光纜中兩到三條的單獨光纖作為監測檢驗的光纖才行。依靠這個理論發展而來的檢測系統有以下兩個類別，如下。第一代檢測系統：這套系統的構成中含有一臺OTDR設備、一個可控制多個鏈接條路的公用OTDR開關，還有一臺控制全部設備的終端電腦。在正常的情況下，可以使用一般的電話網絡調制解調器的控制器來管理使用OTDR，這種方法是通過自動性質的周期性測量來分析故障的，從而進行檢測故障或者是特性特點，這種方法的不足之處是缺乏實時性，不能及時檢查到故障的發生，而對于系統來說，要不停地進行OTDR設備的啟動和開關的操作，這樣一直下去會嚴重地縮減機器的使用壽命。第二代檢測系統：這個第二代系統的硬件組成成分和第一代是基本相同的，它們的主要區別就在于軟件的組成部分和在線的相關光纖測試工作。在這個系統進行測試時，使用的是將必要的中心遙控檢測與必要的周期性質的循環檢測相結合的辦法。而在其他的時間，OTDR的檢測設備和光開關是不會有啟動等相關操作的，若在某一根光纜檢驗報告中沒有檢測纖的相關報告，那么它就會使操控光開關把這條監測纖的檢測光路開啟，若是出現故障，則會由WDM技術將鏈路的損耗增加。光纜檢驗測試網這一光傳輸的初期開發而生的應用系統仍然存在著一些缺陷：光纜監驗測試網檢測的準確度以及光的中繼長度還與OTDR的動態大小范圍相關；檢測系統能夠測驗到光纜的故障之處，但對光纖的特性和優劣性無法進行檢測。因為光纜的故障原因并非都是由光纜的阻斷造成的，其中的外力作用也是不可小覷的，還有的就是光纜的續借更是一個再重要不過的原因，這也就是為什么系統的檢測并不能完全的發揮作用，我們可以發現：光纖的研究過程歷經階躍多模光纖、梯度多模光纖以及單模光纖這三個階段，而其帶寬的范圍也從幾十MHZ發展到幾百GHZ。對于檢測系統的研發與建設，為了系統傳輸的容量和距離的提升，將無人中繼站的數量減少，檢測系統擴充了大量的SDH系統，其波長為1550nm、中繼距離為80KM。在ITU-T給出的設計草案中，并沒有給出使用遠程光纖進行檢測的建議，因為沒有標準系統軟件的支持也沒有用戶接口和進行硬件測量的通道；但是在CCITT給出的設計草案中，他們提出了電信管理網絡這一新概念，其中包含了人性化的管理、維護、計算、配置和安全這五個功能系統領域。
3光纖通信中的新測試技術
3.1建立于OTDR基礎的光纖測試技術
基于OTDR系統的光纖測驗技術的原理是將測試光纖里面向后的散射對光的消耗來進行測試的技術手段，是國際上最早被研發出來的測驗手段，同樣也是最快發展到商務行業領域的。經過二十幾年的發展，在原有的基礎上，根據光纖通信在現階段發展中的新要求，這種測驗技術在性能和功能上都有了很大的進步：（1）單模光纖的波長是從1310微米以及1550微米開始，逐漸地向其他的波長延伸，從而獲得了更多的波長，例如說，全波光纖其低水峰的廣播性質而配置的1400微米波長，為L波段和U波段光纖專屬配置了1625微米的波長。（2）可以同時對多根光纖進行測驗，其硬件搭配為OTDR原有的配件以及光開關。（3）并且配備了比較強大的數據存儲的功能，在這種情況下檢測系統就可實現全自動乃至一鍵式的測驗了，其過程時間也將由原來的30s以上驟減至ns級。（4）該檢測系統對目標的功能進行了一定的拓展開發，重點方向落在了開發偏振OTDR系統即POT-DR系統之上，其基本原理是在光纖的檢測端口上裝配好需要的原件后，利用可調波長的光源，就可分析出光纖長度上PMD具體的分布情況了。
3.2對多模光纖中差分模延遲光纖的檢測技術
近幾年來，10GB/s的以太網中，多模光纖和垂直腔面的發射激光器在注入到光纖的檢測中后的檢測結果不是很理想，原因是它并不能準確地測試出VCSEL系統在實際工作中的帶寬以及性能，而這之前若使用LED則不會出現這些問題，VCSEL在工作時，輻射比較小，因此在其實際的應用中和檢測的條件之間還是存在著一定的偏差，因此為了改善這種情況的發生，DMD系統的檢測能加以完善，更改其檢測的條件是：使用單模尾纖，MFD是5m，并且光脈沖的寬度為0.5ns，光測驗的響應帶寬將會大于5GHz，光纖各端面掃描的定位精度將會小于0.5m。檢測的原理是：將單模尾纖中的輸出光纖在被測試的多模光纖端面上進行徑向的逐點分析掃描，掃描過后進行注入操作，然后在輸出端可進行逐個測量，但要注意的是，在逐點注入的時候會對應到不同的模式中，所以測量時的延時誤差也要對應到相應的正確模式。
3.3網絡檢測技術
由于光纖傳輸的信息具有帶寬的優勢，所有光纖系統作主干網的通信網近幾年發展迅猛，全世界越來越多的企業建立并積極升級了以局域網為中心的計算機通信網絡，在局域網中又以以太網占據大多數。因此用于以太網、令牌網、千兆以太網和ATM系統等網絡檢測設備也因此在不斷的產生。在通信網絡研制開發、工程安裝和日常運行過程中的維護檢測中都會使用到網絡檢測儀。而比較常用的網絡檢測儀包括局域網檢測儀、廣域網檢測儀和一些協議分析儀。這些檢測儀器都能夠對光纖通信進行準確而有效的監測和管理，它可以檢測通信網絡中各處節點的流量數據情況，也可以對各種網絡設備。例如：路由器、工作站、交換機等的性能進行檢測。經常能用到的協議分析儀和其他設備的性能監測儀大多都是輸入/輸出型的器件，而在進行實際檢測時這些儀器也并不會影響到通信網絡的流量情況。僅僅會對所需要的數據進行監測和捕獲的分析。對于光纖主干網絡的性能進行測量的內容，主要包括數據的速率、數據誤碼的條件、通信鏈路的利用率等內容。在網絡測試的儀器中有數據濾波器，它可以用來檢測一些具有特殊命令并可以進行響應，同時也提供可選擇觸發條件，可以避免在高速的運行狀態下，磁盤上會存儲太多無用數據。目前的網絡測試儀正向著多功能、智能化、小型化發展，以方便在現場施工及日常維護中更加地容易使用。
4光纖測試方法的發展趨勢
現在用到遠程的光纖測試系統其測試設備主要為OTDR原有設備，和電信管理的網絡不能做到兼容，由此看來，光纖的檢測系統一方面要朝著和TMN兼容方向發展，同時還要增設功率計以及錯誤比特檢測儀等儀器，并且要增加定時或持續測量、故障的定位、參數的傳輸、自動報警等基本拓展功能，這樣才能比較好地彌補檢測系統中的缺點。
5結語
論文摘要：21世紀移動通信技術和市場飛速發展，在新技術和市場需求的共同作用下，未來移動通信技術將呈現以下幾大趨勢：網絡業務數據化、分組化，移動互聯網逐步形成；網絡技術數字化、寬帶化；網絡設備智能化、小型化；應用于更高的頻段，有效利用頻率；移動網絡的綜合化、全球化、個人化；各種網絡的融合；高速率、高質量、低費用。這正是第四代（4G）移動通信技術發展的方向和目標。
一、引言
移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術的發展，特別是半導體、集
成電路和計算機技術的發展，移動通信得到了迅速的發展。隨著其應用領域的擴大和對性能要求的提高，促使移動通信在技術上和理論上向更高水平發展。20世紀80年代以來，移動通信已成為現代通信網中不可缺少并發展最快的通信方式之一。
回顧移動通信的發展歷程，移動通信的發展大致經歷了幾個發展階段：第一代移動通信技術主要指蜂窩式模擬移動通信，技術特征是蜂窩網絡結構克服了大區制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數字移動通信，使蜂窩系統具有數字傳輸所能提供的綜合業務等種種優點。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統所擁有的各種優點，克服了其缺點外，還能夠提供寬帶多媒體業務，能提供高質量的視頻寬帶多媒體綜合業務，并能實現全球漫游。現在用的大多是第二代技術，第三代技術還不太成功，但已有了第四代技術的設想。第四代移動通信系統（4G）標準比第三代具有更多的功能。
二、4G移動通信簡介
第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡，具有非對稱的超過2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網、移動寬帶系統和交互式廣播網絡。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯網（包括衛星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統，是寬帶接入IP系統。目前正在開發和研制中的4G通信將具有以下特征：
（一）通信速度更快
由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預估，第四代移動通信系統的速度可達到10-20Mbit/s，最高可以達到100Mbit/s。
（二）網絡頻譜更寬
要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網絡的基礎上對其進行大幅度的改造，以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網絡的20倍。
（三）多種業務的完整融合
個人通信、信息系統、廣播、娛樂等業務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網和藍牙等室內網絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業務應用、各種系統平臺間的互聯更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。
（四）智能性能更高
第四代移動通信的智能性更高，不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現許多難以想象的功能。例如，4G手機將能根據環境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。
（五）兼容性能更平滑
要使4G通信盡快地被人們接受，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從2G、3G平穩過渡等特點。
（六）實現更高質量的多媒體通信
4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。
（七）通信費用更加便宜
由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術，因此，相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設4G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。
三、4G移動通信的接入系統
4G移動通信接入系統的顯著特點是，智能化多模式終端（multi-modeterminal）基于公共平臺，通過各種接技術，在各種網絡系統（平臺）之間實現無縫連接和協作。在4G移動通信中，各種專門的接入系統都基于一個公共平臺，相互協作，以最優化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統時，網絡會自適應分配頻帶、給出最優化路由，以達到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術有：無線蜂窩移動通信系統（例如2G、3G）；無繩系統（如DECT）；短距離連接系統（如藍牙）；WLAN系統；固定無線接入系統；衛星系統；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術發展和市場需求變化，新的接入技術將不斷出現。
不同類型的接入技術針對不同業務而設計，因此，我們根據接入技術的適用領域、移動小區半徑和工作環境，對接入技術進行分層。
分配層：主要由平流層通信、衛星通信和廣播電視通信組成，服務范圍覆蓋面積大。
蜂窩層：主要由2G、3G通信系統組成，服務范圍覆蓋面積較大。
熱點小區層：主要由WLAN網絡組成，服務范圍集中在校園、社區、會議中心等，移動通信能力很有限。
個人網絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所，服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網絡接入系統連接其他網絡層。
固定網絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。
網絡接入系統在整個移動網絡中處于十分重要的位置。未來的接入系統將主要在以下三個方面進行技術革新和突破：為最大限度開發利用有限的頻率資源，在接入系統的物理層，優化調制、信道編碼和信號傳輸技術，提高信號處理算法、信號檢測和數據壓縮技術，并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網絡性能，在接入系統的高層協議方面，研究網絡自我優化和自動重構技術，動態頻譜分配和資源分配技術，網絡管理和不同接入系統間協作。提高和擴展IP技術在移動網絡中的應用；加強軟件無線電技術；優化無線電傳輸技術，如支持實時和非實時業務、無縫連接和網絡安全。
四、4G移動通信系統中的關鍵技術
（一）定位技術
定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統中，移動終端可能在不同系統（平臺）間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現移動終端在不同系統（平臺）間無縫連接和系統中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。
（二）切換技術
切換技術適用于移動終端在不同移動小區之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統中，切換技術的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。
（三）軟件無線電技術
在4G移動通信系統中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統，以實現多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應用軟件無線電技術，一個移動終端，就可以實現在不同系統和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數控制軟件無線電系統。
（四）智能天線技術
智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能，能滿足數據中心、移動IP網絡的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。
（五）交互干擾抑制和多用戶識別
待開發的交互干擾抑制和多用戶識別技術應成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收機的高質量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求，還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術的組合將大大減少網絡基礎設施的部署，確保業務質量的改善。
（六）新的調制和信號傳輸技術
在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落（frequency-selectivefading）。為提高信號性能，研究和發展智能調制和解調技術，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術（OFDM）、自適應均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術，來獲取更好的信號能量噪聲比。
五、OFDM技術在4G中的應用
若以技術層面來看，第三代移動通信系統主要是以CDMA為核心技術，第四代移動通信系統技術則以正交頻分復用（OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer，OFDM）最受矚目，特別是有不少專家學者針對OFDM技術在移動通信技術上的應用，提出相關的理論基礎。例如無線區域環路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等，都將在未來采用OFDM技術，而第四代移動通信系統則計劃以OFDM為核心技術，提供增值服務。
在時代交替之際，舊有系統之整合與升級是產業關心的話題，目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統；而未來則是CDMA如何與OFDM技術相結合?？梢灶A計，CDMA絕對不會在第四代移動通信系統中消失，而是成為其應用技術的一部份，或許未來也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生，前文所提到的數字音訊廣播，其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術，同樣是利用兩種技術的結合。因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統，也將會結合兩項技術的優點，一部份將是以CDMA的延伸技術。
六、結束語
對于現在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網絡系統是人類有史以來最復雜的技術系統?？偟膩碚f，要順利、全面地實施4G通信，還將可能遇到一些困難。
首先，人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說最高可達到100Mbit/s，但手機的速度將受到通信系統容量的限制。據有關行家分析，4G手機將很難達到其理論速度。
其次，4G的發展還將面臨極大的市場壓力。有專家預測，在10年以后，2G的多媒體服務將進入第三個發展階段，此時覆蓋全球的3G網絡已經基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那時，整個行業正在消化吸收第三代技術，對于4G技術的接受還需要一個逐步過渡的過程。
因此，在建設4G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，使移動通信從3G逐步向4G過渡。
參考文獻：
1、謝顯忠等.基于TDD的第四代移動通信技術[M].電子工業出版社,2005.
1.1通過價格機制促進郵電通信經濟發展
1.1.1價格機制的概念。價格機制的概念是，市場上的某一類商品在市場競爭中，其市場價格和商品供求變化形成的一種有機聯系。價格機制通過市場價格來映射出供求關系，并根據價格變化對生產、流通作出合理、及時的調整，從而實現優化資源配置的目的。在市場機制中，價格機制是其中最為有效和敏感的調節機制，價格的變化往往會影響到整個社會的生產生活以及經濟活動。因此價格機制在郵電通信經濟市場中具有導向作用，通過供求和市場價格之間的制約關系，可以有效調節郵電通信經濟的杠桿。
1.1.2具體實踐策略
1.1.2.1通過價格機制提升質量、控制成本。對于郵電通信的經營者、生產者來說，價格機制可以作為一種市場競爭的有效工具。為了占據更高的市場經濟份額，郵電通信經營者和生產者應以廉價作為自身優勢，盡可能控制成本，為價格調節提供出足夠的波動空間，從而實現利潤的最大化。但是應當注意的是，經營者和生產者在盡最大努力壓低生產成本的同時，還應當保證郵電通信服務的質量，這樣才有利于郵電通信的長久發展。
1.1.2.2通過價格機制調整郵電通信生產結構。海面上細小波紋往往暗示著水下的巨大漩渦，在市場經濟中也是如此。價格上的微小波動看似平常，但是經營者和生產者不能對其掉以輕心，因為價格上的變化可以映射出整個行業的更深層次的生產結構變化趨勢。對于郵電通信經營者、生產者來說，價格波動是調整生產方式、改變生產結構和生產規模的信號，與此同時，它也是一種衡量郵政業務或通信產品是否符合消費者需求的最佳參照。如果某種郵電通信產品不被受眾所認可，經營者和生產者首先能夠從價格變化情況中得到反饋信息，從而對郵電通信生產結構做出及時調整。
1.1.2.3通過價格機制反映郵電通信市場變化趨勢。當一種郵電通信產品或業務逐漸被受眾淘汰，其市場價格也會受到影響，因而不同的郵電通信產品或業務的市場價格變化可以反映出郵電通信市場的發展趨勢，這也為經營者和生產者開發產品和服務類型提供了有利參考。例如，過去幾年固定電話市場的繁榮與當前固定電話市場的衰敗就是很好的例子，郵電通信業開始把更多的注意力放到手機通信中，這體現了價格機制的作用。
1.2通過競爭機制促進郵電通信經濟發展
1.2.1競爭機制的概念。競爭機制的概念是，各個經濟主體在市場競爭中，以自身經濟利益為基本目標展開激烈競爭，并因此形成了經濟市場的優勝劣汰。這種市場機制使市場具有一定的自凈功能，從而能夠保持市場良性發展。
1.2.2具體實踐策略。郵電通信經濟市場的競爭機制是其內在矛盾作用的必然結果，經營者和生產者與其消極等待或隨波逐流，不如加強自身競爭意識，牢牢把握住時代脈搏，在競爭中尋求新的發展機遇，及時對自身的生產經營活動作出調整，適應市場規律。
1.3通過供求機制促進郵電通信經濟發展
1.3.1供求機制的概念。供求機制的概念是商品供求受到其他因素的影響和制約而發揮作用的現象。供求關系是市場內部矛盾的核心，會受到競爭和價格這兩方面的影響，相應地，也對競爭和價格造成影響。供求關系與市場中各個環節都有著緊密的聯系，能夠最直觀地反映出消費者和生產者之間的聯系。
1.3.2具體實踐策略。郵電通信領域的經營者和生產者應充分利用供求機制來合理調節生產、經營策略，抓住機遇，改變營銷手段，推廣新型產品和業務。沒有供求關系就無法產生市場，在郵電通信經濟中，當通信能力超過市場的需求，即供過于求，其市場價格就會降低，并且延緩郵電通信的發展，在這種情況下，應突出自身產品特色，在競爭中占據優勢；如果通信能力滯后于市場需求，即供小于求，其市場價格就會提高，在這種情況下，應控制成本，通過價格優勢在市場競爭中立于不敗之地。郵電通信行業的經營者和生產者不能把市場供求機制簡單地、人為地固定化，一定要結合所處地區實際的通信發展水平、消費水平等制定自身發展戰略。
2結束語
