g移動(dòng)通信文獻(xiàn)綜述

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1、4G移動(dòng)通信技術(shù)綜述引言移動(dòng)通信已成為當(dāng)代通信領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展?jié)摿ψ钊?、市?chǎng)前景最廣的熱點(diǎn)技術(shù)。隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，適應(yīng)移動(dòng)數(shù)據(jù)、移動(dòng)計(jì)算及移動(dòng)多媒體運(yùn)作需要的第四代移動(dòng)通信開(kāi)始興起。盡管第三代移動(dòng)通信（3G）標(biāo)準(zhǔn)比現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)更強(qiáng)大，但也將面臨競(jìng)爭(zhēng)和標(biāo)準(zhǔn)不兼容等問(wèn)題，第四代移動(dòng)通信與第三代移動(dòng)通信相比，將在技術(shù)和應(yīng)用上有質(zhì)的飛躍。4G將適合所有的移動(dòng)通信用戶，最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、藍(lán)牙、廣播、電視衛(wèi)星通信的無(wú)縫銜接并相互兼容。移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展歷程所有技術(shù)的發(fā)展都不可能在一夜之間實(shí)現(xiàn)，從GSM、GPRS到3G再到第4代，需要不斷演進(jìn)，而且這些技術(shù)可以同時(shí)存在。第一代移動(dòng)

2、通信系統(tǒng)是模擬通信系統(tǒng)，主要傳輸話音信號(hào)，采用蜂窩結(jié)構(gòu)，頻帶在相隔一定距離的蜂窩上可重復(fù)使用，以此來(lái)提高系統(tǒng)的容量。但模擬系統(tǒng)抗干擾能力差,頻率復(fù)用有限，容量受限，不能進(jìn)行移動(dòng)通信的長(zhǎng)途溫游，只能是一種區(qū)域性的移動(dòng)通信系統(tǒng)。因此，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要采用的是數(shù)字的時(shí)分多址（TDMA）技術(shù)和碼分多址（CDMA）技術(shù)。主要業(yè)務(wù)是語(yǔ)音，其主特性是提供數(shù)字化的話音業(yè)務(wù)及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它克服了模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)的弱點(diǎn)，話音質(zhì)量、保密性能得到大的提高，并可進(jìn)行省內(nèi)、省際自動(dòng)漫游。典型的第二代系統(tǒng)有GSM和IS-95系統(tǒng)：GSM最初是歐洲標(biāo)準(zhǔn)，隨著GSM技術(shù)在全球的廣泛應(yīng)用，

3、逐漸被認(rèn)可為全球化的標(biāo)準(zhǔn)；IS-95是一個(gè)美國(guó)的移動(dòng)通信網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，IS-95采用碼分多址（CDMA）技術(shù)、自動(dòng)功率控制技術(shù)、軟切換技術(shù)，使得CDMA網(wǎng)絡(luò)的容量比GSM網(wǎng)絡(luò)更大，通信質(zhì)量更高。與1G相比，2G雖然在技術(shù)上有了很大的突破，容量也得到了很大的提高，但其主要的業(yè)務(wù)仍然是話音，越來(lái)越不能滿足日常人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求。為了緩解這一矛盾，先后在GSM網(wǎng)絡(luò)上疊加了分組技術(shù),GPRS的最高理論速率為171.2Kb/s,同時(shí)在CDMA技術(shù)的基礎(chǔ)上也推出了CDMA2000-1X分組業(yè)務(wù)，CDMA2000-1X最高速率為153.6Kb/so無(wú)論是GPRS還是CDMA2000-1X,其速率

4、都不能完全滿足多媒體通信的需求，因此提高移動(dòng)通信的速率，大力發(fā)展3G技術(shù)勢(shì)在必行。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)與從前以模擬技術(shù)為代表的第一代和目前正在使用的第二代移動(dòng)通信技術(shù)相比，3G將有更寬的帶寬，其傳輸速度最低為384K,最高為2M,帶寬可達(dá)5MHz以上。不僅能傳輸話音，還能傳輸數(shù)據(jù)，從而提供快捷、方便的無(wú)線應(yīng)用，如無(wú)線接入Interneto能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和寬帶多媒體服務(wù)是第三代移動(dòng)通信的另個(gè)主要特點(diǎn)。第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)能將高速移動(dòng)接入和基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)結(jié)合起來(lái)，提高無(wú)線頻率利用效率。提供包扌舌衛(wèi)星在內(nèi)的全球覆蓋并實(shí)現(xiàn)有線和無(wú)線以及不同無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間業(yè)務(wù)的無(wú)縫連接。滿足多媒體業(yè)務(wù)的要求，

5、從而為用戶提供更經(jīng)濟(jì)、內(nèi)容更豐富的無(wú)線通信服務(wù)。目前主流的第三代移動(dòng)通信的三大標(biāo)準(zhǔn)為：WCD'IA、CDMA2000、TD-SCDMA。在上述通信技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)之上，無(wú)線通信技術(shù)最終將邁向4G通信技術(shù)時(shí)代。4G的概念第四代移動(dòng)通信技術(shù)可稱為廣帶（Broadband）接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對(duì)稱超過(guò)2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，對(duì)全速移動(dòng)用戶能提供150Mb/s的高質(zhì)量影像服務(wù)，將首次實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸。它包括廣帶無(wú)線固定接入、廣帶無(wú)線局域網(wǎng)、移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)（基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)），集成不同模式的無(wú)線通信，移動(dòng)用戶可以自由地從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)漫游到另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。其廣帶無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN

6、）能與B-ISDN和ATM兼容，實(shí)現(xiàn)廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(wǎng)仃BCN）,他還能提供信息Z外的定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。其主要技術(shù)要求是：（1）通信速度提高，數(shù)據(jù)率超過(guò)UMTS,上網(wǎng)速率從2Mb/s提高到100Mb/s。（2）以移動(dòng)數(shù)據(jù)為主面向Internet大范圍覆蓋高速移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，改變了以傳統(tǒng)移動(dòng)電話業(yè)務(wù)為主設(shè)計(jì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)觀念。（3）采用多天線或分布天線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及終端形式，支持手機(jī)互助功能，采用可穿戴無(wú)線電，可下載無(wú)線電等新技術(shù)。（4）發(fā)射功率比現(xiàn)有移動(dòng)通信系統(tǒng)降低10?100倍，能夠較好地解決電磁干擾問(wèn)題。（5）支持更為豐富的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，包括高分辨

7、率實(shí)時(shí)圖像業(yè)務(wù)、會(huì)議電視虛擬現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)。4G的主要特點(diǎn)1.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(dòng)裝置無(wú)線訪問(wèn)Internet的速率，因此4G通信給人印彖最深刻的特征莫過(guò)于它具有更快的無(wú)線通信速度。從移動(dòng)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(yǔ)音服務(wù)；第二代數(shù)位式移動(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到2Mbps；專