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談關(guān)于移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)
摘要:21世紀(jì)移動(dòng)通信技術(shù)和市場(chǎng)飛速發(fā)展,在新技術(shù)和市場(chǎng)需求的共同作用下,未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)將呈現(xiàn)以下幾大趨勢(shì):網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)逐步形成;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)字化、寬帶化;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備智能化、小型化;應(yīng)用于更高的頻段,有效利用頻率;移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的綜合化、全球化、個(gè)人化;各種網(wǎng)絡(luò)的融合;高速率、高質(zhì)量、低費(fèi)用。這正是第四代(4G)移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的方向和目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:第四代移動(dòng)通信(4G);正交頻分復(fù)用;多模式終端
一、引言
移動(dòng)通信是指移動(dòng)用戶之間,或移動(dòng)用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,特別是半導(dǎo)體、集
成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,移動(dòng)通信得到了迅速的發(fā)展。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和對(duì)性能要求的提高,促使移動(dòng)通信在技術(shù)上和理論上向更高水平發(fā)展。20世紀(jì)80年代以來(lái),移動(dòng)通信已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中不可缺少并發(fā)展最快的通信方式之一。
回顧移動(dòng)通信的發(fā)展歷程,移動(dòng)通信的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段:第一代移動(dòng)通信技術(shù)主要指蜂窩式模擬移動(dòng)通信,技術(shù)特征是蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)克服了大區(qū)制容量低、活動(dòng)范圍受限的問題。第二代移動(dòng)通信是蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信,使蜂窩系統(tǒng)具有數(shù)字傳輸所能提供的綜合業(yè)務(wù)等種種優(yōu)點(diǎn)。第三代移動(dòng)通信的主要特征是除了能提供第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)所擁有的各種優(yōu)點(diǎn),克服了其缺點(diǎn)外,還能夠提供寬帶多媒體業(yè)務(wù),能提供高質(zhì)量的視頻寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù),并能實(shí)現(xiàn)全球漫游。現(xiàn)在用的大多是第二代技術(shù),第三代技術(shù)還不太成功,但已有了第四代技術(shù)的設(shè)想。第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)標(biāo)準(zhǔn)比第三代具有更多的功能。
二、4G移動(dòng)通信簡(jiǎn)介
第四代移動(dòng)通信技術(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò),具有非對(duì)稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無(wú)線固定接入、寬帶無(wú)線局域網(wǎng)、移動(dòng)寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)比第三代標(biāo)準(zhǔn)擁有更多的功能。第四代移動(dòng)通信可以在不同的固定、無(wú)線平臺(tái)和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無(wú)線服務(wù),可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)(包括衛(wèi)星通信和平流層通信),能夠提供定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。此外,第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng),是寬帶接入IP系統(tǒng)。目前正在開發(fā)和研制中的4G通信將具有以下特征:
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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Internet的速率,因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無(wú)線通信速度。專家預(yù)估,第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的速度可達(dá)到10-20Mbit/s,最高可以達(dá)到100Mbit/s。
。ǘ┚W(wǎng)絡(luò)頻譜更寬
要想使4G通信達(dá)到100Mbit/s的傳輸速度,通信運(yùn)營(yíng)商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行大幅度的改造,以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究,每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜,相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。
。ㄈ┒喾N業(yè)務(wù)的完整融合
個(gè)人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務(wù)無(wú)縫連接為一個(gè)整體,滿足用戶的各種需求。4G應(yīng)能集成不同模式的無(wú)線通信——從無(wú)線局域網(wǎng)和藍(lán)牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩信號(hào)、廣播電視到衛(wèi)星通信,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)。各種業(yè)務(wù)應(yīng)用、各種系統(tǒng)平臺(tái)間的互聯(lián)更便捷、安全,面向不同用戶要求,更富有個(gè)性化。而且4G手機(jī)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。
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第四代移動(dòng)通信的智能性更高,不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化,更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多難以想象的功能。例如,4G手機(jī)將能根據(jù)環(huán)境、時(shí)間以及其他因素來(lái)適時(shí)提醒手機(jī)的主人。
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要使4G通信盡快地被人們接受,還應(yīng)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(gè)角度來(lái)看,4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點(diǎn)。
。⿲(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信
4G通信提供的無(wú)線多媒體通信服務(wù)將包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、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(dòng)通信”。
。ㄆ撸┩ㄐ刨M(fèi)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(xiàn)有通信用戶能輕易地升級(jí)到4G通信,而且4G通信引入了許多尖端通信技術(shù),因此,相對(duì)其他技術(shù)來(lái)說(shuō),4G通信部署起來(lái)就容易、迅速得多。同時(shí)在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí),通信運(yùn)營(yíng)商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上,采用逐步引入的方法,這樣就能夠有效地降低運(yùn)營(yíng)成本。
三、4G移動(dòng)通信的接入系統(tǒng)
4G移動(dòng)通信接入系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是,智能化多模式終端(multi-modeterminal)基于公共平臺(tái),通過各種接技術(shù),在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(平臺(tái))之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接和協(xié)作。在4G移動(dòng)通信中,各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個(gè)公共平臺(tái),相互協(xié)作,以最優(yōu)化的方式工作,來(lái)滿足不同用戶的通信需求。當(dāng)多模式終端接入系統(tǒng)時(shí),網(wǎng)絡(luò)會(huì)自適應(yīng)分配頻帶、給出最優(yōu)化路由,以達(dá)到最佳通信效果。目前,4G移動(dòng)通信的主要接入技術(shù)有:無(wú)線蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(例如2G、3G);無(wú)繩系統(tǒng)(如DECT);短距離連接系統(tǒng)(如藍(lán)牙);WLAN系統(tǒng);固定無(wú)線接入系統(tǒng);衛(wèi)星系統(tǒng);平流層通信(STS);廣播電視接入系統(tǒng)(如DAB、DVB-T、CATV)。隨著技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求變化,新的接入技術(shù)將不斷出現(xiàn)。
不同類型的接入技術(shù)針對(duì)不同業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì),因此,我們根據(jù)接入技術(shù)的適用領(lǐng)域、移動(dòng)小區(qū)半徑和工作環(huán)境,對(duì)接入技術(shù)進(jìn)行分層。
分配層:主要由平流層通信、衛(wèi)星通信和廣播電視通信組成,服務(wù)范圍覆蓋面積大。
蜂窩層:主要由2G、3G通信系統(tǒng)組成,服務(wù)范圍覆蓋面積較大。
熱點(diǎn)小區(qū)層:主要由WLAN網(wǎng)絡(luò)組成,服務(wù)范圍集中在校園、社區(qū)、會(huì)議中心等,移動(dòng)通信能力很有限。
個(gè)人網(wǎng)絡(luò)層:主要應(yīng)用于家庭、辦公室等場(chǎng)所,服務(wù)范圍覆蓋面積很小。移動(dòng)通信能力有限,但可通過網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)連接其他網(wǎng)絡(luò)層。
固定網(wǎng)絡(luò)層:主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)在整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中處于十分重要的位置
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