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談關(guān)于移動(dòng)通信發(fā)展趨勢
摘要:21世紀移動(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)將呈現以下幾大趨勢:網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)數據化、分組化,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)逐步形成;網(wǎng)絡(luò )技術(shù)數字化、寬帶化;網(wǎng)絡(luò )設備智能化、小型化;應用于更高的頻段,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。
關(guān)鍵詞:第四代移動(dòng)通信(4G);正交頻分復用;多模式終端
一、引言
移動(dòng)通信是指移動(dòng)用戶(hù)之間,或移動(dòng)用戶(hù)與固定用戶(hù)之間的通信。隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展,特別是半導體、集
成電路和計算機技術(shù)的發(fā)展,移動(dòng)通信得到了迅速的發(fā)展。隨著(zhù)其應用領(lǐng)域的擴大和對性能要求的提高,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80年代以來(lái),移動(dòng)通信已成為現代通信網(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 )結構克服了大區制容量低、活動(dòng)范圍受限的問(wèn)題。第二代移動(dòng)通信是蜂窩數字移動(dòng)通信,使蜂窩系統具有數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)現全球漫游,F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)的設想。第四代移動(dòng)通信系統(4G)標準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(chēng)為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò ),具有非對稱(chēng)的超過(guò)2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括寬帶無(wú)線(xiàn)固定接入、寬帶無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、移動(dòng)寬帶系統和交互式廣播網(wǎng)絡(luò )。第四代移動(dòng)通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動(dòng)通信可以在不同的固定、無(wú)線(xiàn)平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡(luò )中提供無(wú)線(xiàn)服務(wù),可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)(包括衛星通信和平流層通信),能夠提供定位定時(shí)、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外,第四代移動(dòng)通信系統是集成多功能的寬帶移動(dòng)通信系統,是寬帶接入IP系統。目前正在開(kāi)發(fā)和研制中的4G通信將具有以下特征:
。ㄒ唬┩ㄐ潘俣雀
由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話(huà)和其他移動(dòng)裝置無(wú)線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)Internet的速率,因此4G通信的特征莫過(guò)于它具有更快的無(wú)線(xiàn)通信速度。專(zhuān)家預估,第四代移動(dòng)通信系統的速度可達到10-20Mbit/s,最高可以達到100Mbit/s。
。ǘ┚W(wǎng)絡(luò )頻譜更寬
要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度,通信運營(yíng)商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò )的基礎上對其進(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。據研究,每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜,相當于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、廣播、娛樂(lè )等業(yè)務(wù)無(wú)縫連接為一個(gè)整體,滿(mǎn)足用戶(hù)的各種需求。4G應能集成不同模式的無(wú)線(xiàn)通信——從無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)和藍牙等室內網(wǎng)絡(luò )、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信,移動(dòng)用戶(hù)可以自由地從一個(gè)標準漫游到另一個(gè)標準。各種業(yè)務(wù)應用、各種系統平臺間的互聯(lián)更便捷、安全,面向不同用戶(hù)要求,更富有個(gè)性化。而且4G手機從外觀(guān)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(shí)現許多難以想象的功能。例如,4G手機將能根據環(huán)境、時(shí)間以及其他因素來(lái)適時(shí)提醒手機的主人。
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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(hù)在投資最少的情況下輕易地過(guò)渡到4G通信。因此,從這個(gè)角度來(lái)看,4G通信系統應當具備全球漫游、接口開(kāi)放、能跟多種網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩過(guò)渡等特點(diǎn)。
。⿲(shí)現更高質(zhì)量的多媒體通信
4G通信提供的無(wú)線(xiàn)多媒體通信服務(wù)將包括語(yǔ)音、數據、影像等,大量信息透過(guò)寬頻的信道傳送出去,為此4G也稱(chēng)為“多媒體移動(dòng)通信”。
。ㄆ撸┩ㄐ刨M用更加便宜
由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問(wèn)題,讓更多的現有通信用戶(hù)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(shù),因此,相對其他技術(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4G通信網(wǎng)絡(luò )系統時(shí),通信運營(yíng)商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò )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(yíng)成本。
三、4G移動(dòng)通信的接入系統
4G移動(dòng)通信接入系統的顯著(zhù)特點(diǎn)是,智能化多模式終端(multi-modeterminal)基于公共平臺,通過(guò)各種接技術(shù),在各種網(wǎng)絡(luò )系統(平臺)之間實(shí)現無(wú)縫連接和協(xié)作。在4G移動(dòng)通信中,各種專(zhuān)門(mén)的接入系統都基于一個(gè)公共平臺,相互協(xié)作,以最優(yōu)化的方式工作,來(lái)滿(mǎn)足不同用戶(hù)的通信需求。當多模式終端接入系統時(shí),網(wǎng)絡(luò )會(huì )自適應分配頻帶、給出最優(yōu)化路由,以達到最佳通信效果。目前,4G移動(dòng)通信的主要接入技術(shù)有:無(wú)線(xiàn)蜂窩移動(dòng)通信系統(例如2G、3G);無(wú)繩系統(如DECT);短距離連接系統(如藍牙);WLAN系統;固定無(wú)線(xiàn)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(zhù)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。
不同類(lèi)型的接入技術(shù)針對不同業(yè)務(wù)而設計,因此,我們根據接入技術(shù)的適用領(lǐng)域、移動(dòng)小區半徑和工作環(huán)境,對接入技術(shù)進(jìn)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(wù)范圍覆蓋面積大。
蜂窩層:主要由2G、3G通信系統組成,服務(wù)范圍覆蓋面積較大。
熱點(diǎn)小區層:主要由WLAN網(wǎng)絡(luò )組成,服務(wù)范圍集中在校園、社區、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(guò)網(wǎng)絡(luò )接入系統連接其他網(wǎng)絡(luò )層。
固定網(wǎng)絡(luò )層:主要指雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。
網(wǎng)絡(luò )接入系統在整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中處于十分重要的位置
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