淺談移動(dòng)通行技術(shù)的發(fā)展

王宇

（黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 移動(dòng)通信技術(shù)簡(jiǎn)介

移動(dòng)通行是通行技術(shù)研究中最活躍、發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一，也是21世紀(jì)對(duì)人類的生活和社會(huì)發(fā)展有重大影響的科學(xué)領(lǐng)域之一，移動(dòng)通行是指通行雙方至少有一方在移動(dòng)中（或者臨時(shí)停留在某一非預(yù)定的位置上）進(jìn)行信息傳輸和交換，這包括移動(dòng)體與移動(dòng)體之間的通行，移動(dòng)體和固點(diǎn)之間的通行。移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類有很多種，例如按工作方式可分為同頻雙工、異頻雙工、異頻單工和半雙工?；虬凑斩嘀贩绞娇煞譃轭l分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）。而GSM網(wǎng)絡(luò)正是采用FDMA和TDMA相結(jié)合的方式，由于采用全數(shù)字傳輸，所以在實(shí)現(xiàn)技術(shù)和管理等方面，均與模擬蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)有較大的差異，這樣就體現(xiàn)出了更多的優(yōu)勢(shì)。但這樣依然無(wú)法滿足人們的要求，所以產(chǎn)生了第三代移動(dòng)通信技術(shù)，也就是我們現(xiàn)在所說(shuō)的3G.

1.1 WCDMA簡(jiǎn)介

WCDMA 全稱為：Wideband Code Division Multiple Access，翻譯為寬頻碼分多址。WCDMA是一種由3GPP（第三代移動(dòng)通信伙伴計(jì)劃）具體制定的，基于GSM MAP核心網(wǎng)，UTRAN（UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)）為無(wú)線接口的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。它是一種直接序列擴(kuò)頻碼分多址（DS-CDMA）系統(tǒng)，其無(wú)線幀長(zhǎng)為10ms，分成15個(gè)時(shí)隙，采用固定的碼片速率3.83Mc/s,通過(guò)改變擴(kuò)頻因子可以使用不同的符號(hào)速率，即信道中的符號(hào)率取決于不同的擴(kuò)頻因子（SF）。

目前，WCDMA已經(jīng)從R99/R4發(fā)展到了R5/R6和R7/R8。中國(guó)聯(lián)通正是使用的該項(xiàng)技術(shù)為客戶提供3G服務(wù)的，聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在的階段是R5/R6的HSPA和R7階段的HSPA+，由于該系統(tǒng)自身的優(yōu)勢(shì)，致使WCDMA已成為當(dāng)前世界上使用人數(shù)最多（用戶數(shù)已達(dá)到6億），終端種類最豐富的一種3G標(biāo)準(zhǔn)。其市場(chǎng)份額超過(guò)80%，而WCDMA兼容的GSM更是已遍布全球，為廣大用戶服務(wù)。

1.2 CDMA2000簡(jiǎn)介

CDMA2000系統(tǒng)是第三代移動(dòng)通信的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，是美國(guó)高通公司提出的CDMA（寬帶碼分多址）系統(tǒng)的3G制式，它提供了與IS-95B的后向兼容，同時(shí)又能滿足ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）關(guān)于第三代移動(dòng)通行基本性能的要求，這樣可以使CDMA2000系統(tǒng)支持IS-95B移動(dòng)臺(tái)或者CDMA2000移動(dòng)臺(tái)可以工作于IS-95B系統(tǒng)。

與IS-95相比較，CDMA200主要的技術(shù)都集中在基站與移動(dòng)臺(tái)間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線鏈路上。

目前，中國(guó)電信正是使用該系統(tǒng)為廣大客戶服務(wù)，CDMA2000系統(tǒng)在美洲地區(qū)和日韓等國(guó)家廣泛使用，韓國(guó)是該系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)者。一些大的設(shè)備廠商也也加入到CDMA2000的建設(shè)當(dāng)中，不斷推進(jìn)該系統(tǒng)的逐步前進(jìn)。

1.3 TDS-CDMA簡(jiǎn)介

TDS-CDMA全稱為：Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access翻譯為時(shí)分同步的碼分多址技術(shù)，該標(biāo)準(zhǔn)是工業(yè)和信息化部電信科學(xué)研究院在國(guó)家主管部門的支持下，根據(jù)多年的研究而提出的具有一定特色的第三代移動(dòng)通行系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，這是中國(guó)電信史上的里程碑。TDSCDMA在2001年3月被3GPP（第三代移動(dòng)通信伙伴計(jì)劃）組織列為第三代移動(dòng)通行采用的5種技術(shù)中三大主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。

TDS-CDMA采用TDD（時(shí)分雙工）模式，所以系統(tǒng)收發(fā)信機(jī)使用同一頻段，致使上下鏈路的一致性好，即上行和下行信道特性基本一致，適合使用智能天線技術(shù)。但也存在一定的不足，比如要求基站間必須同步，需要較大的瞬間發(fā)射功率等。

2 未來(lái)移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)

在3G（第三代移動(dòng)通信）開始大面積商用后，大家就開始考慮今后的移動(dòng)通信應(yīng)該如何發(fā)展，即開始了B3G（超三代移動(dòng)通信）或4G(第四代移動(dòng)通行)的研究和開發(fā)，我認(rèn)為今后的發(fā)展應(yīng)該分為兩個(gè)思路：一是對(duì)現(xiàn)有的3G標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)，以滿足未來(lái)用戶的要求；二是研制全新的標(biāo)準(zhǔn)。為了研究和標(biāo)準(zhǔn)化未來(lái)移動(dòng)通行系統(tǒng)的發(fā)展，已經(jīng)成立了多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織和論壇，不同的組織有不同的設(shè)想。

2.1 ITU-R的設(shè)想

ITU-R對(duì)未來(lái)系統(tǒng)發(fā)展的想法分為兩部分：一是IMT-2000（國(guó)際移動(dòng)通信2000）的未來(lái)發(fā)展，二是超IMT-2000的系統(tǒng)。ITU-R設(shè)想的IMT-2000，該系統(tǒng)可能基于新的無(wú)線接入技術(shù)。新的無(wú)線接入系統(tǒng)在高速移動(dòng)環(huán)境下可提供100Mb/s左右的峰值速率，在低移動(dòng)性的環(huán)境中可提供高達(dá)1Gb/s左右的峰值速率

2.2 WWRF的設(shè)想

WWRF(世紀(jì)無(wú)線研究論壇)所構(gòu)想的未來(lái)的通信系統(tǒng)不可能僅用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)滿足用戶的所有要求，應(yīng)當(dāng)用一組織來(lái)滿足完全不同的用戶需求；應(yīng)當(dāng)利用多模終端，在一組可選的空中接口中選擇一個(gè)最合適給定環(huán)境的空中接口，并且還要滿足100Mb/s或1Gb/s的速率傳輸。

2.3 我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)

在我國(guó)，國(guó)家高科技計(jì)劃（863計(jì)劃）和國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)等部門也在積極推動(dòng)未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作。FuTURE（未來(lái)通用無(wú)線環(huán)境技術(shù)）計(jì)劃是我國(guó)“十五”863計(jì)劃通信技術(shù)主題個(gè)人通行分享研究計(jì)劃，其總體目標(biāo)是：研究通用無(wú)線電環(huán)境通用技術(shù)，重點(diǎn)突破和掌握寬帶個(gè)人通信、無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)和高空通信平臺(tái)的核心技術(shù)，最終建立一個(gè)集區(qū)位通信、新一代蜂窩移動(dòng)通信和高空通信平臺(tái)為一體的通用無(wú)線電環(huán)境，支持人機(jī)互動(dòng)、機(jī)器與機(jī)器互動(dòng)、自動(dòng)、自治等面向未來(lái)的多媒體新業(yè)務(wù)，在蜂窩移動(dòng)、區(qū)位通信和高空通信環(huán)境下的傳播速率分別達(dá)到或超過(guò)20Mb/s、100Mb/s和 1Gb/s

3.4 G移動(dòng)通信的展望趨勢(shì)

4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻以及圖像，傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。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通信給人印象最深刻的特征莫過(guò)于它具有更快的無(wú)線通信速度。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍，這種速度將相當(dāng)于目前手機(jī)的傳輸速度的1萬(wàn)倍左右，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，這樣幾乎能夠滿足所有用戶對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。由于4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問(wèn)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的通信技術(shù)，這些技術(shù)保證了4G通信能提供一種靈活性非常高的系統(tǒng)操作方式，計(jì)費(fèi)更加真確，用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務(wù)，而且4G還可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒(méi)有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。

[1]李建東，郭梯云，鄔國(guó)揚(yáng).移動(dòng)通信（第四版）[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2006.

[2]康曉非，暴宇.數(shù)字移動(dòng)通信[M].北京：人民郵電出版社.2010.