談移動(dòng)通信技術(shù)的未來發(fā)展

單遷

移動(dòng)通信已成為當(dāng)代通信領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展?jié)摿ψ畲?，市?chǎng)前景最廣闊的熱點(diǎn)技術(shù)。在過去的十幾年里，移動(dòng)通信技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，其中，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)的出現(xiàn)更使移動(dòng)通信前進(jìn)了一大步。由于3G的到來，推動(dòng)了智能手機(jī)的發(fā)展，讓近幾年我們的手機(jī)終端應(yīng)用變得豐富多彩，并且到目前為止，3G各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范已經(jīng)達(dá)成協(xié)議，并已廣泛應(yīng)用，徹底告別了第二代移動(dòng)通訊系統(tǒng)的語音電話和文字短信占據(jù)大部分應(yīng)用的時(shí)代。但也應(yīng)該看到3G系統(tǒng)尚有很多需要改進(jìn)的地方，如3G缺乏全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；3G所采用的語音交換架構(gòu)仍承襲了第二代(2G)的電路交換，而不是純IP方式；流媒體(視頻)的應(yīng)用不盡如人意；數(shù)據(jù)傳輸率也只接近于普通撥號(hào)接入的水平，更趕不上XDSL等。所以，在幾年前，第三代移動(dòng)通信還沒有完全鋪開，距離完全實(shí)用化還有一段時(shí)間的時(shí)候，已經(jīng)有不少國(guó)家開始了下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)的應(yīng)用，而如今，我們已經(jīng)可以在各種媒介看到我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商的4G業(yè)務(wù)廣告。相對(duì)于3G而言，4G在技術(shù)和應(yīng)用上將有質(zhì)的飛躍，而不僅僅是在第三代移動(dòng)通信的基礎(chǔ)上再加上某些新的改進(jìn)技術(shù)。

第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)的核心主題概念，就是無線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在過去的幾十年中，由于互聯(lián)網(wǎng)和通訊網(wǎng)絡(luò)的起源、形式和介質(zhì)各不相同，就造成了兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立的發(fā)展，幾十年前，兩個(gè)看似完全不同的網(wǎng)絡(luò)形式，在今天，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)必須向互聯(lián)網(wǎng)靠攏。

一、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

4G也稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有超過2 Mb／s的非對(duì)稱數(shù)據(jù)傳輸能力。對(duì)高速移動(dòng)用戶能提供150 Mb／s的高質(zhì)量的影像服務(wù)，并首次實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸，它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(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))。這是集多種無線技術(shù)和無線LAN 系統(tǒng)為一體的綜合系統(tǒng)，也是寬帶lP接入系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)上，移動(dòng)用戶可以實(shí)現(xiàn)全球無縫漫游，為了進(jìn)一步提高其利用率，滿足高速率、大容量的業(yè)務(wù)需求。同時(shí)克服高速數(shù)據(jù)在無線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優(yōu)勢(shì)。4G技術(shù)更為復(fù)雜，4G技術(shù)在通信特點(diǎn)方面較3G移動(dòng)通信技術(shù)相比，有許多超越之處。

1．4G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸級(jí)數(shù)要比3G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸級(jí)數(shù)高一個(gè)等級(jí)，其最大的傳輸速度將是目前“i-mode”服務(wù)的10 000倍。

2．主要發(fā)展數(shù)字廣帶（Broad band）為基礎(chǔ)的概念。在“毫米”過程中，傳播條件相對(duì)困難，蜂窩小區(qū)也會(huì)相應(yīng)小很多，這會(huì)引起一系列技術(shù)上的難題。

3．靈活性要比3G強(qiáng)得多。它能自適應(yīng)資源的分配，能夠處理變化的業(yè)務(wù)流、信道條件不同的環(huán)境，有很強(qiáng)的自組織性和靈活性。

4．4G移動(dòng)通信技術(shù)將可讓所有移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商的用戶，享受共同的4G服務(wù)。

5．該技術(shù)應(yīng)該能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)和自行變化的信道條件，使低碼與高碼的用戶能夠共存。這些方面都要比2G、3G先進(jìn)。

6．它能綜合固定移動(dòng)廣播網(wǎng)絡(luò)或其他的一些規(guī)則，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些功能體積分布的控制。

7．該技術(shù)將以幾項(xiàng)突破性技術(shù)為基礎(chǔ)，例如一些光纖產(chǎn)品公司用來提高Internet主干帶寬的技術(shù)，它將對(duì)無線頻率的使用效率比第二代和第三代系統(tǒng)都高得多。

二、4G在中國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)

1.我國(guó)的一些電信分析師認(rèn)為，現(xiàn)在看LTE-Advanced支持的廠商多一些，但預(yù)計(jì)最后4G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定還需要多方妥協(xié)，包括不同技術(shù)方案之間的兼容問題，但目前還很難說最終哪一種技術(shù)會(huì)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

2.與TD-SCDMA 3G標(biāo)準(zhǔn)相比，TD-LTE更為開放，吸引了多家企業(yè)參與研發(fā)和技術(shù)跟蹤，TD-LTE與其他國(guó)際上同類技術(shù)的差距在縮小。TD-LTE由于前期無論是企業(yè)還是政府投入的資源都很少，導(dǎo)致商用步伐比其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CDMA2000和WCDMA要晚好幾年，但是國(guó)家已經(jīng)意識(shí)到這一問題，對(duì)TD-LTE非常重視，未來比較樂觀。

3.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確立到最終商用化還需要很長(zhǎng)時(shí)間，3G標(biāo)準(zhǔn)確立到最終商用化也經(jīng)歷了差不多10年。未來10年都無法看到3G退出市場(chǎng)，4G建網(wǎng)不可能完全替代3G，4G也不可能全球大范圍建網(wǎng)，至多在一些對(duì)數(shù)據(jù)信息需求量大的特大城市布網(wǎng)，比如上海、北京等城市，其他人口少的城市3G已經(jīng)夠用了。

4.我們相信，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商推出的4G業(yè)務(wù)在功能上、頻寬上均有別于3G，應(yīng)該會(huì)是將所有無線服務(wù)聯(lián)合在一起，能在任何地方接入互聯(lián)網(wǎng)，包括衛(wèi)星通訊、定位定時(shí)、數(shù)據(jù)收集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。移動(dòng)無線互聯(lián)網(wǎng)會(huì)是無邊無際，而預(yù)計(jì)在很短的時(shí)間內(nèi)3G的傳輸速度上限2 Mbps很可能會(huì)到達(dá)飽和。所以4G將會(huì)是多功能集成的寬帶流動(dòng)通訊系統(tǒng)，是寬帶接入IP的系統(tǒng)。

第四代移動(dòng)通信的具體實(shí)現(xiàn)，在現(xiàn)在看來還面臨著許多難題，但隨著技術(shù)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在看來困難的事情可能因?yàn)槟骋魂P(guān)鍵技術(shù)的突破而實(shí)現(xiàn)。所以，現(xiàn)在對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可行性、靈活性的研究，對(duì)這些體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)的研究將對(duì)4G的盡快實(shí)現(xiàn)有十分重要的意義。具有高數(shù)據(jù)率、高頻譜利用率、低發(fā)射功率、靈活業(yè)務(wù)支撐能力的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，必將是通往未來無線與移動(dòng)通信系統(tǒng)的必然方向。

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