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第三代移动通信-教学大纲第8章 CDMA2000移动通信系统

第三代移动通信-教学大纲第8章 CDMA2000移动通信系统
第三代移动通信-教学大纲第8章 CDMA2000移动通信系统

第8章CDMA2000移动通信系统

教学内容、难点等

教学内容:

?CDMA2000系统的主要特点;

?CDMA2000 1X 网络结构,主要网元和接口功能;

?CDMA2000 1X 空中接口协议结构、物理信道及

功能;

?CDMA2000 1X EV-DO的特点及网络结构;

?CDMA2000 1X EV-DV的基本要求

教学要求

?了解CDMA2000系统的主要特点;

?掌握CDMA2000 1X 网络结构,主要网元和接口功能;

?掌握CDMA2000 1X 空中接口协议结构、物理信道及功能;

?掌握CDMA2000 1X EV-DO的特点及网络结构;

?了解CDMA2000 1X EV-DV的基本要求。

重点难点

?掌握CDMA2000 1X 网络结构,主要网元和接口功能;

?掌握CDMA2000 1X 空中接口协议结构、物理信道及功能;

?掌握CDMA 2000 1X EV-DO的特点及网络结构;

8.1CDMA2000概述

8.1.1 CDMA2000简介

1995年5月美国电信工业协会(TIA,Telecommunication Industry Association)正式颁布了窄带CDMA标准(IS-95A),它是CDMA标准系列中第一个投入商用的标准。IS-95A 标准在一个业务信道上只能使用一个扩频码。为了满足更高速率数据业务的需求,于1999年3月完成IS-95B标准的制定。IS-95B的目标是在一个业务信道上可连续使用8个码字,通过对物理信道的捆绑应用,使得系统可以提供的最大比特速率达115.2kbit/ s。不过因为要将8个信道的资源分配给一个用户使用,IS-95B的商用系统很少。通常IS-95A和IS-95B总称为IS-95。一般把基于IS-95标准系列的CDMA系统称为CDMAOne系统。人们习惯将CDMAOne系统称为IS-95 CDMA系统,很少使用CDMAOne系统这个名称。

CDMA2000是美国电信工业协会(TIA)标准组织提出的第三代CDMA移动通信系统的技术建议,是IMT2000系统的三大主流技术标准之一,也是IS-95标准向第三代移动通信系统演进的技术体制方案。实现CDMA2000技术体制的正式标准名称为IS-2000,由TIA 制定,并经3GPP2批准成为第三代移动通信系统的空中接口标准。CDMA2000技术体制向下兼容IS-95系统。CDMA2000代表一个体系结构,可以表示一系列的子标准或不同版本的

CDMA2000标准。CDMA2000也可以代表空中接口所采用的技术。

CDMA2000系统的一个载波带宽为1.25MHz。如果系统分别独立使用每个载波,则称为CDMA2000 1X 系统;如果系统将3个载波捆绑使用,则称为CDMA2000 3X系统。CDMA2000 3X是与CDMA2000 1X 一起提出的规范,但由于各种原因,在这个领域开展的研究很少,厂商和运营商都没有选用这个系统,而CDMA2000 1X 系统已经在世界上多个国家和地区投入商用。

8.1.2 CDMA2000 1X 特点

CDMA2000 1X 是CDMA2000移动通信系统发展的第一阶段。其对应的协议版本为CDMA2000 Release 0、CDMA2000 Release A以及CDMA2000 Release B。

相比IS-95系统,CDMA2000 1X 系统在空中接口部分引入的新技术如下。

(1)前向链路采用快速功率控制

移动台向基站发出调整基站发射功率的指令,闭环功率控制速率可以达到800Hz,这样可以对功率进行更为精确的调整。降低了前向链路的干扰,可以达到减少基站发射功率、减少总干扰电平,从而降低移动台信噪比要求,最终可以起到增大系统前向信道容量、节约基站耗电的作用。

(2)增加了反向导频信道

基站利用反向导频信道发出扩频信号捕获移动台的发射,再用Rake接收机实现相干解调。与IS-95采用非相干解调相比,提高了反向链路性能,降低了移动台发射功率,提高了反向链路容量。

(3)前向链路采用发射分集技术

前向链路采用发射分集技术有两种方式:正交发射分集(OTD)和空时扩展(STS)。前者是先分离数据流,再用不同的正交Walsh码对两个数据流进行扩频,并通过两个发射天线发射。后者使用空间两根分离天线发射已交织的数据,使用相同的原始Walsh码信道。发射分集技术提高了系统的抗衰落能力,改善了前向信道的信号质量。系统容量也会有进一步的增加。

(4)前向链路引入快速寻呼信道

基站使用快速寻呼信道向移动台发出指令,决定移动台是处于监听寻呼信道还是处于低功耗状态的睡眠状态。移动台便不必长时间连续监听前向寻呼信道,可减少移动台激活时间,减小了移动台功耗,提高了移动台的待机时间。

(5)编码采用Turbo码

CDMA2000 1X 中,数据业务信道可以采用Turbo编码,Turbo码仅用于前向补充信道和反向补充信道。

(6)灵活的帧长

CDMA2000 1X 支持5ms、l0ms、20ms、40ms、80ms和160ms多种帧长,根据不同类型信道选择不同帧长。

(7)定义了新的接入方式

新的接入方式既兼容IS-95的接入模式,又对IS-95的不足进行了改进,可以减少呼叫建立时间,提高接入效率,并减少移动台在接入过程中对其他用户的干扰。

8.1.3 CDMA2000网络的演进

1. 无线侧的演进

CDMA2000 1X 系统的下一个发展阶段称为CDMA2000 1X EV,其中EV是Evolution(演进)的缩写,也是目前国际上研究的重点,意指在CDMA2000 1X 基础上的演进系统。不仅要和原有系统保持后向兼容,而且要能够提供更大的容量,更佳的性能,满足数据业务和语音业务的需求。CDMA2000 1X EV又分为两个阶段:CDMA2000 1X EV-DO 和CDMA2000 1X EV-DV。DO指Data Only或Data Optimized。DV是Data and V oice的缩写。

CDMA2000 1X EV-DO 通过与语音业务不同的独立载波提供高速数据业务。其前向链路的主要特点是在CDMA技术的基础上引入了TDMA技术,采用了动态功率控制、快速自适应的调制编码、灵活的调度算法和快速小区交换等技术,从而大幅度提高了数据业务的性能。在实际使用中,CDMA2000 1X EV-DO 系统需要使用独立的载波,虽然对资源的控制相对简单,语音业务和高速数据业务之间没有影响,但是,CDMA2000 1X EV-DO 不能兼容CDMA2000 1X 。移动台也需要使用双模方式来支持语音和数据,不能实现语音业务和高速数据业务之间的资源共享。

为了克服CDMA2000 1X EV-DO 技术在兼容方面的缺点,CDMA2000 1X EV-DV采用了后向兼容思路,既可以与1X系统共存在同一个载波中,同时也提高了数据业务的速率和语音业务的容量。CDMA2000 1X EV-DV综合了CDMA2000 1X 和CDMA2000 1X EV-DO 的优点,在1.25MHz的带宽内同时提供语音和分组数据业务。

2. 网络侧的演进

CDMA2000网络向ALL-IP演进分为4个阶段。

(1)Phase 0和Phase l阶段基于传统电路模式的无线网络,支持电路交换技术和初始分组交换技术。提供对分组数据会话的切换功能,支持电路域语音业务和分组域数据呼叫同时进行的并发业务,无线接入网侧业务信令采用IP方式传输。

(2)Phase 2阶段也称为传统MS域(LMSD,Legacy MS Domain)阶段,核心网络引入软交换思想、基于呼叫控制和承载分离原则,用分组网技术替换时分多路复用(TDM ,Time Division Multiplexing)技术,将传统的电路域移动交换机(MSC ,Mobile Switching Center)分离为移动交换中心仿真(MSCE ,Mobile Switching Center Emulation)和媒体网关(Media Gateways,MGW)两个功能实体,MSCE提供呼叫控制和移动性管理功能,MGW提供媒体承载和编解码转换功能。

(3)Phase 3阶段也称为多媒体域(Multimedia Domain)阶段,包含两个子系统:分组数据子系统(PDS ,Packet Data Subsystem)和IP多媒体子系统(IMS ,IP Multimedia Subsystem),PDS为IP多媒体子系统提供可靠的IP承载通道,IMS为CDMA2000网络提供移动多媒体相关业务。

3G业务统一基于一个ALL-IP架构上来实现,业务实现形式变得更加容易和丰富。Phase3为网络融合提供了很好的契机,分别基于3GPP2和3GPP标准的移动网络可以实现融合,而且移动网络也可以实现与固定网络的融合。

8.2 CDMA2000 1X 网络

8.2.1 CDMA2000 1X 网络结构

1.CDMA2000 1X 网络结构

(1)CDMA2000 1X 系统网络组成

基于ANSI-41核心网的CDMA2000 1X 系统网络结构如图8-1所示,网络结构由四部分组成。

移动通信技术1G~4G发展史

第1章移动通信现状问题与基本解决方法 1.1移动通信1G—4G简述 现在,人们普遍认为1897年是人类移动通信的元年。这一年意大利人.马可尼在相距18海里的固定站与拖船之间完成了一项无线电通信实验,实现了在英吉利海峡行驶的船只之间保持持续的通信,从而标志着移动通信的诞生,也由此揭开了世界移动通信辉煌发展的序幕错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。 现代意义上的移动通信系统起源于20世纪20年代,距今已有90余年的历史。本文主要简述移动通信技术从1G到4G的发展。移动通信大发展的原因,除了用户需求的迅猛增加这一主要推动力外,还有技术进展所提供的条件,如微电子技术的发展、移动通信小区制的形成、大规模集成电路的发展、计算机技术的发展、通信网络技术的发展、通信调制编码技术的发展等。1.1.1第一代移动通信系统(1G) 20世纪70年代中期至80年代中期是第一代蜂窝网络移动通信系统发展阶段。第一代蜂窝网络移动通信系统(1G)是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。1G主要基于蜂窝结构组网,直接使用模拟语音调制技术,传输速率约s错误!未找到引用源。。 1978年底,美国贝尔实验室成功研制了先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone System, AMPS),建成了蜂窝状移动通信网,这是第一种真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝状移动通信系统。蜂窝状移动通信系统是基于带宽或干扰受限,它通过小区分裂,有效地控制干扰,在相隔一定距离的基站,重复使用相同的频率,从而实现频率复用,大大提高了频谱的利用率,有效地提高了系统的容量错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。

第三代移动通信TD-SCDMA系统主要技术简介

3. 第三代移动通信TD-SCDMA系统主要设备和技术介绍 .1 TD-SCDMA标准的提出与形成 .2 TD-SCDMA系统概述 .2.1 TD-SCDMA系统主要技术性能 概括地讲,TD-SCDMA系统的主要技术性能有: 1. 工作频率: 2010~2025MHz 2. 载波带宽: 1.6MHz 3. 占用带宽: 5MHz (容纳三个载波,即1.6MHz×3) 4. 每载波码片速率: 1.28Mcps 5. 扩频方式: DS , SF=1/2/4/8/16 6. 调制方式: QPSK 7. 帧结构:超帧720ms, 无线帧10ms 8. 子帧: 5ms 9. 时隙数: 7 10. 支持的业务种类: * 高质量的话音通信 * 电路交换数据 (与当前GSM网络9.6Kbps兼容) * 分组交换数据(9.6~384Kbps,以后达到2Mbps) * 多媒体业务 * 短消息 11. 每载波支持对称业务容量: 每时隙话音信道数:16 (8Kbps话音,双向信道,同时工作;也可以用 两个信道支持13Kbps话音) 每载波话音信道数:16×3=48 (对称业务) 频谱利用率: 25Erl./MHz 12. 每载波支持非对称业务容量: 每时隙总传输速率:281.6Kbps (数据业务) 每载波总传输速率:1.971Mbps 频谱利用率: 1.232Mbps/MHz 13. 基站覆盖范围: 在人口密集市区: 3~5Km (根据电波传播环境条件决定) 在城市郊区;适当调整时隙结构可达到10~20Km (与FDD制式相同) 14. 通信终端移动速度:基于智能天线和联合检测的高性能数字信号处理 技术,经 过仿真,通信终端的移动速度可以达到250km/h。

第三代移动通信技术3G有哪几种体制

第三代移动通信技术3G有哪几种网络制式 3G是第三代移动通信技术的简称(3rd-generation),特指能支持高速数据传输的一种蜂窝移动通讯技术。它能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等),提供高速数据业务。3G诞生于2000年5月,它是由国际电信联盟(ITU)统一制定的结果,其中包含有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA 和WiMAX四种不同的制式标准,今天我们要谈论的主要是国内应用的WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种制式。 下面分别简要介绍这三种制式标准的含义和应用。 WCDMA是一种由3GPP具体制定的、基于GSM MAP核心网,UTRAN(UMTS陆地无线接入网)为无线接口的第三代移动通信系统。它是从码分多址(CDMA)演变而来,从官方看被认为是IMT-2000的直接扩展,与现在市场上通常提供的技术相比,它能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。WCDMA采用直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)、频分双工(FDD)方式,码片速率为3.84Mbps。W-CDMA 能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信,速率可达2Mb/s (对于局域网而言)或者384Kb/s(对于宽带网而言)。输入信号先被数字化,然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输。窄带CDMA使用的是200KHz宽度的载频,而W-CDMA使用的则是一个5MHz宽度的载频。目前,WCDMA

牌照被划分给中国联通。 CDMA2000,即为CDMA2000 1×EV,是一种3G移动通信标准。分两个阶段:CDMA2000 1×EV-DO(Data Only),采用话音分离的信道传输数据,和CDMA2000 1×EV-DV(Date and Voice),即数据信道于话音信道合一。CDMA2000也称为CDMA Multi-Carrier,由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、Lucent和後来加入的韩国三星都有参与,韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMA One结构直接升级到3G,建设成本低廉。 TD-SCDMA是Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分同步的码分多址技术)的简称,是ITU批准的三个3G标准中的一个,相对于另两个主要3G标准(CDMA2000)或(WCDMA)它的起步较晚。TD-SCDMA 也是唯一一个中国制定的3G标准。该标准将智能天线、同步CDMA和软件无线电(SDR)等技术融于其中。采用时分双工,上行和下行信道特性基本一致。此外,TD-SCDMA使用智能天线技术有先天的优势,而智能天线技术的使用又引入了SDMA的优点,可以减少用户间干扰,从而提高频谱利用率。TD-SCDMA还具有TDMA 的优点,可以灵活设置上行和下行时隙的比例而调整上行和下行的数据速率的比例,特别适合因特网业务中上行数据少而下行数据多的场合。但是这种上行下行转换点的可变性给同频组网增加了一定的复杂性。 WCDMA(宽带码分多址)是一个ITU(国际电信联盟)标准,它是从码分多址(CDMA)演变来的,从官方看被认为是IMT-2000的直接扩展,与现在市场上通常提供的技术相比,它能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。WCDMA采用直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)、频分双工(FDD)方式,码片速率为3.84Mcps,载波带宽为5MHz.基于Release 99/ Release 4版本,可在5MHz的带宽内,提供最高384kbps的用户数据传输速率。WCDMA能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信,速率可达2Mb/s (对于局域网而言)或者384Kb/s(对于宽带网而言)。输入信号先被数字化,然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输。窄带CDMA 使用的是200KHz宽度的载频,而WCDMA使用的则是一个5MHz宽度的载频。 WCDMA由ETSI NTT DoCoMo作为无线介面为他们的3G网路FOMA开发。后来NTTDocomo提交给ITU一个详细规范作为一个象IMT-2000一样作为一个候选的国际3G标准。国际电信联盟(ITU) 最终接受W-CDMA作为IMT-2000家族3G标准的一部分。后来WCDMA被选作UMTS的无线介面,作为继承GSM 的3G技术或者方案。误解尽管名字跟CDMA很相近,但是WCDMA跟CDMA关系不大。多大多小要看不同人的立足点。在行动电话领域,术语CDMA 可以代指码分多址扩频复用技术,也可以指美国高通(Qualcomm)开发的包括 IS-95/CDMA1X和CDMA2000(IS-2000)的CDMA标准族。 WCDMA已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的,终端种类最丰富

第一代到第五代移动通信的演进

随着移动用户的增多,以及人们对移动通信业务的追求已从单纯的语音业务扩展到多媒体业务,因此,移动通信技术变得越来越重要,为了满足人们不断增加的需求,这使得人们努力改进和发展一些新的技术。现在移动通信技术的热点是 3G、4G和5G技术,然而,人们可能产生 疑问,3G还没有完全实现,为什么又急于研究4G甚至5G。4G不仅是对3G的困难和局限的突破和演进,而且增强了服务质量、增加了带宽和降低了成本,而5G是一种完美的无线通信系统。本文主要讨论第一代到第五代移动通信技术的演进和 4G的工作原理。第一代到第五代移动通信的概述 第一代移动通信系统(1G)是在20世纪80年代初提出的,它完成于20世纪 90年代初,如NMT和AMPS,其中,NMT 于1981年投入运营。第一代移动通信系统是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、安全性差、没有加密和速度低。1G主要基于蜂窝结构组网,直接使用模拟语音调制技术, 传输速率约 2.4kbit/s,不同国家采用不同的工作系统。 第二代移动通信系统(2G)开始于20世纪80年代末并完成于20世纪90年代 末,1992年第一个GSM网络开始商用。 2G是基于数字传输的,并且有多种不同 的标准( 如GSM,CT2,CT3,DECT, DCS1800),其传输速率可达64kbit/s。GSM(全球移动系统)通信是目前使用的 最普遍的一种标准,GSM使用900MHz和1800MHz两个频带。GSM通信系统采用数字传输技术并利用用户识别模块(SIM)技术鉴别用户,通过对数据加密来防止偷听。GSM传输使用时分多址(TD- MA)和码分多址(CDMA1)技术来增加 网络中信息的传输量。GSM不能实现全球无缝漫游。其他的2G系统是 IS-95CDMA,PDC和IS-136TDMA等。 第2.5代移动通信系统(2.5G)是2G向3G发展过程中的中间过渡,它是2G的扩展和加强,2.5G是2G的增强版。通用无线分组业务(GPRS)可以看作在2G和3G之间移动通信技术发展的过渡时期,它是GSM的扩展,GPRS于2000年开始运行。GPRS是一种数据业务,它能够使移动设备发送和接收电子邮件及图片信息。GPRS的常用速度为115kbit/s,通过使用增强数据率的GSM(EDGE)最大速率可达384kbit/s,而典型的GSM数据传输速率为9.6kbit/s。 第三代移动通信系统(3G)开始于20 第一代到第五代移动通信的演进 □彭小平 Technology/Application 技术/应用

第四代移动通信

第 四 代 通 讯 技 术 学院:电子信息工程学院 专业:电子信息科学与技术

班级:130408 学号:130408110 姓名:齐明博 第四代移动通信(4G) 移动通信已成为当代通信领域内的发展潜力最大、市场前景最广的热点技术。目前全球已具有相当规模的移动通信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支,每个分支都在抢占市场。全球无线技术各自为营,各厂商都在不断推出新技术,以迅速抢占行业标准的主导地位。尽管第三代移动通信(3G)标准比现有无线技术更强大,但也将面积竞争和标准不兼容等问题。人们开始呼吁移动通信标准的统一,以期通过第四代移动通信标准的制定来解决兼容问题。国际电信联盟(ITU)目前已经开始研究制订第四代移动通信标准,并已达成共识:把移动通信系统同其他系统(例如无限局域网,W-LAN,等)结合起来,产生4G技术,2010年之前使数据传输数率达到100Mbps,以提供更有效的多种业务。目前相互兼容移动通信技术的第四代移动通信标准(4G)正在业界萌动。第四代移动通信与第三代移动通信相比,将在技术和应用上有质的飞跃。4G将适合所有的移动通信用户,最终实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信的无缝衔接并相互兼容。 .1 移动通信发展历程 1.1 第一代移动通信技术(1G)

主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途温游,只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式,我国主要采用的是TACS。第一代移动通信有很多不足之处,比如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务、不能提供自动温游等。 1.2 第二代移动通信技术(2G) 主要采用的是数字的时分多址(TDMA)技术和码分多址(CDMA)技术。主要业务是语音,其主特性是提供数字化的话音业务及低速数据业务。它克服了模拟移动通信系统的弱点,话音质量、保密性能得到大的提高,并可进行省内、省际自动漫游。第二代移动通信替代第一代移动通信系统完成模拟技术向数字技术的转变,但由于第二代采用不同的制式,移动通信标准不统一,用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游,因而无法进行全球漫游,由于第二代数字移动通信系统带宽有限,限制了数据业务的应用,也无法实现高速率的业务如移动的多媒体业务。 1.3 第三代移动通信技术(3G) 与从前以模拟技术为代表的第一代和目前正在使用的第二代移动通信技术相比,3G将有更宽的带宽,其传输速度最低为384K,最高为2M,带宽可达5MHz以上。不仅能传输话音,还能传输数据,从而提供快捷、方便的无线应用,如无线接入Internet。能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务是第三代移动通信的另个主要特点。第

第五代移动通信中的核心技术

第五代移动通信中的核心技术 摘要:在移动通信的演进历程中,我国依次经历了“2G跟踪,3G突破,4G同步”的各个阶段。在5G时代,我国立志于占据技术制高点,全面发力5G相关工作。组织成立IMT-2020(5G)推进组,推动重大专项“新一代宽带无线移动通信网”向5G转变,启动“5G系统前期研究开发”等,从5G业务、频率、无线传输与组网技术、评估测试验证技术、标准化及知识产权等各个方面,探究5G的发展愿景。在5G研发刚起步的情况下,如何建立一套全面的5G关键技术评估指标体系和评估方法,实现客观有效的第三方评估,服务技术与资源管理的发展需要,同样是当前5G技术发展所面临的重要问题。 关键词:5G;服务技术;资源管理 一、概述 2013年12月,我国第四代移动通信(4G)牌照发放,4G技术正式走向商用。与此同时,面向下一代移动通信需求的第五代移动通信(5G)的研发也早已在世界范围内如火如荼地展开。在国内,华为、中兴、爱立信、诺基亚和上海贝尔、大唐、英特尔等公司均参与了2016年的5G技术研发试验第一阶段测试。为尽早实现5G商用,在2017年,运营商、设备商,及相关产业链应结合5G研发试验第一阶段测试结果,对5G关键技术进行突破。 2017年12月21日,在国际电信标准组织3GPP RAN第78次全体会议上,5G NR首发版本正式发布。此举意味着各方已经对5G 网络标准达成了一致的意见,距离5G 商用网络的设立和运行又迈出了坚实的一步,因为它给各个公司划下了一个硬性的标准。 作为国家无线电管理技术机构,国家无线电监测中心(以下简称监测中心)正积极参与到5G相关的组织与研究项目中。目前,监测中心频谱工程实验室正在大力建设基于面向服务的架构(SOA)的开放式电磁兼容分析测试平台,实现大规模软件、硬件及高性能测试仪器仪表的集成与应用,将为无线电管理机构、科研院所及业界相关单位等提供良好的无线电系统研究、开发与验证实验环境。面向5G关键技术评估工作,监测中心计划利用该平台搭建5G系统测试与验证环境,从而实现对5G各项关键技术客观高效的评估。为充分把握5G技术命脉,确保与时俱进,监测中心积极投入到5G关键技术的跟踪梳理与研究工作当中,为5G频率规划、监测以及关键技术评估测试验证等工作提前进行技术储备。下面对其中一些关键技术进行简要剖析和解读。

第三代移动通信技术(3rdgeneration

第三代移动通信技术(3rd-generation,3G),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准: 定义 “3G”(英语 3rd-generation)或“三代”是第三代移动通信技术的简称,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等)。代表特征是提供高速数据业务。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数字手机 (2G),第三代手机(3G)一般地讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统,未来的3G必将与社区网站进行结合,WAP与web的结合是一种趋势,如时下流行的微博客网站:大围脖、新浪微博等就已经将此应用加入进来。 3G[1]与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,它能够在全球范围内更好地实现无线漫游,并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务,同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的传输速度(此数值根据网络环境会发生变化)。 [2]是第三代通信网络,目前国内支持国际电联确定三个无线接口标准,分别是中国电信的CDMA2000,中国联通的WCDMA,中国移动的TD-SCDMA,GSM设备采用的是时分多址,而CDMA使用码分扩频技术,先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量,业界将CDMA技术作为3G的主流技术,国际电联确定三个无线接口标准,分别是CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA。原中国联通的CDMA现在卖给中国电信,中国电信已经将CDMA升级到3G网络,3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。 1995年问世的第一代模拟制式手机(1G)只能进行语音通话; 1996到1997年出现的第二代GSM、CDMA等数字制式手机(2G)便增加了接收数据的功能,如接收电子邮件或网页; 其实,3G并不是2009年诞生的,早在2007年国外就已经产生3G了,而中国也于2008年成功开发出中国3G,下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s(一说2.8Mbit/s),上行速度峰值也可达384kbit/s。不可能像网上说的每秒2G,当然,下一部电影也不可能瞬间完成。 注:G3不是代表3G,而是“Guide3”的缩写,Guide有两层意思,动词代表引领、影响、支配等意思,名词代表引领者、向导的意思。综合起来的大意是引领另外两家友商进入3G时代。“3”代表着3G时代下的移动+宽带+固网+手机电视+……融合,更大胆的猜想是暗喻中国移动将超越现有3G概念,在TD-LTE 时代提供适合上述融合业务应用的网络支撑、终端、服务等等,引领人们进入真正的3G生活。因此G3是个很庞杂的概念,除非中国移动出尔反尔要推“G3”自有品牌的手机,否则结果就只有一个——战略性品牌,将涵盖全球通、神州行、动感地带等等品牌业务。

(完整word版)第五代移动通信的关键技术

第五代移动通信的关键技术 5G 是面向未来的通信发展需求的移动通信系统,第五代移动通信技术兴起的主要驱动力为互联网和物联网,将来人机交互和数据共享是人们日常生活的一部分,在这种交互下,人们的生活将会更加高效舒适。第五代移动通信系统不仅通信容量大,速率高,其可靠性和安全性也比第四代移动通信有了更好的改进,具有很大的发展空间,下面简单介绍几种第五代移动通信的关键技术。 1.Massive MIMO技术 大规模MIMO技术是指基站端采用大规模天线阵列,天线数超过十根甚至上百根,并且在同一时频资源内服务多个用户的多天线技术。大规模MIMO技术将传统的时域、频域、码域三维扩展为了时域、频域、码域、空域四维,新增维度极大的提高了数据传输速率。大规模MIMO天线技术提供了更强的定向能力和赋形能力如图1,大规模MIMO的空间分辨率与现有MIMO相比显著增强,能深度挖掘空间维度资源,使得网络中的多个用户可以在同一时频资源上利用大规模MIMO提供的空间自由度与基站同时进行通信,从而在不需要增加基站密度和带宽的条件下大幅度提高频谱效率。大规模MIMO可将波束集中在很窄的范围内,从而大幅度降低干扰,大幅降低发射功率,从而提高功率效率,减少用户间干扰,显著提高频谱效率。 当基站侧天线数远大于用户天线数时,各个用户的信道将趋于正交,小区内同道干扰及加性噪声趋于消失,系统性能仅受限于邻区导频的复用,这使得系统的很多性能都只与大尺度相关,与小尺度无关。大规模MIMO的无线传输技术将有可能使频谱效率和功率效率在4G 的基础上再提升一个量级。 图1. 大规模MIMO天线技术方向图

2. 非正交多址接入技术(NOMA) 5G的无线接入技术目前还有的观点关注多载波调制,如滤波器组多载波(FBMC,_ lter _bank based multicarrier),其天然的非正交性和不需要先前的分布式发射机同步。一种新的调制方式,被称为通用滤波后的多载波(UMFC)被提出。开始是OFDM信号,通过滤相邻子载波组,以减少时间/频率同步造成的旁瓣水平和载波间干扰。要解决OFDMA正交的时间窗口的缺点,即需要较大的保护带CP,使用多载波滤波器组就可以允许大的传输时延和任意高的频率补偿。日益发展的软件无线电,FFT块的大小,子载波间隔和CP长度可根据信道条件改变。因此,OFDMA允许一些参数可调,可以很好地适应5G的要求。 3. 射束分割多址技术(BDMA) 有限的频谱资源对于移动和无线技术而言是一个重大的挑战,即如何把有限的频率和时间分配给不同用户。由于这个情况,要实现提高系统的容量和质量,目前使用的多址技术包括频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、正交频分多址(OFDMA)等。然而,现在使用的所有多址技术中,通信系统容量依赖于时间和频率。如何发展多址接入系统,提高有限频率的系统容量是一个新的挑战。 目前发明的BDMA技术,根据MS的位置分配天线波束,实现多址接入,从而显著增加系统的容量。按此观点,MS和基站在视距(LOS)的状态,因此他们明确知道彼此的位置。在此条件下,他们能够将波束直接传送到彼此的位置以通信,而不受移动台在小区边缘的干扰。 为了在5G中适应BDMA,就要发展相位阵列天线,智能天线要能够调整波束。调整波束天线通过收集从基站和MS到达角(AOA)信息设置无线配置。自适应天线阵列的使用,是提高能力的一个可能性。 4. 全频段技术 5G网络通信技术将会以智能化、宽带化和多元化为主要的发展方向。未来网络数据业务的发展方向主要在热点密集地区和室内,而当前网络数据的流量如果在少数人使用状态下不存在延迟、低网速等问题,但一旦放开使用用户数量,网络延迟和网络速度都将会是一个巨大的问题,而物联网和智能终端所依赖的移动通信网络将会处于堵塞状态,很难发挥物联网和智能终端的优势。目前5G移动通信技术所研究的超密集组网,可以针对高度使用移动数据的地区提升流量容量1000倍,很好的解决了网络数据使用密集地区的数据传输和数据容量问题。该技术的发展,虽然在数据流量方面提升率非常高,但是由于其拓扑结构也更加复杂,各网络之间的信号干扰也是一个很大的麻烦,大家都知道一旦同一个区域的无线网络过多,就会相互之间产生干扰,影响网络的传输。因此,该技术还需要进一步的研究以适用

新一代移动通信的核心技术ofdm调制技术.doc

新一代移动通信的核心技术OFDM调制技术 OFDM的发展状况 OFDM的历史要追溯到20世纪60年代中期,当时R.w.Chang发表了关于带限信号多信道传输合成的论文。他描述了发送信息可同时经过一个线性带限信道而不受信道问干扰(ICI)和符号间干扰(。ISI)的原理。此后不久,Saltzberg完成了性能分析。他提出"设计一个有效并行系统的策略应该是集中在减少相邻信道的交叉干扰(crosstalk)而不是完成单个信道,因为前者的影响是决定性的。" 1970年,OFDM的专利发表,其基本思想就是通过采用允许子信道频谱重叠,但又相互间不影响的频分复用(FDM)的方法来并行传送数据,不仅无需高速均衡器,有很高的频谱利用率,而且有较强的抗脉冲噪声及多径衰落的能力。OFDM 早期的应用有ANIGSC-1O(KATH-RYN)高频可变速率数传调制解调器(Modem)。该Mo-dem利用34路子信道并行传送34路低速数据,每个子信道采用相移键控(PSK)调制,且各子信道载波相互正交,间隔为84 Hz。但是在早期的OFDM系统中,发信机和相关接收机所需的副载波阵列是由正弦信号发生器产生的,且在相关接收时各副载波需要准确地同步,因此当子信道数很大时,系统就显得非常复杂和昂贵。 对OFDM做主要贡献的是Weinstein和Ebert在1971年的论文,Weinstein 和Ebert提出使用离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT),实现OFDM系统中的全部调制和解调功能的建议。因而简化了振荡器阵列以及相关接收机中本地载波之间的严格同步的问题,为实现OFDM的全数字化方案作了理论上的准备。用离散傅里叶变换(DFT)完成基带调制和解调,这项工作不是集中在单个信道,而是旨在引入消除子载波间干扰的处理方法。为了抗ISI和ICI,他们在时域的符号和升余弦窗之间用了保护时间,但在一个时间弥散信道上的子载波间不能保证良好的正交性。 另一个主要贡献是Peled和Ruiz在1980年的论文,他引入了循环前缀(Cyclic Prefix,CP)的概念,解决了正交性的问题。他们不用空保护间隔,而是用OFDM符号的循环扩展来填充,这可有效地模拟一个信道完成循环卷积,这意味着当CP大于信道的脉冲响应时就能保证子载波间的正交性,但有一个问题就是能量损失。

第三代移动通信系统概述(一)

第三代移动通信系统概述(一) 摘要:第三代移动通信系统目标主要是全球化、综合化和个人化,其主流制式有三种:欧洲和日本共同提出的WCDMA-FDD/TDD、以美国高通为代表提出的cdma2000和以中国大唐为代表提出的TD-SCDMA。 关键词:第三代移动通信3GIMT-2000WCDMA-FDD/TDDcdma2000TD-SCDMA经过多年的努力,第三代移动通信(3G)的建设已经指日可待,3G也已经从专家口中的一个术语,变为社会大众口中的一个常用词。 第一代移动通信系统{如AMPS和TACS等}是采用FDMA制式的模拟蜂窝系统,其主要缺点是频谱利用率低、系统容量小、业务种类有限,不能满足移动通信飞速发展的需要。 第二代移动通信系统(如采用TDMA制式的欧洲GSM/DCS1800,北美IS-54和采用CDMA制式的美国IS-95等)则是数字蜂窝系统。虽然其容量和功能与第一代相比有了很大的提高,但其业务主要限于话音和低速率数据(9.6kb/s),远不能满足新业务和高传输速率的需要。 第三代移动通信系统简称3G系统,它最早是国际电联(ITU-R)于1985年提出的,当时命名为未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS)。由于当时预期该系统在2000年使用,并工作在2000MHZ 频段,故于1996年正式改名为IMT-2000。第三代移动通信系统大致目标是全球化、综合化和个人化。全球化就是提供全球海陆空三维的无缝隙覆盖,支持全球漫游业务;综合化就是提供多种话音和非话音业务,特别是多媒体业务;个人化就是有足够的系统容量、强大的多种用户管理能力、高保密性能和服务质量。 一、IMT-2000的技术要求和提供的业务 1、IMT-2000的要求 为实现上述目标,对其无线传输技术提出了以下要求。 (1)高速传输以支持多媒体业务 ①室内环境至少2Mbit/s; ②室外步行环境至少384kbit/s; ③室外车辆运动中至少144kbit/s。 (2)传输速率能够按需分配 (3)上下行连路能适应不对称需求 移动通信从第二代过渡到第三代的主要特征是网络必须有足够的频率,不仅能提供话音、低速率数据等业务,而且具有提供宽带数据业务的能力。 2、IMT-2000提供的业务 根据ITU的建议,IMT-2000提供的业务类型分为6种类型 (1)话音业务:上下行链路的信息速率都是16kbit/s,属电路交换,对称型业务。 (2)简单消息:是对应于短信息SMS的业务,它的数据速率为14kbit/s,属于分组交换。 (3)交换数据:属于电路交换业务,上下行数据速率都是64kbit/s。 (4)非对称的多媒体业务:包括中速多媒体业务,其下行数据速率为384kbit/s、上行为64kbit/s。 (5)高速多媒体业务:其下行数据速率为2000kbit/s,上行为128kbit/s。 (6)交互式多媒体业务:该业务为电路交换,是一种对称的多媒体业务,应用于高保真音响,可视会议,双向图像传输等。 3G的目标是支持尽可能广泛的业务,理论上,3G可为移动的终端提供384kbit/s或更高的速率,为静止的终端提供2.048Mbit/s的速率。这种宽带容量能够提供现在2G网络不能实现的新型业务。未来也许会出现一些现在无法想像的业务。 二、IMT-2000系统的组成 IMT-2000系统构成如图所示,它主要由四个功能子系统构成,即核心网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM)组成。分别对应于GSM系统的交换子系统(NSS)、基站子系

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用 摘要在移动通信技术飞速发展,并且已经广泛地运用到大众的日常生活中的今天,移动通信技术为人们的生活带来了诸多便利。随着人们对互联网和移动终端的需求愈发强烈,特别是物联网的发展,对网络通信速度有着更高的要求,这些产业需求无疑是推动5G网络发展的重要动力。但是目前,5G移动通信技术依然是探索性阶段,本文将针对性阐述5G移动通信技术研究过程中的一些关键性技术,展望移动通信技术的未来发展,以期促进5G移动通信技术的发展。 关键词5G移动通信技术;发展方向;关键技术 前言 随着移动通信技术被广泛运用到大众的生活,大众对于移动通信技术也提出了更高的要求。移動通信技术在保证自身功能日趋完善的同时,也要满足用户日益复杂、多样的需求。5G技术正是在这样的前提下诞生的,并且具备高功能性和高效能,为客户提供更加丰富多样的应用体验。有科学家指出,5G技术目前还处于研究阶段,在未来的几年里,4G还将保持移动通信行业的主导地位,并依旧在持续高速发展。但5G 移动通信技术很有可能在2020 年正式进入市场,并逐渐被广大用户接受和认可。本文将以5G移动通信技术为依托,探究与5G 相关的关键性技术和其未来的发展趋势。 1 5G移动通信技术的未来发展前景 5G,是第五代移动通信技术的简称。相比于4G技术,5G将是移动通信技术革命性的转变。5G技术专为互联网而生,且相比于4G技术,它将拥有更大的容量,更快的响应速度,更多的设备支持,更短的时间消耗,更低的功耗要求[1]。从用户体验来看,在5G技术支持下,下载一部高清电影只需要几秒钟的时间。换言之,5G的出现就是要为用户提供更高效、更快捷、更方便、更全面的优质服务。该技术可以通过智能手机、可穿戴通信设备和智能物联网设备等移动设备终端实现更广泛的连续覆盖。相比于4G技术只能满足智能手机的技术需求的局限,5G移动通信技术将为未来物联网的发展提供超大的带宽,它的容量将会是目前广泛应用的4G技术的1000倍,真正实现“万物皆可联”的梦想,这为智能家居生活,智能办公需求等提供前所未有的发展空间。是21世纪最具革命性的技术变革。 2 5G移动通信技术中的关键性技术应用 5G移动通信正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。它将从前“人与人”的沟通,转变为”人与物”、“物与物”的沟通。将为人们在获取信息、感知信息、参与信息制造和控制信息的能力上带来革命性的飞跃。5G技术的研发不会孤立进行,开发过程中也将吸收4G的优秀技术特性,如wifi局域网和蜂窝网,将会形成一个更智能、更广泛的网络新体系。随着各种智能新产品

第三代通信技术

第三代移动通信系统(IMT-2000),在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA技术为主,并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统亦即未来移动通信系统,是一代有能力彻底解决第一、二代移动通信系统主要弊端的最选进的移动通信系统。第三代移动通信系统一个突出特色就是,要在未来移动通信系统中实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间、任何地点,与任何人,用任意方式、高质量地完成任何信息之间的移动通信与传输。可见,第三代移动通信十分重视个人在通信系统中的自主因素,突出了个人在通信系统中的主要地位,所以又叫未来个人通信系统。众所周知,在第二代数字移动通信系统中,通信标准的无序性所产生的百花齐放局面,虽然极大地促进了移动通信前期局部性的高速发展,但也较强地制约了移动通信后期全球性的进一步开拓,即包括不同频带利用在内的多种通信标准并存局面,使得“全球通”漫游业务很难真正实现,同时现有带宽也无法满足信息内容和数据类型日益增长的需要。第二代移动通信所投入的巨额软硬件资源和已经占有的宠大市场份额决定了第三代移动通信只能与第二代移动通信在系统方面兼容地平滑过渡,同时也就使得第三代移动通信标准的制定显得复杂多变,难以确定。伴随芬兰赫尔辛基国际电联(ITU)大会帷幕的徐徐落下,在由中国所制订的TD-SCDMA、美国所制订的CDMA2000和欧洲所制订的WCDMA所组成的最后三个提案中,几经周折后,最终将确定一个提案或几个提案兼容来作为第三代移动通信的正式国际标准(IMT-2000)。其中,中国的TD-SCDMA方案完全满足国际电联对第三代移动通信的基本要求,在所有提交的标准提案中,是唯一采用智能天线技术,也是频谱利用率最高的提案,可以缩短运营商从第二代移动通信过渡到第三代系统的时间,在技术上具有明显的优势。更重要的是,中国的标准一旦被采用,将会改变我国以往在移动通信技术方面受制于人的被动局面;在经济方面可减少、甚至取消昂贵的国外专利提成费,为祖国带来巨大的经济利益;在市场方面则会彻底改变过去只有运营市场没有产品市场的畸形布局,从而使我国获得与国际同步发展移动通信的平等地位。TD-SCDMA技术方案是我国首次向国际电联提出的中国建议,是一种基于CDMA,结合智能天线、软件无线电、高质量语音压缩编码等先进技术的优秀方案。TD-SCDMA技术的一大特点就是引入了SMAP同步接入信令,在运用CDMA技术后可减少许多干扰,并使用了智能天线技术。另一大特点就是在蜂窝系统应用时的越区切换采用了指定切换的方法,每个基站都具有对移动台的定位功能,从而得知本小区各个移动台的准确位置,做到随时认定同步基站。TD-SCDMA技术的提出,对于中国能够在第三代移动通信标准制定方面占有一席之地起到了关键作用。显然,第三代移动通信系统将会以宽带CDMA系统为主,所谓CDMA,即码分多址技术。移动通信的特点要求采用多址技术,多址技术实际上就是指基站周围的移动台以何种方式抢占信道进入基站和从基站接收信号的技术,移动台只有占领了某一信道,才有可能完成移动通信。目前已经实用的多址技术有应用于第一代和第二代移动通信中的频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和窄带码分多址(CDMA)三种。FDMA是不同的移动台占用不同的频率。TDMA是不同的移动台占用同一频率,但占用的时间不同。CDMA是不同的移动台占用同一频率,但各带有不同的随机码序,以示区分布进行扩频,因此同一频率所能服务的移动台数量是由随机码的数量来决定的。多址技术的性能比较见表1所示。宽带CDMA不仅具有CDMA所拥有的一切优点,而且运行带宽要宽得多,抗干扰能力也很强,传递信号功能更趋完善,能实现无线系统大容量和高密度地覆盖漫游,也更容易管理系统。第三代移动通信所采用的宽带CDMA技术完全能够满足现代用户的多种需要,满足大容量的多媒体信息传送,具有更大的灵活性。随着第三代移动通信系统标准的最后敲定,其终端设备也已初见端倪,浮出水面。爱立信公司最近推出的R320双频手机具有内置Modem、红外接口、可进行图形Internet浏览、游戏、语音拨号及短信息服务。诺基亚公司推出的7100系列手机则可支持GSM网上的9.6kb/s 数字通信和CDMA网上的14.4kb/s的数字通信,也具备了游戏、语音拨号和短信息功能(图1);另一款由诺基亚最新推出的媒体移动电话MP(Media Phone),则可以提供简单的Web浏览。而Alcatel公司不仅为无线IP提供了WAP网点,还推出了“口袋大小”的Internet移动电话One Touch Pocket。该话机尺寸仅有116mm×59mm×15mm,可提供全屏幕显示,采用锂电池,通话时间可达3小时,待机时间为80小时,用户使用该手机,可从中心局存储、管理和恢复E-mail、语音邮件和传真信息,用户还可利用“文本-语音”新技术从该手机中收听E-mail话音邮件,完成转送传真到任何一部传真机上的工作。最近,摩托罗拉公司又推出了具有未来移动通信意义上的手机芯片,该芯片可以安装在任何手机上,可使安装了该芯片的手机在全球任何地方通信。总之,第三代移动通信设备不管是从功能方面、还是从外观方面都将为用户带来新的技术革命。

4G是第四代移动通信技术的简称

4G是第四代移动通信技术的简称。中国移动采用了4G LTE标准中的TD-LTE。TD-LTE演示网理论峰值传输速率可以达到下行100Mbps、上行50Mbps 支持中国移动TD-LTE的4G终端有:iPhone5s、iPhone5c、ipadWLAN+Cellular 、天语大黄蜂4G、天语Touch 3、三星Note2 N7108D、三星Note3 N9008V、三星galaxy S4 9508C、索尼M35t、索尼Xperia Z1(l39t)、HTC One MAX、LG985。 中国移动给自己的4G品牌取名为“和”,中国移动“和”品牌标识由两部分组成,左边为英文小写“and”,右边为中文“和”字,整体色调为绿色。[5] 电信行业的特点 (1)有益效用 电信产品不具实物形态,只是提供一种服务,称之为有益效用,这是最基本的特点。这种特点决定了电信企业不仅有生产的职能,而且有服务的职能; (2)生产消费不可分割。 电信的生产过程也是消费过程。生产与消费不可分割的特性,决定了电信产品的质量具有特殊的重要性,要把质量放在第一位; (3)不均衡性 电信业务量的不均衡性造成电信生产的不均衡性。 (4)全程全网联合作业 电信是全程全网联合作业。要求必须组织全国性的完整的通信网,以保证国内每一个地点都能与其他任何一个地点进行通信;完整的信息传递还需要两个或两个以上相关企业共同完成。 2. 电信产品的特点 (1)无形性(2)时间的等一性(3)不可储存性(4)复杂性(5)相互替代性 3. 电信竞争的新特征 (1)从网络竞争向服务竞争转变(2)竞争与合作向更多领域渗透(3)强调差异化竞争优势 差异化表现在业务组合的差异化、服务的差异化以及渠道的差异化等方面。 (4)非完全竞争向完全竞争转变(5)大客户竞争成为焦点 4.电信监管 电信监管是国家对电信行业依法进行的监督和管理。电信监管是国家行政管理的重要组成部分,是指政府管理部门通过明确的法律法规来规范国家、电信企业及消费者之间的关系,是代表国家对电信活动和市场行为依法进行的管理。世界上大多数国家均实行了各种类型的电信监管,如:电信价格监管、电信资源监管、互联互通监管、普遍服务监管等。 5.电信监管的原则 《中华人民共和国电信条例》明确指出,我国电信监管遵循政企分开、破除垄断、鼓励竞争、促进发展和公开、公平、公正的原则。 6.电信监管的领域 在中国,电信监管的领域十分广泛,包括市场准人、互联互通、价格控制、普遍服务、资源管理、服务质量甚至通信建设、从业人员准人等诸多方面,对电信企业和电信产业产生了重要影响。

无线通信技术应用与发展

无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术,呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入,也包括集群通信、卫星通信,以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在,已经发展到了第三代移动通信技术,目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温,近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早,但随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势

无线技术与业务有以下几个发展趋势: (1)网络覆盖的无缝化,即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 (2)宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 (3)融合趋势明显加快,包括:技术融合、网络融合、业务融合。 (4)数据速率越来越高,频谱带宽越来越宽,频段越来越高,覆盖距离越来越短。 (5)终端智能化越来越高,为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 (6)从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续;另外,WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;

移动通信4G技术

4G是集3G与WLAN于一体,并能够传输高质量视频图像,它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。 (1)接入方式和多址方案 (正交频分复用)是一种无线环境下的高速传输技术,其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的,即具有频率选择性,但是每个子信道是相对平坦的,在每个子信道上进行的是窄带传输,信号带宽小于信道的相应带宽。OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率,可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高。 (2)调制与编码技术 4G移动通信系统采用新的调制技术,如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式,以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等,从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。 (3)高性能的接收机 4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理,可以计算出,对于3G 系统如果信道带宽为5MHz,数据速率为2Mb/s,所需的SNR为l.2dB;而对于4G系统,要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据,则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统,由于速率很高,对接收机的性能要求也要高得多。 (4)智能天线技术 智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。 (5)MIMO技术 (多输入多输出)技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式

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