CDMA蜂窝移动通信网络中切换技术的研究
摘要
在移动通信系统中的规划和设计中,无线资源的管理与控制居于中心地位,对系统的整体性能产生重要的影响。而切换是无线资源管理功能中的重要一部分,直接影响着系统的容量和服务质量,同时更是蜂窝系统所独有的功能和关键特征。在WCDMA、CDMA2000系统中支持硬切换、软切换及更软切换;TD-SCDMA系统中支持硬切换、接力切换。快速、准确地切换能有效的保证呼叫的完整性。
切换过程的优化设计对于任何一个蜂窝通信系统都是十分重要的。因为从网络效率的角度出发,当用户终端处于不适合的服务小区进行通信时,不仅会影响自身的通信质量,同时也将增加整个网络的负荷,甚至增大对其他用户的干扰。
关键词：软切换,TD-SCDMA,接力切换
Abstract
In the programming and the design of the mobile communication systems, the management and the control of the radio resource occupies the central status, it has an important influence to overall performance of the system. Handoff technology is an important part in the function of the radio resource management, it directly affects the capacity and the quality of service of the system, simultaneously it is also the particular function and
the essential characteristic in a cellular system. In the system of WCDMA and CDMA2000,it support hard handoff、soft handoff . In the system of TD-SCDMA,it support hard handoff、relay handoff. Rapid and exact handoff can guarantee the integrity of calls effectively.
The optimum design for handoff process is very important to all cellular communication systems. From the aspect of the network efficiency, when the user equipment is not in the suitable serving-cell to carry on the communication,it will not only affect the quality of oneself ,simultaneously it will also increase the burden of the network, even worse ,it may increase the disturbance to other users.
Keywords: Soft handoff,Td-Scdma, Baton Handoff
1绪论
1.1课题研究的背景
移动通信以其特有的灵活、便捷的优点符合了现代社会人们对通信技术的要求，成为80年代中期以来发展最为迅速的通信方式[1]。移动通信技术经历了从模拟调制到数字调制技术的发展。第一代采用频分多址（FDMA）模拟调制方式，其主要代表有美国的AMPS、英国的TACS、北欧的NMT等[2]。这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。第二代蜂窝系统采用时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的数字调制方式，提高了系统容量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大为改善。TDMA的两个典型代表是北美的IS－
54系统和欧洲的GSM系统。TDMA方式的主要缺点是系统容量仍不理想，并且和FDMA方式一样，越区切换性能仍不完善[3]。为克服FDMA和TDMA两种多址方式越区切换性能不完善的缺点，产生了第三代移动通信技术CDMA(码分多址)。软切换则是建立在CDMA系统宏分集接收基础上的一项技术，它给通信话音质量、系统容量等方面带来了突破。
1.2课题研究的目的和意义
由于移动通信系统采用蜂窝结构，所以，移动台在跨越空间划分的小区时，必然要进行切换，即完成移动台到基站的空中接口的转移。在移动通信系统中，切换的目的有2种可能，一种是实现漫游，另一种是为了提高网络服务质量，即降低掉话率，降低拥塞率。
2 切换技术
由于移动通信系统采用蜂窝结构移动台在跨越空间划分的小区时必然要进行越区切换。即完成移动台到基站的空中接口的转移以及基站到网人口和网人口到交换中心的相应的转移。在第一和第二代移动通信系统中都采用迫使通信容易中断的越区硬切换方式。3G系统将在使用相同载波频率的小区间实现软切换，即移动用户在越区时可以与两个小区的基站同时接通只相应改变扩频码。即可做到”先接通再断开”的交换功能从而大大改善了切换时的通话质量。
2.1硬切换和软切换
硬切换是指在新的连接建立以前，先中断旧的连接。软切换是指既维持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量，当与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。图1表示软、硬切换的切换过程。
图1 软、硬切换的切换过程示意图
软切换只能在同一导频信道间进行，硬切换是发生在两个基站不同步或者是不同载频的时候，语音或者数据通信在硬切换过程中将发生中断。在不同载频间是不可能发生软切换的。任何时候载频改变了，硬切换就发生作用了。在从一个服务链路过渡到另一个服务链路时，硬切换存在着瞬间的通话中断。当载频改变时。移动台需要从当前的频率调整到一个新的频率上，这样就发生了硬切换，而不能发生软切换。
2.2软切换和更软切换
CDMA移动通信系统使用软切换和更软切换，软切换允许原工作蜂窝小区和切换到达的新小区同时在软切换过程中为这次呼叫服务。更软切换是一种蜂窝内的切换，发生在两个扇区或三个扇区之间。这种类型的切换只发生在蜂窝内，而不涉及移动交换中心。在更软切换中,移动台完全按照软切换的进程进行。MSC清楚更软切换活动，但并不参预更软切换过程，没有必要另增MSC/小区通道来为软切换服务。
2.3软切换过程
2.3.1软切换的呼叫过程
呼叫过程分为三步（如图2所示）：
（1）移动台和原小区仍在通信；
（2）移动台同时和原小区，新小区进行通信；
（3）移动台只和新小区通信。
图2 软切换示意图
软切换可以减小呼叫中断的可能性，并减少了在切换过程中的切换信令的乒乓效应。乒乓效应常常发生在移动台在同样的几个小区之
间时，切换交替发生。例如当移动台行进在两小区的边界上时，这样就可以减少消除了切换过程中的中断。
2.3.2软切换实现过程
在呼叫建立过程中，移动台被提供了一套切换的门限值集，并且会有一系列的小区最有可能选出加入到切换过程中来。在跟踪从原小区来的信号同时，用户搜索所有的飞行通道，并且保留了那些高于门限值的信道列表，一旦MSC要求就列表传送给MSC。同样当一个现存的飞行通道低于支持业务的门限值时也会向MSC报告。这些列表转换成飞行能量测量消息转送给基站。基站会和飞行信道相对应地安排一个下行业务信道，并发出一个切换指导信息指导移动台完成切换。
图3 软切换分析图
由图3分析可知，对于软切换，切换指导信息通过多个载频相同下行业务信道给移动台。MSC在切换过程中会给新的基站安排一个切换信道，基站搜索并获得MS来的信号。这时基站给移动台发出一个相应的下行业务信号。所有的安排给移动台的下行业务信道除了功率
控制子信道外都具有同样的模块特征值。功率控制信息从两个小区中共同得到。两个小区都会要求用户提高它的功率。从移动台来的数据由两个小区共同收到后，都发往MSC。数据是一帧一帧（20ms）方式。通过对切换指导信息的执行，移动台在新的上行业务信道中发出一个完成切换过程信息。
2.3.3软切换的应用意义
在实现系统运行时，这些切换是组合出现的，可能同时既有软切换，又有更软切换和硬切换。比如，一个移动台处于一个基站的两个扇区和另一个基站交界的区域内，这时将发生软切换和更软切换。若处于三个基站交界处，又会发生三方软切换。如图4所示：
图4切换示意图
上面两种软切换都是基于具有相同载频的各方容量有余的条件下，若其中某一相邻基站的相同载频已经达到满负荷，MSC就会让基站指示移动台切换到相邻基站的另一载频上，这就是硬切换。在三方切换时，只要另两方中有一方的容量有余，都优先进行软切换。也就
是说，只有在无法进行软切换时才考虑使用硬切换。当然，若相邻基站恰巧处于不同MSC，这时即使是同一载频，在目前也只能是进行硬切换，因为此时要更换声码器。如果以后BSC间使用了IPI接口和ATM，才能实现MSC间的软切换。
3结束语
通过分析CDMA中切换技术的不同，我们可以看出：在测量过程中，软切换和硬切换都是在不知道移动台准确位置的情况下进行切换、测量的，因此需要对所有的邻小区进行测量，然后根据给定的切换算法和准则进行切换判断和目标小区的选择。在实际工作中，可以通过权衡掉话、时延、信道忙闲等因素来确定采用哪种切换方式。
参考文献
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[2] CDMA2000技术［M］．杨大成．北京：北京邮电大学出版社，2001．
[3] CDMA20001x移动通信系统［M］．杨大成．北京：机械工业出版社，2003．
[4] 3G移动网——WCDMA和Cdma2000［M］．Karim M R，Mohsen Sarraf．北京：人民邮电出版社，2003．
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。。
蜂窝移动通信 关键词：蜂窝移动通信、CDMA、网络、GSM移动通信系统。 蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式，在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来，进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性，并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组成蜂窝移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。其发展历程先综述如下： 概念的提出： 移动通信的发展历史可以追溯到19 世纪。1864 年麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存在；1876 年赫兹用实验证实了电磁波的存在；1900 年马可尼等人利用电磁波进行远距离无线电通信取得了成功，从此世界进入了无线电通信的新时代。现代意义上的移动通信开始于20 世纪20 年代初期。1928 年，美国Purdue 大学学生发明了工作于2MHz 的超外差式无线电接收机，并很快在底特律的警察局投入使用，这是世界上第一种可以有效工作的移动通信系统；20 世纪30 年代初，第一部调幅制式的双向移动通信系统在美国新泽西的警察局投入使用；20 世纪30 年代末，第一部调频制式的移动通信系统诞生，试验表明调频制式的移动通信系统比调幅制式的移动通信系统更加有效。在20 世纪40 年代，调频制式的移动通信系统逐渐占据主流地位，这个时期主要完成通信实验和电磁波传输的实验工作，在短波波段上实现了小容量专用移动通信系统。这种移动通信系统的工作频率较低、话音质量差、自动化程度低，难以与公众网络互通。在第二次世界大战期间，军事上的需求促使技术快速进步，同时导致移动通信的巨大发展。战后，军事移动通信技术逐渐被应用于民用领域，到20 世纪50 年代，美国和欧洲部分国家相继成功研制了公用移动电话系统，在技术上实现了移动电话系统与公众电话网络的互通，并得到了广泛的使用。遗憾的是这种公用移动电话系统仍然采用人工接入方式，系统容量小。 蜂窝移动系统的改进 从20 世纪60 年代中期至70 年代中期，美国推出了改进型移动电话系统，它使用150MHz和450MHz 频段，采用大区制、中小容量，实现了无线频道自动选择及自动接入公用电话网。20 世纪70 年代中期，随着民用移动通信用户数量的增加，业务范围的扩大，有限的频谱供给与可用频道数要求递增之间的矛盾日益尖锐。为了更有效地利用有限的频谱资源，美国贝尔实验室提出了在移动通信发展史上具有里程碑意义的小区制、蜂窝组网的理论，它为移动通信系统在全球的广泛应用开辟了道路。 第一代蜂窝移动通信系统： 1978 年，美国贝尔实验室开发了先进移动电话业务（AMPS）系统，这是第一种真正意义上的具有随时随地通信能力的大容量的蜂窝移动通信系统。AMPS 采用频率复用技术，可以保证移动终端在整个服务覆盖区域内自动接入公用电话网，具有更大的容量和更好的语音质量，很好地解决了公用移动通信系统所面临的大容量要求与频谱资源限制的矛盾。20 世纪70 年代末，美国开始大规模部署AMPS 系统。AMPS 以优异的网络性能和服务质量获得了广大用户的一致好评。AMPS 在美国的迅速发展促进了在全球范
《蜂窝移动通信的认识》 通信行业的发展使人们的交流方便，使各地联系密切，取代了古时的飞鸽传书或快马加鞭的送信方式。从单工寻呼机、笨重的大哥大到现在小巧的手机、街机iphone，无线移动通信技术运用广泛，超过了固定通信，而蜂窝移动通信作为移动通信的一种，它是把覆盖的小区划分成若干个类似蜂窝的小区，每个小区中设立基站为用户提供服务，当用户运动时，通过基站和移动交换中心传输语音、数据、视频等进行越区切换以保障通话的畅通等的手机基本功能。 蜂窝系统的发展经历了1g以模拟通信为特征的移动通信时代到2g数字蜂窝移动通信时代到3g多媒体业务时代以及如今吵得沸沸扬扬但未实现的4g广带移动，一些技术的引入如频率复用等使频带利用率提高，用户可以迅速切换、享受高速的数据传输速度，也是蜂窝系统发展的象征。蜂窝移动通信的特点是用户容量大，服务性能较好，频谱利用率较高，用户终端小巧而且电池使用时间长，辐射小等等。蜂窝移动通信系统可分为宏蜂窝、微蜂窝和智能蜂窝。宏蜂窝的小区覆盖半径较大，但会因为障碍物引起较多“盲区”，而微蜂窝解决了宏蜂窝的缺陷，使“盲区”减少，频率复用使话务量大的“热点”地区通信质量有所改进，增加了通信的容量，但是同时带来了经济成本和网络复杂性等问题。微蜂窝主要服务对象为低速运动的移动台，因为对于高速移动台若使用微蜂窝，必定会导致移动台频繁地切换为其服务的基站而造成掉话，通话无法正常进行，所以由宏蜂窝来服务较合理。
如今的蜂窝移动通信市场中，gsm是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用gsm电话，它的信令和语音信道都是数字式的，因此gsm被看作2g移动电话系统。3g并没有想象中的深入人心，其网络建设速度慢，我认为在短期内，gsm仍然是通信的主导力量。3g手机接收数据速度快，但其普及需一定时间，价格也是一个关键因素。cdma码分多址技术手机通话品质比gsm好，且可把用户对话时周围环境噪音降低，使通话更清晰，而且cdma用码来区分用户，防止被人盗听的能力大大增强。其辐射小，是环保手机，它虽然使用人数并不大，但技术成熟并具有潜力。4g时代的到来还需要很长时间，因为3g的建设都没有完成，最高100mbps的速度遥遥无期，4g的灵活性和智能化也是未来发展的趋势，人们可以通过手机流畅的看电视节目，订阅信息等，不过我认为与其过快的加大数据传输速率，不如放更多精力在网络的稳定性和覆盖面积，容量等问题上，通信时代的变更需要更多设备支持，如何使基站安放合理，如何减少盲区，使任何地方都有无线通信，而同时又要做到绿色环保都是需要改进和考虑的问题。 蜂窝移动通信未来的路很漫长也艰巨，更多人追求流畅的上网以获取信息和不同环境下通话质量的提高。通信拉近了人们的交流，其未来也让人期待。 第二篇：蜂窝移动通信业务蜂窝移动通信业务 进入80年代，国内外移动通信的发展十分迅速，各类移动通信业务争奇斗艳，新技术层出不穷，一派兴旺景象，其中以蜂窝移动通
5G移动通信网络的关键技术及发展趋势 摘要：5G 移动通信是新一代移动通信系统，其具有更快的传输速率、更高的资 源利用率。本文以5G移动通信网络作为核心，对其构成的关键技术类别和未来 的技术发展应用趋势进行了简单的研究分析，希望可以为移动通信相关研究人员 提供一些参考。 关键词：5G移动通信网络；关键技术；发展趋势 引言 随着人们生活质量的不断升级，现有的网络速率似乎已经无法满足日渐提升 的需求标准。而本着技术需升级才能长期存活的原则，移动通信相关的技术研究 团队便持续开展对移动通信技术的研究，试图通过速率更高、信息传送更优质的 网络技术再度升级社会生活的综合质量。5G 移动通信是当前广泛使用的 4G 移动 通信的进一步延伸，5G移动通信网络就是在时代发展过程中产生的产物，5G移 动通信网络的产生极大改良了4G移动通信网络在一些功能上的限制性，为人们 未来的互联网生活提供了更具效率的技术能效。 1简述5G移动通信网络的核心特征 根据民众对于移动通信技术的应用反馈来看，中国的移动通信网络技术已经 基本确认会朝着提升用户体验的方向发展。因此5G移动通信网络将在用户体验 功能上拥有更大的质量提升效果。首先，5G移动通信网络的衡量指标加入了吞吐量速率（网络），并且也融入了现代正流行的虚拟现实技术和传输变通（延迟类）技术。不仅如此，除通信方面外，5G移动通信网络也将围绕着游戏和3D效果进 行再度优化升级。其次，4G移动通信网络基本以点对点传输作为主要的信息输送形式，虽然就当下而言能够支撑大多数的移动通信网络应用工作，但随着时间的 发展，这种点对点的输送形式必然会出现应用弊端[1]。而5G移动通信网络实现 了多点传输技术，直接提升了不同地区间进行网络和信息交流的整体速率。 2试分析5G移动通信网络中的关键技术类别 2.1互联网技术 当前，4G移动通信网络已经拥有了超高的速率和活动功能，但5G移动通信 网络作为升级版移动网络通信技术，其在网络技术层面便必然会面临更加高质的 综合提升。例如传输技术复杂化和智能化，就是比较显著的技术提升表现。但在 5G移动通信网络升级进程中，已经有多个技术人员均表示，预期内的SON技术 似乎无法起到稳定的协同功能。但在多次试验下，技术人员发现对无线传输参数 进行优化后便能够令其整体呈现出自动愈合状态。因此5G移动通信网络也间接 改良了宏站覆盖区域中的低功率节点，这些节点基本可以在固定的密度下形成稳 定的连通网络，也就是被技术人员直接定义的超密集异构网络[2]。但在该网络技 术中，覆盖层次的部署问题始终为核心技术难点，例如无限技术的多元化选择等。关于此，技术人员基本都会选择共同生存形式作为改良方法，继而令其能够在更 加便捷的操作模式中得以应用。 2.2无限输送技术 5G移动通信网络中所包含的无限信息输送技术基本可以分为三类。 2.2.1以提升效率为主的多规模天线技术，业内普遍称其为MIMO技术。该技 术可以在特定情况下扩充信息输送渠道的容量，提升空间内信息的分辨率，继而 保证巨量信息可以在同一时间段内快速而又稳定的加以传播[3]。 2.2.2 MIMO技术的主要优势为，其可以在同一频率内为多个不同用户提供全
YD/T xxx-xxxx 900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网 CAMEL应用部分(CAP)技术规范 (第二时期)
900/1800MHz TDMA Digital Cellular Mobile Telecommunication Network Technical Specification of CAMEL Application Part(CAP) (Phase 2)
19xx-xx-xx 公布 19xx-xx-xx 实施中华人民共和国信息产业部公布
前言 随着GSM网络的迅速进展，移动用户关于业务的需求越来越高。因此在GSM Phase2+ 时期引入了CAMEL业务（Customised Applications for Mobile Network Enhanced logic）。CAMEL 业务是一种网络特性而不是补充业务，它采纳智能网的原理，通过增加智能网的功能模块，使得即使当用户漫游出HPLMN，网络运营者也能够为用户提供运营者特定的业务。 CAMEL业务的引入，在原有GSM功能结构基础上增加了与CAMEL业务相关的功能实体，包括gsmSSF,gsmSCF和gsmSRF。为此增加了这几个功能实体之间的信令规程CAP (CAMEL应用部分)，并在移动应用部分(MAP)中增加了与CAP配合的操作和信息单元。本标准规定了gsmSSF,gsmSCF和gsmSRF之间CAP的相关操作，信息单元等。 本标准的预研依据ETSI GSM02.78，GSM03.78，GSM09.78 CAMEL 业务Phase2的标准提出，等效采纳GSM09.78 (version6.2.1)，联系中国INAP的有关要求编制。 CAP Phase2的标准化工作差不多差不多稳定，与CAP Phase1不同的是，CAP Phase2的能力差不多能够提供许多运营者所需
单选题： 1.移动通信中最大和最主要的网络系统是（B） （A）TMRS （B）PLMN （C）WUTS （D）SMCS 2.电信公司和中国网通公司为市场竞争推出的“小灵通”系统属于哪个移动通信系统（A）（A）WUTS （B）TMRS （C）PLMN （D）WLAN 3.以下哪个标准是由3GPP2制定的（C） （A）WCDMA （B）TD-SCDMA （C）cdma2000 （D）GSM 4.下面对频分双工的表述正确的是（B） （A）收发信各占一个频率（段），使用不同时隙。 （B）收发信各占一个频率（段），收发频率为固定间隔。 （C）收发信用同一个频率，使用不同时隙。 （D）收发信用同一个频率，收发频率为固定间隔。 5.我国提出的国际3G标准是（B） （A）WCDMA （B）TD-SCDMA （C）cdma2000 （D）UWC-136 6.为发展民族工业，在3G频谱划分上，我国给TD-SCDMA分配了多少频谱。（B）（A）150MHz （B）155MHz （C）160MHz （D）165MHz 7.WiMAX的无线城域网技术是基于哪个工业标准的（D） （A）IEEE802.3 （B）IEEE802.11 （C）IEEE802.12 （D）IEEE802.16
8. 信道编码（差错控制）的目的是 （B ） （A ）去掉信息的冗余度，压缩信源的数码率，提高信道的传输效率。 （B ）增加信息的冗余度，使其具有检错和纠错能力，提高信道传输质量。 （C ）去掉信息的冗余度，使其具有检错和纠错能力，提高信道传输质量。 （D ）增加信息的冗余度，压缩信源的数码率，提高信道的传输效率。 9. 陆地移动通信中，无线电波主要以什么形式传播 （D ） （A ）直达波 （B ）反射波 （C ）表面波 （D ）直达波、反射波和表面波的综合 10. 抽样定理说明：设原模拟信号的最高频率为c f ，当抽样频率（）时，从抽样的离散信 号可完全恢复原模拟信号。（A ） （A ）c s f f 2≥ （B ）c s f f 2= （C ）c s f f 2≤ （D ）c s f f 2< 11. 在PCM4位二进制码型中，量化级编号为5的对应的发射二进制码是（C ） （A ）0101 （B ）0010 （C ）0111 （D ）0011 12. 关于卷积码的纠错能力，以下说法正确的是（C ） （A ）能纠正随机差错，并具有一定的突发差错纠正能力。 （B ）只能纠正随机差错 （C ）只具有突发差错纠正能力 （D ）卷积码的纠错能力随着约束长度N 的增加而减小 13. 在3G 业务信道编码上，TD-SCDMA 高速使用的编码方式是 （D ） （A ）1/2卷积码 （B ）1/3卷积码 （C ）1/4卷积码 （D ）Turbo 码 14. WCDMA 系统中主要利用（C ）序列的互相关特性来区分用户和小区
《移动通信》论文 论文题目GSM蜂窝移动通信网络中 切换技术的研究 姓名 学号 学院 专业班级
目录 摘要........................................................................ ABSTRACT...................................................................... 第一章绪论................................................................... 1.1移动通信系统及其发展...................................... 1.1.1 移动通信及工作特点.................................................. 1.1.2 移动通信系统的发展.................................................. 1.2GSM蜂窝移动通信系统的发展............................... 1.3课题研究的目的及内容..................................... 1.4课题研究的意义 .......................................... 第二章切换技术............................................................... 2.1切换的定义及分类 ........................................ 2.2切换的原因 .............................................. 2.3切换的控制方式 .......................................... 第三章GSM蜂窝移动通信系统中的切换 .......................... 3.1 GSM系统概述............................................................. 3.2 GSM数字移动通信的主要技术............................................... 3.3 GSM切换................................................................. 第四章中国3G的切换......................................................... 4.13G的简述................................................ 4.2中国3G的发展驱动力...................................... 第五章结论与展望............................................................ 主要参考文献 ......................................................................................................................................................
移动通信系统中蜂窝的几个概念 宏蜂窝小区 传统的蜂窝式网络由宏蜂窝小区(macrocell)构成，每小区的覆盖半径大多为1km～25km。由于覆盖半径较大，所以基站 的 发射功率较强，一般在10W以上，天线也做得较高。图1是由宏蜂窝组成的移动通信系统示意图。如图所示，每个小区分别设有一个基站，它与处于其服务区内的 移动台建立无线通信链路。若干个小区组成一个区群(蜂窝)，区群内各个小区的基站可通过电缆、光缆或微波链路与移动交换中心(MSC)相连。移动交换中心 通过PCM电路与市话交换局相连接。 图1 宏蜂窝移动通信系统示意图 点击此处查看全部新闻图片 在实际的宏蜂窝内，通常存在着两种特殊的微小区域。一是“盲点”，由于网络漏覆盖 或电波在传播过程中遇到障碍物而造成阴影区域等原因，使得该区域的信号 强度极弱，通信质量低劣；二是“热点”，由于客观存在商业中心或交通要道等业务繁忙区域，造成空间业务负荷的不均匀分布。以上两“点”问题，往往通过设置 直放站、分裂小区等办法来加以解决。但从原理上讲，这两种办法也不能无限制地使用：直放站实质是一个宽带放大器，设置不合理(包括选址及安装等)或设置得过多，都极易造成对周围信号的干扰；小区分裂实质就是采用使宏基站变密的办法(即将覆盖面大的基站分裂成覆盖面较小的基站)来增加系统
的容量 ，但当基站小到一定程度时，由于干扰和基站接入等问题，这种办法将难以再进行。特别是近几年来，随着移动通信的迅速发展和业务需求的剧增，这些方法更是难奏其效，这样便产生了微蜂窝小区(microcell)技术。 微蜂窝小区 微蜂窝小区(microcell)是在宏蜂窝小区的基础上发展起来的一门技术。它的覆盖半径大约为30m～300m；发射功率较小，一般在1W以下；基 站天线置于相对低的地方，如屋顶下方，高于地面5m～10m，传播主要沿着街道的视线进行，信号在楼顶的泄露小。因此，微蜂窝最初被用来加大无线电覆盖， 消除宏蜂窝中的“盲点”。同时由于低发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离，每个单元区域的信道数量较多，因此业务密度得到了巨大的增长，且RF干 扰很低，将它安置在宏蜂窝的“热点”上，可满足该微小区域质量与容量两方面的要求。在实际设计中，微蜂窝作为无线覆盖的补充，一般用于宏蜂窝 覆盖不到又有较大话务量的地点，如地下会议室、娱乐室、地铁、隧道等。作为热点应用的场合一般是话务量比较集中的地区，如购物中心、娱乐中心、会议中心、 商务楼、停车场等地。而在话务量很高的商业街道等地则可采用多层网形式进行连续覆盖，即分级蜂窝结构：不同尺寸的小区重叠起来，不同发射功率的基站紧密相 邻并同时存在，使得整个通信网络呈现出多层次的结构。相邻微蜂窝的切换都回到所在的宏蜂窝上，宏蜂窝的广域大功率覆盖可看成是宏蜂窝上层网络，并作为移动用户在两个微蜂窝区间移动时的“安全网”，而大量的微蜂窝则构成微蜂窝下层网络。 微微蜂窝小区 随着容量需求进一步增长，运营者可按同一规则安装第三或第四层网络，即微微蜂窝小区(picocell)。微微蜂窝实质就是微蜂窝的一种，只是它的覆盖 半径更小，一般只有10m～30m；基站发射功率更小，大约在几十毫瓦左右；其天线一般装于建筑物内业务集中地点。微微蜂窝也是作为网络覆盖的一种补充形 式而存在的，它主要用来解决商业中心、会议中心等室内“热点”的通信问题。 在目前的蜂窝式移动通信系统中，我们主要通过在宏蜂窝下引入微蜂窝和微 微蜂窝以提供更多的“内含”蜂窝，形成分级蜂窝结构，从而解决网络内的“盲点”和“热点”，提高网络容量的。因此，一个多层次网络，往往是由
计算机网络 - 线下讨论 名称：蜂窝网络的技术和应用 学院：计算机学院 班级： 姓名： 学号：实验日期：2015年5月8日 负责模块：第三代蜂窝网络技术（第五部分） 小组成员：
蜂窝网络历史 移动通信的发展历史可以追溯到19世纪。1864年麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存在；1876年赫兹用实验证实了电磁波的存在；1900年马可尼等人利用电磁波进行远距离无线电通信取得了成功，从此世界进入了无线电通信的新时代。 现今我们每天用到的移动通信技术开始于20世纪20年代的初期。最初美国Purdue大学学生发明了工作频率为2MHz的无线电接收机，并很快在底特律的警察局的车载无线电系统中投入使用，这成为了世界上首个可以有效工作的移动通信系统；20世纪30年代初，第一部调幅制式的双向移动通信系统在美国新泽西的警察局投入使用；20世纪30年代末，第一部调频制式的移动通信系统诞生，实验表明调频制式的移动通信系统要比调幅制式的移动通信系统更加有效。在随后的10几年间，调频制式的移动通信系统占据主导地位，也是在这个时期中，通信实验和电磁波传输的实验等工作完成了，在短波波段上实现了小容量专用移动通信系统。然而此时的移动通信系统存在诸多的缺陷，难以与公众网络互通。 第二次世界大战期间，由于军事上的需求，极大的促进了移动通信技术的快速发展。战后，军事移动通信技术逐渐被应用于民用领域，到20世纪50年代，美国和欧洲部分国家相继成功研制了公用移动电话系统，在技术上实现了移动电话和公众电话网络的互通，并且得到了广泛的应用。不过当时这种移动电话系统仍然采用人工接入方式，存在局限性，系统容量小。 从20 世纪60 年代中期至70年代中期，美国推出了改进型移动电话系统，它使用150MHz和450MHz频段，采用大区制、中小容量，实现了无线频道自动选择及自动接入公用电话网。20世纪70 年代中期，随着民用移动通信用户数量的不断增加，以及业务范围的扩大，可用频道数要求递增与有限的频谱供给之间的矛盾日益尖锐。为了更有效地利用有限的频谱资源，美国贝尔实验室提出了在移动通信发展史上具有里程碑意义的AMPS，它为移动通信系统在全球的广泛应用开辟了新的道路。 冲80年代中期开始，移动通信蓬勃发展，走向成熟，开发了新一代的数字蜂窝移动通信系统。由于数字无线传输的频谱利用率高，系统的容量得到大大地提升。除此之外，数字网能够同时提供语音，数据等多种业务。
摘要 自从移动通信领域中引入的蜂窝概念，切换技术就开始出现，并成为了移动通信系统中的重要技术之一。切换技术是蜂窝系统所独有的功能，也是移动通信系统的一个关键特征，它直接影响整个系统的性能。当移动台的一个基站的覆盖范围移动到另一个基站的覆盖范围，通过切换移动台保持与基站的通信。切换从本质上说是为了实现移动环境中数据业务的小区间连续覆盖而存在的，从现象上来看是把接入点从一个区换到另一个区。 本文研究的重点是移动通信系统中的切换技术，主要分析了CDMA、GSM、WCDMA系统中的切换算法，切换基本可以分为硬切换、软切换、更软切换。由于第二代移动通信系统的巨大成功，用户的高速增长与有限的系统容量和有限的业务之间的矛盾渐趋明显，第三代移动通信的标准化工作开始逐渐进入实质阶段。3G通信技术已经在慢慢成熟，新的4G技术也在不断的演变，要做到通信技术的完善和更前的发展，切换技术作为移动通信中的关键技术，起着重要的作用。因此，我们研究切换技术是为了更好的发展未来通信技术，提高网络的服务能力和运行质量。 关键词:切换,硬切换,软切换,切换算法
目录 摘要............................................................................................................ 错误！未定义书签。目录...................................................................................................... 错误！未定义书签。Abstract第一章绪论.. (4) 1.1移动通信系统 (4) ............................................................ 错误！未定义书签。 1.1.1移动通信特点 (4) 1.1.2移动通信工作方式 (4) 1.2移动通信的发展 (5) 1.2.1全球移动通信发展历程 (5) 1.2.2我国移动通信的发展历程 (6) 1.3切换技术的发展 (7) 第二章切换技术 ........................ 错误！未定义书签。 2.1切换的定义及分类 (9) 2.2切换的原因 (9) 2.3切换的控制方式 (11) 第三章移动通信系统中的切换 (11) 3.1CDMA系统中的切换 (11) 3.1.1 CDMA系统概述 (11) 3.1.2 CDMA系统中的软切换 (12) 3.1.3 CDMA系统中的硬切换 (16) 3.2 GSM系统中的切换 (18) 3.2.1 GSM系统概述 (18) 3.2.2 GSM数字移动通信的主要技术 (19) 3.2.3 GSM切换 (19) 3.3 WCDMA系统中的切换 (21)
手机通信网络技术简介 一、手机及网络的发展历史 1973年4月的一天，一名男子站在纽约的街头，掏出一个约有两块砖头大的无线电话，并开始通话。这个人就是手机的发明者马丁库泊。当时他还是摩托罗拉公司的工程技术人员。这是当时世界上第一部移动电话。 1975年，美国联邦通信委员会(FCC)确定了陆地移动电话通信和大容量蜂窝移动电话的频谱。为移动电话投入商用做好了准备。 1979年，日本开放了世界上第一个蜂窝移动电话网。 1982年欧洲成立了GSM(移动通信特别组) 。 1985年，第一台现代意义上的可以商用的移动电话诞生。它是将电源和天线放置在一个例子里，重量达3公斤。 与现代形状接近的手机，则诞生于1987年。其重量仍有大约750克，与今天仅重60克的手机相比，象一块大砖头。 此后，手机的"瘦身"越来越迅速。1991年，手机重量为250克左右。1996年秋出现了体积为100立方厘米，重量为100克的手机。此后又进一步小型化，轻型化，到1999年就轻到了60克以下。 第一代手机（1G）是指模拟的移动电话，也就是在20世纪八九十年代香港美国等影视作品中出现的大哥大。最先研制出大哥大的是美国摩托罗拉公司的Cooper博士。由于当时的电池容量限制和模拟调制技术需要硕大的天线和集成电路的发展状况等等制约，这种手机外表四四方方，只能成为可移动算不上便携。很多人称呼这种手机为“砖头”或是黑金刚等。 第二代手机（2G）指的是GSM网络。GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。 ※手机网络在中国的发展 1987年起中国移动通信集团公司开始运行900MHz模拟移动电话业务，也就开始了手机在中国的发展之路。摩托罗拉3200便是那个时代的急先锋，无论在重量还是体积，都胜人一筹，当现在我们再重温它的相貌时，恐怕第一个想到的功能便是防身了。摩托罗拉8900，模拟时代的亮点，也是第一款翻盖手机，
蜂窝移动通信关键技术及市场发展 摘要随着现代社会的快速发展，科学技术的发展也日新月异，而通信技术方面的技术变革，更是站在当今发展最快的技术变革行列的前茅。蜂窝移动通信已成为世界范围内的一项非凡成功之作，其发展如此迅速以致业务需求远远超过了原先的预测。5G移动通信技术作为目前最前沿的通信技术，目前尚处于探索研究阶段。本文对4G和5G移动通信技术的特点、优点及发展趋势做简要介绍。 关键字移动通信4G/5G关键技术发展趋势 1、引言 随着科学技术发展，通信技术也得到迅猛的发展和应用，在推动社会经济的同时改变了人们的生活方式。移动通信特别是蜂窝小区的发展，使用户实现完全的个人移动性、可靠的传输手段和接续方式，逐渐演变成社会进步必不可少的工具。移动通信现在已经成为人们广泛使用的一种通信方式，渗透到人们的生活和工作等各个方面，也给用户提供了更为丰富的娱乐服务，依靠其方便快捷、覆盖面广、注重个人用户体验等优点迅速吸引了大批移动用户。如今4G已经全面普及，而5G也已经在研究中，相信将会给我们带来更好的体验。 2、4G移动通信系统 移动通信技术经过2G、3G，已经到达了4G阶段，这不但为人们带来更多的便利，也反映出移动通信信息发展的非常迅速。身为通信行业，一定要具备长远目标以及预测未来的能力，谁获得了技术的先机，谁就可以在市场的竞争领域里独占鳌头，所以，移动通信技术在更新以及升级过程中，需要一直将当前通信技术的优势、劣势分析清楚，预测并提出更富发展性的改进方式。4G移动通信技术属于3G版的升级，在传输的速度上更快，技术保障更为可靠，智能构造设定更富有人性化，4G开辟了全新的移动通信技术。同时在普及速度上也十分迅速，在日常生活中给我们带来了非凡的体验。 移动通信的关键技术 4G通信系统具有比3G更加优良的性能,因此是一个远比3G复杂的通信系统。4G将要采用的关键技术主要有: 系统采用的核心技术是正交频分复用(OFDM),属于多载波调制技术,其基本原理是将 需要传输的串行数据流分解为若干个较低速率的并行子数据流,再将它们各自调制到相互正交的子载波上,最后合成输出,输出的数据速率与串行数据流分解前的速率相同;3G系统中采用的是码分多址CDMA技术,属于单载波调制,cdma2000中虽采用的是多载波技术,但各个载波之间相互独立,而OFDM各子载波之间的频率有重叠部分。对比分析可以看出OFDM 有如下优点: (1)抗多径干扰与窄带干扰能力较单载波系统强;
蜂窝移动通信发展展望 王建一102 542 移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展，特别是半导体、集成电路和讣算机技术的发展，移动通信得到了迅速的发展。随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高，促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来，蜂窝移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。 回顾移动通信的发展历程，蜂窝移动通信的发展大致经历了这样儿个发展阶段：第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信，技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范圉受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信。使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供笫二代移动通信系统所拥有的各种优点，克服了其缺点外，还能够提供宽带多媒体业务，能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务，并能实现全球漫游。 3G ( 3rd-generation)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。3G与2G 的主要区别是在传输声音和数据的速率上的提升，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。作为一名生活在3G移动通信逐渐发展成熟的时代里，我对3G的直观理解是这样的：可以视频通话；全国无漫游，接听免费，不区分长途和市话；上网速度很快，联通无线网卡的上行速
率是7. 4M；可以将语音和数据同步进行等。 现在用的大多还是第二代技术，第三代技术还不成熟。21世纪移动通信技术和市场飞速发展，在新技术和市场需求的共同作用下，未来移动通信技术将呈现以下儿大趋势：网络业务数据化、分组化，移动互联网逐步形成；网络技术数字化、宽带化；网络设备智能化、小型化；应用于更高的频段，有效利用频率；移动网络的综合化、全球化、个人化；各种网络的融合；高速率、高质量、低费用。这正是笫四代(4G)移动通信技术发展的方向和LI标。 第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比笫三代标准拥有更多的功能，它可以在不同的无线平台和跨越不同频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网，能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。LI前?正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征：通信速度更快；网络频谱更宽；各种业务的完美融合；智能性更高；兼容性能更平滑；实现更高质量的多媒体通信；通信费用更加便宜等。 对于现在的人来说，未来的4G通信显得很神秘，不少人都认为笫四代无线通信网络系统是人类有史以来最复杂的技术系统。总的来说，要顺利、全面地实施4G通信，还将可能遇到一些困难。首先，人们对未来的4G通信的需求是它的通信传输速度将会得到极大提升，从理论上说最高可达到100Mbit/s,但手机的速度将受到通信系统容量的限制。据有关行家分析，4G手机将很难达到其理论速度。其次，技术上
蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统（NSS）、无线基站子系统(BSS)和移动台（MS）三大部分组成，如图2－1所示。其中NSS与BSS之间的接口为“A”接口，BSS与MS之间的接口为“Um”接口。在模拟移动通信系统中，TACS规范只对Um接口进行了规定，而未对A接口做任何的限制。因此，各设备生产厂家对A接口都采用各自的接口协议，对Um接口遵循TACS规范。也就是说，NSS系统和BSS系统只能采用一个厂家的设备，而MS可用不同厂家的设备。 图2－1 蜂窝移动通信系统的组成 由于GSM规范是由北欧一些运营公司“炒”出的规范，运营公司当然喜欢花最少的投资，用最好的设备来建最优良的通信网，因此GSM规范对系统的各个接口都有明确的规定。也就是说，各接口都是开放式接口。 GSM系统框图如图2-2，A接口往右是NSS系统，它包括有移动业务交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）和移动设备识别寄存器（EIR），A接口往左Um 接口是BSS系统，它包括有基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。Um接口往左是移动台部分（MS），其中包括移动终端（MS）和客户识别卡（SIM）。 图2－2 GSM系统框图 在GSM网上还配有短信息业务中心（SC），即可开放点对点的短信息业务，类似数字寻呼业务，实现全国联网，又可开放广播式公共信息业务。另外配有语音信箱，可开放语音留言业务，当移动被叫客户暂不能接通时，可接到语音信箱留言，提高网路接通率，给运营部门增加收入。 2.2 交换网路子系统
交换网路子系统（NSS）主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。 NSS 由一系列功能实体所构成，各功能实体介绍如下： MSC：是GSM系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、公共信道信令系统和计费等功能，还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外，为了建立至移动台的呼叫路由，每个MS、还应能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查询位置信息的功能。 VLR：是一个数据库，是存储MSC为了处理所管辖区域中MS（统称拜访客户）的来话、去话呼叫所需检索的信息，例如客户的号码，所处位置区域的识别，向客户提供的服务等参数。 HLR：也是一个数据库，是存储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户都应在其归属位置寄存器（HLR）注册登记，它主要存储两类信息：一是有关客户的参数；二是有关客户目前所处位置的信息，以便建立至移动台的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。 AUC：用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数（随机号码RAND，符合响应SRES，密钥Kc）的功能实体。 EIR：也是一个数据库，存储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。 2.3 无线基站子系统 BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。 BSC：具有对一个或多个BTS进行控制的功能，它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是个很强的业务控制点。 BTS：无线接口设备，它完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。 2.4 移动台 移动台就是移动客户设备部分，它由两部分组成，移动终端(MS)和客户识别卡（SIM）。 移动终端就是“机”，它可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。 SIM卡就是“身份卡”，它类似于我们现在所用的IC卡，因此也称作智能卡，存有认证客户身份所需的所有信息，并能执行一些与安全保密有关的重要信息，以防止非法客户进入网路。SIM卡还存储与网路和客户有关的管理数据，只有插入SIM后移动终端才能接入进网，但SIM卡本身不是代金卡。 2.5 操作维护子系统
蜂窝移动通信的认识 通信行业的发展使人们的交流方便,使各地联系密切,取代了古时的飞鸽传书或快马加鞭的送信方式。从单工寻呼机、笨重的大哥大到现在小巧的手机、街机iphone,无线移动通信技术运用广泛,超过了固定通信,而蜂窝移动通信作为移动通信的一种,它是把覆盖的小区划分成若干个类似蜂窝的小区,每个小区中设立基站为用户提供服务,当用户运动时,通过基站和移动交换中心传输语音、数据、视频等进行越区切换以保障通话的畅通等的手机基本功能。 蜂窝系统的发展经历了1G以模拟通信为特征的移动通信时代到2G数字蜂窝移动通信时代到3G多媒体业务时代以及如今吵得沸沸扬扬但未实现的4G广带移动,一些技术的引入如频率复用等使频带利用率提高,用户可以迅速切换、享受高速的数据传输速度,也是蜂窝系统发展的象征。蜂窝移动通信的特点是用户容量大,服务性能较好,频谱利用率较高,用户终端小巧而且电池使用时间长,辐射小等等。蜂窝移动通信系统可分为宏蜂窝、微蜂窝和智能蜂窝。宏蜂窝的小区覆盖半径较大,但会因为障碍物引起较多“盲区”,而微蜂窝解决了宏蜂窝的缺陷,使“盲区”减少,频率复用使话务量大的“热点”地区通信质量有所改进,增加了通信的容量,但是同时带来了经济成本和网络复杂性等问题。微蜂窝主要服务对象为低速运动的移动台,因为对于高速移动台若使用微蜂窝,必定会导致移动台频繁地切换为其服务的基站而造成掉话,通话无法正常进行,所以由宏蜂窝来服务较合理。 如今的蜂窝移动通信市场中,GSM是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话,它的信令和语音信道都是数字式的,因此GSM被看作2G移动电话系统。3G并没有想象中的深入人心,其网络建设速度慢,我认为在短期内,GSM仍然是通信的主导力量。3G手机接收数据速度快,但其普及需一定时间,价格也是一个关键因素。CDMA码分多址技术手机通话品质比GSM好,且可把用户对话时周围环境噪音降低,使通话更清晰,而且CDMA用码来区分用户,防止被人盗听的能力大大增强。其辐射小,是环保手机,它虽然使用人数并不大,但技术成熟并具有潜力。4G时代的到来还需要很长时间,因为3G的建设都没有完成,最高100Mbps的速度遥遥无期,4G的灵活性和智能化也是未来发展的
4G移动通信技术探讨的论文 lte的全名是3gpp长期演进（long term evolution），能够提供下行100mbps、上行50mbps 的峰值速率，支持100km半径的小区覆盖。英国沃达丰、日本ntt docomo、美国at&t和verizon 等世界最主要电信运营商已经决定采用lte技术，近期 用户对互联网的速率要求越来越高，目前韩国达mbitps,日本达mbitps,瑞典达成mbitps。为了适应通信用户日益增长的高速多媒体数据业务需求，4g移动通信系统不管是采用wimax技术还是采用lte技术，与3g相比，4g将是以数字宽带为主的高度自组织、自适应的网络，其特点主要有：高速率、良好的兼营性、多类型用户共存、多种业务的融合、多种先进的技术应用。 4g移动通信系统的关键技术： (1)ofdm正交频分复用技术 ofdm正交频分复用技术的基本思想是将高速串行的数据码流变换成n（通常取偶数）路并行的低速数据流，再将这n路低速数据流分别调制到等频间隔的一组总数为n的子载波上，并且这组子载波要满足下交的条件。ofdm技术的优点是可以通地添加循环前缀来减小或消除码间干扰，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，对频偏和相位噪声比较敏感。 (2) mimo技术 mimo（多进多出）是未来移动通信的关键技术。mimo技术主要有两种表现形式，即空间复用和空时编码。这两种形式在wimax协议中都得到了应用。wimax相关协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。支持mimo是协议中的一种可选方案，结合自适应天线阵（aas）和mimo技术，能显著提高系统的容量和频谱利用率，可以大大提高覆盖范围并增强应对快衰落的能力，使得在不同环境下能够获得最佳的传播性能 (3) 软件无线电技术 软件无线电是美国mtltre公司于1992年明确提出的，其基本思想是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统，所有体制和标准的更新，以及不同体制之间的兼营，都可以通过适当的软件来完成。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带a/d和d/a变换器，并尽可能多地用软件来定义无线功能，各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性，能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站，能实现各种应用的可变qos。 (4)智能天线技术 智能天线（sa）原名自适应天线阵列，由多个天线单元组成，每个天线后面接一个加权器，经过加权器处理以后的信号，最后用相加器进行合并。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) 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。