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第五代移动通信的关键技术

第五代移动通信的关键技术
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

未来对5G 移动通信技术的要求。

5. D2D(Device To Device)通信

5G网络的密集性和异构性带来很多新的网络建模分析设计和优化的挑战对于持续存在致密性小区收缩另一个方法在D2D通信模式中。

所谓D2D通信允许邻近的用户建立直接的通信以一个相对“短直跳”取代两个通过基站无线“长跳”,当无线业务存在较大空间局部性,D2D通信将带来更少的功耗,更高的数据速率以及更短的时延。因此,D2D也必将对5G网络起到重要的作用。

第五代移动通信技术不仅仅是一种单纯的技术革新,也不是几种无线通信接入技术简单相加,而是对多种不同的技术进行整合之后来满足不同层次的客户的通信需求,从这个角度来讲,第五代移动通信技术是一种真正意义上的融合网络。

移动通信原理与系统-教学大纲

《移动通信》课程教学大纲 一、课程名称:(移动通信原理与系统) ( 32学时) 二、先修课程:通信原理、通信网基础 三、适用专业:通信工程专业 四、课程教学目的 本课程是通信工程本科专业课。移动通信是当今通信领域发展最快、应用最广和最前沿的通信技术。移动通信的最终目标是实现任何人可以在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。移动通信技术包括了组网技术、多址技术、语音编码技术、抗干扰抗衰落技术、调制解调技术、交换技术以及各种接口协议和网管等等多方面的技术。因此从某种意义上可以说,移动通信系统汇集了当今通信领域内各种先进的技术。通过本课程的学习使学生了解和掌握移动通信的基本理论,了解和掌握移动通信的发展、蜂窝移动通信系统的基本概念、移动通信的信道、移动通信系统的调制和抗干扰技术、语音编码技术、移动通信中的多址接入、移动通信网以及GSM系统、CDMA系统和3G技术以及未来无线通信的发展等。 五、课程教学基本要求 1.理解和掌握无线信道和传播、传播损耗模型; 2.掌握移动通信中的信源编码的基本概念和调制解调技术; 3.理解和掌握移动通信中的各种抗衰落抗干扰技术; 4.掌握移动通信系统的组网技术; 5.掌握GSM移动通信系统、理解GPRS系统的基本原理以及EDGE的基本原理; 6.掌握基于CDMA20001X系统、WCDMA系统和TD-SCDMA系统的基本原理和应用; 7.了解未来移动通信的发展。 六、教学内容及学时分配(不含实验) 第一章概述 1学时 第二章移动通信电波传播环境与传播预测模型 4学时内容: ●无线传播的特点以及对无线通信的影响; ●无线信道的特性,研究方法 ●无线信道的分析基础(分布,特性参数等) ●简单介绍建模技术和仿真技术基础 ●介绍常见的几种传播预测模型 ●说明应用范围和应用方法

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。。

吉大19春学期《移动通信原理与应用》在线作业一

(单选题)1: W-CDMA系统采用的多址方式为()。 A: FDMA B: CDMA C: TDMA D: FDMA/ CDMA 正确答案: (单选题)2: GSM1800收发频率间隔为()。 A: 95MHz B: 45MHz C: 35MHz D: 25MHz 正确答案: (单选题)3: 跳频能有效地改善以下()现象。 A: 远近效应 B: 阴影效应 C: 多经效应 D: 码间干扰 正确答案: (单选题)4: 在移动通信系统中,中国的移动国家代码为( )。A: 86 B: 086 C: 460 D: 0086 正确答案: (单选题)5: GPRS系统可以提供高达()的理论数据传输速率。A: 14.4Kb/s B: 115.2Kb/s C: 171.2Kb/s D: 384Kb/s 正确答案: (单选题)6: N-CDMA系统采用的多址方式为( )。 A: FDMA B: CDMA C: TDMA D: FDMA/CDMA 正确答案: (单选题)7: 数字移动通信网的优点是()。 A: 频率利用率低

B: 不能与ISDN兼容 C: 抗干扰能力强 D: 话音质量差 正确答案: (单选题)8: GSM900收发频率间隔为()。 A: 25MHz B: 35MHz C: 45MHz D: 75MHz 正确答案: (单选题)9: 下面说法正确的是()。 A: GSM手机比CDMA手机最低发射功率小 B: 光纤通信使用的光波工作波段是毫米波 C: WCDMA是在GSM网络基础上发展演进的 D: 在通信系统中,电缆比光缆的传输质量好 正确答案: (单选题)10: 开环功率控制的精度()闭环功率控制的精度。 A: 大于 B: 小于 C: 接近 D: 不好说 正确答案: (多选题)11: 相比目前的定向天线而言,智能天线具有以下()优点。A: 降低用户间干扰 B: 增强覆盖 C: 实现结构简单 D: 提高系统容量 正确答案: (多选题)12: GSM支持的基本业务又分为()。 A: 补充业务 B: 电信业务 C: 承载业务 D: 附属业务 正确答案: (多选题)13: 常用的多址技术包括()。 A: 频分多址(FDMA) B: 时分多址(TDMA) C: 码分多址(CDMA)

5G移动通信的关键技术

《现代信息科学技术前沿讲座》 论 文 成绩: 题目:5G移动通信的关键技术 学号:12014242126 姓名:马永亮 班级:2014级通信工程二班 学院:物理与电子电气工程

5G移动通信的关键技术 (马永亮 12014242126 2014级2班) 【摘要】移动通信(Mobile Communications)沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式。移动通信经过发展,由1G、2G、3G(高铁技术)、4G,直到现在的5G,为充分把握5G技术命脉,确保与时俱进,国家和相关企业机构积极投入到5G关键技术的跟踪梳理与研究工作当中,提出了关键的6大技术。 【关键词】移动通信 5G移动通信传输速度关键技术 一、移动通信与发展 1、移动通信 移动通信(mobile communications)沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式。 例如:同定点与移动体(车辆、船舶、飞机)之间、移动体之间、活动的人与人之间以及人与移动体之间的通信 都属于移动通信的范畴。按照移动体所处的区域不同,移动通信可以分为陆地移动通信、海上移动通信和空中移动通信。而目前使用的移动通信系统有航空航天移动通信系统、航海移动通信系统、陆地移动通信系统和国际卫星移动通信系统INMARSAT。其中陆地移动通信系统又包括无线寻呼系统、无绳电话系统、集群移动通信系统和蜂窝移动通信系统。【1】 2、移动通信的发展历程 第一代 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,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 第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSM Phase 2+,目的在于扩展和改进GSM Phase 1及Phase 2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑),S0(支持最佳路由)、立即计费,GSM 900/1800双频段工作等内容,也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术,使得话音质量得到了质的改进;半速率编解码器可使GSM系统的容量提近一倍。 第三代 第三代移动通信系统(3G),也称IMT 2000,其最基本的特征是智能信号处理技术,智能信号处理单元将成为基本功能模块,支持话音和多媒体数据通信,它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务,例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps,在用户高速移动是最大支持144Kbps,说占频带宽度5MHz左右。 在国际移动通信领域,国际电联对3G网络有其最低的要求和标准,即:在

(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

《移动通信原理与系统》考点

移动通信原理与系统 第1章概论 1.(了解)4G网络应该是一个无缝连接的网络,也就是说各种无线和有线网络都能以IP协议为基础连接到IP核心网。当然为了与传统的网络互连则需要用网关建立网络的互联,所以将来的4G网络将是一个复杂的多协议的网络。 2.所谓移动通信,是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。 移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。无线通信是移动通信的基础。 3.移动通信主要的干扰有:互调干扰、邻道干扰、同频干扰。(以下为了解) 1)互调干扰。指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上,产生与有用信号频率相近的组合频率,从而对通信系统构成干扰。 2)邻道干扰。指相邻或邻近的信道(或频道)之间的干扰,是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。 3)同频干扰。指相同载频电台之间的干扰。 4.按照通话的状态和频率的使用方法,可以将移动通信的工作方式分成:单工通信、双工通信、半双工通信。 第2章移动通信电波传播与传播预测模型 1.移动通信的信道是基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。 对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。 移动信道的基本特性是衰落特性。 2.阴影衰落:由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。 多径衰落:无线电波呢在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射,使其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加,这种多径传播多引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。 无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。大尺度模型主要是用于描述发射机与接收机之间的长距离(几百或几千米)上信号强度的变化。小尺度衰落模型用于描述短距离(几个波长)或短时间(秒级)内信号强度的快速变化。 3.在自由空间中,设发射点处地发射功率为P t,以球面波辐射;设接收的功率为P r,则 P r=(A r/4πd2)P t G t 式中,A r=λ2G r/4π,λ为工作波长,G t、G r分别表示发射天线和接收天线增益,d为发射天线和接收天线间的距离。 4.极化是指电磁波在传播的过程中,其电场矢量的方向和幅度随时间变化的状态。 电磁波的极化可分为线极化、圆极化和椭圆极化。 线极化存在两种特殊的情况:电场方向平行于地面的水平极化和垂直于地面的垂直极化。在移动通信中常用垂直极化天线。 5.极化失配:接收天线的极化方式只有同被接收的电磁波的极化形式一致时,才能有效地接收到信号,否则将使接收信号质量变坏,甚至完全收不到信号。 6.阴影衰落又称慢衰落,其特点是衰落与无线电传播地形和地理的分布、高度有关。 7.多径衰落属于小尺度衰落,其基本特性表现在信号的幅度衰落和时延扩展。 8.多普勒频移:f d=(v/λ)cosα,式中v为移动速度;λ为波长;α为入射波与移动台方向之间的夹角;v/λ=f m为最大多普勒频移。

4G移动通信系统关键技术

4G移动通信系统关键技术 摘要 随着世界范围内第三代移动通信系统逐步实施,移动通信未来的发展及演进问题成了研究热点。本文介绍了第四代移动通信及其性能和系统网络结构及OFDM、软件无线电、智能天线、IPv6等关键技术,并分析了4G移动通信系统与3G移动通信的关系,并对通信系统演进做了展望。 关键词G移动通信; OFDM; MUD; IPv6

目录 引言 (3) 4G通信系统的网络结构 (3) IPV6技术 (4) OFDM(正交频分复用) (4) 软件无线电 (5) 智能天线 (6) 4G移动通信系统与3G系统的关系 (7) 结束语 (8)

引言 第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT - 2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统,要求具有很好的网络兼容性,能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU 的标准,世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性:不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s 的速率,但平均速率只能达到384 kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展,但其传输速率还有差距。 不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准,难以提供具有多种QoS 及性能的多速率业务。 不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境,需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块,而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性,目前,很多公司已经开始着手4G 概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。 4G通信系统的网络结构 目前,4G系统仍处于研究的起步阶段,相关标准尚未出台,网络结构也没有成型,但网络融合的趋势是显而易见的。图中的“全IP核心网”包括从IP 骨干传输层到控制层、应用层的一个整体。未来的无线基站将具备通过IP协议直接接入“全IP核心网”的能力,2G移动通信系统原有的交换中心MSC、归属位置寄存器HLR、鉴权中心AUC等网元的主要功能都将由4G网络上的服务器或数据库来实现,信令网上的各层协议也将逐渐被IP协议所取代。整个网络将从过去的垂直树型结构演变为分布式的路由结构,业务的差异性也只体现在接入层面。 4G通信系统按照功能可以划分为接入层、承载层和业务控制层3层。接入层允许用户使用各种终端通过各种形式接入到4G通信系统中,这一部分将是革命性的演进;承载层提供QoS保证、安全管理、地址转换等功能,与接入层之间的接口应为开放的IP协议接口;业务控制层提供对业务的管理、加载等功能,它与承载层之间也应有开放的接口,以便于第三方提供新的业务应用。 从前面对4G通信系统的描述中可看出,它是一个远比3G更加复杂的通信系统,它的实现需要依托于很多新兴技术。在4G通信系统中可能采用的关键技术主要包括OFDM、软件无线电、智能天线、移动IPv6等,下面分别介绍这几种4G 通信系统中的关键技术。

移动通信原理与系统习题答案

移动通信原理与系统习题答案 1.1移动通信特点简介: 回答:①移动通信使用无线电波进行信息传输;(2)移动通信工作在强干扰环境下;(3)通信能力有限;(4)通信系统复杂; ⑤对移动台要求高 1.2移动台受到什么干扰?哪些干扰是蜂窝系统特有的? 回答:①互调干扰;(2)邻信道干扰;(3)同频干扰;(蜂窝系统特有)④多址干扰 1.3简要描述蜂窝移动通信的发展历史,并解释各代移动通信系统的特点 a:第一代(1G)主要以模拟蜂窝网络为特征,这些网络在20世纪80年代末和80年代初就已在市场上销售其中最具代表性的是北美的AMPS(高级移动电话系统)、欧洲的TACS(全接入通信系统)、北欧的NMT和日本的HCMTS系统等。 从技术特性的角度来看,1G专注于解决两个动态的最基本用户,即双动态,并充分考虑了双通道动态。主要措施是利用FDMA实现用户的动态寻址功能,通过蜂窝网络结构和频率规划实现载频复用,从而扩大服务覆盖范围,满足用户日益增长的需求。在信道动态特性的匹配中,适当采用性能优良的模拟调频方法,并采用基站双空间分集方法来抵抗空间选择性衰落。 第二代(2G)主要以数字化为特征,并构成数字蜂窝移动通信系统,

该系统在XXXX早期正式投入商业使用。其中,最具代表性的是欧洲的时分多址(TDMA)GSM(GSM最初指的是集团专用移动,1989年后改为全球移动通信系统),北美的码分多址(CDMA) IS-95两大系统,以及日本的PDC系统等 在技术特性上以数字化为基础,考虑了频道和用户的双重动态特性以及相应的匹配措施主要实施措施是:采用时分多址(GSM)和码分多址(IS-95)实现用户动态寻址功能,采用数字蜂窝网络结构和频率(相位)规划实现载频(相位)复用,从而扩大覆盖服务范围,满足日益增长的用户需求为匹配信道动态特性,采取了以下一系列措施: (1)采用抗干扰性能优良的数字调制:GMSK(GSM)、QPSK(IS-95)、抗干扰性能优良的纠错码:卷积码(GSM、IS-95)、级联码(GSM); (2)采用功率控制技术来抵抗慢衰落和远近效应,这对于码分多址模式下的IS-95尤为重要;(3)自适应均衡和瑞克接收机用于抵抗频率选择性衰落和多径干扰; (4)采用信道交织编码,如帧间交织和块交织(IS-95)来抵抗时间选择性衰落第三代(3G)的主要特征是多媒体服务。它在本世纪初刚刚投入商业运营。其中最具代表性的是北美的CDMA2000、欧洲和日本的WCDMA和我国提出的TD-SCDMA,此外还有欧洲的DECT和北美的UMC-136。 技术上,3G基于2G系统自适应信道和用户的双重动态特性引入服务动态,即在3G系统中,用户服务可以是单一的语音、数据、图像或多媒体服务,用户选择服务是随机的。这是第三种动态的引入,它

移动通信原理与系统(北京邮电出版社)课后习题答案

第一章概述 1.1简述移动通信的特点: 答:①移动通信利用无线电波进行信息传输;②移动通信在强干扰环境下工作;③通信容量有限;④通信系统复杂;⑤对移动台的要求高。 1.2移动台主要受哪些干扰影响?哪些干扰是蜂窝系统所特有的? 答:①互调干扰;②邻道干扰;③同频干扰(蜂窝系统所特有的);④多址干扰。 1.3简述蜂窝式移动通信的发展历史,说明各代移动通信系统的特点。 答:第一代(1G)以模拟式蜂窝网为主要特征,是20世纪70年代末80年代初就开始商用的。其中最有代表性的是北美的AMPS(Advanced Mobile Phone System)、欧洲的TACS(Total Access Communication System)两大系统,另外还有北欧的NMT 及日本的HCMTS系统等。 从技术特色上看,1G以解决两个动态性中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第二重信道动态性。主要是措施是采用频分多址FDMA 方式实现对用户的动态寻址功能,并以蜂窝式网络结构和频率规划实现载频再用方式,达到扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在信道动态特性匹配上,适当采用了性能优良的模拟调频方式,并利用基站二重空间分集方式抵抗空间选择性衰落。 第二代(2G)以数字化为主要特征,构成数字式蜂窝移动通信系统,它于20世纪90年代初正式走向商用。其中最具有代表性的有欧洲的时分多址(TDMA)GSM(GSM原意为Group Special Mobile,1989年以后改为Global System for Mobile Communication)、北美的码分多址(CDMA)的IS-95 两大系统,另外还有日本的PDC 系统等。 从技术特色上看,它是以数字化为基础,较全面地考虑了信道与用户的二重动态特性及相应的匹配措施。主要的实现措施有:采用TDMA(GSM)、CDMA(IS-95)方式实现对用户的动态寻址功能,并以数字式蜂窝网络结构和频率(相位)规划实现载频(相位)再用方式,从而扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在对信道动态特性的匹配上采取了下面一系列措施: (1)采用抗干扰性能优良的数字式调制:GMSK(GSM)、QPSK(IS-95),性能优良的抗干扰纠错编码:卷积码(GSM、IS-95)、级联码(GSM); (2)采用功率控制技术抵抗慢衰落和远近效应,这对于CDMA方式的IS-95尤为重要; (3)采用自适应均衡(GSM)和Rake 接收(IS-95)抗频率选择性衰落与多径干扰; (4)采用信道交织编码,如采用帧间交织方式(GSM)和块交织方式(IS-95)抗时间选择性衰落。 第三代(3G)以多媒体业务为主要特征,它于本世纪初刚刚投入商业化运营。其中最具有代表性的有北美的CDMA2000、欧洲和日本的WCDMA及我国提出的TD-SCDMA三大系统,另外还有欧洲的DECT及北美的UMC-136。 从技术上看,3G 是在2G 系统适配信道与用户二重动态特性的基础上又引入了业务的动态性,即在3G 系统中,用户业务既可以是单一的语音、数据、图像,也可以是多媒体业务,且用户选择业务是随机的,这个是第三重动态性的引入使系统大大复杂化。所以第三代是在第二代数字化基础上的、以业务多媒体化为主要目标,全面考虑并完善对信道、用户二重动态特性匹配特性,并适当考虑到业务的动态性能,尽力采用相应措施予以实现的技术。其主要实现措施有: (1)继续采用第二代(2G)中所采用的所有行之有效的措施; (2)对CDMA 扩频方式应一分为二,一方面扩频提高了抗干扰性,提高了通信容量;另一方面由于扩频码互相关性能的不理想,使多址干扰、远近效应影响增大,并且对功率控制提出了更高要求等; (3)为了克服CDMA 中的多址干扰,在3G 系统中,上行链路建议采用多用户检测与智能天线技术;下行链路采用发端分集、空时编码技术; (4)为了实现与业务动态特性的匹配,3G 中采用了可实现对不同速率业务(不同扩频比)间仍具有正交性能的OVSF(可变扩频比正交码)多址码; (5)针对数据业务要求误码率低且实施性要求不高的特点,3G 中对数据业务采用了Turbo 码。

第五代移动通信技术

第五代移动通信技术 第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术,外语缩写:5G。也就是4G之后的延伸,正在研究中,网速可达5M/S - 6M/S 、 诺基亚与加拿大运营商Bell Canada合作,完成加拿大首次5G网络技术的测试。测试中使用了73GHz范围内频谱,数据传输速率为加拿大现有4G网络的6倍。鉴于两者的合作,外界分析加拿大很有可能将在5年内启动5G网络的全面部署。 由于物联网尤其就是互联网汽车等产业的快速发展,其对网络速度有着更高的要求,这 无疑成为推动5G网络发展的重要因素。因此无论就是加拿大政府还就是全球各地,均在大力推进5G网络,以迎接下一波科技浪潮。不过,从目前情况来瞧5G网络离商用预计还需4到5年时间。 未来5G 网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。随着各种智能终端的普及,面向2020 年及以后,移动数据流量将呈现爆炸式增长。在未来5G 网络中, 减小小区半径, 增加低功率节点数量,就是保证未来5G 网络支持1 000 倍流量增 长的核心技术之一。因此, 超密集异构网络成为未来5G 网络提高数据流量的关键技术[8]。 未来无线网络将部署超过现有站点10 倍以上的各种无线节点,在宏站覆盖区内,站点间距离将保持10 m 以内,并且支持在每1 km2 范围内为25 000个用户提供服务。同时也可能出现活跃用户数与站点数的比例达到1∶1的现象, 即用户与服务节点一一对应。密集部署的网络拉近了终端与节点间的距离,使得网络的功率与频谱效率大幅度提高,同时 也扩大了网络覆盖范围,扩展了系统容量,并且增强了业务在不同接入技术与各覆盖层次间 的灵活性。虽然超密集异构网络架构在5G 中有很大的发展前景,但就是节点间距离的减少,越发密集的网络部署将使得网络拓扑更加复杂, 从而容易出现与现有移动通信系统不兼容 的问题。在5G 移动通信网络中,干扰就是一个必须解决的问题。网络中的干扰主要有:同频干扰, 共享频谱资源干扰, 不同覆盖层次间的干扰等。现有通信系统的干扰协调算法只能解决单个干扰源问题, 而在5G 网络中,相邻节点的传输损耗一般差别不大,这将导致多个干 扰源强度相近,进一步恶化网络性能,使得现有协调算法难以应对。此外, 由于业务与用户对QoS需求的差异性很大,5G 网络需要采用一些列措施来保障系统性能, 主要有: 不同业务在网络中的实现,各种节点间的协调方案,网络的选择, 以及节能配置方法等[8]。 准确有效地感知相邻节点就是实现大规模节点协作的前提条件。在超密集网络中, 密集地部署使得小区边界数量剧增,加之形状的不规则,导致频繁复杂的切换。为了满足移动性需求, 势必出现新的切换算法;另外, 网络动态部署技术也就是研究的重点。由于用户部署的大量节点的开启与关闭具有突发性与随机性, 使得网络拓扑与干扰具有大范围动态变化特性;而各小站中较少的服务用户数也容易导致业务的空间与时间分布出现剧烈的动态变化[8]。 自组织网络 传统移动通信网络中, 主要依靠人工方式完成网络部署及运维,既耗费大量人力资源又增加运行成本,而且网络优化也不理想。在未来5G 网络中,将面临网络的部署、运营及维护的挑战, 这主要就是由于网络存在各种无线接入技术, 且网络节点覆盖能力各不相同,它

《移动通信原理与应用》实验报告

重庆交通大学信息科学与工程学院综合性设计性实验报告 专业:通信工程专业12级 学号:631206040218 姓名:柴闯闯 实验所属课程:移动通信原理与应用 实验室(中心):信息技术软件实验室 指导教师:谭晋 2014年11月

一、题目 扩频通信系统仿真实验 二、仿真要求 ①传输的数据随机产生,要求采用频带传输(DPSK调制); ②扩频码要求采用周期为63(或127)的m序列; ③仿真从基站发送数据到三个不同的用户,各不同用户分别进行数据接收; ④设计三种不同的功率延迟分布,从基站到达三个不同的用户分别经过多径衰落(路径数分别为2,3,4); ⑤三个用户接收端分别解出各自的数据并与发送前的数据进行差错比较。 三、仿真方案详细设计 (1)通信系统的总体框图如下: 由上图可以看出,整个设计由发送端、信道和接收机三个部分组成。 ①发射机原理

发送端首先产生三组用户数据和三组不同的m序列,并用三组m序列分别对用户信息进行扩频。再将扩频信号与载波进行DPSK调制,得到高频的已调调信号并将其送入无线的多径信道。 ②无线信道 信道模拟成无线的多径多用户信道,在这个信道中有三个用户进行数据传输,每个用户的数据分别通过三径传输到达接收端。三径会有不同的延时,衰减。最终,还要将三径用户数据增加高斯白噪声。 ③接收机原理 接收端会接收到有燥的三径信息的叠加。首先,要对接收到的三径信息进行解扩,分离出三组用户信息;其次,在将解扩后的信息进行带通滤波去除带外噪声;最后,分别对三组用户信息进行解调得到原始数据,在对接收到的数据进行误码率统计,得出系统的性能指标。 (2)功能模块的详细设计 ①扩频码(m序列)的产生 扩频码为伪随机码,可以m序列、Golden序列。本设计采用自相关特性好,互相关特性较差的m序列,为了节省运算量,我选取了周期为63扩频序列,经过计算易知要产生周期为63的m序列需要长度为6的反馈系数,经过查找资料得出三组反馈系数(八进制)45、67、75,其对应的二进制为1000011、1100111、1101101。并将二进制与移位寄存器级数对应,以1000011为例,设初始化各寄存器单元内容为1,其具体的寄存器结构图如下所示:

移动通信原理与系统习题答案

移动通信原理与系统习题答案 1.1简述移动通信的特点: 答:①移动通信利用无线电波进行信息传输; ②移动通信在强干扰环境下工作; ③通信容量有限; ④通信系统复杂; ⑤对移动台的要求高。 1.2移动台主要受哪些干扰影响?哪些干扰是蜂窝系统所特有的? 答:①互调干扰; ②邻道干扰; ③同频干扰;(蜂窝系统所特有的) ④多址干扰。 1.3简述蜂窝式移动通信的发展历史,说明各代移动通信系统的特点。 答:第一代(1G)以模拟式蜂窝网为主要特征,是20世纪70年代末80年代初就开始商用的。其中最有代表性的是北美的AMPS(Advanced Mobile Phone System)、欧洲的 TACS (Total Access Communication System)两大系统,另外还有北欧的 NMT 及日本的 HCMTS系统等。 从技术特色上看,1G以解决两个动态性中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第二重信道动态性。主要是措施是采用频分多址 FDMA 方式实现对用户的动态寻址功能,并以蜂窝式网络结构和频率规划实现载频再用方式,达到扩

大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在信道动态特性匹配上,适当采用了性能优良的模拟调频方式,并利用基站二重空间分集方式抵抗空间选择性衰落。 第二代(2G)以数字化为主要特征,构成数字式蜂窝移动通信系统,它于20世纪90年代初正式走向商用。其中最具有代表性的有欧洲的时分多址(TDMA)GSM(GSM原意为Group Special Mobile,1989年以后改为Global System for Mobile Communication)、北美的码分多址(CDMA)的 IS-95 两大系统,另外还有日本的 PDC 系统等。 从技术特色上看,它是以数字化为基础,较全面地考虑了信道与用户的二重动态特性及相应的匹配措施。主要的实现措施有:采用 TDMA(GSM)、CDMA(IS-95)方式实现对用户的动态寻址功能,并以数字式蜂窝网络结构和频率(相位)规划实现载频(相位)再用方式,从而扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在对信道动态特性的匹配上采取了下面一系列措施: (1)采用抗干扰性能优良的数字式调制:GMSK(GSM)、QPSK (IS-95),性能优良的抗干扰纠错编码:卷积码(GSM、IS-95)、级联码(GSM); (2)采用功率控制技术抵抗慢衰落和远近效应,这对于CDMA 方式的IS-95尤为重要; (3)采用自适应均衡(GSM)和 Rake 接收(IS-95)抗频率选择性衰落与多径干扰; (4)采用信道交织编码,如采用帧间交织方式(GSM)和块

移动通信原理与应用(大作业)

一.(30分)分析PSTN用户呼叫GSM系统的MS时,经过GMSC到MSC/VLR的选路过程。回答(1)呼叫过程中涉及哪几个主要号码?(2)GMSC到MSC/VLR的选路过程 答:(1) (1)客户A 要建立一个呼叫,他只要拨被叫B 客户号码 (2)MSC(B客户为移动客户时) (3)(PSTN)的交换机(B客户为固定客户时) (4)B客户漫游号码(MSRN)。 (5)B客户MSISDN号码 (6)客户识别码(IMSI) (7)客户的位置区识别码(LAI) 答:(2)主叫,若一MS处于激活且空闲状态,客户A 要建立一个呼叫,他只要拨被叫B 客户号码,再按“发送”键,MS便开始启动程序。 首先,MS通过随机接入控制信道(RACH)向网络发第一条消息,既接入请求消息,MSC 会分配它一专用信道,查看A客户的类别并标注此客户忙。若网络容许此MS接入网络,则MSC 发证实接入请求消息。接着,MS发呼叫建立消息及B客户号码,MSC根据此号码将主叫与被叫所在MSC连通,并将被叫号码送至被叫所在MSC(B客户为移动客户时)或送入固定网(PSTN)的交换机(B客户为固定客户时)中进行分析。 一旦通往B客户的链路准备好,网络便向MS发呼叫建立证实,并给它分配专用业务信道TCH。至此,呼叫建立过程基本完成,MS等待B客户的证实信号。若MS作被叫,以PSTN的固定客户A呼叫GSM的移动客户B的呼叫建立过程,B客户号码为139HlH2H3ABCD。 A客户拨打B客户,拨MSISDN(0139HlH2H3ABCD)号码。本地交换机根据A客户所拨B客户号码中国内目的地代码(139)可以与GSM网的GMSC(GSM网入口交换机)间建立链路,并将B客户MSISDN号码传送给GMSC。GMSC分析此号码,根据HlH2H3ABCD,应用查询功能向B客户的HLR 发MSISDN号码,询问B客户漫游号码(MSRN)。 HLR将B客户MSISDN号码转换为客户识别码(IMSI),查询B客户目前所在的业务区MSC(如他已漫游到广州),向该区VLR发被叫的IMSI,请求VLR分配给被叫客户一个漫游号码MSRN,VLR 把分配给被叫客户的MSRN号码回送给HLR,由HLR发送给GMSC。GMSC有了MSRN,就可以把入局呼叫接到B客户所在的MSC(郑州-广州)。GMSC与MSC的连接可以是直达链路,也可由汇接

移动通信原理与系统(总结)

第一、二章 1、900 MHz 频段: 890~915 MHz (移动台发、基站收)—上行 935~960 MHz (基站发、移动台收)—下行 2、移动通信的工作方式:单工通信、双工通信、半双工通信 3、单工通信: (1)定义:通信双方电台交替地进行收信和发信。 (2)方式:根据通信双方是否使用相同的频率,单工制又分为同频单工和双频单工。 4、双工通信定义:通信双方均同时进行收发工作。即任一方讲话时,可以听到对方的话音。有时也叫全双工通信。 5、半双工通信:通信双方中,一方使用双频双工方式,即收发信机同时工作;另一方使用双频单工方式,即收发信机交替工作。 6、移动通信的分类方法: (1)按多址方式:频分多址(FDMA )、时分多址(TDMA )和码分多址(CDMA ) (2)按业务类型:电话网、数据网和综合业务网。 (3)按工作方式:同频单工、双频单工、双频双工和半双工。 7、三种基本电波的传播机制:反射、绕射和散射。 8、阴影衰落定义:移动无线通信信道传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成的电磁场阴影效应。阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的,又称为慢衰落。 9、多普勒频移公式:fd=v *cos α/λ v :移动速度 λ:波长 α:入射波与移动台移动方向之间的夹角。 v/λ=fm :最大多普勒频移 移动台朝向入射波方向运动,则多普勒频移为正(接收信号频率上升),反之若移动台背向入射波方向运动,则多普勒频移为负(接收信号频率下降)。 10、多径衰落信道的分类: (1)由于时间色散导致发送信号产生的平坦衰落和频率选择性衰落。 (2)根据发送信号与信道变化快慢程度的比较,也就是频率色散引起的信号失真,可将信道分为快衰落信道和慢衰落信道。 11、平坦衰落信道的条件可概括为:Bs<> 12、产生频率选择性衰落的条件:Bs>Bc;Ts< 13、信号经历快衰落的条件:Ts>Tc ;Bs>B D 15、衰落率定义:信号包络在单位时间内以正斜率通过中值电平的次数,即包络衰落的速率与发射频率,移台行进速度和方向以及多径传播的路径数有关。 16 v :——运动速度(km/h )f :——频率(MHz )A :——平均衰落(Hz ) 17、衰落深度:信号有效值与该次衰落的信号最小值的差值。 18、电平通过率定义:单位时间内信号包络以正斜率通过某一规定电平值R 的平均次数。描述衰落次数的统计规律。 深度衰落发生的次数较少,而浅度衰落发生得相当频繁。 19、平均电平通过率表达式: 其中f m :——最大多普勒频率 ρ=R/R min 其中Rmin= 为信号有效值,R 为规定电平 T τσ T τσ

移动通信系统的主要特点和关键技术

4G移动通信系统的主要特点和关键技术 1、引言 随着人们对移动通信系统的各种需求与日俱增,目前投入商用的2G、2.5G系统和部分投入商用的3G系统已经不能满足现代移动通信系统日益增长的高速多媒体数据业务,许多国家已经投入到对4G移动通信系统的研究和开发中。 本文将概要介绍4G移动通信系统的主要技术特点,并讨论4G系统中可能采用的有关关键技术。 2、4G移动通信系统的主要特点 与3G相比,4G移动通信系统的技术有许多超越之处,其特点主要有: (1)高速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2Mb/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20Mb/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100Mb/s。 (2)以数字宽带技术为主。在4G移动通信系统中,信号以毫米波为主要传输波段,蜂窝小区也会相应小很多,很大程度上提高用户容量,但同时也会引起系列技术上的难题。 (3)良好的兼容性。4G移动通信系统实现全球统一的标准,让所有移动通信运营商的用户享受共同的4G服务,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。 (4)较强的灵活性。4G移动通信系统采用智能技术使其能自适应地进行资源分配,能对通信过程中不断变化的业务流大小进行相应处理而满足通信要求,采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行信号的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。 (5)多类型用户共存。4G移动通信系统能根据动态的网络和变化的信道条件进行自适应处理,使低速与高速的用户以及各种各样的用户设备能够共存与互通,从而满足系统多类型用户的需求。 (6)多种业务的融合。4G移动通信系统支持更丰富的移动业务,包括高清晰度图像业务、会议电视、虚拟现实业务等,使用户在任何地方都可以获得任何所需的信息服务。将个人通信、信息系统、广播和娱乐等行业结合成一个整体,更加安全、方便地向用户提供更广泛的服务与应用。 (7)先进的技术应用。4G移动通信系统以几项突破性技术为基础,如:OFDM多址接入方式、智能天线和空时编码技术、无线链路增强技术、软件无线电技术、高效的调制解调技术、高性能的收发信机和多用户检测技术等。 (8)高度自组织、自适应的网络。4G移动通信系统是一个完全自治、自适应的网络,

移动通信原理与系统习题答案

1.1简述移动通信的特点: 答:①移动通信利用无线电波进行信息传输; ②移动通信在强干扰环境下工作; ③通信容量有限; ④通信系统复杂; ⑤对移动台的要求高。 1.2移动台主要受哪些干扰影响?哪些干扰是蜂窝系统所特有的? 答:①互调干扰; ②邻道干扰; ③同频干扰;(蜂窝系统所特有的) ④多址干扰。 1.3简述蜂窝式移动通信的发展历史,说明各代移动通信系统的特点。 答:第一代(1G)以模拟式蜂窝网为主要特征,是20世纪70年代末80年代初就开始商用的。其中最有代表性的是北美的AMPS(Advanced Mobile Phone System)、欧洲的TACS(Total Access Communication System)两大系统,另外还有北欧的NMT 及日本的HCMTS系统等。 从技术特色上看,1G以解决两个动态性中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第二重信道动态性。主要是措施是采用频分多址FDMA 方式实现对用户的动态寻址功能,并以蜂窝式网络结构和频率规划实现载频再用方式,达到扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在信道动态特性匹配上,适当采用了性能优良的模拟调频方式,并利用基站二重空间分集方式抵抗空间选择性衰落。 第二代(2G)以数字化为主要特征,构成数字式蜂窝移动通信系统,它于20世纪90年代初正式走向商用。其中最具有代表性的有欧洲的时分多址(TDMA)GSM(GSM原意为Group Special Mobile,1989年以后改为Global System for Mobile Communication)、北美的码分多址(CDMA)的IS-95 两大系统,另外还有日本的PDC 系统等。 从技术特色上看,它是以数字化为基础,较全面地考虑了信道与用户的二重动态特性及相应的匹配措施。主要的实现措施有:采用TDMA(GSM)、CDMA(IS-95)方式实现对用户的动态寻址功能,并以数字式蜂窝网络结构和频率(相位)规划实现载频(相位)再用方式,从而扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在对信道动态特性的匹配上采取了下面一系列措施: (1)采用抗干扰性能优良的数字式调制:GMSK(GSM)、QPSK(IS-95),性能优良的抗干扰纠错编码:卷积码(GSM、IS-95)、级联码(GSM); (2)采用功率控制技术抵抗慢衰落和远近效应,这对于CDMA方式的IS-95尤为重要; (3)采用自适应均衡(GSM)和Rake 接收(IS-95)抗频率选择性衰落与多径干扰; (4)采用信道交织编码,如采用帧间交织方式(GSM)和块交织方式(IS-95)抗时间选择性衰落。 第三代(3G)以多媒体业务为主要特征,它于本世纪初刚刚投入商业化运营。其中最具有代表性的有北美的CDMA2000、欧洲和日本的WCDMA及我国提出的TD-SCDMA三大系统,另外还有欧洲的DECT及北美的UMC-136。 从技术上看,3G 是在2G 系统适配信道与用户二重动态特性的基础上又引入了业务的动态性,即在3G 系统中,用户业务既可以是单一的语音、数据、图像,也可以是多媒体业务,且用户选择业务是随机的,这个是第三重动态性的引入使系统大大复杂化。所以第三代是在第二代数字化基础上的、以业务多媒体化为主要目标,全面考虑并完善对信道、用户二重动态特性匹配特性,并适当考虑到业务的动态性能,尽力采用相应措施予以实现的技术。其主要实现措施有: (1)继续采用第二代(2G)中所采用的所有行之有效的措施; (2)对CDMA 扩频方式应一分为二,一方面扩频提高了抗干扰性,提高了通信容量;另一方面由于扩频码互相关性能的不理想,使多址干扰、远近效应影响增大,并且对功率控制提出了更高要求等; (3)为了克服CDMA 中的多址干扰,在3G 系统中,上行链路建议采用多用户检测与智能天线技术;下行链路采用发端分集、空时编码技术; (4)为了实现与业务动态特性的匹配,3G 中采用了可实现对不同速率业务(不同扩频比)间仍具有正交性能的OVSF(可变扩频比正交码)多址码;

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