时间：2022-12-15 09:45:28
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回顾我国移动通信发展的历程是第一代移动通信制式较多，有美国的AMPS，英国的TACS，北欧、日本的制式等。我国科技人员分析对比根据国情选用了TACS系统，购买国外设备建设移动通信网，设备制造厂也与外国公司合作生产(装配)了部分系统设备和手机。研究部门也研制了部分设备，但由于种种原因，都没有成为气候。到了第二代，国际上主要是GSM、CDMA两种制式。在建立第二代移动通信网之前，我国分别在嘉兴、天津进行了GSM、CDM的试验，测试了各种性能。由于GSM标准成熟较早，我国开始选用了GSM系统，后来联通公司又引进了CDMA统，在第二代移动通信建设中我国制定了较为完整的技术体制和标准系列，为第二代移动通信网络的发展提供了有利条件。与此同时，设备制造商如华为、中兴等公司也参与标准的制定工作，这样他们就推进了产品的开发生产，使我国民族产业在国内外市场占有一些比例。在制定第三代移动通信的标准时我国的相关领导和广大技术人员，明确认识到这是改变我国在移动通信业局面的重要机遇，组织相关技术人员积极参加3G标准制定工作，成立了IMT-2000RTT(无线传输技术)评估组，并先后向国际标准组织提出了具有自主知识产权的TD-SCDMA和LAS-CDMA。TD-SCDMA已成为国际上3G的三大主流标准之一，LAS-CDMA也成为3G国际标准组织的后备标准。设备制造厂商在积极参加标准制定的同时，努力开发产品，取得较好进展。尤其是中兴、华为开发的产品不仅在国内可以提供运营商使用，而且在国外也占有一定位置。
3G改变中国通信格局
关于3G的发展，三年前我国政府部门已确定了“冷静、稳妥、科学、求实”和“积极跟进，先行试验，培育市场，支持发展”的3G及3G产业发展的基本方针与原则。信息产业部于2002年出台了中国第三代移动通信系统的频率规划，时分双工获得了55+100=155MHz的频谱，FDD获得了120+60+(170)=180～C350MHz的频谱。这充分体现了我国政府对具有自主知识产权的时分双工标准体制的重视与支持。
根据政府确定的基本方针与原则，2001年6月22日信息产业部成立3G技术试验专家组(3GTEG)，负责实施3G技术试验，专家组由来自国内的运营、设备制造和科研院校的专家组成。信息产业部六个司局组成3G领导小组。试验工作分两个阶段进行：第一阶段，在MTNet(移动通信实验网)进行；第二阶段，在运营商网络和MTNet进行。截止2003年底，已对WCDMA，TD-SCDMA，2GHzCDMA20001x完成了第一阶段试验工作，结论是系统基本成熟，终端尚存在一定问题需要改进。2004年进行第二阶段试验。
国际电联ITU-R在1985年，就开始研究第三代移动通信的技术和标准。其目标是统一全球移动通信标准和频段，实现全球漫游，提高移动通信的频谱利用率及数据传输速率，满足多媒体业务的需求。1998年，国际电联ITU向全世界征集第三代移动通信世界标准草案，共征集了来自美、欧、中、日、韩等国家和地区的16种3GRTT(第三代移动通信无线传输技术)标准提案。在提案评审和筛选过程中，国际电联根据对3G标准的要求，对3G标准提案进行了长达两年的评估、仿真、融合、关键参数的确定工作，通过了包括中国提案在内的5个无线传输的技术规范。目前，国际上共认的3G主流标准有3个，分别是欧洲阵营的WCDMA、美国高通的CDMA2000和中国大唐的TD-SCDMA。
三种标准一经确定，就展开激烈的争夺战。这三种技术标准都各有自己的特点。作为中国大唐设计的TD-SCDMA标准，具有多项明显优势的特色技术。采用TDD模式，收发使用同一频段的不同时隙，加之采用1.28Mb／s的低码片速率，只需占用单一的1.6M频带宽度，就可传送2Mb／s的数据业务。该标准是目前世界上唯一采用智能天线的第三代移动通信系统。智能天线的采用，可有效的提高天线的增益。它特别适合于用户密度较高的城市及近郊地区，非常适用于中国国情。
2004年下半年至2005年，将是决定中国3G商用启动的重要时期。随着3G商用的日益临近，国内几大运营商首先应考虑如何针对自己既有的固定和移动网络与核心网络平台、核心业务能力，在取得3G运营执照后能按NGN演进发展的思路，拿出快速应对3G或3G演进发展业务及所谓全业务竞争的有效务实对策，并以市场需求驱动为导向，通过细分市场开发对用户更有吸引力的应用。一旦发放新牌照，市场格局必将重新划分，几大运营商的竞争将更为激烈，同时，必会因建设新网络而掀起新的投资，设备制造商将成为最大的受益者。一旦3G启动，整个通信行业的产业链会高速旋转起来，我国通信设备制造业将由此实现第三次突破。
随着中国电信基础设施继续升级，工业总产值的持续增长和走向全球的生产力水平，中国国内ICT产业将在未来五年的强大。任何一家公司都不能忽视中国。其巨大的经济进步和它拥有的世界上的影响，几乎使每一个IT供应商必须有一个中国的战略。然而，尽管许多IT产品在中国的消费额度在全世界名列前茅，但是在企业的IT市场方面却是一个不同的故事。在外部有一种警告说“中国的IT市场可能比你的想象要小的多”。软件先进程度越高，就越难在中国销售。几乎没有任何组织使用先进的商业智能工具或知识管理系统。对于许多拥有先进的软件或IT服务的供应商，中国目前只是一个潜在市场。
信息和通信技术的市场发展趋势
有一个问题是必须研究的，那就是中国是否真正朝着实现全球ICT超级大国的地位前进，或者中国在外部的冲击下信息和通信技术产业支离破碎，只拥有有限的全球市场渗透能力。据有关资料显示，中国在整个企业的IT支出方面是亚太地区（日本除外）最大的市场。中国IT企业五年复合年均增长率（CAGR）达6.2％，在2009年达到850亿美元。中国正在寻求成为全球ICT超级大国。根据普查，中国拥有超过1.2亿广播听众和12亿电视观众。拥有广播电台1913座（市级广播电台282座），电视台314座。全国最大的电视台-中央电视台，拥有14个频道，包括英语和国际频道。这些渠道的收入估计在100亿美元。使用宽带，媒体和娱乐供应商在中国的机会是惊人的。中国正在迅速进行全数字化的过渡和技术检修，以支持数字内容分发。截至2006年底，已完成国家数字地面广播标准。国家广电总局计划将所有的电视广播转向数字化，并预计到2015年停止模拟传输。在制定和实施中国的ICT产业政策方面，教育、研究机构、实验室和相关政府部门正在发挥关键作用。中国必须继续深化改革方案，在转化、研发方面，培养和奖励创新创优以及国际合作。随着政府政策的正确组合，继续在研发和教育的高层次的投资和卓越的管理，中国有望在10年内成为全球信息和通信技术强国。
电信和IT服务
中国许多公司根据其在中国市场的实力，在第二次浪潮中试图建立和扩大其国际影响力。一批新兴的中国电信供应商有良好的品牌声誉和客户，并具有同样的优势，他们可以使用廉价的劳动力和生产资源，同时他们也享有同样的快速增长的国内市场，他们有机会来维持收入和积累经验。譬如华为，中兴通讯，他们已经获得了在全球电信市场的立足点。虽然中国的ADSL服务，仍然有一段路要走，但在其发展的过程中存在大量的商业机会。目前中国在这个方面已经取得很大的进步，在宽带接入领域获得了价格低，存取速度快的优势。跨国公司正在以相当快的速度扩大在中国的运作，正因为如此，他们在中国的联网要求也日新月异。在过去，中国得到可靠的国际连接就足够了。但在未来，随着各种公司业务在中国广泛推开，在小城市和偏远地区的国内连接的需求将变得更加重要。在业务流程的增长及IT服务方面，中国是一个新兴市场，并在这一领域拥有两个重要方面：第一中国拥有一个大的国内市场，以新的企业业务流程的买家和IT服务的大集团为代表，第二中国以低成本劳动力作为全球采购战略的一个组成部分。强调中国在业务流程和IT服务方面的巨大市场潜力，是它提供了很多选择，譬如IT服务，给IT服务提供商提供了新的市场。
关键词：第四代移动通信（4G）；正交频分复用；多模式终端
一、引言
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、集成电路和计算机技术的发展，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，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，移动通信的发展大致经历了几个发展阶段：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、活动范围受限的问题。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第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。现在用的大多是第二代技术，第三代技术还不太成功，但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统（4G）标准比第三代具有更多的功能。
二、4G移动通信简介
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第三代标准拥有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的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（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征：
（一）通信速度更快
由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估，第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s，最高可以达到100Mbit/s。
（二）网络频谱更宽
要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度，通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究，每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网络的20倍。
（三）多种业务的完整融合
个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体，满足用户的各种需求。4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全，面向不同用户要求，更富有个性化。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破，可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端。
（四）智能性能更高
第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如，4G手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。
（五）兼容性能更平滑
要使4G通信尽快地被人们接受，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G、3G平稳过渡等特点。
（六）实现更高质量的多媒体通信
4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等，大量信息透过宽频的信道传送出去，为此4G也称为“多媒体移动通信”。
（七）通信费用更加便宜
由于4G通信不仅解决了与3G的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，而且4G通信引入了许多尖端通信技术，因此，相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易、迅速得多。同时在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运营成本。
三、4G移动通信的接入系统
4G移动通信接入系统的显著特点是，智能化多模式终端（multi-modeterminal）基于公共平台，通过各种接技术，在各种网络系统（平台）之间实现无缝连接和协作。在4G移动通信中，各种专门的接入系统都基于一个公共平台，相互协作，以最优化的方式工作，来满足不同用户的通信需求。当多模式终端接入系统时，网络会自适应分配频带、给出最优化路由，以达到最佳通信效果。目前，4G移动通信的主要接入技术有：无线蜂窝移动通信系统（例如2G、3G）；无绳系统（如DECT）；短距离连接系统（如蓝牙）；WLAN系统；固定无线接入系统；卫星系统；平流层通信（STS）；广播电视接入系统（如DAB、DVB-T、CATV）。随着技术发展和市场需求变化，新的接入技术将不断出现。
不同类型的接入技术针对不同业务而设计，因此，我们根据接入技术的适用领域、移动小区半径和工作环境，对接入技术进行分层。
分配层：主要由平流层通信、卫星通信和广播电视通信组成，服务范围覆盖面积大。
蜂窝层：主要由2G、3G通信系统组成，服务范围覆盖面积较大。
热点小区层：主要由WLAN网络组成，服务范围集中在校园、社区、会议中心等，移动通信能力很有限。
个人网络层：主要应用于家庭、办公室等场所，服务范围覆盖面积很小。移动通信能力有限，但可通过网络接入系统连接其他网络层。
固定网络层：主要指双绞线、同轴电缆、光纤组成的固定通信系统。
网络接入系统在整个移动网络中处于十分重要。未来的接入系统将主要在以下三个方面进行技术革新和突破：为最大限度开发利用有限的频率资源，在接入系统的物理层，优化调制、信道编码和信号传输技术，提高信号处理算法、信号检测和数据压缩技术，并在频谱共享和新型天线方面做进一步研究。为提高网络性能，在接入系统的高层协议方面，研究网络自我优化和自动重构技术，动态频谱分配和资源分配技术，网络管理和不同接入系统间协作。提高和扩展IP技术在移动网络中的应用；加强软件无线电技术；优化无线电传输技术，如支持实时和非实时业务、无缝连接和网络安全。
四、4G移动通信系统中的关键技术
（一）定位技术
定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。在4G移动通信系统中，移动终端可能在不同系统（平台）间进行移动通信。因此，对移动终端的定位和跟踪，是实现移动终端在不同系统（平台）间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。
（二）切换技术
切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中，切换技术的适用范围更为广泛，并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。
（三）软件无线电技术
在4G移动通信系统中，软件将会变得非常繁杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端，利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软件系统，以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此，应用软件无线电技术，一个移动终端，就可以实现在不同系统和平台之间，畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。
（四）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，能满足数据中心、移动IP网络的性能要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。
（五）交互干扰抑制和多用户识别
待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分，它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统，消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰，确保接收机的高质量接收信号。这种组合将满足更大用户容量的需求，还能增加覆盖范围。交互干扰抑制和多用户识别两种技术的组合将大大减少网络基础设施的部署，确保业务质量的改善。
（六）新的调制和信号传输技术
在高频段进行高速移动通信，将面临严重的选频衰落（frequency-selectivefading）。为提高信号性能，研究和发展智能调制和解调技术，来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术（OFDM）、自适应均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake扩频接收、跳频、FEC（如AQR和Turbo编码）等技术，来获取更好的信号能量噪声比。
五、OFDM技术在4G中的应用
若以技术层面来看，第三代移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，第四代移动通信系统技术则以正交频分复用（OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer，OFDM）最受瞩目，特别是有不少专家学者针对OFDM技术在移动通信技术上的应用，提出相关的理论基础。例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，都将在未来采用OFDM技术，而第四代移动通信系统则计划以OFDM为核心技术，提供增值服务。
在时代交替之际，旧有系统之整合与升级是产业关心的话题，目前大家谈的是GSM如何升级到第三代移动通信系统；而未来则是CDMA如何与OFDM技术相结合。可以预计，CDMA绝对不会在第四代移动通信系统中消失，而是成为其应用技术的一部份，或许未来也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生，前文所提到的数字音讯广播，其实它真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术，同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM为核心技术的第四代移动通信系统，也将会结合两项技术的优点，一部份将是以CDMA的延伸技术。
六、结束语
对于现在的人来说，未来的4G通信的确显得很神秘，不少人都认为第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，4G的发展还将面临极大的市场压力。有专家预测，在10年以后，2G的多媒体服务将进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那时，整个行业正在消化吸收第三代技术，对于4G技术的接受还需要一个逐步过渡的过程。
因此，在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，使移动通信从3G逐步向4G过渡。
参考文献：
1、谢显忠等.基于TDD的第四代移动通信技术[M].电子工业出版社,2005.
关键词第三代移动通信系统码分多址IMT-2000
1引言
第三代移动通信系统是指能够满足国际电联提出的IMT-2000/FPLMTS系统要求的新一代移动通信系统。国际电联于1995年提出了IMT-2000/FPLMTS的评估标准,对未来蜂窝移动通信系统提出了较详细的要求。
IMT-2000系统的基本特征有以下几点:
球范围设计的高度兼容性;
MT-2000中的业务与固定网络的业务兼容;
质量;
机体积很小,具有全球漫游能力;
用的频谱为
885MHz~2025MHz,2110MHz~2200MHz(共230MHz)
1980MHz~2010MHz,2170MHz~2200MHz(限于卫星使用)
动终端可以连接地面网和卫星网,可移动使用也可固定使用;
线接口的类型应尽可能得少,而且具有高度的兼容性。
从而可以看出未来的第三代移动通信系统要具有很好的网络兼容性,用户终端可在全球范围内几个不同的系统间实现漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务,这就对无线接口提出了较高的要求。ITU已对IMT-2000的测试环境提出了具体要求,给出了表征IMT-2000系统的最低限度的参数,包括:支持的数据率范围,误码率要求,单向的时延要求,激活因子和业务量模型。
根据ITU的要求,目前各大电信公司联盟均已提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要以日本DoCoMo公司为首提出的W-CDMA;美国Lucent、Motorola等公司提出的CdmaOne;欧洲西门子、阿尔卡特等公司提出的TD-CDMA。总体来说,在第三代移动通信系统中采用CDMA技术已达成共识,但各自实现方案还有较大差别,下面分别介绍并比较。
2三种方案的特点
(1)W-CDMA系统
由于欧洲的GSM系统已经在数字移动通信市场中占据了很大的份额,美国的窄带CDMA系统(IS-95)也正在迅速赶上来,而日本的第二代数字移动通信系统PDC仅限于国内使用,无法推广到其它国家,所以日本很早就开始从事第三代移动通信系统的开发工作,分别提出了基于TDMA(时分多址)和基于CDMA(码分多址)的第三代移动通信系统,希望在未来的市场中占据有利地位,尤其以DoCoMo公司(NTT)的W-CDMA系统最有竞争力,目前DoCoMo公司正在同爱立信、Motorola、Lucent,以及其它厂家合作,努力完善系统,争取在1998年完成样机,1999年进行商业试验。
W-CDMA系统无线接口的基本参数为
扩频方式:可变扩频比(4~256)的直接扩频;
载波扩频速率:4.096Mchip/s;
每载波带宽:5MHz(可扩展为10MHz/20MHz);
载波速率:16kbit/s~256kbit/s
帧长度:10ms;
时隙长度(功率控制组):0.625ms;
调制方式:QPSK
功率控制:开环+自适应闭环方式(功控速率1.6kbit/s)
W-CDMA系统中采用导频符号相干RAKE接收机技术,解决了反向信道的容量限制问题,每个无线帧长度为10ms,分成16个时隙(timeslot),每个时隙长度为0.625ms,在每个时隙的前部插入全“1”或全“0”的导频符号进行信道参数估计,这种方法在其它系统的调制中也有采用的,但W-CDMA系统将从导频符号得到的衰落信道的振幅和相位信息,作为RAKE接收机最大比值合并的加权系数,取得了很好的效果。
与IS-95不同,W-CDMA系统不采用GPS精确定时方式,不同基站间不采用精确定时,优点是摆脱了美国GPS系统的控制,可采用较为自由的信道管理方式。缺点是需要快速实现小区搜索。
自适应阵列天线技术可以增加系统容量,而干扰消除技术可以减少高速率用户对系统造成的干扰。虽然这两种技术在实际应用中还有许多问题尚未解决,但日本正努力在W-CDMA系统中采用这两项技术。自适应阵列天线技术已经有很多文章论述过,这里不再介绍。干扰消除技术实际上是多用户检测技术的一种实现方式。采用2~3级干扰消除器,容量可增加30%。
另外,W-CDMA系统采用了精确的功率控制,即采用基于SIR(信噪比)的开环+闭环的功率控制方式,在业务信道帧中插入功率控制比特,插入速率1.6kbit/s,比IS-95的功控速率增加一倍,可以跟踪一般的快衰落过程。
(2)CdmaOne系统
CdmaOne是Lucent、Motorola、Nortel、Qualcomm和三星联合提出的第三代移动通信系统方案,是从IS-95和IS-41的标准发展而来,因此它与AMPS、DAMPS和IS-95均有较好的兼容性。同时,又由于它采用了一些新技术,使其能完全满足第三代移动通信系统即IMT-2000/FPLMTS的要求,其无线接口参数如下:
载波带宽:5MHz(可扩展为10/20MHz)
扩频方式:采取直接扩频或多载波扩频;
扩频速率:3.6864Mchip/s;
扩频码长度:可根据无线环境和数据速率而变化;
帧长度:20ms;
时隙长度(功率控制组):1.25ms;
调制方式:下行QPSK,上行BPSK;
功率控制:开环+闭环方式(功控速率800bit/s)。
CdmaOne扇区内采用连续导频信道广播,能提供独立于传输速率的功控、定时和相位纠正,能以较小的复杂度提供基站的快速捕获和邻近基站的快速搜索。与IS-95相同的短码结构加上Walsh函数使信道之间正交,高速(800bit/s)前向链路功控使前向链路平均发射功率最小化。
调制方式采取多载波方式和直扩方式。这两种方式有相同的信息传送率和实现复杂度。多载波CDMA链路在5MHz带宽内有3个1.25MHzCDMA载波,10MHz带宽则有10个1.25MHz载波。多载波CDMA前向链路信号与IS-95前向链路信号正交,编码后的信息符号同时在多个CDMA载波上传送,由此带来的频域分集等效于将信号扩展到整个带宽。导频信号在IS-95与多载波业务信道重叠时可以共享,在相同的频段允许前向链路容量在IS-95和宽带用户之间动态共享,继续支持低成本/低功耗的IS-95手机用于话音和低速数据业务。
直接扩频链路扩频速率为3.6864Mchip/s,采用256位的Walsh码。Walsh码的长度可根据无线环境和数据速率而变化,在信道速率为9.6kbit/s或者14.4kbit/s时采用256位Walsh码;快速移动的用户可限制Walsh码长大于等于16位;用户在无线信道情况较好时,可采用4位的Walsh码以实现最高的数据速率。
(3)TD-CDMA
UMTS是ETSI针对第三代移动通信系统IMT-2000提出的解决方案,目前又分为2个子方案即由德国的kaiserslautern大学、西门子公司、阿尔卡特公司提出并得到GSM网络运营者支持的TD-CDMA系统和由NTTDoCoMo、爱立信公司、诺基亚公司提出的W-CDMA系统。
TD-CDMA可以单独运营以满足ETSI/UMTS和ITU/IMT-2000的要求也可双模工作向后兼容GSM900和DCS1800,使第二代GSM900、DCS1800系统可以平滑过渡至IMT-2000,从而可以利用现有的GSM网络设备,节约了投资,其无线接口参数如下:
每载波带宽:1.6MHz;
每载波时隙数:8slot;
帧长度:4.615ms;
时隙长度:577μs;
单位时隙信道数:8个;
单位时隙传信率:8/16kbit/s;
特征码扩频码长度:16bit;
单位载波信道数:64个。
从TD-CDMA的接入方式可以看出其兼有TDMA和CDMA的特点,是以TDMA为基本框架在每个时隙传送具有正交特征码的多用户信号,好处是能利用TDMA、CDMA的优点并克服各自的缺点且与GSM有较好的兼容性。TDMA的优势是已经通过了大量用户的试验和有全球最大的用户数;而CDMA的优势是可灵活提供可变速率业务和多径分集能力。单位载波信道数的增加所带来的好处是对于同样的小区用户数而言,收发信机个数降低,最多可达8倍,从而可降低基站设备的投资。
TD-CDMA中的扩频调制不同于DS-CDMA,它具有很强的适应性,既可适应于GSM中所采用的QPSK/GMSK方式,又可适应于多载波CDMA和脉冲压缩(PulseCompression)CDMA,从而确保了对GSM系统的兼容性和对新技术的开放性。
由于TD-CDMA系统接入方式的特殊性,从时域上已大幅度降低了多址干扰,加上小区复用系数为3,又从空间上隔离了部分多址干扰,仅考虑上述2项就比直扩CDMA要优越。另外,由于TD-CDMA用户数少,每时隙最多为8个信道,共有16个特征码字表示的信道,多用户信号是同步的,从而决定了联合检测(即多用户检测)容易实现,且可进行最大似然检测以达到多用户检测的性能极限,大大降低了多址干扰。而在直扩CDMA中(如IS-95),由于反向信道异步和用户数多的特点使得多用户检测难以实现。
3三种方案的性能比较
这三种方案都是根据ITU的IMT-2000系统框架要求,结合原有的系统及近几年移动通信领域的新技术,能够在2000年左右推出商用的移动多媒体通信系统。下面我们从几方面比较一下这三种方案。
(1)利用CDMA技术的程度
CDMA技术主要有以下几个优点:小区复用系数为1,利用多径能力,可变扩频增益,多用户检测,软切换,软容量。TD-CDMA、W-CDMA、CdmaOne对CDMA技术的利用程度各不相同,如表1所示。总的来说,TD-CDMA较差,这是因为TD-CDMA系统要与GSM系统兼容,小区复用系数为3,降低了频谱利用率,并且因为扩频带宽只有1.6MHz,所以并不能充分利用多径,降低了系统效率,并且软切换和软容量能力实现起来很困难,但因为每个时隙内最多只有8个用户,所以采用联合检测相对来说要容易一些,对干扰抵消能力强。
表1三种方案的比较W-CDMACdmaOneTD-CDMA
小区复用系数113
利用多径能力好好差
软切换好好困难
扩频增益4~2564~25616
多用户检测困难困难容易
软容量可以实现可以实现无法实现
(2)同步方式,功率控制和支持高速业务能力
目前商用的CDMA系统(IS-95),采用64位Walsh正交扩频码序列,反向信道采取非相干接收方式,成为限制系统容量的主要问题,所以在第三代系统中反向链路普遍采用相干接收方式。W-CDMA系统采用内插导频符号辅助相干接收技术,两者具体性能目前还较难比较,涉及到接收机的结构及实际环境限制,但前者在车辆移动速度较快时,会跟踪不上快衰落变化,性能恶化。另外,CdmaOne系统需要GPS精确定时,小区间要保持同步,对定时系统要求较高;而W-CDMA和TD-CDMA系统则不需要小区间的同步,可适应环境的变化,可在室外、室内、甚至地铁中使用。TD-CDMA系统继承了GSM900和DCS1800正反向信息同步的特点,从而克服了反向信道限制容量的瓶颈效应,而同步意味着正反向信道均可采用正交码,从而克服了远近效应,降低了对功率控制的要求。
CdmaOne系统采用与IS-95系统相同的开环加闭环功率控制方式,功控速率为800bit/s,W-CDMA系统采用开环加自适应闭环功控方式,功控速率增加到1600bit/s,效果有较大提高,可以抵消一般快衰落的影响。TD-CDMA采用了联合检测进一步消除了多用户干扰,使得上行链路用户之间功率相差很大时仍能有效地解调信息即克服了远近效应,带来的好处是为了克服瑞利衰落(快衰落)的快速功率控制不是必须的,而消除对数正态衰落(慢衰落)的慢速功率控制仍有必要,其目的是为了节约功率、延长移动台的电池使用寿命和提高业务质量。由于对抗快衰落的能力较强,TD-CDMA可以支持高达每小时500km的移动体的通信,这在现代移动通信中是至关重要的。而直扩CDMA对于高速移动通信的支持能力较差。
W-CDMA系统在5MHz带宽中可提供16kbit/s、32kbit/s、64kbit/s、128kbit/s等多个传输速率。当信息速率超过128kbit/s时,W-CDMA系统可分配多个码分信道给用户进行复用,采用并行传送方式可提供384kbit/s(128kbit/s×3),并且可容易地实现室内2Mbit/s的信息传送。CdmaOne系统可通过多载波传送或复用码信道,实现较高速率的信息传送。TD-CDMA提供综合业务是通过无线电资源的复用,可采用在每个时隙内的多码传输和时隙合并方式,为了达到2Mbit/s的峰值速率需采用16进制的QAM调制方式,当移动台的传信率较高时需要较高的发射功率,又因为采用与GSM系统相同的TDMA时隙分配方式,所以无法充分利用系统资源,造成浪费。
(3)与已有系统的兼容性
CdmaOne系统将IS-95从一个话音、低速数据系统改进为一个无线多媒体系统,使之能提供基本满足IMT-2000要求的容量和服务,优化了话音和数据业务,能支持高速率的电路和分组业务,提供平滑地向后兼容性(与IS-95),其网络结构和软件均从IS-95系统发展而来,N×1.25MHz信道带宽与IS-95已经使用的频带兼容。TD-CDMA系统与GSM有相同的帧长度和时隙长度,将GSM或DCS1800的网络作相应扩充,即可实现与TD-CDMA系统的兼容,在与公网的接口上则向ATM过渡,提高了市场竞争能力。W-CDMA系统,与第二代及在第二代基础上开发的PCS及PCN系统不兼容,需要单独的基站和移动台子系统,需要全面安装系统设备,所以初期投资要大一些。
4未来的发展趋势
ITU为IMT-2000/FPLMTS系统提出的时间表是:1998年底完成无线传输技术的选择,1999年完成标准的制定,2000年以后开始商用。现在以日本、欧洲和美国电信公司为主的联盟已分别提出了各自的第三代移动通信系统,决定最终结果的不仅是技术的先进,还有成本、系统的复杂性和市场需求,具体如下:(1)市场需求。IMT-2000商用系统将在2000年左右推出,会在以后十年内逐渐占领市场,所以要研究今后几年人们对移动通信业务需求,IMT-2000应能够提供那些业务。(2)成本和系统复杂性。成本取决于系统本身的投入,及与已有系统设备的兼容性。从初期投入来分析,W-CDMA系统采用了一些新技术,要设计全新的基站和移动台,及整个网络结构,所以投入要大一些。(3)技术先进性。运营商希望以较少的基站覆盖较大的区域,并且提高系统容量。从整体的性能来衡量,W-CDMA因为设计比较超前,可提供更多的业务、较大的系统容量而具有相当大的竞争力,TD-CDMA系统因为其本身的缺陷,无法充分发挥CDMA技术的优势。
由于目前的移动运营商已在现有的第二代移动通信系统中投入了大量资金,因此必然希望将自己目前的系统平滑过渡到第三代系统;另外,欧、日、美电信公司都希望在未来的第三代移动通信系统市场中占有较大份额,都不会轻易放弃自己的方案。因此,国际电联很难最终形成一个统一的第三代移动通信标准,极有可能几种方案共存。
5结束语
随着科技的发展，光纤种类越来越多，在这里我们只讨论信息传输地波导，是利用高纯度的石英精工制做而成的细小光纤，一般使用的光纤分三种基本的类型，主要有：突变型地多模光纤、渐变型地多模光纤以及单模地光纤这三种。突变型地多模光纤地纤芯直径一般多为50—80um。光线是以折线的形状沿着纤芯的中心轴地方向传输，其特点就是得到的信号畸会变大。渐变型地多模光纤纤芯直径一般为20~50微米，光信号是以正弦形状传播，它的特点就是信号畸会变小。单模地光纤的纤芯直径一般只有8-10微米，光信号是直线形状传播的，它的光信号畸变是很小的。而为了调整信号工作波长或着改善其色散的特性，还可以设计特种的单模光纤，其中常用的方法有三种：三角形芯光纤、双层光纤和椭圆芯形光纤。双层光纤的分布像W形，因此又被称为W型光纤。这种光纤它有两个包层，其中内包层的直径为20微米，适当的选取光纤纤芯，外包层以及内包层折射率分别为a1、a2、a3，调整a值，可以得到在1.3~1.6微米间光色散变化是非常小的色散光纤。三角芯形光纤其折射率的分布成三角形，是一改进的色散为光纤的，三角芯形光纤在1.55微米有微量的色散。椭圆芯形光纤其折射率的分布成椭圆形，椭圆芯形光纤具备强双折射的特性。椭圆芯形光纤双折射特性能力能使光保持原有的偏振状态。这些特征都不尽相同的光纤光芯，他们的用途也都不尽相同。
2光纤通信中的测试方法的原理及其存在的局限性
如今的光纤通信高薪技术是从光通信中拓展出来的，它已经变成了现代通信几个主要的支柱之一。这个光纤通信是通过光波当做信息传递载体，是以光纤纤体作传输媒介的新型通信方式。通信传输容量大，并且传输距离远，损耗非常小。不但中继距离长，而且抗电磁干扰性能好，还有保密性能好等诸多优点。光纤通信的应用领域范围很广泛，主要包含通信网还有因特网中的计算机运用的局域网以及广域网等。如今在光纤通信被广泛应用的大环境下，对光纤材质等各方面的研究也显得越来越重要。从国外的某些公司提出来的使用光纤进行远程测试的方案中发现，想把光纤的监测成本降低的同时，还要能反映出光缆接近九成以上的，那么就要将一根光缆中两到三条的单独光纤作为监测检验的光纤才行。依靠这个理论发展而来的检测系统有以下两个类别，如下。第一代检测系统：这套系统的构成中含有一台OTDR设备、一个可控制多个链接条路的公用OTDR开关，还有一台控制全部设备的终端电脑。在正常的情况下，可以使用一般的电话网络调制解调器的控制器来管理使用OTDR，这种方法是通过自动性质的周期性测量来分析故障的，从而进行检测故障或者是特性特点，这种方法的不足之处是缺乏实时性，不能及时检查到故障的发生，而对于系统来说，要不停地进行OTDR设备的启动和开关的操作，这样一直下去会严重地缩减机器的使用寿命。第二代检测系统：这个第二代系统的硬件组成成分和第一代是基本相同的，它们的主要区别就在于软件的组成部分和在线的相关光纤测试工作。在这个系统进行测试时，使用的是将必要的中心遥控检测与必要的周期性质的循环检测相结合的办法。而在其他的时间，OTDR的检测设备和光开关是不会有启动等相关操作的，若在某一根光缆检验报告中没有检测纤的相关报告，那么它就会使操控光开关把这条监测纤的检测光路开启，若是出现故障，则会由WDM技术将链路的损耗增加。光缆检验测试网这一光传输的初期开发而生的应用系统仍然存在着一些缺陷：光缆监验测试网检测的准确度以及光的中继长度还与OTDR的动态大小范围相关；检测系统能够测验到光缆的故障之处，但对光纤的特性和优劣性无法进行检测。因为光缆的故障原因并非都是由光缆的阻断造成的，其中的外力作用也是不可小觑的，还有的就是光缆的续借更是一个再重要不过的原因，这也就是为什么系统的检测并不能完全的发挥作用，我们可以发现：光纤的研究过程历经阶跃多模光纤、梯度多模光纤以及单模光纤这三个阶段，而其带宽的范围也从几十MHZ发展到几百GHZ。对于检测系统的研发与建设，为了系统传输的容量和距离的提升，将无人中继站的数量减少，检测系统扩充了大量的SDH系统，其波长为1550nm、中继距离为80KM。在ITU-T给出的设计草案中，并没有给出使用远程光纤进行检测的建议，因为没有标准系统软件的支持也没有用户接口和进行硬件测量的通道；但是在CCITT给出的设计草案中，他们提出了电信管理网络这一新概念，其中包含了人性化的管理、维护、计算、配置和安全这五个功能系统领域。
3光纤通信中的新测试技术
3.1建立于OTDR基础的光纤测试技术
基于OTDR系统的光纤测验技术的原理是将测试光纤里面向后的散射对光的消耗来进行测试的技术手段，是国际上最早被研发出来的测验手段，同样也是最快发展到商务行业领域的。经过二十几年的发展，在原有的基础上，根据光纤通信在现阶段发展中的新要求，这种测验技术在性能和功能上都有了很大的进步：（1）单模光纤的波长是从1310微米以及1550微米开始，逐渐地向其他的波长延伸，从而获得了更多的波长，例如说，全波光纤其低水峰的广播性质而配置的1400微米波长，为L波段和U波段光纤专属配置了1625微米的波长。（2）可以同时对多根光纤进行测验，其硬件搭配为OTDR原有的配件以及光开关。（3）并且配备了比较强大的数据存储的功能，在这种情况下检测系统就可实现全自动乃至一键式的测验了，其过程时间也将由原来的30s以上骤减至ns级。（4）该检测系统对目标的功能进行了一定的拓展开发，重点方向落在了开发偏振OTDR系统即POT-DR系统之上，其基本原理是在光纤的检测端口上装配好需要的原件后，利用可调波长的光源，就可分析出光纤长度上PMD具体的分布情况了。
3.2对多模光纤中差分模延迟光纤的检测技术
近几年来，10GB/s的以太网中，多模光纤和垂直腔面的发射激光器在注入到光纤的检测中后的检测结果不是很理想，原因是它并不能准确地测试出VCSEL系统在实际工作中的带宽以及性能，而这之前若使用LED则不会出现这些问题，VCSEL在工作时，辐射比较小，因此在其实际的应用中和检测的条件之间还是存在着一定的偏差，因此为了改善这种情况的发生，DMD系统的检测能加以完善，更改其检测的条件是：使用单模尾纤，MFD是5m，并且光脉冲的宽度为0.5ns，光测验的响应带宽将会大于5GHz，光纤各端面扫描的定位精度将会小于0.5m。检测的原理是：将单模尾纤中的输出光纤在被测试的多模光纤端面上进行径向的逐点分析扫描，扫描过后进行注入操作，然后在输出端可进行逐个测量，但要注意的是，在逐点注入的时候会对应到不同的模式中，所以测量时的延时误差也要对应到相应的正确模式。
3.3网络检测技术
由于光纤传输的信息具有带宽的优势，所有光纤系统作主干网的通信网近几年发展迅猛，全世界越来越多的企业建立并积极升级了以局域网为中心的计算机通信网络，在局域网中又以以太网占据大多数。因此用于以太网、令牌网、千兆以太网和ATM系统等网络检测设备也因此在不断的产生。在通信网络研制开发、工程安装和日常运行过程中的维护检测中都会使用到网络检测仪。而比较常用的网络检测仪包括局域网检测仪、广域网检测仪和一些协议分析仪。这些检测仪器都能够对光纤通信进行准确而有效的监测和管理，它可以检测通信网络中各处节点的流量数据情况，也可以对各种网络设备。例如：路由器、工作站、交换机等的性能进行检测。经常能用到的协议分析仪和其他设备的性能监测仪大多都是输入/输出型的器件，而在进行实际检测时这些仪器也并不会影响到通信网络的流量情况。仅仅会对所需要的数据进行监测和捕获的分析。对于光纤主干网络的性能进行测量的内容，主要包括数据的速率、数据误码的条件、通信链路的利用率等内容。在网络测试的仪器中有数据滤波器，它可以用来检测一些具有特殊命令并可以进行响应，同时也提供可选择触发条件，可以避免在高速的运行状态下，磁盘上会存储太多无用数据。目前的网络测试仪正向着多功能、智能化、小型化发展，以方便在现场施工及日常维护中更加地容易使用。
4光纤测试方法的发展趋势
现在用到远程的光纤测试系统其测试设备主要为OTDR原有设备，和电信管理的网络不能做到兼容，由此看来，光纤的检测系统一方面要朝着和TMN兼容方向发展，同时还要增设功率计以及错误比特检测仪等仪器，并且要增加定时或持续测量、故障的定位、参数的传输、自动报警等基本拓展功能，这样才能比较好地弥补检测系统中的缺点。
5结语
论文摘要：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几大趋势：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。这正是第四代（4G）移动通信技术发展的方向和目标。
一、引言
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
成电路和计算机技术的发展，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，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，移动通信的发展大致经历了几个发展阶段：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、活动范围受限的问题。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第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。现在用的大多是第二代技术，第三代技术还不太成功，但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统（4G）标准比第三代具有更多的功能。
二、4G移动通信简介
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第三代标准拥有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的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（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征：
（一）通信速度更快
由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估，第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s，最高可以达到100Mbit/s。
（二）网络频谱更宽
要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度，通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究，每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网络的20倍。
（三）多种业务的完整融合
个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体，满足用户的各种需求。4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全，面向不同用户要求，更富有个性化。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破，可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端。
（四）智能性能更高
第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如，4G手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。
（五）兼容性能更平滑
要使4G通信尽快地被人们接受，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G、3G平稳过渡等特点。
（六）实现更高质量的多媒体通信
4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等，大量信息透过宽频的信道传送出去，为此4G也称为“多媒体移动通信”。
（七）通信费用更加便宜
由于4G通信不仅解决了与3G的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，而且4G通信引入了许多尖端通信技术，因此，相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易、迅速得多。同时在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运营成本。
三、4G移动通信的接入系统
4G移动通信接入系统的显著特点是，智能化多模式终端（multi-modeterminal）基于公共平台，通过各种接技术，在各种网络系统（平台）之间实现无缝连接和协作。在4G移动通信中，各种专门的接入系统都基于一个公共平台，相互协作，以最优化的方式工作，来满足不同用户的通信需求。当多模式终端接入系统时，网络会自适应分配频带、给出最优化路由，以达到最佳通信效果。目前，4G移动通信的主要接入技术有：无线蜂窝移动通信系统（例如2G、3G）；无绳系统（如DECT）；短距离连接系统（如蓝牙）；WLAN系统；固定无线接入系统；卫星系统；平流层通信（STS）；广播电视接入系统（如DAB、DVB-T、CATV）。随着技术发展和市场需求变化，新的接入技术将不断出现。
不同类型的接入技术针对不同业务而设计，因此，我们根据接入技术的适用领域、移动小区半径和工作环境，对接入技术进行分层。
分配层：主要由平流层通信、卫星通信和广播电视通信组成，服务范围覆盖面积大。
蜂窝层：主要由2G、3G通信系统组成，服务范围覆盖面积较大。
热点小区层：主要由WLAN网络组成，服务范围集中在校园、社区、会议中心等，移动通信能力很有限。
个人网络层：主要应用于家庭、办公室等场所，服务范围覆盖面积很小。移动通信能力有限，但可通过网络接入系统连接其他网络层。
固定网络层：主要指双绞线、同轴电缆、光纤组成的固定通信系统。
网络接入系统在整个移动网络中处于十分重要的位置。未来的接入系统将主要在以下三个方面进行技术革新和突破：为最大限度开发利用有限的频率资源，在接入系统的物理层，优化调制、信道编码和信号传输技术，提高信号处理算法、信号检测和数据压缩技术，并在频谱共享和新型天线方面做进一步研究。为提高网络性能，在接入系统的高层协议方面，研究网络自我优化和自动重构技术，动态频谱分配和资源分配技术，网络管理和不同接入系统间协作。提高和扩展IP技术在移动网络中的应用；加强软件无线电技术；优化无线电传输技术，如支持实时和非实时业务、无缝连接和网络安全。
四、4G移动通信系统中的关键技术
（一）定位技术
定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。在4G移动通信系统中，移动终端可能在不同系统（平台）间进行移动通信。因此，对移动终端的定位和跟踪，是实现移动终端在不同系统（平台）间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。
（二）切换技术
切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中，切换技术的适用范围更为广泛，并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。
（三）软件无线电技术
在4G移动通信系统中，软件将会变得非常繁杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端，利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软件系统，以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此，应用软件无线电技术，一个移动终端，就可以实现在不同系统和平台之间，畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。
（四）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，能满足数据中心、移动IP网络的性能要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。
（五）交互干扰抑制和多用户识别
待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分，它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统，消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰，确保接收机的高质量接收信号。这种组合将满足更大用户容量的需求，还能增加覆盖范围。交互干扰抑制和多用户识别两种技术的组合将大大减少网络基础设施的部署，确保业务质量的改善。
（六）新的调制和信号传输技术
在高频段进行高速移动通信，将面临严重的选频衰落（frequency-selectivefading）。为提高信号性能，研究和发展智能调制和解调技术，来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术（OFDM）、自适应均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake扩频接收、跳频、FEC（如AQR和Turbo编码）等技术，来获取更好的信号能量噪声比。
五、OFDM技术在4G中的应用
若以技术层面来看，第三代移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，第四代移动通信系统技术则以正交频分复用（OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer，OFDM）最受瞩目，特别是有不少专家学者针对OFDM技术在移动通信技术上的应用，提出相关的理论基础。例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，都将在未来采用OFDM技术，而第四代移动通信系统则计划以OFDM为核心技术，提供增值服务。
在时代交替之际，旧有系统之整合与升级是产业关心的话题，目前大家谈的是GSM如何升级到第三代移动通信系统；而未来则是CDMA如何与OFDM技术相结合。可以预计，CDMA绝对不会在第四代移动通信系统中消失，而是成为其应用技术的一部份，或许未来也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生，前文所提到的数字音讯广播，其实它真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术，同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM为核心技术的第四代移动通信系统，也将会结合两项技术的优点，一部份将是以CDMA的延伸技术。
六、结束语
对于现在的人来说，未来的4G通信的确显得很神秘，不少人都认为第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，4G的发展还将面临极大的市场压力。有专家预测，在10年以后，2G的多媒体服务将进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那时，整个行业正在消化吸收第三代技术，对于4G技术的接受还需要一个逐步过渡的过程。
因此，在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，使移动通信从3G逐步向4G过渡。
参考文献：
1、谢显忠等.基于TDD的第四代移动通信技术[M].电子工业出版社,2005.
1.1通过价格机制促进邮电通信经济发展
1.1.1价格机制的概念。价格机制的概念是，市场上的某一类商品在市场竞争中，其市场价格和商品供求变化形成的一种有机联系。价格机制通过市场价格来映射出供求关系，并根据价格变化对生产、流通作出合理、及时的调整，从而实现优化资源配置的目的。在市场机制中，价格机制是其中最为有效和敏感的调节机制，价格的变化往往会影响到整个社会的生产生活以及经济活动。因此价格机制在邮电通信经济市场中具有导向作用，通过供求和市场价格之间的制约关系，可以有效调节邮电通信经济的杠杆。
1.1.2具体实践策略
1.1.2.1通过价格机制提升质量、控制成本。对于邮电通信的经营者、生产者来说，价格机制可以作为一种市场竞争的有效工具。为了占据更高的市场经济份额，邮电通信经营者和生产者应以廉价作为自身优势，尽可能控制成本，为价格调节提供出足够的波动空间，从而实现利润的最大化。但是应当注意的是，经营者和生产者在尽最大努力压低生产成本的同时，还应当保证邮电通信服务的质量，这样才有利于邮电通信的长久发展。
1.1.2.2通过价格机制调整邮电通信生产结构。海面上细小波纹往往暗示着水下的巨大漩涡，在市场经济中也是如此。价格上的微小波动看似平常，但是经营者和生产者不能对其掉以轻心，因为价格上的变化可以映射出整个行业的更深层次的生产结构变化趋势。对于邮电通信经营者、生产者来说，价格波动是调整生产方式、改变生产结构和生产规模的信号，与此同时，它也是一种衡量邮政业务或通信产品是否符合消费者需求的最佳参照。如果某种邮电通信产品不被受众所认可，经营者和生产者首先能够从价格变化情况中得到反馈信息，从而对邮电通信生产结构做出及时调整。
1.1.2.3通过价格机制反映邮电通信市场变化趋势。当一种邮电通信产品或业务逐渐被受众淘汰，其市场价格也会受到影响，因而不同的邮电通信产品或业务的市场价格变化可以反映出邮电通信市场的发展趋势，这也为经营者和生产者开发产品和服务类型提供了有利参考。例如，过去几年固定电话市场的繁荣与当前固定电话市场的衰败就是很好的例子，邮电通信业开始把更多的注意力放到手机通信中，这体现了价格机制的作用。
1.2通过竞争机制促进邮电通信经济发展
1.2.1竞争机制的概念。竞争机制的概念是，各个经济主体在市场竞争中，以自身经济利益为基本目标展开激烈竞争，并因此形成了经济市场的优胜劣汰。这种市场机制使市场具有一定的自净功能，从而能够保持市场良性发展。
1.2.2具体实践策略。邮电通信经济市场的竞争机制是其内在矛盾作用的必然结果，经营者和生产者与其消极等待或随波逐流，不如加强自身竞争意识，牢牢把握住时代脉搏，在竞争中寻求新的发展机遇，及时对自身的生产经营活动作出调整，适应市场规律。
1.3通过供求机制促进邮电通信经济发展
1.3.1供求机制的概念。供求机制的概念是商品供求受到其他因素的影响和制约而发挥作用的现象。供求关系是市场内部矛盾的核心，会受到竞争和价格这两方面的影响，相应地，也对竞争和价格造成影响。供求关系与市场中各个环节都有着紧密的联系，能够最直观地反映出消费者和生产者之间的联系。
1.3.2具体实践策略。邮电通信领域的经营者和生产者应充分利用供求机制来合理调节生产、经营策略，抓住机遇，改变营销手段，推广新型产品和业务。没有供求关系就无法产生市场，在邮电通信经济中，当通信能力超过市场的需求，即供过于求，其市场价格就会降低，并且延缓邮电通信的发展，在这种情况下，应突出自身产品特色，在竞争中占据优势；如果通信能力滞后于市场需求，即供小于求，其市场价格就会提高，在这种情况下，应控制成本，通过价格优势在市场竞争中立于不败之地。邮电通信行业的经营者和生产者不能把市场供求机制简单地、人为地固定化，一定要结合所处地区实际的通信发展水平、消费水平等制定自身发展战略。
2结束语
