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一、移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

(一)第一代——模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)

第一代(即1G，是thefirstgeneration的縮寫)移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特征是采用模擬技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)、有多種制式。我國(guó)主要采用TACS，其傳輸速率為2．4kbps，由于受到傳輸帶寬的限制，不能進(jìn)行移動(dòng)通信的長(zhǎng)途漫游，只是一種區(qū)域性的移動(dòng)通信系統(tǒng)。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)在商業(yè)上取得了巨大的成功，但是其弊端也日漸顯露出來(lái)，如頻譜利用率低、業(yè)務(wù)種類有限、無(wú)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盜聽(tīng)和盜號(hào)、設(shè)備成本高、體積大、重量大。所以，第一代移動(dòng)通信技術(shù)作為2O世紀(jì)80年代到90年代初的產(chǎn)物已經(jīng)完成了任務(wù)退出了歷史舞臺(tái)。

(二)第二代——數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)

第二代(即2G，是thesecondgeneration的縮寫)移動(dòng)通信系統(tǒng)是從20世紀(jì)90年代初期到目前廣泛使用的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，采用的技術(shù)主要有時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)兩種技術(shù)，它能夠提供9．6-28．8kbps的傳輸速率。全球主要采用GSM和CDMA兩種制式，我國(guó)采用主要是GSM這一標(biāo)準(zhǔn)，主要提供數(shù)字化的語(yǔ)音業(yè)務(wù)級(jí)低速數(shù)據(jù)化業(yè)務(wù)，克服了模擬系統(tǒng)的弱點(diǎn)。和第一代模擬移動(dòng)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)相比，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)具有保密性強(qiáng)，頻譜利用率高，能提供豐富的業(yè)務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點(diǎn)，可以進(jìn)行省內(nèi)外漫游。但因?yàn)椴捎玫闹剖讲煌苿?dòng)標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進(jìn)行漫游，還無(wú)法進(jìn)行全球漫游，雖然第二代比第一代有更大的帶寬，但帶寬還是很有限，限制了數(shù)據(jù)的應(yīng)用，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù)，如移動(dòng)的多媒體業(yè)務(wù)。

(三)第三代——多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)

隨著通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展和通信量的激增，未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)不僅要有大的系統(tǒng)容量，還要能支持話音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等多種業(yè)務(wù)的有效傳輸。第二代移動(dòng)通信技術(shù)根本不能滿足這樣的通信要求，在這種情況下出現(xiàn)了第三代

(即3c，是thethirdgeneration的縮寫)多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)在國(guó)際上統(tǒng)稱為IMT一2000，是國(guó)際電信聯(lián)盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統(tǒng)。與第一代模擬移動(dòng)通信和第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，第三代的最主要特征是可提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。

二、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念

4G也稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)．具有超過(guò)2Mb／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150Mb／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(wú)線固定接入、廣帶無(wú)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))．是集多種無(wú)線技術(shù)和無(wú)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(wú)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(wú)線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優(yōu)勢(shì)。

三、4G的關(guān)鍵技術(shù)

1.OFDM技術(shù)。它實(shí)際上是多載波調(diào)制MCM的一種．其主要原理是：將待傳輸?shù)母咚俅袛?shù)據(jù)經(jīng)串／并變換，變成在N個(gè)子信道上并行傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)流，再用N個(gè)相互正交的載波進(jìn)行調(diào)制，然后疊加一起發(fā)送。接收端用相干載波進(jìn)行相干接收，再經(jīng)并／串變換恢復(fù)為原高速數(shù)據(jù)。

2．多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)是無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)的重大突破。該技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。MIMO系統(tǒng)采用空時(shí)處理技術(shù)進(jìn)行信號(hào)處理，在豐富的散射環(huán)境下，空分復(fù)用MIMO系統(tǒng)(如BLAST結(jié)構(gòu))可以獲得與天線數(shù)成正比的容量增長(zhǎng)，從而極大地提高頻譜效率，增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。但是當(dāng)散射程度欠佳時(shí)，會(huì)引起信道間的空間相關(guān)，尤其在室外環(huán)境下，由于基站的天線較高，從而角度擴(kuò)展較小，其空間相關(guān)難以避免，在這種情況下MIMO不可能獲得所期望的數(shù)據(jù)傳輸速率。

3．切換技術(shù)。切換技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端在不同小區(qū)之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號(hào)質(zhì)量降低時(shí)如何選擇信道。它是未來(lái)移動(dòng)終端在眾多通信系統(tǒng)、移動(dòng)小區(qū)之間建立可靠通信的基礎(chǔ)。主要?jiǎng)澐譃橛睬袚Q、軟切換和更軟切換．硬切換發(fā)生在不同頻率的基站或不同系統(tǒng)之間。第4代移動(dòng)通信中的切換技術(shù)正朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。

4.軟件無(wú)線電技術(shù)。軟件無(wú)線電是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過(guò)一個(gè)通用硬件平臺(tái)，利用軟件加載方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各種類型的無(wú)線電通信系統(tǒng)的一種具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。通過(guò)下載不同的軟件程序，在硬件平臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)不同功能，用以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)中利用單一的終端進(jìn)行漫游，它是解決移動(dòng)終端在不同系統(tǒng)中工作的關(guān)鍵技術(shù)。軟件無(wú)線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號(hào)處理硬(DigitalSignalProcessHardware，DSPH)、現(xiàn)場(chǎng)可編程器件(FieldProgrammableGateArray，F(xiàn)PGA)、數(shù)字信號(hào)處理(DigitalSignalProcessor，DSP)等。

5.IPv6協(xié)議技術(shù)。3G網(wǎng)絡(luò)采用的主要是蜂窩組網(wǎng)，而4G系統(tǒng)將是一個(gè)基于全lP的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)不同類型的接入系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)之間的無(wú)縫連。為了給用戶提供更為廣泛的業(yè)務(wù)，使運(yùn)營(yíng)商管理更加方便、靈活，4G中將取代現(xiàn)有的IPv4協(xié)議，采用全分組方式傳送數(shù)據(jù)的IPv6協(xié)議。

四、發(fā)展趨勢(shì)

目前，4G移動(dòng)通信還只處于實(shí)驗(yàn)室研究開(kāi)發(fā)階段。具體的設(shè)備和技術(shù)還沒(méi)有完全成型，后續(xù)的軟件開(kāi)發(fā)還沒(méi)有啟動(dòng)。這都會(huì)給4G的發(fā)展帶來(lái)很多難題，有待人們深入研究。但未來(lái)移動(dòng)通信必將具有文中描述的這些基本特征：高速率、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸，完全集中的服務(wù)。無(wú)所不在的移動(dòng)接入，高智能的多樣化的用戶設(shè)備。隨著新問(wèn)題、新要求的不斷出現(xiàn)。第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展。我們相信，不遠(yuǎn)的將來(lái)，人們將會(huì)不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息，從而使人們的學(xué)習(xí)、工作、生活發(fā)生更深刻的變化。

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論文關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信技術(shù)4GIPV6

論文摘要：移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程可以劃分為三個(gè)階段，即第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)、第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)、第三代多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)。本文簡(jiǎn)單介紹了移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程，重點(diǎn)論述了第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（4thGeneration4G）的概念及相關(guān)術(shù)，并指出其今后的發(fā)展趨勢(shì)。