第一篇：4G移動(dòng)通信技術(shù)要點(diǎn)

信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

現(xiàn)代通信技術(shù)論文

題目名稱： 4G的技術(shù)與發(fā)展

專業(yè)班級：電子信息工程2011級(2)班

學(xué)生姓名：

學(xué)生學(xué)號：

指導(dǎo)教師： 張瑞敏

目錄

一 4G通信網(wǎng)絡(luò)的定義....................................................................................................................3 二 理想中的4G通訊技術(shù)...............................................................................................................3 四 4G網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別........................................................................................................6 五 4G網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)勢....................................................................................................................7

1、通信速度更快.....................................................................................................................8

2、網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬.....................................................................................................................8

3、通信更加靈活.....................................................................................................................8

4、智能性能更高.....................................................................................................................8

5、兼容性能更平滑.................................................................................................................9

6、提供各種增殖服務(wù).............................................................................................................9

7、實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信...........................................................................................10

8、頻率使用效率更高...........................................................................................................10

9、通信費(fèi)用更加便宜...........................................................................................................10 六 4G網(wǎng)絡(luò)存在的缺陷..................................................................................................................11 七 4G網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展展望..........................................................................................................13 八 4G網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀..................................................................................................................14 九 4G網(wǎng)絡(luò)的成功..........................................................................................................................15 十 心得體會(huì)...................................................................................................................................15

4G的技術(shù)與發(fā)展

一 4G通信網(wǎng)絡(luò)的定義

4G是集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，它的圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。

二 理想中的4G通訊技術(shù)

今日，3G通訊的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范已進(jìn)入商業(yè)用途。然而到目前為主，在應(yīng)用上也發(fā)現(xiàn)3G通信的許多缺點(diǎn)，例如缺乏全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。3G所採用的語音交換架構(gòu)仍承襲了2G的“電路交換模式”（Circuit Switch Mode），而非採用純IP方式，也因此容易受到多用戶的干擾，導(dǎo)致傳輸速率無法大幅提高。面對這些應(yīng)用上的缺點(diǎn)，理想中的4G通訊技術(shù)應(yīng)該具備以下的特色：

（1）更大傳輸頻寬

對大范圍高速移動(dòng)的使用者（最高250km/h）頻寬需求為2Mbps，中速移動(dòng)的使用者（60km/h）頻寬需求為20Mbps，低速移動(dòng)或室內(nèi)靜止的使用者頻寬需求為100Mbps；

（2）更高儲(chǔ)存容量

由于傳輸頻寬增大，因此資料儲(chǔ)存容量至少需求為3G系統(tǒng)的10倍以上；

（3）更高相容性

4G通信技術(shù)必須具備向下相容、開放介面、全球漫游、與網(wǎng)路互聯(lián)、多元終端應(yīng)用等，并能從3G通信技術(shù)平穩(wěn)過渡至4G；

（4）不同系統(tǒng)的無縫連接

行動(dòng)使用者在移動(dòng)中，特別是高速移動(dòng)，也都能順利使用通信系統(tǒng)，并在不同系統(tǒng)間進(jìn)行無縫轉(zhuǎn)換（Seamless Transitions），傳送高速多媒體資料等；

（5）高度智慧化網(wǎng)路系統(tǒng)

4G網(wǎng)路必須是高度智慧、能隨狀況自行調(diào)整的網(wǎng)路系統(tǒng)，它須具備良好的彈性以滿足不同環(huán)境與不同用戶的通信需求；

（6）整合性的便利服務(wù)

4G系統(tǒng)將個(gè)人通信、資訊傳輸、廣播服務(wù)與多媒體娛樂等各項(xiàng)應(yīng)用整合，提供更為廣泛、便利、安全與個(gè)性化的服務(wù)。

綜上所述，4G移動(dòng)通信其技術(shù)的根本目的說穿了，主要是能夠在各終端產(chǎn)品間發(fā)送、接收來自另一端的信號，并在多個(gè)不同的網(wǎng)路系統(tǒng)、平臺(tái)與無線通訊介面之間找到最快速與最有效率的通信路徑，以進(jìn)行最即時(shí)的傳輸、接收與定位等動(dòng)作。

而當(dāng)在通信過程進(jìn)行中，4G通訊還必須保持良好的無縫連接能力，透過不同網(wǎng)路確保資料傳輸過程不中斷，并維持高品質(zhì)與高頻寬。4G通訊的多層式蜂巢結(jié)構(gòu)，可透過不同無線介面接收網(wǎng)路營運(yùn)商與內(nèi)容供應(yīng)商所提供的內(nèi)容服務(wù)。接下來將介紹4G通信的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

三 4G的核心技術(shù)

1、接入方式和多址方案

(正交頻分復(fù)用)是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)，其主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，各子載波并行傳輸。盡管總的信道是非平坦的，即具有頻率選擇性，但是每個(gè)子信道是相對平坦的，在每個(gè)子信道上進(jìn)行的是窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應(yīng)帶寬。OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以消除或減小信號波形間的干擾，對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率，可實(shí)現(xiàn)低成本的單波段接收機(jī)。OFDM的主要缺點(diǎn)是功率效率不高。

2、調(diào)制與編碼技術(shù)

4G移動(dòng)通信系統(tǒng)采用新的調(diào)制技術(shù)，如多載波正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)以及單載波自適應(yīng)均衡技術(shù)等調(diào)制方式，以保證頻譜利用率和延長用戶終端電池的壽命。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)采用更高級的信道編碼方案(如Turbo碼、級連碼和LDPC等)、自動(dòng)重發(fā)請求(ARQ)技術(shù)和分集接收技術(shù)等，從而在低Eb/N0條件下保證系統(tǒng)足夠的性能。

3、高性能的接收機(jī) 4G移動(dòng)通信系統(tǒng)對接收機(jī)提出了很高的要求。Shannon定理給出了在帶寬為BW的信道中實(shí)現(xiàn)容量為C的可靠傳輸所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以計(jì)算出，對于3G系統(tǒng)如果信道帶寬為5MHz，數(shù)據(jù)速率為2Mb/s，所需的SNR為l.2dB；而對于4G系統(tǒng)，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mb/s的數(shù)據(jù)，則所需要的SNR為12dB。可見對于4G系統(tǒng)，由于速率很高，對接收機(jī)的性能要求也要高得多。

4、智能天線技術(shù)

智能天線具有抑制信號干擾、自動(dòng)跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，被認(rèn)為是未來移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達(dá)方向，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達(dá)方向，達(dá)到充分利用移動(dòng)用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。

5、MIMO技術(shù)

(多輸入多輸出)技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進(jìn)行空間分集的技術(shù)，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經(jīng)證明，當(dāng)不同的接收天線和不同的發(fā)射天線之間互不相關(guān)時(shí)，MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。例如：當(dāng)接收天線和發(fā)送天線數(shù)目都為8根，且平均信噪比為20dB時(shí)，鏈路容量可以高達(dá)42bps/Hz，這是單天線系統(tǒng)所能達(dá)到容量的40多倍。因此，在功率帶寬受限的無線信道中，MIMO技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。在無線頻譜資源相對匱乏的今天，MIMO系統(tǒng)已經(jīng)體現(xiàn)出其優(yōu)越性，也會(huì)在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中繼續(xù)應(yīng)用。

6、軟件無線電技術(shù)

軟件無線電是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過一個(gè)通用硬件平臺(tái)，利用軟件加載方式來實(shí)現(xiàn)各種類型的無線電通信系統(tǒng)的一種具有開放式結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。軟件無線電的核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A/D和D/A變換器，并盡可能多地用軟件來定義無線功能，各種功能和信號處理都盡可能用軟件實(shí)現(xiàn)。其軟件系統(tǒng)包括各類無線信令規(guī)則與處理軟件、信號流變換軟件、信源編碼軟件、信道糾錯(cuò)編碼軟件、調(diào)制解調(diào)算法軟件等。軟件無線電使得系統(tǒng)具有靈活性和適應(yīng)性，能夠適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)和空中接口。軟件無線電技術(shù)能支持采用不同空中接口的多模式手機(jī)和基站，能實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用的可變QoS。

7、基于IP的核心網(wǎng)

移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個(gè)基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)，同已有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比具有根本性的優(yōu)點(diǎn)，即：可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨(dú)立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業(yè)務(wù)，能同已有的核心網(wǎng)和PSTN兼容。核心網(wǎng)具有開放的結(jié)構(gòu)，能允許各種空中接口接入核心網(wǎng)；同時(shí)核心網(wǎng)能把業(yè)務(wù)、控制和傳輸?shù)确珠_。采用IP后，所采用的無線接入方式和協(xié)議與核心網(wǎng)絡(luò)(CN)協(xié)議、鏈路層是分離獨(dú)立的。IP與多種無線接入?yún)f(xié)議相兼容，因此在設(shè)計(jì)核心網(wǎng)絡(luò)時(shí)具有很大的靈活性，不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協(xié)議。

8、多用戶檢測技術(shù)

多用戶檢測是寬帶通信系統(tǒng)中抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)。在實(shí)際的CDMA通信系統(tǒng)中，各個(gè)用戶信號之間存在一定的相關(guān)性，這就是多址干擾存在的根源。由個(gè)別用戶產(chǎn)生的多址干擾固然很小，可是隨著用戶數(shù)的增加或信號功率的增大，多址干擾就成為寬帶CDMA通信系統(tǒng)的一個(gè)主要干擾。傳統(tǒng)的檢測技術(shù)完全按照經(jīng)典直接序列擴(kuò)頻理論對每個(gè)用戶的信號分別進(jìn)行擴(kuò)頻碼匹配處理，因而抗多址干擾能力較差；多用戶檢測技術(shù)在傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶信號信息對單個(gè)用戶的信號進(jìn)行檢測，從而具有優(yōu)良的抗干擾性能，解決了遠(yuǎn)近效應(yīng)問題，降低了系統(tǒng)對功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量。隨著多用戶檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，各種高性能又不是特別復(fù)雜的多用戶檢測器算法不斷提出，在4G實(shí)際系統(tǒng)中采用多用戶檢測技術(shù)將是切實(shí)可行的。

四 4G網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別 4G通信技術(shù)并沒有脫離以前的通信技術(shù)，而是以傳統(tǒng)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，并利用了一些新的通信技術(shù)，來不斷提高無線通信的網(wǎng)絡(luò)效率和功能的。如果說現(xiàn)在的3G能為我們提供一個(gè)高速傳輸?shù)臒o線通信環(huán)境的話，那么4G通信將是一種超高速無線網(wǎng)絡(luò)，一種不需要電纜的信息超級高速公路，這種新網(wǎng)絡(luò)可使電話用戶以無線及三維空間虛擬實(shí)境連線。與傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比，4G通信技術(shù)最明顯的優(yōu)勢在于通話質(zhì)量及數(shù)據(jù)通信速度。然而，在通話品質(zhì)方面，目前的移動(dòng)電話消費(fèi)者還是能接受的。隨著技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，現(xiàn)有移動(dòng)電話網(wǎng)中手機(jī)的通話質(zhì)量還在進(jìn)一步提高。數(shù)據(jù)通信速度的高速化的確是一個(gè)很大優(yōu)點(diǎn)，它的最大數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到100Mbit/s，簡直是不可思議的事情。另外由于技術(shù)的先進(jìn)性確保了成本投資的大大減少，未來的4G通信費(fèi)用也要比目前的通信費(fèi)用低。

4G通信技術(shù)將是繼第三代以后的又一次無線通信技術(shù)演進(jìn)，其開發(fā)更加具有明確的目標(biāo)性：提高移動(dòng)裝置無線訪問互聯(lián)網(wǎng)的速度--據(jù)3G市場分三個(gè)階段走的的發(fā)展計(jì)劃，3G的多媒體服務(wù)在10年后將進(jìn)入第三個(gè)發(fā)展階段，此時(shí)覆蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成，全球25%以上人口使用第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。在發(fā)達(dá)國家，3G服務(wù)的普及率更將超過60%，那么這時(shí)就需要有更新一代的系統(tǒng)來進(jìn)一步提升服務(wù)質(zhì)量。

為了充分利用4G通信給我們帶來的先進(jìn)服務(wù)，我們還必須借助各種各樣的4G終端才能實(shí)現(xiàn)，而不少通信營運(yùn)商正是看到了未來通信的巨大市場潛力，他們現(xiàn)在已經(jīng)開始把眼光瞄準(zhǔn)到生產(chǎn)4G通信終端產(chǎn)品上，例如生產(chǎn)具有高速分組通信功能的小型終端、生產(chǎn)對應(yīng)配備攝像機(jī)的可視電話以及電影電視的影像發(fā)送服務(wù)的終端，或者是生產(chǎn)與計(jì)算機(jī)相匹配的卡式數(shù)據(jù)通信專用終端。有了這些通信終端后，我們手機(jī)用戶就可以隨心所欲的漫游了，隨時(shí)隨地的享受高質(zhì)量的通信了。

五 4G網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)勢

如果說2G、3G通信對于人類信息化的發(fā)展是微不足道的話，那么未來的4G通信卻給了我們真正的溝通自由，并將徹底改變我們的生活方式甚至社會(huì)形態(tài)。目前正在構(gòu)思中的4G通信具有下面的特征：

1、通信速度更快

由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動(dòng)裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信給人印象最深刻的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。從移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率作比較，第一代模擬式僅提供語音服務(wù)；第二代數(shù)位式移動(dòng)通信系統(tǒng)傳輸速率也只有9.6Kbps，最高可達(dá)32Kbps，如PHS；而第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到2Mbps；專家則預(yù)估，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)可以達(dá)到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以達(dá)到每秒高達(dá)100Mbps速度傳輸無線信息，這種速度將相當(dāng)于目前手機(jī)的傳輸速度的1萬倍左右。

2、網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬

要想使4G通信達(dá)到100Mbps的傳輸，通信營運(yùn)商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大幅度的改造和研究，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的蜂窩系統(tǒng)的帶寬高出許多。據(jù)研究4G通信的AT&T的執(zhí)行官們說，估計(jì)每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜，相當(dāng)于W-CDMA 3G網(wǎng)路的20倍。

3、通信更加靈活

從嚴(yán)格意義上說，4G手機(jī)的功能，已不能簡單劃歸“電話機(jī)”的范疇，畢竟語音資料的傳輸只是4G移動(dòng)電話的功能之一而已，因此未來4G手機(jī)更應(yīng)該算得上是一只小型電腦了，而且4G手機(jī)從外觀和式樣上，將有更驚人的突破，我們可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋，以方便和個(gè)性為前提，任何一件你能看到的物品都有可能成為4G終端，只是目前我們還不知應(yīng)該怎么稱呼它。未來的4G通信將使我們不僅可以隨時(shí)隨地通信，更可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像，當(dāng)然更可以和從未謀面的陌生人網(wǎng)上聯(lián)線對打游戲。也許你將有被網(wǎng)上定位系統(tǒng)永遠(yuǎn)鎖定無處遁形的苦惱，但是與它據(jù)此提供的地圖帶來的便利和安全相比，這簡直可以忽略不計(jì)。

4、智能性能更高 第四代移動(dòng)通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化，例如對菜單和滾動(dòng)操作的依賴程度將大大降低，更重要的4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多難以想象的功能。例如4G手機(jī)將能根據(jù)環(huán)境、時(shí)間以及其他設(shè)定的因素來適時(shí)地提醒手機(jī)的主人此時(shí)該做什么事，或者不該做什么事，4G手機(jī)可以將電影院票房資料，直接下載到PDA之上，這些資料能夠把目前的售票情況、座位情況顯示得清清楚楚，大家可以根據(jù)這些信息來進(jìn)行在線購買自己滿意的電影票；4G手機(jī)可以被看作是一臺(tái)手提電視，用來看體育比賽之類的各種現(xiàn)場直播。

5、兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，不但考慮的它的功能強(qiáng)大外，還應(yīng)該考慮到現(xiàn)有通信的基礎(chǔ)，以便讓更多的現(xiàn)有通信用戶在投資最少的情況下就能很輕易地過渡到4G通信。因此，從這個(gè)角度來看，未來的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游，接口開放，能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，終端多樣化以及能從第二代平穩(wěn)過渡等特點(diǎn)。

6、提供各種增殖服務(wù)

4G通信并不是從3G通信的基礎(chǔ)上經(jīng)過簡單的升級而演變過來的，它們的核心建設(shè)技術(shù)根本就是不同的，3G移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，而4G移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交多任務(wù)分頻技術(shù)(OFDM)最受矚目，利用這種技術(shù)人們可以實(shí)現(xiàn)例如無線區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等方面的無線通信增殖服務(wù)；不過考慮到與3G通信的過渡性，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)不會(huì)在未來僅僅只采用OFDM一種技術(shù)，CDMA技術(shù)將會(huì)在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，與OFDM技術(shù)相互配合以便發(fā)揮出更大的作用，甚至未來的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)也會(huì)有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生，前文所提到的數(shù)字音訊廣播，其實(shí)它真正運(yùn)用的技術(shù)是OFDM/FDMA的整合技術(shù)，同樣是利用兩種技術(shù)的結(jié)合。因此未來以O(shè)FDM為核心技術(shù)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，也將會(huì)結(jié)合兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，一部分將是以CDMA的延伸技術(shù)。

7、實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信

盡管第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)各種多媒體通信，但未來的4G通信能滿足第三代移動(dòng)通信尚不能達(dá)到的在覆蓋范圍、通信質(zhì)量、造價(jià)上支持的高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)提供的無線多媒體通信服務(wù)將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此未來的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)也稱為“多媒體移動(dòng)通信”。第四代移動(dòng)通信不僅僅是為了因應(yīng)用戶數(shù)的增加，更重要的是，必須要因應(yīng)多媒體的傳輸需求，當(dāng)然還包括通信品質(zhì)的要求?？偨Y(jié)來說，首先必須可以容納市場龐大的用戶數(shù)、改善現(xiàn)有通信品質(zhì)不良，以及達(dá)到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/p>

8、頻率使用效率更高

相比第三代移動(dòng)通信技術(shù)來說，第四代移動(dòng)通信技術(shù)在開發(fā)研制過程中使用和引入許多功能強(qiáng)大的突破性技術(shù)，例如一些光纖通信產(chǎn)品公司為了進(jìn)一步提高無線因特網(wǎng)的主干帶寬寬度，引入了交換層級技術(shù)，這種技術(shù)能同時(shí)涵蓋不同類型的通信接口，也就是說第四代主要是運(yùn)用路由技術(shù)(Routing)為主的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。由于利用了幾項(xiàng)不同的技術(shù)，所以無線頻率的使用比第二代和第三代系統(tǒng)有效得多。按照最樂觀的情況估計(jì)，這種有效性可以讓更多的人使用與以前相同數(shù)量的無線頻譜做更多的事情，而且做這些事情的時(shí)候速度相當(dāng)快。研究人員說，下載速率有可能達(dá)到5Mbps到10Mbps。

9、通信費(fèi)用更加便宜

由于4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端的通信技術(shù)，這些技術(shù)保證了4G通信能提供一種靈活性非常高的系統(tǒng)操作方式，因此相對其他技術(shù)來說，4G通信部署起來就容易迅速得多；同時(shí)在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，通信營運(yùn)商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運(yùn)行者和用戶的費(fèi)用。據(jù)研究人員宣稱，4G通信的無線即時(shí)連接等某些服務(wù)費(fèi)用將比3G通信更加便宜。六 4G網(wǎng)絡(luò)存在的缺陷

對于現(xiàn)在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認(rèn)為第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人類有史以來發(fā)明的最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，的確第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)在具體實(shí)施的過程中出現(xiàn)大量令人頭痛的技術(shù)問題，大概一點(diǎn)也不會(huì)使人們感到意外和奇怪，第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)存在的技術(shù)問題多和互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)，并且需要花費(fèi)好幾年的時(shí)間才能解決。總的來說，要順利、全面地實(shí)施4G通信，將可能遇到下面的一些困難：

1、標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一

雖然從理論上講，3G手機(jī)用戶在全球范圍都可以進(jìn)行移動(dòng)通信，但是由于沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，各種移動(dòng)通信系統(tǒng)彼此互不兼容，給手機(jī)用戶帶來諸多不便。因此，開發(fā)第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)必須首先解決通信制式等需要全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化問題，而世界各大通信廠商將會(huì)對此一直在爭論不休。

2、技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)

盡管未來的4G通信能夠給人帶來美好的明天，但是別指望立刻就能用上這種技術(shù)，大約還需要5年左右的時(shí)間這項(xiàng)技術(shù)才能發(fā)布。據(jù)研究這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)人員而言，要實(shí)現(xiàn)4G通信的下載速度還面臨著一系列技術(shù)問題。例如，如何保證樓區(qū)、山區(qū)，及其它有障礙物等易受影響地區(qū)的信號強(qiáng)度等問題。日本DoCoMo公司表示，為了解決這一問題，公司將對不同編碼技術(shù)和傳輸技術(shù)進(jìn)行測試。另外在移交方面存在的技術(shù)問題，使手機(jī)很容易在從一個(gè)基站的覆蓋區(qū)域進(jìn)入另一個(gè)基站的覆蓋區(qū)域時(shí)和網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)系。由于第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，這一問題顯得格外突出。不過，行業(yè)專家們表示，他們相信這一問題可以得到解決，但需要一定的時(shí)間。

3、容量受到限制

人們對未來的4G通信的印象最深的莫過于它的通信傳輸速度將會(huì)得到極大提升，從理論上說其所謂的每秒100MB的寬帶速度，比目前手機(jī)信息傳輸速度每秒10KB要快1萬多倍，但手機(jī)的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制，如系統(tǒng)容量有限，手機(jī)用戶越多，速度就越慢。據(jù)有關(guān)行家分析，4G手機(jī)將很難達(dá)到其理論速度。如果速度上不去，4G手機(jī)就要大打折扣。

4、市場難以消化

有專家預(yù)測在10年以后，第三代移動(dòng)通信的多媒體服務(wù)將進(jìn)入第三個(gè)發(fā)展階段，此時(shí)覆蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成，全球25%以上人口使用第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，第三代技術(shù)仍然在緩慢地進(jìn)入市場，到那時(shí)整個(gè)行業(yè)正在消化吸收第三代技術(shù)，對于第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的接受還需要一個(gè)逐步過渡的過程。另外，在過渡過程中，如果4G通信因?yàn)橄到y(tǒng)或終端的短缺而導(dǎo)致延遲的話，那么號稱5G的技術(shù)隨時(shí)都有可能威脅到4G的贏利計(jì)劃，此時(shí)4G漫長的投資回收和贏利計(jì)劃將變得異常的脆弱。

5、設(shè)施難以更新

在部署4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之前，覆蓋全球的大部分無線基礎(chǔ)設(shè)施都是基于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)建立的，如果要向第四代通信技術(shù)轉(zhuǎn)移的話，那么全球的許多無線基礎(chǔ)設(shè)施都需要經(jīng)歷著大量的變化和更新，這種變化和更新勢必減緩4G通信技術(shù)全面進(jìn)入市場、占領(lǐng)市場的速度。而且到那時(shí)，還必須要求3G通信終端升級到能進(jìn)行更高速數(shù)據(jù)傳輸及支持4G通信各項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的4G終端，也就是說4G通信終端要能在4G通信網(wǎng)絡(luò)建成后及時(shí)提供，不能讓通信終端的生產(chǎn)滯后于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。但根據(jù)目前的事實(shí)來看，在4G通信技術(shù)全面進(jìn)入商用之日算起的二三年后，消費(fèi)者才有望用上性能穩(wěn)定的4G通信手機(jī)。

6、其他相關(guān)困難

因?yàn)槭謾C(jī)的功能越來越強(qiáng)大，而無線通信網(wǎng)絡(luò)也變得越來越復(fù)雜，同樣4G通信在功能日益增多的同時(shí)，它的建設(shè)和開發(fā)也將會(huì)遇到比以前系統(tǒng)建設(shè)更多的困難和麻煩。例如每一種新的設(shè)備和技術(shù)推出時(shí)，其后的軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)必須及時(shí)能跟上步伐，才能使新的設(shè)備和技術(shù)得到很快推廣和應(yīng)用，但遺憾的是4G通信目前還只處于研究和開發(fā)階段，具體的設(shè)備和用到的技術(shù)還沒有完全成型，因此對應(yīng)的軟件開發(fā)也將會(huì)遇到困難；另外費(fèi)率和計(jì)費(fèi)方式對于4G通信的移動(dòng)數(shù)據(jù)市場的發(fā)展尤為重要，例如WAP手機(jī)推出后，用戶花了很多的連接時(shí)間才能獲得信息，而按時(shí)間及信息內(nèi)容的收費(fèi)方式使用戶難以承受，因此必須及早慎重研究基于4G通信的收費(fèi)系統(tǒng)，以利于市場發(fā)展。還有4G通信不僅需要區(qū)分語音流量和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，還需要具備能到數(shù)據(jù)傳輸速度很慢的第三代無線通信網(wǎng)絡(luò)上平穩(wěn)使用的性能，這就需要通信營運(yùn)商們必須能找到一個(gè)很好的解決這些問題的方法，而要解決辦法就必須首先在大量不同的設(shè)備上精確執(zhí)行4G規(guī)范，要做到這一點(diǎn)，也需要花費(fèi)好幾年的時(shí)間。況且到了4G通信真正開始推行時(shí)，熟悉4G通信業(yè)務(wù)的經(jīng)驗(yàn)和專門技術(shù)人才還不多，這樣同樣也會(huì)延緩4G通信在市場上迅速推廣的速度，因此到時(shí)對于設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)營、維護(hù)4G通信的專門技術(shù)人員還須早日進(jìn)行培訓(xùn)。

七 4G網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展展望

在新一代技術(shù)剛推出市場之后，更高的技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研發(fā)。目前日本的NTT DoCoMo公司已經(jīng)表示，4G通信的試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)部署在公司的橫須賀研發(fā)園內(nèi)，該網(wǎng)絡(luò)集結(jié)了試驗(yàn)基站和移動(dòng)終端，同時(shí)NTT DoCoMo公司還表示，4G通信服務(wù)將于2010年推出，網(wǎng)絡(luò)的下載速度可以達(dá)到100Mbps，上載速度為20Mbps。美國AT&T公司推出的4G通信網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)，據(jù)說可以配合目前的EDGE進(jìn)行無線上傳，并通過OFDM技術(shù)達(dá)到快速下載的目的。

美國AT&T公司聲稱大約還需要五年，這項(xiàng)技術(shù)才能發(fā)布；再有十年左右的時(shí)間，4G才能真正投入到商用階段。在去年二月份，歐洲的四家移動(dòng)設(shè)備生產(chǎn)商——阿爾卡特、愛立信、諾基亞和西門子組成了世界無線研究論壇(WWRF)，以研究3G以后的發(fā)展方向。

WWRF預(yù)計(jì)4G技術(shù)將在2010年開始投入應(yīng)用。這一代通信技術(shù)可以將不同的無線局域網(wǎng)絡(luò)和通信標(biāo)準(zhǔn)，手機(jī)信號，無線電通信和電視廣播以及衛(wèi)星通信結(jié)合起來，這樣手機(jī)用戶就可以隨心所欲的漫游了。目前在歐洲地區(qū)，無線區(qū)域回路與數(shù)字音訊廣播已針對其室內(nèi)(Indoor)應(yīng)用而進(jìn)行相關(guān)的研發(fā)，測試項(xiàng)目包括10Mbps與MPEG影像傳輸應(yīng)用，而第四代移動(dòng)通信技術(shù)則將會(huì)是現(xiàn)有兩項(xiàng)研發(fā)技術(shù)的延伸，先從室內(nèi)技術(shù)開始，再逐漸擴(kuò)展到室外的移動(dòng)通信網(wǎng)路。愛立信公司的一位高級官員表示，該公司在經(jīng)濟(jì)不景氣的情況下不會(huì)減少研發(fā)第四代無線通訊技術(shù)的預(yù)算的，該公司的負(fù)責(zé)人同時(shí)表示，該公司的研發(fā)工作具有3-10年的前瞻性，暫時(shí)的需求不振不會(huì)使該公司放慢研究的速度。

國際電信聯(lián)盟無線電通信部也已經(jīng)達(dá)成共識，將把移動(dòng)通信系統(tǒng)同其他系統(tǒng)結(jié)合起來，在2010年之前是數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率達(dá)到100Mbps。對于更高級的3G系統(tǒng)，ITU決定同時(shí)發(fā)展IMT-2000的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)——提高數(shù)據(jù)包和聲音文件的傳輸速率——被日本NTT DoCoMo和J-Phone兩家公司采用的WCDMA將能最大達(dá)到8Mbps的下在速率，而CDMA2000系統(tǒng)也將達(dá)到2.4Mbps的速率。同時(shí)ITU對外發(fā)表聲明說目前第四代移動(dòng)通信的頻段尚未被討論與制訂，不過原則上將會(huì)是以高頻段頻譜為主，另外也將會(huì)使用到微波相關(guān)的技術(shù)與頻段。

八 4G網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀

中國、日本、韓國以及歐洲等國家對第四代移動(dòng)通信的研究工作已經(jīng)啟動(dòng)，歐洲的項(xiàng)目為“第六框架”，日韓兩國都是自己獨(dú)立研究，目前對4G的研究還處于初級階段，并沒有進(jìn)入實(shí)質(zhì)部分，還談不上頻段的劃分，ITU計(jì)劃在2004年征求第四代移動(dòng)通信的方案，2010年制定出全世界統(tǒng)一的第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。

在世界各國都在積極的對4G研究時(shí)，我們國家也不甘落后，我國對第四代移動(dòng)通信的研究已經(jīng)正式列入863項(xiàng)目，并啟動(dòng)了“FuTURE計(jì)劃”。具體分3個(gè)階段實(shí)施：

2001年12月～2003年12月，開展Beyond 3G/4G蜂窩通信空中接口技術(shù)研究，完成Beyond 3G/4G系統(tǒng)無線傳輸系統(tǒng)的核心硬、軟件研制工作，開展相關(guān)傳輸實(shí)驗(yàn)，向ITU提交有關(guān)建議；2004年1月～2005年12月，使Beyond 3G/4G空中接口技術(shù)研究達(dá)到相對成熟的水平，進(jìn)行與之相關(guān)的系統(tǒng)總體技術(shù)研究(包括與無線自組織網(wǎng)絡(luò)、游牧無線接入網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通技術(shù)研究等)，完成聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)和演示業(yè)務(wù)的開發(fā)，建成具有Beyond 3G/4G技術(shù)特征的演示系統(tǒng)，向ITU提交初步的新一代無線通信體制標(biāo)準(zhǔn)；2006年1月～2010年12月，設(shè)立有關(guān)重大專項(xiàng)，完成通用無線環(huán)境的體制標(biāo)準(zhǔn)研究及其系統(tǒng)實(shí)用化研究，開展較大規(guī)模的現(xiàn)場試驗(yàn)。

在近幾年的研究中，我國已經(jīng)取得了喜人的成果，武漢漢網(wǎng)高技術(shù)有限公司、華中科技大學(xué)和上海交通大學(xué)聯(lián)手攻克的全I(xiàn)P蜂窩移動(dòng)技術(shù)是國際公認(rèn)的第四代移動(dòng)通信技術(shù)的核心，其數(shù)據(jù)傳輸速率是3G移動(dòng)電話的50倍，能同時(shí)傳輸語音、文字、視頻圖像等不同數(shù)據(jù)類型。這使歐美移動(dòng)通信技術(shù)在中國市場獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷的局面將有所改變。

九 4G網(wǎng)絡(luò)的成功

“TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)啟動(dòng)，預(yù)計(jì)在今年9月份完成網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和優(yōu)化工作?！?011年3月25日，記者從廣東移動(dòng)相關(guān)人士處了解到，年內(nèi)廣州、深圳兩地的4G試驗(yàn)網(wǎng)將達(dá)到商用水準(zhǔn)。這意味著，在3G牌照發(fā)放兩年后，4G（第四代移動(dòng)通信技術(shù)）又將粉墨登場。如果說2G時(shí)代我們被牽著走，3G時(shí)代我們跟著走，這一次，中國提出的4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（TD-LTE）將與歐美標(biāo)準(zhǔn)同步，一同引領(lǐng)潮流。

4G通訊的核心技術(shù)尚在研發(fā)階段，且以目前3G通訊技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)況為如預(yù)期熱絡(luò)的情況來看，要使3G通訊成為主流通訊應(yīng)用技術(shù)還得等一等，專家便預(yù)測市場消化并完全吸收3G技術(shù)的時(shí)間約需十年左右，而接踵而至的還有往后的5G以上技術(shù)。盡管4G比起3G有著更強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢，但目前已可見到4G在發(fā)展與往后實(shí)際應(yīng)用上所以面臨的問題，但是市場不變的趨勢是，新技術(shù)和新需求將不斷出現(xiàn)，有朝一日4G必然會(huì)取代3G，成為新一代行動(dòng)通訊的主流技術(shù)。

十 心得體會(huì)

經(jīng)過這次論文的編寫，讓我了解了4G通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與未來，上課時(shí)雖然有大致的了解，但是還是不夠深入。對各種通信技術(shù)知識大致的了解，并不能透徹，這就要求我們在課余時(shí)間用各種實(shí)驗(yàn)科技來豐富我們的事業(yè)和眼見。無論如何，現(xiàn)今社會(huì)發(fā)展越來越快，日新月異，我們需要與時(shí)俱進(jìn)，開闊創(chuàng)新，好好學(xué)習(xí)，利用現(xiàn)有的資源學(xué)習(xí)研究，理論聯(lián)系實(shí)際才能更好地加強(qiáng)我們的理論學(xué)習(xí)，這樣才能更好更快的發(fā)展我們的國家，只有這樣，我們的生活才能更加幸福美好。

第二篇：移動(dòng)通信技術(shù)

移動(dòng)通信技術(shù)

1、移動(dòng)通信的概念

2、移動(dòng)通信的特點(diǎn)（4點(diǎn)）

3、移動(dòng)通信的工作方式

4、移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成5、移動(dòng)通信中編號北京

6、移動(dòng)通信中發(fā)射信號的處理

7、數(shù)字信號調(diào)制

8、移動(dòng)通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)

9、移動(dòng)通信的組網(wǎng)制式

10、小區(qū)制的特點(diǎn)

11、小區(qū)的形狀選擇

12、信道的分類

13、信道的概念

14、頻譜分配的基本原則

15、影響頻率選擇的因素

16、同頻費(fèi)用

17、多信道公用

18、話務(wù)量

19、

第三篇：移動(dòng)通信技術(shù)

GSM:全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)Global System of Mobile communication

GPRS---General Packet Radio Service，通用無線分組業(yè)務(wù)

EDGE---Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的縮寫，即增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)

UMTS---通信系統(tǒng)（Universal Mobile Telecommunications System）HSPA---High-Speed Packet Access高速數(shù)據(jù)信息包接入/存取技術(shù)

LTE---Long Term Evolution的縮寫，全稱應(yīng)為3GPP Long Term Evolution，中文一般翻譯為3GPP長期演進(jìn)技術(shù)，為第三代合作伙伴計(jì)劃（3GPP）標(biāo)準(zhǔn)，使用“正交頻分復(fù)用”（OFDM）的射頻接收技術(shù)，以及2×2和4×4 MIMO的分集技術(shù)規(guī)格。同時(shí)支援FDD（頻分雙工）和TDD（時(shí)分雙工）。

第四篇：移動(dòng)通信分集技術(shù)

移動(dòng)通信報(bào)告

設(shè)計(jì)題目： 分集技術(shù) 班 級： 11通信 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師：

2014 年 12 月 10 日

分集技術(shù)

Diversity Techniques

【摘要】無線移動(dòng)通信因其信道的特殊性，使得多徑現(xiàn)象及各種衰落極大地影響通信質(zhì)量，衰落效應(yīng)是影響無線通信質(zhì)量的主要因素之一。為了提高系統(tǒng)的抗多徑性能，最有效的方法是對信號采用分集技術(shù)。分集技術(shù)因?yàn)樗牧己玫目顾ヂ湫阅芏灰暈橐环N有效的方法應(yīng)用在移動(dòng)通信系統(tǒng)中。分集基本思想是在相關(guān)性很小的若干個(gè)支路上載有同一消息的信號，然后通過合并技術(shù)再將各個(gè)支路信號合并輸出，那么便可在接收終端上大大降低深衰落的概率。分集技術(shù)通常利用無線傳播環(huán)境中同一信號的獨(dú)立樣本之間不相關(guān)的特點(diǎn)，使用一定的信號合并技術(shù)改善接收信號，來抵抗衰落引起的不良影響。在第三代和第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，分集技術(shù)都已得到了廣泛應(yīng)用。Abstract: Multipath phenomenon and attenuation make great effects on the quality of wireless mobile communication because of its special channel.The attenuation effect is one of the main reasons that affect the quality of wireless communication.In order to improve the anti-multipath performance of the system, the most effective method is the use of diversity techniques to signals.Because of its good resistance to attenuation, diversity has been regarded as an effective method in a mobile communication system.Diversity techniques mean carrying the same messages on different branches which have little correlation between each other, and then it will output the signal from those branches by the combining techniques, so it can reduce the probability of deep attenuation greatly in receiving terminal.Diversity techniques usually make use of the uncorrelated characteristics of same signal’s independent samples in wireless propagating environment, and improve the received signals by signal combining techniques to resist attenuation effects.In the third and forth generation mobile communication system, diversity techniques have been widely used.【關(guān)鍵詞】空間分集；合并技術(shù)；MIMO技術(shù)

Keywords: Space Diversity;Combining Techniques;MIMO Techniques

【正文】

一、分集技術(shù)基本原理

“分集”背后的主要思想是提供發(fā)射到接收機(jī)信號的不同復(fù)制信號。如果不同復(fù)制信號獨(dú)立的衰落，所有發(fā)射信號的復(fù)制信號同時(shí)深衰落的可能性就會(huì)降低[1]。因此分集的基本原理就是通過多個(gè)信道（時(shí)間、頻率或者空間）接收到承載相同信息的多個(gè)復(fù)制信號，由于多個(gè)信道的傳輸特性不同，信號多個(gè)復(fù)制信號的衰落就不會(huì)相同。這樣，接收機(jī)就可以可靠地用這些接收信號解碼發(fā)射信號。

分集技術(shù)實(shí)現(xiàn)的必要條件是在接收端必須能夠接收到承載相同信息且在統(tǒng)計(jì)上相互獨(dú)立(或近似獨(dú)立)的若干不同的復(fù)制信號。而不同復(fù)制信號的獲得可以通過不同的方式，比如空間、頻率、時(shí)間等，它主要是指使用不同的方法有效的區(qū)分接收到的含同一信息內(nèi)容但統(tǒng)計(jì)上獨(dú)立的信號。發(fā)射的復(fù)制信號可以通過不同的方式發(fā)送，例如，它可以在不同的時(shí)間間隙，以不同的頻率，不同的極化或不同的天線發(fā)射。目的是通過獨(dú)立的衰落發(fā)送兩個(gè)或更多的復(fù)制信號。既然所有的獨(dú)立路徑同時(shí)遭受深衰落的可能性減小，那么只要使用適當(dāng)?shù)暮喜⒎椒?，就?huì)降低誤差概率。

整體看來，分集技術(shù)主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是分散傳輸,即研究如何把要發(fā)送的信號分散了開來，使接收機(jī)能夠獲得多個(gè)互不相關(guān)的、攜帶同一信息的信號；二是集中處理,即研究如何把接收機(jī)收到的多個(gè)互不相關(guān)的衰落信號進(jìn)行恰當(dāng)?shù)暮喜⒁垣@得最大信噪比，降低衰落的影響。

二、分集技術(shù)主要分類

分集技術(shù)包括分散發(fā)射技術(shù)和合并接收技術(shù)，分散發(fā)射技術(shù)主要包括空間分集技術(shù)（Space Diversity Techniques），時(shí)間分集技術(shù)（Time Diversity Techniques），頻率分集技術(shù)(Frequency Diversity Techniques)。合并接收技術(shù)主要包括選擇式合并技術(shù)(SC: Selection Combining Techniques)，最大比合并技術(shù)（MRC: Maximal Ratio Combining Techniques），等增益合并技術(shù)(EGC: Equal Gain Combining Techniques)等。

（一）、分散發(fā)射技術(shù)

（1）空間分集

使用多個(gè)天線來獲得分集的方法是空間分集，空間分集正是利用不同信道上衰落統(tǒng)計(jì)特性上的差異來實(shí)現(xiàn)抗信道選擇性衰落的功能。

空間分集分為空間分集發(fā)送和空間分集接收兩個(gè)系統(tǒng)。其中空間分集接收是在空間不同的垂直高度上設(shè)置幾副天線，它是利用多副接收天線來實(shí)現(xiàn)的。接收端天線之間的距離條件要求d≥λ/2（λ為工作波長）[2]，這樣就降低了信道衰落的影響，并在一定程度上改善了傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

圖1-1 空間分集結(jié)構(gòu)

空間分集接收的優(yōu)點(diǎn)是分集增益高，缺點(diǎn)是還需另外單獨(dú)的接收天線。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，又生產(chǎn)出定向雙極化天線。利用兩個(gè)在同一地點(diǎn)、極化方向相互正交的天線發(fā)出的信號呈現(xiàn)出互不相關(guān)衰落特性的特點(diǎn)，在發(fā)射端同一處裝上垂直極化和水平極化兩副發(fā)射天線，在接收端同一地點(diǎn)裝上垂直極化和水平極化兩副接收天線，就可以得到兩路衰落特性互不相關(guān)的極化分量Ex和Ey。

圖1-2 極化分集結(jié)構(gòu)

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是它只需一根天線，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間，缺點(diǎn)是它的分集接收效果低于空間分集接收天線。（2）時(shí)間分集

用不同的時(shí)間間隙來形成分集，叫做時(shí)間分集。時(shí)間分集是將同一信號在相隔一定的時(shí)間內(nèi)多次重發(fā)，只要各次發(fā)送時(shí)間間隔足夠大，則各次發(fā)送降格出現(xiàn)的衰落將是相互獨(dú)立統(tǒng)計(jì)的。時(shí)間分集正是利用時(shí)間上衰落統(tǒng)計(jì)特性上的差異來實(shí)現(xiàn)抗時(shí)間選擇性衰落的功能。為了保證重復(fù)發(fā)送的數(shù)字信號具有獨(dú)立的衰落特性，重復(fù)發(fā)送的時(shí)間間隔應(yīng)該滿足：

公式中：fm為衰落頻率，v為移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度。

時(shí)間分集與空間分集相比較，優(yōu)點(diǎn)是減少了接收天線及相應(yīng)設(shè)備的數(shù)目，缺點(diǎn)是占用時(shí)隙資源增大了開銷，降低了傳輸效率。（3）頻率分集

頻率分集使用不同的載波頻率獲得分集，復(fù)制信號從不同的載波頻率上發(fā)射，然后在接收端對接收信號進(jìn)行合成或選擇，以減輕衰落影響。頻率分集正是利用不同頻段衰落統(tǒng)計(jì)特性上的差異，來實(shí)現(xiàn)抗頻率選擇性衰落的功能。所謂頻率不相關(guān)的載波是指當(dāng)不同的載波之間的間隔大于頻率相干區(qū)間，即載波頻率的間隔應(yīng)滿足:

公式中：△f為載波頻率間隔，Bc為相關(guān)帶寬，△Tm為最大多徑時(shí)延差。同空間分集系統(tǒng)一樣，在頻率分集系統(tǒng)中要求頻率相關(guān)性較小，這樣才可以獲得較好的頻率分集改善效果。在一定的范圍內(nèi)兩個(gè)微波頻率f1與f2相差，即頻率間隔△ f=f2-f1越大，兩個(gè)不同頻率信號之間衰落的相關(guān)性越小。頻率分集與空間分集相比較，其優(yōu)點(diǎn)是在接收端可以減少接受天線及相應(yīng)設(shè)備的數(shù)量，缺點(diǎn)是要占用更多的頻帶資源。

無論何種分集方式，都是利用在不同的傳播條件下，幾個(gè)微波信號同時(shí)發(fā)生深衰落的概率小于單一微波信號同一衰落深度的概率來取得分集改善效果的。

（二）、合并接收技術(shù) 合并方法都可以歸結(jié)為下面的公式 由公式可知：合并技術(shù)的關(guān)鍵就是確定加權(quán)值。合并時(shí)采用的準(zhǔn)則與方式主要分為四種：選擇式合并(SC: Selection Combining)、最大比值合并（MRC: Maximal Ratio Combining）、等增益合并(EGC: Equal Gain Combining)等。（1）選擇式合并（擇優(yōu)錄?。3]

選擇式合并系統(tǒng)采用選擇式合并技術(shù)時(shí)，N 個(gè)接收機(jī)的輸出信號先送入選擇邏輯，選擇邏輯再從N 個(gè)接收信號中選擇具有最高基帶信噪比的基帶信號作為輸出。選擇式合并的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡單。（2）最大比值合并（區(qū)別對待）

在接收端由多個(gè)分集支路，經(jīng)過相位調(diào)整后，按照適當(dāng)?shù)脑鲆嫦禂?shù)，同相相加，再送入檢測器進(jìn)行檢測。在接收端各個(gè)不相關(guān)的分集支路經(jīng)過相位校正，并按適當(dāng)?shù)目勺冊鲆婕訖?quán)再相加后送入檢測器進(jìn)行相干檢測。其譯碼過程簡單、易實(shí)現(xiàn)。

（3）等增益合并（一視同仁）

等增益合并原理等增益合并也稱為相位均衡，僅僅對信道的相位偏移進(jìn)行校正而幅度不做校正。等增益合并不是任何意義上的最佳合并方式，只有假設(shè)每一路信號的信噪比相同的情況下，在信噪比最大化的意義上，它才是最佳的。

三、MIMO分集

鑒于分集技術(shù)的抗衰落特性，它成為MIMO技術(shù)的重要組成部分。MIMO多輸入多輸出技術(shù)（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）是指在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個(gè)天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量[4]。它能充分利用空間資源，通過多個(gè)天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收而不會(huì)增加頻譜資源，并減小了以往增加天線發(fā)射功率對其他接收電臺(tái)造成嚴(yán)重干擾的情況。分集技術(shù)的使用不僅可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量，而且極大的減弱了多徑衰落對無線通信造成的影響，顯示出明顯的優(yōu)勢、因此它被視為下一代移動(dòng)通信的核心技術(shù)[5]。

四、總結(jié)

總體看來，移動(dòng)通信的傳輸效率主要還是受到多徑衰落的制約，這嚴(yán)重影響了無線通信質(zhì)量。通過對上述多種發(fā)射分集技術(shù)的介紹和分析可知，在復(fù)雜的無線信道下各發(fā)射分集技術(shù)的目的均對信息傳輸?shù)挠行云鸬搅酥卮笞饔?。在對分集技術(shù)有了大致的了解之后，我覺得抗衰落的解決思想和方法還是比較好理解的，也是容易想到的，但是困難的是我們?nèi)绾伟堰@些想法運(yùn)用到科研領(lǐng)域中去，可能一個(gè)簡單的想法在科技領(lǐng)域得到實(shí)施之后都會(huì)是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破。本次學(xué)習(xí)中遇到的難點(diǎn)主要是對一些關(guān)鍵技術(shù)，核心技術(shù)上的理解和認(rèn)識還不夠。

了解了分集技術(shù)之后，我想到：由于工作特點(diǎn)和性能不盡相同，因此各發(fā)射分集技術(shù)在不同的環(huán)境條件下所起的作用也有所不同。為了在不同的條件下使用相應(yīng)較有效的分集技術(shù)，我覺得可以在發(fā)送有效信息之前，先向接收設(shè)備發(fā)送一段簡單的測試信息，即判斷移動(dòng)接收臺(tái)所處環(huán)境條件，對反饋回來的測試信息進(jìn)行分析，選擇當(dāng)前環(huán)境下的最優(yōu)發(fā)射分集技術(shù)?；蛟S可以通過其他比較先進(jìn)的技術(shù)手段檢測移動(dòng)接收機(jī)的環(huán)境位置，大致的思想就是多個(gè)分集方式可以靈活多變，自由切換，略有貼近智能選擇的意思，而不必某個(gè)站點(diǎn)或者某項(xiàng)技術(shù)方案中只含有特定的一種分集技術(shù)。

[1] 龔建民，劉崇春.多入多出通信系統(tǒng)原理 [M] 科學(xué)出版社 2010：09 [2] 鄧明.無線通信系統(tǒng)中的空間分集技術(shù)研究[D] 科技信息 2006：13 [3] 閻毅.無線通信與移動(dòng)通信技術(shù)［M］清華大學(xué)出版社2013： [4] 林云.MIMO技術(shù)原理及應(yīng)用［M］.人民郵電出版社.2010:216 [5] 胡健棟.現(xiàn)代無線通信技術(shù)［M］.機(jī)械工業(yè)出版社.2003:13

第五篇：移動(dòng)通信技術(shù)復(fù)習(xí)題

一、填空：

1.移動(dòng)通信可采用的多址技術(shù)有FDMA、TDMA、CDMA SDMA。

2、按無線設(shè)備工作方式的不同，移動(dòng)通信可分為單工、雙工和單雙工三種方式。

3.CDMA系統(tǒng)有硬切換、軟切換和更軟切換換三種切換方式。

4、移動(dòng)通信網(wǎng)按服務(wù)區(qū)域覆蓋的大小可分為兩大類：小容量的大區(qū)制和 大容量的小區(qū)制。

5、大容量移動(dòng)電話系統(tǒng)的信道共用方式為專用呼叫信道方式。

6.第三代移動(dòng)通信采用IMT-2000系統(tǒng)，工作在2000MHZ頻段；其三大技術(shù)體制為 W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。

7.GSM基站子系統(tǒng)由 BSC和 BTS組成，它通過 UM接口直接與移動(dòng)臺(tái)相連。

8.第三代移動(dòng)通信的速率要求是：車載環(huán)境，最高速率應(yīng)達(dá) 144kb/s；步行環(huán)境，最高速率應(yīng)達(dá)348kb/s，室內(nèi)環(huán)境，最高速率應(yīng)達(dá) 2m/s。

9、第三代移動(dòng)通信采用 IMT-2000系統(tǒng)，其三大技術(shù)體制為 W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。

10、GSM系統(tǒng)從MS切換至SDCCH信道時(shí)開始進(jìn)行通話測量，并在SACCH信道上傳送移動(dòng)臺(tái)的測量報(bào)告和BSC對MS的功率調(diào)節(jié)及TA值信令信號，在FACCH信道上完成切換。

11.我國GSM系統(tǒng)采用頻段為900M時(shí)，可分為 124個(gè)頻道，每個(gè)頻道收、發(fā)頻差為 45MHZ，跳頻速率為217次/s。

12、GSM網(wǎng)絡(luò)中唯一識別移動(dòng)臺(tái)的號碼是IMSI，而在公共電話交換網(wǎng)中唯一識別移動(dòng)臺(tái)的號碼是MSISDN。

13.GSM的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS由MSC、HLR、VLR和 AUC等部分組成。和

14、GSM網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)由MSC、HLR、VLR、AUC、EIR組成15.GPRS核心網(wǎng)最重要和最基本的兩個(gè)網(wǎng)元是 SGSN 和GGSN。

16、GPRS的含義是通用無線分組任務(wù)。

17、分集技術(shù)的作用是抗衰落，主要有時(shí)間分集、頻率分集、空間分集等。

二、選擇題

1.GSM系統(tǒng)采用TDMA，每個(gè)載波分為（B）時(shí)隙。

A、4B、8C、16D、322、交織編碼屬于無線通信的（B）

A、信源編碼B、信道編碼C、調(diào)制D、解調(diào)

3.惡意呼叫識別屬于（C）補(bǔ)充業(yè)務(wù)。

A、呼叫提供類 B、呼叫完成類 C、號碼類 D、呼叫限制類

4、當(dāng)基站收發(fā)信天線采用120度定向天線時(shí)，一個(gè)小區(qū)分為（B）個(gè)扇區(qū)。

A、1B、3C、6D、12

5.GSM1800收發(fā)頻率間隔為（A）。

A、95MHz B、45MHz C、35MHz D、25MHz6、移動(dòng)用戶漫游到一個(gè)新的編號區(qū)時(shí)，由VLR給它分配

（A）號碼。

A、MSRNB、MSISDNC、TMSID、IMSI

7.GSM系統(tǒng)中對全網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控和操作的功能實(shí)體是（D）。

A、HLRB、OSSC、AUCD、OMC8、語音編碼屬于無線通信的（A）

A、信源編碼B、信道編碼

C、調(diào)制D、解調(diào)

9.WAP不能提供的服務(wù)為（A）。

A、無線電話應(yīng)用 B、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入及內(nèi)容服務(wù) C、基于PUSH技術(shù)的主動(dòng)服務(wù) D、視頻信息傳輸

10、基站控制器與基站收發(fā)信臺(tái)之間的接口稱為（C）接口。

A、A接口B、B接口

C、Abis接口D、Um接口

11.移動(dòng)臺(tái)可以任意移動(dòng)但不需要進(jìn)行位置更新的區(qū)域稱為（C）。

A、小區(qū) B、基站區(qū) C、位置區(qū) D、MSC區(qū)

12、用戶鑒權(quán)鍵是指（B）。

A、KcB、KiC、RANDD、SRES

13.IS-95 CDMA系統(tǒng)的雙模式含義是能以（C）方式工作。

A、模擬時(shí)分 B、模擬頻分C、碼分?jǐn)U頻 D、頻分雙工

14、由我國自主研發(fā)并被（ITU）采納的3G標(biāo)準(zhǔn)是(C)

A、WCDMAB、CDMA2000

C、TD-SCDMAD、CDMA

15.GPRS系統(tǒng)可以提供高達(dá)（C）的理論數(shù)據(jù)傳輸速率。

A、14.4Kb/s B、115.2Kb/sC、171.2Kb/s D、384Kb/s16、位置更新過程是由下列誰發(fā)起的(C)

A、移動(dòng)交換中心B、VLR

C、MS(移動(dòng)臺(tái))D、基站收發(fā)信臺(tái)

17.CDMA系統(tǒng)中，軟切換是指（A）。

A、不同基站NodeB間切換 B、同基站不同扇區(qū)間切換C、不同RNC間切換 D、異頻切換

18、移動(dòng)臺(tái)可以任意移動(dòng)但不需要進(jìn)行位置更新的區(qū)域稱為（C）。

A、小區(qū) B、基站區(qū) C、位置區(qū) D、MSC區(qū)

19.第3代移動(dòng)通信系統(tǒng)與第2代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要區(qū)別是（C）。

A、傳播的開放性 B、信道的時(shí)變性 C、業(yè)務(wù)的多媒性 D、多個(gè)用戶之間的干擾

20、GSM1800收發(fā)頻率間隔為（A）。

A、95MHz B、45MHz C、35MHz D、25MHz

21.在GSM系統(tǒng)中，基站（BTS）與手機(jī)（MS）之間接口是：（C）

A、A接口 B、Abis接口 C、Um接口 D、E接口

22、GSM系統(tǒng)采用TDMA，每個(gè)載波分為（B）時(shí)隙。

A、4B、8C、16D、3223、當(dāng)基站收發(fā)信天線采用120度定向天線時(shí)，一個(gè)小區(qū)分為（B）個(gè)扇區(qū)。

A、1B、3C、6D、1224、為了對抗小區(qū)之間的同道干擾和鄰道干擾，主觀上限定了接收質(zhì)量的指標(biāo)，即射頻信號對于干擾信號的比值。稱為（C）。

A、信噪比B、再用距離C、射頻防護(hù)比D、保護(hù)比

25、在時(shí)分雙工（TDD）方式中，上下行幀都在（C）的頻率上。

A、不同B、25kHzC、相同D、9個(gè)

26、在時(shí)分雙工（TDD）方式中，上下行幀都在（C）的頻率上

A、不同B、25kHzC、相同D、9個(gè)

27、交織編碼與糾錯(cuò)編碼都屬于無線通信的（B）

A、源編碼B、信道編碼

C、調(diào)制D、解調(diào)

28、當(dāng)漫游用戶進(jìn)入某個(gè)MSC區(qū)域時(shí)，必須想與該MSC相關(guān)的（A）登記，并分配一個(gè)移動(dòng)用戶漫游號碼。

A、VLRB、HLRC、AUCD、OMC29、使MS保持頻率同步的邏輯信道是（D）

A、BCCHB、CCCHC、FACCHD、FCCH30、每個(gè)基站采用三副120。扇形定向天線，分別覆蓋三個(gè)相鄰小區(qū)的各三分之一區(qū)域。這就是所謂（B）。

A、中心激勵(lì)B、小區(qū)分裂C、角度分集D、頂點(diǎn)激勵(lì)

三、判斷題

1.在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，相鄰小區(qū)不允許使用相同頻率，否則會(huì)產(chǎn)生同頻干擾。（×）

2.完成城市高密度區(qū)室內(nèi)覆蓋最好的方法是建筑物內(nèi)設(shè)直放站。（∨）

3、TDD稱為時(shí)分雙工，收發(fā)信號在時(shí)間上分開互不干擾，被廣泛地用于GSM系統(tǒng)。（×）

4、一個(gè)BSC可以連接到多個(gè)MSC上。（×）

5.CDMA為干擾受限系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)中增加一個(gè)通話用戶時(shí)，所有用戶的信噪比會(huì)下降。（∨）

6.在實(shí)際工程建設(shè)中，GSM1800基站和GSM900基站一般都不能共址建設(shè)。（×）

7、GPRS采用分組數(shù)據(jù)計(jì)費(fèi)功能，即根據(jù)數(shù)據(jù)量來計(jì)費(fèi)。（∨）

8、在GSM向WCDMA的演進(jìn)過程中，核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)部分都可以平滑演進(jìn)。(×)

9.光纖在機(jī)柜外走線的時(shí)候，如果兩個(gè)機(jī)柜距離很近，可以不采用保護(hù)套管進(jìn)行防護(hù)。(×)

10.在GSM向WCDMA的演進(jìn)過程中，核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)部分都可以平滑演進(jìn)。(×)

11、CDMA網(wǎng)的無線同步通過GPS接收天線，采用GPS同步方式。（∨）

12、移動(dòng)臺(tái)的位置更新是由網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的。（×）

13.小區(qū)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中最小的區(qū)域單位，每個(gè)小區(qū)都會(huì)被分配一個(gè)全球唯一的識別碼。（∨）

14.在移動(dòng)通信中通常將陰影效應(yīng)造成的衰落稱為慢衰落，多徑效應(yīng)造成的衰落稱為快衰

落。（∨）

15、同一無線通信系統(tǒng)的收發(fā)信機(jī)有隔離度要求，不同系統(tǒng)間則沒有要求。(×)

16、GSM中鑒權(quán)和加密是兩個(gè)獨(dú)立的處理過程，兩者之間沒有任何的關(guān)聯(lián)。(×)

17、GSM系統(tǒng)的A接口定義為移動(dòng)臺(tái)與基站收發(fā)信臺(tái)之間的通信接口。（×）

18、GSM采用與GPRS相同的頻段。（∨）

19、GSM系統(tǒng)中，鑒權(quán)的目的是防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)，及認(rèn)證用戶識別卡SIM卡的有效性。（∨）

20、臨時(shí)移動(dòng)用戶識別碼（TMSI）只限于在移動(dòng)用戶當(dāng)前訪問位置區(qū)使用。（∨）

21、GSM中，話音激活技術(shù)采用一種自適應(yīng)門限話音檢測算法。當(dāng)發(fā)端判斷出通話者暫停通

話時(shí)，就關(guān)閉發(fā)射機(jī)。（∨）

22、GSM系統(tǒng)中的用戶在越區(qū)時(shí)也可以采用軟切換。（×）

23、一個(gè)區(qū)群內(nèi)的不同小區(qū)頻率可以重復(fù)使用。（×）

24、GSM900和DCS1800的載頻間隔和雙工距離都是一樣的。（×）

25、在CDMA系統(tǒng)中隨著用戶數(shù)量的增加，用戶通話質(zhì)量隨之下降。（∨）

26、GPRS是GSM向3G系統(tǒng)演進(jìn)的重要一環(huán)，故又把它稱為“2.5代技術(shù)”。（∨）

27、在實(shí)際工程建設(shè)中，GSM1800基站和GSM900基站一般都不能共址建設(shè)。（×）

28、MSC具有交換、計(jì)費(fèi)、業(yè)務(wù)提供的功能。(∨)

29、GSM900和DCS1800的載頻間隔和雙工距離都是一樣的。（×）

30、CDMA為干擾受限系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)中增加一個(gè)通話用戶時(shí)，所有用戶的信噪比會(huì)下降。（∨）

四、簡答題：

1.說明GSM系統(tǒng)中MSC的作用。

2、什么是動(dòng)態(tài)信道分配，有何優(yōu)點(diǎn)

3、為什么CDMA系統(tǒng)容量稱為“軟容量”

4.移動(dòng)通信的切換由哪三個(gè)步驟來完成五、計(jì)算應(yīng)用題：

1、某移動(dòng)通信系統(tǒng)，每天每個(gè)用戶平均呼叫10次，每次占用信道平均時(shí)間80s，呼損率要求10%，忙時(shí)集中率K=0.125。

問：（1）給定14個(gè)信道能容納多少用戶數(shù)？（取整數(shù)）

（2）系統(tǒng)的信道利用率是多少？（保留兩位小數(shù)）

愛爾蘭表

2、在GSM系統(tǒng)中，語音信道的信道編碼采用了（2，1，5）卷積編碼器，已知生成多項(xiàng)式為g1(x)=(31)8，g2(x)=(33)8，試畫出此編碼器的電路圖，其編碼效率是多少？