通信發展史論文范文

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第1篇

隨著中國電信基礎設施繼續升級，工業總產值的持續增長和走向全球的生產力水平，中國國內ICT產業將在未來五年的強大。任何一家公司都不能忽視中國。其巨大的經濟進步和它擁有的世界上的影響，幾乎使每一個IT供應商必須有一個中國的戰略。然而，盡管許多IT產品在中國的消費額度在全世界名列前茅，但是在企業的IT市場方面卻是一個不同的故事。在外部有一種警告說“中國的IT市場可能比你的想象要小的多”。軟件先進程度越高，就越難在中國銷售。幾乎沒有任何組織使用先進的商業智能工具或知識管理系統。對于許多擁有先進的軟件或IT服務的供應商，中國目前只是一個潛在市場。

信息和通信技術的市場發展趨勢

有一個問題是必須研究的，那就是中國是否真正朝著實現全球ICT超級大國的地位前進，或者中國在外部的沖擊下信息和通信技術產業支離破碎，只擁有有限的全球市場滲透能力。據有關資料顯示，中國在整個企業的IT支出方面是亞太地區（日本除外）最大的市場。中國IT企業五年復合年均增長率（CAGR）達6.2％，在2009年達到850億美元。中國正在尋求成為全球ICT超級大國。根據普查，中國擁有超過1.2億廣播聽眾和12億電視觀眾。擁有廣播電臺1913座（市級廣播電臺282座），電視臺314座。全國最大的電視臺-中央電視臺，擁有14個頻道，包括英語和國際頻道。這些渠道的收入估計在100億美元。使用寬帶，媒體和娛樂供應商在中國的機會是驚人的。中國正在迅速進行全數字化的過渡和技術檢修，以支持數字內容分發。截至2006年底，已完成國家數字地面廣播標準。國家廣電總局計劃將所有的電視廣播轉向數字化，并預計到2015年停止模擬傳輸。在制定和實施中國的ICT產業政策方面，教育、研究機構、實驗室和相關政府部門正在發揮關鍵作用。中國必須繼續深化改革方案，在轉化、研發方面，培養和獎勵創新創優以及國際合作。隨著政府政策的正確組合，繼續在研發和教育的高層次的投資和卓越的管理，中國有望在10年內成為全球信息和通信技術強國。

電信和IT服務

中國許多公司根據其在中國市場的實力，在第二次浪潮中試圖建立和擴大其國際影響力。一批新興的中國電信供應商有良好的品牌聲譽和客戶，并具有同樣的優勢，他們可以使用廉價的勞動力和生產資源，同時他們也享有同樣的快速增長的國內市場，他們有機會來維持收入和積累經驗。譬如華為，中興通訊，他們已經獲得了在全球電信市場的立足點。雖然中國的ADSL服務，仍然有一段路要走，但在其發展的過程中存在大量的商業機會。目前中國在這個方面已經取得很大的進步，在寬帶接入領域獲得了價格低，存取速度快的優勢?？鐕菊谝韵喈斂斓乃俣葦U大在中國的運作，正因為如此，他們在中國的聯網要求也日新月異。在過去，中國得到可靠的國際連接就足夠了。但在未來，隨著各種公司業務在中國廣泛推開，在小城市和偏遠地區的國內連接的需求將變得更加重要。在業務流程的增長及IT服務方面，中國是一個新興市場，并在這一領域擁有兩個重要方面：第一中國擁有一個大的國內市場，以新的企業業務流程的買家和IT服務的大集團為代表，第二中國以低成本勞動力作為全球采購戰略的一個組成部分。強調中國在業務流程和IT服務方面的巨大市場潛力，是它提供了很多選擇，譬如IT服務，給IT服務提供商提供了新的市場。

第2篇

關鍵詞：第四代移動通信（4G）；正交頻分復用；多模式終端

一、引言

移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術的發展，特別是半導體、集成電路和計算機技術的發展，移動通信得到了迅速的發展。隨著其應用領域的擴大和對性能要求的提高，促使移動通信在技術上和理論上向更高水平發展。20世紀80年代以來，移動通信已成為現代通信網中不可缺少并發展最快的通信方式之一。

回顧移動通信的發展歷程，移動通信的發展大致經歷了幾個發展階段：第一代移動通信技術主要指蜂窩式模擬移動通信，技術特征是蜂窩網絡結構克服了大區制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數字移動通信，使蜂窩系統具有數字傳輸所能提供的綜合業務等種種優點。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統所擁有的各種優點，克服了其缺點外，還能夠提供寬帶多媒體業務，能提供高質量的視頻寬帶多媒體綜合業務，并能實現全球漫游?，F在用的大多是第二代技術，第三代技術還不太成功，但已有了第四代技術的設想。第四代移動通信系統（4G）標準比第三代具有更多的功能。

二、4G移動通信簡介

第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡，具有非對稱的超過2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網、移動寬帶系統和交互式廣播網絡。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯網（包括衛星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統，是寬帶接入IP系統。目前正在開發和研制中的4G通信將具有以下特征：

（一）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裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預估，第四代移動通信系統的速度可達到10-20Mbit/s，最高可以達到100Mbit/s。

（二）網絡頻譜更寬

要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網絡的基礎上對其進行大幅度的改造，以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網絡的20倍。

（三）多種業務的完整融合

個人通信、信息系統、廣播、娛樂等業務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網和藍牙等室內網絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業務應用、各種系統平臺間的互聯更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。

（四）智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現許多難以想象的功能。例如，4G手機將能根據環境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。

（五）兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從2G、3G平穩過渡等特點。

（六）實現更高質量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。

（七）通信費用更加便宜

由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現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通信技術，因此，相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設4G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。

三、4G移動通信的接入系統

4G移動通信接入系統的顯著特點是，智能化多模式終端（multi-modeterminal）基于公共平臺，通過各種接技術，在各種網絡系統（平臺）之間實現無縫連接和協作。在4G移動通信中，各種專門的接入系統都基于一個公共平臺，相互協作，以最優化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統時，網絡會自適應分配頻帶、給出最優化路由，以達到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術有：無線蜂窩移動通信系統（例如2G、3G）；無繩系統（如DECT）；短距離連接系統（如藍牙）；WLAN系統；固定無線接入系統；衛星系統；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術發展和市場需求變化，新的接入技術將不斷出現。

不同類型的接入技術針對不同業務而設計，因此，我們根據接入技術的適用領域、移動小區半徑和工作環境，對接入技術進行分層。

分配層：主要由平流層通信、衛星通信和廣播電視通信組成，服務范圍覆蓋面積大。

蜂窩層：主要由2G、3G通信系統組成，服務范圍覆蓋面積較大。

熱點小區層：主要由WLAN網絡組成，服務范圍集中在校園、社區、會議中心等，移動通信能力很有限。

個人網絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所，服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網絡接入系統連接其他網絡層。

固定網絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。

網絡接入系統在整個移動網絡中處于十分重要。未來的接入系統將主要在以下三個方面進行技術革新和突破：為最大限度開發利用有限的頻率資源，在接入系統的物理層，優化調制、信道編碼和信號傳輸技術，提高信號處理算法、信號檢測和數據壓縮技術，并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網絡性能，在接入系統的高層協議方面，研究網絡自我優化和自動重構技術，動態頻譜分配和資源分配技術，網絡管理和不同接入系統間協作。提高和擴展IP技術在移動網絡中的應用；加強軟件無線電技術；優化無線電傳輸技術，如支持實時和非實時業務、無縫連接和網絡安全。

四、4G移動通信系統中的關鍵技術

（一）定位技術

定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統中，移動終端可能在不同系統（平臺）間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現移動終端在不同系統（平臺）間無縫連接和系統中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。

（二）切換技術

切換技術適用于移動終端在不同移動小區之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統中，切換技術的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。

（三）軟件無線電技術

在4G移動通信系統中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統，以實現多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應用軟件無線電技術，一個移動終端，就可以實現在不同系統和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數控制軟件無線電系統。

（四）智能天線技術

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能，能滿足數據中心、移動IP網絡的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。

（五）交互干擾抑制和多用戶識別

待開發的交互干擾抑制和多用戶識別技術應成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收機的高質量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求，還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術的組合將大大減少網絡基礎設施的部署，確保業務質量的改善。

（六）新的調制和信號傳輸技術

在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落（frequency-selectivefading）。為提高信號性能，研究和發展智能調制和解調技術，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術（OFDM）、自適應均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術，來獲取更好的信號能量噪聲比。

五、OFDM技術在4G中的應用

若以技術層面來看，第三代移動通信系統主要是以CDMA為核心技術，第四代移動通信系統技術則以正交頻分復用（OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer，OFDM）最受矚目，特別是有不少專家學者針對OFDM技術在移動通信技術上的應用，提出相關的理論基礎。例如無線區域環路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等，都將在未來采用OFDM技術，而第四代移動通信系統則計劃以OFDM為核心技術，提供增值服務。

在時代交替之際，舊有系統之整合與升級是產業關心的話題，目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統；而未來則是CDMA如何與OFDM技術相結合?？梢灶A計，CDMA絕對不會在第四代移動通信系統中消失，而是成為其應用技術的一部份，或許未來也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生，前文所提到的數字音訊廣播，其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術，同樣是利用兩種技術的結合。因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統，也將會結合兩項技術的優點，一部份將是以CDMA的延伸技術。

六、結束語

對于現在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網絡系統是人類有史以來最復雜的技術系統。總的來說，要順利、全面地實施4G通信，還將可能遇到一些困難。

首先，人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說最高可達到100Mbit/s，但手機的速度將受到通信系統容量的限制。據有關行家分析，4G手機將很難達到其理論速度。

其次，4G的發展還將面臨極大的市場壓力。有專家預測，在10年以后，2G的多媒體服務將進入第三個發展階段，此時覆蓋全球的3G網絡已經基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那時，整個行業正在消化吸收第三代技術，對于4G技術的接受還需要一個逐步過渡的過程。

因此，在建設4G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，使移動通信從3G逐步向4G過渡。

參考文獻：

1、謝顯忠等.基于TDD的第四代移動通信技術[M].電子工業出版社,2005.

第3篇

關鍵詞第三代移動通信系統碼分多址IMT-2000

1引言

第三代移動通信系統是指能夠滿足國際電聯提出的IMT-2000/FPLMTS系統要求的新一代移動通信系統。國際電聯于1995年提出了IMT-2000/FPLMTS的評估標準,對未來蜂窩移動通信系統提出了較詳細的要求。

IMT-2000系統的基本特征有以下幾點:

球范圍設計的高度兼容性;

MT-2000中的業務與固定網絡的業務兼容;

質量;

機體積很小,具有全球漫游能力;

用的頻譜為

885MHz~2025MHz,2110MHz~2200MHz(共230MHz)

1980MHz~2010MHz,2170MHz~2200MHz(限于衛星使用)

動終端可以連接地面網和衛星網,可移動使用也可固定使用;

線接口的類型應盡可能得少,而且具有高度的兼容性。

從而可以看出未來的第三代移動通信系統要具有很好的網絡兼容性,用戶終端可在全球范圍內幾個不同的系統間實現漫游,不僅要為移動用戶提供話音及低速數據業務,而且要提供廣泛的多媒體業務,這就對無線接口提出了較高的要求。ITU已對IMT-2000的測試環境提出了具體要求,給出了表征IMT-2000系統的最低限度的參數,包括:支持的數據率范圍,誤碼率要求,單向的時延要求,激活因子和業務量模型。

根據ITU的要求,目前各大電信公司聯盟均已提出了自己的第三代移動通信系統方案,主要以日本DoCoMo公司為首提出的W-CDMA;美國Lucent、Motorola等公司提出的CdmaOne;歐洲西門子、阿爾卡特等公司提出的TD-CDMA?？傮w來說,在第三代移動通信系統中采用CDMA技術已達成共識,但各自實現方案還有較大差別,下面分別介紹并比較。

2三種方案的特點

(1)W-CDMA系統

由于歐洲的GSM系統已經在數字移動通信市場中占據了很大的份額,美國的窄帶CDMA系統(IS-95)也正在迅速趕上來,而日本的第二代數字移動通信系統PDC僅限于國內使用,無法推廣到其它國家,所以日本很早就開始從事第三代移動通信系統的開發工作,分別提出了基于TDMA(時分多址)和基于CDMA(碼分多址)的第三代移動通信系統,希望在未來的市場中占據有利地位,尤其以DoCoMo公司(NTT)的W-CDMA系統最有競爭力,目前DoCoMo公司正在同愛立信、Motorola、Lucent,以及其它廠家合作,努力完善系統,爭取在1998年完成樣機,1999年進行商業試驗。

W-CDMA系統無線接口的基本參數為

擴頻方式:可變擴頻比(4~256)的直接擴頻;

載波擴頻速率:4.096Mchip/s;

每載波帶寬:5MHz(可擴展為10MHz/20MHz);

載波速率:16kbit/s~256kbit/s

幀長度:10ms;

時隙長度(功率控制組):0.625ms;

調制方式:QPSK

功率控制:開環+自適應閉環方式(功控速率1.6kbit/s)

W-CDMA系統中采用導頻符號相干RAKE接收機技術,解決了反向信道的容量限制問題,每個無線幀長度為10ms,分成16個時隙(timeslot),每個時隙長度為0.625ms,在每個時隙的前部插入全“1”或全“0”的導頻符號進行信道參數估計,這種方法在其它系統的調制中也有采用的,但W-CDMA系統將從導頻符號得到的衰落信道的振幅和相位信息,作為RAKE接收機最大比值合并的加權系數,取得了很好的效果。

與IS-95不同,W-CDMA系統不采用GPS精確定時方式,不同基站間不采用精確定時,優點是擺脫了美國GPS系統的控制,可采用較為自由的信道管理方式。缺點是需要快速實現小區搜索。

自適應陣列天線技術可以增加系統容量,而干擾消除技術可以減少高速率用戶對系統造成的干擾。雖然這兩種技術在實際應用中還有許多問題尚未解決,但日本正努力在W-CDMA系統中采用這兩項技術。自適應陣列天線技術已經有很多文章論述過,這里不再介紹。干擾消除技術實際上是多用戶檢測技術的一種實現方式。采用2~3級干擾消除器,容量可增加30%。

另外,W-CDMA系統采用了精確的功率控制,即采用基于SIR(信噪比)的開環+閉環的功率控制方式,在業務信道幀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,可以跟蹤一般的快衰落過程。

(2)CdmaOne系統

CdmaOne是Lucent、Motorola、Nortel、Qualcomm和三星聯合提出的第三代移動通信系統方案,是從IS-95和IS-41的標準發展而來,因此它與AMPS、DAMPS和IS-95均有較好的兼容性。同時,又由于它采用了一些新技術,使其能完全滿足第三代移動通信系統即IMT-2000/FPLMTS的要求,其無線接口參數如下:

載波帶寬:5MHz(可擴展為10/20MHz)

擴頻方式:采取直接擴頻或多載波擴頻;

擴頻速率:3.6864Mchip/s;

擴頻碼長度:可根據無線環境和數據速率而變化;

幀長度:20ms;

時隙長度(功率控制組):1.25ms;

調制方式:下行QPSK,上行BPSK;

功率控制:開環+閉環方式(功控速率800bit/s)。

CdmaOne扇區內采用連續導頻信道廣播,能提供獨立于傳輸速率的功控、定時和相位糾正,能以較小的復雜度提供基站的快速捕獲和鄰近基站的快速搜索。與IS-95相同的短碼結構加上Walsh函數使信道之間正交,高速(800bit/s)前向鏈路功控使前向鏈路平均發射功率最小化。

調制方式采取多載波方式和直擴方式。這兩種方式有相同的信息傳送率和實現復雜度。多載波CDMA鏈路在5MHz帶寬內有3個1.25MHzCDMA載波,10MHz帶寬則有10個1.25MHz載波。多載波CDMA前向鏈路信號與IS-95前向鏈路信號正交,編碼后的信息符號同時在多個CDMA載波上傳送,由此帶來的頻域分集等效于將信號擴展到整個帶寬。導頻信號在IS-95與多載波業務信道重疊時可以共享,在相同的頻段允許前向鏈路容量在IS-95和寬帶用戶之間動態共享,繼續支持低成本/低功耗的IS-95手機用于話音和低速數據業務。

直接擴頻鏈路擴頻速率為3.6864Mchip/s,采用256位的Walsh碼。Walsh碼的長度可根據無線環境和數據速率而變化,在信道速率為9.6kbit/s或者14.4kbit/s時采用256位Walsh碼;快速移動的用戶可限制Walsh碼長大于等于16位;用戶在無線信道情況較好時,可采用4位的Walsh碼以實現最高的數據速率。

(3)TD-CDMA

UMTS是ETSI針對第三代移動通信系統IMT-2000提出的解決方案,目前又分為2個子方案即由德國的kaiserslautern大學、西門子公司、阿爾卡特公司提出并得到GSM網絡運營者支持的TD-CDMA系統和由NTTDoCoMo、愛立信公司、諾基亞公司提出的W-CDMA系統。

TD-CDMA可以單獨運營以滿足ETSI/UMTS和ITU/IMT-2000的要求也可雙模工作向后兼容GSM900和DCS1800,使第二代GSM900、DCS1800系統可以平滑過渡至IMT-2000,從而可以利用現有的GSM網絡設備,節約了投資,其無線接口參數如下:

每載波帶寬:1.6MHz;

每載波時隙數:8slot;

幀長度:4.615ms;

時隙長度:577μs;

單位時隙信道數:8個;

單位時隙傳信率:8/16kbit/s;

特征碼擴頻碼長度:16bit;

單位載波信道數:64個。

從TD-CDMA的接入方式可以看出其兼有TDMA和CDMA的特點,是以TDMA為基本框架在每個時隙傳送具有正交特征碼的多用戶信號,好處是能利用TDMA、CDMA的優點并克服各自的缺點且與GSM有較好的兼容性。TDMA的優勢是已經通過了大量用戶的試驗和有全球最大的用戶數;而CDMA的優勢是可靈活提供可變速率業務和多徑分集能力。單位載波信道數的增加所帶來的好處是對于同樣的小區用戶數而言,收發信機個數降低,最多可達8倍,從而可降低基站設備的投資。

TD-CDMA中的擴頻調制不同于DS-CDMA,它具有很強的適應性,既可適應于GSM中所采用的QPSK/GMSK方式,又可適應于多載波CDMA和脈沖壓縮(PulseCompression)CDMA,從而確保了對GSM系統的兼容性和對新技術的開放性。

由于TD-CDMA系統接入方式的特殊性,從時域上已大幅度降低了多址干擾,加上小區復用系數為3,又從空間上隔離了部分多址干擾,僅考慮上述2項就比直擴CDMA要優越。另外,由于TD-CDMA用戶數少,每時隙最多為8個信道,共有16個特征碼字表示的信道,多用戶信號是同步的,從而決定了聯合檢測(即多用戶檢測)容易實現,且可進行最大似然檢測以達到多用戶檢測的性能極限,大大降低了多址干擾。而在直擴CDMA中(如IS-95),由于反向信道異步和用戶數多的特點使得多用戶檢測難以實現。

3三種方案的性能比較

這三種方案都是根據ITU的IMT-2000系統框架要求,結合原有的系統及近幾年移動通信領域的新技術,能夠在2000年左右推出商用的移動多媒體通信系統。下面我們從幾方面比較一下這三種方案。

(1)利用CDMA技術的程度

CDMA技術主要有以下幾個優點:小區復用系數為1,利用多徑能力,可變擴頻增益,多用戶檢測,軟切換,軟容量。TD-CDMA、W-CDMA、CdmaOne對CDMA技術的利用程度各不相同,如表1所示?？偟膩碚f,TD-CDMA較差,這是因為TD-CDMA系統要與GSM系統兼容,小區復用系數為3,降低了頻譜利用率,并且因為擴頻帶寬只有1.6MHz,所以并不能充分利用多徑,降低了系統效率,并且軟切換和軟容量能力實現起來很困難,但因為每個時隙內最多只有8個用戶,所以采用聯合檢測相對來說要容易一些,對干擾抵消能力強。

表1三種方案的比較W-CDMACdmaOneTD-CDMA

小區復用系數113

利用多徑能力好好差

軟切換好好困難

擴頻增益4~2564~25616

多用戶檢測困難困難容易

軟容量可以實現可以實現無法實現

(2)同步方式,功率控制和支持高速業務能力

目前商用的CDMA系統(IS-95),采用64位Walsh正交擴頻碼序列,反向信道采取非相干接收方式,成為限制系統容量的主要問題,所以在第三代系統中反向鏈路普遍采用相干接收方式。W-CDMA系統采用內插導頻符號輔助相干接收技術,兩者具體性能目前還較難比較,涉及到接收機的結構及實際環境限制,但前者在車輛移動速度較快時,會跟蹤不上快衰落變化,性能惡化。另外,CdmaOne系統需要GPS精確定時,小區間要保持同步,對定時系統要求較高;而W-CDMA和TD-CDMA系統則不需要小區間的同步,可適應環境的變化,可在室外、室內、甚至地鐵中使用。TD-CDMA系統繼承了GSM900和DCS1800正反向信息同步的特點,從而克服了反向信道限制容量的瓶頸效應,而同步意味著正反向信道均可采用正交碼,從而克服了遠近效應,降低了對功率控制的要求。

CdmaOne系統采用與IS-95系統相同的開環加閉環功率控制方式,功控速率為800bit/s,W-CDMA系統采用開環加自適應閉環功控方式,功控速率增加到1600bit/s,效果有較大提高,可以抵消一般快衰落的影響。TD-CDMA采用了聯合檢測進一步消除了多用戶干擾,使得上行鏈路用戶之間功率相差很大時仍能有效地解調信息即克服了遠近效應,帶來的好處是為了克服瑞利衰落(快衰落)的快速功率控制不是必須的,而消除對數正態衰落(慢衰落)的慢速功率控制仍有必要,其目的是為了節約功率、延長移動臺的電池使用壽命和提高業務質量。由于對抗快衰落的能力較強,TD-CDMA可以支持高達每小時500km的移動體的通信,這在現代移動通信中是至關重要的。而直擴CDMA對于高速移動通信的支持能力較差。

W-CDMA系統在5MHz帶寬中可提供16kbit/s、32kbit/s、64kbit/s、128kbit/s等多個傳輸速率。當信息速率超過128kbit/s時,W-CDMA系統可分配多個碼分信道給用戶進行復用,采用并行傳送方式可提供384kbit/s(128kbit/s×3),并且可容易地實現室內2Mbit/s的信息傳送。CdmaOne系統可通過多載波傳送或復用碼信道,實現較高速率的信息傳送。TD-CDMA提供綜合業務是通過無線電資源的復用,可采用在每個時隙內的多碼傳輸和時隙合并方式,為了達到2Mbit/s的峰值速率需采用16進制的QAM調制方式,當移動臺的傳信率較高時需要較高的發射功率,又因為采用與GSM系統相同的TDMA時隙分配方式,所以無法充分利用系統資源,造成浪費。

(3)與已有系統的兼容性

CdmaOne系統將IS-95從一個話音、低速數據系統改進為一個無線多媒體系統,使之能提供基本滿足IMT-2000要求的容量和服務,優化了話音和數據業務,能支持高速率的電路和分組業務,提供平滑地向后兼容性(與IS-95),其網絡結構和軟件均從IS-95系統發展而來,N×1.25MHz信道帶寬與IS-95已經使用的頻帶兼容。TD-CDMA系統與GSM有相同的幀長度和時隙長度,將GSM或DCS1800的網絡作相應擴充,即可實現與TD-CDMA系統的兼容,在與公網的接口上則向ATM過渡,提高了市場競爭能力。W-CDMA系統,與第二代及在第二代基礎上開發的PCS及PCN系統不兼容,需要單獨的基站和移動臺子系統,需要全面安裝系統設備,所以初期投資要大一些。

4未來的發展趨勢

ITU為IMT-2000/FPLMTS系統提出的時間表是:1998年底完成無線傳輸技術的選擇,1999年完成標準的制定,2000年以后開始商用。現在以日本、歐洲和美國電信公司為主的聯盟已分別提出了各自的第三代移動通信系統,決定最終結果的不僅是技術的先進,還有成本、系統的復雜性和市場需求,具體如下:(1)市場需求。IMT-2000商用系統將在2000年左右推出,會在以后十年內逐漸占領市場,所以要研究今后幾年人們對移動通信業務需求,IMT-2000應能夠提供那些業務。(2)成本和系統復雜性。成本取決于系統本身的投入,及與已有系統設備的兼容性。從初期投入來分析,W-CDMA系統采用了一些新技術,要設計全新的基站和移動臺,及整個網絡結構,所以投入要大一些。(3)技術先進性。運營商希望以較少的基站覆蓋較大的區域,并且提高系統容量。從整體的性能來衡量,W-CDMA因為設計比較超前,可提供更多的業務、較大的系統容量而具有相當大的競爭力,TD-CDMA系統因為其本身的缺陷,無法充分發揮CDMA技術的優勢。

由于目前的移動運營商已在現有的第二代移動通信系統中投入了大量資金,因此必然希望將自己目前的系統平滑過渡到第三代系統;另外,歐、日、美電信公司都希望在未來的第三代移動通信系統市場中占有較大份額,都不會輕易放棄自己的方案。因此,國際電聯很難最終形成一個統一的第三代移動通信標準,極有可能幾種方案共存。

5結束語