移動(dòng)通信概論

《移動(dòng)通信與終端》講義本課程：【教學(xué)目】講授現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)基本概念、基本原理和關(guān)鍵技術(shù)。【教學(xué)重點(diǎn)】移動(dòng)通信信道分析、現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成、以及重要2G和3G移動(dòng)通信系統(tǒng)?！窘虒W(xué)規(guī)定】掌握現(xiàn)代移動(dòng)通信基本概念、初步理解其發(fā)展史和發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況、掌握移動(dòng)信道某些基本概念和初步定量分析措施、理解現(xiàn)代移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)、理解重要2G和3G移動(dòng)通信系統(tǒng)。第1章移動(dòng)通信概論【教學(xué)內(nèi)容】移動(dòng)通信重要特點(diǎn)，移動(dòng)通信系統(tǒng)分類，常用移動(dòng)通信系統(tǒng)，移動(dòng)通信基本技術(shù)，移動(dòng)通信原則化?！窘虒W(xué)規(guī)定】理解移動(dòng)通信重要特點(diǎn)、分類、基本技術(shù)?！局攸c(diǎn)與難點(diǎn)】移動(dòng)通信基本技術(shù)?！窘虒W(xué)措施】演示法、對(duì)比法、舉例法視覺(jué)圖像法、歸納總結(jié)法等移動(dòng)通信系統(tǒng)構(gòu)成，既有有線系統(tǒng)，也有無(wú)線系統(tǒng)；移動(dòng)通信課程重要研究無(wú)線通信系統(tǒng)。移動(dòng)通信既有海上移動(dòng)通信、空中移動(dòng)通信，也有陸上移動(dòng)通信；移動(dòng)通信課程重要研究公用陸上移動(dòng)通信系統(tǒng)（PLMTS）。移動(dòng)通信是無(wú)線電通信，但不是研究點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線電通信，而是研究多顧客多信道共用無(wú)線電通信。移動(dòng)通信系統(tǒng)有多種，本書(shū)重要研究蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。本章將先簡(jiǎn)介通信某些基礎(chǔ)預(yù)備知識(shí)，而后再論述移動(dòng)通信發(fā)展歷程，移動(dòng)通信系統(tǒng)特點(diǎn)和分類、基本構(gòu)成、基本概念以及工作方式和有關(guān)移動(dòng)通信技術(shù)原則化問(wèn)題?！?.1預(yù)備知識(shí)一、通信概念通信：科技名詞定義－按照到達(dá)協(xié)議，信息在人、地點(diǎn)、進(jìn)程和機(jī)器之間進(jìn)行傳送。英文名稱：communication一般定義：通信，指人與人或人與自然之間通過(guò)某種行為或媒介進(jìn)行信息交流與傳遞，從廣義上指需要信息雙方或多方在不違反各自意愿狀況下無(wú)論采用何種措施，使用何種媒質(zhì)，將信息從某方精確安全傳送到另方。通信在不一樣環(huán)境下有不一樣解釋，在出現(xiàn)電波傳遞通信后通信(Communication)被單一解釋為信息傳遞，是指由一地向另一地進(jìn)行信息傳播與互換，其目是傳播消息。然而，通信是在人類實(shí)踐過(guò)程中伴隨社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展對(duì)傳遞消息規(guī)定不停提高使得人類文明不停進(jìn)步。在多種各樣通信方式中，運(yùn)用“電”來(lái)傳遞消息通信措施稱為電信(Telecommunication)，這種通信具有迅速、精確、可靠等特點(diǎn)，且?guī)缀醪皇軙r(shí)間、地點(diǎn)、空間、距離限制，因而得到了飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用；在現(xiàn)今因電波快捷性使得從遠(yuǎn)古人類物質(zhì)互換過(guò)程中就結(jié)合文化交流與實(shí)體經(jīng)濟(jì)不停積累進(jìn)步實(shí)物性通信（郵政通信）被人類理解為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展阻礙。在古代，人們通過(guò)驛站、飛鴿傳書(shū)、烽火報(bào)警、符號(hào)、身體語(yǔ)言、眼神、觸碰等方式進(jìn)行信息傳遞。到了今天，伴隨科學(xué)水平飛速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了無(wú)線電、固定電話、移動(dòng)電話、互聯(lián)網(wǎng)甚至視頻電話等多種通信方式。通信技術(shù)拉近了人與人之間距離，提高了經(jīng)濟(jì)效率，深刻變化了人類生活方式和社會(huì)面。通信發(fā)展簡(jiǎn)史：形體時(shí)代：通過(guò)身體、眼神、手勢(shì)及山石樹(shù)木等自然媒體相結(jié)合傳遞信息?？谡Z(yǔ)時(shí)代：直立行走使得人類對(duì)信息傳遞方式需求提高從而催生了語(yǔ)言。文字書(shū)寫時(shí)代：伴隨生產(chǎn)力發(fā)展人類對(duì)信息記錄有了需求，文字隨之產(chǎn)生。印刷時(shí)代：1044年，畢升發(fā)明活字印刷術(shù)。1450年，日耳曼人古騰堡發(fā)明金屬活字印刷術(shù)。1837年，美國(guó)人摩斯發(fā)明電報(bào)機(jī)。1857年，橫跨大西洋海底電報(bào)電纜完畢。1875年，貝爾發(fā)明史上第一支電話。1895年，俄國(guó)人波波夫和意大利人馬可尼同步成功研制了無(wú)線電接受機(jī)。1895年，法國(guó)盧米埃兄弟，在巴黎首映第一部電影。19，泰坦尼克號(hào)沉船事件中，無(wú)線電救了700多條人命。19代，收音機(jī)問(wèn)世。19代，英國(guó)人貝爾德成功進(jìn)行了電視畫面?zhèn)魉?，被譽(yù)為電視發(fā)明人。二次大戰(zhàn)爆發(fā)，電視事業(yè)中斷，戰(zhàn)火突顯廣播發(fā)送成本低、接受輕易特性，聽(tīng)眾再次增長(zhǎng)。1962年，美國(guó)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星，啟動(dòng)電視衛(wèi)星傳送時(shí)代。網(wǎng)絡(luò)傳播時(shí)代：1955年，美國(guó)為了大戰(zhàn)需要，發(fā)行了第一部軍用電子計(jì)算機(jī)。1969年，美軍建立阿帕網(wǎng)（ARPANET），目是防止遭受襲擊時(shí)，通信中斷。1983年，美國(guó)國(guó)防部將阿帕網(wǎng)分為軍網(wǎng)和民網(wǎng)，漸漸擴(kuò)大為今天互聯(lián)網(wǎng)。1993年，美國(guó)宣布興建信息高速通路計(jì)劃，整合電腦、電話、電視媒體。二、信號(hào)概念信號(hào)（也稱為訊號(hào)）是運(yùn)載消息工具，是消息載體。從廣義上講，它包括光信號(hào)、聲信號(hào)和電信號(hào)等。例如，古代人運(yùn)用點(diǎn)燃烽火臺(tái)而產(chǎn)生滾滾狼煙，向遠(yuǎn)方軍隊(duì)傳遞敵人入侵消息，這屬于光信號(hào)；當(dāng)我們說(shuō)話時(shí)，聲波傳遞到他人耳朵，使他人理解我們意圖，這屬于聲信號(hào)；遨游太空多種無(wú)線電波、四通八達(dá)電話網(wǎng)中電流等，都可以用來(lái)向遠(yuǎn)方體現(xiàn)多種消息，這屬電信號(hào)。人們通過(guò)對(duì)光、聲、電信號(hào)進(jìn)行接受，才懂得對(duì)方要體現(xiàn)消息。\o"查看圖片"

信號(hào)對(duì)信號(hào)分類措施諸多，信號(hào)按數(shù)學(xué)關(guān)系、取值特性、能量功率、處理分析、所具有時(shí)間函數(shù)特性、取值與否為實(shí)數(shù)等，可以分為確定性信號(hào)和非確定性信號(hào)（又稱隨機(jī)信號(hào)）、持續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)（即模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)）、能量信號(hào)和功率信號(hào)、時(shí)域信號(hào)和頻域信號(hào)、時(shí)限信號(hào)和頻限信號(hào)、實(shí)信號(hào)和復(fù)信號(hào)等。三、互換概念在通信領(lǐng)域概念：在需要運(yùn)送信號(hào)時(shí)，把某些功能單元、傳播通路或電信電路互連起來(lái)過(guò)程。互換就是在顧客間有目地傳遞信息，數(shù)據(jù)互換就是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接。四、通信網(wǎng)基本構(gòu)成通信網(wǎng)模型其基本構(gòu)成包括：信源、發(fā)送器、信道、接受器和信宿五部分。(1)信源：產(chǎn)生多種信息信息源，它可以是人或機(jī)器(如計(jì)算機(jī)等)。(2)發(fā)送器：負(fù)責(zé)將信源發(fā)出信息轉(zhuǎn)換成適合在傳播系統(tǒng)中傳播信號(hào)。對(duì)應(yīng)不一樣信源和傳播系統(tǒng)，發(fā)送器會(huì)有不一樣構(gòu)成和信號(hào)變換功能，一般包括編碼、調(diào)制、放大和加密等功能。(3)信道：信號(hào)傳播媒介，負(fù)責(zé)在發(fā)送器和接受器之間傳播信號(hào)。一般按傳播媒介種類可分為有線信道和無(wú)線信道；按傳播信號(hào)形式則可分為模擬信道和數(shù)字信道。(4)接受器：負(fù)責(zé)將從傳播系統(tǒng)中收到信號(hào)轉(zhuǎn)換成信宿可以接受信息形式。它作用與發(fā)送器恰好相反。重要功能包括信號(hào)解碼、解調(diào)、放大、均衡和解密等。(5)信宿：負(fù)責(zé)接受信息?！?．2移動(dòng)通信基本概念一、基本概念移動(dòng)通信，是指通信雙方或至少有一方處在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行信息傳播和互換通信方式。P4移動(dòng)通信系統(tǒng)包括無(wú)繩電話、無(wú)線尋呼、陸地蜂窩移動(dòng)通信、衛(wèi)星移動(dòng)通信等。移動(dòng)體之間通信聯(lián)絡(luò)傳播手段只能依托無(wú)線電通信，因此，無(wú)線通信是移動(dòng)通信基礎(chǔ)，而無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展將推進(jìn)移動(dòng)通信發(fā)展。二、移動(dòng)通信特點(diǎn)1．移動(dòng)通信必須運(yùn)用無(wú)線電波進(jìn)行信息傳播2．移動(dòng)通信是在復(fù)雜干擾環(huán)境中運(yùn)行3．伴隨移動(dòng)通信業(yè)務(wù)量需求與日俱增，移動(dòng)通信可以運(yùn)用頻譜資源非常有限4．對(duì)移動(dòng)臺(tái)規(guī)定高5．通道容量有限6．通信系統(tǒng)復(fù)雜§1．3移動(dòng)通信基本概念發(fā)展及現(xiàn)實(shí)狀況一、發(fā)展階段從移動(dòng)通信誕生到3G，移動(dòng)通信發(fā)展經(jīng)歷了6個(gè)階段：

第一階段從本世紀(jì)代至40年代，為初期發(fā)展階段。在這期間，首先在短波幾種頻段上開(kāi)發(fā)出專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，其代表是美國(guó)底特律市警察使用車載無(wú)線電系統(tǒng)。特點(diǎn)是專用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，工作頻率較低。（起步）

第二階段從40年代中期至60年代初期。在此期間內(nèi)，公用移動(dòng)通信業(yè)務(wù)開(kāi)始問(wèn)世。1946年，貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立了世界上第一種公用汽車電話網(wǎng)，稱為“都市系統(tǒng)”。隨即，西德(1950年)、法國(guó)(1956年)、英國(guó)(1959年)等國(guó)相繼研制了公用移動(dòng)電話系統(tǒng)。美國(guó)貝爾試驗(yàn)室完畢了人工互換系統(tǒng)接續(xù)問(wèn)題。特點(diǎn)是從專用移動(dòng)網(wǎng)向公用移動(dòng)網(wǎng)過(guò)渡，接續(xù)方式為人工，網(wǎng)容量較小。（過(guò)渡）

第三階段從60年代中期至70年代中期。在此期間，美國(guó)推出了改善型移動(dòng)電話系統(tǒng)(1MTS)，使用150MHz和450MHz頻段，采用大區(qū)制、中小容量，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線頻道自動(dòng)選擇并可以自動(dòng)接續(xù)到公用電話網(wǎng)。德國(guó)也推出了具有相似技術(shù)水平B網(wǎng)?？梢哉f(shuō)，這一階段是移動(dòng)通信系統(tǒng)改善與完善階段，其特點(diǎn)是采用大區(qū)制、中小容量，使用450MHz頻段，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)選頻與自動(dòng)接續(xù)。（改善）

第四階段從70年代中期至80年代中期。這是移動(dòng)通信蓬勃發(fā)展時(shí)期。1978年終，美國(guó)貝爾試驗(yàn)室研制成功先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)(AMPS)，建成了蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)，大大提高了系統(tǒng)容量。1983年，初次在芝加哥投入商用。同年12月，在華盛頓也開(kāi)始啟用。之后，服務(wù)區(qū)域在美國(guó)逐漸擴(kuò)大。到1985年3月已擴(kuò)展到47個(gè)地區(qū)，約10萬(wàn)移動(dòng)顧客。其他工業(yè)化國(guó)家也相繼開(kāi)發(fā)出蜂窩式公用移動(dòng)通信網(wǎng)。日本于1979年推出800MHz汽車電話系統(tǒng)(HAMTS)，在東京、大膠、神戶等地投入商用。西德于1984年完畢C網(wǎng)，頻段為450MHz。英國(guó)在1985年開(kāi)發(fā)出全地址通信系統(tǒng)(TACS)，首先在倫敦投入使用，后來(lái)覆蓋了全國(guó)，頻段為900MHz。法國(guó)開(kāi)發(fā)出450系統(tǒng)。加拿大推出450MHz移動(dòng)電話系統(tǒng)MTS。瑞典等北歐四國(guó)于1980年開(kāi)發(fā)出NMT—450移動(dòng)通信網(wǎng)，并投入使用，頻段為450MHz。這一階段特點(diǎn)是蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)成為實(shí)用系統(tǒng)，并在世界各地迅速發(fā)展。（發(fā)展）

第五階段從80年代中期開(kāi)始。這是數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展和成熟時(shí)期。以AMPS和TACS為代表第一代蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)是模擬系統(tǒng)。模擬蜂窩網(wǎng)雖然獲得了很大成功，但也暴露了某些問(wèn)題。例如，頻譜運(yùn)用率低，移動(dòng)設(shè)備復(fù)雜，費(fèi)用較貴，業(yè)務(wù)種類受限制以及通話易被竊聽(tīng)等，最重要問(wèn)題是其容量已不能滿足日益增長(zhǎng)移動(dòng)顧客需求。處理這些問(wèn)題措施是開(kāi)發(fā)新一代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。數(shù)字無(wú)線傳播頻譜運(yùn)用率高，可大大提高系統(tǒng)容量。此外，數(shù)字網(wǎng)能提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)多種業(yè)務(wù)服務(wù)，并與ISDN等兼容。實(shí)際上，早在70年代末期，當(dāng)模擬蜂窩系統(tǒng)還處在開(kāi)發(fā)階段時(shí)，某些發(fā)達(dá)國(guó)家就著手?jǐn)?shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)研究。到80年代中期，歐洲首先推出了泛歐數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)(GSM)體系。隨即，美國(guó)和日本也制定了各自數(shù)字移動(dòng)通信體制。泛歐網(wǎng)GSM已于1991年7月開(kāi)始投入商用，估計(jì)1995年將覆蓋歐洲重要都市、機(jī)場(chǎng)和公路?？梢哉f(shuō)，在未來(lái)十?dāng)?shù)年內(nèi)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信將處在一種大發(fā)展時(shí)期，及有也許成為陸地公用移動(dòng)通信重要系統(tǒng)。（成熟）目前，當(dāng)數(shù)字蜂窩網(wǎng)剛剛進(jìn)入實(shí)用階段，正方興末艾之時(shí)，有關(guān)未來(lái)移動(dòng)通信討論已如火如菜地展開(kāi)。多種方案紛紛出臺(tái)，其中最熱門是所謂個(gè)人移動(dòng)通信網(wǎng)。有關(guān)這種系統(tǒng)概念和構(gòu)造，各家解釋并末一致。但有一點(diǎn)是肯定，即未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)將提供全球性優(yōu)質(zhì)服務(wù)，真正實(shí)目前任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、向任何人提供通信服務(wù)這一移動(dòng)通信最高目。二、我國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況移動(dòng)通信是我國(guó)最具發(fā)展活力產(chǎn)業(yè)之一。1987年至十余年間，我國(guó)移動(dòng)通信顧客總數(shù)以年均100%增長(zhǎng)速率迅猛發(fā)展，目前已擁有2.1億顧客，年產(chǎn)值約為億人民幣，其規(guī)模已超過(guò)占美國(guó)，成為世界上規(guī)模最大電信市場(chǎng)。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè)，我國(guó)移動(dòng)通信顧客數(shù)將到達(dá)3.5億，普及率將由目前10%增長(zhǎng)至20%。與世界上移動(dòng)通信普及率最高國(guó)家相比，我國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

GSM是占據(jù)我國(guó)移動(dòng)通信市場(chǎng)絕大部分份額移動(dòng)通信技術(shù)，目前約占我國(guó)移動(dòng)通信顧客總數(shù)97%。初，中國(guó)聯(lián)通在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)始規(guī)模發(fā)展800MHzIS-95ACDMA網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)其規(guī)劃，至CDMA網(wǎng)絡(luò)容量將到達(dá)1400萬(wàn)，至CDMA網(wǎng)絡(luò)容量將到達(dá)4000萬(wàn)，顧客數(shù)將達(dá)2800萬(wàn)。與此同步，中國(guó)移動(dòng)開(kāi)始在全國(guó)重要都市布署支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)GSMGPRS系統(tǒng)。

伴隨移動(dòng)顧客數(shù)增長(zhǎng)和人們物質(zhì)生活水平提高，以提供話音業(yè)務(wù)為主老式GSM和CDMA技術(shù)已逐漸難以滿足需求。可以提供無(wú)線Internet業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)第三代移動(dòng)通信商用化已提上議事日程。按照有關(guān)部門計(jì)劃，我國(guó)將于底前完畢第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)試驗(yàn)，并于開(kāi)始第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)商用化。根據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模將到達(dá)10000億人民幣。

與上述移動(dòng)通信市場(chǎng)迅速發(fā)展形成鮮明對(duì)比是，我國(guó)移動(dòng)通信制造業(yè)由于起步晚，基礎(chǔ)微弱，缺乏關(guān)鍵技術(shù)等原因，在與國(guó)外大型制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中處在不利地位，民族企業(yè)市場(chǎng)擁有率目前僅為20%左右。由于缺乏關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)力，民族企業(yè)盈利空間相對(duì)低下，經(jīng)濟(jì)效益難以提高。

在國(guó)家八六三計(jì)劃和信息產(chǎn)業(yè)部移動(dòng)通信專題基金等方面支持下，我國(guó)在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)方面獲得了巨大進(jìn)展，掌握了一大批關(guān)鍵技術(shù)，完畢了WCDMA和cdma-1x現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)系統(tǒng)研制，并提出了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)第三代移動(dòng)通信體制原則TD-SCDMA。伴隨我國(guó)在集成電路設(shè)計(jì)和加工方面獲得重要進(jìn)展，有望于前后實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)重要突破，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)質(zhì)飛躍。

盡管與發(fā)達(dá)國(guó)家差距日趨縮小，但應(yīng)當(dāng)看到我國(guó)在無(wú)線通信領(lǐng)域研公布局還不夠合理，超前性和戰(zhàn)略性研究相對(duì)微弱，未能建立一支相對(duì)穩(wěn)定超前性研發(fā)隊(duì)伍，也未能在新技術(shù)、新體制、新原則創(chuàng)立初期形成研究?jī)?yōu)勢(shì)，導(dǎo)致在戰(zhàn)略上受制于人。

與我國(guó)其他領(lǐng)域研究狀況類似，我國(guó)信息領(lǐng)域大型研究計(jì)劃基本處在相對(duì)比較封閉狀態(tài)。首先，由于體制方面原因，位于國(guó)際一流水平國(guó)外研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠商無(wú)法直接參與我國(guó)信息領(lǐng)域大型科研計(jì)劃。另首先，我國(guó)信息領(lǐng)域大型研究計(jì)劃常常無(wú)法直接與國(guó)際技術(shù)發(fā)展與原則化進(jìn)程相銜接，參研人員走向國(guó)際舞臺(tái)程度不高，研究成果對(duì)國(guó)際主流技術(shù)發(fā)展影響不夠。三、國(guó)際移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)

盡管發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展處在衰退邊緣，導(dǎo)致移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)發(fā)展速度放緩，顧客平均收入（ARPU）也日趨下降,但總量仍保持兩位數(shù)以上增長(zhǎng)。發(fā)達(dá)國(guó)家移動(dòng)通信顧客覆蓋率大多已到達(dá)70-80%，已靠近飽和，為了維持移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)深入發(fā)展,急需推出可以吸引顧客高附加值數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。但不幸是，移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)起飛遠(yuǎn)非人們?cè)O(shè)想那樣簡(jiǎn)樸，基于GSM電路互換WAP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在世界范圍內(nèi)遭受挫折，基于GPRS移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也在艱難中跋涉。

盡管如此，國(guó)際上第三代移動(dòng)通信商用化逐漸在全球范圍內(nèi)進(jìn)入實(shí)行階段。首先，第三代移動(dòng)通信技術(shù)除了可以支持更高速率移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)外，還提供更高頻譜效率和服務(wù)質(zhì)量，對(duì)于新興移動(dòng)運(yùn)行商具有較大吸引力。另首先，歐洲國(guó)家各大運(yùn)行商已經(jīng)花費(fèi)了巨額資金獲得了第三代移動(dòng)通信運(yùn)行執(zhí)照，為了應(yīng)對(duì)來(lái)自資本市場(chǎng)壓力，紛紛采用合作與重組方式，逐漸推進(jìn)3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，其中歐洲大部分運(yùn)行商計(jì)劃于開(kāi)始對(duì)WCDMA技術(shù)進(jìn)行試商用。而北美SpringPCS，BellMobility,VerizonWireless，日本KDDI及韓國(guó)KT已于年終實(shí)現(xiàn)cdma-1x商用化。與此同步，日本DoCoMo于10月初步實(shí)現(xiàn)了WCDMA商用化。根據(jù)對(duì)有關(guān)電信運(yùn)行商調(diào)查，與位置有關(guān)信息點(diǎn)播業(yè)務(wù)、多媒體短信業(yè)務(wù)、移動(dòng)上網(wǎng)瀏覽業(yè)務(wù)、移動(dòng)電子商務(wù)、交互式娛樂(lè)業(yè)務(wù)將是未來(lái)最具發(fā)展前景移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。

Internet業(yè)務(wù)日益普及，促使移動(dòng)通信技術(shù)向全I(xiàn)P方向發(fā)展。目前3GPP和3GPP2等原則化組織正在制定基于全I(xiàn)P第三代移動(dòng)通信增強(qiáng)型體制原則。為迎合該方面發(fā)展，3GPP2已提出了可以支持高速分組業(yè)務(wù)（峰值速率為4至5Mbps）cdam-1x/EV原則。3GPP也在進(jìn)行類似工作，一種名為HSPDA增強(qiáng)性第三代移動(dòng)通信原則正在制定之中，其分組業(yè)務(wù)峰值傳播速率將到達(dá)8Mbps以上。伴隨第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)逐漸進(jìn)入商用，國(guó)內(nèi)外有關(guān)第四代移動(dòng)通信研究已初見(jiàn)端倪。日本和韓國(guó)于啟動(dòng)了面向第四代移動(dòng)通信mTIF和K4G研究計(jì)劃。歐盟在前期研究計(jì)劃（第五框架研究計(jì)劃）基礎(chǔ)上，成立了世界無(wú)線通信研究論壇（WWRF），著手進(jìn)行“IMT”之后第四代移動(dòng)通信研究概念、需求與基本框架研究，并將把第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)列入將于啟動(dòng)歐盟“第六框架研究計(jì)劃”。在我國(guó)，第四代移動(dòng)通信已被正式列入國(guó)家八六三“十五”研究計(jì)劃，已于近期啟動(dòng)。如同3G系統(tǒng)與2G系統(tǒng)之間關(guān)系同樣，4G系統(tǒng)不也許在一夜之間取代3G系統(tǒng)，更不也許跨越3G系統(tǒng)而直接投入應(yīng)用。制定一種全世界統(tǒng)一4G原則需要花費(fèi)5至7年時(shí)間，而既有2G系統(tǒng)在未來(lái)5至7年是無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)通信需求。無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）將作為蜂窩系統(tǒng)補(bǔ)充，很好地應(yīng)用于局部區(qū)域覆蓋，但由于其故有碰撞檢測(cè)與重發(fā)機(jī)制，在顧客數(shù)極為密集地區(qū)，頻譜效率將急劇下降，也難以合用于多小區(qū)、迅速移動(dòng)環(huán)境下全程業(yè)務(wù)覆蓋。此外既有WLAN尚不具有功率控制功能，目前尚未能處理應(yīng)用于手持終端時(shí)功耗問(wèn)題，等等。從上述角度來(lái)說(shuō)，3G系統(tǒng)是不可替代。

另首先，并不能由于4G系統(tǒng)實(shí)用化期定于，而否認(rèn)目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)4G研究工作重大意義。未來(lái)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來(lái)越多地體目前關(guān)鍵知識(shí)產(chǎn)權(quán)與原則競(jìng)爭(zhēng)，若不能新技術(shù)、新體制原則產(chǎn)生初期加入國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，則無(wú)法掌握未來(lái)移動(dòng)通信關(guān)鍵知識(shí)產(chǎn)權(quán)，無(wú)法掙脫我國(guó)在移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展上長(zhǎng)期受制于人被動(dòng)局面，無(wú)法對(duì)國(guó)際主流移動(dòng)通信技術(shù)和原則產(chǎn)生影響，使之朝著對(duì)我國(guó)未來(lái)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)有力方向發(fā)展。移動(dòng)通信系統(tǒng)從20世紀(jì)40年代發(fā)展至今，根據(jù)其發(fā)展歷程和發(fā)展方向，可以劃分為三個(gè)階段，三代技術(shù)原則：

1．第一代移動(dòng)電話系統(tǒng)是模擬系統(tǒng)

70年代在世界許多地方得到研究。

采用技術(shù)：由貝爾試驗(yàn)室提出蜂窩組網(wǎng)技術(shù)，在多址技術(shù)上采用頻分多址技術(shù)（PDMA)。

特點(diǎn)：頻譜運(yùn)用率低，設(shè)備成本高，業(yè)務(wù)種類少，保密性差，容量小，不能滿足顧客量發(fā)展。

具有代表性是：美國(guó)AMPS(高級(jí)移動(dòng)電話業(yè)務(wù)）和英國(guó)TACS(全接入通信系統(tǒng))。

2．第二代移動(dòng)電話系統(tǒng)是數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng).

具有代表性是：20世紀(jì)80年代幾乎同步出現(xiàn)了兩種重要通信體制，一種是TDMA，另一種是CDMA。

TDMA體制經(jīng)典代表是歐洲GSM系統(tǒng)，CDMA體制經(jīng)典代表是美國(guó)IS-95系統(tǒng)。

由于GSM相對(duì)模擬移動(dòng)通信技術(shù)是第二代移動(dòng)通信技術(shù)，因此簡(jiǎn)稱2G,

1995年香港和美國(guó)CDMA公用網(wǎng)開(kāi)始投入商用。我國(guó)于1998年開(kāi)始CDMA商用化。

GSM

系統(tǒng)和CDMA

系統(tǒng)重要區(qū)別是多址方式不一樣，GSM

是采用時(shí)分多址（TDMA）方式，而CDMA

是采用碼分多址。

3.

IMT-支持網(wǎng)絡(luò)成為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)，是將無(wú)線通信與互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。

功能：

1)它可以處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。

2)它可以支持高達(dá)2Mbit/s傳播速率

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)原則有：WCDMA,

CDMA,

TD-SCDMA，其中歐洲WCDMA和美國(guó)CDMA分別是在GSM和IS-95CDMA基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，大唐電信代表中國(guó)提出TD-SCDMA原則采用了TDD模式，支持不對(duì)稱業(yè)務(wù)。

1999年10月．國(guó)際電信原則化部門（ITU-T）最終通過(guò)了IMT-無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范提議，確立了IMT-所包括無(wú)線接口技術(shù)原則。四、第三代移動(dòng)通信第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是一種能提供多種類型、高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)，能實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋，具有全球漫游功能，與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容，并以小型便攜式終端在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)進(jìn)行任何種類通信系統(tǒng)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)最早于1985年由ITU提出，當(dāng)時(shí)稱為未來(lái)公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)（FPLMTS），1996年更名為國(guó)際移動(dòng)通信-（IMT-）。IMT-CDMA-DS，即WCDMA。IMT-CDMA-MC，即CDMA。IMT-CDMATDD，目前包括中國(guó)提出TD-SCDMA和UTRATDD（TD-CDMA）?！?．4移動(dòng)通信系統(tǒng)構(gòu)成一、移動(dòng)通信系統(tǒng)構(gòu)成移動(dòng)通信系統(tǒng)是移動(dòng)體之間、移動(dòng)體和固定顧客之間以及固定顧客與移動(dòng)體之間，可以建立許多信息傳播通道通信系統(tǒng)。移動(dòng)通信包括無(wú)線傳播、有線傳播，信息搜集、處理和存儲(chǔ)等，使用重要設(shè)備有無(wú)線收發(fā)信機(jī)、移動(dòng)互換控制設(shè)備和移動(dòng)終端設(shè)備。圖1-1移動(dòng)通信系統(tǒng)構(gòu)成移動(dòng)通信無(wú)線服務(wù)區(qū)由許多正六邊形小區(qū)覆蓋而成，呈蜂窩狀，通過(guò)接口與公眾通信網(wǎng)（PSTN、ISDN、PDN）互聯(lián)。移動(dòng)通信系統(tǒng)包括移動(dòng)互換子系統(tǒng)（SS）、操作維護(hù)管理子系統(tǒng)（OMS）、基站子系統(tǒng)（BSS）和移動(dòng)臺(tái)（MS），是一種完整信息傳播實(shí)體。移動(dòng)通信中建立一種呼喊是由BSS和SS共同完畢；BSS提供并管理MS和SS之間無(wú)線傳播通道，SS負(fù)責(zé)呼喊控制功能，所有呼喊都是經(jīng)由SS建立連接；OMS負(fù)責(zé)管理控制整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)。MS也是一種子系統(tǒng)。它實(shí)際上是由移動(dòng)終端設(shè)備和顧客數(shù)據(jù)兩部分構(gòu)成，移動(dòng)終端設(shè)備稱為移動(dòng)設(shè)備；顧客數(shù)據(jù)寄存在一種與移動(dòng)設(shè)備可分離數(shù)據(jù)模塊中，此數(shù)據(jù)模塊稱為顧客識(shí)別卡（SIM）。二、移動(dòng)通信組網(wǎng)蜂窩式組網(wǎng)目是處理常規(guī)移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜匱乏，容量小，服務(wù)質(zhì)量差，頻譜運(yùn)用率低等問(wèn)題。蜂窩式組網(wǎng)理論為移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展和新一代多功能設(shè)備產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)1．無(wú)線蜂窩式小區(qū)覆蓋和小功率發(fā)射蜂窩式組網(wǎng)放棄了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳播和廣播覆蓋模式，將一種移動(dòng)通信服務(wù)區(qū)劃提成許多以正六邊形為基本幾何圖形覆蓋區(qū)域，稱為蜂窩小區(qū)。一種較低功率發(fā)射機(jī)服務(wù)一種蜂窩小區(qū)，在較小區(qū)域內(nèi)設(shè)置相稱數(shù)量顧客。根據(jù)不一樣制式系統(tǒng)和不一樣顧客密度挑選不一樣類型小區(qū)?；拘^(qū)類型如下。超小區(qū)：小區(qū)半徑r>20km，適于人口稀少農(nóng)村地區(qū)。宏小區(qū)：小區(qū)半徑r=1km～20km，適于高速公路和人口稠密地區(qū)。微小區(qū)：小區(qū)半徑r=0.1km～1km，適于都市繁華區(qū)段。微微小區(qū)：小區(qū)半徑r<0.1km，適于辦公室、家庭等移動(dòng)應(yīng)用環(huán)境。當(dāng)蜂窩小區(qū)顧客數(shù)增大到一定程度而使準(zhǔn)用頻道數(shù)不夠用時(shí)，采用小辨別裂將原蜂窩小辨別裂為更小蜂窩小區(qū)，低功率發(fā)射和大容量覆蓋優(yōu)勢(shì)十分明顯。2．頻率覆蓋蜂窩系統(tǒng)基站工作頻率，由于傳播損耗提供足夠隔離度，在相隔一定距離另一種基站可以反復(fù)使用同一組工作頻率，稱為頻率復(fù)用。采用頻率復(fù)用大大地緩和了頻率資源緊缺矛盾，增長(zhǎng)了顧客數(shù)目或系統(tǒng)容量。頻率復(fù)用所帶來(lái)問(wèn)題是同頻干擾。同頻干擾影響并不與蜂窩之間絕對(duì)距離有關(guān)，而是和蜂窩間距離與小區(qū)半徑比值有關(guān)。3．多信道共用和越區(qū)切換由若干無(wú)線信道構(gòu)成移動(dòng)通信系統(tǒng)，為大量顧客共同使用仍能滿足服務(wù)質(zhì)量信道運(yùn)用技術(shù)，稱為多信道共用技術(shù)。為了保證通話持續(xù)性，當(dāng)正在通話移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入相鄰無(wú)線小區(qū)時(shí)，移動(dòng)通信系統(tǒng)必須具有業(yè)務(wù)信道自動(dòng)切換到相鄰小區(qū)基站越區(qū)切換功能，即切換到新信道上，從而不中斷通信過(guò)程。4．無(wú)線通信優(yōu)勢(shì)與有線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)理想互聯(lián)移動(dòng)信息通過(guò)基站和移動(dòng)業(yè)務(wù)互換中心進(jìn)入公眾電信網(wǎng)或其他移動(dòng)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)顧客與市話顧客、移動(dòng)顧客與移動(dòng)顧客，以及移動(dòng)顧客與長(zhǎng)途顧客之間通信?；ヂ?lián)使移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)適應(yīng)公眾網(wǎng)質(zhì)量原則，突破業(yè)務(wù)區(qū)域限制，也使公眾網(wǎng)服務(wù)范圍得到擴(kuò)大和延伸?！?．5移動(dòng)通信分類一、移動(dòng)通信分類按使用對(duì)象可分為民用設(shè)備和軍用設(shè)備；按使用環(huán)境可分為陸地通信、海上通信和空中通信；按多址方式可分為頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）等；按覆蓋范圍可分為廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)；按業(yè)務(wù)類型可分為電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)；按工作方式可分為同頻單工、異頻單工、異頻雙工和半雙工；按服務(wù)范圍可分為專用網(wǎng)和公用網(wǎng)；按信號(hào)形式可分為模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)。二、移動(dòng)通信工作頻段初期移動(dòng)通信重要使用VHF