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（一）第三代移动通信技术
第三代移动通信技术，简称3G，最主要的特点是以智能信号处理技术为功能模板，能够提供各种宽带信息业务，如电视图像、慢速图像及高速数据，兼具多媒体数据通信、高质量话音的支持功能，其传输速率每秒可达到384kB，在某些局域网内速度可达2M。同时在多种用户环境下均可适用，如室内、室外、快速移动和卫星环境等，可与多种移动通信系统相互融合，如卫星移动通信、无绳电话等。第三代移动通信系统共有CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA三大通信标准，其中中国电信以CDMA2000为主，中国联通以WCDMA为主，中国移动以TD-SCDMA为主。由于存在制式相互兼容的问题，目前尚未真正实现全球通信。尽管3G频谱得到了显著的增大，但是其频谱利用率仍相对较低，无法对宝贵的频谱资源进行充分地开发利用。另外，3G单载波最大仅支持2Mbps的业务，其支持的速率仍有待提高，因此，第三代移动通信技术仍无法满足移动通信发展的需要，寻求一种新的适应移动通信需求的技术成为必要。
3G目前应用现状主要体现在：手机多媒体业务。用户可以在任何时间任何地点地观看自己喜爱的电视节目，球队比赛以及下载精华短片加以欣赏，同时可以自由进行歌曲点播；可视电话。真正地做到了声影并茂，用户在接听电话的同时不仅能够听到对方的声音，更能看到对方的场景；定位服务。具有GPS定位服务功能，能够为用户提供大量的周边环境的地图信息、食宿信息及交通信息等。
（二）第四代移动通信技术
第四代移动通信系统，简称为4G。4G有两个主要目的：一是达到无线通信全球覆盖的目的；二是达到高质量的无线业务的目的。目前正在不断开发探索中的第四代移动通信技术，具有以下基本特征：
第一，通信速度更快。第四代移动通信技术的无线传输速率每秒可达10M～20M，最高速度可达100M。
第二，网络频谱更大。要使4G通信的传输速率达到100Mbps，通信运营商必须在3G的基础上对其进行大量的改造才能实现其目标。据专家估计，一个4G信道占有的频谱大约为100MHz，这相当于WCDMA3G网络的20倍。
第三，智能性更高。第四代移动通信的终端设备设计和操作均具有很高的智能化，而且4G手机能够将一些难以想象的功能加以实现。
第四，兼容性更高。要想让人们尽快地接受4G通信，必须确保更多的通信用户在投资最少的情况下能够由3G通信过渡到4G通信。因此，从这个意义上讲，第四代移动通信技术必须具有3G通信平稳过渡到4G通信、全球无覆盖漫游、多种网络互联、终端多元化、接口开放等多种特点。
现代移动通信技术的发展趋势
（一）自适应可变速率调制技术
自适应编码调制技术能够在确保传输质量的基础上，根据传播条件的不同有效地调整传输速率，并能够将所用频谱的效率发挥到最佳。可变速率调制技术主要有两种：一是可变速率正交振幅调制，简称VRQAM。它主要是一种振幅和相位相互联合而成的键控技术。电平数越少，每码元携带的信息比特数便越少，反之电平数越多，其每码元携带的信息比特数便越多。二是可变扩频增益码分多址，简称VSGCDMA。它主要通过改变发射功率与扩频增益来传输不同的业务速率。在将高速业务加以传输的过程中必须在保证传输质量的前提下，才能降低扩频增益，此时可适当地将发射功率加以提高；而在将低速业务加以传输时必须在保证传输质量的前提下，将扩频增益适当的增大，同时相应的降低发射功率，以免出现多址干扰。
（二）高速下行分组接入技术
高速下行分组接入技术主要由MIMO、H-ARQ技术组成，能够将下行速率提高到8Mbps-20Mbps，其中MIMO技术不仅能使移动通信系统的容量得以扩充，而且能够将数据传输速率提高到14.4Mbps-21.6Mbps，但是MIMO技术会增加移动台和基站的复杂程度。据研究，配有4付天线的移动台的复杂度相当于单个天线的2倍，因此为了使MIMO的信道空间得到充分地利用，作为空时处理方案的BLAST技术便应运而生。BLAST技术主要通过多径提供的空间并行性将比特率大幅度的提高。但是BLAST系统通常仅在信道极窄的情况下才能适用，但是若接收端采用MIMO-DFE技术，则在频率选择性信道等更一般的情况下也可以采用BLAST技术。
（三）智能天线阵列技术
智能天线主要由多组独立完整的天线组成的天线阵列系统，能够将收发信机的多个输入与多个输出巧妙地结合起来，并提供一个综合的时空信号。与单个天线相比，智能天线能够对波束的方向进行动态的调整，从而能够跟踪信号变化，以减小旁瓣干扰，使每个用户能够得到最大的主瓣。这样既能够使系统容量得以增加，SINR得到有效的改善，又能够使小区的最大覆盖范围得到扩充，移动台的发射功率得到降低。
（四）软件无线电技术
软件无线电是指研制出一个完全可编程的硬件平台和软件编程程序，将所有的应用通过这一平台中的软件编程程序得以实现。也就是说，即使是不同系统的基站和移动终端也能够通过相同硬件平台上的不同软件而得以实现。软件无线电技术能够有效地促进各种移动台及各移动通信设备之间的无缝集成，同时能够使移动通信系统的建设成本大大降低。同时将使移动通信的网络结构有所改变，并加速无线网与有线网的相互融合，实现多种网络互联，增强网络的灵活性。
（五）IP技术
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截止到2000年底,全球移动通信用户数已达7.34亿,普及率为14.7%。预计2001年全球移动通信用户数将突破10亿大关。与之相对应的固定电话的用户数到2001年7月已达到10亿。在今明两年内,全世界的移动电话用户数将超过固定电话用户数,成为普及率最高的通信手段。移动通信在迅猛发展的同时,也面临着许多挑战。
我国移动通信领域内着名专家、信息产业部电信传输研究所副所长曹淑敏认为,目前全球移动通信的发展有以下几个特点:移动通信得到了空前的发展,在许多发达国家,移动电话的普及率已经超过50%,最高的已经接近90%,用户趋于饱和,急需新业务来刺激发展;而与之对应的发展中国家,则普及率较低(如中国仅为10%),发展潜力大;在用户数量增加的同时,平均每个用户的话费却在下降;目前话音业务仍是主导业务,短消息业务增长迅速,WAP发展不理想;虽然普遍看好移动互联网业务的发展,但目前在世界范围内仍没有找到所谓的“杀手级”运营模式;处在2G/2.5G技术向3G演进和过渡的时期,新技术的优势和风险同在;由于2G/2.5G规模大、技术成熟,所以向3G的过渡必然比第一代向第二代过渡缓慢,2G/2.5G和3G共存的局面将会持续较长时间;3G标准一直处在完善和更新阶段,近期才形成较为稳定的版本;在一些国家高昂的频谱费用和一些不切实际的管制政策,影响了3G正常的发展。
曹淑敏认为,以上这些特点,在近期内会对全球移动通信技术的更新和整个业务的增长带来一些不利的因素,但发展中国家的崛起、欧洲正在进行的行业调整(如运营商合建3G网络基础设施,分担风险)以及全球范围内对移动通信业务与应用的研究和努力,都将缓解和改善这一不利局面。
同时,与世界经济下滑和发展放缓的趋势相反,我国的经济仍表现出持续增长的发展势头,移动通信仍然保持持续高速增长的态势,今年上半年的增长超过去年同期的增长水平。截止到2001年10月,我国的移动通信用户数已经达到1.3亿,超过美国,成为世界第一大移动通信网络。与发达国家的话音业务趋于饱和相比,我国移动通信仅就话音业务的市场空间而言,仍然十分巨大
标准版本多、更新快是3G延迟的重要原因
现在业界普遍认为,3G的向后延迟已成定局。欧洲市场UMTS商用时间表向后推迟半年到一年,而有专家称中国的3G商用则要等到2004年之后。之所以会有这种现象,除了整个宏观环境出现不景气以外,从技术来看也有其原因,其中主要是由于3G的标准版本多、更新快,弄得厂商无所适从。
摩托罗拉亚太区电信运营方案策略技术市场部总经理庄靖说,在UMTS规范中,WCDMA标准不断有新的版本出现,变化多而快,这使其显得稳定性不足。在这种情况下,制造商就较难选定其中的一种版本来生产设备和终端设备。例如,在2001年3月的R99版本中尚有五百多个更改要求尚待解决,估计到明年中后期R99将可进入成熟稳定的商用。与此形成对比的是,在cdma2000方面从1x走向1xEV-DV的演进则相对较为平滑。cdma20001x在向前延伸的过程中,无线子系统只要在软硬件方面作部分的变动,相对来说要平稳一些。
曹淑敏副所长也认为,3G标准版本的更新是困扰运营商和厂家的一大难题,也是影响3G商用化进程的一个重要的、根本性的问题之一。虽然业界普遍认为R99是一个成熟、稳定、将被大规模商用的版本,但对采用R99哪个月的版本仍没有统一的说法,并对2001年3月或6月版本以及在3月基础上增加部分6月的更改比较看好。可是9月底刚刚在北京召开的3GPP会议通过了R99最新版本(2001年9月版本),与6月版本相比,又通过了266个新的更改。令人欣喜的是,此次会议特别强调不应对R99版本的实质内容再进行修改,否则将严重影响3G产品的商用化时间。
以应用内容为主导的移动数据业务升温
移动通信的发展面临诸多挑战,而3G的延迟又成为定局,在这种情况下,当前移动领域内的热点在哪里?
摩托罗拉全球电信运营方案部中国区市场与工程总经理吴达光认为,当前移动领域内的热点在于2.5G/2.75G,而由当前的2G开始的移动互联演进应首先启动移动数据业务。具体来说,国内的移动运营商中国移动、中国联通在保持用户数持续增长的同时,却面临着APRU值(每用户平均每月话费)不断降低的压力,而目前收入的主要来源话音业务的潜力已经被挖掘得差不多了,同时移动宽带技术如GPRS、cdma20001x日趋成熟,这样一来,用移动数据业务来提高APRU值就成为每个移动运营商关注的焦点。
如何启动移动数据业务呢?吴达光认为,首先,要开发出能够吸引用户的应用和内容,让移动通信用户能简便、快捷地享受到移动互联的魅力。其次,在于设计出利益均沾的移动互联的盈利模式,如日本NTTDoCoMo的i-mode计划吸引了大约五万个内容开发商,在其中让大量的内容提供商能够有利可图,这样才能激发他们进一步参与的积极性,进而拉动产业链的良性循环。这方面,国内已经起步,如中国移动的“移动梦网”计划和中国联通的“联通在信”。第三,从承载网络的实现能力方面,也要不断加以完善。也就是说,要将目前如GPRS、cdma20001x这样的基础平台技术不断加以升级提高。如摩托罗拉近期将推出GPRS的CS-3和CS-4编码方式,通过软件升级,在支持1+4信道模式的手机上可将目前GPRS网络中20kbit/s~30kbit/s的速率提高到70kbit/s左右,基本能满足宽带上网管道速率的要求。?
大力优化2G网络已成为刻不容缓的日常工作
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1.2卫星移动通信在军事中的应用
由于现代局部战争的参战力量组成不断变化，作战范围规模日益扩大，作战形式也越来越多样化，再加上传统短波军事通信带宽小，传输信道不稳定，传统短波军事通信已经不能应用在现代作战行动中。当卫星移动通信受到地域条件和天气情况的影响时，还可以真正地使信息进行实时的传输，这就是卫星移动通信在军事作战中最大的优势。与传统的通信方式相比较，卫星移动通信在通信容量、覆盖范围和传输质量等方面有更大的优势。
2应用中出现的问题在应用中出现的问题主要表现在以下四个方面：
（1）卫星移动通信的技术规范标准还不健全不完善，管理还不严格不合理。
健全完善技术规范标准，不仅使通信设备的制造、安装测试和使用更加规范，还使卫星移动通信更加畅通，更加安全。
（2）卫星移动通信系统以市场为导向进行管理和经营，就是为了赢取最大的商业利润，其实它本身是国际性商业民用通信系统。
铱系统、全球星、ICO、ODYSSEY和APMT等卫星通信系统，依次进入全球卫星移动服务的市场，一场高投入高技术的全面市场竞争随之展开，先后淘汰了ODYSSEY和APMT，铱系统、全球星和ICO三大系统留下，但是铱系统破产失败，全球星系统命运未卜。
（3）抗截获与干扰技术有待于提高。
卫星移动通信应用在军事中时，因为通信卫星处于空间位置，敌我双方都能看见卫星，所以卫星通信系统有着一些突出的弱点，通信卫星转发器极易遭受到电子攻击是其主要的弱点。具体表现在极易受到敌方强大的电磁波干扰，使通信受到干扰而中断；有利的条件和机会使敌方极易进行定位截获。于是，由于军事通信的迅速发展，军事专家们一直重视敌我双方的通信侦察与反侦察，对抗与反对抗和截获与反截获技术。在频率域与功率域方面，由于移动卫星通信系统空间和信号发射作为现用的平台，因此，在地面信息进入信道传输之前，应该大力做好伪信息识别与抗干扰的工作，积极提高硬件和软件的加密技术，应该改造创新移动终端和关口站。
（4）电磁兼容性和接口技术有待于提高，软件的可移植性有待于增强。
应该提高系统接口技术（移动卫星通信系统信息终端、国防数据和关口站、便携式终端间等互联接口技术），以保证信息能够进行无缝传输，使其与另外的军事通信方式一体或者互联。同时，应该改善增强数传软件的纠错功能，以保证在信息化的恶劣战场中，部队能够进行畅通无阻的信息通信。
（5）闭合回路群设置和信道专用设置有待于提高。
部队在应用卫星移动通信系统进行通信的过程中，应该重视关口站网管软件的应用，应该对部队特殊用户进行合理的设置，进而形成一个闭合回路群，还要在该群中进行合理的信道专用设置，大力做好信道管理和密钥管理的工作，以避免内部泄密和外界揭秘的现象出现。
3卫星移动通信发展概述
在1976年，世界上的第一个专门提供电报与电话服务的卫星移动通信系统建立，海事卫星移动通信系统（Marist）投入商业运营。在1979年，国际海事卫星组织（INMARSAT）成立，从1982年，国际海事卫星组织连续对7颗卫星进行租用，第一代的INMARSAT卫星通信系统随之形成，该系统专门用以船只进行全球卫星移动通信服务。由于通信业务量的增加，在1990年至1994年的过程中，对4颗第二代的INMARSAT卫星进行发射。在1992年，澳大利亚开始运用AUSSAT-B卫星进行国内卫星移动通信的服务。美国与加拿大携手建立北美移动业务卫星通信系统（MAST），用以服务于陆地、海上与空中移动用户，随后在1994年与1995年期间，对2颗MAST卫星进行发射。从1990年开始，许多公司连续提出中轨道和低轨道的多星座卫星移动通信系统方案，铱系统、全球星系统和ICO系统就是其中主要的系统。
在1999年，铱系统开始投入商业运营，但是后来由于对该系统进行不合理的经营，导致其破产失败。同时，在2000年，全球星系统也开始投入商业运营。根据应用环境进行分类，主要分为AMSS（航空卫星移动通信系统）、MMSS（海事卫星移动通信系统）与LMSS（陆地卫星移动通信系统）；根据提供的业务类型进行分类，主要分为数据与话音系统；根据轨道类型进行分类，主要分为GEO（对地静止轨道）与非GEO系统，其中LEO（低轨道）、MEO（中轨道）和HEO（高椭圆轨道）就是非GEO系统。在非GEO系统中，根据业务种类对其进行分类，主要分为小LEO、宽带LEO与大LEO。把能够运用LEO卫星提供非实时性业务的系统称之为小LEO系统，Orbcomm系统就是小LEO；把能够运用LEO进行宽带业务的系统称之为宽带LEO，Teledesic系统就是宽带LEO；把能够进行全球实时性个人通信业务的MEO与LEO卫星移动通信系统全部称为大LEO系统，Iridium、Globalstar和ICO系统就是大LEO系统。把能够利用GEO卫星进行宽带多媒体以及移动业务的系统称作宽带GEO系统，Astrolink、Cyberstar和V2stream系统就是宽带GEO系统。在航空、陆地与海事移动等领域中，Inmarsat系统已经对其进行了AMSS、LMSS与MMSS多种业务的提供。按照不同的技术发展水平、业务要求和使用环境，Inmarsat已经对多种移动站和系统进行了开发研究，都制定了每一种移动站和系统相应的系统规范标准，同时按照此规范标准，对各种移动站进行制造，以保证其在全世界任何地方都能够运用Inmarsat卫星进行及时通信。截止到1998年1月，在Inmarsat系统中，25000多个标准A站、5000多个标准B站、39000多个标准C站和1500多个航空站已经建立，再加上标准E站、寻呼终端和导航终端类型站，Inmarsat系统的总用户数已经达到115000多个。除能够进行全球卫星移动业务的Inmarsat系统，同时还建立了众多的能够提供卫星移动业务的国内和区域性卫星移动通信系统。Optus公司独立经营的MobileSat国内卫星移动通信系统以及美国AMSC公司和加拿大TMI公司携手共同经营的MSAT北美区域卫星移动通信系统就是其典型的代表。虽然通信GEO卫星的信道条件比较好，同时星体也比较固定，但是其应用在众多领域中时，还有较多的问题出现。因此，提出并采用了低和中轨道非GEO卫星移动通信系统来进行通信，以保证全球无缝覆盖的个人通信系统的实现。
4卫星移动通信的发展趋势
（1）卫星移动通信系统和另外通信系统的结合将越来越紧密。
由低和中轨道星座组成的卫星移动通信系统应该与地面网络、地面蜂窝系统和静止轨道卫星通信系统等另外通信系统紧密结合，以使用户费用降低，保证适合实际的使用需求。
（2）宽带卫星系统及其发展。
在现代的各种业务中，宽带业务处于重要的地位，无线通信中的移动，广播与远程特性都有助于宽带卫星系统的发展。因为卫星系统属于天基系统，同时它的成本很高，与传统卫星系统成本相比较，发展宽带卫星系统投入的成本达到其成本的215倍，这些预示着在缺乏地面宽带系统的市场中，宽带卫星系统和卫星移动通信系统一样极其发展。
（3）降低信道的误码率技术更高。
相关的专家不断对信道的误码率技术进行研究发展，利用更加先进更加高超的调制纠错与调制编码技术降低信道的误码率，以保证卫星信道的传输质量能够增加到光纤传输信道的水平。在卫星移动通信链路中，对TCP/IP协议进行应用时，还存在令人不满意的问题，但是这些问题并不说明卫星链路不能应用TCP/IP，通过实验可以证明，在卫星链路中，应用TCP/IP协议不仅能使卫星网和地面网互连，还能使其与因特网进行互连，实现了天和地之间的互通。
（4）卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展。
对低端频段的应用，呈现过于拥挤的状态，因此，卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展是相当必要的，同时，不断地对频率复用技术进行利用和创新，使原有通信频带上的潜力得以更深层的发挥。
（5）卫星移动通信系统的优势不仅表现在现代各种应用对卫星移动通信系统日益渐增的要求上，还表现在能够支持大量的和大范围的移动用户的数据通信方面。
再加上人们对能便携的卫星通信用户机和可搬动的小型卫星通信地面站的状态不完全满足，因此，建立实现拥有实用价值的卫星全球个人移动通信系统便成为了卫星移动通信发展的新目标。
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1移动通信的发展历程
第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的，它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。
第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)，SO(支持最佳路由)、立即计费，GSM900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷；自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大提高了系统通话质量；GPRS/EDGE技术的引入，使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达115/384kbit/s，从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。
2第三代移动通信系统概述
第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s),因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。
第三代移动通信系统(3G)，也称IMT2000，是正在全力开发的系统，其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps，在用户高速移动时最大支持144Kbps，所占频带宽度5MHz左右。但是，第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同组成一个IMT2000家庭，成员间存在相互兼容的问题，因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信；再者，3G的频谱利用率还比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；第三，3G支持的速率还不够高，如单载波只支持最大2Mbps的业务，等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要，因此寻求一种既能解决现有问题，又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。
第三代移动通信技术的基本特点：(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。
3第四代移动通信系统
4G系统中有两个基本目标：一是实现无线通信全球覆盖；二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征：（1）网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率，通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造，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；（2）通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率，因此，4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计，第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps，最高可以达到100Mbps；（3）通信更加灵活。从严格意义上说，4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。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；（4）智能性更高。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手机可以实现许多目前还难以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到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3G平稳过渡等特点。超级秘书网
总之，随着新问题、新要求的不断出现,第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。
参考文献:
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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。超级秘书网
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：
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移动通信技术飞速发展，已经历了3个主要发展阶段。每一代的发展都是技术的突破和观念的创新。第一代起源于20世纪80年代，主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。论文百事通第三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带，不仅传输话音，还能传输高速数据，从而提供快捷方便的无线应用。但是第三代移动通信系统仍是基于地面标准不一的区域性通信系统，尽管其传输速率可高达2Mb/s，仍无法满足多媒体通信的要求，因此第四代移动通信系统(4G)的研究势在必行。
一、4G的定义及其技术要求
第四代移动通信技术可称为广带(Broadband)接入和分布网络，具有非对称超过2Mb/s的数据传输能力，对全速移动用户能提供150Mb/s的高质量影像服务，将首次实现三维图像的高质量传输。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)，集成不同模式的无线通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。其广带无线局域网(WLAN)能与B-ISDN和ATM兼容，实现广带多媒体通信，形成综合广带通信网(IBCN)，他还能提供信息之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。其主要技术要求是：
(1)通信速度提高，数据率超过UMTS，上网速率从2Mb/s提高到100Mb/s。
(2)以移动数据为主面向Internet大范围覆盖高速移动通信网络，改变了以传统移动电话业务为主设计移动通信网络的设计观念。
(3)采用多天线或分布天线的系统结构及终端形式，支持手机互助功能，采用可穿戴无线电，可下载无线电等新技术。
(4)发射功率比现有移动通信系统降低10～100倍，能够较好地解决电磁干扰问题。
(5)支持更为丰富的移动通信业务，包括高分辨率实时图像业务、会议电视虚拟现实业务。
二、4G的关键技术
1.OFDM(正交频分复用)
OFDM技术实际上是MCM(Multi-CarrierModulation，多载波调制)的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ICI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。由于OFDM技术由于具备上述特点，是对高速数据传输的一种潜在的解决方案，因此被公认为4G的核心技术之一。
2.软件无线电
软件无线电（SoftwareDefinedRadio，简称SDR），就是采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来定义实现无线电台的各部分功能：包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等。即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。其核心是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的“数字/模拟”转换器，尽早地完成信号的数字化，从而使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现。软件无线电是一种基于数字信号处理(DSP)芯片以软件为核心的崭新的无线通信体系结构。
3.智能天线
智能天线是波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。多波束天线在一个扇区中使用多个固定波束，而在自适应阵列中，多个天线的接收信号被加权并且合成在一起使信噪比达到最大。与固定波束天线相比，天线阵列的优点是除了提供高的天线增益外，还能提供相应倍数的分集增益。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，其基本工作原理是根据信号来波的方向自适应地调整方向图，跟踪强信号，减少或抵消干扰信号。智能天线的核心是智能算法，而算法决定电路实现的复杂程度和瞬时响应速率，因此需要选择较好算法实现波束的智能控制。
4.IPv6协议
4G通信系统选择了采用基于IP的全分组的方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。
（1）巨大的地址空间。在一段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。
（2）自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置的方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下，需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后，它使用另一种即插即用的机制，在没有任何人工干预的情况下，获得一个全球惟一的路由地址。
（3）服务质量。服务质量（QoS）包含几个方面的内容。从协议的角度看，IPv6与目前的IPv4提供相同的QoS，但是IPv6的优点体现在能提供不同的服务。IPv6报头中新增加的字段“流标志”，有了这个20位长的字段，在传输过程中，中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。
（4)移动性。移动IPv6（MIPv6）在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址（homeaddress），这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时，通过一个转交地址(care-ofaddress）来提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置，都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。
三、结束语
由于4G与1～3G相比具有通信速度更快，网络频谱更宽，通信更加灵活，智能性能更高，兼容性能更平滑等优点，4G将成为行业关注的焦点。相信不久的将来4G将一统移动通信的天下，产生巨大的社会效益和经济效益。
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2.1移动IP节点的关键技术
在移动通讯中，移动IP节点技术实现的需要依靠的技术有很多，其中关键的技术就是隧道技术（Tunneling）。隧道技术的种类包括IP的IP封装、IP的最小封装和通用路由封装。RFC2004是这样定义IP的最小封装的：IP的最小封装是一种可以选择的隧道，其主要目的是为了能够减少实现隧道所需要的额外字节数，这个过程需要去掉IP的IP封装中的内层IP报头和外层IP的报头的冗余部分才能实现。
2.2移动IP节点的工作过程
通常情况下，移动IP的工作过程分为三个阶段：发现、注册和数据包传送。在发现阶段主要是由本地和外地进行周期性地广播消息，这样链路上的所有节点才能够接收到这个消息，并对其进行检查且决定它的连接方式是本地链路还是漫游链路。一般情况下，如果是漫游链路，移动节点就可以从广播消息中得到需要转交的地址。与此同时，移动节点依据IP报头来由此判断自己所处的位置，如果原IP地址的网络前缀和移动节点的本地地址的网络前缀相同，那么就可以确定移动节点处于本地链路上。由此，移动节点可以根据从广播消息中得到ICMP路由器广播部分的生存区域，并由这个阶段去通知移动节点从同一个处接收到一个广播的平均时间。
2.3移动IP节点的工作方式
移动IP节点主要有5个方面的基本工作方式，包括搜索、注册、注销、接受和发送数据包，接下来将对这五个方面进行详细的分析。
2.2.1搜索
搜索是指在保证移动节点能够正常运作的前提下，采用搜索的方式进行移动节点的寻找，从而能够得出自己所在的位置。移动IP节点在这个过程中完成三个功能：首先是分析出自己当前的位置是位于本地链路上还是外地链路上；其次，检查自己是否已经切换到了链路上；最后，如果自己已经位于外地链路上了，就可以获取外地链路上的转交地址。一般来说，在这个过程中需要由搜索完成两条简单的消息，分别是广播消息和请求消息。通常，本地会通过广播消息来进行移动节点功能的宣布，即当节点处于链路上时，才能够成为本地的服务器，从而广播消息，确定链路是否存在。这时就会出现两种结果，当存在，移动节点就可以在广播消息时获得本地服务器的地址，相反的，当移动节点不能够广播消息时，才可以发送请求消息。由于请求消息希望能够发送广播消息，在一定的时间内，移动节点就会通过转换链路来发送广播。由此，这种请求消息的选择是十分必要的。
2.2.2注册、注销制度
当完成搜索过程之后，才可以进行移动IP的注册。这时，虽然移动节点已经明确了自己的位置，但是注册是一个必不可少的环节。一般来说，注册的时间比较长，移动节点却不能移动自己的位置，而且当注册过期时，移动节点需要重新进行注册。注册的过程是要先将从外地链路上获得的转交地址移交给归属，使得过期的注册重新生效，然后等到重新回到本地链路上时，就可以进行注销操作了。
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1移动通信的发展历程
第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的，它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。
第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)，SO(支持最佳路由)、立即计费，GSM900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷；自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大提高了系统通话质量；GPRS/EDGE技术的引入，使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达115/384kbit/s，从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。
2第三代移动通信系统概述
第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s),因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。
第三代移动通信系统(3G)，也称IMT2000，是正在全力开发的系统，其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps，在用户高速移动时最大支持144Kbps，所占频带宽度5MHz左右。但是，第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同组成一个IMT2000家庭，成员间存在相互兼容的问题，因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信；再者，3G的频谱利用率还比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；第三，3G支持的速率还不够高，如单载波只支持最大2Mbps的业务，等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要，因此寻求一种既能解决现有问题，又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。
第三代移动通信技术的基本特点：(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。
3第四代移动通信系统
4G系统中有两个基本目标：一是实现无线通信全球覆盖；二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征：（1）网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率，通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造，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；（2）通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率，因此，4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计，第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps，最高可以达到100Mbps；（3）通信更加灵活。从严格意义上说，4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。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；（4）智能性更高。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手机可以实现许多目前还难以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到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3G平稳过渡等特点。
总之，随着新问题、新要求的不断出现,第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。
参考文献:
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标准版本多、更新快是3G延迟的重要原因
现在业界普遍认为，3G的向后延迟已成定局。欧洲市场UMTS商用时间表向后推迟半年到一年，而有专家称中国的3G商用则要等到2004年之后。之所以会有这种现象，除了整个宏观环境出现不景气以外，从技术来看也有其原因，其中主要是由于3G的标准版本多、更新快，弄得厂商无所适从。
摩托罗拉亚太区电信运营方案策略技术市场部总经理庄靖说，在UMTS规范中，WCDMA标准不断有新的版本出现，变化多而快，这使其显得稳定性不足。在这种情况下，制造商就较难选定其中的一种版本来生产设备和终端设备。例如，在2001年3月的R99版本中尚有五百多个更改要求尚待解决，估计到明年中后期R99将可进入成熟稳定的商用。与此形成对比的是，在cdma2000方面从1x走向1xEV－DV的演进则相对较为平滑。cdma20001x在向前延伸的过程中，无线子系统只要在软硬件方面作部分的变动，相对来说要平稳一些。
曹淑敏副所长也认为，3G标准版本的更新是困扰运营商和厂家的一大难题，也是影响3G商用化进程的一个重要的、根本性的问题之一。虽然业界普遍认为R99是一个成熟、稳定、将被大规模商用的版本，但对采用R99哪个月的版本仍没有统一的说法，并对2001年3月或6月版本以及在3月基础上增加部分6月的更改比较看好。可是9月底刚刚在北京召开的3GPP会议通过了R99最新版本（2001年9月版本），与6月版本相比，又通过了266个新的更改。令人欣喜的是，此次会议特别强调不应对R99版本的实质内容再进行修改，否则将严重影响3G产品的商用化时间。
以应用内容为主导的移动数据业务升温
移动通信的发展面临诸多挑战，而3G的延迟又成为定局，在这种情况下，当前移动领域内的热点在哪里？
摩托罗拉全球电信运营方案部中国区市场与工程总经理吴达光认为，当前移动领域内的热点在于2．5G／2．75G，而由当前的2G开始的移动互联演进应首先启动移动数据业务。具体来说，国内的移动运营商中国移动、中国联通在保持用户数持续增长的同时，却面临着APRU值（每用户平均每月话费）不断降低的压力，而目前收入的主要来源话音业务的潜力已经被挖掘得差不多了，同时移动宽带技术如GPRS、cdma20001x日趋成熟，这样一来，用移动数据业务来提高APRU值就成为每个移动运营商关注的焦点。
如何启动移动数据业务呢？吴达光认为，首先，要开发出能够吸引用户的应用和内容，让移动通信用户能简便、快捷地享受到移动互联的魅力。其次，在于设计出利益均沾的移动互联的盈利模式，如日本NTTDoCoMo的i－mode计划吸引了大约五万个内容开发商，在其中让大量的内容提供商能够有利可图，这样才能激发他们进一步参与的积极性，进而拉动产业链的良性循环。这方面，国内已经起步，如中国移动的“移动梦网”计划和中国联通的“联通在信”。第三，从承载网络的实现能力方面，也要不断加以完善。也就是说，要将目前如GPRS、cdma20001x这样的基础平台技术不断加以升级提高。如摩托罗拉近期将推出GPRS的CS－3和CS－4编码方式，通过软件升级，在支持1＋4信道模式的手机上可将目前GPRS网络中20kbit／s～30kbit／s的速率提高到70kbit／s左右，基本能满足宽带上网管道速率的要求。?
大力优化2G网络已成为刻不容缓的日常工作
篇11
2移动通信传输网络面临的安全性风险
2.1网络自身的风险
在现代网络中，因为计算机软件或者是系统自身存在的漏洞，导致计算机病毒和木马能够轻易的植入到网络当中，从而导致计算机当中的一些隐私或秘密被非授权的用户访问，给用户带来很大的隐私泄露或者是财产的损失。同时，随着现代wifi等无线网络的发展，通过无线网络带来的非法的截取现象，更是给用户带来巨大的损失。在移动通信应用最为广泛的手机方面，也有很多的不发分子则利用手机的漏洞，或者是安装不法软件的方式，导致出现非法的访问和数据的篡改和删除。而面对应用最为广泛的3G网络通信技术，其不仅将面临IP网络问题，同时也面临IP技术问题。3G系统的IP其不仅包含着承载网络，同时也包含了业务网络。而IP的应用其不仅包括因特网、下载、邮件等应用，也有承载IP协议的移动通信系统控制信令和数据。未来针对3G网络运营商面对的主要的问题则是如何加强对3G网络的管理，并以此更好的保证3G网络系统在面临出现的不同安全问题，都要结合IP网络和其应用对其出现的问题进行总结，从而制定出更加好的管理措施。
2.2网络外在的风险
针对移动通信网络外在的风险包括很多，而网络诈骗是其中最为常见的影响用户安全的问题。随着人们对网络的熟知，电脑技术也开始成为当前人们应用的主流。但是，网络给人们带来方便的同时，却成为犯罪分子进行诈骗的工具，如现阶段出现的支付宝盗窃、网络电话诈骗等，都给人们对网络的应用蒙上了很深的阴影。同时，虚假购物网站、网上盗刷信誉同样让人们对网络出现不同的咒骂。因此，如何保障网络应用的安全，防止各种诈骗等问题的出现，也是移动通信安全性考虑的重点。
3移动通信传输网络安全采取的措施
造成移动通信网络安全的原因有很多，其主要包括以下的几种：第一，传输组网的结构以及设备不合理造成。通过大量的研究，移动通信在进行安装的时候，通常会出现一些长链型或者是星型，在这些错综复杂的网络结构当中，其安装古语复杂导致在网络的传输当中出现很大的混乱问题，从而严重影响了网络传输的效率。因此，在对移动网络进行建设的初期，一定要对网络的整体布局和网线的架构进行全面、合理的规划，从而避免在网络传输的过程中出现上述的问题，以此更好的保障网络传输的安全性，使得人们对网络的结构能够一目了然，提高其便利性和安全性。同时，在设备的选择方面，只顾及成本而忽视对设备质量的考虑，成为考虑设备使用的重要的因素。在对网络进行建设的过程中，尽量选择同样的生产设备，避免不同的设备出现的不相容等情况的发生，从而给网络安全带来影响。第二，环境因素造成的影响。移动通信设备遍布各地，从而使得不同地点都能使用移动网络。而在一些比较偏远的地区，因为气候的影响，给网络传输的效率带来很大的问题。同时在一些比较特殊的区域，存在不明的干扰信号，导致数据无法有效的传输。因此，对设备的保管必须选择正常的环境。第三，在通过外在的设备管理和组网结构后，还必须在统一的物理网络接入平台上构建各种基于业务的逻辑专网。因为在移动网络中，很多的安全对策还不能够有效的支撑其各种应用的核心业务。同时如果将安全措施都集中在流量的出口的地方，就会导致安全设备的性能出现很大的瓶颈。因此，针对这种情况，通常采用搭建统一的根绝业务逻辑专网。该网络设置的地点的IP流“特征五元组（源地址、源端口、目的地址、目的端口、协议）”的基础上，同时还可以将其设置在接入点名/用户接入标识/主叫号码的上面。通过采用这种GTP或GRE的方式来剂型的传输，一直要到业务网络间的网关被解封了才会传输到业务网络。从而通过这种网络，清晰的知道每个数据其流动的方向和具备的特征。完成不同层次清晰明了的虚拟网路业务。如果完成了这样的情况就还可以实现：专门的逻辑网络形成安全的防御系统；在不同的方向和业务上做好网络安全的预防措施；根据业务扩展的方便灵活度的能力，更好更快地计算出业务流量的量和集中区域。第四，在移动通信网络中加入“网络准入控制（NCA）”机制，从而实现对终端用户的认证。在移动通信网络当中，3G用户不仅是保护的对象，同时也是需要进行防范的对象。在面对数以千计的用户，如何做好保护，其实际是非常脆弱的。对此，为更好的保护3G网络，通常采用网络现在的方式，对终端用户的相关信息进行检测，包括软件版本等，以此提高终端预防病毒的能力，如通过对杀毒软件的在线升级。一旦发现其中有异常，则立即进行隔离。
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一、移动通信的发展历程
第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的，它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。
第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)，SO(支持最佳路由)、立即计费，GSM900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷；自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大提高了系统通话质量；GPRS/EDGE技术的引入，使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达115/384kbit/s，从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。
二、第三代移动通信系统概述
第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据，码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s)，因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展，2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要，因此国际上已开始研究第四代移动通信系统，第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构，包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。
第三代移动通信系统(3G)，也称IMT2000，是正在全力开发的系统，其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps，在用户高速移动时最大支持144Kbps，所占频带宽度5MHz左右。但是，第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同组成一个IMT2000家庭，成员间存在相互兼容的问题，因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信；再者，3G的频谱利用率还比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；第三，3G支持的速率还不够高，如单载波只支持最大2Mbps的业务，等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要，因此寻求一种既能解决现有问题，又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。第三代移动通信技术的基本特点：(1)全球统一频段，统一标准，全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性，还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境，包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合，包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单，便于携带，价格较低。
三、第四代移动通信系统
4G系统中有两个基本目标：一是实现无线通信全球覆盖；二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征：（1）网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率，通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造，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；（2）通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率，因此，4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计，第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps，最高可以达到100Mbps；（3）通信更加灵活。从严格意义上说，4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。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；（4）智能性更高。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手机可以实现许多目前还难以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到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3G平稳过渡等特点。
总之，随着新问题、新要求的不断出现，第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点，我们相信，不远的将来，人们将不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。
参考文献:
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计性实验实践。可以将通信主流集成电路和可编程器件作为实践教学的主体，安排学生对电子电路进行自主设计或装调，以此培养学生对新的通信主流器件的应用能力，同时开拓学生的创新性思维。
2.2教学方法改革
传统的教学方法主要是利用一支粉笔一块黑板完成整堂课程的教学，这种教学方法无疑只会削弱学生的学习兴趣，降低教学效果。所以在实践教学过程中可以充分利用现代化的手段，制作合适的高质量的多媒体课件，在课件中插入丰富的动画进行教学演示，使课本中抽象乏味的概念变得生动形象、具体化，易于学生理解，学生的学习兴趣也会大大提高。还可以适当利用仿真软件来提高教学效果。目前可以利用的仿真软件种类很多，像Matlab、Multisim等都是较为常用的仿真软件，这些软件自带虚拟仪器和电子通信元器件库，学生可以利用软件计原理图，也可以进行仿真测试，加深对理论知识的理解。采用项目教学法对高职院校的移动通信技术专业实践教学也是一种良好的教学手段，在一些较为简单的课程设计、实验实训过程中，教师设计相应的项目，由学生上实验台进行实际操作，根据所设项目的具体要求来设计相应的通信产品，完成项目报告书，以达到在实践中深化知识点、深入学习的效果。
2.3教学模式改革
教学模式对高职院校移动通信技术专业的实践教学具有重要的意义，对新教学模式进行改革，可以快速提升教学效果。采用开放式实践教学模式，提倡三开放，首先在时间上开放，学生可以在不冲突的情况下自行预约实验操作的时间；其次是教学内容开放，根据自身的实际需求，学生可以自行组织各种实验实训，不受教学内容的束缚；最后是教学设备元器件开放，由实验实训室向学生提供一切所需的元器件，并尽量保证元器件能满足一人一组的需求。适当组织竞赛促进学习。移动通信技能竞赛无疑是提高学生学习积极性、主动性，促进专业理论知识深化并融入实践的良好方法，在竞赛的过程中，学生不仅在专业技能上将实现很大的提升，团队意识和专业实践意识也会不断增强，这对学生之后走入社会，适应专业领域的需要都有很大的帮助。校企合作实践教学也是高职院校移动通信技术专业实践教学模式改革的有效方式，为了培养出能够充分满足社会需求、技能过硬的专业型人才，高职院校可以与通信专业关联性较大的企业合作，争取企业的投入，建设校外的实训基地，为学生提供更多的实践场所，企业也可以向学生提供一定的实习机会，帮助学生在实践过程中深化理论知识，并在实践中不断深入学习，提升自身的专业技能。
