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伴隨著移動通信市場的快速發展，用戶對更高性能的移動通信系統提出了更高要求，希望享受更為豐富和高速的通信業務。第二代移動通信運營商發展速度趨于緩和而競爭越加激烈，為尋找新的增長點，通過發展數據業務來提高自身的服務質量和業務類型，需要3G的支持。同時由于第二代移動通信無線頻率資源日趨緊張，已不能滿足長期的通信需求發展需要。

1移動通信的發展歷程

第一代移動通信系統是在20世紀80年代初提出的，它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統是基于模擬傳輸的，其特點是業務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動通信系統(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標準協會在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于擴展和改進GSMPhase1及Phase2中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網絡增強邏輯)，SO(支持最佳路由)、立即計費，GSM900/1800雙頻段工作等內容，也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術，使得話音質量得到了質的改進；半速率編解碼器可使GSM系統的容量提高近一倍。在GSMPhase2+階段中，采用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術，引入智能天線技術、雙頻段等技術，有效地克服了隨著業務量劇增所引發的GSM系統容量不足的缺陷；自適應語音編碼(AMR)技術的應用，極大提高了系統通話質量；GPRS/EDGE技術的引入，使GSM與計算機通信/Internet有機相結合，數據傳送速率可達115/384kbit/s，從而使GSM功能得到不斷增強，初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2G技術在發展中不斷得到完善，但隨著用戶規模和網絡規模的不斷擴大，頻率資源己接近枯竭，語音質量不能達到用戶滿意的標準，數據通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。

2第三代移動通信系統概述

第三代移動通信業務主要是話音和中低速數據,碼率為384kb/s(局域網可達2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業務的發展,2Mb/s的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業務的需要,因此國際上已開始研究第四代移動通信系統,第一步目標是10Mb/s以上。我們國內則尚未啟動。因此需盡早開始研究其關鍵技術。需要解決的關鍵技術有:寬帶多媒體移動通信系統的體系結構,包括頻段、多址方法、無線接入技術、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調制和OFDM技術、自適應天線陣、高效信道編碼技術(如Turbo碼)等。

第三代移動通信系統(3G)，也稱IMT2000，是正在全力開發的系統，其最基本的特征是智能信號處理技術，智能信號處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數據通信，它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業務，例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps，在用戶高速移動時最大支持144Kbps，所占頻帶寬度5MHz左右。但是，第三代移動通信系統的通信標準共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個IMT2000家庭，成員間存在相互兼容的問題，因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分地利用寶貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2Mbps的業務，等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要，因此尋求一種既能解決現有問題，又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移動通信技術的基本特點：(1)全球統一頻段,統一標準,全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業務。(4)支持高質量話音、分組多媒體業務和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據不同業務設置不同服務等級的能力。(6)適應多用戶環境,包括室內、室外、快速移動和衛星環境。(7)安全保密性能優良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統融合,包括蜂窩、無繩電話和衛星移動通信等。(10)終端(手機)結構簡單,便于攜帶,價格較低。

3第四代移動通信系統

4G系統中有兩個基本目標：一是實現無線通信全球覆蓋；二是提供無縫的高質量無線業務。目前正在構思中的4G通信具有以下特征：（1）網絡頻譜更寬。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速率，通信運營商必須在3G網絡的基礎上進行大幅度的改造，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；（2）通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動終端訪問Internet的速率，因此，4G通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據專家估計，第四代移動通信系統的傳輸速率速率可以達到10M~20Mbps，最高可以達到100Mbps；（3）通信更加靈活。從嚴格意義上說，4G手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇，因為語音數據的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已。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；（4）智能性更高。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手機可以實現許多目前還難以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到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3G平穩過渡等特點。超級秘書網

總之，隨著新問題、新要求的不斷出現,第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發展。縱觀移動通信技術的發展規律和第四代通信技術的優點,我們相信,不遠的將來,人們將不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息。從而人們的學習、工作、生活將會發生更深刻的變化。

參考文獻:

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2車載式移動醫療通信網絡系統設計

2.1業務需求分析

圍繞醫療通訊車設置“帳篷醫療點”，帳篷相當于科室，內設醫療設備和電腦等，設備需要通過本地無線網絡，訪問車內數據中心的醫院信息系統、實驗室信息系統和影像歸檔及傳輸系統。同時，本地桌面會診、遠程醫療及物資管理信息等也需要通過無線網絡進行通信。

2.2帶寬設計

根據現場救援環境需要，本網絡按可承受全網80臺業務訪問終端進行設計。其中帶寬需求最大的是PACS傳輸、遠程視頻及本地桌面會診3個業務；HIS、LIS訪問及語音通信等業務帶寬需求較小。文件傳輸保留1.2Mbps帶寬，桌面共享平均每方60K。由于終端的局限性，本研究設計語音按8并發、2路視頻并發、1路文件傳輸及5路桌面共享計算，共需帶寬設計為4種。

2.3傳輸距離設計

通常帳篷醫療點圍繞在通訊車220m范圍以內，相互間距＜60m。在特殊地形地貌的救援現場，系統應能支持擴展1倍的距離，提供400m左右的通信能力。為進一步發揮移動醫療通信車的作用，如與離開一定距離的醫護人員進行通信、從山上對山溝下需要救助人員進行現場環境采集等，系統若能提供千米(km)級的無線通信能力則更好，如支持4km長距離的通信，能夠使醫療通信系統適應各種救援現場環境下的靈活部署。

3基于LTE和WLAN的無線通信技術

LTE技術，即3.9G無線寬帶技術(準4G)，是未來的通信發展趨勢和發展目標。基于LTE的無線寬帶專網集群系統作為新一代寬帶無線移動通訊技術，具備同時傳輸大容量的下行和上行數據的能力。單站情況下，單小區的下行峰值速率可達到90Mbps，上行峰值速率可達到40Mbps。在4km超長距離下，系統認可提供0.9Mbps的通信帶寬。通過強大的寬帶數據接入功能，現場人員可以通過無線網絡實現遠端數據快速查詢、現場采集信息便捷上報以及工作電子流現場處理等業務，極大的提高應急救援人員的工作效率。單個CPE的WiFi可覆蓋40～90m的范圍，＜60m范圍的WiFi信號衰減較弱，不影響通信帶寬，相鄰數個CPE同時存在時WiFi設備可以接入信號最強的CPE中。為保障系統能夠提供WLAN無線定位功能，本研究在系統設計時將LTE網絡上疊加WLAN網絡，形成LTE和WLAN的本地無線網絡。AP通過CPE提供的LAN接口接入到網絡中，以LTE為管道承載數據通信業務，AP由AC集中管控，上電后可自動部署。采用LTE通信技術能夠同時提供基于LTE的集群通信功能，實現清晰、易于操作的語音通話以及語音對講功能。

4LTE和WLAN安全性分析

醫療信息涉及個人隱私，屬于保密信息，故整個系統建設需要充分考慮信息安全。LTE高安全加密集群通信和WLAN無線信號支持WIDS/WIPS無線攻擊檢測；MAC/802.1x接入認證等保障無線網絡安全，能夠滿足一般民用設計的要求。

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2.1無線數據——生機無限當前移動數據通信發展迅速，被認為是移動通信發展的一個主要方向。近年來出現的移動數據通信主要有兩種，一種是電路交換型的移動數據業務，如TACS、AMPS和GSM中的承載數據業務以及GSM系統的HSCSD；另外一種是分組交換型的移動數據業務，如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統的GPRS。

目前，無線數據業務只占GSM網絡全部業務量中的很小一部分，但是在未來的兩年中這種狀況將開始扭轉，并大大改變。1999年以后，隨著HSCSD、GPRS等新的高速數據解決方案顯露崢嶸，并成為數據應用的新焦點，無線數據將成為運營商經營計劃中越來越重要的部分，它預示著未來大量的商業機遇。

（1）應用驅動市場

無線數據業務的主要驅動力在于用戶的應用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業務，然而無線數據則不同，無線數據最初的應用重點放在運輸管理這樣的專業市場。近期無線數據業務的目標市場是銷售人員或現場工程師這樣的用戶群。從這些先發目標的應用中積累無線數據的經驗，并從中受益。

在過去的十年里，傳統的生活方式已經在迅速改變，人們更經常性地移動，職業和個人生活之間的分界變得模糊，人們需要不分時間、地點訪問很重要的信息。發生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅動無線數據業務發展的重要因素。

（2）因特網的影響

和通信的其他領域一樣，無線數據業務的一個最重要的驅動力來自Internet。根據最近的研究，未來兩年歐洲的因特網用戶數量將翻一番。在我國，因特網用戶的年增長率將高達300%，顯然用戶在運動中接入因特網的需求將會增長。

為了滿足接入因特網的需求，一個全球性的開放協議——無線應用協議（WAP）應運而生。WAP為將Internet的信息內容以及增值業務傳送到移動終端提供了一種開放的通用標準，實現了IP與GSM網絡的橋接，是一個為廠商提供加速市場增長、避免網絡割接、保護運營商投資的標準，WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機都能工作。

（3）數據速率的發展

GSM承載業務所提供的GSM數據速率最高只能達到9.6kbit／s。國際上1998年引入的高速電路交換數據（HSCSD）技術將實現57kbit／s的數據速率，對要求連續比特率和傳輸時延小的應用是理想的，如會議電視、電子郵件、遠程接入企業的局域網和無線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個GSM分組數據應用，將實現超過100kbit／s的數據速率。對較短的“突發”類型業務是理想的，如信用卡認證、遠程測量和遠程事務處理。EDGE（增強數據速率GSM改進模式）使用修改過的GSM調制方式來實現超過300kbit／s的數據速率。EDGE會讓GSM運營商特別受益，他們不但可以贏得第三代移動通信的經營執照，還可以提供有競爭力的寬帶數據業務。

2.2個人多媒體通信——網絡演進的方向

對隨時隨地話音通信的追求使早期移動通信走向成功。移動通信的商業價值和用戶市場得到了證明，全球移動市場以超凡的速度增長。移動通信演進的下一階段是向無線數據乃至個人移動多媒體轉移，這一進展已經開始，并將成為未來重要的增長點。個人移動多媒體將根據地點為人們提供無法想像的、完善的個人業務和無線信息，將對人們工作和生活的各個方面產生影響。在個人多媒體世界里，話音郵件和電子郵件被傳送到移動多媒體信箱中；短信將成為帶有照片和視頻內容的電子明信片；話音呼叫將與實時圖像相結合，產生大量的可視移動電話，還將實現移動因特網和萬維網瀏覽。像無線會議電視這樣的應用將隨處可見，電子商務將蓬勃開展。對于運動中的用戶還有隨時隨地的各種信箱和娛樂服務。

3網絡技術的寬帶化

在電信業歷史上，移動通信可能是技術和市場發展最快的領域。業務、技術、市場三者之間是一種互動的關系，伴隨著用戶對數據、多媒體業務需求的增加，網絡業務向數據化、分組化發展，移動網絡必然走向寬帶化。

通過使用電話交換技術和蜂窩無線電技術，70年代末誕生了第一代模擬移動電話。AMPS（北美蜂窩系統）、NMT（北歐移動電話）和TACS（全向通信系統）是三種主要的窄帶模擬標準。第一代無線網絡技術的一大成就就是去掉了將電話連接到網絡的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無線接收和撥打電話。

第二代系統引入了數字無線電技術，它提供更高的網絡容量，改善了話音質量和保密性，并為用戶引入了無縫的國際漫游。今天世界市場的第二代數字無線標準，包括GSM、MMPS、PDC（日本數字蜂窩系統）和IS95CDMA等，均仍為窄帶系統。

第三代移動系統，即IMT-2000，是一種真正的寬帶多媒體系統，它能夠提供高質量寬帶綜合業務并實現全球無縫覆蓋。2000年以后，窄帶移動電話業務需求將依然很大，但隨著Internet等高速數據通信及多媒體通信需求的驅動，寬帶多媒體綜合業務將逐步增長，而且就未來信息高速公路建設的無縫覆蓋而言，寬帶移動通信作為整個移動市場份額的子集將顯得愈來愈重要。

第三代系統預計在2002年投入商用。

從第二代到第三代系統的變化并不像從第一代模擬網絡到第二代數字網絡那樣存在重大的技術變遷。從目前的技術發展現狀和趨勢來講，第二代系統將逐步子滑過渡到第三代系統，在此演進過程中，移動網絡所能實現的數據速率逐步升級：GSM承載業務所能提供的數據速率為9.6kbit／s，1998年商用的HSCSD技術實現了57kbit／s的數據速率，1999年引入的GPRS將實現超過100kbit／s的數據速率，將在2000年引入的EDGE技術可實現超過300kbit／s的數據速率。2001年后投入商用的第三代系統將能夠在廣域網上實現384kbit／s的數據速率，在辦公室和家中還可以達到2Mbit／s。

4網絡技術的智能化

移動通信需求的不斷增長以及新技術在移動通信中的廣泛應用，促使移動網絡得到了迅速發展。移動網絡由單純地傳遞和交換信息，逐步向存儲和處理信息的智能化發展，移動智能網由此而生。移動智能網是在移動網絡中引人智能網功能實體，以完成對移動呼叫的智能控制的一種網絡，是一種開放性的智能平臺，它使電信業務經營者能夠方便、快速、經濟、有效地提供客戶所需的各類電信新業務，使客戶對網絡有更強的控制功能，能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動智能網通過把交換與業務分離，建立集中的業務控制點和數據庫，進而進一步建立集中的業務管理系統和業務生成環境來達到上述目標。通過智能網，運營公司可以最優地利用其網絡，加快新業務的生成；可以根據客戶的需要來設計業務，向其他業務提供者開放網絡，增加收益。

關于移動智能網的研究，早在1995年就已開始，剛開始并沒有具體的標準協議出現，各廠商各自制定了自己的標準，并且據此進行了不少的研究工作，如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期產品。這些工作為最終移動智能網標準的形成積累了經驗。

1997年末，美國蜂窩電信工業協會（CTIA）制定了移動智能網的第一個標準協議——IS-41D協議。1998年1月，歐洲電信標準研究所（ETSI）在GSMphase2+階段引入了CAMEL協議（移動通信高級邏輯的客戶化應用程序），當時的版本是Phase1。1998年4月，ITU-T在新推出的智能網能力集一2標準中描述了移動接入的功能實體，稱為CAMELphase2標準。

伴隨著移動網絡向第三代系統的演進，網絡的智能化程度也在不斷地提升。智能網及其智能業務是構成未來個人通信的基本條件。

5更高的頻段

從第一代的模擬移動電話，到第二代的數字移動網絡，再到將來的第三代移動通信系統，網絡使用的無線頻段遵循一種由低到高的發展趨勢。1981年誕生的第一個具有國際漫游功能的模擬系統NMT的使用頻段為450MHz，1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國目前的模擬TACS系統的使用頻段也為900MHz。在第二代網絡中，GSM系統的開始使用頻段為900MHz，IS-95CDMA系統為800MHz。為了從根本上提高GSM系統的容量，1997年出現了1800MHz系統，GSM900／1800雙頻網絡迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統IMT-2000則定位在2GHz頻段。

6更有效利用頻率

無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動通信的飛速發展，頻譜資源有限和移動用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳，出現了“頻率嚴重短缺”的現象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術和開發新頻段。

模擬制的早期蜂窩移動通信系統采用頻分多址方式，主要通過多信道共用、頻率復用和波道窄帶化等技術實現頻率的有效利用。隨著業務的發展，模擬系統已遠不能滿足用戶發展的需求。數字移動通信比模擬移動通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術，數字系統要求的載干比較小，因而頻率復用距離可以小一些，系統的容量可以大一些。而且，數字移動通信還可采用時分多址或碼分多址技術，它比模擬的頻分多址制在系統容量上大4-20倍。

GSM作為最具代表性和最為成熟的數字移動通信系統，其發展歷程就是一部頻率有效利用技術的演進史。GSM采用時分多址制式，其對頻率的有效利用主要是通過頻率復用技術的不斷升級實現的。從傳統的4×3方式，到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復用技術，頻率復用的密集度逐步提升，頻譜效率快速提高，GSM系統的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS－95CDMA（窄帶）系統，以無線技術的先進性和大容量等特點著稱。它以擴頻技術為基礎，不同用戶的信號靠不同的編碼序列來區分，如果從頻域或時域來觀察，多個CDMA信號是相互重疊的，故理論上CDMA系統的頻譜利用率比GSM系統更高，網絡容量更大。同時CDMA系統具有一定的過載能力，即系統具備軟容量。作為未來第三代移動通信系統主流無線接入技術的WCDMA（寬帶碼分多址）能夠更高效地利用無線電頻率。它利用分層小區結構、自適應天線陣和相干解調（雙向）等技術，網絡容量可得到大幅提高，可以更好地滿足未來移動通信的發展要求。

7網絡趨于融合，走向統一

7.1第三代移動通信系統的結構

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1.2SA技術SA技術就是智能天線技術，它通過固定的天線單元來將方向性進行獲取，然后就能夠獲取移動臺以及基站之間的方向特性。在方向特性獲得之后，就可以根據不同的信號傳輸方向來將相同時間，碼道，頻率的信號進行區分，通過這種技術也就能夠實現將網絡覆蓋區域改變目的，達到讓網絡覆蓋實現有目的性覆蓋的目標。

1.3OFDM技術OFDM技術為正交頻分復用技術。這種技術將信道分為了若干個子信道，并且也可以將高速數據信號進行轉換為低速子數據流，通過調制的方法到子信道上進行了傳輸，從而讓抗衰落能力得到了巨大的提高，也可以防止各個信道之間的互相干擾，保證了4G移動通信技術的高速以及正常傳播。

24G移動通信技術的應用

由于4G移動通信技術高速傳輸，不易受到干擾等特點，它可以應用在人們生活的各個方面。例如我國人民可以將自己的手機來作為4G移動通信技術的終端。而使用4G移動通信技術的手機外觀小巧，用一只手就能夠掌握。但是它的功能極其強大，完全可以當做一臺小型的電腦來使用。人們可以使用4G移動通信的手機來享受到高質量的移動通信服務。

4G移動通信技術可以為使用者提供大量的數據、影像、視頻等等服務，讓人們能夠隨時隨地地使用高速網絡來觀看視頻以及圖片等，同時也不會像以往的移動通信技術會出現延遲、卡頓等問題。而且用戶不僅能夠進行即時的觀看，也可以將這些視頻等信息來推送到自己家中的電視上，等回家后再進行觀看，讓用戶能夠得到最佳的服務。

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2移動通訊中移動IP節點技術的實現

2.1移動IP節點的關鍵技術

在移動通訊中，移動IP節點技術實現的需要依靠的技術有很多，其中關鍵的技術就是隧道技術（Tunneling）。隧道技術的種類包括IP的IP封裝、IP的最小封裝和通用路由封裝。RFC2004是這樣定義IP的最小封裝的：IP的最小封裝是一種可以選擇的隧道，其主要目的是為了能夠減少實現隧道所需要的額外字節數，這個過程需要去掉IP的IP封裝中的內層IP報頭和外層IP的報頭的冗余部分才能實現。

2.2移動IP節點的工作過程

通常情況下，移動IP的工作過程分為三個階段：發現、注冊和數據包傳送。在發現階段主要是由本地和外地進行周期性地廣播消息，這樣鏈路上的所有節點才能夠接收到這個消息，并對其進行檢查且決定它的連接方式是本地鏈路還是漫游鏈路。一般情況下，如果是漫游鏈路，移動節點就可以從廣播消息中得到需要轉交的地址。與此同時，移動節點依據IP報頭來由此判斷自己所處的位置，如果原IP地址的網絡前綴和移動節點的本地地址的網絡前綴相同，那么就可以確定移動節點處于本地鏈路上。由此，移動節點可以根據從廣播消息中得到ICMP路由器廣播部分的生存區域，并由這個階段去通知移動節點從同一個處接收到一個廣播的平均時間。

2.3移動IP節點的工作方式

移動IP節點主要有5個方面的基本工作方式，包括搜索、注冊、注銷、接受和發送數據包，接下來將對這五個方面進行詳細的分析。

2.2.1搜索

搜索是指在保證移動節點能夠正常運作的前提下，采用搜索的方式進行移動節點的尋找，從而能夠得出自己所在的位置。移動IP節點在這個過程中完成三個功能：首先是分析出自己當前的位置是位于本地鏈路上還是外地鏈路上；其次，檢查自己是否已經切換到了鏈路上；最后，如果自己已經位于外地鏈路上了，就可以獲取外地鏈路上的轉交地址。一般來說，在這個過程中需要由搜索完成兩條簡單的消息，分別是廣播消息和請求消息。通常，本地會通過廣播消息來進行移動節點功能的宣布，即當節點處于鏈路上時，才能夠成為本地的服務器，從而廣播消息，確定鏈路是否存在。這時就會出現兩種結果，當存在，移動節點就可以在廣播消息時獲得本地服務器的地址，相反的，當移動節點不能夠廣播消息時，才可以發送請求消息。由于請求消息希望能夠發送廣播消息，在一定的時間內，移動節點就會通過轉換鏈路來發送廣播。由此，這種請求消息的選擇是十分必要的。

2.2.2注冊、注銷制度

當完成搜索過程之后，才可以進行移動IP的注冊。這時，雖然移動節點已經明確了自己的位置，但是注冊是一個必不可少的環節。一般來說，注冊的時間比較長，移動節點卻不能移動自己的位置，而且當注冊過期時，移動節點需要重新進行注冊。注冊的過程是要先將從外地鏈路上獲得的轉交地址移交給歸屬，使得過期的注冊重新生效，然后等到重新回到本地鏈路上時，就可以進行注銷操作了。

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1.1LTE

LTE（長期演進）項目是3G的演進，它改進并增強了3G的空中接入技術，采用OFDM和MIMO作為其無線網絡演進技術，LTE移動通信網絡系統在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbps（TD-LTE）或150Mbps（FDD-LTE）、上行50Mbps（TD-LTE）或40Mbps（FDD-LTE）的峰值速率。國際上大多數國家采用FDD-LTE制式，FDD-LTE是主流的4G標準，也是終端種類最豐富的一種4G標準。TD-LTE是我國主導的4G國際標準，TD-LTE是我國具有自主知識產權的3G國際標準TD-SCDMA的后續演進技術，中國移動就采用了TD-LTE。

1.2LTE-Advanced

LTE-Advanced后向兼容LTE，LTE-Advanced針對室內環境進行了技術優化，并采用了載波聚合等技術，載波聚合技術能夠彈性分配頻譜，可以獲得更寬的頻譜帶寬，能有效地支持新頻段和大帶寬應用。LTE-Advanced移動通信網絡系統在100MHz頻譜帶寬下能夠提供下行1Gbps、上行500Mbps的峰值速率，LTE-Advanced也分為FDD-LTE-Advance和TD-LTE-Advanced。

1.3WiMax

WiMax即IEEE802.16標準，能夠提供最高接入速度70Mbps，IEEE802.16的工作頻段范圍為無需授權的2～66GHz頻段。WiMax的優點有：（1）有利于避開已知干擾。（2）有利于節省頻譜資源。（3）靈活的帶寬調整能力有利于運營商協調頻譜資源。（4）WiMax能夠實現無線信號傳輸距離可達50km，非無線局域網或3G網絡所能比擬。WiMax在移動性能方面存在缺陷，無法滿足≥50kmph高速下無線網絡的無縫銜接，并不能算作無線移動通信技術，只算是無線寬帶局域網技術。

1.4WirelessMAN-Advanced

WirelessMAN-Advanced是WiMax的升級版，即IEEE802.16m標準，IEEE802.16m具有高速移動下無縫切換能力，能夠有效地解決WiMax的移動性能問題。IEEE802.16m兼容4G無線網絡，它可能成為4G標準，其優勢有：（1）提高網絡覆蓋，實現網絡無縫銜接。（2）提高頻譜效率。（3）在漫游模式或高效率/強信號模式下可提供1Gbps無線傳輸下行速率。（4）提高數據和VoIP容量。（5）低時延，增強QoS。（6）節省功耗。

24G移動通信系統關鍵技術

2.14G網絡結構分層

4G移動通信系統網絡結構分為物理網絡層、中間環境層、應用環境層三層。物理網絡層提供網絡接入和網絡路由選擇功能。中間環境層提供QoS機制、地址轉換和安全管理等功能。應用環境層提供各種應用編程接口。

2.2OFDM技術

4G移動通信系統采用了正交頻分復用（OFDM）技術，OFDM技術具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力，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，支持高速率、小時延的無線數據傳輸技術，在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，各子載波并行傳輸。OFDM的主要缺點是功率效率不高。

2.3調制與信道編碼、信道傳輸技術

4G移動通信系統采用了多載波正交頻分復用調制技術以及單載波自適應均衡調制技術，提高了頻譜利用率，可延長用戶終端電池的壽命。4G移動通信系統采用了比3G系統更高級的信道編碼方案以及自動重發請求技術和分集接收技術等，在低Eb/No條件下可保證系統具有足夠的性能。

2.4高性能的接收機

4G移動通信系統由于數據速率很高，所以對接收機的性能要求也很高。按照Shannon定理，對于3G系統，如果信道帶寬為5MHz，數據速率為2Mbps，則所需的SNR為l.2dB。對于4G系統，要在5MHz帶寬上傳輸20Mbps數據，所需的SNR為12dB。

2.5智能天線技術

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數字波束調節等智能功能，智能天線技術既能改善信號質量，又能增加傳輸容量。智能天線應用數字信號處理技術，產生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，可實現充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。

2.6多輸入多輸出技術

MIMO（多輸入多輸出）技術又稱為多天線技術，是LTE移動通信系統為了提高吞吐量而應用的一項關鍵技術，MIMO技術是利用多發射、多接收天線進行空間分集和空間復用的技術，能夠有效地將通信鏈路分解成許多并行的子信道，能夠提高系統抗衰落與噪聲性能，提高系統通信容量、數據傳輸速率和傳輸質量。

2.7軟件無線電技術

軟件無線電技術是將標準化、模塊化的硬件功能單元經過一個通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現無線電通信系統功能的一種具有開放式結構的新技術，各種功能和信號處理盡可能利用軟件實現，包括各類無線信令規則與處理軟件、信號流變換軟件、信源編碼軟件、信道糾錯編碼軟件、調制解調算法軟件等。軟件無線電技術使無線電通信系統具有靈活性和適應性，能夠適應不同的網絡和接口，能支持不同接口的多模式手機和基站，能實現各種不同應用的可變QoS。

2.8基于IP的核心網

4G移動通信系統的核心網是基于全IP的開放式移動網絡，IP兼容多種無線接入協議，便于靈活設計核心網絡，可以實現不同網絡間的無縫互聯，能允許各種空中接口接入核心網，不必考慮無線接入究竟采用何種方式和協議，能夠提供端到端的IP業務。

2.9多用戶檢測技術

多用戶檢測技術是寬帶通信系統中抗干擾的關鍵技術，傳統的檢測技術完全按照經典直接序列擴頻理論對每個用戶信號分別進行擴頻碼匹配處理，因而抗多址干擾能力較差。多用戶檢測技術抗多址干擾能力較強，解決了遠近效應問題，可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，提高系統通信容量。

34G移動通信技術優勢

3.1通信速度更快

4G移動通信具有更快的無線通信傳輸速度，TD-LTE移動通信系統可以達到下行100Mbps峰值傳輸速度，是3G移動通信傳輸速度的50倍。

3.2網絡頻譜更寬

要使4G移動通信達到100Mbps的傳輸速度，通信運營商必須使4G網絡的頻譜帶寬高于3G網絡的頻譜帶寬，每個4G信道占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網絡的20倍。

3.3通信更加靈活

4G手機可以算得上是一臺便攜式電腦，4G移動通信使用戶不僅可以隨時隨地通信，還可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像，4G終端還可實現定位、告警等功能。4G移動通信系統會在不同的固定和無線平臺及跨越不同頻帶的網絡運行中提供無線服務，所涉及的關鍵技術包括高速移動無線信息存取技術、移動平臺的拉技術、安全密碼技術以及終端間通信技術等。

3.4智能性能更高

4G移動通信的智能性能更高，4G移動通信終端設備的設計和操作具有智能化，對菜單和滾動操作的依賴程度大大降低，4G手機能夠根據設定適時地提醒手機主人此時該做什么事或不該做什么事，4G手機還可以當作一臺手提電視機，可以用來隨時隨地觀看電視節目。

3.5兼容性能更好

4G移動通信系統接口開放兼容，能與多種網絡互聯互通。4G終端多種多樣，支持全球漫游。用戶可以使用各種各樣的移動終端接入4G系統，4G系統支持將各種不同的接入系統結合成一個公共的平臺，4G系統可成為多行業、多部門、多系統用戶溝通的橋梁，實現在任何地址寬帶接入互聯網。4G移動通信可集成不同模式的無線通信網絡，從無線局域網和藍牙等室內網絡到無線蜂窩網、移動地面廣播電視網和移動衛星通信網，移動用戶可以自由地從一個網絡標準漫游到另一個網絡標準，并能自適應資源分配，能在信道條件不同的環境下處理變化的業務流。在移動衛星通信方面能夠提供信息通信、定位定時、數據采集和遠程控制等綜合功能。

3.6可實現各種增值服務

4G移動通信系統采用空分多址（SDMA）技術和正交頻分復用（OFDM）技術，業務容量達到3G的5～10倍，可以實現無線區域環路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等方面的無線通信增值服務。

3.7可實現更高質量的多媒體通信

4G移動通信能夠滿足3G移動通信尚不能達到的在覆蓋范圍、通信質量、寬頻帶上支持高速數據傳輸和高分辨率多媒體服務要求，4G移動通信提供的無線多媒體通信服務包括語音、數據、影像等，4G移動通信堪稱多媒體移動通信。

3.8頻率使用效率更高

4G移動通信系統的基站天線可以發送更窄的無線電波波束，可以處理數量更多的業務。4G移動通信技術對無線頻率的使用效率比3G系統要高，且抗信號衰落性能更好，可以支持更多的用戶使用更多、更快的應用。

3.9通信費用更加便宜

4G移動通信兼容3G移動通信，可以讓現有3G用戶輕易地升級到4G移動通信。4G移動通信容易部署，能夠有效地降低運營商和用戶的費用。4G網絡與固定寬帶網絡的使用費用差不多，且4G網絡計費方式更加靈活機動，4G移動通信的無線即時連接等服務費用會比3G便宜，用戶可以根據自身需求借助各種各樣的4G終端隨時隨地享受高質量的通信服務。

44G芯片及4G手機

4.14G芯片

4G芯片目前已經具備高度集成、多模多頻以及強大的數據與多媒體處理能力，目前全球4G手機大多數采用高通芯片。中國移動2013年度支持的TD-LTE終端中采用高通芯片的比例高于60%。高通的LTE芯片強調高集成度和支持多模多頻，目前高通所有的LTE芯片組均同時支持TD-LTE和FDD-LTE。博通、Marvell、英特爾、聯發科、聯芯科技、創毅視訊、展迅、海思等芯片廠商也已推出4G基帶芯片產品。

4.24G手機

4G手機目前主要有三星、索尼、天語、酷派等品牌，多模多頻是LTE智能終端的發展方向，中國移動將重點建設發展支持5模10頻、5模12頻及Band41等LTE智能終端的TD-LTE/FDD-LTE融合網絡。

54G移動通信網絡建設及4G牌照

5.14G網絡建設

2013年中國移動啟動了4G網絡工程集采招標，4G網絡建設正在抓緊進行，2013年中國移動4G網絡將覆蓋超過100個城市，將建設完成20萬個基站，4G終端的采購將超過100萬部。中國移動在頻段上主要采用1900MHz（F頻段）、2600MHz（D頻段）、2300MHz（E頻段），其中F頻段以升級為主，D頻段以新建為主。

5.24G牌照

4G牌照是指第四代移動通信業務的經營許可權，運營商必須獲得由工信部許可、發放的4G牌照，才可經營4G業務，我國已在2013年12月4日發放4G牌照。

64G移動通信系統面臨的難題

4G移動通信系統技術復雜，4G移動通信網絡存在的技術問題大多與互聯網有關，需要花費幾年時間才能解決，要順利、全面地實施4G移動通信，將會面臨一些難題。

6.1標準難以統一

4G標準難以統一，如果沒有統一的或兼容的國際標準，將會給4G手機用戶帶來諸多不便。開發4G移動通信系統必須首先解決通信制式等全球統一或兼容的標準化問題。

6.2技術難以實現

要實現4G移動通信的下載速度還面臨著如何保證樓區、山區及其它有障礙物等易受影響地區的信號強度等一系列必須解決的技術難題。

6.3容量受到限制

4G移動通信從理論上說具備100Mbps的寬帶速度，但手機使用速度還受到通信系統容量的限制，手機用戶越多，速度就越慢，4G手機很難達到其理論速度。

6.4市場難以消化

整個移動通信市場正在消化吸收3G技術，對于4G移動通信系統的接受還需要一個逐步過渡的過程，而5G技術隨時都有可能威脅到4G系統的贏利計劃，所以4G系統漫長的投資回收和贏利計劃可能變得異常脆弱。

6.5設施難以更新

要向4G通信技術轉移，全球的許多無線基礎設施都需要經歷大量的變化和更新，這種變化和更新勢必減緩4G移動通信技術全面進入市場和占領市場的速度。

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1、4G移動通信系統的特點

4G移動通信技術在很多國家和地區已經投入商用，其高速數據傳輸速率、高抗干擾能力和更好的兼容性，將使用戶擁有更好的移動通信體驗。不同的文獻對于4G移動通信的特點有不同的側重，但目前已有如下共識:

(1)高數據傳輸速率

4G技術比3G技術的數據傳輸速率有了大幅度提高，最低可達2Mb/s(高速移動物體)，最高可達100Mb/s(低速運動，如步行.

(2)系統頻譜更寬

要想實現上述高數據傳輸速率，4G移動通信的系統帶寬應達到100MHz，是3G標準WCDMA的20倍.

(3)系統容量更大

在蜂窩系統中，4G信號傳輸波段集中在毫米波，這會縮小蜂窩小區從而提高系統容量，但也是4G技術的一個挑戰.

(4)良好的兼容性

4G克服了3G標準不一的缺點，擁有全球統一的標準，實現了無縫漫游，使得同一部移動通信終端在不同運營商、不同通信主機、不同網絡之間實現暢游.

(5)高度智能化

4G移動通信網絡采用智能技術，能夠根據時變的業務流大小、系統容量和信道條件，進行動態的自適應的信道分配與管理，在應用上具有較強的靈活性、自適應性和智能性.

(6)融合多種數據業務

4G移動通信系統提供形式多樣、種類豐富的數據業務，比如視頻業務、移動互聯網業務和智能化業務。依托4G數據業務，個人通信、服務及娛樂得以整合，為用戶提供前所未有的體驗.

2、4G移動通信系統的網絡體系結構

在4G移動通信系統中，能夠實現不同業務需要的接入系統，通過多媒體接入系統與IP核心網進行連接，該結構可以實現2G,3G,4G,WLAN和固網2間的平滑切換、如圖1所示、

4G移動通信系統網絡體系結構由三部分組成:物理網絡層、中間環境層和應用網絡層。物理網絡層為系統提供接入和路由選擇功能;中間環境層作為橋接層，為系統提供地址轉換、服務質量(QoS)映射以及完全性管理。上述三層結構之間的接口是開放式的，易于開發新的模塊和服務。開放式接口支持高速率無縫無線服務，該服務能在多標準和多模終端上自適應調整，屏蔽不同運營商和服務商之間的差別，服務范圍更廣.

3、4G移動通信的優點

(1)正交頻分復用(OFDM)技術

3G移動通信核心調制技術是CDMA，而4G則以OFDM技術為主、OFDM是一種多載波數字調制技術，適用于無線信道下的高速數據傳輸、其主要思想是:將數據傳輸信道分解為N個正交子信道，通過串并轉換，將高速數據信號流轉化成N路低速數據流，調制到子信道上進行傳輸。這樣一來，調制信號的延續時間遠大于信道的最大時延擴展，使得信號對信道時延的敏感程度大大降低，有效消除符號間干擾(ISI)、循環前綴技術又使得OFDM技術可以有效抑制信道間干擾(ICI)、因此，OFDM技術具有很好的抗擊頻率選擇性衰落和多徑干擾能力。此外，OFDM技術還具有頻譜利用率高、容易實現調制解調、易與其他多址技術結合使用等優點，適合高速數據傳輸.

(2)多輸入與多輸出(MIMO)技術

MIMO技術通過多個發射天線和接收天線對信號實現多發多收，能高效利用空間資源，在不增大發射功率、不增加頻譜資源的條件下，可大規模提高系統信道容量，優勢顯著，是4G移動通信系統的核心技術之一根據空時映射方式，MIMO技術分為空間復用和空間分集、空間復用是指無需額外時間和頻譜資源，在發射端將信號分成多個子信號，通過多個發射天線在相同頻段上發射出去，接收機接收在空域維度能夠被區分的各發射子信號，能夠獲得較大的空間復用增益，從而提高信道的容量、空間分集技術是指多個發射天線發送具有相同信息的多個信號，接收端能夠獲得同一信息具有獨立衰落的多徑信號，獲得空間分集增益，提高信道可靠性。在頻譜資源日益緊張的現在，MIMO技術以其獨特的優勢，在4G移動通信技術中獲得了廣泛的應用.

(3)軟件無線電(SDR)技術

軟件無線電技術以數字處理(DSP)技術為核心，以微電子技術為支撐，其基本思想是構造一個具有模塊化、標準化的通用硬件平臺，在這個平臺上盡量用軟件來完成信號處理、調制解調方式、保密結構、工作頻段、網絡協議和控制終端等各種功能，并使模數轉換器(S/D)和數模轉換器(D/S)盡可能靠近天線、SDR技術是實現產品多樣化的基礎，因此能夠減少4G技術的開發風險。此外，在網絡支持方面，SDR可以支持不同類型的鏈路互聯。因此，4G移動通信系統利用SDR技術實現各種終端的互聯互通和無縫鏈接，效益客觀.

(4)智能天線(SA)技術

智能天線技術即自適應天線陣列，依靠多個天線陣列，根據需求和環境的不同，動態調整發射和接收方向，優化無線通信性能、其基本思想是，將同時隙或同頻率的信號導向一定的方向，使天線主波束對準信號目的方向，零陷或旁瓣對準干擾信號方向，以最大程度利用所需信號并抑制干擾信號、此外，智能天線技術根據信號空間特征的不同，利用天線陣列技術可以無干擾在同一信道發射和接收多個信號，有效提高頻譜利用率。智能天線技術提高了系統容量，改善了信號質量，滿足了4G移動系統對上述兩方面的需求，因此成為其關鍵技術.

(5)基于IP的核心網

4G移動通信系統的核心網是基于全IP，并與各種無線接入方式相獨立，與現有公共電話交換網絡(PSTN)和核心網(CN)兼容，能提供端到端的IP業務?；贗P的核心網結構開放，允許各種空中接口接入，且分開了傳輸、控制和業務。在基于IP的核心網中，核心網協議、鏈路層與分離切獨立于無線接入方式。此外，由于IP協議與多種無線接入協議兼容，設計核心網時無需考慮無線接入方式與協議，因此十分靈活4G核心網主要采用的是全分組式IPv6技術，因而大大拓展了地址空間，支持有/無狀態自動地址配置，切更具移動性.

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2軟交換技術在第三代移動通信中的應用

在第三代移動通信體系中，不僅僅擁有語音業務，還具有一定的數據業務、多媒體業務、電子貿易、互聯網服務以及電子商務等服務信息，由于不斷擴充新網絡，對于網絡通信系統的使用互聯網資源和數據信息的交換提出了更高的安全需求，使用軟交換技術可以適當的降低交換機設備的負擔，從而整個通信系統都可以實現資源的合理配置，具有十分明顯的優勢和特點。依據主被叫會處于不同的數據通信位置可以分為兩類：包括TMSCSERVER之lhJ的呼叫以及TMSCSERVER局內的呼叫。

2.1網內通信的應用

軟交換技術可以很好的支持中國移動混接組合方式的介入模式，也就是可以支持同一TMG從而形成不同的中繼端口進行TDM之間的交換呼叫功能，主要包含跨區域以及本區域之間兩個TDM交換機中的呼叫功能，利用軟交換技術來處理呼叫的時候，在進行選擇路由和分析號碼之后，需要執行一定的TMG流程。找到入局局向TMG和出局局向的TMG處于同一個TMG上的時候，利用H.248直接進行命令，在入局和出局的不同TDM終端分配，合理的連接出局和入局之間的TDM端點，形成交換機之間的TDM呼叫。

2.2網間通信的應用

利用交換機處理網間通信的時候，選擇路由和分析號碼之后，需要執行一定的TMG流程。找到入局局向TMG和出局局向TMG之間的承載IP，利用H.248信號來通知入局TMG在網絡上的局向分配情況，把IP端點分配在出局局向上，制定承載IP的語言編碼類型，然后進行長時間打包參數，合理的連接端點IP和端點TDM，以此作為話路，沒有得到出局方向上的端點TP的實際地址。在入局局向上分配出局TMG的端點IP，制定與入局TMG相符合的語言編碼類型以及打包時長等一些參數，端點TDM在出局方向進行分配，連接端點和端點TDM做為話路，從而可以知道入局方向的端點IP地址和TMG。交換機利用H.248來把出局方向上TMG端點IP地址輸入到入局TMG中，以便于可以順利完成交換機的IP承載連續呼叫。

2.3優化軟交換的應用

華為軟交換系統可以有效解決網絡過大負載以及網絡流量過大的問題，但是如果系統處于主干線設備主要地位上的時候，一旦某點出現故障的時候，可以通過設置網絡數據來把MSC中的軟交換長途話務傳送TDM傳統交換結點上，但是沒有辦法轉換外省的話務，利用軟交換技術來傳送到本省的TMG話務中，從而在一定程度上影響著長途話務，所以需要我們不斷優化軟交換技術和軟交換系統。由于在完善了軟交換匯接網絡之后，可以適當的順通省際之間的話務業務，從而完全發揮了兩種網的特點和優勢，通過兩種網的互補，在兩種網上適當建立直接能夠進行聯系的話務，以此當做備用。對于一些GMSC/MSC的呼叫業務來說，一旦出現TDM或者軟交換網絡溢出的問題，就會利用自動功能進行話務的倒換，保證在另外一種網上接受更多的長途話務，也可以適當的把溢出處的話務設置到路由上，從而輸送到TDM匯接網。如果軟交換出現單點故障的時候，可以利用GMSC/MSC的備用路由來進行各省的去話，合理的倒入到TDM匯接網上；對于大部分省際通話來說，利用兩個區域之間的BISS消息進行一定互換，被叫SS出現的TMG會適當的輸送到起點SS中，釋放一定數據信息，利用起點受到的SS數據合理分析釋放的消息，對于一些出現失敗的被叫來說應該適當的增加相應的呼叫字冠，合理輸送到TDM網絡上，進行一定疏通。這種優化交換機的方案具有很多優點，工程建設量相對比較小、可以充分利用資源，從而最大程度完成軟交換技術在第三代移動通信網絡中應用。

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OFDM技術是正交頻分復用技術的簡稱，它主要的技術功能是將信道分成若干個正交子信道，再將高速數據信號轉化成低速子數據流，這樣低速子數據流就可以在每個子信道上進行傳輸了。OFDM技術對頻譜的利用率比較高，它的頻譜效率相當于串行系統的2倍；另外，OFDM技術具有較強的抗衰落能力，通過對多子載波的傳輸，增強了對脈沖噪聲的抵抗，另外，也減弱了通信信道的衰落的能力。其次，OFDM技術的傳輸速度比較快，適用于高速數據的傳輸，因為它采用的是自適應的調制機制，使調制方式、信道和加載算法都發生了變化，從而提高了信息的傳輸速率。最后，OFDM技術的對于碼間的抗干擾能力也比較強，它采用的是循環前綴的方式來對抗碼間干擾。

2SA技術

SA技術是智能天線技術的簡稱，它能夠抑制信號的干擾，并且可以自動跟蹤，另外，它還可以調節數字的波束，正是因為這些特殊的功能，使得SA技術在4G移動通信技術中起到了關鍵性的作用。

3SDR技術

SDR技術也叫軟件無線電技術，它是微型電子技術中的一種，是通過微型電子技術來建立開放的平臺，從而使得4G移動通信技術的升級變得更加快捷與方便，并為4G移動通信技術的發展構建了一個標準化、開放性的硬件平臺，這個平臺可以由多方運營介入。

4IPv6技術

IPv6技術的網絡地址的空間比較大，以便于給所有的通信網絡的設備都提供一個唯一的地址，它能夠實現自動配置，并且獲得一個唯一的路由地址；它的服務質量要比普通的IPv6技術高的多，而且容易形成服務級別較高的系統；IPv6技術的移動性特別強，采用IPv6技術的通信設備在位置變化時，通信質量也不會發生太大的變化，這樣就保證了移動通信設備的服務質量。

二4G移動通信技術的發展趨勢

1干擾抑制技術

目前的4G移動通信技術面臨的最大的威脅就是受到越來越嚴重的電磁波的干擾，只有開發新型的干擾抑制技術，消除電磁波對4G移動通信技術的干擾，才能夠保證4G移動通信技術的優勢充分發揮。目前經常采用的干擾抑制技術就是交互式干擾抑制技術，它是抗干擾技術的核心，保證4G移動通信技術不受電磁波的干擾。在4G移動通信技術的應用過程中，要加入交互式干擾抑制技術，加強對它的攻關和研究，這樣就能夠保證4G移動通信技術不受干擾，從而提高其通信質量。

2識別技術

在我國使用4G移動通信技術的用戶非常多，據不完全統計，目前的用戶數量已經達到4億，要想使4G移動通信技術更加人性化和智能化，就需要對多用戶進行識別，因此要開發出多用戶識別的專業技術。首先，我們要將多用戶識別技術作為重點研究的對象，然后加強對4G移動通信基站的建立，從而不斷的增加整個系統的容量。我們只有準確快速的識別用戶之后，才能夠不斷的提高4G移動通信技術的通信質量與服務質量。

3接收技術

要想讓4G移動通信技術得到更廣泛的推廣，首先要保證該技術的節能與環保性能。因此，為了推動4G移動通信技術的進一步發展，要在3G移動通信技術的基礎上，開發出更加節能的信號接收技術，這樣就使得4G移動通信技術更加具有競爭力。4G移動通信技術采用的是微微無線電接收器，它是一種嵌入式的無線電，該技術的功耗僅為傳統技術的十分之一到百分之一，大大的降低了能源的損耗，同時也對環保起到了促進的作用。另外，低能耗的接收技術也可以提高信號接收的穩定性，這樣，4G移動通信技術就會得到更廣闊的發展前景，也會得到更多用戶的支持與推廣。

4可重構性自愈網絡技術

4G移動通信技術采用的是智能化的處理器，它能夠對節點故障或者基站超載做出智能化的處理。4G移動通信技術的各部分采用的都是問答裝置，能夠對出現的問題做出及時的糾正，這樣就能夠自動的排除網絡故障，進而提高4G移動通信技術的服務質量。

5無線接入網技術

4G移動通信技術與傳統的3G移動通信技術相比，傳輸速度更加快，容量更加大，成本更加低，接入范圍更加廣。如果4G移動通信技術想要獲得更加廣闊的發展前景，就要進一步開發其無線接入網技術，可以使它的電路交換向基于IP分組交換發展，同時，設備分集向網絡分集發展。這種基于IP技術的網絡構架可以實現3G、4G、WLAN以及固定網之間的漫游，而且可以支持下一代因特網，這將對4G移動通信技術的發展起到巨大的推動作用。

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移動通信業務之所以發展迅猛主要是其滿足了人們在任何時間。任何地點與任何個人進行通信的愿望。移動通信是實現未來理想的個人通信服務的必由之路。在信息支撐技術、市場競爭和需求的共同作用下,移動通信技術的發展更是突飛猛進,呈現出以下幾大趨勢:網絡業務數據化、分組化,網絡技術寬帶化,網絡技術智能化,更高的頻段,更有效利用頻率,各種網絡趨于融合。了解、掌握這些趨勢對移動通信運營商和設備制造商均具有重要的現實意義。

2網絡業務數據化、分組化

2.1無線數據——生機無限當前移動數據通信發展迅速,被認為是移動通信發展的一個主要方向。近年來出現的移動數據通信主要有兩種,一種是電路交換型的移動數據業務,如TACS、AMPS和GSM中的承載數據業務以及GSM系統的HSCSD;另外一種是分組交換型的移動數據業務,如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統的GPRS。

目前,無線數據業務只占GSM網絡全部業務量中的很小一部分,但是在未來的兩年中這種狀況將開始扭轉,并大大改變。1999年以后,隨著HSCSD、GPRS等新的高速數據解決方案顯露崢嶸,并成為數據應用的新焦點,無線數據將成為運營商經營計劃中越來越重要的部分,它預示著未來大量的商業機遇。

(1)應用驅動市場

無線數據業務的主要驅動力在于用戶的應用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業務,然而無線數據則不同,無線數據最初的應用重點放在運輸管理這樣的專業市場。近期無線數據業務的目標市場是銷售人員或現場工程師這樣的用戶群。從這些先發目標的應用中積累無線數據的經驗,并從中受益。

在過去的十年里,傳統的生活方式已經在迅速改變,人們更經常性地移動,職業和個人生活之間的分界變得模糊,人們需要不分時間、地點訪問很重要的信息。發生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅動無線數據業務發展的重要因素。

(2)因特網的影響

和通信的其他領域一樣,無線數據業務的一個最重要的驅動力來自Internet。根據最近的研究,未來兩年歐洲的因特網用戶數量將翻一番。在我國,因特網用戶的年增長率將高達300%,顯然用戶在運動中接入因特網的需求將會增長。

為了滿足接入因特網的需求,一個全球性的開放協議——無線應用協議(WAP)應運而生。WAP為將Internet的信息內容以及增值業務傳送到移動終端提供了一種開放的通用標準,實現了IP與GSM網絡的橋接,是一個為廠商提供加速市場增長、避免網絡割接、保護運營商投資的標準,WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機都能工作。

(3)數據速率的發展

GSM承載業務所提供的GSM數據速率最高只能達到9.6kbit/s。國際上1998年引入的高速電路交換數據(HSCSD)技術將實現57kbit/s的數據速率,對要求連續比特率和傳輸時延小的應用是理想的,如會議電視、電子郵件、遠程接入企業的局域網和無線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個GSM分組數據應用,將實現超過100kbit/s的數據速率。對較短的“突發”類型業務是理想的,如信用卡認證、遠程測量和遠程事務處理。EDGE(增強數據速率GSM改進模式)使用修改過的GSM調制方式來實現超過300kbit/s的數據速率。EDGE會讓GSM運營商特別受益,他們不但可以贏得第三代移動通信的經營執照,還可以提供有競爭力的寬帶數據業務。

2.2個人多媒體通信——網絡演進的方向

對隨時隨地話音通信的追求使早期移動通信走向成功。移動通信的商業價值和用戶市場得到了證明,全球移動市場以超凡的速度增長。移動通信演進的下一階段是向無線數據乃至個人移動多媒體轉移,這一進展已經開始,并將成為未來重要的增長點。個人移動多媒體將根據地點為人們提供無法想像的、完善的個人業務和無線信息,將對人們工作和生活的各個方面產生影響。在個人多媒體世界里,話音郵件和電子郵件被傳送到移動多媒體信箱中;短信將成為帶有照片和視頻內容的電子明信片;話音呼叫將與實時圖像相結合,產生大量的可視移動電話,還將實現移動因特網和萬維網瀏覽。像無線會議電視這樣的應用將隨處可見,電子商務將蓬勃開展。對于運動中的用戶還有隨時隨地的各種信箱和娛樂服務。

3網絡技術的寬帶化

在電信業歷史上,移動通信可能是技術和市場發展最快的領域。業務、技術、市場三者之間是一種互動的關系,伴隨著用戶對數據、多媒體業務需求的增加,網絡業務向數據化、分組化發展,移動網絡必然走向寬帶化。

通過使用電話交換技術和蜂窩無線電技術,70年代末誕生了第一代模擬移動電話。AMPS(北美蜂窩系統)、NMT(北歐移動電話)和TACS(全向通信系統)是三種主要的窄帶模擬標準。第一代無線網絡技術的一大成就就是去掉了將電話連接到網絡的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無線接收和撥打電話。

第二代系統引入了數字無線電技術,它提供更高的網絡容量,改善了話音質量和保密性,并為用戶引入了無縫的國際漫游。今天世界市場的第二代數字無線標準,包括GSM、MMPS、PDC(日本數字蜂窩系統)和IS95CDMA等,均仍為窄帶系統。

第三代移動系統,即IMT-2000,是一種真正的寬帶多媒體系統,它能夠提供高質量寬帶綜合業務并實現全球無縫覆蓋。2000年以后,窄帶移動電話業務需求將依然很大,但隨著Internet等高速數據通信及多媒體通信需求的驅動,寬帶多媒體綜合業務將逐步增長,而且就未來信息高速公路建設的無縫覆蓋而言,寬帶移動通信作為整個移動市場份額的子集將顯得愈來愈重要。

第三代系統預計在2002年投入商用。

從第二代到第三代系統的變化并不像從第一代模擬網絡到第二代數字網絡那樣存在重大的技術變遷。從目前的技術發展現狀和趨勢來講,第二代系統將逐步子滑過渡到第三代系統,在此演進過程中,移動網絡所能實現的數據速率逐步升級:GSM承載業務所能提供的數據速率為9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技術實現了57kbit/s的數據速率,1999年引入的GPRS將實現超過100kbit/s的數據速率,將在2000年引入的EDGE技術可實現超過300kbit/s的數據速率。2001年后投入商用的第三代系統將能夠在廣域網上實現384kbit/s的數據速率,在辦公室和家中還可以達到2Mbit/s。

4網絡技術的智能化

移動通信需求的不斷增長以及新技術在移動通信中的廣泛應用,促使移動網絡得到了迅速發展。移動網絡由單純地傳遞和交換信息,逐步向存儲和處理信息的智能化發展,移動智能網由此而生。移動智能網是在移動網絡中引人智能網功能實體,以完成對移動呼叫的智能控制的一種網絡,是一種開放性的智能平臺,它使電信業務經營者能夠方便、快速、經濟、有效地提供客戶所需的各類電信新業務,使客戶對網絡有更強的控制功能,能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動智能網通過把交換與業務分離,建立集中的業務控制點和數據庫,進而進一步建立集中的業務管理系統和業務生成環境來達到上述目標。通過智能網,運營公司可以最優地利用其網絡,加快新業務的生成;可以根據客戶的需要來設計業務,向其他業務提供者開放網絡,增加收益。

關于移動智能網的研究,早在1995年就已開始,剛開始并沒有具體的標準協議出現,各廠商各自制定了自己的標準,并且據此進行了不少的研究工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期產品。這些工作為最終移動智能網標準的形成積累了經驗。

1997年末,美國蜂窩電信工業協會(CTIA)制定了移動智能網的第一個標準協議——IS-41D協議。1998年1月,歐洲電信標準研究所(ETSI)在GSMphase2+階段引入了CAMEL協議(移動通信高級邏輯的客戶化應用程序),當時的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能網能力集一2標準中描述了移動接入的功能實體,稱為CAMELphase2標準。

伴隨著移動網絡向第三代系統的演進,網絡的智能化程度也在不斷地提升。智能網及其智能業務是構成未來個人通信的基本條件。

5更高的頻段

從第一代的模擬移動電話,到第二代的數字移動網絡,再到將來的第三代移動通信系統,網絡使用的無線頻段遵循一種由低到高的發展趨勢。1981年誕生的第一個具有國際漫游功能的模擬系統NMT的使用頻段為450MHz,1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國目前的模擬TACS系統的使用頻段也為900MHz。在第二代網絡中,GSM系統的開始使用頻段為900MHz,IS-95CDMA系統為800MHz。為了從根本上提高GSM系統的容量,1997年出現了1800MHz系統,GSM900/1800雙頻網絡迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統IMT-2000則定位在2GHz頻段。

6更有效利用頻率

無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動通信的飛速發展,頻譜資源有限和移動用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳,出現了“頻率嚴重短缺”的現象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術和開發新頻段。

模擬制的早期蜂窩移動通信系統采用頻分多址方式,主要通過多信道共用、頻率復用和波道窄帶化等技術實現頻率的有效利用。隨著業務的發展,模擬系統已遠不能滿足用戶發展的需求。數字移動通信比模擬移動通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術,數字系統要求的載干比較小,因而頻率復用距離可以小一些,系統的容量可以大一些。而且,數字移動通信還可采用時分多址或碼分多址技術,它比模擬的頻分多址制在系統容量上大4-20倍。

GSM作為最具代表性和最為成熟的數字移動通信系統,其發展歷程就是一部頻率有效利用技術的演進史。GSM采用時分多址制式,其對頻率的有效利用主要是通過頻率復用技術的不斷升級實現的。從傳統的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復用技術,頻率復用的密集度逐步提升,頻譜效率快速提高,GSM系統的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS-95CDMA(窄帶)系統,以無線技術的先進性和大容量等特點著稱。它以擴頻技術為基礎,不同用戶的信號靠不同的編碼序列來區分,如果從頻域或時域來觀察,多個CDMA信號是相互重疊的,故理論上CDMA系統的頻譜利用率比GSM系統更高,網絡容量更大。同時CDMA系統具有一定的過載能力,即系統具備軟容量。作為未來第三代移動通信系統主流無線接入技術的WCDMA(寬帶碼分多址)能夠更高效地利用無線電頻率。它利用分層小區結構、自適應天線陣和相干解調(雙向)等技術,網絡容量可得到大幅提高,可以更好地滿足未來移動通信的發展要求。

7網絡趨于融合,走向統一

7.1第三代移動通信系統的結構

篇（11）

移動GIS中定位通信技術，是指以GPS技術為核心的定位系統，其可在全球范圍內實現準確的導航與定位，確保移動GIS的精準定位?；贕PS的定位通信技術，首先要在移動GIS中設計GPS接收器，通過接收器接收定位信息，全面收集定位的數據信息，GPS能夠準確地處理接收的信息，對照相關的參數要求進行設定，包括通信參數以及用戶信息設定，優化收集的數據信息；然后是穩定的連接GPS的接收設備，便于存儲接收的信息，保存重要的數據，重新定義GPS的通信結果，符合移動GIS的需求；最后是按照移動GIS的指令，規劃GPS內的通信信息，按照系統的時間段接收通信信息，同時采取Ge-tData的方法，優化GPSData的變量，保障移動GIS內通信數據的真實性。

1.2GPRS通信技術

GPRS通信技術在移動GIS中，表現出了數據與移動通信的融合應用。在原有GSM的基礎上，增加系統通信的節點，接入數據網絡，組成系統的GPRS通信，為移動GIS通信提供高效率的數據服務，同時還能準確地掌握通信資費，用戶利用GPRS，實現移動式的通信，隨時隨地都可接入數據網絡，同時保障移動GIS通信的服務性。移動GIS中的GPRS通信技術的發展速度非?？?，目前比較常用的是3G和4G制式，促使移動GIS通信能夠適應現代通信的領域。GPRS通信技術中的數據傳輸速度非?？欤淇梢苑纸M的形式實現數據連接，確保移動GIS數據在GSM覆蓋的領域內傳送，能夠靈活地接入到互聯網內。GPRS通信技術使移動GIS進入了無線傳輸的時代，依賴于分組交換技術，最大化地傳輸移動資源，而且基本不會延誤移動GIS中數據傳輸的效率，具有全時在線的優勢。

2移動GIS中的端口服務技術

移動GIS中的端口服務技術，主要體現在服務端口和移動終端兩個部分，支持移動GIS的通信運行。服務端口的通信技術，用于處理客戶端傳入的數據，包括數據申請、即時消息等，同時利用服務端口實現數據通信的功能，如：動態數據服務、數據分發、即時消息等，根據服務端的通信協議，安排數據信息的有序進行，防止移動GIS服務端出現數據堵塞或漏發的問題，服務端通信有對應的分區，不同屬性的數據在傳輸后會自動進入到對應的存放區，如：DataPreloadUser039、User100、User190……此存放區代表了數據預裝目錄，每個移動GIS用戶均對應有固定的服務通信存放區，維護數據通信的路徑。移動終端及移動GIS的客戶端，客戶端通信技術相對比較復雜，因為移動GIS客戶的需求不同，所以通信屬性存在多樣化的差別，客戶端通信采取多項并聯的方式，其可在同一時間內實現申請、發送與接收等多個通信模式，滿足了客戶對移動GIS的通信需求。

3移動GIS應用中的通信發展

（1）移動GIS中的通信發展，應該解決通信硬件的制約問題，促使硬件能夠滿足移動GIS的需求，保障硬件能夠承載移動GIS中的通信技術，全面落實先進技術的應用。由于移動GIS所處的數據環境十分復雜，所以硬件成為通信技術發展的重要設備，其可維護移動GIS通信的穩定性，優化移動GIS的通信環境。

（2）通信技術在移動GIS中提出了智能化的建設，按照不同標準的通信模式，研發具有智能特性的通信技術，滿足移動GIS中的多制式需求，促使移動GIS通信的過程中，能夠主動監督數據傳輸的路徑，防止數據被盜取，還能杜絕數據惡意更改的行為，加強通信數據安全控制的力度。

（3）移動GIS通信技術受到無線網絡的影響，限制了通信的范圍，導致移動GIS依賴于無線網絡的空間位置。移動GIS在未來通信的過程中，應該打破空間限制，不能僅限于無線網絡覆蓋的位置，嘗試不同的通信方式，安排操作系統的實踐應用，由此既可以優化移動GIS的通信條件，又可以保障移動GIS的靈活性，適應復雜的互聯網環境，消除通信中的固定性以及環境差異，提高移動數據資源的利用效率。