【正文】 方式之一。 本文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排 本文的主要 介紹了移動(dòng)通信的概念，移動(dòng)通信的發(fā)展史，及每個(gè)階段的技術(shù)指標(biāo)。主要介紹了第四代移動(dòng)通信的產(chǎn)生背景，相關(guān)技術(shù)內(nèi)容和特點(diǎn)，及國內(nèi)外發(fā)展態(tài)勢等。 主要內(nèi)容和結(jié)果如下： 第一章為緒論。 對移動(dòng)通信的概念和移動(dòng)通信的終極目標(biāo)進(jìn)行了介紹。 第二章是 移動(dòng)通信發(fā)展史 。 本章主要介紹了移動(dòng)通信產(chǎn)生的背景及發(fā)展史 ，和每個(gè)階段的技術(shù)要求和特點(diǎn)。 第 三 章為 第四代移動(dòng)通信 概述 。 本 章主要介紹了第四代移動(dòng)通信 的產(chǎn)生背景、第四代移動(dòng)通信的概念及特點(diǎn)，以及第四代移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)；和第四代移動(dòng)通信所用的關(guān)鍵技術(shù) 。 第 四 章第四代移動(dòng)通信國內(nèi)外發(fā)展態(tài)勢。 本章主要介紹了第四代移動(dòng)通信目前國內(nèi)外的發(fā)展態(tài)勢及發(fā)展趨勢。 第 五 章 對第四代移動(dòng)通信的思考和展望。 本章主要介紹對于第四代移動(dòng)通信的發(fā)展思考，和對未來的美好展望。 第 六 章對本文主要的貢獻(xiàn)和研究工作進(jìn)行總結(jié) 。 XXXXXXXXX 學(xué)院畢業(yè)論文 2 移動(dòng)通信發(fā)展史 2 2 移動(dòng)通信發(fā)展史 1864 年， MAXWELL 從理論上證明了電磁波的存在，這一理論在 1876 年被赫茲用電磁波輻射的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。 到 1896 年，意大利人馬可尼首次用人造電磁波傳遞信息，并建立了第一座無線電發(fā)射和接收電臺(tái)。無線通信已經(jīng)走過了 100 多年的歷史。現(xiàn)在意義上的無線通信的概念最早出現(xiàn)在 20 世紀(jì) 40 年代，無線電臺(tái)在第二次世界大戰(zhàn)中的廣泛應(yīng)用開創(chuàng)了移動(dòng)通信的第一步。 到 20 世紀(jì) 70 年代，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室最早提出了蜂窩的概念，解決了頻分復(fù)用的問題。 80 年代，大規(guī)模集成電路技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，長期困擾移動(dòng)通信的終端小型化的問題得到了初步解決，給移動(dòng)通信的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。 于是，美國為了滿足用戶增長的需求，提出了建立在小區(qū) 制上的第一個(gè)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) —— 先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng) (AMPS， Advanced Mobile Phone Service）。這也是世界上第一個(gè)現(xiàn)在意義的、商用的、能夠滿足隨時(shí)隨地通信的大容量移動(dòng)通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)在頻分復(fù)用的技術(shù)上，解決了頻譜資源受限的問題，并擁有更大的容量和更好的話音質(zhì)量。在移動(dòng)通信發(fā)展史上 AMPS 具有里程碑的意義。AMPS 系統(tǒng)在北美商業(yè)上獲得的巨大成功，有力的促進(jìn)了蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的研究和發(fā)展。 隨后，歐洲各國和日本都開發(fā)了自己的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，如歐洲的TACS(Total Access Communication System, 完 全 接 入 通 信 系 統(tǒng) ) 、北歐的NMT(Nordic Mobile Telephone System，北歐移動(dòng)電話系統(tǒng) )和日本的 NTT(Nippon Telegraph and Telephone,日本電報(bào)與電話系統(tǒng) )等。這些系統(tǒng)都是基于頻分多址(FDMA)的模擬制式的系統(tǒng)，一般統(tǒng)稱為第一代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，到目前為止已經(jīng)出現(xiàn)了四代移動(dòng)通信系統(tǒng)。 第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng) 第一代模擬移動(dòng)系統(tǒng)主要建立在頻分多址接入和蜂窩頻分復(fù)用的理論基礎(chǔ)上，在商業(yè)上取得了巨大的成 功。但是，該系統(tǒng)主要問題是所支持的業(yè)務(wù)（主要是語音）單一、頻譜效率低、保密性差等，特別是在歐洲，一個(gè)國家有一個(gè)自己的標(biāo)準(zhǔn)和體制，無法解決跨國家的漫游問題。模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)經(jīng)過 10 余年的發(fā)展后，終于在 20 世紀(jì) 90 年代初逐步被先進(jìn)的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)所代替。 XXXXXXXXX 學(xué)院畢業(yè)論文 2 移動(dòng)通信發(fā)展史 3 這些系統(tǒng)均采用 FDMA 接入技術(shù)，在移動(dòng)通信信道中傳輸調(diào)制模擬電話信號，所以它們具有很多相似的地方，但是并沒有發(fā)展出一個(gè)全球的公用標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)國家和地區(qū)都選擇了與其國情相適用的系統(tǒng)進(jìn)行研究和無線網(wǎng)絡(luò)配置，包括各個(gè)國家采用不同的通信頻段。 第二代數(shù)字 移動(dòng)通信系統(tǒng) 推動(dòng)第二代移動(dòng)通信發(fā)展的主要?jiǎng)恿碓从跉W洲，歐洲國家比較小，要解決標(biāo)準(zhǔn)和制式的統(tǒng)一才可能解決跨國家漫游。從 20 世紀(jì) 80 年代開始，歐洲就展開了數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究，一般稱其為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)。它是隨著超大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，語音數(shù)字處理技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的。 1982 年，歐洲郵電管理協(xié)會(huì)（ CEPT）成立了移動(dòng)通信特別小組（ GSM），開發(fā)數(shù)字蜂窩式移動(dòng)通信技術(shù)，即全球通移動(dòng)通信系統(tǒng)（ GSM:Global System for Mobile Communication）。 1987 年， GSM 就泛歐數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的 GSM 協(xié)議達(dá)成一致意見。 1991 年， GSM 數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)在歐洲問世，緊接著以 TDMA 標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的其它第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)如 DAMPS/JDC 等也相繼投入使用。同時(shí)以 IS95 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的 COMA 上用系統(tǒng)已分別在香港、韓國等地區(qū)和國家投入使用，取得了良好的用戶反應(yīng)。 第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)最引人矚目的優(yōu)點(diǎn)之一就是抗干擾能力和潛在的大容量，也就是說，它可以在環(huán)境更為惡劣和需求量更大的地區(qū)使用 。 第二代 移動(dòng)通信在發(fā)展的過程中沒有形成全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。在歐洲建立了以 TDMA 為基礎(chǔ)的 GSM 系統(tǒng)；日本成立了以 TDMA 為基礎(chǔ)的 JDC 系統(tǒng)；美國建立了以 FDMA 和以數(shù)字 TDMA 為基礎(chǔ)的 IS136 混合系統(tǒng)以及以 NCDMA 為基礎(chǔ)的 IS95 系統(tǒng)。所以這些系統(tǒng)之間無法實(shí)現(xiàn)全球漫游，并且主要是話音服務(wù)只能傳遞間斷消息，同時(shí)面臨 著 嚴(yán)重的通信容量不足等問題。 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng) 移動(dòng)通信經(jīng)歷了第一代與第二代的發(fā)展，特別在 GSM 和窄帶 CDMA 第二代移動(dòng)通信時(shí)期，可以實(shí)現(xiàn)全球漫游，用戶急劇上升，不過也出現(xiàn)了一些有待 解決的問題，主要有以下幾點(diǎn)：系統(tǒng)容量依然比較小、頻率利用率不高、抗干擾能力不強(qiáng)，并且不適合傳輸高數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)等。隨著信息社會(huì)的發(fā)展，移動(dòng) IP、寬帶數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)也在迅速地增加，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的缺點(diǎn)和局限也開XXXXXXXXX 學(xué)院畢業(yè)論文 2 移動(dòng)通信發(fā)展史 4 始暴露出來。人們在信息時(shí)代的召喚下研究出了新的通信系統(tǒng)，也就是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（ 3G）。 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)由衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)和地面移動(dòng)通信網(wǎng)組成，將形成一個(gè)對全球無縫覆蓋的立體通信網(wǎng)絡(luò)，以滿足城市和偏遠(yuǎn)地區(qū)各種用戶密度的需求，支持高速移動(dòng)環(huán)境，提供語音、數(shù)據(jù)和多媒體等多種業(yè)務(wù)（最好速率可達(dá) 2Mbits/s）的先進(jìn)移動(dòng)通信網(wǎng)，基本實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信的要求。 1999 年 11 月 5 日國際電聯(lián) ITU12 TG8/1 最后一次會(huì)議 —— 第 18 次會(huì)議在芬蘭首都赫爾辛基落下帷幕。本次會(huì)議通過了第三次移動(dòng)通信系統(tǒng)（ IMT2021 Radio interface Specification）；為今后全球第三代移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明了方向。第三代無線接口技術(shù)規(guī)范為簡介、范圍定義、相關(guān)建議、說明、地面部分建議、衛(wèi)星部分建議、發(fā)射限制建議等共七個(gè)章節(jié)。該建議的通過標(biāo)志著第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段。 IMT— 2021 核心網(wǎng)絡(luò)部分的標(biāo)準(zhǔn)化工作到 2021年底才最終完成。 ITU 在 2021 年 5 月確定了 WCDMA(UMTS)、 CDMA2021 和 TDSCDMA 三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫入 3G 技術(shù)指導(dǎo)性文件《 2021 年國際移動(dòng)通信計(jì)劃》（簡稱 IMT— 2021）。 WCDMA：它可支持從 384Kbps 到 2Mbps 不等的數(shù)據(jù)傳輸速率，支持者主要以 GSM 系統(tǒng)為主的歐洲廠商。 CDMA2021：由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出，摩托羅拉、 Lucent 和韓國三星公司都有參與，后來加入的韓國現(xiàn)在成為該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。 TDSCDMA：時(shí)分 同步 碼分多址接入。該標(biāo)準(zhǔn)是由中國獨(dú)自制定的 3G 標(biāo)準(zhǔn)，由于中國的龐大市場，該標(biāo)準(zhǔn)受到各大主要電信設(shè)備商的重視，全球一半以上的設(shè)備廠商宣布支持 TDSCDMA 標(biāo)準(zhǔn)。 我國移動(dòng)通信發(fā)展史 我國移動(dòng)通信起步較晚，其中大致經(jīng)歷了一下幾個(gè)階段。 (1) 1982 年 ~2021 年 —— “無線尋呼”發(fā)展階段 1982 年，上海首先使用 150mhz 頻段開通了我國第一個(gè)型模擬尋呼系統(tǒng)。 1984 年，廣州用同樣的頻段開通了一個(gè)數(shù)字尋呼系統(tǒng)。尋呼系統(tǒng)應(yīng)用大約十幾年時(shí)間，到 2021 年，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國尋呼用戶已超過 5000 萬。 (2) 無線移動(dòng)電話 —— 移動(dòng)通信發(fā)展階段 —— 模擬移動(dòng)電話 1987 年，我國第一個(gè)模擬移動(dòng)電話網(wǎng)在廣東珠江三角洲開通，采用的體制為XXXXXXXXX 學(xué)院畢業(yè)論文 2 移動(dòng)通信發(fā)展史 5 TACS。隨后在北京、上海等地相繼建成模擬移動(dòng)電話系統(tǒng)，用戶年增長率一直高達(dá) 100%。 —— 數(shù)字移動(dòng)電話 1994 年 11 月，我國開始建成 GSM 數(shù)字網(wǎng)。 1998 年，模擬用戶數(shù)量開始下降，2021 年 7 月，關(guān)閉模擬網(wǎng)。 隨后， 2021 年開始建成 CDMA 數(shù)字網(wǎng)（ IS95 標(biāo)準(zhǔn)）， CDMA 是一種碼分多址，是由多個(gè)碼分信道共享在頻頻道的多址連接方式。 目前 使用的第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)可以提供話音及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，能夠基本滿足人們信息交流的需要。截止到 2021 年 6 月，中國的手機(jī)用戶已經(jīng)達(dá)到 6 億多，并且仍然以較高的速度發(fā)展。 三 代移動(dòng)通信 手持機(jī)的迅速普及驅(qū)動(dòng)通信向個(gè)人化方向發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)以翻番的速度膨脹又帶來了移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的發(fā)展機(jī)遇。特別是移動(dòng)多媒體和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，迫切需要設(shè)計(jì)和建設(shè)一種新的網(wǎng)絡(luò)以提供更寬的工作頻帶、支持更加活潑的多種類業(yè)務(wù)（高速率數(shù)據(jù)、多媒體及對稱或非對稱業(yè)務(wù)等），并使移動(dòng)終端能在不同的網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行漫游。 3G 由此產(chǎn)生。 2021 年 1 月 7 日，工業(yè)和信息化部宣布，批準(zhǔn)中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司增加基于 TDSCDMA 技術(shù)制式的 3G 業(yè)務(wù)經(jīng)營許可，批準(zhǔn)中國電信集團(tuán)公司增加基于CDMA2021 技術(shù)制式的 3G 業(yè)務(wù)經(jīng)營許可，批準(zhǔn)中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)公司增加基于 WCDMA 技術(shù)制式的 3G 業(yè)務(wù)經(jīng)營許可。中國 3G 的拍照正式發(fā)放，由此，中國 3G 大幕正式拉開 TDSCDMA 第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)是信息產(chǎn)業(yè)部電信科學(xué)技術(shù)研究院在國家有關(guān)部門的支持下，根據(jù)多年的研究而提出的具有一定特色的 3G 通信標(biāo)準(zhǔn)，是中國百年通信史上第一個(gè)具有完全自主產(chǎn)權(quán)的國際通信標(biāo)準(zhǔn)，在我國通 信發(fā)展史上具有里程碑的意義并將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，是整個(gè)中國通信業(yè)的重大突破。 XXXXXXXX 學(xué)院畢業(yè)論文 3 第四代移動(dòng)通信 概述 6 3 第四代移動(dòng)通 信概述 第四代移動(dòng)通信 產(chǎn)生的背景 隨著人們的生活空間、活動(dòng)空間和參與領(lǐng)域在不斷地?cái)U(kuò)大，對手機(jī)的功能要求，已不僅僅是對話和通信，還有許許多多其他方面的功能。要實(shí)現(xiàn)這些功能，就必須要有新型的通信技術(shù)來做保證，在這種情況下各種新興的通信技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了，但是，因?yàn)楦鱾€(gè)通信商家的利益得不到很好的協(xié)調(diào)，這些新興的通信技術(shù)如今被分化成了三大陣營 。 然而，統(tǒng)一的呼聲在業(yè)界仍然留存，希望在未來能夠統(tǒng)一。這種趨勢 迫使人們考慮新一代的系統(tǒng)，它能在所有的環(huán)境和各種移動(dòng)狀態(tài)中傳送無線多媒體服務(wù)，滿足用戶服務(wù)質(zhì)量 (QoS)的要求。目前相互兼容的第四代 移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)（亦稱為后三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)）已在業(yè)界萌動(dòng) 。 從移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率的比較來看，第一代模擬式僅提供語音服務(wù)；第二代數(shù)字式移動(dòng)通信系統(tǒng)傳輸速率也只有 ，最高可達(dá) 32kbit/s，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 2Mbit/s；預(yù)計(jì)，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)可以達(dá)到 10Mbit/s 至 20Mbit/s。雖然第三代移動(dòng)通信可以比現(xiàn)有傳輸速率快上 千倍，但是未來仍無法滿足多媒體的通信需求，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的提出便是希望能滿足更大的頻寬需求。 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)與第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)都是為未來無線通信服務(wù)的，將多媒體包括語音、數(shù)據(jù)、影像等大量信息透過寬頻的信道傳送出去，我們可暫且將第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)稱之為多媒體移動(dòng)通信 (MultiMobile Communication)，通常也簡稱為 4G。第四代移動(dòng)通信不僅是為了因應(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?？偟膩碚f，必須可以容納龐大的用戶數(shù)、改善現(xiàn)有通信品質(zhì)以 及達(dá)到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。第四代移?dòng)通信系統(tǒng)在業(yè)務(wù)、功能、頻帶上都將不同于第三代系統(tǒng)，第四代移動(dòng)通信的概念也可稱為寬帶接入和分布式網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱的超過 2Mbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動(dòng)寬帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò) (基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng) )。 另外，第四代移動(dòng)通信將在不同的固定和無線平臺(tái)和跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中提供無線服務(wù)，可以在任何地方寬帶接入因特網(wǎng)，包含衛(wèi)星通信，能提供信息通信之外的定位、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。同時(shí)，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)將是多功能集成的寬帶移動(dòng)通 信系統(tǒng)，是寬帶接入 IP 系統(tǒng)。 XXXXXXXX 學(xué)院畢業(yè)論文 3 第四代移動(dòng)通信 概述 7 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)目前還只是一個(gè)基本概念，就是無線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，但可以肯定的是，隨著互聯(lián)網(wǎng)高