【正文】 線通信技術(shù)的發(fā)展歷程和各個時期的不同特點。到了五、六十年代，頻段擴展至UHF（特高頻Ultra High Frequency）450MHZ，器件技術(shù)己向半導(dǎo)體過渡，大都為移動環(huán)境中的專用系統(tǒng)，并解決了移動電話與公用電話網(wǎng)的接續(xù)問題。第二代移動通信：包括GSM通信技術(shù)和GPRS通信技術(shù)等，采用了數(shù)字化，自此無線通信步入了純數(shù)字時代。各個技術(shù)標準都已經(jīng)非常成熟，并且都正在全球范圍內(nèi)迅速展開，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。（2）寬帶化是未來通信發(fā)展的一個必然趨勢，窄帶的、低速的網(wǎng)絡(luò)會逐漸被寬帶網(wǎng)絡(luò)所取代。（5）業(yè)務(wù)內(nèi)容更加多樣化，這是離不開速率和帶寬的提高的，無線通信經(jīng)歷了，從僅支持單一語音業(yè)務(wù)逐漸發(fā)展到支持語音、數(shù)據(jù)、圖像等多種媒體流業(yè)務(wù)的歷程。 3G“3G”（英語 3rdgeneration）或“三代”是第三代移動通信技術(shù)的簡稱，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。2009年1月7日14:30，工業(yè)和信息化部為中國移動、中國電信和中國聯(lián)通，分別發(fā)放了一張第三代移動通信(3G)牌照，此舉標志著我國正式進入3G時代。該標準將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當今國際領(lǐng)先技術(shù)融于其中，在頻譜利用率、對業(yè)務(wù)支持、頻率靈活性及成本等方面的獨特優(yōu)勢。（2）WCDMA也稱為WCDMA，全稱為Wideband CDMA，也稱為CDMA Direct Spread，意為寬頻分碼多重存取，這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范，是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同，目前正在進一步融合。預(yù)計在GSM系統(tǒng)相當普及的亞洲，對這套新技術(shù)的接受度會相當高，因此WCDMA具有先天的市場優(yōu)勢。不過CDMA2000的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標準中進度最快的，許多3G手機已經(jīng)率先面世。（4）WiMaxWiMax的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，是一種為企業(yè)和家庭用戶提供“最后一英里”的寬帶無線連接方案。尤其是MIMO技術(shù)在高干擾環(huán)境中的應(yīng)用，如中心城市等。UWB具有以下特點： 抗干擾性能強。傳輸速率高。超寬帶系統(tǒng)容量大，并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾。而UWB不使用載波，只是發(fā)出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發(fā)送出去，并且在需要時才發(fā)送脈沖電波，所以消耗電能小。這是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。 （3）天線：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。另外，很重要的一點是RFID還是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，未來的發(fā)展應(yīng)用不可限量。WiFi可以幫助用戶訪問電子郵件、Web和流式媒體，它為用戶提供了無線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問。它們也是公開使用的。其二，雖然由WiFi技術(shù)傳輸?shù)臒o線通信質(zhì)量不是很好，數(shù)據(jù)安全性能也要比藍牙差一些，傳輸質(zhì)量也還有待改進，但是，它傳輸速度非?？?，可以達到54Mbps，符合個人和社會信息化的需求。也就是說，廠商不用耗費資金來進行網(wǎng)絡(luò)布線接入，從而節(jié)省了大量的成本。第三章 TDLTEAdvanced的產(chǎn)生歷程及特點下面主要針對我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的TDLTEAdvanced技術(shù)的產(chǎn)生及其特點進行簡要的分析。2004年，中國在標準化組織3GPP的會議上提議要開始研究第三代移動通信TDSCDMA的后續(xù)演進技術(shù)TDLTE項目，提出以O(shè)FDM/SCFDMA（Singlecarrier FrequencyDivision Multiple Access，單載波分頻多工） 和MIMO 技術(shù)為核心、~20 MHz系統(tǒng)帶寬的、采用扁平網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的3G長期演進系統(tǒng)，并命名為LTE（長期演進）。2006年6月，LTE的可行性研究階段基本結(jié)束，規(guī)范制定階段開始啟動。又經(jīng)過2年多的攻關(guān)研究，國內(nèi)對多種技術(shù)方案進行分析評估和試驗驗證，最終中國產(chǎn)業(yè)界達成共識，在TDLTE基礎(chǔ)上形成了TDLTEAdvanced技術(shù)方案9]。 TDLTEAdvanced的技術(shù)特點 多址方式TDLTE采用OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)為基礎(chǔ)，該技術(shù)的主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多窄的正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸，因此可以大大消除信號波形間的干擾10]。圖32 載波聚合方式 幀結(jié)構(gòu)LTE分兩種不同的雙工方式，這個不同最直接的就是對于空中接口無線幀結(jié)構(gòu)的影響，因為FDD采用頻率來區(qū)分上、下行，其單方向的資源在時間上是連續(xù)的；而TDD則采用時間來區(qū)分上、下行，其單方向的資源在時間上是不連續(xù)的，而且需要保護時間間隔，來避免兩個方向之間的收發(fā)干擾，所以LTE分別為FDD和TDD設(shè)計了各自的幀結(jié)構(gòu)。其中，子幀1和6可配置為特殊子幀，該子幀包含了3個特殊時隙，即DwPTS，GP和UpPTS（如下圖33中所示），它們的含義和功能與TDSCDMA系統(tǒng)中的相類似。其中，長度為157μs的隨機接入序列格式是TDD所特有的，由于其長度明顯短于其它的4種格式，因此又稱為“短RACH”。分配的比例可以從將大部分資源分配給下行的‘下行：上行=9：1’，直到上行占用資源比例較多的‘下行：上行=2：3’。為了避免資料不一致而無法重新組合，因此接收端會同時具備多重天線接收，然后利用DSP重新計算的方式，根據(jù)時間差的因素，將分開的資料重新作組合，然后傳送出正確且快速的資料流。在發(fā)射端，高速率的數(shù)據(jù)流被分割為多個較低速率的子數(shù)據(jù)流，不同的子數(shù)據(jù)流在不同的發(fā)射天線上在相同頻段上發(fā)射出去。（3）波束成型（beamforming）：借由多根天線產(chǎn)生一個具有指向性的波束，將能量集中在欲傳輸?shù)姆较?，增加信號品質(zhì)，并減少與其他用戶間的干擾。例如，對于大間距非相關(guān)天線陣列，可以采用空間復(fù)用方案，同時傳輸多個數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)很高的數(shù)據(jù)速率；對于小間距相關(guān)天線陣列，可以采用波束賦形技術(shù)，將天線波束指向用戶，減少用戶間干擾；對于控制信道等需要更好地保證接收正確性的場景，發(fā)射分集是一種合理的選擇。這對于寬帶信號的4G系統(tǒng)及室外快速移動系統(tǒng)來說是不夠的，因此必須采用復(fù)雜的模型進行研究。 另外實驗系統(tǒng)是MIMO技術(shù)研究的重要一步。在TDLTE Release8版本中支持下行最多4天線的發(fā)送，最大可以空間復(fù)用4個數(shù)據(jù)流的并行傳輸，在20MHz帶寬情況下，可實現(xiàn)超過300Mbps的峰值速率。這樣的自適應(yīng)調(diào)度，從整個系統(tǒng)的角度實現(xiàn)資源優(yōu)化的分配和利用，提高全系統(tǒng)性能。但是對關(guān)鍵應(yīng)用和多媒體應(yīng)用就十分必要，當網(wǎng)絡(luò)過載或擁塞時，QoS能確保重要業(yè)務(wù)量不受延遲或丟棄，同時保證網(wǎng)絡(luò)的高效運行。Relay可解決室內(nèi)、外容量，覆蓋與回傳的相關(guān)問題。目前，對CoMP技術(shù)的研究主要集中在以下幾個方面：（1）CoMP的頻率分配，在頻率分配方面主要有以下幾個策略：靜態(tài)的頻率分配，動態(tài)的頻率分配以及半動態(tài)的頻率分配。協(xié)作調(diào)度是用戶的數(shù)據(jù)只存在于UE的隸屬節(jié)點，聯(lián)合處理是各個協(xié)作節(jié)點共享UE數(shù)據(jù)。顯式反饋是直接反饋信道的狀態(tài)信息，隱式反饋是UE端經(jīng)過適當?shù)奶幚?，反饋一個信道狀態(tài)指令CQI（channel quality indecator）。對于上行CoMP技術(shù)來說，1個用戶終端發(fā)送的上行信號被多個接收節(jié)點所接收。通過協(xié)調(diào)和合并多天線信號，多點協(xié)作傳輸(CoMP)可以確保移動用戶無論身處LTE蜂窩的中心還是邊緣，在網(wǎng)絡(luò)接入或分享視頻、照片及其他高帶寬業(yè)務(wù)時，都能夠享受到相同性能與品質(zhì)的服務(wù)。 TDLTEAdvanced技術(shù)的性能評估TDLTE的Release8版本已經(jīng)完成了系統(tǒng)設(shè)計的標準化工作，目前正在進行樣機設(shè)備的測試工作，積極準備后續(xù)商用網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和產(chǎn)業(yè)推廣。更為重要的是，簡化的系統(tǒng)設(shè)計使得“低成本、高性能”的設(shè)計目標也在TDLTE階段成為可能。來自市場研究機構(gòu)的報告顯示：到2011年底，全球LTE網(wǎng)絡(luò)用戶將達到1040萬，到2012年，LTE網(wǎng)絡(luò)用戶量將達到WiMax網(wǎng)絡(luò)用戶量的兩倍，預(yù)計到2014年，LTE網(wǎng)絡(luò)用戶將超過3億。頻譜資源的缺少，大大降低了TDD國際市場空間和產(chǎn)業(yè)信心。 前景和今后的工作，未來的發(fā)展前景不可限量。兩者都設(shè)計為基于全IP核心網(wǎng)的蜂窩式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在無線接入網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)方面都弱化基站控制器設(shè)備實體，采用公共無線資源管理控制基站等概念，這些都為網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)及融合機制的研究及設(shè)計提供了良好的條件，如負載均衡、動態(tài)頻譜分配、系統(tǒng)間無損切換等。摩托羅拉相關(guān)負責人也曾表示，TDLTE和WiMAX都屬TDD系列，所以WiMAX全球成功的經(jīng)驗和商用平臺都可以順利地轉(zhuǎn)移，使TDLTE產(chǎn)業(yè)化。我國作為TDLTEAdvanced主要研發(fā)國和推動國，更應(yīng)該加大力度去發(fā)展它，完善它。但是，關(guān)于技術(shù)的具體實施方案、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、基站的建設(shè)、設(shè)備的研發(fā)情況等并沒有做很多介紹，這些都是在下一步需要努力完成的研究工作。參考文獻[1] 易龍. 徹底調(diào)查. 人民郵電報，2004年，第244期[2] 鄧孝政. 全球移動用戶數(shù)突破50億大關(guān). 成都商報，2010年7月13日[3] 楊光，陳金鷹 . 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