移动通信课程设计报告要点

第一篇：移动通信课程设计报告要点

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直接序列扩频通信系统Simulink的仿真设计

摘要：本次设计的是直接序列扩频通信系统，主要利用了Matlab/Simulink对直接序列扩频系统进行仿真，并详细的分析了仿真结果。首先介绍直接序列扩频的系统原理，然后基于Simulink的发射机和接收机仿真，设计误码率分析模块部分，再对前后扩频解扩频谱波形比较及收发误码率进行分析，最后对设计完成的系统加入干扰源，完成对系统抗干扰性能的分析。关键词：直接序列扩频；扩频通信；Matlab/Simulink

I

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目录

第一章 绪论.........................................................................1 1.1 课题背景及意义..............................................................1 1.2 课程设计的总体介绍..........................................................1 1.3 课程设计的基本任务和要求....................................................1 1.4 Simulink的简介..............................................................2 第二章 直接序列扩频原理.............................................................3 2.1 扩频通信的定义及原理........................................................3 2.2 直接序列扩频定义及原理......................................................3 2.3 PN序列生成与作用............................................................4 第三章 基于Simulink的发射机仿真设计................................................6 3.1 直接序列扩频通信系统发射机的设计............................................6 3.2 基于Simulink的发射机的仿真.................................................6 3.3 基于Simulink的接收机仿真设计..............................................10 第四章 直接序列扩频通信系统的抗干扰性能分析........................................12 第五章 结束语......................................................................18 参考文献...........................................................................18

II

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第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

扩展频谱通信是现代通信系统中的一种新兴的通信方式，其较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能以及频谱利用率高、多址通信等诸多优点为人们所认识，并被广泛的应用于军事通信和民用通信的各个领域，从而推动了通信事业的迅速发展。

扩频通信，即(Spread Spectrum Communication)扩展频谱通信，它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。

扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列：Spread Sequence)调制，实现频谱扩展后再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。

随着近年来大规模、超大规模集成电路和微处理器技的广泛应用，以及一些新型器件的应用，扩频技术的应用形成了新的高潮。事实上，扩频通信已成为电子对抗环境下提高通信设备抗干扰能力的最有效的手段，并在近十几年来爆发的几场现代化战争中发挥了巨大的威力。随着CDMA扩频通信技术在民用通信中的深入应用和不断渗透，以及在卫星通信、深空通信、武器制导、GPS全球定位系统和跳频通信等民用和国防民事通信的强烈需求下，扩谱通信的地位越来越重要。

1.2 课程设计的总体介绍

首先设计直接序列扩频通信系统的发射机和接收机。发射机的设计采用m序列来扩展二进制数据流，将其扩频为宽频信号，并采用QPSK调制方式将信号调制后发送出去。信号经过AWGN信道传输到接收端。接收机采用相干解调原理解调信号，采用的解扩码序列与发射机扩频码序列完全相同，信号经解扩调制后，带宽恢复原始宽度。在Simulink平台上分别对系统的发射机和接收机进行仿真测试，研究信号在整个扩频调制、解扩调制过程中的变化情况。最后在该系统中加入特定的干扰，进行仿真测试，研究整个系统的抗干扰性能。

1.3 课程设计的基本任务和要求

1、说明直接序列扩频原理及PN序列的生成和作用，画出直接序列扩频原理图。

2、熟悉SIMULINK中各通信模块，根据原理图完成扩频通信仿真系统模块设计，分为发射机、接收机部分。

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3、设计误码率分析模块部分，完成前后扩频解扩频谱波形比较及收发误码率分析。

4、对设计完成的系统加入干扰源，完成对系统抗干扰性能的分析。

5、按课程设计格式要求完成设计报告。

1.4 Simulink的简介

Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。

Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI)，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。

Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。

Simulink与MATLAB紧密集成，可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。

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第二章 直接序列扩频原理

2.1 扩频通信的定义及原理

扩频通信是扩展频谱通信的简称。它是一种信息传输方式，在发端采用扩频码调制，使信号所占的频带宽度远大于所传信息必需的带宽，在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据。它的原理如图2-1所示：

图2-1 扩频通信原理框图

2.2 直接序列扩频定义及原理

直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum）工作方式，简称直扩方式（DS方式）。就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。

图2-2 直接序列扩频通信系统的原理框图

图2-2是直接序列扩频通信系统的原理框图。欲传输的数字信号与码片速率很高的扩频码进行调制，其输出为频谱带宽被扩展的信号，这个过程称为扩频。扩展频谱信号再变换为射频信号发射

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出去。

在接收端，射频信号经过变频后输出中频信号，通常是N个发射信号和干扰及噪声的混合信号。它与发端相同的本地扩频码进行扩频解调（解扩），使宽带信号变为窄带信号。再经信息解调器恢复成原始数字信号。扩展频谱的特性取决于所采用的扩频码序列的码型和码片速率。为了获得具有近似噪声的频谱，采用伪噪声（PN）序列作为扩频系统的扩频码。

扩频和解扩的频谱变化过程如图2-2所示：

图2-3 扩频和解扩的频谱变化

采用码片速率很高的PN码序列进行扩频调制，通过扩频解扩处理能够提高抗干扰能力。扩展频谱信号在接收端做相关解扩处理，有用信号被解扩为窄带谱信号；宽带无用信号与本地伪码不相关，因此不能解扩，仍为宽带谱；窄带干扰信号则被本地伪码扩展成为宽带谱。

2.3 PN序列生成与作用

PN序列（Pseudo-noise Sequence）伪噪声序列，这类序列具有类似随机噪声的一些统计特性，但和真正的随机信号不同，它可以重复产生和处理，故称作伪随机噪声序列。PN序列有多种，其中最基本常用的一种是最长线形反馈移位寄存器序列，也称作m序列，通常由反馈移位寄存器产生，PN序列一般用于扩展信号频谱。伪随机序列系列具有良好的随机性和接近于白噪声的相关函数，并且有预先的可确定性和可重复性。这些特性使得伪随机序列得到了广泛的应用。

m序列是有n级线性移位寄存器产生的周期为2-1的码序列，是最大长度线性回馈移位寄存器

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序列的简称。码分多址系统主要采用两种长度的m序列：一种是周期为2-1的m序列，又称短PN码。另一种是周期为2-1的m序列，又称长PN序列

m序列主要功能为：扩展调制信号的带宽到更大的传输带宽，即扩展频谱，提高系统抗干扰能力；区分通过多址接入方式使用同一传输频带的不同用户的信号，在移动通信CDMA系统中作为用户地址码和基站地址码；除此外还可以作为扰码，平衡通信中”0”和”1”的数目。

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5图2-4 最长线性移位寄存序列的产生

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第三章 基于Simulink的发射机仿真设计

3.1 直接序列扩频通信系统发射机的设计

直接序列扩频通信系统的发射机系统结构如图3-1所示。其中设数据序列a(t)对应的其电平取值为±1，码元速率为Ra bps，码元宽度为Ta=1/Ra s。扩频所使用的伪随机序c(t)也是电平取值为±1的双极性波形，伪随机序列的码元也称之为码片（chip），码片率设为Rc chip/s，对应的码片宽度就是Tc=1/Rc s。码片速率通常是数据速率的整数倍。对于双极性的波形而言，扩频过程等价于数据流a(t)与伪随机序列c(t)相乘的过程，扩频输出序列设为d(t）,也是取值为±1的双 极性波形，其速率等于码片速率。扩频序列经过调制后得到调制输出信号s(t)送入信道。

图3-1 直接序列扩频通信系统发射机结构图

本次设计采用QPSK（四相相移键控）将信号调制发送出去，这样能能大大提高通信系统的可靠性传输效率。由于QPSK调制器内部有两条通道，I通道和Q通道两条正交的通道，两条通道的输入信号可以是相同的，也可以不同。本次设计中两通道都将用于调制同一数据，输入数据a(t)，经过QPSK调制后，输出信号有s(t)。

3.2 基于Simulink的发射机的仿真

建立一个传输速率为Ra=100bps，扩频码片速率为R=2000 chip/s，Rc/Ra=20，采用m序列作为扩频序列，以QPSK为调制方式的仿真模型，进行发射系统的仿真，观察其扩频前后的输出波形及频谱。发射机的系统仿真模型如图3-2所示: 6

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图3-2 发射机系统仿真模型

参数设置：

Random Integer Generator：数据输入源，用于产生数据流，采样时间0.01s。

PN Sequence Generator：伪码产生器，用于产生伪随机扩频序列，其采样时间为0.0005s。Rate Transition：升速处理器，用于做升速处理，使扩频模块上的数据采样速率相同。输出速率为2000chip/s。

Unipolar to Bipolar Converter：单双极转换器，用于完成数据和扩频的单双极变换。Product：乘法器，用于完成输入信号与扩频码的模2加。其输出就是扩频输出，其码速率等于采样速率，即每个采样点代表一个码片。

Bipolar to Unipolar Converter：双单极转换器：完成扩频输出由双极性到单极性转换。QPSK——调制器：用于将扩频信号调制到中频。调制输出信号是复信号，采样率为2000次/s。

仿真结果：

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图3-3 发射机各点波形图

时域分析：第一条波形是扩频后的波形，第二条波形是原始信号波形,第三条波形是PN序列波形。从波形经分析得到：当数据流为+1时，扩频输出是对应的PN序列的原序列，当数据为-1时，扩频输出就是PN序列的反相结果，且输出信号码元速率增加，码元宽度变窄。

图3-4 原数据信号的频谱

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图3-5 扩频信号的频谱

图3-6 已调制的频谱

频域分析：图3-4为原数据信号频谱，可见数据信号的带宽约为100HZ，功率峰值约为20dB。当它和2000HZ的扩频序列相乘以后，信号的频谱会和扩频码频谱做卷积运算，输出波形如图3-5所示。9

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从图3-5中可以看出信号经过扩频后的信号频谱带宽约为2000HZ，是原来频谱宽度的20dB倍,从功率峰值方面看，图3-4中输入信号的功率峰值为20dB，经过扩频之后输出的宽频信号功率谱降到约为5dB处。所以从频域方面看，信号带宽增加、功率下降。

3.3 基于Simulink的接收机仿真设计

此次设计用AWGN（加性高斯白噪声）来传输调制后的信号到接收机，数据源采用的是发射机发送出来的QPSK已调制出来的信号，解扩码序列采用的还是PN序列。接收机的系统仿真模型如图3-7所示：

图3-7 接收机的系统仿真模型

图中的Subsystem是用发射机建立的子系统，使得接收机仿真模型简便。具体操作过程是将发射机输入与输出选中点击右键单击Creat Subsyetem.仿真结果：

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图3-8 接收机中各点波形

时域分析：第一条波形是接收机中解扩后的波形，第二条是解调后的波形。解扩输出信号等于输入数据信号，接收机能够将含有噪声的混合信号解扩出有效的数据信号。

图3-9 解调后的频谱

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图3-10 解扩后的频谱

对比图3-9和图3-10的频谱图形可以看出，该接收机将宽带的解调输出信号解扩后，输出的是窄带信号，输出的信号频谱为100HZ，功率峰值将近20dB，与发射机采用的输入信号一样。由此，此次搭建的接收机系统能够实现解扩调制的。

第四章 直接序列扩频通信系统的抗干扰性能分析

这章主要研究在整个扩频调制、信道传输、解扩调制过程中的变化，以及人为在扩频系统中加入特定的干扰后，来进行仿真测试，根据仿真结果来研究整个系统的抗干扰性能。为了更好的研究该系统的抗干扰性能，我们将把信噪比降低为10dB，同时外加干扰成分，这里用的是正弦波信号，来研究该系统对不同干扰和噪声所反映出来的的抗干扰能力。基于Simulink的直接序列扩频通信系统的仿真模型如图4-1所示：

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图4-1 直接序列扩频通信系统的仿真模型

参数设置：

Sine Wave：单频信号干扰源，用于产生单频干扰信号，其采样率为20000，其码速为2000 chip/s Error Rate Calculation：误码检测模块：用于测量解扩输出信号的误码率。+(and)：加法模块：用于将干扰信号加入信道输出的混合信号中。AWGN Channel：模块中的SNR设置为10dB。

仿真结果：

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图4-2 系统输入与输出仿真波形

时域分析：对比两个波形可以看出解扩输出信号等于原始输入信号。

图4-3 系统加入干扰前后波形

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时域分析：虽然干扰后波形中有一些频率较低的部分，这部分是噪声和干扰，但是两条波形几乎还是一样，由此说明有噪声和干扰的情况下，该系统是能够解扩出输入原始数据信号的。

图4-4 原数据波形

图4-5 调制后波形

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图4-6 已解调信号加入干扰后的频谱

图4-7 加入干扰后的解扩频谱

频域分析：由图4-5和图4-6的对比可以噪声成分对波形有一定的影响。图4-4与图4-7的频 16

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谱变化说明了加入了信道噪声和人为干扰之后，该系统仍旧能够的解扩出原始信号，这充分说明直接序列扩频通信系统具有良好的隐蔽性和抗干扰性。

总的来说，解扩输出信号频谱宽度、时域的波形、功率峰值都和输入信号一样。输出信号的误码率为0。这充分说明了直接序列扩频通信系统具有良好的抗干扰性和良好的隐蔽性。

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第五章 结束语

此次课程设计，采用Matlab/Simulink来了解各通信模块。根据原理图完成扩频通信仿真系统模块设计，分为发射机、接收机部分,设计误码率分析模块部分，完成前后扩频解扩频谱波形比较及收发误码率分析,对设计完成的系统加入干扰源，完成对系统抗干扰性能的分析。

通过这几天的查资料和不断学习，对Simulink和直接序列扩频通信系统有了更加深刻的了解，在这个学习过程中，在仿真过程中遇到了困难，比如说在设计接收的时候刚开始解扩后的波形始终与原数据信号不一样，低电平超过-1V,还有就是在直接序列通信系统仿真模型中干扰前后波形完全一致，并没有收到干扰影响，通过不断地修改参数问题得以解决。

参考文献

[1] 刘学勇.详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真[M].北京：电子工业出版社，2011

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[2] 钟麟，王峰.MATLAB仿真技术与应用教程[M].北京：国防工业出版社，2004 [3] 邵佳，董辰辉．MTALAB、Simulink通信系统建模与仿真实例精讲[M]．北京：电子工业

出版社，2009 [4] 唐向宏，岳恒立．MATLAB及在电子信息类课程中的应用[M]．北京：电子工业出版社，2006 [5] 邵玉斌．MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真实例分析[M]．北京：清华大学出版社，2008 [6] 郭梯云，邬国扬，张厥盛.移动通信.西安：西安电子科技大学出版社，1993 [7] 王世林.现代数字调制技术,北京：人民邮电出版社，1987

第二篇：4G移动通信技术要点

信息科学与技术学院

现代通信技术论文

题目名称： 4G的技术与发展

专业班级：电子信息工程2011级(2)班

学生姓名：

学生学号：

指导教师： 张瑞敏

目录

一 4G通信网络的定义....................................................................................................................3 二 理想中的4G通讯技术...............................................................................................................3 四 4G网络与传统网络的区别........................................................................................................6 五 4G网络的主要优势....................................................................................................................7

1、通信速度更快.....................................................................................................................8

2、网络频谱更宽.....................................................................................................................8

3、通信更加灵活.....................................................................................................................8

4、智能性能更高.....................................................................................................................8

5、兼容性能更平滑.................................................................................................................9

6、提供各种增殖服务.............................................................................................................9

7、实现更高质量的多媒体通信...........................................................................................10

8、频率使用效率更高...........................................................................................................10

9、通信费用更加便宜...........................................................................................................10 六 4G网络存在的缺陷..................................................................................................................11 七 4G网络未来的发展展望..........................................................................................................13 八 4G网络的研究现状..................................................................................................................14 九 4G网络的成功..........................................................................................................................15 十 心得体会...................................................................................................................................15

4G的技术与发展

一 4G通信网络的定义

4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。

二 理想中的4G通讯技术

今日，3G通讯的技术标准与规范已进入商业用途。然而到目前为主，在应用上也发现3G通信的许多缺点，例如缺乏全球统一的标准。3G所採用的语音交换架构仍承袭了2G的“电路交换模式”（Circuit Switch Mode），而非採用纯IP方式，也因此容易受到多用户的干扰，导致传输速率无法大幅提高。面对这些应用上的缺点，理想中的4G通讯技术应该具备以下的特色：

（1）更大传输频宽

对大范围高速移动的使用者（最高250km/h）频宽需求为2Mbps，中速移动的使用者（60km/h）频宽需求为20Mbps，低速移动或室内静止的使用者频宽需求为100Mbps；

（2）更高储存容量

由于传输频宽增大，因此资料储存容量至少需求为3G系统的10倍以上；

（3）更高相容性

4G通信技术必须具备向下相容、开放介面、全球漫游、与网路互联、多元终端应用等，并能从3G通信技术平稳过渡至4G；

（4）不同系统的无缝连接

行动使用者在移动中，特别是高速移动，也都能顺利使用通信系统，并在不同系统间进行无缝转换（Seamless Transitions），传送高速多媒体资料等；

（5）高度智慧化网路系统

4G网路必须是高度智慧、能随状况自行调整的网路系统，它须具备良好的弹性以满足不同环境与不同用户的通信需求；

（6）整合性的便利服务

4G系统将个人通信、资讯传输、广播服务与多媒体娱乐等各项应用整合，提供更为广泛、便利、安全与个性化的服务。

综上所述，4G移动通信其技术的根本目的说穿了，主要是能够在各终端产品间发送、接收来自另一端的信号，并在多个不同的网路系统、平台与无线通讯介面之间找到最快速与最有效率的通信路径，以进行最即时的传输、接收与定位等动作。

而当在通信过程进行中，4G通讯还必须保持良好的无缝连接能力，透过不同网路确保资料传输过程不中断，并维持高品质与高频宽。4G通讯的多层式蜂巢结构，可透过不同无线介面接收网路营运商与内容供应商所提供的内容服务。接下来将介绍4G通信的几项关键技术。

三 4G的核心技术

1、接入方式和多址方案

(正交频分复用)是一种无线环境下的高速传输技术，其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的，即具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽。OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率，可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高。

2、调制与编码技术

4G移动通信系统采用新的调制技术，如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式，以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等，从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。

3、高性能的接收机 4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以计算出，对于3G系统如果信道带宽为5MHz，数据速率为2Mb/s，所需的SNR为l.2dB；而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据，则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统，由于速率很高，对接收机的性能要求也要高得多。

4、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，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

5、MIMO技术

(多输入多输出)技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。例如：当接收天线和发送天线数目都为8根，且平均信噪比为20dB时，链路容量可以高达42bps/Hz，这是单天线系统所能达到容量的40多倍。因此，在功率带宽受限的无线信道中，MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。在无线频谱资源相对匮乏的今天，MIMO系统已经体现出其优越性，也会在4G移动通信系统中继续应用。

6、软件无线电技术

软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器，并尽可能多地用软件来定义无线功能，各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性，能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站，能实现各种应用的可变QoS。

7、基于IP的核心网

移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，同已有的移动网络相比具有根本性的优点，即：可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

8、多用户检测技术

多用户检测是宽带通信系统中抗干扰的关键技术。在实际的CDMA通信系统中，各个用户信号之间存在一定的相关性，这就是多址干扰存在的根源。由个别用户产生的多址干扰固然很小，可是随着用户数的增加或信号功率的增大，多址干扰就成为宽带CDMA通信系统的一个主要干扰。传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理，因而抗多址干扰能力较差；多用户检测技术在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测，从而具有优良的抗干扰性能，解决了远近效应问题，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。随着多用户检测技术的不断发展，各种高性能又不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出，在4G实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。

四 4G网络与传统网络的区别 4G通信技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说现在的3G能为我们提供一个高速传输的无线通信环境的话，那么4G通信将是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。与传统的通信技术相比，4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。然而，在通话品质方面，目前的移动电话消费者还是能接受的。随着技术的发展与应用，现有移动电话网中手机的通话质量还在进一步提高。数据通信速度的高速化的确是一个很大优点，它的最大数据传输速率达到100Mbit/s，简直是不可思议的事情。另外由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少，未来的4G通信费用也要比目前的通信费用低。

4G通信技术将是继第三代以后的又一次无线通信技术演进，其开发更加具有明确的目标性：提高移动装置无线访问互联网的速度--据3G市场分三个阶段走的的发展计划，3G的多媒体服务在10年后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%以上人口使用第三代移动通信系统。在发达国家，3G服务的普及率更将超过60%，那么这时就需要有更新一代的系统来进一步提升服务质量。

为了充分利用4G通信给我们带来的先进服务，我们还必须借助各种各样的4G终端才能实现，而不少通信营运商正是看到了未来通信的巨大市场潜力，他们现在已经开始把眼光瞄准到生产4G通信终端产品上，例如生产具有高速分组通信功能的小型终端、生产对应配备摄像机的可视电话以及电影电视的影像发送服务的终端，或者是生产与计算机相匹配的卡式数据通信专用终端。有了这些通信终端后，我们手机用户就可以随心所欲的漫游了，随时随地的享受高质量的通信了。

五 4G网络的主要优势

如果说2G、3G通信对于人类信息化的发展是微不足道的话，那么未来的4G通信却给了我们真正的沟通自由，并将彻底改变我们的生活方式甚至社会形态。目前正在构思中的4G通信具有下面的特征：

1、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通信给人印象最深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。从移动通信系统数据传输速率作比较，第一代模拟式仅提供语音服务；第二代数位式移动通信系统传输速率也只有9.6Kbps，最高可达32Kbps，如PHS；而第三代移动通信系统数据传输速率可达到2Mbps；专家则预估，第四代移动通信系统可以达到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以达到每秒高达100Mbps速度传输无线信息，这种速度将相当于目前手机的传输速度的1万倍左右。

2、网络频谱更宽

要想使4G通信达到100Mbps的传输，通信营运商必须在3G通信网络的基础上，进行大幅度的改造和研究，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的蜂窝系统的带宽高出许多。据研究4G通信的AT&T的执行官们说，估计每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA 3G网路的20倍。

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，毕竟语音资料的传输只是4G移动电话的功能之一而已，因此未来4G手机更应该算得上是一只小型电脑了，而且4G手机从外观和式样上，将有更惊人的突破，我们可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋，以方便和个性为前提，任何一件你能看到的物品都有可能成为4G终端，只是目前我们还不知应该怎么称呼它。未来的4G通信将使我们不仅可以随时随地通信，更可以双向下载传递资料、图画、影像，当然更可以和从未谋面的陌生人网上联线对打游戏。也许你将有被网上定位系统永远锁定无处遁形的苦恼，但是与它据此提供的地图带来的便利和安全相比，这简直可以忽略不计。

4、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，例如对菜单和滚动操作的依赖程度将大大降低，更重要的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、时间以及其他设定的因素来适时地提醒手机的主人此时该做什么事，或者不该做什么事，4G手机可以将电影院票房资料，直接下载到PDA之上，这些资料能够把目前的售票情况、座位情况显示得清清楚楚，大家可以根据这些信息来进行在线购买自己满意的电影票；4G手机可以被看作是一台手提电视，用来看体育比赛之类的各种现场直播。

5、兼容性能更平滑

要使4G通信尽快地被人们接受，不但考虑的它的功能强大外，还应该考虑到现有通信的基础，以便让更多的现有通信用户在投资最少的情况下就能很轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，未来的第四代移动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第二代平稳过渡等特点。

6、提供各种增殖服务

4G通信并不是从3G通信的基础上经过简单的升级而演变过来的，它们的核心建设技术根本就是不同的，3G移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，而4G移动通信系统技术则以正交多任务分频技术(OFDM)最受瞩目，利用这种技术人们可以实现例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增殖服务；不过考虑到与3G通信的过渡性，第四代移动通信系统不会在未来仅仅只采用OFDM一种技术，CDMA技术将会在第四代移动通信系统中，与OFDM技术相互配合以便发挥出更大的作用，甚至未来的第四代移动通信系统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，一部分将是以CDMA的延伸技术。

7、实现更高质量的多媒体通信

尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信，但未来的4G通信能满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要，第四代移动通信系统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，为此未来的第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信”。第四代移动通信不仅仅是为了因应用户数的增加，更重要的是，必须要因应多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求。总结来说，首先必须可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良，以及达到高速数据传输的要求。

8、频率使用效率更高

相比第三代移动通信技术来说，第四代移动通信技术在开发研制过程中使用和引入许多功能强大的突破性技术，例如一些光纤通信产品公司为了进一步提高无线因特网的主干带宽宽度，引入了交换层级技术，这种技术能同时涵盖不同类型的通信接口，也就是说第四代主要是运用路由技术(Routing)为主的网络架构。由于利用了几项不同的技术，所以无线频率的使用比第二代和第三代系统有效得多。按照最乐观的情况估计，这种有效性可以让更多的人使用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情，而且做这些事情的时候速度相当快。研究人员说，下载速率有可能达到5Mbps到10Mbps。

9、通信费用更加便宜

由于4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题，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的通信技术，这些技术保证了4G通信能提供一种灵活性非常高的系统操作方式，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，通信营运商们将考虑直接在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行者和用户的费用。据研究人员宣称，4G通信的无线即时连接等某些服务费用将比3G通信更加便宜。六 4G网络存在的缺陷

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发明的最复杂的技术系统，的确第四代无线通信网络在具体实施的过程中出现大量令人头痛的技术问题，大概一点也不会使人们感到意外和奇怪，第四代无线通信网络存在的技术问题多和互联网有关，并且需要花费好几年的时间才能解决。总的来说，要顺利、全面地实施4G通信，将可能遇到下面的一些困难：

1、标准难以统一

虽然从理论上讲，3G手机用户在全球范围都可以进行移动通信，但是由于没有统一的国际标准，各种移动通信系统彼此互不兼容，给手机用户带来诸多不便。因此，开发第四代移动通信系统必须首先解决通信制式等需要全球统一的标准化问题，而世界各大通信厂商将会对此一直在争论不休。

2、技术难以实现

尽管未来的4G通信能够给人带来美好的明天，但是别指望立刻就能用上这种技术，大约还需要5年左右的时间这项技术才能发布。据研究这项技术的开发人员而言，要实现4G通信的下载速度还面临着一系列技术问题。例如，如何保证楼区、山区，及其它有障碍物等易受影响地区的信号强度等问题。日本DoCoMo公司表示，为了解决这一问题，公司将对不同编码技术和传输技术进行测试。另外在移交方面存在的技术问题，使手机很容易在从一个基站的覆盖区域进入另一个基站的覆盖区域时和网络失去联系。由于第四代无线通信网络的架构相当复杂，这一问题显得格外突出。不过，行业专家们表示，他们相信这一问题可以得到解决，但需要一定的时间。

3、容量受到限制

人们对未来的4G通信的印象最深的莫过于它的通信传输速度将会得到极大提升，从理论上说其所谓的每秒100MB的宽带速度，比目前手机信息传输速度每秒10KB要快1万多倍，但手机的速度将受到通信系统容量的限制，如系统容量有限，手机用户越多，速度就越慢。据有关行家分析，4G手机将很难达到其理论速度。如果速度上不去，4G手机就要大打折扣。

4、市场难以消化

有专家预测在10年以后，第三代移动通信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%以上人口使用第三代移动通信系统，第三代技术仍然在缓慢地进入市场，到那时整个行业正在消化吸收第三代技术，对于第四代移动通信系统的接受还需要一个逐步过渡的过程。另外，在过渡过程中，如果4G通信因为系统或终端的短缺而导致延迟的话，那么号称5G的技术随时都有可能威胁到4G的赢利计划，此时4G漫长的投资回收和赢利计划将变得异常的脆弱。

5、设施难以更新

在部署4G通信网络系统之前，覆盖全球的大部分无线基础设施都是基于第三代移动通信系统建立的，如果要向第四代通信技术转移的话，那么全球的许多无线基础设施都需要经历着大量的变化和更新，这种变化和更新势必减缓4G通信技术全面进入市场、占领市场的速度。而且到那时，还必须要求3G通信终端升级到能进行更高速数据传输及支持4G通信各项数据业务的4G终端，也就是说4G通信终端要能在4G通信网络建成后及时提供，不能让通信终端的生产滞后于网络建设。但根据目前的事实来看，在4G通信技术全面进入商用之日算起的二三年后，消费者才有望用上性能稳定的4G通信手机。

6、其他相关困难

因为手机的功能越来越强大，而无线通信网络也变得越来越复杂，同样4G通信在功能日益增多的同时，它的建设和开发也将会遇到比以前系统建设更多的困难和麻烦。例如每一种新的设备和技术推出时，其后的软件设计和开发必须及时能跟上步伐，才能使新的设备和技术得到很快推广和应用，但遗憾的是4G通信目前还只处于研究和开发阶段，具体的设备和用到的技术还没有完全成型，因此对应的软件开发也将会遇到困难；另外费率和计费方式对于4G通信的移动数据市场的发展尤为重要，例如WAP手机推出后，用户花了很多的连接时间才能获得信息，而按时间及信息内容的收费方式使用户难以承受，因此必须及早慎重研究基于4G通信的收费系统，以利于市场发展。还有4G通信不仅需要区分语音流量和互联网数据，还需要具备能到数据传输速度很慢的第三代无线通信网络上平稳使用的性能，这就需要通信营运商们必须能找到一个很好的解决这些问题的方法，而要解决办法就必须首先在大量不同的设备上精确执行4G规范，要做到这一点，也需要花费好几年的时间。况且到了4G通信真正开始推行时，熟悉4G通信业务的经验和专门技术人才还不多，这样同样也会延缓4G通信在市场上迅速推广的速度，因此到时对于设计、安装、运营、维护4G通信的专门技术人员还须早日进行培训。

七 4G网络未来的发展展望

在新一代技术刚推出市场之后，更高的技术应用已经在实验室进行研发。目前日本的NTT DoCoMo公司已经表示，4G通信的试验网络已经部署在公司的横须贺研发园内，该网络集结了试验基站和移动终端，同时NTT DoCoMo公司还表示，4G通信服务将于2010年推出，网络的下载速度可以达到100Mbps，上载速度为20Mbps。美国AT&T公司推出的4G通信网络的试验，据说可以配合目前的EDGE进行无线上传，并通过OFDM技术达到快速下载的目的。

美国AT&T公司声称大约还需要五年，这项技术才能发布；再有十年左右的时间，4G才能真正投入到商用阶段。在去年二月份，欧洲的四家移动设备生产商——阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子组成了世界无线研究论坛(WWRF)，以研究3G以后的发展方向。

WWRF预计4G技术将在2010年开始投入应用。这一代通信技术可以将不同的无线局域网络和通信标准，手机信号，无线电通信和电视广播以及卫星通信结合起来，这样手机用户就可以随心所欲的漫游了。目前在欧洲地区，无线区域回路与数字音讯广播已针对其室内(Indoor)应用而进行相关的研发，测试项目包括10Mbps与MPEG影像传输应用，而第四代移动通信技术则将会是现有两项研发技术的延伸，先从室内技术开始，再逐渐扩展到室外的移动通信网路。爱立信公司的一位高级官员表示，该公司在经济不景气的情况下不会减少研发第四代无线通讯技术的预算的，该公司的负责人同时表示，该公司的研发工作具有3-10年的前瞻性，暂时的需求不振不会使该公司放慢研究的速度。

国际电信联盟无线电通信部也已经达成共识，将把移动通信系统同其他系统结合起来，在2010年之前是数据传输数率达到100Mbps。对于更高级的3G系统，ITU决定同时发展IMT-2000的两个标准——提高数据包和声音文件的传输速率——被日本NTT DoCoMo和J-Phone两家公司采用的WCDMA将能最大达到8Mbps的下在速率，而CDMA2000系统也将达到2.4Mbps的速率。同时ITU对外发表声明说目前第四代移动通信的频段尚未被讨论与制订，不过原则上将会是以高频段频谱为主，另外也将会使用到微波相关的技术与频段。

八 4G网络的研究现状

中国、日本、韩国以及欧洲等国家对第四代移动通信的研究工作已经启动，欧洲的项目为“第六框架”，日韩两国都是自己独立研究，目前对4G的研究还处于初级阶段，并没有进入实质部分，还谈不上频段的划分，ITU计划在2004年征求第四代移动通信的方案，2010年制定出全世界统一的第四代移动通信标准。

在世界各国都在积极的对4G研究时，我们国家也不甘落后，我国对第四代移动通信的研究已经正式列入863项目，并启动了“FuTURE计划”。具体分3个阶段实施：

2001年12月～2003年12月，开展Beyond 3G/4G蜂窝通信空中接口技术研究，完成Beyond 3G/4G系统无线传输系统的核心硬、软件研制工作，开展相关传输实验，向ITU提交有关建议；2004年1月～2005年12月，使Beyond 3G/4G空中接口技术研究达到相对成熟的水平，进行与之相关的系统总体技术研究(包括与无线自组织网络、游牧无线接入网络的互联互通技术研究等)，完成联网试验和演示业务的开发，建成具有Beyond 3G/4G技术特征的演示系统，向ITU提交初步的新一代无线通信体制标准；2006年1月～2010年12月，设立有关重大专项，完成通用无线环境的体制标准研究及其系统实用化研究，开展较大规模的现场试验。

在近几年的研究中，我国已经取得了喜人的成果，武汉汉网高技术有限公司、华中科技大学和上海交通大学联手攻克的全IP蜂窝移动技术是国际公认的第四代移动通信技术的核心，其数据传输速率是3G移动电话的50倍，能同时传输语音、文字、视频图像等不同数据类型。这使欧美移动通信技术在中国市场独领风骚的局面将有所改变。

九 4G网络的成功

“TD-LTE试验网建设已经启动，预计在今年9月份完成网络建设和优化工作。”2011年3月25日，记者从广东移动相关人士处了解到，年内广州、深圳两地的4G试验网将达到商用水准。这意味着，在3G牌照发放两年后，4G（第四代移动通信技术）又将粉墨登场。如果说2G时代我们被牵着走，3G时代我们跟着走，这一次，中国提出的4G技术标准（TD-LTE）将与欧美标准同步，一同引领潮流。

4G通讯的核心技术尚在研发阶段，且以目前3G通讯技术应用现况为如预期热络的情况来看，要使3G通讯成为主流通讯应用技术还得等一等，专家便预测市场消化并完全吸收3G技术的时间约需十年左右，而接踵而至的还有往后的5G以上技术。尽管4G比起3G有着更强大的应用优势，但目前已可见到4G在发展与往后实际应用上所以面临的问题，但是市场不变的趋势是，新技术和新需求将不断出现，有朝一日4G必然会取代3G，成为新一代行动通讯的主流技术。

十 心得体会

经过这次论文的编写，让我了解了4G通信网络的发展与未来，上课时虽然有大致的了解，但是还是不够深入。对各种通信技术知识大致的了解，并不能透彻，这就要求我们在课余时间用各种实验科技来丰富我们的事业和眼见。无论如何，现今社会发展越来越快，日新月异，我们需要与时俱进，开阔创新，好好学习，利用现有的资源学习研究，理论联系实际才能更好地加强我们的理论学习，这样才能更好更快的发展我们的国家，只有这样，我们的生活才能更加幸福美好。

第三篇：移动通信报告zzl

组网技术问题的研究

组网技术中需要解决的五个方面的问题：

1、对于给定的频率资源，大家如何来共享。

2、覆盖技术的问题

3、移动通信采用什么样的网络结构

4、如何解决移动性管理的问题

5、在移动通信网中应采用什么样的信令系统。

常规的多址方式有三种：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）。空闲信道的选取方式主要可以分为两类：一类是专用呼叫信道方式；另一类是标明空闲信道方式。专用呼叫信道方式适用于大容量的移动通信网，是公用移动电话网所用的主要方式。我国规定900MHz蜂窝移动电话网采用专用呼叫信道方式。标明空闲信道方式可分为：循环定位、循环不定位、标明多个空闲信道的循环分散定位、标明多个空闲信道的循环不定位。

时分多址：是把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时系。在频分双工（FDD）方式中，上行链路和下行链路的帧分别在不同的频率山。在时分双工（TDD）方式中，上、下行帧都在相同的频率上。TDMA系统既可以采用频分双工(FDD)方式，也可以采用时分双工（TDD）方式。在TDMA系统中，每帧中的时隙结构的设计通常要考虑三个主要问题：一是控制和信令信息的传输；二是信道多径的影响；三是系统的同步。

码分多址是以扩频信号为基础的，利用不同码型实现不同用户的信息传输。常用的扩频信号有两类：跳频信号和直接序列扩频信号。对应的多址方式为跳频码分多址（FH－CDMA）和直扩码分多址（DS－CDMA）。基站的两种激励方式：中心激励、顶点激励。模拟和数字的区别（不懂）

信道分配的方式主要有两种：一是分区分组配置法；二是等频距配置法。分区分组配置法的缺点：主要出发点是避免三阶互调，但是未考虑同一信道组中的频率间隔，可能会出现较大的邻道干扰。

为了进一步提高频率利用率，使信道的配置能随移动通信业务量的地理分布的变化而变化，有两种办法：一是“动态配置法”、二是“柔性配置法”。HLR中存储的用户信息分为两类：一类是有关用户的参数信息、另一类是有关于用户当前位置的信息。信令：和通信有关的一系列控制信号的统称。

信令的作用：保证用户信息有效且可靠地传输。信令的分类：一种是用户到网络节点间的信令（称为接入信令）；另一类是网络节点之间的信令（称为网络信令）。越区（过区）切换：是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。越区切换包括三方面的问题：

1、越区切换的准则，也就是何时需要进行越区切换。

2、越区切换如何控制。

3、越区切换时的信道分配

越区切换分为两类：硬切换、软切换。越区切换的准则：

1、相对信号强度准则

2、具有门限规定的相对信号强度准则

3、具有滞后余量的相对信号强度准则。位置管理包括两个主要的任务：位置等级、呼叫传递。动态位置更新策略有三种：基于时间的位置更新策略、基于运动的位置更新策略、基于距离的位置更新策略。模拟系统的频道间隔多数为25kHz、数字系统频道间隔为200kHz。GSM标准包括两个并行的系统：GSM900和DCS1800。GSM蜂窝系统的主要组成部分可分为：移动台、基站子系统、网络子系统。基站子系统由基站收发台（BTS）和基站控制器（BSC）组成。它通过无线接口与移动台相接，进行无线发送、接受以及无线资源管理。另一方面，基站子系统与网络子系统中的移动交换中心（MSC）相连，实现移动用户与固定网络用户之间或移动用户之间的通信连接。

网络子系统（NSS）包括：移动交换中心（MSC）、原籍位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、鉴权中心、移动设备标识寄存器（EIR）、操作维护中心（OMC）。GSM系统的主要接口是指A接口、Abits接口、Um接口。网络子系统内部接口包括：B、C、D、E、F、G接口。GSM数字蜂窝网的无线接口即Um接口，是通常所称的空中接口。GSM系统工作在以下射频频段：上行890～915MHz，下行935～960MHz，载频间隔0.2MHz。

蜂窝通信系统按逻辑功能而言，可分为业务信息和控制信息。控制信道（CCH）用于传送信令和同步信号，主要分为三种：广播信道（BCH）、公共控制信道（CCCH）、专用控制信道(DCCH)。话音编码主要由规则脉冲激励长期预测编码（RPE－LTP编译码器）组成。位置登记（或称注册）：是通信网为了跟踪移动台的位置变化，而对其位置信息进行登记、删除和更新的过程。GSM系统为了保证通信安全，采取了特别的鉴权与加密措施。主要采用四种方式：鉴权、加密、设备识别、用户识别码（IMSI）保密。过区切换：是指在通话期间，当移动台从一个小区进入另一个小区时，网络能进行实时控制，把移动台从原小区所用的信道切换到新小区的某一信道。GSM系统采用的过区切换办法称为移动台辅助切换（MAHO）法。GPRS－通用分组无线业务。

在CDMA通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的，而是用各个不同的编码序列来区分的。码分多址蜂窝通信系统的特征如下：

1、根据理论分析，CDMA蜂窝系统与模拟蜂窝系统或TDMA数字蜂窝系统相比具有更大的通信容量。

2、CDMA蜂窝系统的全部用户共享一个无线信道，用户信号的区分只靠所用码型的不同，因此当蜂窝系统的负荷满载时，另外增加少数用户只会引起话音质量的轻微下降，而不会出现阻塞现象。

3、（软切换与硬切换的区别）CDMA蜂窝系统具有“软切换”功能，即在过区切换的起始阶段，由原小区基站与新小区的基站同时为过区的移动台服务，直到该移动台与新基站之间建立起可靠的通信链路后，原基站才中断和该移动台的联系，CDMA蜂窝系统的软切换功能既可以保证过区切换的可靠性，又可以使通信中的用户不易察觉。如果移动台处于小区的边缘，软切换能提供正向业务信道分集，也能提供反向业务信道分析，从而保证了通信的质量。

4、CDMA蜂窝系统可以充分利用人类对话的不连续特性来实现话音激活技术，以提高系统的通信容量。

5、CDMA蜂窝系统以扩频技术为基础，因而它具有扩频通信系统所固有的优点。软切换的优点：

1、CDMA系统的软切换是“先切换后中断”，而其他系统的切换是“先中断后切换”

2、采用分集接受技术，对提高通信的可靠性十分有利。远近效应：系统的许多电台共用一个频率发送信号或接收信号，近地强信号压制远地弱信号的现象。

功率控制：根据通信距离的不同，实时地调整发射机所需的功率。

CDMA蜂窝通信系统进行功率控制的原则：不但在反向链路上要进行功率控制，而且在正向链路上也要进行功率控制。

功率控制的分类：反向功率控制、正向功率控制。

CDMA蜂窝系统利用“全球定位系统”（GPS）的时标。

IS－95 CDMA蜂窝系统开发的声码器采用码激励线性预测（CELP）编码算法。CDMA蜂窝系统的信道组成：导频信道、同步信道、寻呼信道、正向业务信道、接入信道、反向业务信道。

导频信道：传输由基站连续发送的导频信号。

同步信道：主要传输同步信息。当通信业务量很多，所有业务信道均被占用而不敷应用时，此同步信道也可临时改作业务信道使用。

寻呼信道：在呼叫接续阶段传输寻呼移动台的信息。在需要时，寻呼信道可以改作业务信道使用，直至全部用完。

正向业务信道：共有四种传输速率，业务速率可以逐帧改变，以动态适用通信者的话音特征。

接入信道：接入信道和正向传输中的寻呼信道相对应，以相互传送指令、应答和其他有关信息。

基站和移动台支持三种切换方式：软切换、CDMA到CDMA的硬切换、CDMA到模拟系统的切换。

第四篇：移动通信课程报告

移动通信工程课程设计报告

题目：GSM网络测试及数据分析

系

别

专业班级

学生姓名

学

号

指导教师

提交日期 2013年11月19日

吉林工程技术师范学院课程设计论文

目 录

一、设计目的.....................................1

二、设计要求和指标...............................2

三、设计内容.....................................3 3.1 GSM网络分析...............................3 3.1.1 GSM网络基本原理.........................3 3.1.2 GSM网络分析.............................3 3.2 优化调整方案..............................6 四、TEMS测试....................................7

五、总结........................................11

六、主要参考文献................................12 附录1：.........................................13 附录2：.........................................14

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一、设计目的

移动通信课程设计是通信工程专业课程。本课程设计练习移动通信的一般原理与组网技术，是一门实用性很强的课程。设置本课程的目的是使学生通过本课程设计之后，对移动通信的基本概念、基本原理和组网技术有较全面的了解和领会，应能应用移动通信的原理与技术分析阐释常见移动通信方式中信息传输的发送与接收原理，应能分析设计一些简单移动通信系统，为移动通信系统的管理维护、研究和开发打下必要的理论基础和技能。

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二、设计要求和指标

对正式投入运行的GSM网络进行参数采集、数据分析、找出影响网络运行质量的原因，并且通过参数调整或采取某些技术手段使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获取最佳效益，同时也对GSM网络今后的维护及规划建设提出合理化建议。

在对数据进行详细采集、分析和研究后，常常会涉及到天馈系统的调整、基站的调测、频率规划的调整、系统参数的调整、话务均衡以及增加一些微蜂窝等优化方案实施活动。

1、天馈系统调整

2、基站调测

3、频率规划调整

4、参数调整

5、话务均衡

6、利用微蜂窝完善网络

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三、设计内容

3.1 GSM网络分析

3.1.1 GSM网络基本原理

在GSM移动通信系统中,实现室内覆盖的主要方法－设计直放站或建立微蜂窝。直放站以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。直放站不需要基站设备和传输设备,安装简便灵活,设备型号也丰富多样,在移动通信中正扮演越来越重要的角色。微蜂窝技术具有覆盖范围小、传输功率低以及安装方便灵活等,可以作为宏蜂窝的补充和延伸。两种技术各有千秋,具体的实现可根据实际情况灵活采用,在最小的投入情况下以期得到最好的覆盖效果。3.1.2 GSM网络分析

路测时应记录出现问题处路段地点名称，观察是否存在阻挡，有没有水面、大玻璃墙等反射物存在并记录天气情况。无线问题主要有设备与参数问题。

一、频率干扰问题

网络的频率干扰可能来自于两个方面：一是系统的内部干扰；一是外部干扰。

1、干扰产生的主要原因

（1)不合理的频率规划或过覆盖，引入同频干扰或邻频干扰。（2)天馈线反射驻波比过大，过强的反射信号引入交调干扰。（3)基站硬件故障引起的交调干扰（比较明显，话音质量持续很差）。（4)未经网络规划统一严格设计的直放站和有源天线引入干扰，直放站容易造成上行干扰。

（5)系统外载波干扰（比较明显，话音质量持续差，IOI大）。（6)联通频点（多见于边缘频点）。

2、解决方案

干扰会造成掉话、切换失败、接入失败、阻塞、话音质量差、回声、单通

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等。

（1)对于外部干扰，应该到现场通过扫频工具找出干扰源并进行排除。（2)对于内部干扰，通过GI我们可以找出那些成为干扰源的小区，确定造成干扰的原因。

造成干扰的原因一般有：基站位置不合理、天线不合理（高度、倾角、方位角）、基站功率设置不合理和频率设置不合理等。

二、局部话音质量问题

在日常DT测试中，经常发现有很多微小的区域内，话音质量相当差，信号弱或不稳定以及频繁切换和不断接入。这些地方往往是很多小区的交叠区、高山或湖面附近、许多高楼之间等。这种现象一方面是由于频带资源有限，基站分布相对集中，频点复用度高，覆盖要求严格，必然不可避免的会产生局部的频率干扰。另一方面是由于在高层建筑林立的市区，手机接收的信号往往是基站发射信号经由不同的反射路径、散射路径、绕射路径的叠加，叠加的结果必然造成无线信号传播中的各种衰落及阴影效应，称之为多径干扰。此外，无线网络参数设置不合理也会造成上述现象。RxQual为1、2是比较良好，3、4为正常、5、6为一般、7为差。如果某个小区域RXQUAL为6和7的采样统计数高而RXLEV大于－85dBm的采样数较高，一般可以认为该区域存在干扰。并在Neighbor_List中可分析出同频、邻频干扰频点。

局部话音质量问题分析：

1、外部干扰或同邻频干扰（可能为过覆盖引起）。

2、上、下行信号电平偏低。

3、天馈线反射驻波比过大，过强的反射信号引入交调干扰。

4、硬件故障（比较明显，话音质量持续很差）。

5、若无线网络参数设置不合理，也会影响通话质量。如在DT测试中常常发现切换前话音质量较差，即RXQUAL较大（如5、6、7），而切换后，话音质量变得很好，RXQUAL很小（如0、1），而反方向行驶通过此区域时话音质量可能很好（RXQUAL为0、1），因为占用的服务小区不同。对于这种情况，是由

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于基于话音质量的切换的门限值设置不合理，减小RXQUAL的切换门限值。

三、微蜂窝技术

微蜂窝技术是在宏蜂窝的基础上发展起来的一门技术,是目前解决高话务量地区容量问题的行之有效的方法之一。微蜂窝的覆盖半径大约为30m-300m；发射功率较小,一般在1W以下；基站天线置于相对低的地方（一般高于地面5m-10m）,传播主要沿着的视线进行,信号在楼顶的泄露小。因此,蜂窝可以被用来加大无线电覆盖,消除宏蜂窝中的“盲点”。同时由于低发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离,每个单元区域的信道数量较多,因此业务密度得到了巨大的增长,且RF干扰很低,将它安置在宏蜂窝的“热点”上,可满足该微小区域质量与容量两方面的要求。

微蜂窝在初期一般是提高网络覆盖,应用在零散的“热点”地区,即话务量比较集中,且面积较小的地区,此时对容量的提高很有限。随着容量需求增大,高话务量地区已由点逐渐变成片时,宏蜂窝已无法满足时,微蜂窝可以在一定范围内进行连续覆盖,此时效果就很明显了。

在实际设计中,微蜂窝作为无线覆盖的补充,一般用于宏蜂窝覆盖不到又有较大话务量的地点如地下会议室、娱乐室、地铁、遂道等。作为热点应用的场合一般是话务量比较集中的地区,如购物中心、娱乐中收、会议中心、商务楼、停车场等地。

随着微蜂窝和微微蜂窝的发展,分层小区技术迅速提出来。它提供更多的“内含”蜂窝,形成分层小区结构,主要解决网络内的“盲点”和“热点”问题,提高网络容量。在一个分层小区结构中,不同大小的小区相互重叠,不同发射功率的基站紧密相邻并同时存在,整个通信网络呈现出多层次的结构。每一层分配不同的频率段,以保证各层之间独立运作,不会相互干扰。相邻微蜂窝的切换都回到所在的宏蜂窝上,宏蜂窝的广域大功率覆盖可看成宏蜂窝上层网络,并作为移动用户在两个微蜂窝区间移动时的“安全网”,而大量的微蜂窝则构成微蜂窝下层网络。当有用户接入时,系统根据所测得的信号强度和各蜂窝的容量为某一呼叫选择恰当的蜂窝（宏蜂窝、微蜂窝或微微蜂窝）,层间切换与普通的蜂窝切换一样,切换点由系统决定,由GSM移动台自动辅助切换测量来完成,切换过程还取决于当时各级的容量,如果微蜂窝和微微蜂窝已饱和,业务将切换至更高一级的蜂窝。

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一个分层小区网络,往往是由一个上层宏蜂窝网络和数个下层微蜂窝网络组成的多元蜂窝系统。它包括宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝。每种蜂窝执行早已定义好的不同功能。一般来说,宏蜂窝用于处理快速移动车辆的业务,微蜂窝处理慢速移动,集中于步行或交通阻塞车辆的业务,微微蜂窝用于覆盖商场和办公区等室内区域。将负载按这种方式分层的原因与切换功能有关,因为车载电话在微蜂窝间快速移动会产生频繁切换,加重网络的负担,从网络管理出发,将产生频繁切换的业务转移到较小切换的宏蜂窝,将提高网络效率；慢速移动的车辆,由于它穿过蜂窝边界需花较长的时间,产生切换的可能性较小,因此由微蜂窝来处理这类业务。

微蜂窝组网简单,可直接加入到现有系统中,而不需改变现有网络结构。其设备体积小,容易安装,因此应用灵活,可直接在需要的地方进行建设,从而快速解决覆盖盲点、热点地区通信问题。它对容量的提高是明显的,但需要较大的投资。

3.2 优化调整方案

在对数据进行详细采集、分析和研究后，常常会涉及到天馈系统的调整、基站的调测、频率规划的调整、系统参数的调整、话务均衡以及增加一些微蜂窝等优化方案实施活动。(1)天馈系统调整(2)基站调测(3)频率规划调整(4)参数调整(5)话务均衡

(6)利用微蜂窝完善网络

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四、TEMS测试

一、测试系统连接

1.将K790测试手机、电脑连接线、GPS设备连接到笔记本电脑后，运行TEMS Investigation9.0.3软件。

2.通过主菜单的Configuration选择Equipment Configuration窗口，以进行设备连接。

3.单击在工具栏上的Connect all equipment选择框，或者分别选择需要连接设的对象，单击连接选择对象框，也可以进行有选择行的设备连接；连接好后，整个TEMS Investigation GSM系统已经进入测试了。

二、测试数据收集

测试手机和GPS设备连接好以后，TEMS Investigation 8.0.3系统已经进入可测试阶段，收集记录当前无线环境数据。

1.开始记录：通过主菜单的Logfile选择Start recording，或者单击工具栏上的Start recording圆点选择框。

2.开始记录：接着会出现下面“另存”的窗口，即保存的logfile文件可以存放到任意目录，单击保存后，就开始记录测试数据。

3.停止记录时，可以在主菜单的Logfile选择Stop recording，或者单击工具栏上的Stop recording方点选择框。

4.通过在主菜单里Logfile选择Recording Properties对话框，可以设置默认的保存目录，自动记录以及记录的每个文件的大小。

三、测试数据回放

测试数据可以回放分析，步骤如下：

1.通过主菜单的Logfile选择Open Lofile选项，或者单击工具栏上的Open Lofile选择框。

2.接着会出现下面“Open Lofile”的窗口，打开选择具体的文件。3.然后选择工具栏上的Play选择框，文件开始回放。

四、语音业务测试

语音业务测试，收集相关的无线环境数据，包括主服务小区的接收信号强度

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和话音质量、邻区信号强度、C/I和C/A性能、服务小区TA值、当前信道状态和无线参数、事件与第3层信息等。具体步骤如下：

1.进入Overview[MS1]界面，当然界面的内容是可以修改的，但是Overview[MS1]界面一般是提供给语音测试的无线环境状态显示，打开测试记录文件。

2.在这个功能界面，可以通过Presentation选择GSM选项，GSM选项可以提供各种无线环境窗口：

Serving + Neighbors：主小区和邻小区的BCCH、BSIC及信号强度，空闲状态还有C1和C2值。

Radio Parameters：主小区的Full Rxlev及Sub Rxlev、Full Rxqual及Sub Rxqual，FER、SQI、C/I、MS Power Control Lever、DTX、下行链路掉失Counter等。Current Channel：主小区的CGI、BCCH、TCH、BSIC、信道组、跳频组和跳频序列等。

C/I和C/A：同频与邻频干扰比。

Line Chart：显示各无线参数，可以任意编辑组合。3.可以同时打开地图、事件及第三层信息等窗口。语音测试业务的模板设置

4.主叫Dial模板的设置，被叫Answer模板的设置，设置呼叫次数和两个呼叫的间隔时间。设置如图4-1：

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图4-1 ctrl&config界面设置

五、地图数据导入

TEMS Investigation GSM提供一定格式的地图数据，结合地图数据来对问题进行定为分析，具体地图数据导入。

配置小区数据库文件：导入TEMS Investigation系统的小区数据库需要按照一定格式，该件为格式化制表符分隔文本文件，可以通过任何文本编辑器生成小区文件。其缺省扩展名为“.cel”。

1.将建好的小区数据库文件存放在相应的目录，然后通过主菜单的Configuration选择General窗口。

2.双击General窗口中的Cellfile Load标识，就出现Properties窗口。3.点击add，出现打开小区数据库的窗口，然后到相应目录打开小区数据库文件，小区数据库就导入系统中。

4.显示地图数据：在Map界面或者在Presentation选择Positioning选项中的Map，进入地图管理窗口，然后通过Layer Control(图层管理)增加TAB文件格式

吉林工程技术师范学院课程设计论文 的地图文件。

六、生成报告

1.路测记录文件转换成文本格式：选择菜单Logfile中的Export Logfile，再选择 Export Logfile 的增加输出序列。选择输出文件格式为tab格式，选择输入记录文件，输出目录和输出文件后，执行转换输出。其实可以使用另一个软件MCOM来对TEMS Investigation转换出来的tab文件进行分析。

2.生成统计报告：选择菜单Logfile 中的 Report Generator，选择需要统计的记录文件，输出至html 格式。这里统计是TEMS Investigation自带的，在输出统计数据过程中不要改变默认的输出路径。可以在Properties中设置需要输出的参数统计图。3.输出的电平值分布图

图4-2电压值分布图

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五、总结

通过本次课程设计，我学到了许多东西。通过老师耐心的讲解，我学到了许多关于移动通信的知识。我们小组通过良好的合作精神顺利的完成了这次设计。首先，我要感谢此次课程设计指导我们的老师，他们都非常认真负责，我们有不懂的问题都耐心的给我们讲解。另外，也要感谢我们的同学们，在设计过程中，相互帮助，互相传递知识，保证了课程设计的顺利完成。非常感谢学校给我们这次实践的机会，使我学到了许多知识。

本次课设对我的帮助非常的大，是对移动通信的一次总结，实验中发现了了很多的问题，最后通过老师耐心的指导，组员们的团结协作，还有同学们的互相帮助，解决了这次课设遇到的所有问题，从而能很快的，很有质量的完成。

另外老师想的非常周到，还把过程录成了录像，有不懂的地方可以随时看录像，对我帮助非常大。本次实验我受益匪浅。

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六、主要参考文献

[1]、《移动通信》，郭梯云、邬国扬，西安电子科技大学出版社，2000 [2]、《移动通信中的关键技术》，吴伟陵，北京邮电大学出版社，2000 [3] 彭利标.移动通信设备(第2版).北京：电子工业出版社，2006 [4] 啜钢.移动通信原理与应用[M].北京：北京邮电大学出版社，2002 [5] 孙孺石.GSM数字移动通信工程[M].北京：人民邮电出版社，2001

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附录1：

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附录2：

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第五篇：基于移动通信系统报告

关于移动通信发展的调查报告

班级：电信姓名：李忠凯

学号：091

090819311

在世界范围内，移动通信的发展如日中天。从用户规模来看，目前全球的移动用户数已达到7亿户，并仍以每天新增70-80万户的速度增长着。在我国，截至2001年12月底，已有移动用户1.45亿户，而且还在以每月新增500万用户的速度不断增长着。在这种情况下，对现有移动通信系统进行技术改进的需求越来越迫切，一方面要求通过采用新的技术，不断提高

系统容量，以支持日益增长的移动用户数，另一方面要求提供尽可能丰富的移动业务，满足移动用户不断增长的业务需求。移动通信系统正是在这两个需求的驱动下，不断得到发展的。

一、移动通信系统的发展

从所提供业务的角度来看，移动通信的发展可以分为三个阶段。

第一阶段是提供移动语音业务，包括在2001年底已停止运行的模拟TACS系统、早期的GSM系统和IS-95系统等。

第二阶段是提供电路型数据业务，如GSM系统的电路型数据业务平面和IS-95A/B系统的电路型数据业务平面。所能提供的业务包括传真和其他承载业务，如WAP等。电路型数据业务中移动用户独占一定的无线资源，由于无线资源的限制，移动系统所能分配给某一个移动用户的无线资源有限，因此电路型数据业务的速率往往较低，如GSM系统能提供的业务速率约为10kbit/s。由于速率较低，数据量较少，因此在实际应用中使用得较少。联通公司在新建立的CDMA系统中就没有建设电路型数据平面，为提高电路型数据业务的速率，GSM和CDMA系统都考虑使用多信道捆绑的方式来提高业务速率，如GSM系统曾发展为HSCSD，IS-95A系统发展为IS-95B，支持最多8个信道的捆绑，但由于无线资源的限制，在实际运行中仍难以达到较高的速率。HSCSD尚未进入商用阶段就被放弃，取而代之的是分组数据业务GPRS。

IS-95B在日本和韩国得到一定程度的应用，业务速率可以达到64kbit/s。

第三阶段是提供分组数据业务，如GPRS系统和cdma2000-1x系统。Internet是一种典型的分组数据业务，随着Internet用户的快速增长，对移动Internet接入的需求不断增加。近几年来，全球几乎所有的移动运营商和设备开发商都将注意力集中在分组数据业务的开发和试验上。GSM系统希望首先演进为GPRS技术，实现分组数据业务，并最终过渡到W-CDMA技术，以进一步提高业务速率。IS-95系统将升级为cdma2000-1x系统，然后随着业务速率的提高，将逐步升级为1xEV DO(HDR)或1xEV DV技术。

与电路型数据业务下移动用户长时间独占一定的无线资源不同的是，在分组数据业务下，所有的移动用户共享无线资源，并且每个用户只在有业务数据传送时才动态地申请和占用无线资源，因此采用分组数据方式可以做到“永远在线”。如GPRS的峰值速率为115.2kbit/s，cdma2000-1x系统的峰值速率为153.6kbit/s，因此与电路型数据业务平面相比，分组数据业务平面更适于支持移动Internet业务。但另一方面，由于在分组业务下，多个移动用户共享一定的无线资源，因此尽管分组业务可以有较高的峰值业务速率，但在用户进行数据传送期间内的平均业务速率仍然较低，而平均业务速率与峰值业务速率的比值也成为衡量系统技术的一项重要指标。从近一年多的试验来看，GPRS的平均业务速率可以达到20kbit/s-40kbit/s，cdma2000-1x技术的平均业务速率为70 kbit/s-80kbit/s。相比较而言，cdma2000-1x技术较GPRS技术成熟。三代技术的核心就是解决如何更好地支持分组数据业务，一方面需通过采用更先进的空中接口技术提高峰值传输速率，同时还要通过改进资源调度算法提高平均业务速率，以满足移动通信发展的需求。

二、三代及三代增强技术

1999年11月，ITU确定了三代标准的五种技术，其中最具代表性的是三种基于CDMA的技术，即DS0-CDMA(WCDMA)、MC-CDMA(cdma2000)、TDD-CDMA(HCR TDD和LCR TDD)。这三种技术具有不同的特点。

(一)MC-CDMA(cdma2000)

MC-CDMA(cdma2000)由美国提出，是由IS-95系统演进而来的，并向下兼容IS-95系统，主要技术掌握在Qualcomm公司手中。IS-95系统是世界上最早的CDMA移动系统，已在世界范围内进行了10多年的试验和运营，现已被证明是十分稳定的系统。cdma2000系统继承了IS-95系统在组网、系统优化方面的经验，并进一步对业务速率进行了扩展，同时通过引入一些先进的无线技术，进一步提升了系统容量。

cdma2000系统在空中接口方面完全向下兼容IS-95系统。在核心网络方面，cdma2000系统继续使用IS-95系统的核心网作为其电路域来处理电路型业务，如话音业务和电路型数据业务，同时在系统中新增加分组域设备(PDSN和PCF)来处理分组数据业务。因此在建设cdma2000系统时，原有的IS-95的网络设备可以继续使用，只要新增加分组域设备即可。在基站方面，由于IS-95与1x的兼容性，可以做到仅更新信道板，并将系统软件升级，即可将IS-95基站升级为cdma2000-1x基站。联通公司在其CDMA网络建设中就是采用了这种升级方案。由于cdma2000系统具有良好的兼容性，因此现在已有多家厂商可以提供cdma2000-1x的商用设备。在韩国已经开始了cdma2000-1x的商业运营，实际测试结果表明，对于语音业务，1x系统的容量是IS-95系统的1.6倍。现对cdma2000技术的增强，即1xEV的研究和标准化工作正在进行，其第一个增强版1xEV DO(HDR)已被ITU接纳为国际标准，1xEV DV标准正在制定中。HDR是完全针对分组数据业务设计的无线技术，在一个1.25MHz带宽内可以提供的峰值速率为2.4Mbit/s，已达到ITU对三代系统的速率要求。使用HDR技术时，分组数据业务仍然利用分组域设备(PDSN和PCF)来处理，无需再增加网络单元。由于HDR在射频方面与cdma2000-1x/IS-95完全相同，因此只需在原cdma2000-1x基站中更新HDR信道板，再将软件升级即可。现在Qualcomm公司、日本和韩国已开始进行现场试验，峰值速率可达到2.4Mbit/s，平均速率可达600kbit/s-1.2Mbit/s。

HDR需使用一个独立的1.25MHz载波来传输分组数据业务，采用时分复用的方式并利用基于传输质量的调度算法实现多个移动用户共享全部的无线资源。从理论上讲，将资源占用较少的话音业务与短时资源占用较高的分组数据业务放在同一个载波内进行传输，通过合理的优化可以实现更高的无线资源利用率，但由于话音业务和分组数据业务对服务质量(QoS)的要求有较大的差异，优化算法将变得十分复杂。1x EV DV正在向这个方向努力，预计2002年上半年可以完成标准化工作。

(二)DS-CDMA(W-CDMA)

DS-CDMA(W-CDMA)由日本和欧洲提出，从事W-CDMA标准研究和设备开发的厂商最多，其中包括爱立信、诺基亚、北电、摩托罗拉、三星、西门子/NEC和阿尔卡特/富士通等。在W-CDMA的市场前景尚无法预知的情况下，Qualcomm公司也已开始着手进行W-CDMA基站和终端芯片的开发。为打破Qualcomm公司对CDMA技术的垄断，W-CDMA在最初设计时，采用了一些技术试图绕过Qualcomm公司的专利，如基站间不采用GPS进行同步、不采用连续导引信道的系统/小区搜索方法等。但这些技术的采用将直接影响到CDMA的一些固有优势的发挥，如软切换等，因此这些技术在实际运用中的效果还需验证。尽管理论上W-CDMA系统在异步的情况下仍可以进行软切换，但几乎所有现在开发的设备都使用了GPS进行同步，或使用较高代价实现基于网络的同步方案。随着标准化工作的展开，在W-CDMA系统中也逐渐引入了连续的导引信道，使得终端系统得到简化。现在W-CDMA将连续导引信道和不连续导引信道的方式都保留在标准中，具体使用哪种方式可以由厂家自行决定，因此W-CDMA未来可能会出现较多的互联问题，而且两种导引信道同时存在增加了系统的开销。有消息说，Qualcomm公司在开始开发W-CDMA芯片前，曾用了一年半的时间研究需开发W-CDMA的哪些功能项，但最终难以决定。如，若使用连续导引信道方式，则系统性能最佳，且与IS-95/cdma2000-1x十分相似，开发也很容易，但考虑到由于专利问题，其他厂家极有可能使用非连续导引信道的方式，则将来在终端的互联上可能存在较大的问题。上述担心造成Qualcomm公司的W-CDMA芯片开发计划一再推迟。尽管Qualcomm公司现在已着手开发W-CDMA芯片，但仍将很多问题留到未来互联时再确定。国内一些制造商现正在进行W-CDMA设备的开发，也将面临着同样的问题。

由于开发W-CDMA设备的厂家很多，因此造成投资比较分散，技术问题没有得到集中解决，这又将给未来系统互联造成较多的问题。同时W-CDMA的核心专利被21家公司掌握，因此对国内的设备开发厂商来说，未来在专利问题的处理上也将会十分复杂。

W-CDMA系统每个载波占用5MHz的带宽，每个运营商在布置W-CDMA系统时仅能使用2-3个载波，因此W-CDMA在初始设计时，即考虑在同一个载波内支持话音和数据业务。为此，W-CDMA系统定义了十分复杂的MAC层，根据不同的业务类型使用不同的复接方案。由于MAC层过于复杂，众多的基站和终端厂商几乎都只能支持其中的一个子集，这就进一步增加了系统互联的难度和复杂程度。

另一方面，W-CDMA将不同QoS要求的业务在同一个载频内进行共同优化，其过程会比较复杂。另外，由于W-CDMA试图通过MAC层将不同QoS要求的业务复接在一个或多个物理信道上，这种复杂的复接方法削弱了业务的QoS与物理层的无线资源控制间的关系，增加了对无线资源管理的难度。因此W-CDMA在短时间内很难将其系统容量优化到可以与cdma2000-1x比拟的程度。

W-CDMA的主要运营商将会出自于现在的GSM运营商，对于GSM运营商来说，理想的演进方式是GSM→GPRS→EDGE/W-CDMA，即首先通过GPRS建立全新的分组域核心网络，再引入EDGE/W-CDMA提高业务速率。但由于GPRS在近期的试验结果不是很好，因此对W-CDMA的推广会产生一定的影响。同时由于W-CDMA在开发中发现的问题较多，使得W-CDMA的商用计划一再推迟，所有这些问题都使得W-CDMA已不像两年前那样被广泛看好。如果W-CDMA不能尽快进入运营阶段，也不能排除原GSM运营商直接采用HDR技术提供分组数据业务，并过渡到全面使用cdma2000技术的可能。(三)TDD-CDMA(HCR TDD和LCR TDD)

TDD-CDMA包括两种制式，即欧洲提出的TD-CDMA(ITU标准中称为高码片速率TDD，HCR TDD)和中国提出的TD-SCDMA(ITU标准中称为低码片速率TDD，LCR TDD)。

HCR TDD最早由西门子公司提出，主要是针对解决微蜂窝和微微蜂窝覆盖的技术方案。但由于技术和资金等方面的原因，西门子已逐渐放弃其HCR TDD的研究和开发，而转入与大唐合作开发TD-SCDMA。因此事实上TDD-CDMA的标准只剩下TD-SCDMA。

TD-SCDMA是由我国的大唐集团在原SCDMA技术上提出的一种TDD技术方案，并希望能够用于支持从微微蜂窝至宏蜂窝的各种应用环境。TD-SCDMA中使用了大量的先进技术，如智能天线技术和联合检测技术等。所有这些技术以及TDD的组网方案都还未在其他系统中得到较好的运用，因此与W-CDMA相比，TD-SCDMA更不成熟，也更需要时间进行验证。

在标准中，智能天线技术和联合检测技术均为可选择使用的技术，但如果不采用这两项技术，TD-SCDMA的系统容量将远远低于cdma2000系统。除了这两项技术本身需要验证外，由于使用这两项技术，还使得基站间的同频覆盖变得较难解决，如不解决同频覆盖问题，则TD-SCDMA的系统容量也将远远低于cdma2000系统。

另外，在使用了智能天线技术、联合检测技术和TDD技术后，在网络规划和网络优化方面也与其他系统存在较大的差异，几乎没有可借鉴的经验，这也给TD-SCDMA的大规模商用设置了不小的障碍。

TD-SCDMA除空中接口技术外，高层沿用了W-CDMA的协议栈，只是针对物理层的改变作了适当的修改。TD-SCDMA是一种时分复用系统，在复用策略上与W-CDMA存在较大的差异，因此沿用W-CDMA复杂的MAC层方案可能会产生比W-CDMA更多的问题，这些问题在无线资源管理和优化上会显得尤为突出。因此TD-SCDMA需要更大的投入来解决这些问题。

由于TD-SCDMA是时分复用系统，所以从技术的角度来看，GSM/GPRS的核心网络和高层协议更适合于TD-SCDMA，而不是3GPP的网络结构和高层协议。因此西门子和大唐也提出了TD-SCDMA over GSM(TSM)的技术方案，但该方案现在还未得到运营商的广泛认可。如果排除系统推出时间上的问题，TSM与EDGE相比应该有较大的技术优势。

由此可见，在所有的3G技术方案中，cdma2000技术较为成熟，具有最好的系统性能和最强的适用性，而且从2G向3G的过渡方案也是最平滑的，因此，cdma2000系统较W-CDMA和TD-SCDMA会最早投入商业运行。HDR技术是最成熟的基于微蜂窝和宏蜂窝的数据接入解决方案，并且能够满足运营商和用户的全部需求，现已开始技术试验，相信2002年底即可投入商业运营。