第一篇:移动通信4G
移动通信4G 4G是第四代移动通信及其技术的简称,是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比拨号上网快2000倍,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。而在用户最为关注的价格方面,4G与固定宽带网络在价格方面不相上下,而且计费方式更加灵活机动,用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。很明显,4G有着不可比拟的优越性。
4G的发展背景
通信技术日新月异,给人们带来不少享受。随着数据通信与多媒体业务,需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起,因此有理由期待这种第四代移动通信技术给人们带来更加美好的未来。所有技术的发展都不可能在一夜之间实现,从GSM、GPRS到第4代,需要不断演进,而且这些技术可以同时存在。人们都知道最早的移动通信电话用的模拟蜂窝通信技术,这种技术只能提供区域性语音业务,而且通话效果差、保密性能也不好,用户的接听范围也是很有限。随着移动电话迅猛发展,用户增长迅速,传统的通信模式已经不能满足人们通信的需求,在这种情况下就出现了GSM通信技术,该技术用的是窄带TDMA,允许在一个射频(即‘蜂窝’)同时进行8组通话。它是根据欧洲标准而确定的频率范围在900~1800MHz之间的数字移动电话系统,频率为1800MHz的系统也被美国采纳。GSM是1991年开始投入使用的。到1997年底,已经在100多个国家运营,成为欧洲和亚洲实际上的标准。GSM数字网也具有较强的保密性和抗干扰性,音质清晰,通话稳定,并具备容量大,频率资源利用率高,接口开放,功能强大等优点。不过它能提供的数据传输率仅为9.6kbit/s,和五、六年前用固定电话拨号上网的速度相当,而当时的internet几乎只提供纯文本的信息。而时下正流行的数字移动通信手机是第二代(2G),一般采用GSM或CDMA技术。第二代手机除了可提供所谓“全球通”话音业务外,已经可以提供低速的数据业务了,也就是收发短消息之类。虽然从理论上讲,2G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。针对GSM通信出现的缺陷,人们在2000年又推出了一种新的通信技术GPRS,该技术是在GSM的基础上的一种过渡技术。GPRS的推出标志着人们在GSM的发展史上迈出了意义最重大的一步,GPRS在移动用户和数据网络之间提供一种连接,给移动用户提供高速无线IP和X.25分组数据接入服务。在这之后,通信运营商们又要推出EDGE技术,这种通信技术是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术,因此也有人称它为“二代半”技术,它有效提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准,它允许高达384KbPs的数据传输速率,可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。EDGE提供了一个从GPRS到第三代移动通信的过渡性方案,从而使现有的网络运营商可以最大限度地利用现有的无线网络设备,在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。在新兴通信技术的不断推动之下,象征着3G通信的标志技术WCDMA也可能成为未来通信技术的主流。该技术能为用户带来了最高2Mbit/s的数据传输速率,在这样的条件下,计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递。WCDMA通过有效的利用宽频带,不仅能顺畅的处理声音、图像数据、与互联网快速连接;此外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图像。人们之间沟通的瓶颈会由网络传输速率转变为各种新型应用的提供:如何让无线网络更好的为人们服务而不是给人们带来骚扰,如何让每个人都能从信息的海洋中快速的得到自己需要的信息,如何能够方便的携带、使用各种终端设备,各种终端设备之间如何更好的自动协同工作等等。在上述通信技术的基础之上,无线通信技术最终可能迈向4G通信技术时代。
从无线通信系统的发展历程来看,第一代移动通信系统的任务已经达成,而现阶段是第二代移动通信系统的时代,今后十年会是3G移动通信系统正兴的时期,或许到了十年以后会是第四代移动通信的天下。但人们不难发现每一个不同的移动通信系统均会有重复性的时间点,大约每十年就有一项技术更新,不过随着通信科技的日新月异,或许转变会更快、时间也会更短。对于移动通信服务业者、系统设备供货商或其他相关产业来说,必须随时注意移动通信技术的变化,以适应市场需求。
4G的概念介绍
就在3G通信技术正处于酝酿之中时,更高的技术应用已经在实验室进行研发。因此在人们期待第三代移动通信系统所带来的优质服务的同时,第四代移动通信系统的最新技术也在实验室悄然进行当中。那么到底什么是4G通信呢?
到2009年为止人们还无法对4G通信进行精确地定义,有人说4G通信的概念来自其他无线服务的技术,从无线应用协定、全球袖珍型无线服务到3G;有人说4G通信是一个超越2010年以外的研究主题,4G通信是系统中的系统,可利用各种不同的无线技术;但不管人们对4G通信怎样进行定义,有一点人们能够肯定的是4G通信可能是一个比3G通信更完美的新无线世界,它可创造出许多消费者难以想象的应用。4G最大的数据传输速率超过100Mbit/s,这个速率是移动电话数据传输速率的1万倍,也是3G移动电话速率的50倍。4G手机可以提供高性能的汇流媒体内容,并通过ID应用程序成为个人身份鉴定设备。它也可以接受高分辨率的电影和电视节目,从而成为合并广播和通信的新基础设施中的一个纽带。此外,4G的无线即时连接等某些服务费用会比3G便宜。还有,4G有望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。
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3G能为人们提供一个高速传输的无线通信环境的话,那么4G通信会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,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2009年通信费用低。
4G通信技术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通信给人们带来的先进服务,人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,人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。4G系统网络结构及其关键技术
4G移动系统网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能,它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力,跨越多个运营者和服务,提供大范围服务。第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输;抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术;高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线;大容量、低成本的无线接口和光接口;系统管理资源;软件无线电、网络结构协议等。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用(OFDM)为技术核心。OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展,具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力,可以提供无线数据技术质量更高(速率高、时延小)的服务和更好的性能价格比,能为4G无线网提供更好的方案。例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等,预计都采用OFDM技术。4G移动通信对加速增长的广带无线连接的要求提供技术上的回应,对跨越公众的和专用的、室内和室外的多种无线系统和网络保证提供无缝的服务。通过对最适合的可用网络提供用户所需求的最佳服务,能应付基于因特网通信所期望的增长,增添新的频段,使频谱资源大扩展,提供不同类型的通信接口,运用路由技术为主的网络架构,以傅利叶变换来发展硬件架构实现第四代网络架构。移动通信会向数据化,高速化、宽带化、频段更高化方向发展,移动数据、移动IP预计会成为未来移动网的主流业务。
4G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通信却给了人们真正的沟通自由,并彻底改变人们的生活方式甚至社会形态。2009年在构思中的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,这种速度会相当于2009年最新手机的传输速度的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信道会占有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,会有更惊人的突破,人们可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋,以方便和个性为前提,任何一件能看到的物品都有可能成为4G终端,只是人们还不知应该怎么称呼它。未来的4G通信使人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,不仅表现于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会大大降低,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手机可以把电影院票房资料,直接下载到PDA之上,这些资料能够把售票情况、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。
5、提供各种增值服务
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,也会结合两项技术的优点,一部分会是以CDMA的延伸技术。
6、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。
7、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。
8、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,通信营运商们会考虑直接在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会比3G通信更加便宜。
5、设施更新
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.4G的发展展望
Clearwire公司09年1月表示,会把波特兰改造为美国西部无线网络速度最快的城市,以及全球四大 4G WiMAX 无线宽带服务之一——Clear的使用基地。借助 Clear,波特兰的消费者和企业会以真正的宽带速度实现对互联网的无线访问,在家庭、办公场所和地铁等地畅游网络。Clearwire 首席执行官 Benjamin G.Wolff 表示:“Clearwire 把互联网的速度和移动性完美融合,令无线网的面貌焕然一新。人们以提高客户工作效率和生活品质为导向,致力于为服务区内的每一位客户提供优质服务。”
英特尔公司执行副总裁兼销售与市场营销事业部总经理马宏升表示:“作为新一代无线技术,WiMAX 为消费者带来了真正的平民化移动互联网体验。英特尔会携手 Clearwire 及其合作伙伴,让消费者以前所未有的方式,随时在更多地点与互联网进行交互。”
2.无线宽带,一插即行
为了方便客户,Clear 专门提供了几种简单的宽带连接方式。移动用户只需把 Clear 提供的支持移动 WiMAX 的小型 USB 调制解调器插入笔记本电脑,即可立即接入无线网络。当住宅用户需要上网时,只需把Clear 提供的无线高速调制解调器(小开本书大小)连接到普通电源和电脑主机。该款无线高速调制解调器同样由摩托罗拉公司出品,客户和企业无需提前预约,也不必穿墙布线,完全可以在不中断日常工作的情况下轻松获取高速互联网服务。宏基、华硕、戴尔、富士通、联想、松下、三星和东芝等电脑厂商纷纷宣布计划在2009年上半年推出基于英特尔® 迅驰®2 处理器技术并嵌入 WiMAX 技术的笔记本电脑,以兼容 Clear 网络。此外,还有数家 OEM 厂商计划推出采用英特尔® 凌动™ 处理器并支持嵌入式 WiMAX 的上网本模型,同样也是为了迎接 Clear 网络的到来。
世界第一个4G商用国
Telia是全球少数几个建设LTE网络的公司(最大的是Verizon),Telia与Verizon的4G基站、IP网络和测试网络设备均来自瑞典电信设备厂商爱立信,预计Verizon的LTE网络在美国商用时间预计不会早于2010年,全面覆盖时间要到2015年,而Telia明显走在了前面.Telia表示,新的4G网络可以带来比3G快10倍的速度,这意味着他们已经实现了60-100Mbps的速度,并且由于瑞典的国土面积相对较小,Telia会很容易把4G信号覆盖99%以上的瑞典人口.但和瑞典运营商的比拼中,Verizon拥有自己的优势,那就是700MHz部分的无线频谱,可以带来比3.6GHz频谱每个基站多5倍以上的覆盖面积.人们有理由相信,第四代无线通信网络技术会给人们未来的生活带来无限美好的期待!
4G及其性能
第四代移动通信系统可称为广带(Broadband)接入和分布网络,具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力,数据率超过UMTS,是支持高速数据率(2~20Mb/s)连接的理想模式,上网速度从2Mb/s提高到100Mb/s,具有不同速率间的自动切换能力。第四代移动通信系统是多功能集成的宽带移动通信系统,在业务上、功能上、频带上都与第三代系统不同,会在不同的固定和无线平台及跨越不同频带的网络运行中提供无线服务,比第三代移动通信更接近于个人通信。第四代移动通信技术可把上网速度提高到超过第三代移动技术50倍,可实现三维图像高质量传输。4G移动通信技术的信息传输级数要比3G移动通信技术的信息传输级数高一个等级。对无线频率的使用效率比第二代和第三代系统都高得多,且抗信号衰落性能更好,其最大的传输速度会是 “i-mode”服务的10000倍。除了高速信息传输技术外,它还包括高速移动无线信息存取系统、移动平台的拉技术、安全密码技术以及终端间通信技术等,具有极高的安全性,4G终端还可用作诸如定位、告警等。4G手机系统下行链路速度为100mbps,上行链路速度为30mbps。其基站天线可以发送更窄的无线电波波束,在用户行动时也可进行跟踪,可处理数量更多的通话。第四代移动电话不仅音质清晰,而且能进行高清晰度的图像传输,用途会十分广泛。在容量方面,可在FDMA、TDMA、CDMA的基础上引入空分多址(SDMA),容量达到3G的5~10倍。另外,可以在任何地址宽带接入互联网,包含卫星通信,能提供信息通信之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。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)。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),通过IP进行通话。能全速移动用户能提供150Mb/s的高质量的影像服务,实现三维图像的高质量传输,无线用户之间可以进行三维虚拟现实通信。能自适应资源分配,处理变化的业务流、信道条件不同的环境,有很强的自组织性和灵活性。能根据网络的动态和自动变化的信道条件,使低码率与高码率的用户能够共存,综合固定移动广播网络或其他的一些规则,实现对这些功能体积分布的控制。支持交互式多媒体业务,如视频会议、无线因特网等,提供更广泛的服务和应用。4G系统可以自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。用户可能使用各种各样的移动设备接入到4G系统中,各种不同的接入系统结合成一个公共的平台,它们互相补充、互相协作以满足不同的业务的要求,移动网络服务趋于多样化,最终会演变为社会上多行业、多部门、多系统与人们沟通的桥梁。
全球首个正式商用4G网络 在全球各大网络运营商都在筹划下一代网络的时候,北欧TeliaSonera率先完成了4G网络的建设,并于宣布开始在瑞典首都斯德哥尔摩、挪威首都奥斯陆提供4G服务,这也是全球正式商用的第一个4G网络。4G是市场上最快的移动通信技术,采用LTE技术的移动通信网络最快下载速度可以达到100Mbps,相当于当前3G网络的五十倍。
LTE定位为3G补充,而不是替代
众多厂商纷纷推出3G和LTE,3G和2G的融合解决方案,至少到目前为止,4G仍定位为解决用户密集的“热点”地区高速上网需求的技术,不会做规模性的全覆盖,而非热点地区仍将依靠2G或其他技术,尤其是在LTE无法获得较低的频段时,这样的网络结构可能更合理。例如,LTESCDMA400,这样的网络,可能性价比更好,可以给用户提供更好的服务。因此,3G至少还有十年以上的寿命(参见《4G标准竞争产业链应吸引3G教训 》)。
展望2011年的4G
据大会主办方全球移动通信系统协会预测,15年后将有500亿件物品被移动互联。届时,手机的用途将大大增加,“随时、随地、无所不在”将成为移动通信的基本特征。关于移动宽带的大会主论坛达成一致意见认为,手机的应用将取代手机的技术成为移动通信领域的主角,开发手机新用途将是未来竞争的焦点。宽带化、智能化、个性化、媒体化、多功能化、环保化是世界移动通信发展的新趋势。
提到手机的用途,很多人马上会想到打电话、发短信,先进一些的手机还可以用来上网。但未来手机的用途可远不止这些,它可以是“指尖上”的教室、银行、影院,可以为你提供定位服务,甚至可以远程指挥家中的洗衣机和微波炉,因为汽车、冰箱、微波炉等等都可以嵌入SIM卡,成为移动通信网的一个终端。
关于手机的定位功能,一些专家提出,它不能仅限于普通卫星导航仪的功能,还应发送用户的地理位置,记录用户的行踪,当用户抵达目的地后,还应为用户提供更多的服务。例如,用户使用普通的导航功能抵达购物中心后,手机还可以提供购物中心各楼层、各柜台的实时信息,用户可以直接到适合的柜台购物。随着物联网时代的到来,医疗设备将被大量嵌入SIM卡,手机将能广泛地用于医疗保健领域。在这次大会上,全球移动通信系统协会宣布将进军医疗保健领域,在该领域应用嵌入式移动通信技术,进行远程疾病诊断、健康监测和报警。此外,手机用途还将涉及教育、新闻、娱乐、广告等领域。很多专家都认为手机已经不仅仅是一个通信工具,它已经深入到日常工作和生活中,并改变着人们的工作和生活方式。为了迎接移动宽带时代的到来,一些国家政府和企业已经开始采取行动。美国把发展移动宽带作为振兴经济的一项措施。去年8月,欧盟宣布投资1800万欧元用于LTE技术的研究与开发。法国在“数字法国2012”计划中,准备将新频谱分配给移动宽带服务。日本和韩国也在加强移动宽带技术的研究和开发,并在大会上进行了展示。谷歌公司首席执行官埃里克·施密特在大会上发表题为“移动优先”的主旨报告说,在印度尼西亚和南非通过手机使用谷歌搜索的人已经超过了使用台式电脑用谷歌搜索的人数,谷歌已把移动通信定为主要研发对象。
第二篇:移动通信
五、简答题:
1、简述蜂窝移动通信系统中,用来提高频谱利用率的技术(最少两种)答:同频复用和多信道共用、小区制;
2、简述蜂窝移动通信系统中,用来提高抗干扰的几种技术(最少四种)
3、答:分集、功率控制、跳频、DTX
3、简述GSM网络中采用的DTX技术是如何实现的
答:在语音间隙期间,发送SDI帧后关闭发射机,收端根据SDI自动合成舒适噪声;
4、实现跳频有哪些方式?
答:按照跳变速率分为:慢跳频和快跳频; 按照基站跳变方式分为:基带跳频和射频跳频
5、简述GSM网络中慢跳频
答:GSM中,跳频属于慢跳频,每一TDMA帧的某个时隙跳变一次,速率为217跳/秒;
6、常用的分集技术和合并技术有哪些?
答:分集技术:空间分集、频率分集、时间分集和极化分集; 合并技术: 选择式合并、最大比值合并和等增益合并;
7、简述直扩系统的两种形式;
答:(1)、发端用户数据信息首先进行地址调制,再与PN码相乘进行扩频调制;(2)、发端用户数据直接与对应的PN码相乘,进行地址调制的同时又进行扩频调制。前者需要多个地址码,一个PN码,后者需要多个正交性良好的PN码。
8、简述CDMA系统中的更软切换实现过程;
答:更软切换是发生在同一基站具有相同频率的不同扇区之间,它是由基站完成的,并不通知MSC。
9、简述GSM中,主频C0的时隙(信道)如何映射的?
答:TS0和TS1映射的是BCH,其余6个信道映射的是TCH。
10、简述GSM的帧结构;
答:每一帧含8个时隙,时间4.62ms,包含数据156.25bit,51个26复帧或者26个51复帧组成一个超帧,2048个超帧构成一个超高帧。
11、什么是小区制?为何小区制能满足用户数不断增大的需求? 答:小区制是将整个服务区划分为若干个小无线区,每个小区设置一个基站负责本区的移动通信的联络和控制,同时又在MSC的同一控制下,实现小区间移动通信的转接及其与PSTN网的联系。采用小区制,可以很方便的利用同频复用,所以可以满足不断增加的用户需求。
12、正六边形无线区群应满足什么样的条件?
答:无线区群数N=a*a+a*b+b*b(a,b分别为自然数且不同时为0)另外:
1、若干单位无线区群能彼此邻接;
2、相邻单位无线区群中的同频小区中心间隔距离相等。
13、什么是多信道共用?有何优点?
答:是指网内大量用户共同享有若干无线信道;
14、话务量是如何定义的?什么是呼损率?
答:话务量指在一个单位时间(1小时)呼叫次数与每次呼叫平均时间的乘积;一个通信系统里,造成呼叫失败的概率称为呼损率。
15、如何提高频率利用率?
答:可采取同频复用、多信道共用、小区制式;
16、什么叫位置登记?为什么必须进行位置登记?
答:当移动台进入一个新的位置区LA时,由于位置信息的重要性,因此位置的变化一定要通知网络,这就是位置登记;进行位置登记,是为了避免网络发生一起呼叫现象。23.什么是软容量?N-CDMA 系统软容量的意义何在?(b)TD M A 答:在模拟频分FDMA 系统和数字时分TDMA 系统中同时可接入的用户数是固定的,当没有空闲信道时,无法多接入任何一个其它的用户,而DS-CDMA 系统中,多增加一个用户只会使通信质量略有下降,不会出现硬阻塞现象。这就是N-CDMA 系统的软容量。软容量对于解决通信高峰期时的通信阻塞问题和提高移动用户越区切换的成功率无疑是非常有意的。
17、什么是切换?切换实现过程可以分为哪几类?
答: 移动台在通信过程中,由一个小区进入相邻小区,为了保持不间断通信所进行的控制技术叫做切换;切换分为:同一个MSC下不同BSC的切换;同一MSC下同一BSC的切换;不同MSC之间的切换。
18、不同MSC下的切换是如何进行的?
答: 不同MSC,MS要通过原BSC通知原MSC,请求切换,原MSC负责建立与新MSC建立链路,再发送切换命令,MS建立链路后,拆除原链路。
19、什么是跳频?为什么要进行跳频?
答:通信过程中,载频在几个频点上按照一定的序列变化,称为跳频; 跳频可以改善由多径衰落引起的误码特性。
20、什么是语音间断传输?有何优点?
答:发送端在语音间隙,也就是无声期间,发送SDI寂静描述帧后关闭发射及,接收端在这一期间根据接收到的SDI自动合成舒适噪声;利用DTX技术,可以降低干扰,可以节省移动台耗电;
21、分集的含义是什么?
答:分集有2个含义:分散传输:使接收端能获得多个统计独立的、携带同一信息的数据流地衰落信号;二是集中合并处理,接收机把受到的多个独立衰落信号进行合并,以降低衰落的影响;
22、常用的分集技术和合并技术有哪些?
答:分集技术: 空间分集、时间分集、频率分集和极化分集; 合并技术: 选择式合并、最佳比值合并和等增益合并;
23、什么是扩频?扩频系统是如何提高抗干扰能力的?
答:系统占用的频带宽度远远大于要传输的原始信号的带宽,通常100倍以上增益比的系统叫做扩频系统。
24、简述CDMA系统的三大原理和三大必备条件?
答:CDMA系统,三大技术是:码分多址、扩频和同步。
26、计算第121号频道上下行工作频率。
答:f(上行)=890.2+(121-1)*0.2=914.2MHz; f(下行)=f1+45=959.2MHz 27、4*3复用方式的含义是什么?
答:指的是4个正六边形构成一个无线区群,每个基站区用三个120度扇区
28、什么叫做突发脉冲序列?
答: GSM网络中,每一帧中一个时隙中的信息格式就称为一个突发脉冲序列。
29、GSM中有哪些突发脉冲序列?分别在什么信道中使用?
答:GSM有普通突发脉冲序列NB,频率校正突发脉冲序列FB,同步突发脉冲序列SB,接入突发脉冲序列AB,空闲突发脉冲序列。
31、什么是PIN码?什么是PUK码?
答:PIN是SIM卡的个人身份识别码,PUK是对应的解码。
32、什么是GPRS?有哪些特点? 答:GPRS指通用无线分组业务,采用了分组交换技术,能高效的传输数据,优化了网络资源利用。它定义了新的GPRS无线信道,且分配方式十分灵活;支持中高速率数据传输,最高理论达115kbps;接入网络速度快;与GSM具有一样的安全功能;实现按数据流量的计费功能;永远在线的功能。
33、简述3G的三大标准,及其发展基础。
答:W-CDMA:GSM TD-SCDMA:GSM CDMA2000:IS-95CDMA
35、指出几个移动设备供应商,及其所属地区(国家)。
答:华为、中兴:中国;阿尔卡特:法国;北电:加拿大; 爱立信:瑞典;三星:韩国
37、什么是软切换?N-CDMA系统软切换有什么优越性?
答:发生在使用同频的相邻小区间且在同一MSC下的切换称为软切换;
38、扩频通信有哪些优点?
答:抗干扰能力好;保密性好;可以实现码分多址、抗多径衰落。
39、为什么CDMA系统容量称为“软容量”?
答:CDMA系统中众多用户共享一个载频,互相用码型区分,当系统容量满载时,另外完全可以增加少数用户,只会引起语音质量
轻微下降,增加用户,意味着增加背景干扰,信噪比略降,而不会出现信道阻塞现象; 40、移动通信的切换由哪三个步骤来完成?
答:
1、MS发送测试报告;
2、网络对测试报告做出分析后,发送切换指令;
3、MS与新小区建立链路。
41、分集技术的作用是什么?它可以分成哪几类?
答:分集技术,可以改善多径衰落引起的误码,可分为空间分集、频率分集、时间分集、极化分集等。
42、说明GSM系统中MSC的作用。
答:MSC是网络的核心,完成系统的电话交换功能;负责建立呼叫,路由选 择,控制和终止呼叫;负责管理交换区内部的切换和补充业务;负责计费和账单 功能;协调与固定电话公共交换电话网间的业务,完成公共信道信令及网络的接 口。
44、GSM提供的控制信道有哪几种?它们的作用是什么? 答:
1、广播控制信道,分为:
FCCH:频率校正信道,传送校正MS频率的信息; SCH:传送MS的帧同步、BTS的识别码BSIC; BCCH:传播每个BTS小区特定的通用信息;
2、公共控制信道CCCH:基站与移动台间点到点的双向信道;
3、专用控制信道DCCH
45、什么是CDMA的双模式?
答:指移动台既可以工作在CDMA系统,也可以工作在AMPS系统;
46、什么是GSM双频手机? 答:是指MS能在GSM900和GSM1800之间切换;
47、简述三方切换。答:若移动台处于三个基站交界区,将会发生三方切换,只要另两个中有一方的容量有余,都优先进行软切换。
48、GSM网络由几部分组成。
答:有网络子系统NSS、基站子系统BSS,操作子系统OSS、移动台子系统MSS。
49、简述AUC的功能。
答:用户鉴权,对无线接口上的语音、数据和信号进行保密等,这些工作都是由AUC来完成的。
50、简述射频跳频。
答:射频跳频又称为频率合成器,是采用改变频率合成器的输出频率,从而使得无线收发信机的工作频率由一个频率跳到另一个频率的。
第三篇:移动通信
1、什么叫移动通信?
答:通信双方至少有一方处在移动情况下(或临时静止)的相互信息传输和交换。
2、移动通信的特点。
答:
1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输
2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限
4、移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效
5、移动台必须适合于在移动环境中使用
单工通信与双工通信有何区别?各自的优缺点
通讯分单工通信和双工通信,单工通信是一条线路只能用来发送或者只能用来接受,通信是单向的。半双工通讯是一条线路可以用来发送,也可以接收,通信是双向的,但不能同时进行。全双工是一条线路既可以接收信号也可发送信号,通信是双向的,并且是同时进行的。
各自的优缺点 现在手机都是双工通信,早期的对讲机是单工的,现在用的对讲机也是半双工,介于单工与双工之间。
使用的话肯定是双工方便,通信双方可以同时沟通。
单工系统的投资相对便宜,(电信现在还有一项业务叫集群通信也是半双工,可以多人对讲的系统;原来是中卫国脉的业务。这个也挺方便较便宜。)
9、数字移动通信系统有哪些优点?
答:频谱利用率高、容量大,同时可以自动漫游和自动切换,通信质量好,加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低。
10、移动通信有哪些主要技术?主要作用是什么
答:主要技术有:话音编码技术、调制技术、跳频技术、交织技术、分集技术、天线等技术。
4、常用的分集接收技术有哪几种?
答:由于衰落具有频率时间和空间的选择性,因此常用分集技术包括:
空间分集、频率分集、极化分集、场分量分集、角度分级、时间分集。
第四篇:移动通信
3G和4G最新的发展状况
一、3G的发展状况
“3G”(英语 3rd-generation)或“三代”是第三代移动通信技术的简称是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等)。代表特征是提供高速数据业务。
目前国内支持国际电联确定三个无线接口标准,分别是中国电信的CDMA2000,中国联通的WCDMA,中国移动的TD-SCDMA。GSM设备采用的是时分多址,而CDMA使用码分扩频技术,先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量,业界将CDMA技术作为3G的主流技术,国际电联确定三个无线接口标准,分别是美国CDMA2000,欧洲WCDMA,中国TD-SCDMA。原中国联通的CDMA现在卖给中国电信,中国电信已经将CDMA升级到3G网络,3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。
中国的3G之路刚刚开始,最先普及的3G应用是“无线宽带上网”,六亿的手机用户随时随地手机上网。而无线互联网的流媒体业务将逐渐成为主导。3G的核心应用包括:1.宽带上网,宽带上网是3G手机的一项很重要的功能,届时我们能在手机上收发语音邮件、写博客、聊天、搜索、下载图铃等„„3G时代来了,手机变成小电脑就再也不是梦想了。2.手机办公,手机办公使得办公人员可以随时随地与单位的信息系统保持联系,完成办公功能。这包括移动办公、移动执法、移动商务等等。与传统的OA系统相比,手机办公摆脱了传统OA局限于局域网的桎梏,办公人员可以随时随地访问政府和企业的数据库,进行实时办公和处理业务,极大地提高了办公和执法的效率。3.视频通话,3G时代,传统的语音通话已经是个很弱的功能了,到时候视频通话和语音信箱等新业务才是主流,传统的语音通话资费会降低,而视觉冲击力强,快速直接的视频通话会更加普及和飞速发展。4.手机电视,从运营商层面来说,3G牌照的发放解决了一个很大的技术障碍,TD和CMMB等标准的建设也推动了整个行业的发展。手机流媒体软件会成为3G时代最多使用的手机电视软件,在视频影像的流畅和画面质量上不断提升,突破技术瓶颈,真正大规模被应用。5.无线搜索,对用户来说,这是比较实用型的移动网络服务,也能让人快速接受。随时随地用手机搜索将会变成更多手机用户一种平常的生活习惯。6.手机音乐,在无线互联网发展成熟的日本,手机音乐是最为亮丽的一道风景线,通过手机上网下载音乐是电脑的50倍。3G时代,只要在手机上安装一款手机音乐软件,就能通过手机网络,随时随地让手机变身音乐魔盒,轻松收纳无数首歌曲,下载速度更快,耗费流量几乎可以忽略不计。7.手机购物,不少人都有在淘宝上购物的经历,但手机商城对不少人来说还是个新鲜事。事实上,移动电子商务是3G时代手机上网用户的最爱。8.手机网游,与电脑的网游相比,手机网游的体验并不好,但方便携带,随时可以玩,这种利用了零碎时间的网游是目前年轻人的新宠,也是3G时代的一个重要资本增长点。
3G是第三代移动通信技术,是下一代移动通信系统的通称。3G系统致力于为用户提供更好的语音、文本和数据服务。与现有的技术相比较而言,3G技术的主要优点是能极大地增加系统容量、提高通信质量和数据传输速率。此外利用在不同网络间的无缝漫游技术,可将无线通信系统和Internet连接起来,从而可对移动终端用户提供更多更高级的服务。
二、4G的发展展望
4G是第四代移动通信及其技术的简称,是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比拨号上网快2000倍,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。
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通信却给了人
们真正的沟通自由,并彻底改变人们的生活方式甚至社会形态。2009年在构思中的4G通信具有下面的特征:
1、通信速度更快,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,这种速度会相当于2009年最新手机的传输速度的1万倍左右。
2、网络频谱更宽,据研究4G通信的AT&T的执行官们说,估计每个4G信道会占有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手机更应该算得上是一只小型电脑了,4G手机从外观和式样上,会有更惊人的突破,人们可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋,以方便和个性为前提,任何一件能看到的物品都有可能成为4G终端,只是人们还不知应该怎么称呼它。
4、智能性能更高,不仅表现于4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的4G手机可以实现许多难以想象的功能。
5、兼容性能更平滑,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、提供各种增值服务,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。
7、实现更高质量的多媒体通信,第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务包括语音、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”。
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,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,通信营运商们会考虑直接在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会比3G通信更加便宜。
4G TD-LTE将风卷中国无线宽带市场,当长期演进技术Long-Term Evolution(LTE)和WiMax在全球电信业大力推进时,前者(LTE)也是最强大的4G 移动通讯主导技术,正异军突起,迅速占领中国市场。虽然Qualcomm 和Yota两家公司的TD-LTE尚未成熟,但很多国内外的无线运营公司都相继转向TD-LTE。
对于人们来说,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。
第五篇:移动通信
单工通信与双工通信有何区别?各有何优缺点?答:区别:(1)单工通信是指通信双方电台交替的进行收信和发信(2)双工通信是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式。优缺点(1)双工《1》优点:TDD减少对系统频带的要求,上下行速率质量完全一致《2》缺点:电源消耗较大(2)单工:<1>优点:设备简单,省电,且只占用一个频点<2>缺点:只允许一方发送一方接收常用移动通信系统包括哪几种类型?答:无线电寻呼系统,蜂窝移动通信系统,无绳电话系统,集群移动通信系统,移动卫星通信系统,分组无线网蜂窝通信系统采用了那些技术?它与无线寻呼、无绳电话、集群系统的主要差别是什么?答(1)蜂窝移动通信采用了频率再用、小区覆盖、小区分裂、越区切换等技术(2)差别:<1>无线寻呼是单向传输系统,蜂窝移动通信是双向传输系统<2>无绳电话是以有线电话网为依托的通信方式,大多数只具有单方向呼叫功能,也没有过区切换功能<3>集群系统是采用频率共用技术,半双工的通信方式,而蜂窝移动通信采用频道再用技术,全双工的通信方式