移動技術論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇移動技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

2移動中繼系統中的關鍵技術

2.1信道建模與估計對于移動中繼來說，由于其移動的特點，而且可能是高速移動，因此研究的首要問題是移動中繼的信道建模問題，主要包括回程鏈路和接入鏈路的建模。不同鏈路的信道模型與各網絡節點采用的天線數目、中繼的轉發模式和中繼的運動模型密切相關，信道建模的準確度會極大地影響系統性能。如文獻［9］分析了不準確的路徑損耗模型對移動中繼系統性能的影響。此外，基站到移動中繼的信道會隨著車輛的運動而急劇變化，同時車輛的運動會引起多普勒頻移問題，因此在實際的移動中繼系統中采用合適的信道預測和估計方法也是非常必要的。如文獻提出了一種采用在車輛頂部使用預測性天線的信道預測和估計方法，從而較好地解決了移動中繼的信道估計問題。

2.2中繼選擇在實際的移動中繼系統中，可能會存在多個移動中繼。現有研究表明，根據信道狀態信息選擇一個最好的中繼進行協作，可以較低的復雜度獲得滿分集增益。因此，機會中繼選擇技術是移動中繼系統中的關鍵技術。信令開銷是中繼選擇算法的首要考慮因素。對于快速移動的用戶，基于信噪比的方案會產生大量的信令開銷，而基于位置或距離的選擇方案在高速場景下開銷較小，因而適用性更強。上述方案都是基于單個參數的選擇，實際信噪比和時延等參數會同時影響中繼選擇，為此，文獻［13］提出了一種具有服務質量(QoS)保證的多參數聯合中繼選擇算法。由于信令開銷和系統復雜度與每個目標用戶的候選中繼的數量成正比，文獻［14］考慮了如何減少候選中繼的數量而不影響使用中繼帶來的系統性能增益。文中所提算法限制了每個目標用戶的數量從而減少了反饋開銷。文獻［15］提出了一種三步選擇算法。該算法在保持中繼增益的同時可以使中繼信令開銷維持在較低水平。雖然中繼選擇可以提高系統性能，但是不適宜的選擇會引起頻繁的中繼切換，從而影響系統的整體性能。文獻［16］從這個角度出發，提出了使中繼活動時間最長和中繼切換率最小的兩種中繼選擇算法。研究結果表明，與現有方案相比，所提方案在不降低系統吞吐量的情況下可以獲得較低的中繼切換率和較長的中繼活動時間。

2.3資源分配在中繼系統中進行功率和帶寬等資源的分配可以有效提高系統資源利用率和系統吞吐量，目前得到了廣泛的研究。(1)功率分配。最簡單的功率控制方法是開關算法。所謂開關功率控制算法就是給中繼分配一定功率或者不分配功率。該算法可以提高小區吞吐量和覆蓋范圍。文獻［17］根據不同的數據速率要求提出了一種最優的功率分配算法。該文獻考慮了中繼的移動性，建立了移動模型，使用所提出的最優功率分配方案可以提高數據速率。仿真結果表明，在一些實際的數據速率下該算法可以帶來3dB增益。文獻［18］提出了一種分布式的功率控制算法用以提高平均小區吞吐量。文章考慮了在多小區環境中，通過使用分布式移動中繼功率分配方案，與傳統的系統相比，平均小區吞吐量得到了改善。同時，也提升了小區邊緣吞吐量，因此對小區邊緣用戶來說，該方案有助于改善其用戶體驗，是一種較好的解決方案。(2)帶寬分配。對于不同的運營商分別安裝不同的中繼顯然并不是高效的，文獻［19］基于此提出了共享頻譜分配算法來解決此問題。該方案中不同運營商使用相同的移動中繼為某一區域內的用戶服務，并根據鏈路質量為不同運營商分配相應的帶寬，從而實現了無線資源的有效利用。借助于納什均衡理論，該方案可以將吞吐量提升近20%。文獻［20］以IEEE802.16j系統為研究對象，研究了子信道分配對系統性能的影響。文中提出了重疊子信道分配(OVSA)和正交子信道分配(ORSA)兩種方案。研究結果表明，所提方案的小區吞吐量高于不使用中繼情況下的吞吐量。文獻［21］則利用博弈論理論聯合考慮了動態服務選擇和帶寬分配的問題。為了獲得更好的服務質量，移動中繼執行基站選擇和傳輸模式的選擇，基站則為不同傳輸模式分配不同的帶寬。當移動中繼和基站的策略相互影響并且需要作出動態決定時，這將面臨著挑戰。為解決這個問題，該文提出了一個兩層的基于進化博弈和微分博弈的博弈結構。在下層，動態服務選擇可以建立為一個進化博弈模型;在上層，基站端的動態帶寬分配可以形成一個微分博弈模型，最后得到了一個閉環納什均衡。數值仿真結果表明了動態博弈帶寬分配策略的有效性，并且系統性能和覆蓋范圍的優勢得到了加強。

2.4小區切換在移動中繼系統中，由于中繼的移動性以及中繼一般為多個用戶同時服務等原因，如何設計中繼高速移動情況下的小區切換策略便成為了一個關鍵問題，文獻此進行了深入研究。在高速運動場景，大量用戶很可能需要進行頻繁的小區切換，因而如何保證較低的鏈路失敗率和較高的切換成功率，將直接影響用戶的通信服務質量和通信體驗。對于移動中繼系統的小區切換問題，現在比較好的一種方案是使用具有兩根分布式天線的移動中繼，即在車輛首尾分別裝有天線。移動中繼通過選擇具有較好接收信號質量的天線作為接收天線。當車輛進入重疊區域時，前置天線執行切換至目標基站，后置天線將和服務基站保持連接。當前置天線完成切換后，再由后置天線將工作頻率轉移至目標基站。如果切換失敗，后置天線將執行第二次切換。因此，這種切換方案使通信在切換過程中不會被中斷，實現了通信的無縫體驗，而且降低了切換失敗率，是一種簡單實用的方案。

2.5移動中繼的其他問題使用移動中繼來改善車輛用戶的服務質量和吞吐量的效果明顯，除了以上提到的關鍵問題外，仍然有其他的一些問題和挑戰需要解決。首先是移動中繼的移動性管理問題。這主要包括不同基站間移動中繼的切換和不同移動中繼間用戶的切換。但是，現有LTE系統中沒有針對移動中繼的移動性支持，因此有必要修改當前的系統結構用以提供有效、可靠的移動性管理。目前，為了支持移動性管理，是在當前的固定中繼架構上修改還是提出新的架構尚在討論中。其次，由于移動中繼的使用，干擾管理也是一個新的挑戰。中繼技術的優勢在理論上已獲得共識，但在實際部署中中繼節點的引入必然導致更加嚴重的干擾問題。盡管接入鏈路干擾較小，但對于回程鏈路來說，不同移動中繼間以及中繼與宏小區用戶間的干擾使問題變得復雜。預測性天線的使用將提高CSI的準確性，從而可以在回程鏈路中使用高級的干擾避免和干擾消除方案。

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一、移動通信技術的發展狀況

(一)第一代——模擬移動通信系統

第一代(即1G，是thefirstgeneration的縮寫)移動通信系統的主要特征是采用模擬技術和頻分多址(FDMA)技術、有多種制式。我國主要采用TACS，其傳輸速率為2．4kbps，由于受到傳輸帶寬的限制，不能進行移動通信的長途漫游，只是一種區域性的移動通信系統。第一代移動通信系統在商業上取得了巨大的成功，但是其弊端也日漸顯露出來，如頻譜利用率低、業務種類有限、無高速數據業務、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盜聽和盜號、設備成本高、體積大、重量大。所以，第一代移動通信技術作為2O世紀80年代到90年代初的產物已經完成了任務退出了歷史舞臺。

(二)第二代——數字移動通信系統

第二代(即2G，是thesecondgeneration的縮寫)移動通信系統是從20世紀90年代初期到目前廣泛使用的數字移動通信系統，采用的技術主要有時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)兩種技術，它能夠提供9．6-28．8kbps的傳輸速率。全球主要采用GSM和CDMA兩種制式，我國采用主要是GSM這一標準，主要提供數字化的語音業務級低速數據化業務，克服了模擬系統的弱點。和第一代模擬移動蜂窩移動系統相比，第二代移動通信系統具有保密性強，頻譜利用率高，能提供豐富的業務，標準化程度高等特點，可以進行省內外漫游。但因為采用的制式不同，移動標準還不統一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內進行漫游，還無法進行全球漫游，雖然第二代比第一代有更大的帶寬，但帶寬還是很有限，限制了數據的應用，還無法實現高速率的業務，如移動的多媒體業務。

(三)第三代——多媒體移動通信系統

隨著通信業務的迅猛發展和通信量的激增，未來的移動通信系統不僅要有大的系統容量，還要能支持話音、數據、圖像、多媒體等多種業務的有效傳輸。第二代移動通信技術根本不能滿足這樣的通信要求，在這種情況下出現了第三代

(即3c，是thethirdgeneration的縮寫)多媒體移動通信系統。第三代移動通信系統在國際上統稱為IMT一2000，是國際電信聯盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統。與第一代模擬移動通信和第二代數字移動通信系統相比，第三代的最主要特征是可提供移動多媒體業務。

二、第四代移動通信系統的概念

4G也稱為廣帶接入和分布網絡．具有超過2Mb／s的非對稱數據傳輸能力．對高速移動用戶能提供150Mb／s的高質量的影像服務．并首次實現三維圖像的高質量傳輸它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網．移動廣帶系統和互操作的廣播網絡(基于地面和衛星系統)．是集多種無線技術和無線LAN系統為一體的綜合系統．也是寬帶lP接入系統．在這個系統上．移動用戶可以實現全球無縫漫游．為了進一步提高其利用率．滿足高速率、大容量的業務需求．同時克服高速數據在無線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優勢。

三、4G的關鍵技術

1.OFDM技術。它實際上是多載波調制MCM的一種．其主要原理是：將待傳輸的高速串行數據經串／并變換，變成在N個子信道上并行傳輸的低速數據流，再用N個相互正交的載波進行調制，然后疊加一起發送。接收端用相干載波進行相干接收，再經并／串變換恢復為原高速數據。

2．多輸入多輸出(MIMO)技術。多輸入多輸出(MIMO)技術是無線移動通信領域智能天線技術的重大突破。該技術能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統的容量和頻譜利用率，是下一代移動通信系統的核心技術之一。MIMO系統采用空時處理技術進行信號處理，在豐富的散射環境下，空分復用MIMO系統(如BLAST結構)可以獲得與天線數成正比的容量增長，從而極大地提高頻譜效率，增加系統的數據傳輸速率。但是當散射程度欠佳時，會引起信道間的空間相關，尤其在室外環境下，由于基站的天線較高，從而角度擴展較小，其空間相關難以避免，在這種情況下MIMO不可能獲得所期望的數據傳輸速率。3．切換技術。切換技術能夠實現移動終端在不同小區之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號質量降低時如何選擇信道。它是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠通信的基礎。主要劃分為硬切換、軟切換和更軟切換．硬切換發生在不同頻率的基站或不同系統之間。第4代移動通信中的切換技術正朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。

4.軟件無線電技術。軟件無線電是將標準化、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各種類型的無線電通信系統的一種具有開放式結構的新技術。通過下載不同的軟件程序，在硬件平臺上可實現不同功能，用以實現在不同系統中利用單一的終端進行漫游，它是解決移動終端在不同系統中工作的關鍵技術。軟件無線電技術主要涉及數字信號處理硬(DigitalSignalProcessHardware，DSPH)、現場可編程器件(FieldProgrammableGateArray，FPGA)、數字信號處理(DigitalSignalProcessor，DSP)等。

5.IPv6協議技術。3G網絡采用的主要是蜂窩組網，而4G系統將是一個基于全lP的移動通信網絡，可以實現不同類型的接入系統和通信網絡之間的無縫連。為了給用戶提供更為廣泛的業務，使運營商管理更加方便、靈活，4G中將取代現有的IPv4協議，采用全分組方式傳送數據的IPv6協議。

四、發展趨勢

目前，4G移動通信還只處于實驗室研究開發階段。具體的設備和技術還沒有完全成型，后續的軟件開發還沒有啟動。這都會給4G的發展帶來很多難題，有待人們深入研究。但未來移動通信必將具有文中描述的這些基本特征：高速率、高質量的數據傳輸，完全集中的服務。無所不在的移動接入，高智能的多樣化的用戶設備。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。我們相信，不遠的將來，人們將會不受時間、地點限制，可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息，從而使人們的學習、工作、生活發生更深刻的變化。

參考文獻：

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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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隨著集群通信的發展和用戶的需求,集群通信也從原來的模擬集群向數字集群過渡。但這種過度并不是簡單的將原來的模擬話音轉換為數字話音和提供數據傳輸功能就可以稱為數字集群了。其實,綜觀國際上提出的數字集群來看,數字集群的標準都是圍繞著用戶的需求而發展起來和提出的。

2.數字集群移動通信網絡的運行

數字集群通信是繼手機、小靈通之后的第三大戰場,正在成為電信領域開發的新重點,運營商、設備商正在展開一場新的角逐。在設計中針對了專業無線用戶的需求,特別適合在政府和商業領域的專網使用。

2.1數字集群通信的標準

TETRA(陸地集群無線電)系統在指揮調度方面應用的比較多,可完成話音、電路數據、短數據消息、分組數據業務的通信及以上業務的直通模式,并可支持多種附加業務。在大區制條件下最大覆蓋半徑56公里。TETRA擴容可以逐步增加模塊化,適用于小、中、大型調度系統;設計組網靈活,既適應于專用調度網,也適應于共用調度網。TETRA話音編碼方式采用代數結構碼本激勵線性預測編碼,具有良好的話音質量,即使在強背景噪聲干擾下也可聽清,話音質量并不像調頻系統那樣隨場強減弱而降低。大量實驗證明,TETRA系統的話音質量比GSM系統好。因此,大量應用于應急、調度、指揮等專網應用系統。

iDEN(集成數字增強型網絡)系統是基于TDMA多址方式的調度通信/蜂窩雙工電話組合系統。它在傳統大區制調度通信基礎上,大量吸收數字蜂窩通信系統的優點,如采用雙模手機方式,增強了電話互聯功能;采用小區復用蜂窩結構,提高了網絡覆蓋能力。選用這種編碼是先進的,但技術公開性不好,價格較貴。但通話質量和保密性都較好。

2.2數字集群系統設備安全

設備是網絡的基礎,設備的安全是保障網絡安全的基礎,只有保證網絡的物理可靠性,才能保證網絡功能、信息的安全性,因此基礎設備的可靠性至關重要。

對于交換機,硬件上應實現關鍵部件的熱備份。軟件上,關鍵的用戶數據、配置數據應當及時、定期進行備份。對于基站系統要考慮其抗外界干擾的能力,如射頻干擾、雷擊、抗震性能等。基站系統的備用電源應根據基站覆蓋區的重要程度適當配備,以應變突發事件。系統主備用倒換能力是系統可靠性的一個重要指標,如倒換時間、倒換過程對正在進行的業務的影響等。完善的監控告警機制可大大提高網絡的可靠性,如系統部件可自我診斷和修復、系統可隔離故障模塊、及時產生告警信息。此外,調度臺、終端存儲了用戶的重要信息,這些設備由用戶控制,應由專人維護,以保證相關用戶信息不被外界竊取。

數字集群通信系統是一種特殊的專用通信系統,在應對突發事件時,對社會穩定和人民生命財產的安全起著及其重要的作用,因此數字集群通信系統的安全要求要大大高于公眾移動通信系統,所以數字集群通信系統運營者必須從各方面考慮如何增強系統的抗災變能力,如何使系統更安全可靠的傳遞信息。只有全面的重視數字集群通信系統的安全問題,才能使數字集群系統發揮其應有的作用。

3.未來數字集群通信技術發展方向

3.1高安全性

數字集群在基站與手機之間,信息完全依靠無線電波的傳輸,很容易被人們從空中攔截,在通話狀態、待機狀態都會泄密,即使關閉電臺,利用現代高科技,仍可遙控打開,繼續竊聽,從中截取、破壞、調換、假冒和盜用通信信息。

3.2高抗毀性

專業移動通信在使用過程可能遇到惡意破壞的人為因素或雨雪災害的自然因素等影響,導致網絡不能正常工作,因此,未來PPDT系統要求可靠、準確地提供業務,具有高的抗毀性和可用性。通常情況下,系統以集群方式工作;在遭遇危害的極端情況下,系統以故障弱化方式或直通方式工作,保證系統能滿足基本的集群業務需求。

3.3高環境適應性

專業移動通信由于它是用于全球的表層和空間,會遇到各種惡劣的氣候、地形和環境;因此,要求通信裝備必須能抗拒酷暑、嚴寒、狂風、暴雨等惡劣氣候條件;必須適應山岳、叢林、沙漠、河海、高空等三維空間的不同地形環境條件;既可車載船裝,又能背負手持,要經得起各種移動體的安裝機械條件;在嘈雜的噪聲環境,要具有背景噪聲濾除功能,使通話對方聽不見噪聲干擾,話音清晰;在高速行駛時,通信不能中斷,質量不能下降,可支持500km/h的高速運行。

4.結論

集群共網畢竟具有它自身的缺陷,那就是這些共網往往是調度功能要相對弱一些,即使是利用與專網相同的系統來組建的共網,也同樣會相對使得調度功能減弱。那些在公網基礎上發展起來的調度系統由于是在原來的系統協議和結構上增加了調度功能,由于原來的體制、協議和系統結構是以公網的電話業務為主而建立的,要想完全能夠符合專業用戶對專網的需求,應該講目前還是達不到的。

參考文獻:

[1]鄭祖輝.數字集群通信漫談[J].電子世界,2003,(12).

[2]潘娟.數字集群通信系統的安全保障[J].當代通信,2006,(13).

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引言

移動通信技術飛速發展，已經歷了3個主要發展階段。每一代的發展都是技術的突破和觀念的創新。第一代起源于20世紀80年代，主要采用模擬和頻分多址(FDMA)技術。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)技術。論文百事通第三代移動通信系統(3G)可以提供更寬的頻帶，不僅傳輸話音，還能傳輸高速數據，從而提供快捷方便的無線應用。但是第三代移動通信系統仍是基于地面標準不一的區域性通信系統，盡管其傳輸速率可高達2Mb/s，仍無法滿足多媒體通信的要求，因此第四代移動通信系統(4G)的研究勢在必行。

一、4G的定義及其技術要求

第四代移動通信技術可稱為廣帶(Broadband)接入和分布網絡，具有非對稱超過2Mb/s的數據傳輸能力，對全速移動用戶能提供150Mb/s的高質量影像服務，將首次實現三維圖像的高質量傳輸。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網、移動廣帶系統和互操作的廣播網絡(基于地面和衛星系統)，集成不同模式的無線通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。其廣帶無線局域網(WLAN)能與B-ISDN和ATM兼容，實現廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(IBCN)，他還能提供信息之外的定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。其主要技術要求是：

(1)通信速度提高，數據率超過UMTS，上網速率從2Mb/s提高到100Mb/s。

(2)以移動數據為主面向Internet大范圍覆蓋高速移動通信網絡，改變了以傳統移動電話業務為主設計移動通信網絡的設計觀念。

(3)采用多天線或分布天線的系統結構及終端形式，支持手機互助功能，采用可穿戴無線電，可下載無線電等新技術。

(4)發射功率比現有移動通信系統降低10～100倍，能夠較好地解決電磁干擾問題。

(5)支持更為豐富的移動通信業務，包括高分辨率實時圖像業務、會議電視虛擬現實業務。

二、4G的關鍵技術

1.OFDM(正交頻分復用)

OFDM技術實際上是MCM(Multi-CarrierModulation，多載波調制)的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流，調制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾(ICI)。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。由于OFDM技術由于具備上述特點，是對高速數據傳輸的一種潛在的解決方案，因此被公認為4G的核心技術之一。

2.軟件無線電

軟件無線電（SoftwareDefinedRadio，簡稱SDR），就是采用數字信號處理技術，在可編程控制的通用硬件平臺上，利用軟件來定義實現無線電臺的各部分功能：包括前端接收、中頻處理以及信號的基帶處理等。即整個無線電臺從高頻、中頻、基帶直到控制協議部分全部由軟件編程來完成。其核心是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶的“數字/模擬”轉換器，盡早地完成信號的數字化，從而使得無線電臺的功能盡可能地用軟件來定義和實現。軟件無線電是一種基于數字信號處理(DSP)芯片以軟件為核心的嶄新的無線通信體系結構。

3.智能天線

智能天線是波束間沒有切換的多波束或自適應陣列天線。多波束天線在一個扇區中使用多個固定波束，而在自適應陣列中，多個天線的接收信號被加權并且合成在一起使信噪比達到最大。與固定波束天線相比，天線陣列的優點是除了提供高的天線增益外，還能提供相應倍數的分集增益。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能，其基本工作原理是根據信號來波的方向自適應地調整方向圖，跟蹤強信號，減少或抵消干擾信號。智能天線的核心是智能算法，而算法決定電路實現的復雜程度和瞬時響應速率，因此需要選擇較好算法實現波束的智能控制。

4.IPv6協議

4G通信系統選擇了采用基于IP的全分組的方式傳送數據流，因此IPv6技術將成為下一代網絡的核心協議。

（1）巨大的地址空間。在一段可預見的時期內，它能夠為所有可以想像出的網絡設備提供一個全球惟一的地址。

（2）自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態和有狀態兩種地址自動配置的方式。無狀態地址自動配置方式是獲得地址的關鍵。在這種方式下，需要配置地址的節點使用一種鄰居發現機制獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它使用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預的情況下，獲得一個全球惟一的路由地址。

（3）服務質量。服務質量（QoS）包含幾個方面的內容。從協議的角度看，IPv6與目前的IPv4提供相同的QoS，但是IPv6的優點體現在能提供不同的服務。IPv6報頭中新增加的字段“流標志”，有了這個20位長的字段，在傳輸過程中，中國的各節點就可以識別和分開處理任何IP地址流。

（4)移動性。移動IPv6（MIPv6）在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設備設有一個固定的家鄉地址（homeaddress），這個地址與設備當前接入互聯網的位置無關。當設備在家鄉以外的地方使用時，通過一個轉交地址(care-ofaddress）來提供移動節點當前的位置信息。移動設備每次改變位置，都要將它的轉交地址告訴給家鄉地址和它所對應的通信節點。

三、結束語

由于4G與1～3G相比具有通信速度更快，網絡頻譜更寬，通信更加靈活，智能性能更高，兼容性能更平滑等優點，4G將成為行業關注的焦點。相信不久的將來4G將一統移動通信的天下，產生巨大的社會效益和經濟效益。

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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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1.1優化網絡設計規劃

優化網絡設計是指能夠實現各類網元組織結構的優化設計，降低網絡能源消耗。整合分散的多個處理器核心、存儲以及網絡寬帶等物理資源，從各個角度降低網絡項目的建造和運營維護成本，實現資源優化。對網絡進行優化設計更能提高移動通信各項資源的靈活性和擴展性，提高工作效率；簡化拓撲結構和層次結構，這樣不僅能夠提高通信設備的資源集成度，降低能源消耗，還可以節約網絡項目構建成本。

1.2網絡實現

網絡實現主要基于通信設備和項目建設來講。首先，必須保證通信設備的性能優異，在通信設備的采購和測試階段應該全面把握好質量關，從而在網絡實現過程中做到節能減排；其次，項目建設過程中應該充分利用基礎設施，做到基礎設施的共建共享，避免浪費與重復。同時，為緩解用量高峰，應該盡快拓展無線局域網的范圍。

1.3網絡運營管理創新

21世紀是知識爆炸時代，創新和人才是這個階段必不可少的兩個因素。在網絡建設工程項目中，對管理制度進行創新設計十分重要。在網絡運營的整個過程中，保證每一個環節，比如設計、評估、整合等，都要做到環環相扣，這就要求管理制度要極具創新性，同時也要求創新性的人才管理團隊。只有這樣，才可以更好地節約資源，降低能耗，保護生態環境，實現經濟效益與生態效益的最優化。

2綠色通信設備

2.1體系結構中的綠色創新

采用新型節能通信設備對于體系結構的綠色創新具有很重要的意義，可以起到很好的推動作用。對體系結構各個層面都利用綠色節能設備和技術對于實現綠色移動通信至關重要。比如，在物理層采用光子技術，可以降低能源消耗，積極研發新型能源電池，可以延長手機續航時間；在信號處理層應用新型高科技綠色元件，例如軟件無線電技術，其應用簡單方便，節省硬件成本和人力資源，前景十分廣闊；在信息系統硬件平臺可采用基于精簡指令集CPU的硬件平臺的半導體元件和性能優異、節約空間的閃存內存；在信息系統軟件平臺可嘗試由用戶DIY安裝的開源操作系統，降低成本，同時要對電源進行升級和優化，提高工作效率。

2.2綠色生命周期

元器件的報廢給環境帶來很大壓力，如果將通信設備內部的元器件使用周期加以延長，可以減少報廢的次數，有效提高設備利用率，同時也可以避免設備制造過程原材料的浪費，減少污染。此外，還要做到對原材料積極回收再利用，避免其對環境造成的負面效應。

2.3綠色技術標準

將綠色移動通信技術標準化，可以大大降低生產成本，促進經濟效益的提升，同時還可以保障用戶投資的長期有效性，維護用戶權益。比如IEEE1888綠色社區控制網絡標準，是在全世界得到認可的情況下中國的創新技術標準，展示了國際合作的重要成果。綠色技術標準的應用，在節能減排、構建和諧社會的道路上扮演著重要角色。

3綠色通信服務

3.1手機終端服務

手機終端服務在通信業務和實踐過程中發揮著重大作用。可以提高人機交互效率，為人們的生活帶來方便，還可以為用戶提供優良服務。比如，通過感知用戶所在具體地理位置，為其提供最佳行程路線。手機終端服務有很好的市場競爭力和發展前途。

3.2智能化通道

利用智能化通道可以對整個通信過程中業務實現底層網絡能力的封裝輸出、獨占資源的封裝銷售等，形成整合通信、IT和網絡資源的垂直行業解決方案。可以有效提高通信系統的資源利用率，降低項目建設成本。

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引言

集群通信系統在中國的發展走過了二十多年，從市場應用的角度看，二十多年足足是一個新的技術起步，成熟，甚至被取代的周期。近幾年來針對集群通信方面進行多個專題的討論，從模擬到數字，從共用專網到專用專網，從體制標準到技術創新，從企業研發到市場應用，從社會需求到應急聯動通信等，本論文擬對于數字集群移動通信網絡體制進行一些粗淺的探討。

一、集群通信網絡的概念

集群通信系統是共享資源、分擔費用、向用戶提供優良服務的多用途、高效能而又廉價的先進無線調度指揮系統。對于指揮調度功能要求較高的企、事業、工礦、油田、農場、公安、武警以及軍隊等部門都十分適用，集群通信采用單工或半雙工方式，要求接續時間小于500毫秒，具有調度級別控制等。同時對于集群通信還提出了傳輸集群、準傳輸集群和信息集群的定義。

隨著集群通信的發展和用戶的需求，集群通信也從原來的模擬集群向數字集群過渡。但這種過度并不是簡單的將原來的模擬話音轉換為數字話音和提供數據傳輸功能就可以稱為數字集群了。其實，綜觀國際上提出的數字集群來看，數字集群的標準都是圍繞著用戶的需求而發展起來和提出的。

二、數字集群移動通信網絡的運行

數字集群通信是繼手機、小靈通之后的第三大戰場，正在成為電信領域開發的新重點，運營商、設備商正在展開一場新的角逐。在設計中針對了專業無線用戶的需求，特別適合在政府和商業領域的專網使用。

2.1數字集群通信的標準

TETRA(陸地集群無線電)系統在指揮調度方面應用的比較多，可完成話音、電路數據、短數據消息、分組數據業務的通信及以上業務的直通模式，并可支持多種附加業務。在大區制條件下最大覆蓋半徑56公里。TETRA擴容可以逐步增加模塊化，適用于小、中、大型調度系統;設計組網靈活，既適應于專用調度網，也適應于共用調度網。TETRA話音編碼方式采用代數結構碼本激勵線性預測編碼，具有良好的話音質量，即使在強背景噪聲干擾下也可聽清，話音質量并不像調頻系統那樣隨場強減弱而降低。大量實驗證明，TETRA系統的話音質量比GSM系統好。因此，大量應用于應急、調度、指揮等專網應用系統。

iDEN(集成數字增強型網絡)系統是基于TDMA多址方式的調度通信/蜂窩雙工電話組合系統。它在傳統大區制調度通信基礎上，大量吸收數字蜂窩通信系統的優點，如采用雙模手機方式，增強了電話互聯功能;采用小區復用蜂窩結構，提高了網絡覆蓋能力。選用這種編碼是先進的，但技術公開性不好，價格較貴。但通話質量和保密性都較好。

2.2數字集群系統設備安全

設備是網絡的基礎，設備的安全是保障網絡安全的基礎，只有保證網絡的物理可靠性，才能保證網絡功能、信息的安全性，因此基礎設備的可靠性至關重要。

對于交換機，硬件上應實現關鍵部件的熱備份。軟件上，關鍵的用戶數據、配置數據應當及時、定期進行備份。對于基站系統要考慮其抗外界干擾的能力，如射頻干擾、雷擊、抗震性能等。基站系統的備用電源應根據基站覆蓋區的重要程度適當配備，以應變突發事件。系統主備用倒換能力是系統可靠性的一個重要指標，如倒換時間、倒換過程對正在進行的業務的影響等。完善的監控告警機制可大大提高網絡的可靠性，如系統部件可自我診斷和修復、系統可隔離故障模塊、及時產生告警信息。此外，調度臺、終端存儲了用戶的重要信息，這些設備由用戶控制，應由專人維護，以保證相關用戶信息不被外界竊取。數字集群通信系統是一種特殊的專用通信系統，在應對突發事件時，對社會穩定和人民生命財產的安全起著及其重要的作用，因此數字集群通信系統的安全要求要大大高于公眾移動通信系統，所以數字集群通信系統運營者必須從各方面考慮如何增強系統的抗災變能力，如何使系統更安全可靠的傳遞信息。只有全面的重視數字集群通信系統的安全問題，才能使數字集群系統發揮其應有的作用。

三、未來數字集群通信技術發展方向

3.1高安全性

數字集群在基站與手機之間，信息完全依靠無線電波的傳輸，很容易被人們從空中攔截，在通話狀態、待機狀態都會泄密，即使關閉電臺，利用現代高科技，仍可遙控打開，繼續竊聽，從中截取、破壞、調換、假冒和盜用通信信息。

3.2高抗毀性

專業移動通信在使用過程可能遇到惡意破壞的人為因素或雨雪災害的自然因素等影響，導致網絡不能正常工作，因此，未來PPDT系統要求可靠、準確地提供業務，具有高的抗毀性和可用性。通常情況下，系統以集群方式工作;在遭遇危害的極端情況下，系統以故障弱化方式或直通方式工作，保證系統能滿足基本的集群業務需求。

3.3高環境適應性

專業移動通信由于它是用于全球的表層和空間，會遇到各種惡劣的氣候、地形和環境;因此，要求通信裝備必須能抗拒酷暑、嚴寒、狂風、暴雨等惡劣氣候條件;必須適應山岳、叢林、沙漠、河海、高空等三維空間的不同地形環境條件;既可車載船裝，又能背負手持，要經得起各種移動體的安裝機械條件;在嘈雜的噪聲環境，要具有背景噪聲濾除功能，使通話對方聽不見噪聲干擾，話音清晰;在高速行駛時，通信不能中斷，質量不能下降，可支持500km/h的高速運行。

四、結論

集群共網畢竟具有它自身的缺陷，那就是這些共網往往是調度功能要相對弱一些，即使是利用與專網相同的系統來組建的共網，也同樣會相對使得調度功能減弱。那些在公網基礎上發展起來的調度系統由于是在原來的系統協議和結構上增加了調度功能，由于原來的體制、協議和系統結構是以公網的電話業務為主而建立的，要想完全能夠符合專業用戶對專網的需求，應該講目前還是達不到的。

參考文獻:

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一、上海交通大學的AD丁B一數字電視地面傳輸方案

ADTB一T是一種“單載波”方案，其采用偏置正交幅度調制(OffsetQuadrateAm-plitudeModulationOQAM)采用4位或16位及32位OQAM變調方式，并在其中融入了獨特的平均化技術，使用8MHz帶寬，擁有SMbit/s.lOMbitls,20Mbit/s三種傳輸模式。ADTB方案的工作過程大致為：各種數據碼流進入數據緩沖器，經過擾碼、外編碼(RS編碼)、交織、內編碼后，經過同步信號插入、導頻插入、OQAM調制后形成基帶信號，再經上變頻為射頻信號。圖1為ADT’B-T方案流程框圖。

其主要的技術組成和特點包括：有效的數據結構：滿足靈活的綜合數字業務和抗干擾要求，雙導頻輔助同步技術：穩健的上下導頻輔助同步系統，載波恢復和時鐘恢復更穩健、可靠。采用級聯的交織內外碼信道編解碼技術。由于采用單載波調制技術，信號的峰均比低，載噪比門限低，.有利于頻譜規劃，做到更好的信號覆蓋，對抗相位噪聲的能力強，跟蹤快速變化信道的能力強。強大的對抗信道衰落的均衡技術：多經和前、后向回波。更多高效的接收處理技術：普通高頻頭復雜的數字信號處理。大容量移動接收：移動條件下最高速率可達12Mbps。

二、清華大學。MB一下數字電視地面傳輸方案

清華大學DMB一T數字電視地面傳輸方案，采用了PN序列填充的時域同步正交頻分復用(TDS一OFDM)多載波調制技術，有機地將信號在時域和頻域的傳輸結合起來，控制信號以便進行同步、育旨。在頻域傳送有效載荷，在時域通過擴頻技術傳送信道估計，實現快速碼字捕獲和穩健的同步跟蹤性能。

在技術上，針對插人強功率同步導頻的傳統OFDM調制方式，在傳輸系統的有效性、可靠性都受損失的缺陷，發明了基于PN序列擴頻技術的高保護同步傳輸技術和巧妙利用OFDM保護間隔的填充技術，同時提高了傳輸系統的頻譜利用效率和抗噪聲干擾性能。針對地面數字電視廣播現有傳輸標準的信道估計迭代過程較長的不足，發明了新的TDS-OFDM信道估計技術(利用PN序列在接收端進行信道估計)，提高了系統移動接收性能。應用一種新的糾錯編解碼(FEC)(由格狀碼、卷積交織碼和R一S分組碼構成的級聯碼)技術，有效地改善了采用多載波OFDM技術系統誤碼門限差的現實，DMB-T還采用了不同于已有數字電視技術標準的與自然時間同步的分層復幀結構，來支持單頻網。單頻網不但能夠更好的支持移動數字電視服務，而且能夠解決由單個發射機無法覆蓋的盲區問題。

三、兩種方案性能及特點分析

土海交通大學的ADTB一T數字電視地面傳輸方案是一種“單載波”方案，清華大學的DMB一T數字電視地面傳輸方案為多載波方式。本節從單載波與多載波角度對兩種方案性能及特點進行分析。

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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。

一、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。

二、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。

三、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。

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: