无线通信的发展(共19页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 目录1无线通信1.1无线通信的定义无线通信(Wireless Communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。1.2无线通信的基本概念（1）无线频段的划分波段名称频段（f）范围波长（）范围长波15100KHz200003000m中长波100150KHz30002000m中短波1501500KHz2000200m短波1.530MHz20010m超短波30300MHz101m微波(分米波)30

2、03000MHz1m10cm微波（厘米波）330GHz101cm微波（毫米波）30300GHz1cm1mm微波（超毫米波）大于300GHz小于1mm（2） 我国常用移动通信使用频段（a）GSM900：上行：890915MHz，下行：935960MHz，每载波带宽200 KHz；（b）GSM1800：上行：17101720MHz，下行：18051815MHz，每载波带宽200 KHz；（c） CDMA2000：上行：825835MHz，下行：870880MHz，每载波带宽1.23MHz；（d） PHS：19001920MHz，每载波带宽300KHz；（e）集群：上行806821MHz，下行851

3、866MHz，每载波带宽25KHz；（3） 波长、频率f的关系为c=f*式中：c为光速，数值为3108m/s；f为频率，单位为Hz；为波长，单位为m。（4） 波传播的几种方式a） 表面波传播：以绕射方式，沿着地球表面传播。b） 天波传播：通过高空电离层反射传播。c） 空间波传播：通过直线传播和地面反射传播。d）散射传播：利用大气对流层和电离层的不均匀性来散射传播。长波一般通过表面波传播；中波、短波一般通过表面波或天波传播；微波一般通过空间波、散射波传播。（5）TDD、FDD、TDMA、FDMA、CDMA的区别a）TDD（时分双工）收发信共用一射频频带，上、下行链路使用不同的时隙来进行通信。b）

4、FDD（频分双工）收发信使用一个不同的射频频率来进行通信。c）TDMA（时分多址)传送给不同终端用户的信息通过同一载波的不同时隙来区分。d）FDMA（频分多址）传送给不同终端用户的信息通过不同载波来区分。e）CDMA(码分多址)传送给不同终端用户的信息通过不同码调制来区分。2无线通信的发展史信息传输是人类社会生活的重要内容，古代的烽火到近代的旗语都是人们寻求快速远距离通信的手段。 1837年，莫尔斯发明了电报，创造了莫尔斯电码，开始了通信的新纪元。1865年，英国的麦克斯韦总结了前人的科学成果，提出电磁波学说。1876年，贝尔发明了电话，能够直接将语言信号变为电能沿导线传送。1887年，德国科

5、学家赫兹（Hertz）用一个振荡偶子产生了电磁波，在历史上第一次直接验证了电磁波的存在。1897年, 意大利科学家马可尼（Marconi）在赫兹实验的基础上，实现了远距离无线电信号的传送，这个距离在当时不过一百码，但一年后他就实现了船只与海岸的通信。1901年12月12日，马可尼做了跨越大西洋传送无线电信号的表演。这一次他把信号从英国的Cornwall发送到加拿大的Newfoundland。马可尼因此获得1909年度诺贝尔奖。与他分享这一年度诺贝尔奖的是布劳恩（Braun），因为布氏发现金属硫化物具有单向导电性，这一成果可用于无线电接收装置。1904年，英国科学家弗莱明（Fleming）获得了

6、一项专利，在专利说明书中描述了一个高频交变电流整流用的两极真空管，标志着进入无线电电子学时代。1906年，美国科学家弗雷斯特（ Forest）发明了真空三极管，是电子技术发展史上第一个重要里程碑。1906年，美国科学家费森登（Fessenden）在Massachusetts领导了第一次广播。1912年，英国科学家埃克尔斯（Eccles）提出了无线电波通过电离层传播的理论，这一理论使得一群业余爱好者在1921年实现了短波试验性广播。同年，美国的费森登（Fessenden）和阿姆斯特朗（Armstrong）改进了接收机的工作方式，发明了外差式接受系统，这种形式仍是目前许多无线电接收机的主要工作方式

7、。1938年，美国科学家香农（Shannon）指出，利用布尔（Boole）代数能对复杂的开关电路进行分析，电子科学中一个崭新的分支就逐渐形成，发展起来。这就是电子计算机最初的理论，真正的电子计算机一般说来是1942年开始研制的ENIAC（Electronic numerical integrator and computer）。 这台计算机直到1946年完成，它主要是为美国陆军阿贝尔丁检验基地计算弹道而设计的，共用了18000个真空管。项目开始： 1943完成： 1946速度： 5000次每秒输入/输出： 卡片、光、开关、插头占平面积： 1000平方英尺项目负责人： John Mauchly、

8、J. Presper EckertENIAC共和了18000个电子管，只电阻，10000只电容，重30吨，功率40千瓦，占地170平方米，差不多有10间房子大小，它的实际造价是大约48万美元。几乎与此同时，一个引起电子科学革命性变化的工作也在进行，这就是对半导体器件的研制。而现今半导体器件几乎占领了电子科学所有特殊的和普通的领域。1948年，确切地说应是1947年12月23日，第一只晶体管在贝尔实验室（Bell Telephone Laboratories）诞生，这是电子技术发展史上第二个重要里程碑。 用单晶锗研制成n-p-n型晶体三极管，促成了电子技术小型化的发展，推动了固体物理和电子学的研

9、究。第一只点接触型晶体三极管晶体管的出世要归功于：肖克莱Shockley、巴丁Bardeen、布拉顿Bratein1902年生于中国厦门）。他们分享了1956年度诺贝尔物理学奖肖克莱后来对美国旧金山西南端硅谷做出了开创性贡献。而巴丁则又与库柏（Cooper）和施莱弗（Schrieffer）由于对超导理论的贡献共享了1972年度诺贝尔物理学奖。晶体管出现后，无线电技术及电子学本身发生了巨大变化，得到了长足的发展。20世纪60年代，中、大规模乃至超大规模集成电 路的不断涌现，是电子技术发展史上第三个重要里 程碑。 1959年，美国科学家基尔比（Kilby）造出了世界上第一块集成电路。 1967年研

10、制成大规模集成（LSI）电路。1978年研制成超大 规模集成（VLSI）电路，从此电子技术进入了微电子技术时代。随着半导体技术的发展，出现了许多电子技术新的分支。而今所谓三C技术、三A革命无一不是电子技术及半导体技术的发展所导致的直接结果。三C技术： Communication，Computer，Control三A革命： Factory Automation，Office Automation，Home Automation半导体技术的发展不仅影响了电子技术，也影响了其它技术的发展。如：冶金术，精加工，材料科学，化学等。五十年代开始，半导体技术在我国受到重视。一批从国外回来的著名科学家如：黄昆

11、、谢希德等组织了一些有志之士开始了半导体专门化研究，他们那时培养的学生大多数已成为我国固体物理学或半导体技术界的学科带头人。七十年代，我们几乎停止了进步。直到八十年代我国半导体技术才有开始有长足的发展。应该讲我们与国外的差距正在缩小。20世纪初首先解决了无线电报通信问题。接着又解决了用无线电波传送语言和音乐的问题，从而开展了无线电话通信和无线电广播。以后传输图象的问题也解决了，出现了无线电传真和电视。20世纪30年代中期到第二次世界大战期间，为了防空的需要，无线电定位技术迅速发展和雷达的出现，带动了其他科学的兴起，如无线电天文学、无线电气象学等。20世纪50年代以来，宇航技术的发展又促进了无线

12、电技术向更高的阶段发展。无线电技术的发展是从利用电磁波传输信息的无线电通信扩展到计算机科学、宇航技术、自动控制以及其他各学科领域的。3无线通信的发展现状3.1无线通信现阶段的应用回顾通信发展的历史，我们发现了一个非常有趣有过程：1832年莫尔斯发明了电报，它传送的信息是由众所周知的点划码组成的，即人类最早的通信是采用数字方式进行的。以后贝尔又发明了电话，并由此造就一个电信产业。一个多世纪以来，以电话服务为主的电信业走了一条成功之路，取得了极大的发展。然而随着人类社会的发展，电信业务也从早期的电报、电话发展到今天多种业务并存的局面，通信的规模也发生了翻天覆地的变化。随着科学技术的发展，现代通信又

13、进入了数字时代。20世纪90年代信息革命的浪潮，建设信息高速公路的号角声，信息和知识爆炸式的增长，特别是因特网商用化后的迅猛发展，使传统的电信业受到巨大的震动和冲击。带给我们的启示是，问题的核心在于“信息”。在信息和知识已成为社会和经济发展的战略资源和基本要素的时代中，人们更加需要随时随地获取信息，原来点对点的固定电话通信方式已远不能满足需求了。人类需要宽带的无线通信技术，来满足多媒体化、普及化、多样化、全球化和个性化的信息交流。无线通信是指采用电磁波进行信息传递的通信方式。早在1897年，马可尼使用800KHZ中波信号进行了从英国至北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的线无电报通信试验，开创了

14、人类无线通信的新纪元。在无线通信初期，受技术条件的限制，人们大量使用长波及中波进行通信。20世纪20年代初人们发现的短波通信，直到20世纪60年代卫星通信兴起前，它一直是远程国际通信的重要手段，并且目前对应急通信和军用通信依然有一定实用价值。20世纪40年代到50年代产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信，成为长距离大容量地面干线无线传输的重要手段。模拟调频传输容量高达2700路，亦可同时传输高质量彩色电视信号；尔号逐步进入中容量至大容量数字微波传输。80年代中期以来，随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现及一系列自适应衰落对抗技术与高状态调制与检测技术的发展，使数字微波传输产生

15、了一个革命性变化。特别应该指出的是20世纪80年代到90年代发展起来的一整套高速多状态自适应编码调制解调技术与信息号处理及信号检测技术，对现今卫星通信、移动通信、全数字HDTV传输、通用高速有线/无线接入，乃至高质量磁性记录等诸多领域的信号设计与信号处理及应用，发挥了重要作用。随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。3.2国际无线通信技术的发展无线通信也从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段。第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短波频及电

16、子管技术，至该阶段末期才出现150MHZVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运

17、行，频段扩展至900MHZ1.9GHZ，而且除公众蜂窝电话通信系统外，无线寻呼系统、无绳电话系统、集群系统、无中心多信道选址移动通信系统等各类移动通信手段适应用户市场需求同时兴起并各显神通。第五阶段为90年代中至今，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三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。对于第三代移动TMT-2000纷纷参与标准的制定，经多次融合努力在1999年10月25日至11月5日芬兰赫尔辛基召开的ITU-RTG8/1第18次会议上5类RTT技术标准

18、共6种方案成为最终结果。中国的TD-SCDMA方案也已成为其中之一。应该指出，UTRAWCDMADS及TIAcdma2000MC的相应起步样机已经诞生，包括以GSM、csmaOne后向兼容为基础的第二代半过渡设备（G）EDGE、cdmaIS-95BHDR（2.4Mbit/s峰值速率，64QAM调制）及cdma2000-1X等亦已推出。此外，为接续Internet移动游览应用的无线应用协议（WAP）与无线连接技术蓝牙（Bluetooth）已经产生。从网络的角度来看，接入网可分成有线接入网和无线接入网、光缆同轴混合接入网、铜线电缆、对绞线、电话（一般为铜线）接入网等等；无线接入技术是近些年迅速发展

19、起来的新技术领域，它从概念上产生了一个重大的飞跃，即不需要缆线类物理传输媒质而采用无线传播手段来代替部分接入网甚至入网的全部，从而达到降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。无线接入网品种繁多，如移动卫生系统，蜂窝移动通信系统，集群通信系统，一点到多点微波通信系统，微波蜂窝的无线本地接入系统（PHS、PAS、PACS、DECT）等。短距离之内的接入技术主要有蓝牙（Bluetooth）、红外线、DECT、IEEE802.11和共享无线接入协议（SWAP）/（HomeRF）等系统。继广域网（WAN、Wind、AreaNetwork）、城域网（MAN、MetropolitanAreaNetwork

20、）、局域网（LAN、LocalAreaNetwork）之后，最近人们又提出了“无线个域网”（WPAN、WirelessPersonalAreaNetwork）。这一新概念将小范围应用提升至网络理论的高度。在短短的时间，WPAN成为一个受人瞩目的新热点，WPAN的研究组成立不到1上，就演变为IEEE的专门工作组IEEE802.5（即WPANWorkingGroup，于1999年3月成立），可见其受重视的程度。比较而言，Bluetooth系统更具有代表性，它正根据WPAN的概念向前发展。事实上，Bluetooth和WPAN的概念相辅相成，Bluetooth已经是WPAN的一个雏形。从它最初由Eri

21、csson，IBM，Inter，Nokia和Toshiba公司作为原始发起组织而推出，1年多时间已吸引了近2000个国际上有影响的公司参与。1999年底，美国的4家公司3COM，Lucent，Microsoft和Motorola，与上述5公司一样作为Bluetooth的发起组织，使它在与SWAP、IEEE802.11等类似应用标准的竞争中脱颖而出，发展前景更加明朗。为了推动Bluetooth的发展，Bluetooth的标准是非专利的，Bluetooth已成为目前通信领域的一个新热点，预计不远的将来就可成为小范围无线多媒体通信的国际标准。总之，无线通信技术前景一片光明。 3.3我国无线通信技术的

22、发展当前，中国是世界各国通信技术运营商和设备制造商关注的焦点，大家都希望在中国的市场上占有自己的发展空间和市场份额。移动通信在中国发展十分迅速，中国移动通信的走向一直为世人所瞩目。1987年11月，我国广东正式开通了第一个TACS制式模拟蜂窝移动通信系统，实现了移动电话用户“零”的突破。1994年底，广东又首先开通了GSM数字蜂窝移动通信系统，至1995年，全国已15个省、市也相继开通了GSM移动通信网。迄今为止，全国各省、自治区、直辖市面上都建设了GSM网，实现了国内和国际的全自动漫游。目前我国正在积极准备在21世纪初期开展第三代移动通信的商用试验。从1987年至今，我国移动电话用户数的增长

23、很快，尤其是GSM网更是以人们始料不及的速度在迅猛发展。这主要是因为GSM系统在技术和经济方面均比TACS系统有较大的优势，更重要的是我国在GSM运营领域引入了竞争机制，促进了GSM网的发展。我国的移动通信用户已超过了8000万，位居世界第二。近10年来，我国在移动通信领域的科研、设备生产等方面也取得了可喜的进步。国产移动通信设备交换系统、基站和手机等都已经投入生产，并陆续投放市场，第三代移动通信系统的开发和研究也正与世界同步。可见，中国无线通信在运营业与制造业上已取得了第一阶段的成功。3.3.1电信，CDMA2000 EVDO+WiFi CDMA2000就是第三代CDMA，适用于3G CDM

24、A的TIA规范称为IS-2000，也就是CDMA2000。一、主导运营商：天翼通；国内获得CDMA2000运营权的是中国电信；国外的CDMA2000运营商主要有Verizon Wireless（美国）、Reliance（印度）、Vivo（巴西）、Sprint（美国）、KDDI（日本）、SK电讯（韩国）等等。二、技术特点： CDMA码分多址（Code-Division Multiple Access）技术是近年来在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术，其具有频谱利用率高、话音质量好、容量大、覆覆盖广等特点，其新的CDMA2000标准由3GPP2组织制订，版本包括Release 0、

25、Release A、EV-DO和EV-DV。其中EV-DO又是其发展的主流，其全称为CDMA2000 1x EV-DO，正是它的出现让CDMA2000得以成为3G时代的三大主流标准之一。 而CDMA2000 1x EV-DO标准在演进过程中又发展了多个版本，如Rel.0、Rev.A、Rev.B以及UMB、UMB+等。目前在全世界范围内正式商用的主要有EV-DO Rel.0标准以及EV-DO Rev.A标准。目前多数主流电信运营商采用的都是EV-DO Rev.A标准，中国电信也是如此。 1x EV-DO Rel.0系统已可在1.25MHz载频上提供下载和上行峰值速率分别达2.4Mbit/s、15

26、3.6kbit/s的无线数据业务。而1x EV-DO Rev.A系统更是在其基础上更进一步，其通过多项关键技术的应用，使得系统综合性能得到全面提升，可在1.25MHz载频上提供下载和上行峰值速率分别达3.1Mbit/s、1.8Mbit/s的无线数据业务，能更好的满足用户对非称数据业务的需求。 此外，虽然EV-DO的后续演进技术Rev.B，比Rev.A能提供更大的数据传输速度（下载73.5Mbit/s上行27Mbit/s，占用20MHz带宽情况下），但就目前来看，Rev.A仍是最具价性比的选择，其接近ADSL宽带的速度，已能良好的满足目前互联网应用的需求。三、可实现带宽： 从上可知，目前被广为接

27、纳与使用的CDMA2000 1x EV-DO Rev.A系统理论上能提供下载和上行峰值速率分别达3.1Mbit/s、1.8Mbit/s的无线数据带宽，但在实际应用中，运营商一般不会提供全部的带宽。 全球最大CDMA运营商Verizon Wireless使用的也是EV-DO Rev.A技术，其可实际提供600Kbit/s1.4Mbit/s的下载速度，上行速度可达500800Kbit/s。中国电信的EV-DO Rev.A则实际提供1.2Mbit/s左右的下载速度，这样的速度相信是个较理想的速度，在这样的速率下，一般的网络电视播放已能较流畅的进行。四、设备主要提供商：中兴、阿尔卡特朗讯、华为、北电等

28、厂商都是国内CDMA2000网络设备的提供商。五、发展态势： 2009年是中国电信进行CDMA2000布局的重要一年，在2009年，中国电信将在国内大城市及中型城市的重点城区实现近8成的EV-DO覆盖，在2010年将在中小城市推广EV-DO，以达到全部C网EV-DO覆盖8成的目标。 此外，值得关注的是，为了更好的实现强强联合，WiFi无线宽带技术也是中国电信在推广CDMA2000之际重点推广的目标。虽然目前国内对WiFi用于通讯业的态度还不太明了，但中国电信已率先将WiFi集成于CDMA上网卡及手机上。通过这类加载了WiFi功能的融合类新产品，用户可以使用该项业务实现在Wi-Fi热点地区的更高

29、速无线上网和资源共享，这必将加大3G用户对中电信产品的关注度。3.3.2联通，WCDMA+HSPA WCDMA全名是Wideband CDMA（宽带分码多工存取），是具备代表性的3G移动通信技术，WCDMA可支持384Kbps2Mbps的数据传输速率。一、主导运营商：中国联通（新联通，成立于2008年10月15日，由中国联通、中国网通合并而成。）是国内WCDMA的主导运营商。全球WCDMA用户累计已达3亿户，日韩、欧洲都有一些WCDMA运营商，如日本电信、澳大利亚Telstra、爱尔兰O2、葡萄牙Vodafone等，预计在今年全球将再部署约50个WCDMA商用网络、50个HSDPA商用网络和1

30、20个HSUPA商用网络。二、技术特点： WCDMA（宽带码分多址）有Release 99、Release 4、Release 5、Release 6等版本。采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为5MHz。基于Release 99/Release 4版本，可在5MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。在同一些传输通道中，它还可以提供电路交换和分包交换的服务，因此，消费者可以同时利用交换方式接听电话，然后以分包交换方式访问因特网，这样的技术可以提高移动电话的使用效率，使得用户可以超过越在同一时间只能做语音或数据

31、传输的服务的限制。 WCDMA基于R99的版本能提供最大2Mbit/s的传输速率，从目前技术上来看，支持和提供HSDPA，部分网络开始提供HSUPA商业应用成为WCDMA发展的主流。HSPA（包含HSDPA、HSUPA等技术）技术作为WCDMA的增强型无线技术能够有效提高系统的频谱效率和码资源效率，是一种提升网络性能和容量的有效方式。HSPA的引入对原有WCDMA版本基本没有影响，可以保证WCDMA网络性能的稳定和平滑演进。而目前中国联通所采用的技术也将是以WCDMA+HSDPA为主导，而HSUPA是否建设取决于成本、终端等方面进展。三、可实现带宽： WCDMA声称在车载、步行和静止环境分别能

32、达到144kbit/s、384bit/s和2Mbit/s的用户速率，但这样的速率只是其理论速率，在实际应用中肯定远远达不到这样的速率。HSPA技术中，采用HSUPA技术，初期终端支持下行速率25Mbit/s、上行速率5Mbit/s，用户的峰值实际速率可达到1.45.8Mbit/s；而HSDPA理论速率可达14.4Mbit/s，实际上可提供13Mbit/s的下行速度，与早期产品相比明显增加了下行容量，可更好的实现互联网应用。四、设备主要提供商： 华为、爱立信、中兴、诺基亚西门子、上海贝尔等厂商都是国内WCDMA网络设备的提供商，其都具备较强的产品及技术竞争力，谁会在未来占据更多的国内WCDMA市

33、场份额，除了公关，产品价性比是最重要的因素。五、发展态势： 在2009年，中联通将完成国内55个大中城市的WCDMA网络建设（多数城市将于5月建成），以尽快的开展3G业务，为广大用户提供移动宽带业务。此后，中联通的建网原则是，在东部沿海省市要覆盖到所有城市市区、县城城区和重点乡镇；中部省市要覆盖到所有城市市区、重点县城；西部省市要覆盖到重点城市市区；郊区覆盖原则上不允许采用新建3G站址补盲2G覆盖。行政村原则上初期不考虑3G覆盖。从用户数预估来看，到20112012年，中国联通有望成为全球最大的WCDMA运营商。3.3.3移动，TD-SCDMA+HSDPA TD-SCDMA（Time Divi

34、sion-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步的码分多址技术）是中国提出与自主主导的3G标准。一、主导运营商：TD期待成为3G时代的新主导者；中国目前最大的移动运营商中国移动是TD-SCDMA技术的主要推动者。二、技术特点： 从技术上看，TD-SCDMA集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。 TD技术的发展方向也是在向HSDPA、LTE等更高速的宽带技术向拓展

35、。TD-HSDPA是TD-SCDMA的新一步演进技术，亦采用TDD方式，作为后3G的HSDPA技术可以同时适用于WCDMA和TD-SCDMA两种不同制式，在国内二期TD基站招标中，其基站已全部支持HSDPA功能，核心网融合组网改造工作全面展开，业务开通后可支持39种2G移植业务和6种TD特色业务。 而中国移动已经在进行三期TD网络招标的准备工作，在三期招标中，中移动将进一步考虑TD-LTE的融合问题。LTE是近两年来3G发展的一个主导方向，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。3GPP LTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行5

36、0Mbps的峰值速率。而国内的研究表明，TD-LTE最高可以实现150Mbps的下载速率和50Mbps的上传速率，并支持TD-LTE/TD-HSPA/EDGE以及LTEFDD制式下的多种通信模式（天碁科技的平台）。三、可实现带宽： TD-SCDMA的实际网络速度可达384Kbps。全球已建成207个HSDPA网络、51个HSUPA网络，其中135个HSDPA网络支持3.6Mbit/s的传输速率，55个HSDPA网络支持7.2Mbit/s的传输速率，而国内的TD-HSDPA网络支持下行上网速度可达3.6Mbit/s（实际速度也可达13Mbit/s），上行速度也可达384kbit/s，可与有线宽带

37、相媲美。四、设备主要提供商：中兴、大唐、华为、鼎桥（诺基亚西门子合资）等厂商都是国内TD网络设备的提供商。五、发展态势： TD-SCDMA网络的试运营不尽如人意，而随着TD-HSDPA的推出将改善一些兼容性的问题。截至2008年底，中国移动已开通TD-SCDMA基站约2万个，网络支持HSDPA等功能，而二期28个城市的TD网络将也将在今年6月正式推出试商用服务。并且，中国移动表示，预计2009年将投资588亿元，新建TD-SCDMA基站约6万个，此举将使TD-SCDMA网络基站总数超过8万个，实现网络覆盖238个地级城市的业务热点区，占全国地级城市数量的70%以上，其中东部省（市）的地市将实现

38、全覆盖。 从以上的对比我们可以看出，国内三大3G标准无论在技术上，还是基站建设、品牌推广上虽都尚处在起步阶段，但竟争激烈，谁将成为今年度消费者选择的主流，还需市场的检验。4无线通信的发展趋势4.1全球趋势：公众移动保持增长 宽带无线热点不断 当今，全球无线通信产业的两个突出特点体现在：一是公众移动通信保持增长态势，一些国家和地区增势强劲，但存在发展不均衡的现象；二是宽带无线通信技术热点不断，研究和应用十分活跃。 资料显示，在全球电信市场普遍低调的背景下，移动通信依然保持了较好的增长态势。统计显示，2003年全球移动用户数增长率在17以上，总计达到13.54亿户。在市场值方面，全球移动业务市场在

39、2003年已达到4680亿欧元，比上年增长了11.3以上。 尽管全球移动市场在增长，但这种增长也呈现出很大的不均衡性。从用户数来看，在北美、欧洲等发达国家和地区，由于移动用户普及率已经很高，因此新增用户数日益减少；而在亚洲、非洲等地区，特别是像中国这样的发展中国家，移动用户数增长迅猛。从用户创造的价值来看，欧美发达国家的ARPU值远远超过了新兴的发展中国家。从数据新业务市场的增长来看，韩国、日本呈现爆发态势，已成为全球移动通信发展的新热点。 目前，我国的移动通信市场呈现持续快速增长的局面，截至4月底，移动用户总数达到2.96亿，用户普及率达到20.9。考虑闲置的充值卡和一人双机的情况，我国移动

40、通信由于用户普及率相对还比较低，仍有相当巨大和持久的增长空间。但我国的移动通信领域已进入了全面竞争的时代，GSM、CDMA乃至小灵通等网络激烈争夺用户，这已导致了资费下降，用户ARPU值下降的情况。目前我国的GPRS、CDMA 1X等2.5G数据业务发展态势不错，并已逐步培育了用户群。而3G还处在技术试验阶段，政府依然保持谨慎态度。 除传统的公众移动通信外，全球的宽带无线接入领域近期研究和应用十分活跃，热点不断出现，给无线通信业界带来了清新的空气。这包括宽带固定无线接入技术、WLAN技术、WiMAX技术、UWB技术等等，呈现百花齐放的局面。这些技术的出现和发展，给整个无线通信产业注入了勃勃生机

41、。4.2热点解析：五大技术引领风骚 应用模式各展所长 前文对全球无线通信领域的发展情况作了概要性介绍，以下将重点就当前无线通信领域的焦点问题和热点技术展开较深入的介绍和分析。主要包括3G、3.5GHz MMDS、WLAN、WiMax、UWB等五大热点。 4.2.1举世瞩目的3G 今天，第三代移动通信3G格外引人瞩目，成为无线通信产业的最大热点。 首先，从技术角度来看，3G主流技术已经基本成熟。cdma2000由于技术本身的平滑演进特性，进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响，阻碍了商用进程，但目前主体标准已经定型，具备了规模商用的基础。TDSCDMA技术要相对滞后一些。总的说来

42、，当前的3G技术已经能够支持规模化的商用网络部署。其次，目前欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。3G网络的商用部署正在全球一步步地铺展开来。截至2004年3月底，就WCDMA而言，全球已经发放了120份牌照，签署了91份商业部署合同，目前已有二十多家网络投入商用，预计到2004年年底总数将超过40家。目前两家韩国运营商STK和KTF在使用cdma2000 1x EVDO，日本KDDI也开始了EVDO网络的商用，而Verizon也即将参与该制式下3G网络的部署。应该说，2004年已经进入了全球3G的商用部署年。第三，部分运营商的3G用户数量开始呈现快速增长的局面。最早推出3G商用业务的NTT

43、 DoCoMo近期宣布，在距离突破200万用户仅仅两个月的时间内，他们的3G用户总数就增长至300万大关。5月中下旬，和记黄埔表示，在过去两个月中，3G用户数出现了快速增加，目前在全球范围内已经达到了173万。截至2004年1月1日，全球使用cdma2000（包括CDMA 1X）系列和WCDMA标准制式的3G用户数已经达到了7300万。从全球来看，3G商用在部分地区已取得了初步成功。第四，我国3G处在黎明的前夕。我国对3G一直采取积极稳健的态度，目前，我国正在进行第二阶段的网络技术试验，或称外场测试。自今年3月起，开始启动WCDMA、cdma2000和TDSCDMA的测试工作，由6大运营商分别

44、在北京、上海、广州三地进行。测试的重点包括：3G网络覆盖、容量等性能试验；不同3G技术之间、3G和2G技术之间的干扰、共存；各种3G业务及业务兼容性试验；3G终端和系统之间互操作试验；3G和2G之间的互操作试验。预计此阶段试验将在今年10月份完成，试验将对我国对3G的决策工作起到重要的参考作用。由于此次试验由运营商参与，且属于网络试验。因此，预计若此次试验结果令人满意的话，我国的3G牌照发放工作有可能顺势展开。 趋势分析 3G一波三折，曾经有一段时间，人们对3G的前途失去了信心，并在今天留下了心理阴影。对3G问题，我国应如何把握呢？笔者认为，目前，3G已处在商用的爆发阶段，由于3G技术和产品的

45、成熟，3G的商用已不容置疑地摆在了我们面前。欧美等国运营商加紧部署3G网络以及日韩等国3G用户的快速增长，表明3G已经成为全球移动通信领域新的成长点，我国需要当机立断，尽快开展3G牌照的发放工作和商用部署工作。这样才不至于坐失机遇，在本来领先的移动网络建设中落后。同时，3G也为国内的电信制造商提供了绝佳的机遇，这也是我国移动通信产业的一次发展良机。 应该说，目前3G还存在一些问题，主要表现在市场还处在启蒙阶段，杀手级的业务还没有呈现，终端还不够多。在我国，政府将考虑对市场竞争度的把握，涉及3G网络发放几张牌照的问题，同时，还将考虑设备国产化问题。这些问题已经属于次要矛盾，目前最重要的是要选择恰

46、当时机尽快推动3G网络平台的建设，这才是解决以上矛盾的关键环节和引导环节。这主要是因为我国3G网络建设不同于西方发达国家，我国移动话音用户市场还有很大的成长空间，这就能够避免出现因为发展初期新应用新业务不足无法支撑网络生存的状况。同时，我国有迫切需要进入移动市场的“新”运营商，中国电信和中国网通如果被允许经营移动通信业务，其网络建设必然会选择3G，这从中远期的网络成本上要远远低于2G技术。此外，尽快发放3G牌照，对解决现有的小灵通（PHS）的矛盾，也有重要的战略意义。目前，日本都已经弃PHS而转攻3G，其目的十分明显，即要纠正自己早期大上带有强烈本土化特征的PHS导致失去移动领域国际领先地位的

47、失误，重新用全球性的先进技术武装自己的移动通信产业，实现在该领域的战略性崛起。如果我国反其道而行之，将是不明智的，这关键还是政府的决策引导问题，而不能抱怨运营商。总之，3G不是一蹴而就的，如果迟迟不进行网络的建设，其他的矛盾将继续积聚，难以得到根本性的解决。4.2.2 3.5GHz宽带固定无线接入的推广应用 3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS，是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术。今年4月份，第三批3.5GHz宽带固定无线接入频率评选（招标）工作在我国进行，使MMDS技术在我国的应用进一步扩大，这也使3.5GHz固定无线接入技术成为今年业界的热点之一。在此次评选（招标）工作

48、中，中国电信、中国网通、中国移动、中国联通、中国铁通五大运营商分别获得河北、山西、内蒙古等27个省（区）的3.5GHz频段230MHz频率使用权，并将获准经营相应电信业务。加上此前的两次3.5GHz频率使用权分配，我国3.5GHz频段已在绝大部分地区分配完毕。这表明，我国的3.5GHz宽带固定无线接入进入了规模商用。 前一段时间，无线电管理局副局长刘岩率领由无线电管理局、电信管理局、电信研究院共同组成的调研组，对第二批3.5GHz中标企业的工作情况进行了调研。通过调研发现，在第二批中标的9家企业中有7家建设开通了网络，这7家企业在一半以上的中标城市建设了自己的网络。目前运营商倾向于提供的业务包

49、括：语音接入业务（本地和IP电话），数据专线业务，Internet接入业务等。调研中还发现，如果将3.5GHz网络作为单一网络来经营，盈利困难比较大，特别是对于大型企业。调研中，运营企业对进一步获得3.5GHz频率资源表现出了很大热情。 趋势分析 宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点，受到了业界的关注。但这项技术也有其局限性，比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大，而3.5GHz MMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。因此，对于宽带固定无线接入技术，我们应该回归理性的认识。它具有自身的优势，但也有其固有的缺陷，因此在应用中要实事求是。 就目前重点

50、推广的3.5GHz技术来看，运营商的经营经验表明，若单独把MMDS技术作为一个独立网络来运作，由于其技术、用户规模和频率带宽的限制，较难实现盈利。因此，我们应该进一步放宽眼光，把它推广至更大的应用领域。比如可以考虑像现在某些运营商所采用的，将之作为移动基站的回路。 对于3.5GHz MMDS技术，我们一方面要积极推动其综合业务的应用，比如数据增值业务的开发和经营。同时也要从全局的角度考虑，使之成为移动通信网络的有效补充手段。这样才能充分发挥3.5GHz频段的效率。未来，随着3G技术的商用，3.5GHz将有望成为移动网络重要的接入补充手段，并对3G网络的搭建起到支撑作用。 4.2.3沸沸扬扬的W

51、LAN标准之争 无线局域网技术WLAN（WiFi），其技术标准为802.11，可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络，支持11Mbps的无线接入。作为近年来的一项新技术，WLAN在欧美等国快速发展，在我国近两年也得到了几大运营商的追捧。而自去年开始的WAPI标准之争，吸引了全球的关注目光。 2003年5月12日，由中国宽带无线IP标准工作组负责起草的无线局域网两项国家标准（即WAPI标准），由国家信息产业部报送国家标准化管理委员会正式颁布。2003年12月1日，国家认证认可监督管理委员会发布2003年第113号公告，宣布对无线局域网产品实施强制性产

52、品认证，要求所有产品都要加载我国拥有自主知识产权的安全保密协议WAPI，从2004年6月1日起，不符合WAPI标准的无线局域网产品不得出厂、进口、销售或者在其他经营活动中使用。但2004年4月22日，国务院副总理吴仪表示中国已经同意美方提出的要求，不在2004年6月1日最后期限到来之时强制实施WAPI标准。2004年4月29日，国家质检总局、认监委、国标委联合发布了2004年第44号公告。公告强调：WAPI标准实施时间只是推迟，并没有取消，也没有取消标准的强制性属性。 之所以出现WAPI标准之争，除了国家出于自身信息安全的考虑外，我国无线通信设备厂商希望成长壮大，占领新兴技术市场的渴望也是重要

53、因素。但该标准的无限期推迟，也暴露出一些问题。那就是，我国的无线技术的核心能力，与国际水平相比还有一定差距，还难以撼动国际主流的技术集团。同时，我国通信技术标准的制订策略，还存在封闭性的问题，这也是其受到国际社会普遍攻击的重要原因。当然，WAPI标准的推迟执行，也是出于更大的国家利益的考虑。 趋势分析 WAPI标准之争，表明WLAN技术在全球的重要战略地位。其战略意义不只在于网络的部署、用户的发展、业务的经营范畴，更在于其对IT通信产品领域的巨大拉动力量，特别是对计算机芯片的突出贡献。因此，我国应该积极推进WLAN核心技术的研究工作，这不仅涉及通信产业，而且涉及IT领域的巨大利益。抛开WAPI

54、标准之争，我们如何把握WLAN技术的发展趋势呢？应该说，WLAN在我国目前的工作，陷入了低潮阶段。这主要是受制于WLAN技术自身的限制，比如其漫游性、安全性、如何计费等等，还没有得到妥善的解决。另外，高端商业用户的不足，使网络建设的投资收益比较低，因此也影响了运营商的积极性。未来，随着技术的进一步成熟，WLAN技术将在特定的区域和范围，特别是热点区域和高速信息接入领域，发挥对移动通信网络的重要补充作用。3G网络商用后，WLAN将成为弥补3G固定区域高速覆盖的不足。总体来看，WLAN具有很强的生命力，但其在运营领域的发展速度估计会低于过去的预期。 4.2.4宽带无线技术新宠WiMAX 有资料显示

55、，“WiMAX”已经成为近期互联网上搜索量最大的通信关键词，该项技术以其远覆盖和高带宽特性，成为无线业界的新宠。 WiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作系统，其技术标准为IEEE 802.16。WiMAX也组织了自己的联盟。目前这个联盟已经发展了数十家会员，该联盟由Intel牵头，我国中兴通讯也名列其中。WiMAX的目标是促进IEEE 802.16的应用。 WiMAX相对于WiFi的优势主要体现在WiFi解决的是无线局域网的接入问题，而WiMAX解决的是无线城域网的问题。WiFi只能把互联网的连接信号传送到3

56、00英尺远的地方，WiMAX则能把信号传送31英里之远。WiFi网络连接速度为每秒54兆，而WiMAX为每秒70兆。有专家认为，WiMAX的覆盖范围和传输速度将对3G构成威胁。在成本等各个方面的优势使得业内人士将WiMAX技术看作是一项打破产业格局的技术。 近期，英国电信（BT）、法国电信、Qwest通信公司、Reliance电信和XO通信加入了WiMAX论坛，目前WiMAX论坛已经拥有98个成员，运营商占25。今年初，Intel也宣布，下半年开始将会在其生产的芯片中部分采用WiMAX标准。 趋势分析 对于今天异常火热的WiMAX技术，我们该如何看待？它会成为3G技术的终结者吗？笔者认为，这种

57、观点不尽正确。首先，从技术自身角度来看，WiMAX还不具备公众移动通信网络的广域漫游、安全特性、终端便携等移动特性。其次，WiMAX标准还不成熟，因此预计商用还需要至少两年以上的时间，规模普及还要五年左右的时间。其三，WiMAX的特点是高速的数据传输能力，但其还没有对实时话音业务的高效支持能力，这将限制其作为公众移动通信的应用。其四，WiMAX的产业规模以及技术和设备成熟性还远远难以和3G相抗衡，其推广期也将滞后于已经开始启动的3G技术。其五，WiMAX技术有可能受到传统移动通信运营商或制造商的抵制，从而限制其发展。 对于WiMAX技术，笔者认为它具有巨大的潜力，但尚处在襁褓阶段，目前还难以对

58、当前的全球无线通信格局产生重大的影响。由于3G的实施，WiMAX将可能成为未来3G网络的补充手段，在高速信息接入领域发挥其特性。但受其自身移动性和话音支持能力的限制，WiMAX不大可能杀死3G。 4.2.5超宽带无线接入技术UWB 无线技术领域的活跃除表现在新技术不断涌现外，还表现在其传输能力的不断拓展。近两年，一项超高速的无线接入技术受到了大家的关注，那就是UWB。 UWB是一种时域通信技术，它采用超短周期脉冲进行调制，把信号直接按照0或1发送出去，而不使用载波，这与此前的无线通信截然不同。脉冲调制产生的信号为超宽带信号，谱密度极低，信号的中心频率在650MHz5GHz之间，平均功率为亚毫瓦

59、量级，抗干扰和多径的能力强，具有多个可利用信道。与CDMA系统相比，时域通信系统结构简单，成本相对较低。UWB技术具有高速率、低成本、低功耗的显著特性。 UWB最引人注目的特点是具有很高的数据传输速率。Xtreme Spectrum公司预测，他们即将开发出的产品具有在10米内传输约100Mbps的能力，Intel则把目标定在了500Mbps。 趋势分析 对于UWB技术，我们应该这样看待，它以其独特的速率锋芒以及特殊的应用范围，也将在无线通信领域占据一席之地。由于其高速、窄覆盖的特点，它很适合组建家庭的高速信息网络。它对蓝牙技术具有一定的冲击，但对当前的移动技术、WLAN等技术的威胁不大，甚至可以成为其良好的能力补充。 5总结通过对通信专业各方面的了解，使我对通信专业有了更深刻的认识，在知识经济迅猛发展的今天，尤其是3G市场开发以来，信息经济方面的竞争更是炙手可热，为了适应日益发展的技术需要，通信工程专业现在已成为了大学教育中的一门热门学科，并随着现代技术水平的不断提高而将得到迅速发展。通过对无线通信前景的分析和结合自己的实际情况，使我更加清醒的认识了自己，认识了当今社会对人才方面的需求，明确了自己的发展方向，让我对今后的学习、目标有了更加准确的定位，相信我们会通过自己的努力，用自己的汗水，奋发向上，拥抱自己美好的明天，创造出属于自己的辉煌！6指导老师意见专心-专注-专业