2022年移动通信技术发展及展望 .pdf

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1、移动通信技术发展及展望Mobile communication technology development and prospects 电子通信与物理学院专业、班级：通信14-1 报告人：杜超论文结题时间：2014.1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 23 页 - - - - - - - - - 摘要： 在过去的 10 年中，世界电信发生了巨大的变化，移动通信特别是蜂窝小区的迅速发展， 使用户彻底摆脱终端设备的束缚、实现完整的个人移动性、 可靠的传输手段

2、和接续方式。进入21世纪，移动通信将逐渐演变成社会发展和进步的必不可少的工具。移动通信技术日新月异, 先后经历了第一代、第二代移动通信技术的兴起与淘汰 , 完成了第三代移动通信技术的快速覆盖与普及, 目前正在进行第四代移动通信技术的尝试与推广, 以及第五代移动通信技术的研究与探索。相信在越来越先进的科学技术的强有力支持下, 以及未来移动数据通信与多媒体业务需求发展的需求下 , 第四代移动通信技术会给人们带来更加美好的未来。关键词： 移动通信 ; 发展历程 ; 发展趋势Abstract:I n the past ten years, great changes have taken place

3、in the world telecom, mobile communications, especially the rapid development of the cell, the user completely get rid of the bondage of terminal equipment, to achieve a complete personal mobility, reliable transmission means and ways. Entering the 21st century, mobile communication will gradually e

4、volve into the tools of social development and progress. Mobile communication technology, has experienced the rise of the first generation and second generation of mobile communication technology and eliminated, completed the rapid coverage and popularity of the third generation mobile communication

5、 technology, is currently in the fourth generation mobile communication technology to try and promotion, as well as the fifth generation of mobile communication technology research and exploration. Believe that there are more and more advanced under the strong support of science and technology, and

6、the future development of mobile data communication and multimedia business requirements, under the requirements of the fourth generation mobile communication technology will bring people a better future. Key words: Mobile communication; The development course; The development trend 名师资料总结 - - -精品资料

7、欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 23 页 - - - - - - - - - 目录摘要关键词一、 第一代移动通信技术.1二、第二代移动通信技术.1 三、 第三代移动通信技术.2四、 第四代移动通信技术.3 1. 简介.32. 核心技术.43. 网络结构.74.4G 特点.75.4G 标准.9五、 未来展望第五代移动通信技术.161. 发展现状.162. 最新研究成果.17六、 结束语.19参考文献名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

8、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 4 - 一、第一代移动通信技术第一代移动通信技术 （1G）是指最初的模拟、 仅限语音的蜂窝电话标准，制定于上世纪80 年代。 Nordic 移动电话（ NMT）就是这样一种标准，应用于Nordic 国家、东欧以及俄罗斯。其它还包括美国的高级移动电话系统（ AMPS ） ，英国的总访问通信系统（ TACS ）以及日本的 JTAGS ， 西德的 C-Netz， 法国的 Radiocom 2000和意大利的 RTMI。模拟蜂窝服务在许多地方正被逐步淘汰。第一代移动通信主要

9、采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制， 不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统。 第一代移动通信有多种制式， 我国主要采用的是TACS 。第一代移动通信有很多不足之处，如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。二、第二代移动通信技术第二代移动通信系统 (2G)起源于 90 年代初期。欧洲电信标准协会在 1996 年提出了 GSMPhase2+ ，目的在于扩展和改进GSMPhase1及 Phase2中原定的业务和性能。 它主要包括 CMAEL( 客户化应用移动网络增强逻辑 )，S0(支持最佳路由

10、 )、立即计费， GSM9001800 双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 5 - 使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使GSM 系统的容量提近一倍。在GSMPhase2+ 阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM 系统容量不足的缺陷；自适应语音编码

11、(AMR)技术的应用， 极大提高了系统通话质量；GPRs EDGE技术的引入， 使 GSM与计算机通信 Internet 有机相结合， 数据传送速率可达 115384kbits，从而使 GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭， 语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低， 无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。三、第三代移动通信技术第三代移动通信技术(3G)，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及数据信息， 速率一般在几百 kbps以上。 3G 是指将

12、无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，目前3G 存在3 种标准： CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA 。3G 下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s（一说 2.8Mbit/s） ，上行速度峰值也可达384kbit/s。不可能像网上说的每秒2G，当然，下载一部电影也不可能瞬间完成。中国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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

13、- 第 5 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 6 - 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。已有 538 个 WCDMA运营商在 246个国家和地区开通了WCDMA网络，3G商用市场份额超过80%，而 WCDMA向下兼容的 GSM网络已覆盖

14、184 个国家，遍布全球， WCDMA用户数已超过 6 亿。四、第四代移动通信技术1、简介第四代移动通信技术（4G）该技术包括TD-LTE和 FDD-LTE 两种制式（严格意义上来讲， LTE只是 3.9G，尽管被宣传为 4G无线标准，但它其实并未被 3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标准 IMT-Advanced，因此在严格意义上其还未达到4G的标准。只有升级版的 LTE Advanced 才满足国际电信联盟对4G的要求） 。4G是集3G 与 WLAN 于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。 4G能够以 100Mbps以上的速度下载，比目前的家用宽带 ADSL

15、（4 兆）快 25 倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 7 - 2、核心技术2.1 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，

16、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。2.2 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

17、集接收技术等，从而在低Eb/N0 条件下保证系统足够的性能。2.3 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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -

18、 - - - 第 7 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 8 - 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。2.4 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。2.5MIMO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

19、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。2.6 软件无线电技术软件无线电是将标准化、 模块化的硬件

20、功能单元经过一个通用硬名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 9 - 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。

21、 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 。2.7 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

22、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。2.8 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，这就是多址干扰名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 10 - 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

23、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。3、网络结构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，

24、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。4、4G特点4.1 通信速度快名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 11 - 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

25、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 ；第三代移动通信系统数据传输速率可达到2Mbps ；而第四代移动通信系统传输速率可达到20Mbps ，甚至最高可以达到高达 100Mbps ，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 , 第三代手机传输速度的50 倍。4.2 网络频谱宽要想使 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

26、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-CDMA3G网络的 20 倍。4.3 智能性能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、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

27、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 12 - 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。 LG G3支持双卡，支持 2014 年的主流 4G ，并内置可拆卸式 3000 毫安时电池。4.4 兼容性好要使 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，

28、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。4.5 频率效率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。5、4G标准5.1 LTE LTE (Long Term Evolution，长期演进 ) 项目是 3G

29、的演进，它改进名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 13 - 并增强了 3G的空中接入技术，采用OFDM 和 MIMO 作为其无线网络演进的唯一标准。根据 4G牌照发布的规定，国内三家运营商中国移动、中国电信和中国联通，都拿到了TD-LTE制式的 4G牌照。主要特点是在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s 的峰值速率，相对于3G网络大大的提高了小区的容量，同时将网络延迟大大降

30、低：内部单向传输时延低于5ms ，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms ，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms 。并且这一标准也是3GPP长期演进 (LTE) 项目，是近两年来 3GPP 启动的最大的新技术研发项目， 其演进的历史如下：GSM-GPRS-EDGE-WCDMA-HSDPA/HSUPA-HSDPA+/HSUPA+-FDD-LTE长期演进GSM ：9K -GPRS:42K- EDGE:172K -WCDMA：364k -HSDPA/HSUPA:14.4M -HSDPA+/HSUPA+:42M -FDD-LTE:300M 由于 WCDMA网络的升级版HSPA 和 H

31、SPA+ 均能够演化到FDD-LTE这一状态，所以这一 4G标准获得了最大的支持， 也将是未来 4G标准的主流。TD-LTE与 TD-SCDMA 实际上没有关系不能直接向TD-LTE演进。该网络提供媲美固定宽带的网速和移动网络的切换速度，网络浏览速度大大提升。5.2 LTE-Advanced LTE-Advanced：从字面上看， LTE-Advanced 就是 LTE 技术的升级版，那么为何两种标准都能够成为4G标准呢？ LTE-Advanced的正式名称为 Further Advancements for E-UTRA，它满足 ITU-R的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -

32、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 14 - IMT-Advanced 技术征集的需求，是3GPP形成欧洲 IMT-Advanced 技术提案的一个重要来源。 LTE-Advanced是 一个后向兼容的技术，完全兼容 LTE ， 是演进而不是革命， 相当于 HSPA 和 WCDMA这样的关系。LTE-Advanced的相关特性如下：带宽：100MHz 峰值速率：下行 1Gbps ，上行 500Mbps 峰值频谱效率：下行30bps/Hz，上行 15bps/H

33、z 针对室内环境进行优化有效支持新频段和大带宽应用峰值速率大幅提高，频谱效率有限的改进如 果 严 格 的 讲 ， LTE 作 为3.9G 移 动互 联 网 技 术 ， 那 么LTE-Advanced作为 4G标准更加确切一些。 LTE-Advanced的入围，包含 TDD和 FDD两种制式，其中 TD-SCDMA 将能够进化到 TDD制式，而WCDMA网络能够进化到FDD制式。移动主导的TD-SCDMA 网络期望能够 直接绕过 HSPA+ 网络而直接进入到LTE 。5.3WiMax WiMax ： WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave

34、Access) ， 即全球微波互联接入，WiMAX 的另一个名字是 IEEE 802.16。WiMAX 的技术起点较高， WiMax所能提供的最高接入速度是70M ，这个速度是 3G所能提供的宽带速度的30 倍。对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步。WiMAX 逐步实现宽带业务的移动化，而3G则实现移动业务的宽带化，两种网络的融合名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 15 - 程度会越来越高，这也是未来移动世

35、界和固定网络的融合趋势。802.16 工作的频段采用的是无需授权频段， 范围在 2GHz至 66GHz之间，而 802.16a 则是一种采用 2G至 11GHz无需授权频段的宽带无线接入系统，其频道带宽可根据需求在1.5M至 20MHz 范围进行调整，具有更好高速移动下无缝切换的IEEE 802.16m 的技术正在研发。因此，802.16 所使用的频谱可能比其它任何无线技术更丰富，WiMax具有以下优点：(1) 对于已知的干扰，窄的信道带宽有利于避开干扰，而且有利于节省频谱资源。(2) 灵活的带宽调整能力，有利于运营商或用户协调频谱资源。(3)WiMax 所能实现的 50 公里的无线信号传输距

36、离是无线局域网所不能比拟的， 网络覆盖面积是 3G发射塔的 10 倍，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，能够使无线网络的覆盖面积大大提升。不过 WiMax网络在网络覆盖面积和网络的带宽上优势巨大，但是其移动性却有着先天的缺陷， 无法满足高速 (50km/h)下的网络的无缝链接，从这个意义上讲，WiMax还无法达到 3G网络的水平，严格地说并不能算作移动通信技术，而仅仅是无线局域网的技术。但是 WiMax的希望在于 IEEE 802.11m 技术上，将能够有效的解决这些问题，也正是因为有中国移动、英特尔、Sprint各大厂商的积极参与， WiMax成为呼声仅次于LTE 的 4G网络手机。关于IE

37、EE 802.16m这一技术，我们将留在最后作详细的阐述。Wimax当前全球使用用户大约800 万，其中 60% 在美国。 Wimax名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 16 - 其实是最早的 4G通信标准，大约出现于2000 年。5.4Wireless MAN WirelessMAN-Advanced：WirelessMAN- Advanced事实上就是WiMax的升级版，即 IEEE 802.16m标准，

38、802.16 系列标准在 IEEE正式称为 WirelessMAN ， 而 WirelessMAN-Advanced即为 IEEE 802.16m。其中，802.16m最高可以提供 1Gbps无线传输速率，还将兼容未来的4G无线网络。 802.16m 可在“漫游”模式或高效率/ 强信号模式下提供 1Gbps的下行速率。该标准还支持“高移动”模式， 能够提供 1Gbps速率。WirelessMAN-Advanced 有 5 种网络数据规格，其中极低速率为16kbps， 低数率数据及低速多媒体为144kbps， 中速多媒体为 2Mbps ，高速多媒体为 30Mbps超高速多媒体则达到了30Mbps

39、-1Gbps 。但是该标准可能会被率先被军方所采用，IEEE方面表示军方的介入将能够促使WirelessMAN-Advanced 更快的成熟和完善，而且军方的今天就是民用的明天。不论怎样，WirelessMAN- Advanced 得到ITU 的认可并成为 4G标准的可能性极大。5.5 国际标准2012 年 1 月 18 日下午 5 时，国际电信联盟在2012 年无线电通信 全 会 全 体 会 议 上 ， 正 式 审 议 通 过 将LTE-Advanced 和WirelessMAN-Advanced(802.16m) 技术规范确立为IMT-Advanced(俗称 “4G ”)国 际 标 准 ，

40、 中 国 主 导 制 定 的TD-LTE-Advanced 和FDD-LTE-Advance同时并列成为 4G国际标准。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 17 - 4G国际标准工作历时三年。从2009 年初开始， ITU 在全世界范围内征集 IMT-Advanced候选技术。 2009年 10 月，ITU 共计征集到了六个候选技术，分别来自北美标准化组织IEEE的 802.16m、 日本 3GPP的 FDD

41、-LTE-Advance 、 韩国 （基于 802.16m） 和中国 （TD-LTE-Advanced ） 、欧洲标准化组织 3GPP （FDD-LTE-Advance ） 。4G国际标准公布有两项标准分别是LTE-Advance和 IEEE，一类是 LTE-Advance的 FDD 部分和中国提交的TD-LTE-Advanced的 TDD 部分，总基于 3GPP 的 LTE-Advance。另外一类是基于IEEE 802.16m的技术。ITU 在收到候选技术以后，组织世界各国和国际组织进行了技术评估。在 2010 年 10 月份，在中国重庆， ITU-R 下属的 WP5D 工作组最终确定了I

42、MT-Advanced 的两大关键技术，即LTE-Advanced 和802.16m。中国提交的候选技术作为LTE-Advanced的一个组成部分，也包含在其中。在确定了关键技术以后，WP5D工作组继续完成了电联建议的编写工作，以及各个标准化组织的确认工作。此后WP5D 将文件提交上一级机构审核，SG5审核通过以后，再提交给全会讨论通过。在此次会议上， TD-LTE正式被确定为 4G国际标准，也标志着中国在移动通信标准制定领域再次走到了世界前列，为TD-LTE产业的后续发展及国际化提供了重要基础。日本软银、沙特阿拉伯STC 、mobily 、巴西 sky Brazil、波兰Aero2 等众多国

43、际运营商已经开始商用或者预商用TD-LTE 网络。印名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 18 - 度 Augere 预计 2012年2月开始预商用。审议通过后，将有利于 TD-LTE技术进一步在全球推广。 同时，国际主流的电信设备制造商基本全部支持 TD-LTE ，而在芯片领域， TD-LTE已吸引 17 家厂商加入，其中不乏高通等国际芯片市场的领导者。5.6 速率对比无 线 蜂 窝 技 术 ： CDMA20

44、00 1x/EVDo;GSM EDGE;TD-SCDMA HSPA;WCDMA HSPA;TD-LTE;FDD-LTE 4G网络的下行速率能达到100Mbps 150Mbps ，比 3G快 20 倍30 倍，上传的速度也能达到20Mbps 40Mbps 。这种速率能满足几乎所有用户对于无线服务的要求。有人曾这样比较3G和 4G的网速，3G的网速相当于“高速公路”，4G的网速相当于“磁悬浮”。多模多频芯片支持 LTE/3G多模多频是 LTE终端的明确发展方向，也是国内运营商的发展思路。目前国内某些运营商已经公开表示将建设TDD/FDD融合组网，这对多模多频也提出了很高要求。14 中国移动也多次强

45、调， TDD/FDD 混合组网、支持5 模 10 频、5 模 12 频及 Band 41是中国移动发展 LTE智能终端的重点。 15 关于多模多频，业界普遍认为频段不统一是当今全球LTE终端设计的最大障碍当前，全球2G 、3G 和 4G LTE网络频段的多样性对移动终端开发构成了挑战。 全球 2G和 3G技术各采用 4 到 5 个不同的频段，加上 4G LTE， 网络频段的总量将近40 个。要支持多模多频，首先就需要终端集成能同时支持多种制式和频段的芯片。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

46、- - - - 第 18 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 19 - 5.7 芯片标准从 4G芯片的发展来看， 4G芯片应该具备高度集成、多模多频、强大的数据与多媒体处理能力。 全球 4G手机大多数采用高通的芯片。博通、 Marvell 、英特尔、联发科、联芯科技、创毅视讯、展迅、海思等芯片厂商也有4G基带芯片产品推出，主要运用于MIFI、CPE等数据终端中。在 2013 年 8 月初最新公布的中国移动2013 年度 TD-LTE终端采购的芯片使用上，采用高通芯片的比例超过60% ，甚至有的预期称可能会占到中国移动2013年所有采购的 4G终端产品的 70% 左右。高通

47、的 LTE芯片强调高集成度和多模多频支持， 高通所有 LTE芯片组均同时支持 LTETDD 和 LTE FDD ，而在 LTE/3G多模方面，以第三代调制解调器Gobi MDM9x25为例，支持 LTERel10、HSPA+ Rel10 、1x/DO、TD-SCDMA、GSM/EDGE；此外强调“高集成”和“单芯片”的骁龙 800系列处理器也集成了Gobi 9x25 调制解调方案。而目前有超过 150 款采用高通第三代调制解调方案的智能终端正在研发中。此外，2013 年年初推出的RF360前端解决方案还首次实现单个终端支持所有LTE 制式和频段的设计，支持七种网络制式(FDD 、TD-LTE

48、、WCDMA、EV-DO 、CDMA1x 、TD-SCDMA 和 GSM/EDGE)。五、未来展望第五代移动通信技术1. 发展现状名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 20 - 第五代移动通信技术（ 5G） 。也是 4G之后的延伸，目前正在研究中。目前还没有任何电信公司或标准订定组织（像3GPP 、WiMAX 论坛及 ITU-R）的公开规格或官方文件有提到5G 。第五代移动通信技术，2014 年还没有一个具体标

49、准。不过在有消息报道韩国成功研发第五代移动通信技术，手机在利用该技术后无线下载速度可以达到每秒10G 。这一新的通信技术名为“流浪本地无线接入”（外语： NOmadic Local Area wireless access、外语缩写：NOLA ） 。而作为全球最大的电信设备商华为日前已正式宣布，其目前已经在包括加拿大、英国等地为5G投入 200 多位研发人员，并将在未来5 年内为此继续投资6 亿美元。2. 最新研究进展2.1 三星三星电子计划以2020 年实现该技术的商用化为目标，全面研发5G 移动通信核心技术。随着三星电子研发出这一技术，世界各国的第五代移动通信技术的研究将更加活跃，其国际标

50、准的出台和商用化也将提速。据悉，韩国电子通信研究院的专家称，NoLA可作为铺设 5G网络的基础技术。使用NoLA技术下载一部 DVD格式标准电影只需要几秒时间。目前世界上最快的无线通讯技术是由三星公司研发的，使用三星的这一技术可实现每秒1G的下载速度。韩国电子通信研究院院长称：“我们一直在同其他国家争夺第一个4G标准，现在我们成功研名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 21 - 发出了无线传输速度达3.7G 每