当前移动通信技术的应用背景和该领域的研究现状

（一部分）当前移动通信技术的应用背景和该领域的研究现状第一代移动通信系统(AMPS、TACS等)规模商业应用是在80年代初，大约有10年多的巿场寿命；而在第一代移动通信推向巿场的时候，第二代移动通信的研究就已经开始了，特别是，当第二代移动通信还未推向商用时，第三代移动通信的标准化研究就启动了(1987年)。历史经验说明，一个技术标准产生之后（甚至在它商用之前），其技术的缺陷或局限就已经表露出来；而当该技术应用在巿场上走向顶峰时，它刺激出来的巿场需求正在超越其业务供给能力，新一代技术就应运而生了。第一代(80年代初－90年代末)是如此，第二代(90年代初、中期－2000年代初、中期)也是如此，第三代(2000年代初、中期－2010年代初期)也将必然如此。更何况随着电子信息技术的飞速发展，一代技术的巿场寿命越来越短，这是历史发展的逻辑。所以，在当前第三代系统的标准化即将完成，应用系统即将推出的时候，新一代（第四代）移动通信系统的研究已是刻不容缓。事实上，国际电信联盟(ITU)早在1999年9月即把“第三代之后”的移动通信系统下的标准化问题提上了日程。移动业务的发展和迅速普及，将很快显现频谱的贫乏，不仅第二代系统频段已经饱和，就是第三代系统的频段也将很快不敷使用。所以，第四代移动通信系统将是建立在新的频段（比如5-8GHz乃至更高）上的无线通信系统，因而将以新的射频技术为支撑并充分利用其频谱资源。与高频段传播相关联的问题，如有效利用功率、有效利用天线增益、合理进行小区布局等以抵消高传输损耗、低绕射能力等负面效应。多媒体业务的发展及其对话音业务的超越，将使得以话音业务为基本业务的移动通信系统（包括第三代系统），变得力不从心。比如第三代系统虽能支持2Mbps的数据传输速率，却仅只在静止的小范围(如室内)且以降低用户容量为代价；况且即使2Mbps的速率比起日新月异的因特网传输速度来，也将显得难以忍受。所以，基于分组数据的高速率传输(10Mbps以上)将是第四代系统的主要标志，为此需克服在无线信道中影响可靠的宽带传输的一系列问题，引入新的自适应多址和信道编码技术，如基于突发(burst-by-burst)的自适应TDMA/CDMA/OFDM以及编码、交织技术等。由于以IMT-2000为代表的第三代移动通信在事实上终未能实现全球统一技术标准的目标，比如现在作为第三代系统无线传输技术标准“家庭”(RTTFamily)成员的技术即有五类之多：(1)IMT-2000CDMADS(WCDMA)；(2)IMT-2000CDMAMC(CDMA2000)；(3)IMF2000CDMATDD(我国电信科学技术研究院建议的TD-SCDM即属此类)；(4)IMT-2000TDMASC(TDD方式)；(5)IMT-2000FDMA/TDMA(DECT)。另外，IMT2000的空间(卫星)部分远未能如愿。所以，第四代移动通信系统应该成为真正的“全球一统”（包括卫星部分）的系统。为此，需研究如何对主要技术的兼容/演进技术与策略、研究“天－地”一体化，研究基于软件无线电的多制式的终端与基站系统。由于新的网络和传输技术的发展，已有移动通信系统对网络资源和无线资源(RadioResources，不仅是频谱资源还有功率、时间、码道、波束/天线增益)等的利用远不能满足需要，特别是随着无线－有线网络一体化的趋势发展，第四代移动信系统将是基于全新网络体制的系统，或者说其无线部分将是对新网络(智能的、支持多业务的、可进行移动管理)的“无线接入”。因而其技术将主要是(1)新型智能网络和(2)高效的无线接入技术。“自适应”和智能化将是新一代技术的突出特征。随着多种无线技术的数字化，如数字音频和数字视频技术等，各种数字无线技术将走向融融合。因而下一代的移动通信系统将不是单纯的(传统意义上)的“通信”系统，而是融合了数字通信、数字音/视频接收(点播)/和因特网接入的崭新的系统。（三部分）本论文主要针对移动数据通信核心技术的发展进行阐述，并对以下数据通信技术包括3G通信技术，EVDO通信技术，HSUPA通信技术，HSDPA通信技术，LTE通信技术等各种前沿通信技术的基本原理进行详细研究说明。