发信人: ydc (高个子,大胖子), 信区: CRC
标  题: 下一代移动通信
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年12月20日18:50:44 星期三), 站内信件

--由ITU（国际电信联盟）提出的第三代移动通信--IMT2000即将进入全球市场。
IMT2000采用宽带扩频技术以及其它先进的技术，它不仅可提供高质量的无线话音
业务，而且还可以提供高达2Mb／s的数据通信。但是，随着对无线通信的服务质量
、容量、功能等需求的不断增加，IMT2000将不会是满足所有这些需求的最终解决
方案。因此，从现在开始就必需考虑"下一代"的移动通信。本文拟讨论下一代移动
通信的需求，提出相应解决方案的基本概念建议，"下一代"移动通信的网络结构是
由软件无线电演进的。

一、概  述

--目前，人们都从不同的角度谈论一下代移动通信，但是大多数人讨论的都是由
ITU定义的第三代移动通信，即IMT2000。毫无疑问，IMT2000可以支持高质量的无
线话音业务，以及高达2Mb／s的数据通信，以满足当前要求。但是，随着人们对无
线通信的服务质量、容量、功能等需求的不断增加，IMT2000将不会成为满足所有
这些要求的最终解决方案。因此从现在开始就必需考虑"下一代"的移动通信。本文
提出的"下一代"移动通信的概念不属于IMT2000，它超出了IMT2000的范围，也可称
之为"第四代"移动通信，但这里不这样命名。本文将讨论"下一代"移动通信的需求
及我们的观点。

二、"下一代"移动通信的需求

--1.从历史观点看"下一代"移动通信的需求

--移动通信的发展已经经历了三代。第一代（如AMPS、TACS、NTM等）约始于70年
代后期，并于70年代中期及后期迅速发展。当第二代开始发展后（如GSM于1982年
开始，1990年完成技术标准），从90年代初开始就逐步替代了第一代（如GSM、
DAMPS、PDC、IS-95等）。目前第二代移动通信系统，尤其是GSM系统及其演变的
GSM1800、GPRS等系统仍然在快速地增长，甚至在GSM发达的地区（如欧洲），
1998年的年增长率仍然超过50％。第三代移动通信于1985年提出，当时第一代正在
快速增长，第二代尚未完成标准，目前第三代移动通信--IMT2000正完成其传输技
术标准，并将于5年内进入市场。事实上，"下一代"移动通信的研究开始于1996年
，看来，目前正是考虑这一问题的时候了。

--2.从技术观点看"下一代"移动通信的需求

--TACS系统比AMPS系统晚几年开发，但由于它仍然是模拟语音系统因而不能认为是
新一代。第二代的特点是采用数字技术的数字化系统，它不仅支持大容量的话音系
统，还支持窄带数据通信（如短消息）。

--第三代也是数字系统，具有下述三个特点。

--（1）支持高达2Mb／s速率的现代数据通信的宽带技术。

--（2）把卫星通信与陆地移动通信综合在一起，以便实现用一个系统覆盖全球。


--（3）统一全球标准，以便全球可以漫游。

--看来IMT2000在第一阶段只能实现上述第一点的目标，纵观未来通信的趋势如下
所述。

--（1）用目前己达400Gb／s的高速光纤传输支持传输频带的宽带化，这样将需要
相应地提高移动接入速率。由IMT2000提供的384kb／s或2Mb／s可满足当前通信的
需求，但却不能适应多媒体时代对宽带数据通信的需求。

--（2）提供多种业务及客户化的服务，即系统必需足够的灵活，以便最佳地提供
从窄带语音（约几kb／s）到宽带多媒体Internet浏览器几十Mb／s的可变数据流。


--（3）在第三代核心网络演进的基础上把移动网络融合到固定网络中。



--第三代移动网络的结构如图1所示。新开发的智能固定网络将可支持像HLR／VLR
的移动业务管理。这样就不需要将独立的移动网络与固定网络互连，而由一个综合
网络来支持包括移动业务在内的各种业务，如图2所示。移动通信将成为接入网络
上的一种无线接入通信。



--3.从市场或用户观点看"下一代"移动通信的需求

--首先，用户需要更多的服务，尤其是Internet相关业务。目前，全球最大和最丰
富的信息内容资源是Internet。随着Internet具有更多的数据信息，以及更多的人
们使用它（预计到2005年全球有5.4亿用户），将会对移动Web浏览、移动商务、文
件传递、E-mail（电子邮件）、公司和数据库访问等的移动／无线Internet接入提
出更多的需求。为了支持这些无线／移动IP业务，将是下一代移动通信的重要使命
。

--其次，用户主要对不同格式的访问信息能力的增加有兴趣。大多数人对专用的数
据通信不感
兴趣，而关注于数据与语音在一起。这就意味着，下一代移动通信必需采用更有效
的技术去处理及时的、变化的多速率接入，并协助用户使用其手机可具有虚拟办公
室／家庭的环境。同时，下一代移动通信应允许更多的人们获得宽带业务，而不是
如第三代移动通信那样，大量容量被宽带业务"吃掉"。这就是说，下一代移动通信
必需具有广阔的频谱，该频谱可以是宏或微米波频段。

--此外，用户对业务的价格是非常敏感的。这就要求下一代移动通信系统能以最好
的效率优化
性能，以降低成本。"下一代"全球移动通信的国际标准也非常重要，这样才可能不
仅减少大量生产的成本，而且可以降低漫游等运行费用。

三、"下一代"移动通信的建议方案

--如图2所示，核心网络不是专门用作移动通信，而是作为一种统一的网络，支持
有线及无线
的接入，它就像具有移动管理功能的固定网络，其接入点可以是有线或无线。无线
接入点可以是蜂窝系统的基站、WLAN（无线局域网）或寻呼机站等。不论何种接入
方式，均具有统一的信令结构。信息的格式可以是ATM信元或IP分组（或包）。这
里需要指出的是，无线用户可在不同点接入，以及在通信时可以改变接入点。这样
核心网络必须能登记用户的位置，核查用户身份的鉴别以及在通信中的切换等。



--为完成实现这种类型的网络，以提供高效的灵活的多媒体业务，将采用软件无线
电技术。图
3所示为软件无线电的系统结构。图中ADC靠近RF远端放置，DSP与具有高度灵活性
的数据总线连接。每个DSP的功能可由软件定义和重新定义。

--此外，如图4所示，总线可扩展成本地网。



--显然，LAN必须是宽带，必确保快速传输，防止信号延迟。如果LAN由WAN（广域
网）代替，
将有更多的RF前端连接到WAN，从而形成通信网络，该网络可被称为，"虚拟无线网
络"。在该网
络，RF模块、信道分隔、信道处理、基站处理、信道资源配置等具有固定的逻辑关
系。但这些模
块并不具有固定的物理位置，其容量也可动态地配置。这种系统原理可用于"下一
代"移动通信，它具有下述许多优点。

--（1）优良的网络拓扑灵活性。

--（2）优良的扩展能力。用增加RF来扩展无线覆盖，用增加更多的信道／基站处
理单元来扩
充容量，等等。

--（3）优良的系统升级能力。每个模块可以独立地升级。

--（4）优良的切换处理。切换无需高层处理，仅在天线间进行。

--（5）优良的处理无线信号能力。容易实施宏分集技术，以防止无线衰落。

--（6）优良的提供新业务的能力，只需在接入点加入业务。

四、小  结

--随着第三代移动通信的来临，目前正是研究下一代移动通信，以提供更有效的多
种业务。
它将可以和有线接入相比拟的速率支持宽带Internet接入。一种基于软件无线电的
"虚拟无
线网络"即将推出。当然，上述的虚拟无线网络，离实现与完成尚有相当距离，需
要做以下一些
研究工作，如研究现有移动通信协议性能在虚拟无线网络中的情况，并开发制订出
合适的协
议；研究配置无线资源的最佳方法，定向分配（在使用小型、灵巧的天线时），功
率控制，天线
分集，处理增益等一起考虑。研究确保有效和无缝切换的最佳方法。研究WAN网络
性能的系统
要求。研究较高频段的新RF前端技术；研究多模（方式）接入的可能性。

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