未来无线通信技术论文

未来无线通信技术论文（精选8篇）

未来无线通信技术论文 篇1

本次课主要介绍了无线移动通信标准演进路线、无线移动通信业务发展的愿景和无线移动通信技术发展的挑战等三方面的内容。

一、无线移动通信标准演进路线

无线移动通信标准演进经过了1G/2G/3G/4G的发展过程，应用最广泛的GSM网络经历了“GSM→GPRS→EDGE→WCDMA→HSPA→HSPA+→LTE→LTE-A”的演进过程。

1G是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、安全性差、没有加密和速度低，传输速率约2.4 kbit/s。2G基于数字传输，发展经历了GPRS和EDGE阶段。它使用900 MHz和1800 MHz两个频带，典型传输速率GSM约9.6Kbps，GPRS约171.2Kbps。3G于1985年提出，1996年更名为IMT-2000，主要体制有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA。主要特点是无缝全球漫游、高速率、高频谱利用率、高服务质量、低成本和高保密性。LTE是3G的演进，是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准，它改进并增强了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。LTE-A是LTE技术的后续演进。

二、无线移动通信业务发展的愿景

1、移动通信业务的发展

移动通信业务已经全面普及，成为第一大通信手段。非话音业务，如图像、数据业务需求日益增加，对数据传输速率提出了更高的要求。2010年后数据速率会达到10～100Mbps，甚至1000Mbps，2020年后数据速率将会达到1Gbps ～100Gbps。移动视频与图像业务为无线通信技术发展带来新的机遇与挑战；视频成为无线移动通信技术与产业的主要推动力。

移动通信业务的不断发展对未来移动通信系统提出了更高的要求：更大传输频宽、更高储存容量、更高相容性、不同系统的无缝连接、高度智能化网络系统、整合性的便利服务等。

2、自主通信业务

自主通信业务是下一个20年的追求，即在需要的时间、需要的地点、提供所需要的信息服务，也就是自组织通信服务。自主通信业务的特点是：通过传感器收集信息，通过上下文分析，判断用户意图；根据用户意图、用户位置情况和自然环境状况，自动触发各类关联业务；通过合适的执行器在用户没有预知时提供给用户服务。

构建自主通信的要素主要包括：（1）传感器网络功能：延伸人类感官的感知度、感知范围、感知时间、感知地点，可以突破人类感观瓶颈；（2）执行器网络功能：将服务转换成为人类最适宜接受的形式提供给用户，如听觉、视觉、触觉等；（3）海量信息内容处理：完成基于上下文的信息处理；（4）海量信息传输的通信网。

三、无线移动通信技术面临的挑战

1、无线传输技术发展的新趋势

未来无线移动通信应实现面向人的覆盖、面向物的覆盖和面向服务的覆盖，满足个人通信、泛在通信和自主通信的需求。节点间互操作技术成为新热点，包括认知无线电、网络编码、协作传输、中继与多跳、多域协同通信等新技术。

移动通信新技术引入方式发生转变：（1）普适应用技术，如OFDM、TDMA、FDMA、QPSK等；（2）概率应用技术，如AMC、智能天线、MIMO、16QAM，64QAM，256QAM等。

2、无线传输技术发展的新视角

（1）绿色无线通信。通信能耗受到广泛关注，绿色无线通信将成为未来无线通信系统设计的新理念。无线通信系统是一个结合了功率、带宽、时延、频谱效率和有机整体，因此绿色无线通途就是运用各种技术，实现频率效率和能量效率、布网效率和能量效率、带宽和功率、时延和功率之间的最佳平衡，达到节能的目的。

未来无线通信技术论文 篇2

无线通信技术随着时代发展需要而得到了持续的发展进步, 在这个信息化步伐不断加快的时代, 人们的生产生活都受到了越来越多有关无线通信技术的影响。而从无线通信的产生到现在的发展盛况, 其实经历了很长的一段时间, 现在取得的成就离不开这一行业的技术人员付出的巨大的努力。

自无线通信技术的产生到现在的蓬勃发展可将其发展历程分为五个阶段:

(1) 第一阶段:20世纪20年代初~50年代初, 无线通信设备只在航海船舰和军需用品中得到较广泛的应用, 当时采用的还是短波频和电子管技术, 传输速率还很慢, 传输效果不好, 传输受到客观条件的制约, 传输质量容易受各种环境因素的影响, 直到在这个阶段尾端才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统—MTS。

(2) 第二阶段:20世纪50年代~60年代, 在这个时期无线通信技术的频段已经扩展到UHF450MHZ, 半导体设备器件技术已经开始逐渐成熟, 并解决了很多之前的技术难题。

(3) 第三阶段:20世纪70年代初~80年代初, 这个时期频段已经扩展到了800MHZ, 第一代移动通信系统已经产生了, 并迅速打入了市场。

(4) 第四年代:20世纪80年代~90年代数字技术的成功应用对无线通信的发展也有很大的影响, 以GSM为代表的第二代蜂窝移动通信系统和以数字音频广播/数字视频广播DAB/DVB为标志的数字广播系统相继涌现。

(5) 第五阶段:20世纪90年代, 无线通信技术取得技术性的突破, 多媒体业务和用户需求也日益拓展, 第三代移动通信 (3G) 开始兴起。

(6) 如今, 4G技术不断成熟, 无线通信技术也得到很大的进步。

2 无线通信技术的特点

2.1 无线通信技术之间的互补性日益明显

传统意义上来说, 在不同的通信领域内, 所应用的无线通信技术也不尽相同, 在一种场所或地域所适用的无线通信技术, 可能在另一种场所或地域的使用效果就不尽如人意了。从当前无线通信技术的发展趋势来看, 随着技术的革新和突破, 各种无线通信技术之间也在取长补短, 实现优势互补。

2.2 通信技术的地域差异性明显

通信技术的发展受到各种各样的因素的影响, 地区间的科学技术的差异和用户地域分布的不平衡等多重因素共同作用于不同地区的通信技术差异。不同国家和地区间存在着发展不平衡的现象, 并且发展差距也在日益拉大。

2.3 宽带化成为了无线通信技术的重要发展方向

随着无线通信技术的不断革新和突破, 宽带无线通信技术热点也在不断创新, 技术员在这方面的研究不断深入, 无线通信技术应用也越来越广泛。

2.4 国家对无线通信行业实行大力扶持

科技对政治经济有着重大的反作用, 无线通信领域是众多科技行业中的关键领域, 为了增强我的综合国力, 提高国家的软实力, 贯彻科教兴国的战略, 我国当前也越来越重视无线通信这一关键科技领域的发展, 并在这一行业中投入了大量的人力、物力、财力。近几十年来, 我国已在无线通信领域取得了较大的技术突破, 这一行业也呈现着良好的发展态势, 但是与其他发达国家相比仍存在不可忽视的差距, 所以, 我们也应该敢于迎接挑战, 发展技术, 致力于缩小与其他国家的差距。

3 现代无线通信技术的种类

在当今信息时代, 各行各业的信息革命如大潮涌起, 发展势头强劲, 竞争也日趋激烈, 无线通信行业也不例外。随着无线通信技术的不断革新和突破, 现代无线通信技术在获得新的发展机遇的同时, 也在面临着新的发展挑战。为了符合时代发展需要, 迎合客户新的消费需求, 提供更高质量的通信服务, 这个领域的技术人员也在不断努力, 现代无线通信技术也在不断进步和完善.从当前来看, 无线通信技术主要有以下几种:

(1) 根据传输的距离为依据进行:无线通信技术主要分为以下四种技术, 无线个域网、无线局域网、无线城预网和无线广域网, 其中UWBW、LAN是短距离的无线通信技术接入的主要代表, 而广为人知的GPRS、GSM、4G是长距离的无线通信技术接入的主要代表。

(2) 根据无线通信技术的移动性为依据进行划分, 无线通信技术的移动接入可以划分为固定接入与移动接入, 其中, 移动无线通信技术的接入主要由WPAN、WWAN、WIMAX组成, 而固定无线通信技术的接入主要由LMDS、MMDS组成, 而且在宽带上可分为宽带的无线接入与窄带的无线接入。

4 无线通信技术的未来发展趋势

4.1 无线通信技术趋于融合

从传统意义上的不同领域场所的各种无线通信技术具有差异到如今的各种无线通信技术之间通过技术的交流, 实现优势互补, 各种无线通信技术所适用的方向也日趋相同, 各种无线通信技术之间也越来越接近融合, 这对未来无线技术更深层次的技术突破提供了可能。

4.2 蓝牙技术将成为无线通信业的发展契机

自蓝牙技术产生以来, 蓝牙技术就因其自身极大的便利性, 解放了人们的双手, 获得无数消费者的喜爱, 占据无线通信行业强大的市场份额, 所以, 无线通信行业的市场竞争者要想继续在市场竞争中获得更大的市场份额, 就必须抓住这个发展机遇, 把握这一契机。

4.3 无线通信系统趋于融合

(1) 各无线通信系统内的不同适用标准开始求同存异, 实行互补, 趋于融合; (2) 各系统间通过磨合不断趋于融合, 各系统也不断完善; (3) 无线通信系统与Internet之间趋于融合, 有利于实现IP业务传输的透明化。

4.4 无线通信终端的信息个人化

如今, 无线通信技术这一大行业中, 无线通信行业的市场运营商所售卖的智能手机、平板电脑等移动产品得到了大部分顾客的钟爱, 显而易见地, 这不但推动了全球这一信息行业的迅速发展, 还增加了用户个人对这一技术的需求, 使无线通信行业市场在近几年来始终保持旺盛的市场需求, 简而言之, 无线通信技术的发展逐步过渡到信息个人化这一趋势中来。

4.5 网络的优化融合与演进并行

随着技术水平的不断提高, 网络也在不断优化和演进, 绝大多数的移动运营商凭借增量升级, 不断抢占4G网络市场, 而网络的融合是当前无线通信技术的发展大趋势, 随着时代的进步, 无线通信技术的不断革新和突破, 这一行业的竞争必将日趋激烈, 这也会在无形当中促使计算机网络、电信网络等网络的完善。

5 总结

科学技术是第一生产力, 无线通信领域是众多科技行业中的关键领域, 无线通信技术是目前人们应用的最为广泛的信息技术之一, 信息技术的不断发展为无线通信的发展提供了机遇, 本文介绍了无线通信技术的发展现状和未来的发展趋势。我国当前也越来越重视无线通信这一重要领域的发展, 并在这一行业中投入了大量的人力物力, 所以应该对无线通信技术做出未来的展望。无线通信技术作为现代通信的一个关键领域, 正日益在通信系统中占据有利地位, 并加速增长在中国各行各业以及人们生活中的普及度。现代人们对网络的多元化服务需求日益增长, 这更对未来无线通信系统提出了更高的期望, 并将进一步促使无线通信系统更加完善。对未来无线通信领域的发展趋势做出大胆地设想, 并提出可行的规划, 这不仅有利于对无线通信技术未来的发展作出理论引导, 更在无形当中推动无线通信技术的革新和突破, 也有利于满足不同移动用户的不同需求, 为用户提供更高质量的服务, 显然, 这对无线通信行业未来的发展具有重大意义.

参考文献

[1]曹连江.浅谈无线通信技术的发展前景[J].佳木斯教育学院学报, 2011, (2) .

[2]赵晗.现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势[J].企业技术开发, 2011, (8) .

未来无线通信技术论文 篇3

全球3G商用进程加快

提到对未来移动／无线技术的展望，就不能不提3G。3G在全球商用已经开始起步，但是在国内，目前我们还没有正式开展3G商用，所以分析国外3G商用的具体情况。看看我们自己准备3G的现实，可以为我们下一步更好地把握机遇、再创辉煌打下坚实的基础。

2006年全球3G用户快速增长。WCDMA用户9650万，比2005年新增近5950万；1XEV-DO用户5676万，比2005年新增3234万；CDMA2000 1×用户2.76亿。截至2007年1月，全球已发展了WCDMA网络142个，比2005年新增47个EV-DO网络53个，比2005年新增22个CDMA2000 1X网络183个。HSDPA发展迅速，2006年一年内商用网络达到97个。当前一个值得注意的现象就是欧洲允许运营商在900MHz频段发展3G业务，美洲国家允许运营商使用800MHz～900MHz频段发展3G业务。

TD-SCDMA技术试验情况一直是业界关注的焦点。从2002年2月到2004年9月，是TD-SCDMA技术试验阶段，这个阶段实现了TD-SCDMA的“从无到有”。其中2002年～2003年试验的是基于GSM协议的TSM设备(该种技术方案已被否决)，2004年开始试验基于3GPPR4标准的LCR设备。主要无线系统和终端设备由大唐提供。从2004年11月至2005年6月是研发与产业化技术试验，这个阶段解决了“建立产业链”的问题，形成了多厂家环境，建立了较为完整的产业链，实现了基本功能和业务，初步验证了关键技术和组网能力。2005年10月至2006年2月是应用技术试验，这个阶段的任务是“加快芯片终端研发”，重点测试芯片和终端，完善设备功能与性能，进一步验证关键技术和网络性能。从2006年2月到2007年，是规模网络应用技术试验，这一阶段的任务是“全面验证与完善”。从2007年到2008年，是扩大规模网络应用技术试验，这一阶段的任务是继续扩大商用试验范围。

移动网络加速向宽带演进

HSDPA比预想的商用速度快。GSMA的CEO称HSDPA的商用进程比GSM和WCDMA快了3年，原因主要有三个：WiMAX的压力；互联网业务的蓬勃发展；3G最初的版本提供的业务与2G差别不大。

移动通信网正在迅速成为一个宽带互联网业务平台。Vodafone的CEO认为应该使互联网的应用迅速进入移动网，他们已经开始与Google、Myspace和YouTube合作。LTE(长期演进计划)标准化和研发速度正在加快。同时，WiMAX提高了蜂窝移动通信技术更新速度。2004年初802.16系列WiMAX提出之后。整个无线通信领域开始了新一轮的技术竞争，加速了蜂窝移动通信技术演进的步伐。

3GPP和3GPP2分别在2004年底和2005年初开始了3G演进技术E3G的标准化工作。其中3GPP启动了LTE计划，提出的技术要求是：实现下行100Mbit／s、上行50Mbit／s速率，频谱效率比R6版本高2～4倍。能更好地支持IP传输业务，而且成本更低。3GPP在2006年完成主要参数研究，2007年6月完成标准化。3GPP2则提出了无线接口演进(AIE)计划。AIE分为两个阶段，第一个阶段采用多载波CDMA20001xEV-DO技术。最多15个载波实行捆绑，可支持下行46 5Mbit／s、上行27Mbif／s速率的数据业务；第二阶段采用增强型无线接口，将支持下行100Mbit／s～1 Gbit／s、上行50Mbit／s～100Mbit／s速率的数据业务。第一阶段在2006年初发布，第二阶段在2007年4月完成。

WiMAX2006年有了实质性进展。IEEE802.16m标准将带来高达1Gbps的无线数据传输速度，它的推出对于WiMAX未来的前景有着重要意义。

WiMAX的提出和推进，E3G的标准化启动和加速，使得无线移动通信领域呈现明显的宽带化和移动化发展趋势，即宽带无线接入向着移动性方向发展，而移动通信则向着宽带化方向发展。

移动与无线技术在演进中走向融合

当前，移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期，各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用，移动、无线应用市场异常活跃。移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下，3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。

在多元融合的大趋势下，3G、WiMAX、WLAN等各种无线技术在竞争中互相借鉴和学习。涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术，如MIMO和OFDM技术等。与此同时，在以ITU和3GPP／3GPP2为引领的蜂窝移动通信从3G到E3G，再走向B3G／4G的演进道路上，以及IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网，再到无线广域网的演进道路上，都开始增加对方的内容，例如：移动通信不断强化宽带传输性能，无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。

借鉴WiMAX的高速数据传输特性，蜂窝移动通信启动了LTE，即“3G长期演进”项目，用以增强宽带传输性能。LTE的确立，令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。

当蜂窝移动通信在向WiMAX、WLAN学习的时候，WiMAX、WLAN也在添加电信级的安全等内容。在安全方面，WiMAX、WLAN将基于多层次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等)提供不同等级的安全方案，使企业、个人用户可以根据不同的性价比来选择满足自己需要的安全策略；在漫游能力方面。WiMAX、WLAN也朝着覆盖范围更大。从热点到热区到整个城市的方向迈进；在技术方面，WiMAX、WLAN将致力于打造基于IP的交换技术和开放的业务平台，使网络更智能、更易于管理。

在“无线+宽带”的大趋势下，无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术，都面临着同样的考验：信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下，OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的同时，增加了载波的数量，造成了系统复杂度的提升和带宽的增大；MIMO则能够有效提高系统的传输速率，在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此，OFDM和MIMO的结合，成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。

移动无线业务融合时机成熟

随着移动通信和互联网的迅猛发展，以及固定和移动宽带化的发展趋势，通信网络和业务正发生着根本性的变化，体现在两大方面：一是提供的业务将从以传统的话音业务为主向提供综合信息服务的方向发展；二是通信的主体将从人与人之间的通信扩展到人与物、物与物之间的通信，渗透到人们日常生活的方方面面。

“移动+宽带”刺激各种新型技术层出不穷，极大地促进了移动／无线技术创新，其他无线技术如超宽带(UWB)、蓝牙、RFID、认知无线电、ZigBee、自由空间光系统等都有用武之地。顺应这一发展趋势，相关行业将逐步融合，通过一系列新的技术、新的业务和应用来满足市场的需求。融合将是全方位多层次的。包括网络融合、业务融合和终端融合。特别是固定网与移动网的融合，通信、计算机、广播电视和传感器网络的融合成为发展的大趋势，而且已经在技术、市场需求和设备方面逐渐具备条件。

同时，采用多种无线接入技术和固定接入技术将是实现上述目标的必由之路，包括蜂窝移动通信技术(广域网)、宽带无线接入技术(城域网)和各种短距离无线技术(如RFID、UWB和蓝牙等技术)，他们与各种固定宽带接入共同接入基于IP的同一个核心网络平台。通过网络的无缝切换。实现无处不在的最佳服务。

无线通信技术相关概念 篇4

WAP：Wireless Application Protocol

一种全球性的网络通信协议，目标是将Internet的信息和业务引入到移动终端。WAP定义了可通用的平台，把目前Internet上的HTML语言转化成WML描述的信息，显示于移动电话的显示屏上。

WAP不要求现有的移动通信网络协议任何改动，只要求移动电话和代理服务器的支持，因而广泛应用于GSM、CDMA、TDMA、3G等网络中。

GSM：Global System for Mobile Communication

全球移动通信系统，全球性标准的蜂窝无线电通信系统，是当前应用最广泛的移动电话标准。GSM的信令和语言信道都是数字式的，因此被看成第二代移动电话系统（2G）。第一代是指模拟蜂窝技术，第三代是指宽带CDMA。

蜂窝网络： 把移动电话的服务区别分为一个个正六边形的子区，每个小区设一个基站。形成了形状酷似“蜂窝”的结构，因而把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信方式。蜂窝六边形结构的数学原理是：即以相同半径的圆形覆盖平面, 当圆心处于正六边形网格的各正六边形中心，也就是当圆心处于正三角网格的格点时所用圆的数量最少。

蜂窝通信实际上就是移动通信的另一种说法。蜂窝的最大特点就是频率的高利用率。蜂窝的概念解决了移动通信中频率资源有限的问题，直接导致了20世纪80年代以后的移动通信大发展。但是蜂窝的概念也是有局限性的。现在面临的主要问题是，小区不可能无限制的进行分裂，导致了系统的容量不能进一步提高，这阻碍了移动通信进一步的发展。

SIM卡：Subscribe Identity Module

客户识别模块，用于GSM网络客户身份鉴别，并对客户通话时的信息进行加密。SIM卡容量有8K、16K、32K、64K，其中512k以上的大容量的SIM卡统称为STK卡。

CDMA：Code Division Multiple Access

码分多址，允许所有使用者同时使用全部频带，把其他使用者发出的讯号视为杂讯。其通话品质要比GSM好，且防盗听能力强。手机功率比较低，减少辐射。手机之间干扰弱。带宽扩展较大。

至于CDMA,一开始建网是CDMA 95然后升级到了CDMA 1X，在到了现在已经开始的3G，是从CDMA 1X升级到CDMA 2000。因此，CDMA一部分是2G一部分是3G。

TDMA：Time Division Multiple Access

时多分址，时间分割成周期性的帧(Frame)每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。同时，基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在予定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。

3G ：

无线通信技术发展的论文 篇5

第一阶段为代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短波频及电子管技术，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行。

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。

2无线通信领域的未来发展趋势

首先，无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围，不同的适用区域，不同的技术特点，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求，WLAN可解决中距离的较高速数据接入，而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此，在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展，推进组网的一体化进程，通过建网的接入手段多元化，实现对不同用户群体的需求覆盖，达到市场细分和业务的多元化，解决移动通信发展不均衡的状况。

其次，我国政府应该给企业配置更多的无线频率资源，推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求，综合地规划自己的无线通信网络，实现资源的有效配置和利用。当然，政府也需要加强对有限频率资源的管理，对于企业闲置不用的频率占用，考虑适当的手段予以收回。

其三，从公众移动通信网络发展来看，3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看，由于其移动话音用户的普及率高，通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此，他们期望通过3G搭建更大的业务平台，从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟，目前3G商用网络部署已经在全球范围内启动。就我国而言，也要借鉴欧美的经验，在用户数量增长放缓之前，就应提前培育新兴移动市场。目前，政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题，把握住这个移动业界的巨大历史机遇。

其四，从宽带无线接入技术来看，全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来，该领域还可能出现更强大的新技术，从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看，我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入，其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中，我们应该从全局的观点来把握，使之成为与移动网络互补的重要技术手段，这样既可以充分发挥其技术个性，又防止出现不必要的资源竞争和浪费。

其五，移动与无线技术在演进中走向融合。当前，移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期，各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用，移动、无线应用市场异常活跃，移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下，3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。

在多元融合的大趋势下，3G、WiMAX、WLAN等各种无线技术在竞争中互相借鉴和学习，涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术，如MIMO和OFDM技术等。与此同时，在以ITU和3GPP/3GPP2为引领的蜂窝移动通信从3G到E3G，再走向B3G/4G的演进道路上，以及IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网，再到无线广域网的演进道路上，都开始增加对方的内容，例如：移动通信不断强化宽带传输性能，无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。

借鉴WiMAX的高速数据传输特性，蜂窝移动通信启动了LTE，即“3G长期演进”项目，用以增强宽带传输性能。LTE的确立，令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。

在“无线+宽带”的大趋势下，无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术，都面临着同样的考验：信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下，OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的`同时，增加了载波的数量，造成了系统复杂度的提升和带宽的增大;MIMO则能够有效提高系统的传输速率，在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此，OFDM和MIMO的结合，成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。

其六，更远的未来，按当前专家们的预想，通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中，固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上，各种接入手段将成为网络的触手，向各个应用领域延伸。而3G、宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案，都将成为大NGN平台的延伸部分。从而形成集固定无线手段于一体，各种接入方式综合发挥效用，各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。当然，这一进程将是漫长的，也必将遇到很多挫折。

由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾，用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾，因此，决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段，从全局和长远的眼光出发，采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性，综合布局，解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求，达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此，我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源，为其综合规划提供有力的支撑和保障。

无线通信技术发展前景分析论文 篇6

1无线通信技术

无线通信技术一般由无线基站、无线终端以及应用管理服务器等组成，已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。窝蜂移动通信、无线宽带接入、卫星通讯等无线通信技术的发展，使得让人们在世界任何位置都能访问数据的愿望成为可能。

1.1无线通信技术的种类

无线通信指的是一种利用电磁波信号在空间的传播以进行信息交换的通讯方式。随着社会的进步、技术的发展，无线通信技术的种类也在不断的更新和完善。根据信息传输的距离可以将无线通信技术的种类划分为四类：无线局域网、无线个域网、无线城域网以及无线广域网;目前，长距离的无线通信接入技术包括GMS、GPRS以及3G，短距离的主要为UWBW和LAN。另外，根据无线通信技术的接入方式可以分为两类，一是WPAN、WIMA和XWWAN移动接入，二是LMDS、MMDS固定无线通信技术。

1.2无线通信技术的发展历程

无线通信技术的发展主要历经了五个阶段，第一个处于20世纪代初到50年代初，此时的无线通讯技术主要为满足军用而存在，其应用具有一定的局限性，因此通讯技术的传输受到社会条件的限制难以达到最初的传输速度需求。第二个阶段为20世纪50年代到60年代，在此期间无线通讯技术的应用范围稍有扩大，逐渐应用到移动环境专用系统中，同时半导体器件技术的进步实现了公用电话和移动电话的持续性。第三阶段是从20世纪70年代到80年代，在这期间出现了第一代通信技术系统，通信技术的频段获得了拓展。第四个阶段从20世纪80年代至90年代，出现了第二代数字移动通信技术，为各类电信系统的运行和发展提供了技术支撑。第五阶段是从20世纪90年代至今，第三代通信技术出现并发展起来，移动通信和多媒体获得了长足发展。

2我国无线通信技术的发展现状

无线通信技术虽然不断进步，但是各国的发展并不平衡。我国的无线通信技术的发展相对于发达国家而言起步较晚，无线通信技术刚刚普及，某些技术还不成熟，但是用户的数量在不断增加，数据新业务发展较快。具体的表现可以体现在以下几个方面：

2.1宽带固定无线接入技术被认可

宽带固定无线接入技术具有接入方式灵活、高宽带、建设快速的特点，同时还存在高频段容易受天气影响较大的缺点。并且目前我国宽带不足，宽带固定接入技术的发展存在一定的局限性。因此在实践中，为无线通信技术的发展寻找有效的切入点，扬长避短。

2.23G技术逐渐成熟

3G技术于推出，在完成了整体的标准制定工作。现在我国的3G技术渐趋成熟，我国研发的TD-SCDMA、WCKMA以及CDMA已经成为世界上3G技术的主流标准。此技术不仅能够支持移动数据服务，实现不同蜂窝之间直接性的信号切换，还可以传输数据信号和语音信号，此外，我国的3G技术信号的覆盖面比较广。目前，3G技术已经被广泛的应用于商业网络中，正在向人们的生活和工作中不断深入。

2.3蓝牙技术获得发展

蓝牙技术属于短距离的无线通信技术，随着远距离无线通信技术的快速发展，其发展的速度也非常迅速。蓝牙技术的出现解决了电线电缆以及IRDA等使用不方便的问题，改变以往红外线路进行连接的方式，采用语音接入点和数据接入点，让软件、硬件以及客户需求的短距离连接更加便捷。在具体应用上，蓝牙技术在因特网桥、家用遥控、家电网络等领域能够完成信号的短距离快速传输，使人们的生活更加的便捷化。

2.4UWB技术广泛应用

UWB是一种传输速度非常高、运行成本较低、功率消耗很低的时域通信技术，UWB技术传输方式能够直接用超短期脉冲替代传统的载波传输。UWB技术凭借其自身的优点能够提高传输的速度。

2.5WIMAX技术应用广阔

未来无线通信技术论文 篇7

关键词：移动无线通信,标准化,演进

一、引言

随着通信业务的迅猛发展和通信量的激增,未来的移动通信系统不仅要有大的系统容量,而且还要能支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效传输。3G将高速移动接入和基于互联网协议的服务结合起来,在提高无线频率利用率的同时,为用户提供更经济、内容更丰富的无线通信服务[1],3G具有增强的漫游功能、宽带数据的视频和多媒体业务、高的服务质量和数据永远在线[2]。在3G大规模商用以后,多媒体服务与应用将会得到广泛推广,而3G在速率、服务质量、无缝传输等方面的局限性也将日益显露出来,势必需要带宽更宽的无线系统。故移动通信的下一步必定是走向容量更大、速率更高、功能更强的4G,以在移动环境中支持高清晰度视像和其它宽带多媒体业务与应用[3],4G不仅是对3G的困难和局限的突破和演进,而且增强了服务质量、增加了带宽和降低了成本[2]。移动通信系统的演进如表1和图1所示。

二、移动无线通信系统的标准及其演进

2.1标准及其演进

现在多种移动无线通信系统同时运营,并且在朝系统的标准化方面进行。移动无线通信的国际标准组织主要是3GPP,3GPP2和IEEE,在ITU规定的范围内,这些组织提出全球适用的标准。ETSI(欧洲)、ARIB(日本)和ATIS(美国)等地区性组织也参与标准化进程。

3GPP是负责GSM、UMTS和LTE规范的制定[4]。3GPP系统的无线接入网络演进过程中主要阶段的基本概要如图2所示,图2是按照3GPP规范版本显示时间顺序的,GERAN演进包括下行链路中的双载波、EGPRS2和潜伏期的减少,HSPA演进包括高阶调制和MIMO。3GPP的短期演进是R5(HSDPA、IP RAN)、R6(HSUPA、MBMS、IMS、3GPP-WiFi)和R7(HSPA+、MIMO、OFDM)。3GPP演进的未来的研究:(1)目标:数据速率改进,低的网络潜伏期,容量和覆盖的改善;(2)平坦的网络结构:eNodeB+aGW;(3)关键技术:多接入方案SC-FDMA/OFDMA,多天线技术,增强MBMS。

对于UTRAN,除了主流的在配对频谱下运行的FDD模式,也有在非配对频谱下运行的TDD模式(主要差别是码片速率不同)。R4中的1.28Mcps选项也被称为TD-SCDMA,它被中国选作3G移动通信标准,LTE系统具有TDD和FDD两种模式。

3GPP2是负责cdma2000的标准化[5],cdma2000是主要用在美国和韩国的3G系统。EV-DO(即HRPD)一直作为分组数据发展(类似于UMTS中的HSPA)。3GPP2的短期演进是EV-DO RA和EV-DO RB 3X、6X、9X……。3GPP2的长期演进是UMB(超移动宽带)。cdma2000标准的研究主要集中在以下几个方面:(1)3GPP2 UMB在AIE第二阶段的松散后向兼容;(2)关键技术的改进主要是在物理层使用MIMO和OFDM技术;(3)与cdma2000后向兼容,数据速率和覆盖的改善。

IEEE是负责其他系统的标准化问题[6],最成功的是WLAN系统(802.11b/802.11g,商业上称作WiFi)的标准化。在W LA N和蜂窝系统之间,主要的差别是W LA N对移动性的有限支持;在蜂窝系统中,对用户移动性(如连接的无缝切换)的支持首先纳入到标准中,而802.11系统的最初的范围局限于链路层和低层。然而,IEEE标准化也在朝增加移动性方向发展,如802.11r,802.11u和802.21(后者能使不同种类网络之间切换和互操作性)。IEEE也标准化802.16(商业上称作WiMAX),2005年,该标准被修改,增加了移动性,新形成的IEEE 802.16e-2005也称作移动WiMAX。W i M A X与U T R A N F D D,U T R A N T D D,E D G E,cdma2000和DECT一起构成IMT-2000的ITU标准家族六个陆地无线接口,它们均为3G系统。

对于B3G系统,LTE一直计划作为3GPP无线接入技术的长期演进,LTE系统代表了移动通信新技术发展的主要方向,其目的是改善性能和减少运营商的成本,目标是高数据率,低潜伏期和最优化的分组无线接入技术[7]。LTE的演进(LTE-Advanced)是在3GPP中定义的,期望达到IMT-Advanced的技术要求,即LTE-Advanced能够应用到IMT-Advanced系统、系统组成和包括支持B3G系统容量的新的无线接口等有关方面,可以预见LTE-Advanced将作为3GPP规范的R10版本。3GPP2标准化UMB,而IEEE是标准化802.16m(WiMAX的演进),802.16m将提供满足IMT-Advanced要求的先进的空中接口。移动无线通信系统发展趋势如图3所示[8]。

2.2系统的数据速率

增加数据速率是上述系统演进的主要动力。在GSM中,数据速率限于10Kbps左右;而LTE和WiMAX数据速率可能到达50至100Mbps,通过使用宽的传输带宽(如UMTS使用5MHz载波,而LTE能工作在高达20MHz带宽)可以实现该目标。由于物理层增强(如Turbo编码,HSPA中的混合ARQ,16QAM甚至64QAM等高阶调制,或使用MIMO)或高层增强(如在EGPRS中的混合ARQ),性能的改进也是可能的。也能够通过更有效的多址技术改善性能,2G系统(如GSM,但IS-95除外)主要是基于TDMA,而3G系统(如UMTS)是基于CDM A,LTE和WiM A X是基于OFDM A(LTE在上行链路中使用SC-FDMA)。OFDMA的优势之一是更高的频谱效率及带宽和频谱分配具有更高的灵活性,特别是考虑可利用的频谱分配范围和当前被其他系统占用频带的未来重新开发利用的可能性时更能显示出它的优势。

3GPP系统的数据速率如表2和表3所示,其中最大速率是理论值,实际上,在一些情况下不可能达到该值。表2中的值对单一的GSM载波(200 KHz)是有效的;表3中5MHz载波对应于UTRAN,20 MHz载波对应于LTE。

在非3GPP技术的情况下,当使用20M H z载波,在75Mbps物理层,移动WiMAX允许最高理论数据速率。对于IMT-Advanced,高速运动的用户的目标数据速率是100 Mbps,而低速移动的用户可以到达1Gbps。LTE系统没有到达IMT-Advanced的速率要求,为了进一步满足IMT-Advanced系统的要求,LTE-Advanced系统的目标速率是下行为1Gbps,上行为500Mbps[9]。

表2 GERAN数据速率

表3 UTRAN和E-UTRAN的数据速率

2.3网络基础结构和终端的演进

由于数据业务重要性不断增加,发展的主要趋势之一是从电路交换结构向分组交换系统的转移,虽然最初仅支持非实时数据(如GPRS),现在有支持其他种类的数据业务趋势,如游戏等交互式业务。利用VoIP,依靠分组交换连接也能提供语音和其他的会话业务。为了支持不同种类的业务,低潜伏期是必需的,许多标准化工作一直朝这个目标努力,如依靠物理层增强(如传输时间间隔的减少,表4)和高层增强(如GERAN演进的快速Ack/Nack报告)。向分组交换系统的趋势意味着无线接入网络和核心网络一同朝基于IP核心网络移动。

表4 3GPP系统的传输时间间隔

虽然移动网络本能地支持双向通信,但是近年来,增加广播容量是一直努力的方向,例如,在3GPP的R6中,MBMS(多媒体广播和多点传送业务)引入的目的是提供移动电视等业务,然而,它们不得不与其他的广播技术竞争(如DVB-H),或其他的系统竞争(如Qualcomm的媒体FLO)。

现在面临的主要挑战是提出在单一网络上能够有效支持不同类型业务的网络解决方案,然而,也有朝异类系统的发展趋势,这就是不同的技术被集成到单一网络的原因。在系统内,蜂窝技术能用来提供覆盖,而不同技术的hotspots能用来提供更高的数据速率。Hotspots能用来为高业务区域或覆盖较差区域(如室内)提供较好的覆盖及增加容量等优势;在某些情况下,Hotspots的接入可能局限于有限的用户群。3GPP R6中的GAN(通用接入网络,也叫UMA)是hotspots使用的一个例子,工作在未授权频谱(如WiFi接入点)下,能够对蜂窝网络提供的业务给以补充。类似的选项是pico或femto小区的使用,这些小区是使用运营商授权频谱并集成到现有网络的低功率小区,可能由于用户接入限制,覆盖非常有限的区域。如果没有运营商的干涉,它们能够由用户按照自己的基本条件直接地安装。3GPP正在对基于UMTS的Home NodeB和基于LTE的Home eNodeB的解决方案继续工作。

虽然终端仍然是有效的价格并能够提供充分长的电池寿命,但异类网络对终端也形成了挑战,即必须支持多址技术。处理复杂性的技术正在发展之中。认知无线电是一个引起注意的重要的研究领域,这就是为什么移动通信能够选择该系统和带宽,并且在一定条件下有好的服务质量。不仅仅局限于终端,为了最有效的利用可以利用的频谱,避免或减少与其他用户之间的干扰,依据环境条件网络组成部分(如BTS)能改变它的发射或接收参数(功率,频率,调制等等)。在终端,认知无线电能依靠软件无线电作为有效的重新配置的授权技术。

从运营商的观点来看,主要目标是减少基础结构成本,建立基础结构(CAPEX)和运行网络(OPEX),因此,结合基于IP核心网的使用,减少网络组成部分数量的平坦网络结构是发展方向。在向平坦网络结构发展后,成本不是唯一的理由,减少潜伏期也是吸引人的因素。在3GPP中,在自组织网络领域也有标准化工作,即计划编制量最小和没有或少的来自运营商的干涉将自行配置的系统,当增加新的网络节点,这些系统不需要或要求较小的重新配置。

三、结束语

对于无线通信的未来演进,发展的趋势是:

●依靠更高的带宽(如100MHz)进一步增大数据速率,进一步提升物理层技术以增加频谱效率(如较多天线的MIMO配置);

●进一步减少潜伏期;

●向全IP网络和VoIP转化;

●异类网络;

●终端和网络组成部分更多的灵活性(如认知无线电)。

非标准化(如干涉抵消算法)的设备和网络基础结构的改进能潜在地更进一步地提供容量改进的解决方案。另外,提供减少无线基础结构环境影响的绿色网络解决方案也是努力的方向。

移动通信以其移动性和个人化服务为特征,表现出旺盛的生命力和巨大的市场潜力,以宽带和提供多媒体业务为特征的新一代移动无线通信的发展,将以市场为导向,带动新技术和业务的发展,不断摸索新型的经营模式。无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明,不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率,3G及其演进技术与WLAN、WiM AX、UWB等宽带接入技术,因其不同的技术特点,在不同覆盖范围或应用区域内,将与公众移动通信网络形成有效互补。各种无线技术都将在一体化的网络中找到自己的天地,发挥自己的作用。因此,未来的无线通信网络将是一个综合的一体化的解决方案。核心网络层面以IMS为会话和业务控制的网络架构,成为面向多媒体业务的未来网络融合的基础,面向未来的核心网络采用开放式体系架构和标准接口,能够提供各种业务的综合,满足相应的服务质量,支持移动/漫游等移动性管理要求,保证通信的安全性。移动通信业务应用将更好体现“以人为本”的特征,业务应用种类将更为丰富和个性化,质量更高;通信服务的价值链将进一步拉长、细分和开放,形成新的、开放式的良性生态环境,业务应用开发和提供将适应此变化,以开放API接口的方式替代传统的封闭式业务开发和提供模式。无线通信终端将呈现综合化、智能化和多媒体化的发展趋势,未来的无线终端的功能和性能将更加强大,成为集数据处理、多媒体视听和无线通信于一体的个人数据通信中心。总之,无线通信未来的发展趋势表现为:各种无线技术互补发展,各尽所长,向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带化、IP化、多媒体化无线网络发展,并逐步实现和宽带固定网络的有机融合[10]。

参考文献

[1]王琪.3G技术标准及其发展研究[J].甘肃科技纵横,2007,(2)

[2]彭小平.浅析移动通信技术的演进[J].通信技术,2007,(6):16

[3]雷震洲.移动通信的未来[J].电信世界.2004,(3):3

[4]http://www.3gpp.org

[5]http://www.3gpp2.org

[6]http://ieee802.org/

[7]3GPP TR25.913.Requirements for evolved UTRA(E-UTRA)and evolved UTRAN(E-UTRAN)

[8]张平.Gbps Wireless Communication Systems-----4G Activities in China[EB/OL].http://icwmmn08.bjtu.edu.cn/4G Activities in China-all.pdf

[9]3GPP TR36.913.Requirements for further advancements for E-UTRA(LTE-Advanced)

未来无线通信技术论文 篇8

文章结合当前正在研究的后3代(B3G)、第4代(4G)移动通信系统的发展和处于运营及推广阶段的第3代移动通信系统，分析了未来移动通信系统中无线资源管理系统的关键技术，探讨了多体制标准下的无线通信网络和多种业务情况下的无线资源管理的研究方向。

关键词：

未来移动通信系统；无线资源管理；功率控制；信道分配

ABSTRACT:

The key technologies of radio resource management (RRM) for future mobile communication system are analyzed, based on the development of B3G and 4G mobile communication systems and the third-generation mobile communication system. The main research issues of RRM on the circumstances of different standard wireless communication systems and various services are also discussed in the paper.

KEY WORDS:

Future mobile communication system; Radio resource management; Power control; Channel allocation

1 未来移动通信系统

随着Internet的迅速发展以及IP与移动通信标准的结合，IP协议和基于IP的业务已逐步成为未来移动通信网的网络上层协议和业务应用趋势。未来移动通信系统将是一个全IP的网络系统。ITU-R、 IETF、IPv6论坛、移动无线互联网论坛(MWIF)、3G合作工程组(3GPP)和3G合作2号工程组(3GPP2)等诸多相关国际组织或论坛都在研究和探讨未来移动通信系统的IP协议解决方案。

未来移动通信系统全IP的核心网络采用Internet IP技术，可支持Mobile IP和Mobile IPv6等相关标准；边缘则是不同标准的通信系统(例如GSM、 GPRS、 UMTS、 cdma 2000、WLAN、Internet、PSTN、DAB/DVB-T及Bluetooth等)。 全IP网络的目标将是从网络到终端均使用基于IP的协议通信。目前全IP网络的标准化工作主要集中在核心网络(Core network)，正逐步向无线接入网和终端延伸。未来移动通信系统全IP网络的网络构架如图1所示。

未来移动通信系统的空中接口标准的发展目标是支持更高无线信道传输速率和具有向下兼容第3代移动通信各标准的能力。其主流为频分双工(FDD)、时分双工(TDD)、码分多址(CDMA)方案并存的综合复用方式，并结合正交频分复用(OFDM)或多载波等相关技术以提高无线频谱利用率。B3G和4G的最高传输速率将分别达到20 Mbit/s和100 Mbit/s甚至更高。此外无线本地环路(WLL)、无线局域网(WLAN)、数字音讯广播(DAB)、数字视频广播(DVB-T)等标准也在不断地发展和演进。

在各种移动通信传输体制中，有效地提高频谱资源利用率一直是研究的热点问题，第3代移动通信系统的各标准中都已提出面向QoS的无线资源管理框架。在未来移动通信系统中，使用无线资源管理的各种方法对复杂的无线物理信道、网络资源进行合理配置，完善IP协议兼容性及保障不同特性业务的传输质量等方面的研究正在进行中。未来移动通信网络中各种体制系统的互通、融合和网络构架已成为被关注的研究方向。

2 无线资源管理

无线资源管理的目标是在有限带宽的条件下，为网络内无线用户终端提供业务质量保障，其基本出发点是在网络话务量分布不均匀、信道特性因信道衰弱和干扰而起伏变化等情况下，灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源，最大程度地提高无线频谱利用率，防止网络拥塞和保持尽可能小的信令负荷。无线资源管理(RRM)的研究内容主要包括以下几个部分：功率控制、信道分配、调度技术、切换技术、呼叫准入控制、端到端的QoS、无线资源预留和自适应编码调制等。

2.1 功率控制技术

在移动通信系统中，近地强信号抑制远地弱信号产生“远近效应”。系统的信道容量主要受限于其他系统的同频干扰或系统内其他用户干扰。在不影响通信质量的情况下，进行功率控制尽量减少发射信号的功率，可以提高信道容量和增加用户终端的电池待机时间。传统的功率控制技术是以语音服务为主，这方面的研究已经相当多，主要涉及到集中式与分布式功率控制、开环与闭环功率控制、基于恒定接收与基于质量功率控制。目前功率控制的研究集中在数据服务和多媒体业务方面，多为综合进行功率控制和速率控制研究。功率控制和速率控制两者的目标基本上是互相抵触的，功率控制的目标是让更多的用户同时享有共同的服务，而速率控制则是以增加系统吞吐量为目标，使得个别用户或业务具有更高的传输速率。如何满足用户间不同的QoS要求和传输速率，同时达到公平性和高吞吐量的双重目标，是目前较为热门的课题。

用在电路交换网络的功率控制技术已不能适应IP传输和复杂的无线物理信道控制，当IP网络成为核心网络，如何在分组交换网络进行功率控制就成为功率控制研究的主要内容。针对基于突发模式(Burst-mode)功率控制的通信网络的研究和连续突发模式(Burst-by-burst)的通信系统的设计已引起很大的注意。结合功率控制和其他新技术，如智能天线、多用户检测技术、差错控制编码技术、自适应编码调制技术、子载波分配技术等方面的联合研究，提高系统容量也是比较热门的研究课题。

2.2 信道分配

在无线蜂窝移动通信系统中，信道分配技术主要有3类：固定信道分配(FCA)、动态信道分配(DCA)以及随机信道分配(RCA)。

FCA的优点是信道管理容易，信道间干扰易于控制；缺点是信道无法最佳化使用，频谱信道效率低，而且各接入系统间的流量无法统一控制从而会造成频谱浪费，因此有必要使用动态信道分配，并配合各系统间做流量整合控制，以提高频谱信道使用效率。FCA算法为使蜂窝网络可以随流量的变化而变化提出了信道借用方案(Channel borrowing scheme)，如信道预定借用(BCO)和方向信道锁定借用(BDCL)。信道借用算法的思想是将邻居蜂窝不用的信道用到本蜂窝中，以达到资源的最大利用。

DCA根据不同的划分标准可以划分为不同的分配算法。通常将DCA算法分为两类：集中式DCA和分布式DCA。集中式DCA一般位于移动通信网络的高层无线网络控制器(RNC)，由RNC收集基站(BS)和移动站(MS)的信道分配信息；分布式DCA则由本地决定信道资源的分配，这样可以大大减少RNC控制的复杂性，该算法需要对系统的状态有很好的了解。根据DCA的不同特点可以将DCA算法分为以下3种：流量自适应信道分配、再用划分信道分配以及基于干扰动态信道分配算法等。DCA算法还有基于神经网络的DCA和基于时隙打分(Time slot scoring)的DCA。最大打包(MP)算法是不同于FCA和DCA算法的另一类信道分配算法。DCA算法动态为新的呼叫分配信道，但是当信道用完时，新的呼叫将阻塞。而MP算法的思想是：假设在不相邻蜂窝内已经为新呼叫分配了信道，且此时信道已经用完，倘若这时有新呼叫请求信道时，MP算法(MPA)可以将两个不相邻蜂窝内正在进行的呼叫打包到一个信道内，从而把剩下的另一个信道分配给新到呼叫。

RCA是为减轻静态信道中较差的信道环境(深衰落)而随机改变呼叫的信道，因此每信道改变的干扰可以独立考虑。为使纠错编码和交织技术取得所需得QoS，需要通过不断地改变信道以获得足够高的信噪比。

2.3 调度技术

未来移动通信系统的主要特征之一是存在大量的非实时性的分组数据业务。因为不同用户有不同速率，一个基站内所有用户速率总和往往会超过基站拥有频带所能传输的信道容量，因此必须要有调度器(Scheduler)在基站内根据用户QoS要求，判断该业务的类型以便分配信道资源给不同的用户。

最近调度技术开始与其他技术相结合，如调度技术和功率控制整合，调度技术和软切换技术相结合，软切换技术和呼叫准入控制技术相结合等，且调度技术也扩展至实时性数据(Real-time data) ，提出了新的应用。另外，为了在Internet中提供QoS，如IntServ或DiffServ服务，调度技术也起重要的作用。

2.4 切换技术

切换技术是指移动用户终端在通话过程中从一个基站覆盖区内移动到另一个基站覆盖区内或者脱离一个移动交换中心(MSC)的服务区进入另一个MSC服务区内，以维持移动用户通话不中断。有效的切换算法可以提高蜂窝移动通信系统的容量和QoS。切换技术一般分为硬切换、软切换、更软切换、频率间切换和系统间切换。切换技术主要是以网络信息信号质量的好坏、用户的移动速度等信息作为参考来判断是否应执行切换操作。除了以上给出的切换技术以外，正在研究的切换技术基于信道借用和基于用户位置的切换。

未来移动通信系统中切换技术与移动性管理结合得越来越紧密，由于未来移动通信系统的核心网为IP网，这势必会给移动用户的切换带来新的问题和挑战。现有的切换算法针对蜂窝移动通信系统设计，而Internet协议开始并不是针对无线通信环境所设计，要使得未来移动通信系统中切换技术得以实现，就必须对现有的切换技术进行修改。IETF在移动性管理方面做了许多工作，提出并制订了一些相关的标准：如宏移动(Macro-mobility)和微移动(Micro-mobility) 的标准。

2.5 呼叫准入控制

以语音业务为主的呼叫准入控制决定是否接受新用户呼叫是相当简单的问题，在基站有可用的资源时即可满足用户的要求。在CDMA网络中，使用软容量的概念，每个新呼叫的产生都会增加所有其他现有呼叫的干扰电平，从而影响整个系统的容量和呼叫质量。因此以适当的方法控制接入网络的呼叫显得比较重要。第3代及未来移动通信系统要求支持低速话音、高速数据和视频等多媒体业务，因此呼叫准入控制也就变得较为复杂。

未来移动通信系统中呼叫准入控制的要求是：在判决过程中，使用网络计划和干扰测量的门限，任何新的连接不应该影响覆盖范围和现有连接的质量(整个连接期间)，当新连接产生时，呼叫准入控制利用来自负荷控制和功率控制的负荷信息估计上、下行链路负荷的增加，负荷的改变依赖于流量和质量等参数，若超过上行或下行链路的门限值，则不允许接入新的呼叫。呼叫准入控制算法给出传送比特速率、处理增益、无线链路发起质量参数、误码率(BER)、 信噪比(Eb/No)和信干比(SIR)。呼叫准入控制管理承载映射、发起强制呼叫释放、强制频率间或系统间的切换等功能。

目前正在研究的呼叫准入控制算法主要有以下几类：基于QoS的呼叫准入控制算法，该算法对接入的呼叫业务进行分类，如分为实时性业务和非实时性业务，然后再分别对其执行不同的呼叫连接；交互式呼叫准入控制算法；基于等效带宽的呼叫准入控制算法；基于容量的呼叫准入控制算法；基于功率的呼叫准入控制算法；分布式呼叫准入控制算法等。

随着未来移动通信系统对数据、图像、视频等多媒体业务的支持，其业务的传输速率也越来越高，这就要求研究新的适合于高速移动通信系统的呼叫准入控制算法。此外，在考虑移动通信系统的呼叫准入控制时，拥塞控制策略也是通常需要考虑的一个方面，因此常将呼叫准入控制与拥塞控制进行结合研究。

2.6 端到端QoS保障

传统的Internet网络提供是“尽力而为”(Best effort)服务，IP层无法保证业务的QoS要求，端到端QoS保障要通过传输控制协议(TCP)层来实现。尽管TCP层可以保障一定的QoS，如减少分组丢失率，但是仍无法满足高实时性要求的图像、视频等多媒体业务在无线系统中传输的端到端QoS要求。而且未来移动通信系统的核心网络将是基于IP的网络，这就给如何在移动Internet网络上为未来高速多媒体业务提供可靠的端到端QoS要求提出了新的问题。

目前对移动IP业务的服务质量(QoS)的保证方法，大多没有考虑到端到端QoS保证。下一代高速无线/移动网络要求能够接入Internet、支持各种多媒体应用并保证业务的 QoS。但由于用户的移动性和无线信道的不可靠性，使得QoS保证问题比有线网络更复杂。传统IP网络无法保证用户业务的QoS，这已经成为Internet向前发展的巨大障碍，为此IETF为增强现有IP的QoS性能提出了两种典型的保障机制即：综合业务/资源预约协议(InterServ/RSVP)和区分业务(DiffServ)。

在无线网络中，传统的流量控制并不适应用来提供QoS 保证，因为会把无线信道传输过程中的分组丢失当作网络拥塞来处理。UMTS定义了4类QoS类型，即对最大传输迟延有严格的要求的会话类别，对端到端数据流的迟延抖动有一定要求的流类别，对往返延迟时间有要求的交互式类别，对延迟敏感性要求很低的后台类别。网络根据不同QoS类型的业务分别为其分配不同信道资源。此外还有其他几种解决QoS的算法，如无线链路层解决方案、TCP连接分离方法、TCP迭加解决方案、套接口/网关解决方案等。

有关自适应编码调制、无线资源预留等其他无线资源管理方面的研究内容也在进一步的研究和探讨中。

3 结束语

从无线移动通信系统的发展趋势中，不难看出未来移动通信系统网络构架将是包括不同无线接入网络和不同种类网络的全IP的分层式网络构架，其核心网为IP网络。网络边缘由多个不同无线和有线网络所构成，边缘网络接口可以是GSM、通用分组无线业务(GPRS)、GSM增强数据系统(EDGE)、WCDMA、cdma 2000、TD-SCDMA接口，可以是正在研究的B3G/4G空中接口、IEEE 802系列无线网络接口、自组织网络(Ad Hoc) 接口，以及卫星和Internet、PSTN等网络接口，不同网络的传输环境会有所不同，采用的频段也会不一样，这样就需要考虑不同接入网络环境的整合与网络间的互通。

未来移动通信系统平台将采用分层式并具有良好的弹性构架，以支持不同系统、多种新技术、各种增值业务，以及全球通信的需要，这势必会给系统的无线资源管理带来诸多新的挑战。其中基于IP和基于位置的切换技术，基于多种网络和多种业务的动态频率分配、准入控制、调度、网络容量分配、切换技术，面向移动通信的TCP/IP协议等涉及网络中和网络间的资源管理方案将成为下一阶段的研究方向。□

参考文献

1 Zander J. Radio Resource Management—an Overview. Vehicular Technology Conference 1996. Mobile Technology for the Human Race, IEEE 46th, 1996,1:16—20

2 Naghian S. Location-Sensitive Radio Resource Management in Future Mobile Systems. Wireless World Research Forum, May 2001

3 Lin J C, Lee T H, Su Y T. Power Control Algorithm for Cellular Radio Systems. Electronics Letters, 1994,30:195—197

4 Epstein B M, Schwartz M. Predictive QoS-Based Admission Control for Multiclass Traffic in Cellular Wireless Networks. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2000,18(3):523—534

5 Lee C C, Steele R. Effect of Soft and Softer Handoffs on CDMA System Capacity. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 1998, 47(3):830—841

6 Jorg Schuler. Unified Set of QoS Parameters and QoS Aware End-to-End Transport. WWRF Submission, May 2001

7 Haas Z, Winters J H, Johnson D S. Simulation Results of the Capacity of Cellular Systems. IEEE Transactions on Vehicular Technology,1997,46:805—817

8 Zander J. Trends in Resource Management in Future Wireless Networks. Wireless Communications and Networking Conference, IEEE 2000 WCNC, 2000,1:159—163

(收稿日期：2002-10-21)

作者简介

赵新胜，东南大学无线电系移动通信国家重点实验室副教授，中国第3代移动通信系统的演示系统研制工作主要技术骨干。研究领域为移动通信系统和通信网络系统的体系结构、无线资源管理、网络协议，目前正在进行B3G和第4代移动通信系统的研究。著有通信系统方面的教材2部。