1 我國移動通信發展現狀
移動通信是我國最具發展活力的產業之一。1987年至2000年的十餘年間，我國移動通信用戶總數以年均100%增長速率迅猛發展，目前已擁有2.1億用戶，年產值約為2000億人民幣，其規模已超過占美國，成為世界上規模最大的電信市場。據有關部門預測，2005年我國移動通信用戶數將達到3.5億，普及率將由現在的10%增加至20%。與世界上移動通信普及率最高的國家相比，我國移動通信的發展潛力巨大。
GSM是占據我國移動通信市場絕大部分份額的移動通信技術，目前約占我國移動通信用戶總數的97%。2001年初，中國聯通在全國範圍內開始規模發展800MHz IS-95A CDMA網絡。根據其規劃，至2001年CDMA網絡容量將達到1400萬，至2004年CDMA網絡容量將達到4000萬，用戶數將達2800萬。與此同時，中國移動開始在全國主要城市部署支持分組數據業務的GSM GPRS係統。
隨著移動用戶數的增加和人們物質生活水平的提高，以提供話音業務為主的傳統GSM和CDMA技術已逐漸難以滿足需求。能夠提供無線Internet業務和多媒體業務的第三代移動通信商用化已提上議事日程。按照有關部門的計劃，我國將於2003年底前完成第三代移動通信係統的技術試驗，並於2004年開始第三代移動通信係統的商用化。根據有關專家的預測，2010年第三代移動通信係統的市場規模將達到10000億人民幣。
yushangshuyidongtongxinshichangxunsufazhanxingchengxianmingduibideshi，woguoyidongtongxinzhizaoyeyouyuqibuwan，jichuboruo，quefahexinjishudengyuanyin，zaiyuguowaidaxingzhizaoqiyedejingzhengzhongchuyubulidiwei，minzuqiyedeshichangzhanyoulvmuqianjinwei20%左右。由於缺乏核心競爭力，民族企業的盈利空間相對低下，經濟效益難以提高。
在zai國guo家jia八ba六liu三san計ji劃hua和he信xin息xi產chan業ye部bu移yi動dong通tong信xin專zhuan項xiang基ji金jin等deng方fang麵mian的de支zhi持chi下xia，我wo國guo在zai第di三san代dai移yi動dong通tong信xin係xi統tong研yan究jiu開kai發fa方fang麵mian取qu得de了le巨ju大da進jin展zhan，掌zhang握wo了le一yi大da批pi核he心xin技ji術shu，完wan成cheng了leWCDMA和cdma2000-1x現場試驗係統的研製，並提出了擁有自主知識產權的第三代移動通信體製標準TD-SCDMA。隨著我國在集成電路設計和加工方麵取得重要進展，有望於2004年前後實現移動通信產業核心技術的重要突破，從而實現我國移動通信產業質的飛躍。
盡jin管guan與yu發fa達da國guo家jia的de差cha距ju日ri趨qu縮suo小xiao，但dan應ying當dang看kan到dao我wo國guo在zai無wu線xian通tong信xin領ling域yu的de研yan發fa布bu局ju還hai不bu夠gou合he理li，超chao前qian性xing和he戰zhan略lve性xing的de研yan究jiu相xiang對dui薄bo弱ruo，未wei能neng建jian立li一yi支zhi相xiang對dui穩wen定ding的de超chao前qian性xing研yan發fa隊dui伍wu，也ye未wei能neng在zai新xin技ji術shu、新體製、新標準的創立初期形成研究優勢，導致在戰略上受製於人。
yuwoguoqitalingyudeyanjiuzhuangkuangleisi，woguoxinxilingyudaxingdeyanjiujihuajibenchuyuxiangduibijiaofengbidezhuangtai。yifangmian，youyutizhifangmiandeyuanyin，weiyuguojiyiliushuipingdeguowaiyanjiujigouheshengchanchangshangwufazhijiecanyuwoguoxinxilingyudedaxingkeyanjihua。lingyifangmian，woguoxinxilingyudedaxingyanjiujihuachangchangwufazhijieyuguojijishufazhanyubiaozhunhuajinchengxiangxianjie，canyanrenyuanzouxiangguojiwutaidechengdubugao，yanjiuchengguoduiguojizhuliujishufazhandeyingxiangbugou。
2 國際移動通信發展趨勢
盡管發達國家的經濟發展處於衰退的邊沿，導致移動通信產業在世界範圍內的發展速度放緩，用戶平均收入（ARPU）也日趨下降,但總量仍保持兩位數以上的增長。發達國家的移動通信用戶覆蓋率大多已達到70-80%，已接近飽和，為了維持移動通信產業的進一步發展,急需推出能夠吸引用戶的高附加值數據業務。但不幸的是，移動數據業務的起飛遠非人們設想的那樣簡單，基於GSM電路交換的WAP數據業務在世界範圍內遭受挫折，基於GPRS的移動數據業務也在艱難中跋涉。
盡jin管guan如ru此ci，國guo際ji上shang第di三san代dai移yi動dong通tong信xin的de商shang用yong化hua逐zhu步bu在zai全quan球qiu範fan圍wei內nei進jin入ru實shi施shi階jie段duan。一yi方fang麵mian，第di三san代dai移yi動dong通tong信xin技ji術shu除chu了le能neng夠gou支zhi持chi更geng高gao速su率lv的de移yi動dong多duo媒mei體ti業ye務wu外wai，還hai提ti供gong更geng高gao的de頻pin譜pu效xiao率lv和he服fu務wu質zhi量liang，對dui於yu新xin興xing的de移yi動dong運yun營ying商shang具ju有you較jiao大da的de吸xi引yin力li。另ling一yi方fang麵mian，歐ou洲zhou國guo家jia的de各ge大da運yun營ying商shang已yi經jing耗hao費fei了le巨ju額e資zi金jin獲huo得de了le第di三san代dai移yi動dong通tong信xin運yun營ying執zhi照zhao，為wei了le應ying對dui來lai自zi資zi本ben市shi場chang的de壓ya力li，紛fen紛fen采cai取qu合he作zuo與yu重zhong組zu的de方fang式shi，逐zhu步bu推tui進jin3G網絡的建設，其中歐洲的大部分運營商計劃於2003年開始對WCDMA技術進行試商用。而北美Spring PCS，Bell Mobility, Verizon Wireless，日本的KDDI及韓國的KT已於2001年年底實現cdma2000-1x的商用化。與此同時，日本DoCoMo於2001年10月初步實現了WCDMA的商用化。根據對有關電信運營商的調查，與位置有關的信息點播業務、多媒體短信業務、移動上網瀏覽業務、移動電子商務、交互式娛樂業務將是未來最具發展前景的移動通信業務。
Internet業務的日益普及，促使移動通信技術向全IP方向發展。目前3GPP和3GPP2等標準化組織正在製定基於全IP的第三代移動通信增強型體製標準。為迎合該方麵的發展，3GPP2已提出了能夠支持高速分組業務（峰值速率為4至5Mbps）的cdam2000-1x/EV標準。3GPP也在進行類似的工作，一個名為HSPDA增強性第三代移動通信標準正在製定之中，其分組業務峰值傳輸速率將達到8Mbps以上。
3未來通信發展
隨著第三代移動通信係統逐漸進入商用，國內外有關第四代移動通信的研究已初見端倪。日本和韓國於2002年啟動了麵向第四代移動通信的mTIF和K4G研究計劃。歐盟在前期研究計劃（第五框架研究計劃）的基礎上，成立了世界無線通信研究論壇（WWRF），著手進行“IMT2000”之後的第四代移動通信研究的概念、需求與基本框架研究，並將把第四代移動通信係統列入將於2003年啟動的歐盟“第六框架研究計劃”。在我國，第四代移動通信已被正式列入國家八六三“十五”研究計劃，已於近期啟動。
在ITU，有關Beyond IMT-2000的概念與需求研究於1999年被首次列入議事日程，2001年10月在東京進行的ITU-R WP8F會議上，已收到較多有關Beyond IMT-2000的研究提案，並初步明確了Beyond IMT-2000研究的如下基本框架：
Beyond IMT-2000是指廣泛用於各種電信環境的無線係統的總和，包括蜂窩、固定無線接入、遊牧（Nordic）接入係統等。Beyond IMT-2000的能力將含蓋並遠遠超出IMT-2000係統及與其進行互連的無線係統的能力，含蓋了目前的IMT-2000、無線接入、數字廣播等係統的能力，並將新增兩個部分，即支持約100Mbps的蜂窩係統和支持高達1Gbps以上速率的遊牧/本地無線接入係統等。
圖1為Beyond IMT-2000的支持能力及係統組成示意圖。而Beyond 3G蜂窩通信係統將是未來研究的核心所在。
圖2示出了ITU有關Beyond IMT2000研究的時間表，其總體目標及遠景（Vision）將於2002年6月完成，於2005/2006年進行頻譜規劃，2010年左右完成全球統一的標準化工作，2012年之後開始商用。
由上述可知，目前國際上有關第四代移動通信的研究還處於初期階段，其基本需求、核心技術還處於萌芽階段。但較為明確的一點是，第四代移動通信的實用期定在2012年。這符合移動通信技術每10年(nian)產(chan)生(sheng)一(yi)代(dai)新(xin)體(ti)製(zhi)的(de)發(fa)展(zhan)規(gui)律(lv)。事(shi)實(shi)上(shang)，在(zai)一(yi)代(dai)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)開(kai)始(shi)走(zou)向(xiang)商(shang)用(yong)時(shi)，啟(qi)動(dong)更(geng)新(xin)一(yi)代(dai)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)的(de)基(ji)礎(chu)性(xing)研(yan)究(jiu)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)國(guo)際(ji)慣(guan)例(li)。在(zai)國(guo)際(ji)上(shang)取(qu)得(de)巨(ju)大(da)成(cheng)功(gong)的(de)第(di)二(er)代(dai)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)標(biao)準(zhun)GSM的發展始於80中期，當時第一代模擬移動通信剛剛在發達國家投入商用。90年代初，歐洲的GSM、日本的PDC和美國的D-AMPS等技術已基本成熟，並開始進入市場。國際上的有識之士，就於當時提出了麵向2000年的全球統一的FPLMTS研究計劃，並經過近10年的努力，形成了成為眾所周知的第三代移動通信體製標準IMT-2000。
圖2、ITU有關Beyond IMT2000研究的時間表
如同3G係統與2G係統之間的關係一樣，4G係統不可能在一夜之間取代3G係統，更不可能跨越3G係統而直接投入應用。製定一個全世界統一的4G標準需要耗費5至7年的時間，而現有的2G係統在未來的5至7年是無法滿足日益增長的通信需求的。無線局域網（WLAN）將jiang作zuo為wei蜂feng窩wo係xi統tong的de補bu充chong，較jiao好hao地di應ying用yong於yu局ju部bu區qu域yu的de覆fu蓋gai，但dan由you於yu其qi故gu有you的de碰peng撞zhuang檢jian測ce與yu重zhong發fa機ji製zhi，在zai用yong戶hu數shu極ji為wei密mi集ji的de地di區qu，頻pin譜pu效xiao率lv將jiang急ji劇ju下xia降jiang，也ye難nan以yi適shi用yong於yu多duo小xiao區qu、快速移動環境下的全程業務覆蓋。此外現有的WLAN尚不具備功率控製功能，目前尚未能解決應用於手持終端時的功耗問題，等等。從上述角度來說，3G係統是不可替代的。
另一方麵，並不能因為4G係統的實用化期定於2012年，而否定現在國內外有關4G研究工作的重大意義。未來通信產業的發展越來越多地體現在核心知識產權與標準的競爭，若不能新技術、新xin體ti製zhi標biao準zhun產chan生sheng的de初chu期qi加jia入ru國guo際ji競jing爭zheng，則ze無wu法fa掌zhang握wo未wei來lai移yi動dong通tong信xin的de核he心xin知zhi識shi產chan權quan，無wu法fa擺bai脫tuo我wo國guo在zai移yi動dong通tong信xin技ji術shu發fa展zhan上shang長chang期qi受shou製zhi於yu人ren的de被bei動dong局ju麵mian，無wu法fa對dui國guo際ji主zhu流liu移yi動dong通tong信xin技ji術shu和he標biao準zhun產chan生sheng影ying響xiang，使shi之zhi朝chao著zhe對dui我wo國guo未wei來lai移yi動dong通tong信xin產chan業ye有you力li的de方fang向xiang發fa展zhan。
從技術的角度來說，第四代移動通信應與IMT-2000以及目前製定之中的增強型3G標準有本質性的區別，其核心網絡可以以演進形式發展，但空中接口應當是革命性的。這是由於：
第一，數據業務將從從屬地位上升為主導地位，其比例將從目前總流量的10-20%上升至總流量的80%以上，分組數據業務將占據成分，話音業務的比例將逐漸降低。傳統的蜂窩移動通信係統是以滿足話音業務需求而設計的，3G所采用的直接擴頻CDMA技術由於其捕獲與同步方麵的限製，很難直接應用於4Gxitong。ruguoshengbanyingtao，jiangwufashiyingzheyixuqiu。zheyiweizhewomenxuyunyongquanxindelinian，shejiquanxindewuxianchuanshufangfajiqiwangluojiegou，zuidachengdudimanzuweilaiyidongtongxinyewuxuqiufangmiandebianhua。shishishang，cong3G增zeng強qiang型xing標biao準zhun的de發fa展zhan來lai看kan，這zhe種zhong趨qu勢shi已yi經jing顯xian現xian，時shi分fen技ji術shu被bei更geng多duo地di采cai用yong，以yi適shi應ying分fen組zu數shu據ju的de突tu發fa傳chuan輸shu特te性xing。碼ma分fen技ji術shu的de作zuo用yong則ze被bei弱ruo化hua，更geng多duo地di被bei應ying用yong於yu無wu線xian資zi源yuan的de聚ju類lei（Cluster）分配，而非傳統意義上的用戶碼分配。可以預見，OFDM以及多載波（MC）與TDMA和CDMA相結合的技術將是較具競爭力的空中接口技術。
第二，未來移動通信係統的峰值傳輸速率應為3G係統的10至50倍，達到20Mbps至100Mbps，在2GHz以yi上shang的de傳chuan統tong蜂feng窩wo移yi動dong通tong信xin頻pin段duan上shang無wu法fa滿man足zu這zhe一yi要yao求qiu，需xu要yao開kai發fa頻pin率lv更geng高gao的de無wu線xian資zi源yuan。由you此ci所suo帶dai來lai的de問wen題ti是shi，電dian波bo的de傳chuan輸shu特te性xing將jiang更geng為wei惡e劣lie，受shou天tian氣qi以yi及ji物wu理li環huan境jing的de影ying響xiang更geng大da。如ru果guo采cai用yong傳chuan統tong意yi義yi上shang的de蜂feng窩wo移yi動dong通tong信xin技ji術shu，則ze發fa射she功gong率lv需xu相xiang應ying地di增zeng加jia十shi倍bei甚shen至zhi上shang百bai倍bei，電dian磁ci兼jian容rong問wen題ti將jiang變bian得de無wu法fa容rong忍ren。因yin此ci需xu要yao采cai用yong全quan新xin的de小xiao區qu結jie構gou解jie決jue此ci問wen題ti。
第(di)三(san)，可(ke)用(yong)於(yu)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)的(de)頻(pin)率(lv)資(zi)源(yuan)是(shi)極(ji)為(wei)有(you)限(xian)的(de)，必(bi)需(xu)倍(bei)加(jia)珍(zhen)惜(xi)，精(jing)心(xin)設(she)計(ji)。為(wei)在(zai)有(you)限(xian)的(de)頻(pin)段(duan)上(shang)為(wei)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)更(geng)高(gao)的(de)傳(chuan)輸(shu)速(su)率(lv)，需(xu)要(yao)采(cai)用(yong)全(quan)新(xin)的(de)技(ji)術(shu)使(shi)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)頻(pin)譜(pu)利(li)用(yong)率(lv)較(jiao)現(xian)有(you)的(de)技(ji)術(shu)提(ti)高(gao)一(yi)個(ge)量(liang)級(ji)以(yi)上(shang)。信(xin)息(xi)論(lun)的(de)研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)，采(cai)用(yong)多(duo)輸(shu)入(ru)多(duo)輸(shu)出(chu)（MIMO）deduotianxianjishukeyishifengwotongxindexitongrongliangbujiaxianzhiditigao，zheweiweilaiyidongtongxindejishufazhanzhiminglefangxiang。danzaishijixitongzhong，tebieshizaitijishouxiandeyidongzhongduanshang，ruheshishiMIMO有you許xu多duo挑tiao戰zhan性xing的de理li論lun與yu技ji術shu問wen題ti有you待dai於yu研yan究jiu。可ke以yi預yu見jian，未wei來lai信xin號hao處chu理li器qi以yi及ji專zhuan用yong集ji成cheng電dian路lu的de大da幅fu提ti高gao，也ye將jiang使shi一yi些xie較jiao為wei複fu雜za的de技ji術shu，如ru聯lian合he發fa送song、聯合檢測、Turbo接收等，在實現上成為可能。
第四，未來移動通信的峰值速率將達到100Mbps以上，但實際用戶所需要的傳輸速率可能會在10kbps至100Mbps之間動態地變化。為滿足這一需求，未來移動通信的無線資源管理調配方式必須極為靈活，能夠高效地適應這一變化。
對於4G核心網絡，IP地址的個人化是未來移動通信的主要發展趨勢之一，具有電信級QoS的IPv6將是未來的主要發展趨勢，其主要原因之一是現有的IPv4不能提供足夠的地址空間。
disidaiyidongtongxindejibengainianhaichuyuyanjiujieduan，muqianhainanyiyongzhunquediyuyanjiayimiaoshu。gaikuoqilai，weilaidedisidaiyidongtongxinyingdangjubeiyixiajibentezheng：
業務：無論何時何地，能夠為終端用戶提供“身臨其境”的高分辨率業務。
網絡：能夠使用無所不在的“空間分集”技術提供廣域服務，對抗更高頻段上的電波傳輸特性。
終端：在體積受限的情況下，能夠使用革命性的多天線技術，為用戶提供高質量的無線通信服務。
基於以上考慮，我們認為4G蜂窩通信係統研究應具有以下基本特征：
基於IPv6核心網的互連互通；
地麵網絡承載與控製全程分離，符合全IP發展趨勢；
支持個人可攜帶資源（MIP/M-eN）的全程漫遊與切換；
無線網絡對於核心網絡透明，CC/MM位於核心網側（無線接入用戶與固定接入用戶等同），RR/LL/PL全部位於接入層；
分類端到端QoS，實時業務的QoS優於現有電信級；
全新的基於時空聯合處理、網絡分集等新技術的蜂窩係統，發射能量較3G係統降低10dB以上；頻率利用率較3G係統提高5至20倍，達到3-10Bits/Hz/s；
特別適合於分組突發業務的空中接口，峰值傳輸速率達到20-100Mbps，可靈活調配無線資源，適用於大動態範圍（10kbps-100Mbps）業務；
與區域性的無線接入係統和自組織網絡的無縫聯接等。
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