移动通信现有核心技术分析及新技术讨论

目录

摘要 (1)

关键词 (1)

第一章、移动通信发展现状概述 (1)

1用户发展现状 (1)

2网络发展现状 (1)

3移动通信的演进过程 (1)

3.1 1G (2)

3.2 2G (2)

3.3 2.5G (2)

3.4 2.75G (3)

3.5 3G (3)

3.6小结 (4)

第二章、移动通信系统现有核心技术论述与分析 (4)

1 无线信道模型及信道特性分析 (4)

1.1移动无线衰落信道分析 (4)

1.2移动通信信道模型 (4)

2移动通信系统中分集技术简介 (9)

2.1分集技术-技术分类 (9)

2.2 分集技术-接收合并技术 (10)

3移动通信系统中均衡技术的算法与实现 (11)

3.1均衡技术 (11)

3.2均衡技术原理 (11)

3.3均衡技术-自适应算法 (12)

4 CDMA系统中RAKE接收技术的算法与实现 (12)

5新一代移动通信核心技术MIMO+OFDM简介 (13)

第三章、移动通信发展趋势展望 (15)

参考文献 (17)

移动通信现有核心技术分析及新技术讨论

摘要：介绍移动通信发展现状以及各个发展阶段的工作原理、关键技术、性能；

移动通信系统现有核心技术论述与分析（包括移动通信无线信道模型及信

道特性分析（窄带与宽带）、移动通信系统中分集技术的算法与实现、移

动通信系统中均衡技术的算法与实现、CDMA系统中RAKE接收技术的算法

与实现等。）、新一代移动通信核心技术MIMO+OFDM；移动通信发展趋势

展望。

关键词：移动通信；工作原理；分集技术；均衡技术；RAKE接收技术；MIMO+OFDM

第一章、移动通信发展现状概述

1用户发展现状

自1987年中国电信开始开办移动电话业务以来，移动电话用户数量以惊人的速度增长，1987-1993年用户数量平均增长速度超过200%，到1993年，我国移动通信用户数达到63.8万，到1994年移动用户规模超过百万大关，2000年移动电话用户数量达到7250万户，目前中国移动用户数量占全球移动用户数量的六分之一，增长速度列全世界第一。

2 网络发展现状

移动通信市场的发展不仅依赖于移动电话产品市场的发展，而且依赖于移动通信网络的不断完善和发展，随着用户数量的增长，移动通信网络的规模也在不断扩大，目前，我国GSM数字移动电话网已覆盖全国所有地市和96%的县市，全国主要交通干线已实现无缝覆盖，GSM数字移动电话网已与46个国家和地区的78家公司开通了自动漫游业务。

3移动通信的演进过程

3.1．1G

第一代通信系统是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准，简称1G，制定于上世纪80年代，属于模拟通信系统，如AMPS和TACS系统，主要采用模拟技术和频分多址技术FDMA（Frequency Division Multiple Access）,这种技术是最古老也是最简单的。在FDMA中，不同地址用户占用不同的频率，即采用不同的载波频率，通过滤波器选取信号并抑制无用干扰，各信道在时间上可同时使用。但是，由于模拟系统的系统容量小，还有

FDMA技术在信道之间必须有警界波段来使站点之间相互分开，这样在警界波段就会成很大的带宽浪费。而且，模拟系统的安全性能很差，任何有全波段无线电接收机的人都可以收听到一个单元里的所有通话。另外，此技术对天线和基站的破坏也很严重。因此模拟系统主要以语音业务为主，基本上很难开展数据业务。

尽管模拟移动通信系统投入运行以来,其用户虽迅速增长,取得了巨大的成功，但是在实际的使用过程中也暴露出了许多问题，主要表现在以下几点:

(1)频谱效率较低，有限的频谱资源和快速发展的用户容量的矛盾十分突出；

(2)业务种类单一，只有语音业务；

(3)存在同频干扰和互调干扰；

(4)保密性差

(5)模拟移动通信系统设备价钱高,手机体积大,电池充电后有效工作时间短，给用户

带来不便。

••••解决上述问题的最有效办法就是采用一种新技术,•即移动通信的数字化,称为数字移动通信系统。

3.2．2G

2G（2nd Generation，第二代移动通信技术）

与第一代模拟蜂窝移动通信相比，第二代移动通信系统采用了数字化，代表为GSM，CDMA等，以数字语音传输技术为核心。具有保密性强、频谱利用率高、能提供丰富的业务、标准化程度高等特点，使得移动通信得到了空前的发展，从过去的补充地位跃居通信的主导地位。我国目前应用的第二代蜂窝系统为欧洲的GSM系统以及北美的窄带CDMA系统。

3.3. 2.5G

2.5G（2.5 Generation，2.5代移动通信技术）

指介于2G和3G之间的（过渡性）移动通信技术。目前已经进行商业应用的2.5G 移动通信技术是从2G迈向3G的衔接性技术，由于3G所牵扯的层面多且复杂，要从目前

的2G迈向3G不可能一蹴而就，因此出现了2.5G。HSCSD、WAP、EDGE、GPRS、EPOC等技术都是 2.5G技术。其代表为GPRS,GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。它经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。

3.4. 2.75G

2.75G(2.75Generation,2.75代移动通信技术)

2.75G 是在 GSM 网络基础上添加了EDGE的网络,EDGE是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的缩写，即增强型数据速率GSM演进技术。俗称准3G，与2G的GPRS网络并存，被认为是2G到3G的平滑过渡网络，理论上准3G可提供384-473kpbs的移动数据速率，是现有GPRS速率的3-4倍。准3G手机，即是以EDGE制式研发生产的手机，能够实现许多3G手机的功能，如快速上网，手机电视等功能，但不是真正意义上的3G手机。

3.5. 3G

3G（3rd Generation，第三代移动通信技术）

3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信相结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆字节／每秒）、384kbps（千字节／每秒）以及144kbps的传输速度。

国际电信联盟（ITU）在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大3G标准，并写入3G技术指导性文件《2000年国际移动电信计划》（简称IMT-2000）。

其主要特点如下：

1 全球普及和全球无缝漫游的系统，它将使用共同的频段，全球统一标准。

2具有支持多媒体业务的能力，应能根据需要，提供适当的带宽和数据传输速率。

3 经过二代网络向三代网络的过渡、演进，并应与固网兼容。

4高频谱效率。

5高服务质量。