通通信产业及关键技术的发展

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1、通信产业及关键技术的发展东南大学摘要：通信技术和通信产业20世纪80年代以来发展最快的领域之一。不论是在国际还是在国内都是如此。通信业务普及率的进一步提升，市场的进一步发展，驱动着通信技术的进步与创新。作为目前主流的通讯载体，通信领域的新一轮创新将会围绕着移动通信与互联网的发展及融合展开。通信行业的关键技术将会走向宽带化、扁平化、多媒体化、绿色化及泛在化。关键词：无线通信、宽带化、扁平化、多媒体化、绿色化、泛在化、4G标准正文：一、宽带化——移动通信迈向宽带化，4G是当前标准化重点工作。1.概述未来移动通信系统或称第四代移动通信系统可以

2、在不同的平台和网络中提供无线服务，可以在任何地方宽带接入互联网，能够提供信息通信之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。简单来说，4G就是能够解决目前3G系统不足的下一代系统。1999年成立了ITU-R的WP8F工作组，其主要任务是负责3G未来发展和超3G的研究。在2001年10月在日本举行的第六次会议上讨论提出了“IMT-2000未来发展及超IMT-2000的远景框架与总目标（IMT-VIS）”，该文件定义的目标数据传输速率为：IMT-2000的未来发展在2005年左右实现最高约30Mbit/s的速率，而超3G（IMT-adva

3、nced）在2010年左右高速移动环境支持最高100Mbit/s的速率，在低速移动环境达到1Gbit/s的速率。2.第四代移动通信系统的特征4G系统应该具有下面的特征：a.通信速率更高专家称，4G的实际速率将达到10~20Mbit/s，最高可达100Mbit/s。b.网络占用频谱更宽据研究，每个4G信道将占用100MHz的频谱，相当于WCDMA3G网络的20倍。c.通信终端更加灵活4G终端的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一。而且4G终端的外观和样式上将有惊人的突破，可以想象，眼镜、手表、鞋

4、都有可能是终端。d.智能性能更高这里不仅指4G终端设备的设计和操作上，更重要的是4G终端可以实现许多难以想象的功能。a.兼容性能更高，过渡更平稳为了让更多的用户在投资更少的情况下平稳地过渡到4G系统，4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。b.高质量的多媒体通信4G通信系统提供的宽带无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等多种业务应用。c.通信费用更加便宜4G通信与其他技术相比，部署起来容易迅速得多，同时在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上

5、，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运营成本。3.第四代移动通信系统的关键技术a.新的调制技术新的调制技术要求数据速率从2Mbit/s提高到100Mbit/s，对全速移动用户能够提供150Mbit/s的高质量影像服务。第三代移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，而第四代移动通信系统采用的OFDM技术最受瞩目，OFDM是一种无线环境下的高速传输技术。b.软件无线电技术软件无线电技术可使移动终端和基站从3G到4G的发展速度大大加快，系统升级变得十分便捷。软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式

6、来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。其核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器，并尽可能多的用软件来定义无线功能，各种信号处理和功能都尽可能用软件来实现，其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。c.智能天线系统智能天线原名自适应天线阵列（AAA，AdaptiveAntennaArray），最初应用于雷达、声纳等军事方面，主要用来完成空间滤波和定位，大家熟悉的相控阵雷达就是一种较简单的自适应天线阵。智能天线具有抑制信号干扰、自

7、动跟踪以及数字波束调节等智能功能，用于移动通信，既可改善信号质量又能增加传输容量，其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射，同时，通过基带数字信号处理器，对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。目前，智能天线的工作方式主要有两种：全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。由于全自适应方式的缺陷，提出了基于预多波束的波束切换方式。后者更容易实现，实际上我们将其看做是介于扇形天线与自适应天线间的一种技术，也是未来智能天线技术发展的方向。d.网络技术4G系统要满足3G不能达到的高

8、速数据和高分辨率多媒体服务的需要，应能与宽带IP网络、宽带综合业务数据网（B-ISDN）和异步传送模式兼容，实现多媒体通信，形成综合宽带通信网。一、扁平化（一）无线接入网的扁平化无线接入网的基站控制器作为功