無(wú)線電通信技術(shù)

1、4G通信技術(shù)綜述移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)歷了三個(gè)主要發(fā)展階段。每一代的發(fā)展都是技術(shù)的突破和觀念的創(chuàng)新。第一代起源于20世紀(jì)80年代，主要采用模擬和頻分多址(FDMA)技術(shù)。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)技術(shù)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)可以提供更寬的頻帶，不僅傳輸話音，還能傳輸高速數(shù)據(jù)，從而提供快捷方便的無(wú)線應(yīng)用。然而，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)仍是基于地面標(biāo)準(zhǔn)不一的區(qū)域性通信系統(tǒng)，盡管其傳輸速率可高達(dá)2 Mb/s，但仍無(wú)法滿足多媒體通信的要求，因此，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)的研究隨之應(yīng)運(yùn)而生。一、4G通信技術(shù)的概念4G的定義到目前為止依然有待明確，它的技

2、術(shù)參數(shù)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、乃至業(yè)務(wù)內(nèi)容均未有明確說(shuō)法。在2002年底Wi-Fi熱潮中，Wi-Fi被視作4G技術(shù)。但4G技術(shù)的提倡者認(rèn)為，4G與 Wi-Fi不同。2004 年6月，市場(chǎng)研究公司Forrester的分析師預(yù)測(cè)，4G移動(dòng)服務(wù)將是3G與WiMax結(jié)合在一起的技術(shù)。4G將提供以太網(wǎng)的接入速度（如 10Mb/s）,并且通過(guò)在一部手機(jī)中把3G和WiMax技術(shù)結(jié)合在一起,提供集成無(wú)線局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的服務(wù)。WiMax（或者說(shuō)是802.16標(biāo)準(zhǔn)）能夠提供無(wú)線寬帶網(wǎng)服務(wù)，最遠(yuǎn)距離可達(dá)30英里，速率大約是10 Mb/s。在2004年富士通發(fā)布的白皮書(shū)中，將WiMAX指為“4G”無(wú)線技術(shù)。另外，也有很

3、多專家對(duì)LAS-CDMA十分看好，認(rèn)為L(zhǎng)AS-CDMA代表著4G水平。4G到底是什么樣的技術(shù)呢？目前普遍描述如下：4G 是集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，它的圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mb/s的速率下載，比目前的撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mb/s，并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。而在用戶最為關(guān)注的價(jià)格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價(jià)格方面不相上下，而且計(jì)費(fèi)方式更加靈活機(jī)動(dòng)，用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務(wù)。此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒(méi)有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的

4、優(yōu)越性。4G與3G之間的主要區(qū)別在于終端設(shè)備的類型、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)以及構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)類型。終端設(shè)備除了手機(jī)之外應(yīng)當(dāng)包括頭戴式話機(jī)、PDA終端、膝上機(jī)、手表式話機(jī)、電視機(jī)、游戲機(jī)、DVD、零售機(jī)，甚至寵物機(jī)等等，凡是人所能構(gòu)想的和能夠識(shí)別IP地址的無(wú)線電收發(fā)信機(jī)。其次，4G是由多種技術(shù)組成的，包括彼此似乎不相干的技術(shù)，如Wi-Fi、超寬帶無(wú)線電、便攜式電腦、軟件無(wú)線電等技術(shù)構(gòu)成的高速全球通網(wǎng)絡(luò)。與3G手機(jī)相比，4G手機(jī)的功能更強(qiáng)大，應(yīng)用更廣泛。4G手機(jī)智能化程度更高，通話只是最最基本的功能之一，更多的功能體現(xiàn)在多媒體應(yīng)用方面。二、4G通信的關(guān)鍵技術(shù)1.正交頻分復(fù)用（OFDM）OFDM 技術(shù)的主要

5、思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多窄的正交子信道，在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸，因此可以大大消除信號(hào)波形間的干擾。OFDM還可以在不同的子信道上自適應(yīng)地分配傳輸負(fù)荷，這樣可優(yōu)化總的傳輸速率。OFDM技術(shù)還能對(duì)抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾。在OFDM系統(tǒng)中由于各個(gè)子信道的載波相互正交，于是它們的頻譜是相互重疊的，這樣不但減小了子載波間的相互干擾，同時(shí)又提高了頻譜利用率。移動(dòng)通信信道的突出特點(diǎn)之一就是信道存在多徑時(shí)延擴(kuò)展，它限制了數(shù)據(jù)速率的提高，因?yàn)槿绻麛?shù)據(jù)速率高于信道的相關(guān)帶寬，信號(hào)將產(chǎn)生嚴(yán)重失真，信號(hào)傳輸質(zhì)量大幅度下降。而 OFDM技術(shù)由于具備上述特點(diǎn)，是對(duì)高速數(shù)據(jù)

6、傳輸?shù)囊环N潛在的解決方案，在FDMA、TDMA、CDMA和OFDM等多址方式中，OFDM是4G系統(tǒng)最為合適的多址方案，因此，OFDM技術(shù)已基本被公認(rèn)為4G的核心技術(shù)之一。OFDM技術(shù)主要的技術(shù)難點(diǎn)是系統(tǒng)中的頻率和時(shí)間同步，基于導(dǎo)頻符號(hào)輔助的信道估計(jì)，峰平比問(wèn)題和多普勒頻偏的影響，以及基于OFDM、多載波技術(shù)的新一代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的多址方案的研究。2.智能天線(SA)與多入多出天線(MIMO)技術(shù)智能天線具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，被認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號(hào)，這種技術(shù)既能改善信號(hào)質(zhì)量又能增加傳輸容

7、量，其基本原理是在無(wú)線基站端使用天線陣和相關(guān)無(wú)線收發(fā)信機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的接收和發(fā)射。同時(shí)通過(guò)基帶數(shù)字信號(hào)處理器，對(duì)各個(gè)天線鏈路上接收到的信號(hào)按一定算法進(jìn)行合并，實(shí)現(xiàn)上行波束賦形。目前智能天線的工作方式主要有兩種：全自適應(yīng)方式和基于多波束的波束切換方式。多入多出天線MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系統(tǒng)，該技術(shù)最早是由馬克尼（Guglielmo Marconi）于1908年提出的，它利用多天線來(lái)抑制信道衰落。根據(jù)收發(fā)兩端天線數(shù)量，相對(duì)于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系統(tǒng)，MIMO還可以包括SIMO(Single-In

8、put Multi-ple-Output)系統(tǒng)和MISO(Multiple-Input Single-Output)系統(tǒng)。信道容量隨著天線數(shù)量的增大而線性增大，利用MIMO信道可成倍地提高無(wú)線信道容量，在不增加帶寬和天線發(fā)送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍地提高。利用MIMO技術(shù)可以提高信道的容量，同時(shí)也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率。前者是利用MIMO信道提供的空間復(fù)用增益，后者是利用MIMO信道提供的空間分集增益。實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用增益的算法主要有貝爾實(shí)驗(yàn)室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。ML算法具有很好的譯碼性能，但是復(fù)雜度比較大，對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的無(wú)線通信不能滿足要求

9、。ZF算法簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)信道的信噪比要求較高。性能和復(fù)雜度最優(yōu)的就是BLAST算法。該算法實(shí)際上是使用ZF算法加上干擾刪除技術(shù)得出的。目前MIMO技術(shù)領(lǐng)域另一個(gè)研究熱點(diǎn)就是空時(shí)編碼。常見(jiàn)的空時(shí)碼有空時(shí)塊碼、空時(shí)格碼?？諘r(shí)碼的主要思想是利用空間和時(shí)間上的編碼實(shí)現(xiàn)一定的空間分集和時(shí)間分集，從而降低信道誤碼率。MIMO系統(tǒng)在一定程度上可以利用傳播中多徑分量，也就是說(shuō)MIMO可以抗多徑衰落，但是對(duì)于頻率選擇性深衰落，MIMO系統(tǒng)依然是無(wú)能為力。目前解決MIMO系統(tǒng)中的頻率選擇性衰落的方案一般是利用均衡技術(shù)，還有一種是利用OFDM。大多數(shù)研究人員認(rèn)為OFDM技術(shù)是4G的核心技術(shù)，4G需要極高頻譜利

10、用率的技術(shù)，而OFDM提高頻譜利用率的作用畢竟是有限的，在OFDM 的基礎(chǔ)上合理開(kāi)發(fā)空間資源，也就是MIMO+OFDM，可以提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。另外ODFM由于碼率低和加入了時(shí)間保護(hù)間隔而具有極強(qiáng)的抗多徑干擾能力。由于多徑時(shí)延小于保護(hù)間隔，所以系統(tǒng)不受碼間干擾的困擾，這就允許單頻網(wǎng)絡(luò)(SFN)可以用于寬帶OFDM系統(tǒng)，依靠多天線來(lái)實(shí)現(xiàn)，即采用由大量低功率發(fā)射機(jī)組成的發(fā)射機(jī)陣列消除陰影效應(yīng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)完全覆蓋。3.軟件無(wú)線電技術(shù)軟件無(wú)線電是利用數(shù)字信號(hào)處理軟件實(shí)現(xiàn)無(wú)線功能的技術(shù)，能在同一硬件平臺(tái)上利用軟件處理基帶信號(hào)，通過(guò)加載不同的軟件，可實(shí)現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)性能。其優(yōu)點(diǎn)是：（1）通過(guò)軟件方式，靈活完

11、成硬件功能；（2）具有良好的靈活性及可編程性；（3）可代替昂貴的硬件電路，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能；（4）對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好，不會(huì)老化；（5）便于系統(tǒng)升級(jí)，降低用戶設(shè)備費(fèi)用。軟件無(wú)線電技術(shù)被認(rèn)為是可以將不同形式的通信技術(shù)有效聯(lián)系在一起的惟一技術(shù)。在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中，軟件將會(huì)變得非常繁雜。為此專家們提議引入軟件無(wú)線電技術(shù)，將其作為從第二代移動(dòng)通信通向第三代和第四代移動(dòng)通信的橋梁。軟件無(wú)線電技術(shù)能夠?qū)⒛M信號(hào)的數(shù)字化過(guò)程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能地靠近RF前端，利用軟件無(wú)線電技術(shù)進(jìn)行信道分離、調(diào)制解調(diào)和信道編譯碼等工作。軟件無(wú)線電技術(shù)旨在建立一個(gè)無(wú)線電通信平臺(tái)，在平臺(tái)上運(yùn)行各種軟件系統(tǒng)

12、，以實(shí)現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無(wú)線通信。因此應(yīng)用軟件無(wú)線電技術(shù)，一個(gè)移動(dòng)終端就可以實(shí)現(xiàn)其在不同系統(tǒng)和平臺(tái)之間暢通無(wú)阻的使用。三、4G通信技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)如果說(shuō)2G、3G通信對(duì)于人類信息化的發(fā)展是足以稱道的話，那么未來(lái)的4G通信卻給了我們真正的溝通自由，并將徹底改變我們的生活方式甚至社會(huì)形態(tài)。目前正在研究中的4G通信具有以下的特征。1.通信速度更快由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動(dòng)裝置無(wú)線訪問(wèn)因特網(wǎng)的速率，因此4G通信給人印象最深刻的特征莫過(guò)于它具有更快的無(wú)線通信速度。從移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率作比較，第一代模擬式僅提供語(yǔ)音服務(wù)；第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率只有9.6kb

13、/s，最高可達(dá)32kb/s；而第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到2Mb/s；專家則預(yù)估，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)可以達(dá)到10Mb/s至20Mb/s，甚至最高可以達(dá)到100Mb/s，這種速度將相當(dāng)于目前手機(jī)的傳輸速度的1萬(wàn)倍左右。2.網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬要想使4G通信達(dá)到100Mb/s的傳輸，通信營(yíng)運(yùn)商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大幅度的改造和研究，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的蜂窩系統(tǒng)的帶寬高出許多。據(jù)AT&T公司研究4G通信的專家們說(shuō)，估計(jì)每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜，相當(dāng)于W-CDMA 3G網(wǎng)路的20倍。3.通信更加靈活從嚴(yán)格意義上說(shuō)，4G手機(jī)的功能，已不能簡(jiǎn)單劃歸“電話機(jī)”的范疇

14、，畢竟語(yǔ)音的傳輸只是4G移動(dòng)電話的功能之一而已，未來(lái)4G手機(jī)更應(yīng)該算得上是一只小型電腦了。而且4G手機(jī)從外觀和式樣上，將有更新的突破，我們可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋，以方便和個(gè)性為前提，任何一件你能看到的物品都有可能成為4G終端，只是目前我們還不知應(yīng)該怎么稱呼它。未來(lái)的4G通信將使我們不僅可以隨時(shí)隨地通信，更可以雙向下載傳遞資料、圖畫(huà)、影像，當(dāng)然更可以和從未謀面的陌生人網(wǎng)上聯(lián)線對(duì)打游戲。也許你將有被網(wǎng)上定位系統(tǒng)永遠(yuǎn)鎖定無(wú)處遁形的苦惱，但是與它據(jù)此提供的地圖帶來(lái)的便利和安全相比，這簡(jiǎn)直可以忽略不計(jì)。4.智能性能更高第四代移動(dòng)通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作

15、具有智能化，例如對(duì)菜單和滾動(dòng)操作的依賴程度將大大降低，更重要的4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多難以想象的功能。例如，4G手機(jī)將能根據(jù)環(huán)境、時(shí)間以及其他設(shè)定的因素來(lái)適時(shí)地提醒手機(jī)的主人此時(shí)該做什么事，或者不該做什么事，4G手機(jī)可以將電影院票房資料，直接下載到PDA之上，這些資料能夠把目前的售票情況、座位情況顯示得清清楚楚，大家可以根據(jù)這些信息來(lái)進(jìn)行在線購(gòu)買自己滿意的電影票；4G 手機(jī)可以被看作是一臺(tái)手提電視，用來(lái)看體育比賽之類的各種現(xiàn)場(chǎng)直播。5.兼容性能更平滑要使4G通信盡快地被人們接受，不但考慮它的功能強(qiáng)大外，還應(yīng)該考慮到現(xiàn)有通信的基礎(chǔ)，以便讓更多的現(xiàn)有通信用戶在投資最少的情況下就能很輕易地過(guò)渡到4G通信

16、。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，未來(lái)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游，接口開(kāi)放，能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，終端多樣化,以及能從第二代、第三代平穩(wěn)過(guò)渡等特點(diǎn)。6.提供各種增殖服務(wù)4G 通信并不是從3G通信的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的升級(jí)而演變過(guò)來(lái)的，它們的核心技術(shù)根本就是不同的。3G移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，而4G移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)最受矚目，利用這種技術(shù)人們可以實(shí)現(xiàn)例如無(wú)線區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字視頻廣播(DVB)、數(shù)字音訊廣播 (DAB)等方面的無(wú)線通信增殖服務(wù)。7.實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信盡管第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)各種多媒體通信，但未來(lái)的4G通信能滿足第三代移動(dòng)通信

17、尚不能達(dá)到的,在覆蓋范圍、通信質(zhì)量、通信價(jià)格上支持的,高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要。第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)提供的無(wú)線多媒體通信服務(wù)（包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、影像等大量信息）通過(guò)寬頻的信道傳送出去，因此，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)也稱為“多媒體移動(dòng)通信”。第四代移動(dòng)通信不僅僅是為了應(yīng)對(duì)用戶數(shù)的增加，更重要的是，必須要應(yīng)對(duì)多媒體的傳輸需求，當(dāng)然還包括通信品質(zhì)的要求?？偠灾紫缺仨毧梢匀菁{市場(chǎng)龐大的用戶數(shù)、改善現(xiàn)有通信品質(zhì)不良，以及達(dá)到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?.頻率使用效率更高相比第三代移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，第四代移動(dòng)通信技術(shù)在開(kāi)發(fā)研制過(guò)程中使用和引入許多功能強(qiáng)大的突破性技術(shù)。由于利用了幾項(xiàng)不同的技術(shù)，所以無(wú)線頻率

18、的使用比第二代和第三代系統(tǒng)有效得多。按照最樂(lè)觀的情況估計(jì)，這種有效性可以讓更多的人使用與以前相同數(shù)量的無(wú)線頻譜做更多的事情，而且做這些事情的時(shí)候速度相當(dāng)快。9.通信費(fèi)用更加便宜由于4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問(wèn)題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級(jí)到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端的通信技術(shù)，這些技術(shù)保證了4G通信能提供一種靈活性非常高的系統(tǒng)操作方式，因此相對(duì)其他技術(shù)來(lái)說(shuō)，4G通信部署起來(lái)就容易、迅速得多；同時(shí)在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，通信營(yíng)運(yùn)商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運(yùn)營(yíng)者和用戶的費(fèi)用。據(jù)研究人員宣稱，4G通信的無(wú)線即時(shí)連接

19、等某些服務(wù)費(fèi)用將比3G通信更加便宜。四、4G通信技術(shù)的發(fā)展概況在世界范圍內(nèi)，開(kāi)發(fā)4G手機(jī)已有10多年的歷史，近年來(lái)，各國(guó)的研發(fā)速度不斷加快。在4G手機(jī)研究領(lǐng)域，阿爾卡特、愛(ài)立信、諾基亞和西門(mén)子四大電信巨頭組建了世界無(wú)線研究論壇（WWRF），已聚集100多個(gè)成員，明確提出了開(kāi)發(fā)4G的時(shí)間表：4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將在2006年以后出現(xiàn)，在與3G技術(shù)充分融合之后，在2010年至2012年投入運(yùn)營(yíng)。目前，世界發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極進(jìn)行4G技術(shù)規(guī)格的研究制定，以期在全球4G規(guī)格制定中能享有發(fā)言權(quán)。美國(guó) AT&T早在2000年就推出了4G Acces網(wǎng)絡(luò)，它能配合EDGE技術(shù)進(jìn)行上傳，并利用寬帶OFDM技術(shù)進(jìn)行下載。A

20、T&T的4G Access網(wǎng)絡(luò)升級(jí)計(jì)劃分為兩個(gè)階段，第一階段是移動(dòng)電話基地臺(tái)的軟件構(gòu)建，第二階段則進(jìn)行智能型天線的硬件構(gòu)建。2004年2月，美國(guó)手機(jī)服務(wù)提供商 Nextel通信公司與思科、北電網(wǎng)絡(luò)和IBM在北卡羅來(lái)納州羅利達(dá)拉姆(Raleigh Durham)地區(qū)試驗(yàn) “4G”無(wú)線服務(wù)，這次“4G”試驗(yàn)采用Flarion技術(shù)公司提供的每秒鐘下載速度達(dá)1.5Mb的設(shè)備，這項(xiàng)服務(wù)向臺(tái)式電腦、筆記本電腦、掌上電腦以及其他設(shè)備提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入。歐洲世界上最大的電信基礎(chǔ)設(shè)施提供商愛(ài)立信公司2000年就開(kāi)始著手研制第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)。它是與美國(guó)加利福尼亞大學(xué)合作開(kāi)發(fā)4G技術(shù)的。加利福尼亞大學(xué)已經(jīng)正式成立

21、了加州通信和信息技術(shù)學(xué)會(huì)，并由該大學(xué)的圣迭戈分校和歐文分校合作管理。目前該學(xué)會(huì)已經(jīng)得到愛(ài)立信公司1200萬(wàn)美元的投資，加州通信和信息技術(shù)學(xué)會(huì)將在4G技術(shù)、先進(jìn)天線系統(tǒng)、新一代移動(dòng)因特網(wǎng)、電力放大器技術(shù)和無(wú)線訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行深入研究。愛(ài)立信公司預(yù)計(jì)，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)大約會(huì)在 2011年正式投入運(yùn)營(yíng)，并計(jì)劃在目前所有通信網(wǎng)絡(luò)都以IP技術(shù)為基礎(chǔ)時(shí)，開(kāi)始建設(shè)第二階段的第三代移動(dòng)通信網(wǎng)。第三代移動(dòng)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)連接速率最高可達(dá)2 Mb/s，比目前快200倍，而第四代技術(shù)的傳輸速率將最高可達(dá)100 Mb/s日本 2002年10月，日本最大通信運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT DoCoMo表示，該公司已成功完成第四代(4G)

22、移動(dòng)通信的傳輸實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)是在室內(nèi)進(jìn)行，下傳和上傳速率分別可達(dá)到100 Mb/s和20 Mb/s。下傳是指衛(wèi)星傳送信息至地面，上傳則是地面?zhèn)魉托畔⒅列l(wèi)星。此數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越頂級(jí)ADSL約12 Mb/s的高速網(wǎng)際網(wǎng)路連接速率。NTT DoCoMo于2003年5月28日宣布進(jìn)行第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（4G）的無(wú)線接入系統(tǒng)的戶外試驗(yàn)。NTT DoCoMo通過(guò)戶外試驗(yàn)驗(yàn)證以下技術(shù)：（1）高效控制數(shù)據(jù)包發(fā)送順序的技術(shù)；（2）根據(jù)電波狀況控制調(diào)制方式及糾錯(cuò)編碼率的技術(shù)；（3）根據(jù)通信信號(hào)控制數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)的技術(shù)；（4）使電波能夠定向發(fā)送、接收數(shù)據(jù)的技術(shù)。NTT DoCoMo社長(zhǎng)立川敬二2004年5月13日在東京發(fā)表

23、演講時(shí)宣布，在4G室外試驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)了20 Mb/s的高速通信。日本官方宣稱，日本計(jì)劃于2005年開(kāi)發(fā)4G，到2010年開(kāi)始商用化。韓國(guó)韓國(guó)政府吸收了自己在開(kāi)發(fā)2G技術(shù)時(shí)，放松了對(duì)3G開(kāi)發(fā)的教訓(xùn)，日前與移動(dòng)通信設(shè)備公司及服務(wù)公司合資成立了下一代移動(dòng)通信技術(shù)開(kāi)發(fā)協(xié)會(huì)，著手進(jìn)行4G等未來(lái)移動(dòng)通信服務(wù)技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究。該協(xié)會(huì)還將聚集產(chǎn)、學(xué)、研的專家，成立未來(lái)移動(dòng)通信企劃委員會(huì)，負(fù)責(zé)推動(dòng)4G規(guī)劃、3G服務(wù)及系統(tǒng)改進(jìn)、針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)專用通信的TDD（Time Division Duplex）方案設(shè)計(jì)和高速數(shù)據(jù)通信（Hight Data Rate）等領(lǐng)域的研究。韓國(guó)三星在2004年8月23日 “三星4G論壇”稱

24、：三星電子計(jì)劃從2010年開(kāi)始，全面引進(jìn)第四代手機(jī)（4G）服務(wù)。目前三星電子已取得220余項(xiàng)4G移動(dòng)通信相關(guān)專利，并與NTT DoCoMo等全球性信息通信公司在4G領(lǐng)域展開(kāi)主導(dǎo)權(quán)之爭(zhēng)。印度 2004年5月，印度新任信息技術(shù)和通信部部長(zhǎng)Dayanidhi Maran表示，由于到目前為止還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)3G技術(shù)可以節(jié)省開(kāi)支，印度準(zhǔn)備跳過(guò)3G技術(shù)直接采用4G無(wú)線技術(shù)。目前，印度移動(dòng)電話服務(wù)提供商正在提供基于 GSM、GPRS或者CDMA技術(shù)的移動(dòng)通信服務(wù)。Maran表示：“3G標(biāo)準(zhǔn)一直在發(fā)展，但是并沒(méi)有證明可以節(jié)省開(kāi)支。因此，我們計(jì)劃跳過(guò)3G技術(shù)，開(kāi)發(fā)4G技術(shù)。印度擁有龐大的市場(chǎng)和高級(jí)的技術(shù)，有機(jī)會(huì)成為這

25、個(gè)領(lǐng)域重要的參與者。我們將在這個(gè)領(lǐng)域建立一個(gè)最好的國(guó)家中心。”中國(guó) 2002年3月，華中科技大學(xué)、武漢漢網(wǎng)高技術(shù)有限公司與上海交通大學(xué)共同投標(biāo)的“蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)線傳輸鏈路技術(shù)研究項(xiàng)目”意味著我國(guó)正式啟動(dòng)了開(kāi)發(fā)新一代無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)（即4G）的步伐。我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部2003年與日本NTT DoCoMo簽訂了合作意向書(shū)，表示中國(guó)希望與日本合作共同探討和研發(fā)4G技術(shù)，并于北京建立DoCoMo（北京）通信研究所。2004年10月20日，據(jù)韓國(guó)信息通信部公布的信息顯示，中韓兩國(guó)10月20日達(dá)成協(xié)議，擴(kuò)大技術(shù)合作范圍，共同支持對(duì)4G無(wú)線通信系統(tǒng)的研發(fā)。兩國(guó)將聯(lián)合開(kāi)發(fā)速度更快、功能更強(qiáng)大的手機(jī)。用戶可以使

26、用這種手機(jī)來(lái)觀看電影。外國(guó)觀察家宣稱，由于中國(guó)的移動(dòng)用戶數(shù)已達(dá)到世界第一，故到2008年舉辦奧運(yùn)會(huì)之前，中國(guó)完全有可能跳過(guò) 3G而直接部署4G。這樣做是否可行，正在進(jìn)行探討。2004年9月，由14家無(wú)線運(yùn)營(yíng)商、手機(jī)廠商以及基礎(chǔ)設(shè)備廠商組成的無(wú)限移動(dòng)訪問(wèn) (unlicensed mobile access)組織發(fā)布了無(wú)限移動(dòng)訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)草案，旨在實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備在蜂窩式網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫轉(zhuǎn)換。這一組織的初始成員包括Cingular、阿爾卡特、AT&T無(wú)線、T-Mobile美國(guó)、西門(mén)子、索尼-愛(ài)立信、Kineto無(wú)線、諾基亞以及摩托羅拉。該組織發(fā)表聲明指出，無(wú)限移動(dòng)訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)寬帶IP連接，可以有

27、效的同GSM和GPRS蜂窩式語(yǔ)音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作。這一標(biāo)準(zhǔn)允許訪問(wèn)蜂窩式網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備檢測(cè)并切換到無(wú)限網(wǎng)絡(luò)，例如Wi- Fi網(wǎng)絡(luò)上，而在這個(gè)過(guò)程中能夠繼續(xù)保持通話和數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)，如果用戶漫游出了WLAN有效區(qū)域，基于無(wú)限移動(dòng)訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備可以檢測(cè)到蜂窩式網(wǎng)絡(luò)，而通話或數(shù)據(jù)傳輸不會(huì)中斷。無(wú)限移動(dòng)訪問(wèn)組織稱，該機(jī)構(gòu)目前正同3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織緊密合作，力爭(zhēng)早日推出無(wú)限移動(dòng)訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)的正式版本。Meta Group分析師大衛(wèi)-威利斯(David Willis)表示：“第四代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將整合各種不同類型的技術(shù)，而這一標(biāo)準(zhǔn)則是邁向4G的重要一步。五、4G通信技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)要順利地把4G系統(tǒng)投入實(shí)際應(yīng)用，會(huì)遇到技術(shù)和市場(chǎng)等很多方面的挑戰(zhàn)。1.標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一雖然從理論上講，3G手機(jī)用戶在全球范圍都可以進(jìn)行移動(dòng)通信，但是由于沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各種移動(dòng)通信系統(tǒng)彼此互不兼容，給手機(jī)用戶帶來(lái)諸多不便。因此，開(kāi)發(fā)第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)必須首先解決通信制式等需要全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，而世界各大通信廠商將會(huì)對(duì)此爭(zhēng)論不休。2.技術(shù)