1、前言在20世紀的最后 20年內(nèi)，現(xiàn)代移動通信技術(shù)走過了第一代 ( 模擬系統(tǒng) ) 和第二代 ( 窄帶數(shù)字系統(tǒng) ) 兩個階段。在新千年之交的時期，也完成了第三代移動通信 ( 正式名稱為 IMT-2000) 標準的制定工作，為現(xiàn)今 3G的正式商用打下了基礎。 從 20 世紀 90年代起，移動通信就以極高速度發(fā)展。 1999年，在通信設備市場中，移動通信產(chǎn)品所占份額已超過通信產(chǎn)品的 50%。而且，此比例還在逐漸增加。手持機的逐漸普及并帶來對通信個人化的強烈需求， 互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展又帶來了移動數(shù)據(jù)通信的機遇。 回顧近十年的發(fā)展， 可以說，移動通信技術(shù)的發(fā)展開辟了一個巨大的市場，而市場的急需又推動了移動通

2、信技術(shù)進步和國際標準的制定。 第三代移動通信發(fā)展之際，世界已開始關注第四代移動通信。正文第一部分移動通信的發(fā)展歷程1.1第一代移動通信技術(shù)第一代移動通信系統(tǒng) （如 AMPS 和TACS等）是采用 FDMA 制式的模擬蜂窩系統(tǒng)。由于受到傳輸帶寬的限制， 不能進行移動通信的長途漫游， 只能是一種區(qū)域性的移動通信系統(tǒng)。第一代移動通信有多種制式，我國主要采用的是 TACS。第一代移動通信有很多不足之處， 比如容量有限、 制式太多、互不兼容、保密性差、通話質(zhì)量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務、不能提供自動漫游等。1.2第二代移動通信技術(shù)第二代移動通信系統(tǒng) ( 如采用 TDMA 制式的歐洲 GSM/DCS1800,

3、 北美 IS-54和采用 CDMA 制式的美國 IS-95等 ) 則是數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。主要采用的是數(shù)字的時分多址 (TDMA) 技術(shù)和碼分多址 (CDMA) 技術(shù)。主要業(yè)務是語音，其主特性是提供數(shù)字化的話音業(yè)務及低速數(shù)據(jù)業(yè)務。 它克服了模擬移動通信系統(tǒng)的弱點， 話音質(zhì)量、保密性能得到大的提高， 并可進行省內(nèi)、 省際自動漫游。 第二代移動通信替代第一代移動通信系統(tǒng)完成模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變， 但由于第二代采用不同的制式，移動通信標準不統(tǒng)一， 用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進行漫游， 因而無法進行全球漫游， 由于第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)帶寬有限， 限制了數(shù)據(jù)業(yè)務的應用，也無法實現(xiàn)高速率的業(yè)務如移動的

4、多媒體業(yè)務。1.3第三代移動通信技術(shù)第三代移動通信系統(tǒng)簡稱 3G系統(tǒng) , 它最早是國際電聯(lián) (ITU- R)于1985年提出的 , 當時命名為未來公眾陸地移動通信系統(tǒng) (FPLMTS) 。由于當時預期該系統(tǒng)在2000年使用 , 并工作在 2000MHZ 頻段 , 故于 1996年正式改名為 IMT-2000 。第三代移動通信系統(tǒng)大致目標是全球化、 綜合化和個人化。 全球化就是提供全球海陸空三維的無縫隙覆蓋 , 支持全球漫游業(yè)務 ; 綜合化就是提供多種話音和非話音業(yè)務 , 特別是多媒體業(yè)務 ; 個人化就是有足夠的系統(tǒng)容量、強大的多種用戶管理能力、高保密性能和服務質(zhì)量。 與從前以模擬技術(shù)為代表的第

5、一代和目前還在使用的第二代移動通信技術(shù)相比， 3G將有更寬的帶寬，其傳輸速度最低為 384K，最高為 2M ，帶寬可達 5MHz 以上。不僅能傳輸話音，還能傳輸數(shù)據(jù)，從而提供快捷、方便的無線應用，如無線接入Internet。能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和寬帶多媒體服務是第三代移動通信的另個主要特點。第三代移動通信網(wǎng)絡能將高速移動接入和基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務結(jié)合起來，提高無線頻率利用效率。 提供包括衛(wèi)星在內(nèi)的全球覆蓋并實現(xiàn)有線和無線以及不同無線網(wǎng)絡之間業(yè)務的無縫連接。滿足多媒體業(yè)務的要求，從而為用戶提供更經(jīng)濟、內(nèi)容更豐富的無線通信服務。第二部分現(xiàn)今 3G的移動通信2.1第三代移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第三代系統(tǒng)的

6、主要目標是將包括衛(wèi)星在內(nèi)的所有網(wǎng)絡融合為可以替代眾多網(wǎng)絡功能的統(tǒng)一系統(tǒng)， 它能夠提供寬帶業(yè)務并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。為了保護運營公司在現(xiàn)有網(wǎng)絡設施上的投資， 第二代系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)的演進遵循平滑過渡的原則，現(xiàn)有的GSM、D-AMPS 、IS-136 等第二代系統(tǒng)均將演變成為第三代系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡，從而形成一個核心網(wǎng)家族，核心網(wǎng)家族的不同成員之間通過NNI接口聯(lián)結(jié)起來，成為一個整體，從而實現(xiàn)全球漫游。在核心網(wǎng)絡家族的外圍，形成一個龐大的無線接入家族，現(xiàn)有的幾乎所有的無線接入技術(shù)以及WCDMA 等第三代無線接入技術(shù)均將成為其成員。2.2第三代移動通信系統(tǒng)的特點(1) IMT-2000 中的業(yè)務與固定網(wǎng)絡

7、的業(yè)務兼容。(2) 機體積很小，具有全球漫游能力。(3) 用的頻譜為885MHz 2025MHz，2110MHz 2200MHz( 共 230MHz)1980 MHz 2010 MHz， 2170 MHz2200 MHz( 限于衛(wèi)星使用 ) 。(4) 終端可以連接地面網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)，可移動使用也可固定使用。(5) 線接口的類型少，而且具有高度的兼容性。2.3IMT-2000 的技術(shù)要求和提供的業(yè)務IMT-2000 的要求(1) 高速傳輸以支持多媒體業(yè)務。 室內(nèi)環(huán)境至少 2Mbit/s . 室外步行環(huán)境至少384kbit/s. 室外車輛運動中至少144kbit/s.(2) 傳輸速率能夠按需分配。(3

8、) 上下行連路能適應不對稱需求。IMT-2000 提供的業(yè)務(1) 話音業(yè)務 : 上下行鏈路的信息速率都 16kbit/s , 屬電路交換 , 對稱型業(yè)務。(2) 簡單消息 : 是對應于短信息 SMS 的業(yè)務 , 它的數(shù)據(jù)速率為 14kbit/s, 屬于分組交換。(3) 交換數(shù)據(jù) : 屬于電路交換業(yè)務 , 上下行數(shù)據(jù)速率都是 64kbit/s.(4) 非對稱的多媒體業(yè)務: 包括中速多媒體業(yè)務, 其下行數(shù)據(jù)速率為384kbit/s 、上行為 64kbit/s.(5)高速多媒體業(yè)務 : 其下行數(shù)據(jù)速率為2000kbit/s , 上行為 128kbit/s.(6) 交互式多媒體業(yè)務 : 該業(yè)務為電路

9、交換 , 是一種對稱的多媒體業(yè)務 , 應用于高保真音響 , 可視會議 , 雙向圖像傳輸?shù)取?.4第三代移動通信的主流制式在標準征集的過程中， 世界各國的電信制造商都積極準備， 投入了大量的人力和物力進行開發(fā)和研究，我國也積極探索提出第三代移動通信系統(tǒng)標準提案。經(jīng)過一段時間的篩選， 一些國家提出的標準先后出局， 剩下了幾個影響比較大的標準草案，包括由歐洲和日本支持的 WCDMA 標準，美國支持的 CDMA2000 標準，以及由我國大唐集團提出的 TD-SCDMA 標準等。在技術(shù)上 , 由于各個標準草案都是理論上的系統(tǒng) , 沒有哪個系統(tǒng)占有絕對的優(yōu)勢，而在政治上，各個國家和地區(qū)競爭互不相讓， 各公

10、司之間的競爭到了白熱化的階段。 我國提出的標準 TD-SCDMA 在這一過程中經(jīng)受住了嚴峻的考驗。 一方面，我國 TD- SCDMA 在技術(shù)上有著巨大的優(yōu)勢：第一， TD- SCDMA 有最高的頻譜利用率。因為我國標準是一種時分雙工 (TDD) 的移動通信系統(tǒng)，只用一段頻率就可完成通信的收信和發(fā)信，而 WCDMA 和 CDMA2000 采用的都是頻分雙工 ( FDD) 的移動通信系統(tǒng)，需要兩段不同的頻率才能完成通信的收信和發(fā)信。第二， TDSCDMA 采用了世界領先的智能天線技術(shù)。 基站天線可以自動追蹤用戶手機的方向， 使通信效率更高，干擾更少，設備成本更低。第三，我國政府和運營商給予我國提出

11、的 3G 標準以巨大的支持，同時，大唐集團也采取了廣泛的聯(lián)合策略，使這一起步較晚的標準得到了廣泛的支持。 經(jīng)過艱苦的努力， 2000 年 5 月 5 日，TD- SCDMA 被 ITU 正式批準為國際標準，與歐洲和日本提出的 WCDMA 以及由美國提出的 CDMA2000 標準同列三大標準的行列。之后， TD-SCDMA 又被 3GPP( 第三代合作伙伴 ) 組織正式接納，成為全球第三代移動通信網(wǎng)絡建設的選擇方案之一。在全球，經(jīng)國際電聯(lián) ( ITU) 確認的三大 3G 主流標準分別為： 由 GSM 延伸而至的 WCDMA; 由 CDMA 演變發(fā)展的 CDMA2000; 中國大陸大唐電信和德國西

12、門子合作開發(fā)的全新標準TD- SCDMA.2.5第三代移動通信的關鍵技術(shù)WCDMAWCDMA 是一種由 3GPP具體制定的，基于 GSM MAP 的核心網(wǎng)。為無線接口的第三代移動通信系統(tǒng)。 WCDMA ( 寬帶碼分多址 ) 是一個 ITU( 國際電信聯(lián)盟 )標準，它是從碼分多址 ( CDMA ) 演變來的，在官方上被認為是 IMT-2000 的直接擴展，與現(xiàn)在市場上通常提供的技術(shù)相比， 它能夠為移動和手提無線設備提供更高的數(shù)據(jù)速率。CDMA2000 即為 CDMA2000 1× EV ，是一種 3G 移動通信標準。分兩個階段： CDMA2000 ×1 EV-DO(Data

13、Only) ，采用話音分離的信道傳輸數(shù)據(jù)，和 CDMA2000 ×1 EV-DV(Date and Voice) ，即數(shù)據(jù)信道于話音信道合一。CDMA2000也稱為 CDMA Multi-Carrier，由美國高通北美公司為主導提出，摩托羅拉、 Lucent 和后來加入的韓國三星都有參與，韓國現(xiàn)在成為該標準的主導者。這套系統(tǒng)是從窄頻CDMA ONE數(shù)字標準衍生出來的，可以從原有的CDMA ONE結(jié)構(gòu)直接升級到3G，建設成本低廉。但目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不過CDMA2000的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標準中進度最快的，許多3G手

14、機已經(jīng)率先面世。CDMA2000是一個3G移動通訊標準, 國際電信聯(lián)盟ITU的IMT-2000標準認可的無線電接口，也是2G CDMA標準 ( IS-95 , 標志CDMA1X ) 的延伸。根本的信令標準是IS-2000.CDMA2000與另一個主要的3G標準W-CDMA不兼容。TD SCDMA(1)TD-SCDMA TimeDivision-SynchronousCode DivisionMultipleAccess( 時分同步的碼分多址技術(shù)) 。(2)TD-SCDMA作為中國提出的第三代移動通信標準( 簡稱3G) ，自1998 年正式向 ITU ( 國際電聯(lián) ) 提交以來，已經(jīng)歷經(jīng)十來年的

15、時間， 完成了標準的專家組評估、 ITU 認可并發(fā)布、與3GPP( 第三代伙伴項目 ) 體系的融合、新技術(shù)特性的引入等一系列的國際標準化工作，從而使TD SCDMA 標準成為第一個由中國提出的，以我國知識產(chǎn)權(quán)為主的、 被國際上廣泛接受和認可的無線通信國際標準。這是我國電信史上重要的里程碑。(3) 中國 TD 與美、歐切換技術(shù)的優(yōu)缺點優(yōu)點 頻譜利用率高 , TD 一個載頻1.6M, WCDMA 一個載頻 10M. 對功控要求低, TD:0200MZ,WCDMA:1500MZ. 采用了智能天線和聯(lián)合測試引入了所謂的空中分級。避免了呼吸效應TD 不同業(yè)務對覆蓋區(qū)域的大小影響較小,易于網(wǎng)絡規(guī)劃。缺點

16、: 同步要求高， TD 需要 GPS 同步，同步的準確程度影響整個系統(tǒng)是否正常工作。 碼資源受限TD只有 16 個碼 , 遠遠少于業(yè)務需求所需要的碼數(shù)量。 干擾問題上下行、 本小區(qū)、 鄰小區(qū)都可能存在干擾。120KM/H ，WCDMA ： 500Km/h.TD-SCDMA 、 WCDMA和 CDMA2000的區(qū)別移動速度慢， TD ：TD-SCDMA(time-division synchronous code division multiple access):TD-SCDMA是由我國信息產(chǎn)業(yè)部電信科學技術(shù)研究院提出，與德國西門子公司聯(lián)合開發(fā)。主要技術(shù)特點: 同步碼分多址技術(shù)，智能天線技術(shù)和

17、軟件無線技術(shù)。它采用TDD雙工模式，載波帶寬為是一種優(yōu)越的雙工模式，因為在第三代移動通信中，需要大約400mhz的頻譜資源，在3ghz以下是很難實現(xiàn)的。而TDD 則能使用各種頻率資源，不需要成對的頻率，能節(jié)省未來緊張的頻率資源，而且設備成本相對比較低，比FDD系統(tǒng)低20%-50%，特別對上下行不對稱，不同傳輸速率的數(shù)據(jù)業(yè)務來說TDD更能顯示出其優(yōu)越性。也許這也是它能成為三種標準之一的重要原因。另外，TD-SCDMA獨特的智能天線技術(shù)，能大大提高系統(tǒng)的容量，特別對CDMA系統(tǒng)的容量能增加50%，而且降低了基站的發(fā)射功率，減少了干擾。TD-SCDMA軟件無線技術(shù)能利用軟件修改硬件，在設計、測試方面

18、非常方便，不同系統(tǒng)間的兼容性也易與實現(xiàn)。當然TD-SCDMA也存在一些缺陷，它在技術(shù)的成熟性方面比另外兩種技術(shù)要欠缺一等。因此，信息產(chǎn)業(yè)部也廣納合作伙伴一起完善它。另外它在抗衰落和終端用戶的移動速度方面也有一定缺陷。WCDMA(wideband code division multiple access)：WCDMA源于歐洲和日本幾種技術(shù)的融合。WCDMA采用直擴(MC)模式，載波帶寬為5mhz，數(shù)據(jù)傳送可達到每秒2mbit（室內(nèi)）及384kbps（移動空間）。它采用MC FDD雙工模式，與GSM 網(wǎng)絡有良好的兼容性和互操作性。作為一項新技術(shù)，它在技術(shù)成熟性方面不及CDMA2000，但其優(yōu)勢在

19、于GSM的廣泛采用能為其升級帶來方便。因此，近段時間也倍受各大廠商的青睞。WCDMA采用最新的異步傳輸模式（ATM ）微信元傳輸協(xié)議，能夠允許在一條線路上傳送更多的語音呼叫，呼叫數(shù)由現(xiàn)在的30 個提高到300 個，在人口密集的地區(qū)線路將不在容易堵塞。另外， WCDMA還采用了自適應天線和微小區(qū)技術(shù)，大大地提高了系統(tǒng)的容量。CDMA2000(codedivisionmultipleaccess2000):CDMA2000是由美國高通 （ qualcomm ）公 司提 出 。 它 采 用 多載 波（ DS ） 方 式 ， 載 波帶 寬為 1.25mhz . CDMA2000 共分為兩個階段 : 第

20、一階段將提供每秒 144kbit/s 的數(shù)據(jù)傳送率，而當數(shù)據(jù)速度加快到每秒 2mbit/s 傳送時，便是第二階段。到時，和 WCDMA 一樣支持移動多媒體服務，是 CDMA 發(fā)展 3G 的最終目標。 CDMA2000 和 WCDMA 在原理上沒有本質(zhì)的區(qū)別， 都起源于 CDMA（ IS-95 ）系統(tǒng)技術(shù)。但 CDMA2000 做到了對 CDMA （ IS-95 ）系統(tǒng)的完全兼容，為技術(shù)的延續(xù)性帶來了明顯的好處: 成熟性和可靠性比較有保障，同時也使 CDMA2000 成為從第二代向第三代移動通信過渡最平滑的選擇。但是 CDMA2000 的多載傳輸方式比起 WCDMA 的直擴模式相比，對頻率資源有

21、極大的浪費，而且它所處的頻段與IMT-2000規(guī)定的頻段也產(chǎn)生了矛盾。TD-SCDMA 、 WCDMA 和 CDMA2000 三種主流通信系統(tǒng)標準的主要技術(shù)性能比較如圖 2-1WCDMATD-SCDMACDMA2000載頻間隔 /MHz51.61.25碼片速率 /(Mc/s)3 841.281.2288幀長 /ms1010（分為兩個子20幀）基站同步不需要需要需要，典型方法是GPS功率控制快速功控：上、下0200HZ反向： 800HZ行 1500Hz前向：慢速、快速功控下行發(fā)射分級支持支持支持頻率間切換支持，可用壓縮模支持，可用空閑時支持式進行測量隙進行測量檢測方式相干解調(diào)聯(lián)合檢測相干解調(diào)信道

22、估計公共導頻DwPCH、 UpPCH、中前向、反向?qū)ьl間碼編碼方式卷積碼卷積碼卷積碼Turbo 碼Turbo 碼Turbo 碼圖 2-1三種主流通信系統(tǒng)標準的主要技術(shù)性能比較第三部分未來移動通信技術(shù)（4G）3.1技術(shù)發(fā)展移動通信從產(chǎn)生到現(xiàn)在的時間并不長，第一代移動通信到第三代移動通信，前后只用了20 多年的時間，其發(fā)展速度遠遠超出了人們的預料。隨著計算機軟件跟微電子技術(shù)的發(fā)展，在其基礎上，移動通信設備在質(zhì)量上、使用方便和信號傳輸?shù)馁|(zhì)量上有了較以前很大的提高。隨著第三代移動通信開始商用，大家不免會思考以后的通信會如何發(fā)展，即猜想著會不會誕生第四代移動通信技術(shù)。這是必然會產(chǎn)生的?，F(xiàn)如今，從事通信類

23、開發(fā)與研究的專業(yè)人員已經(jīng)開始了超三代或第四代的移動通信的研究與開發(fā)。大致思路有 2 種：一是對現(xiàn)有的 3G 標準的增強，二是研制全新的標準， 即 IMT-2000 的未來發(fā)展跟超 IMT-2000 的系統(tǒng)。IMT-2000地面無線接口的能力在 30Mb/s-50Mb/s ，而超 IMT-2000 系統(tǒng)可能基于新的無線接口技術(shù)，新的無線接入系統(tǒng)在高速移動環(huán)境下可提供高達100Mb/s左右的峰值速率，在低移動性的環(huán)境下可提供高達1Gb/S 左右的峰值速率。隨著社會的發(fā)展，商業(yè)經(jīng)濟的快速多變化，人與人的及時溝通，人們的娛樂休閑已然成為通信研究的目標。通過手機進行視屏會議、下載電影、運行大型復雜的軟件

24、已不再是幻想。人們對于移動網(wǎng)絡的需求，促使網(wǎng)絡傳輸速率的不斷改進。隨著手機越來越接近于一部小型電腦，對網(wǎng)絡的傳輸速率將會出現(xiàn)更高的需求?？梢姡邆鬏斔俾实某琁MT-2000 系統(tǒng)，即第四代移動通信技術(shù)必將成為日后研究的重點。3.2第四代移動通信的關鍵技術(shù)自適應編碼調(diào)制技術(shù)第四代移動通信系統(tǒng)主要是以OFDM 為核心技術(shù)。 OFDM技術(shù)實際上是多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子

25、信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。OFDM 技術(shù)之所以越來越受關注，是因為OFDM有很多獨特的優(yōu)點：(1) 頻譜利用率高， 頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍。 OFDM 信號的相鄰子載波相互重疊，其頻譜利用率可以接近Nyquist 極限。(2) 抗衰落能力強。 OFDM 把用戶信息通過多個子載波傳輸， 這樣在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統(tǒng)上的信號時間長很多倍，從而使OFDM對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強。(3) 適合高速數(shù)據(jù)傳輸。 OFDM 自適應調(diào)制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪

26、聲背景的不同使用不同的調(diào)制方式。當信道條件好的時候，應采用效率高的調(diào)制方式；而當信道條件差的時候，則應采用抗干擾能力強的調(diào)制方式。再有， OFDM 加載算法的采用，使得系統(tǒng)可以把更多的數(shù)據(jù)集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此，OFDM技術(shù)非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸。(4) 抗碼間干擾 (ISI) 能力強。碼間干擾是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾，它與加性的噪聲干擾不同，是一種乘性干擾。造成碼間干擾的原因有很多，實際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會造成一定的碼間干擾。 OFDM 由于采用了循環(huán)前綴，故對抗碼間干擾的能力很強。多輸入多輸出技術(shù)智能天線采用空時多址（ SDMA ）的技

27、術(shù)，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區(qū)分，動態(tài)改變信號的覆蓋區(qū)域，將主波束對準用戶方向，旁瓣或零陷對準干擾信號方向，并能夠自動跟蹤用戶和監(jiān)測環(huán)境變化，為每個用戶提供優(yōu)質(zhì)的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術(shù)具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束等功能，被認為是未來移動通信的關鍵技術(shù)。目前，智能天線的工作方式主要有全自適應方式和基于預多波束的波束切換方式。全自適應智能天線雖然從理論上講可以達到最優(yōu)，但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計算量大、信道模型簡單、收斂速度較慢，在某些情況下甚至出現(xiàn)錯誤收斂等缺點，實際信道條件下，當干擾較多

28、、多徑嚴重，特別是信道快速時變時，很難對某一用戶進行實際跟蹤。在基于預多波束的切換波束工作方式下，全空域被一些預先計算好的波束分割覆蓋，各組權(quán)值對應的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會有一些重疊，接收時的主要任務是挑選一個作為工作模式，與自適應方式相比它顯然更容易實現(xiàn)，是未來智能天線技術(shù)發(fā)展的方向。軟件無線電技術(shù)在 4G 系統(tǒng)中，若要實現(xiàn)“任何人在任何地點以任何形式接入網(wǎng)絡”的理想通信方式，則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口，能夠在各類網(wǎng)絡環(huán)境間無縫漫游，并可以在不同類型的業(yè)務之間進行轉(zhuǎn)換。這就意味著在4G 系統(tǒng)中，軟件將會變得非常復雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技

29、術(shù)，軟件無線電是近幾年隨著微電子技術(shù)的進步而迅速發(fā)展起來的新技術(shù)，它以現(xiàn)代通信理論為基礎，以數(shù)字信號處理為核心，以微電子技術(shù)為支持。軟件無線電概念一經(jīng)提出，就受到各方的極大關注，這不僅是因為軟件無線電概念新技術(shù)先進、發(fā)展?jié)摿Υ?，更為重要的是它潛在的市場價值也是極具吸引力的。軟件無線電強調(diào)以開放性最簡硬件為通用平臺，盡可能地用可升級、可重配置的不同應用軟件來實現(xiàn)各種無線電功能的設計新思路。其中心思想是：構(gòu)造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等各種功能用軟件來完成，并使寬帶A/D和 D/A轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性

30、、開放性的新一代無線通信系統(tǒng)。在4G 眾多關鍵技術(shù)中，軟件無線電技術(shù)是通向未來4G 的橋梁。由于各種技術(shù)的交迭有利于減少開發(fā)風險，所以未來4G 技術(shù)需要適應不同種類的產(chǎn)品要求，而軟件無線電技術(shù)則是適應產(chǎn)品多樣性的基礎，它不僅能減少開發(fā)風險，還更易于開發(fā)系列型產(chǎn)品。此外，它還減少了硅芯片的容量，從而降低了運算器件的價格，其開放的結(jié)構(gòu)也會允許多方運營的介入。移動通信的發(fā)展進程可用下圖來概括。如圖3-1圖 3-1移動通信的發(fā)展進程3.3未來的移動通信目前世界發(fā)達國家都正在積極進行4G技術(shù)規(guī)格的研究制定，以期在全球 4G 規(guī)格制定中享有發(fā)言權(quán)。4G 的各項運行標準將由國際電信聯(lián)盟（ ITU ）電信標準局決定。新一代無線通信技術(shù)在美國及日本等發(fā)達國家已經(jīng)進入密集的研發(fā)和市場化階段。新的研究包括網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、用戶切換和漫游等移動環(huán)境下的系統(tǒng)實現(xiàn)方案，從而實現(xiàn)用戶的大范圍移動，這種技術(shù)路線是當前國際上設計