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摘 要 移动通信诞生以来，其发展速度令人惊叹。第二代移动通信系统正在以前所未有的速度发展着；第三代数字移动通信系统处于商用化的前夕，它将能提供语音、数据、视频等多媒体业务。下一代移动通信系统(Beyond 3G) 的研究工作也正在展开。在此我与同业们交流一下对下一代甚至下几代新技术的思考。
关键词 移动通信 新技术
1 移动通信的概念及特点
移动通信是指通信的一方或双方可以在移动中进行的通信过程，也就是说，至少有一方具有可移动性。可以是移动台与移动台之间的通信，也可以是移动台与固定用户之间的通信。移动通信满足了人们无论在何时何地都能进行通信的愿望，上个世纪80年代以来，特别是90年代以后，移动通信得到了飞速的发握。
2 阐述1G、2G、3G系统的特点
第一代移动通信系统为模拟移动通信系统，以关国的AMPS（IS一54）和英国的TACS为代表，采用频分双工、频分多址制式，并利用蜂窝组网技术以提高频率资源利用率，克服了大区制容量密度低、活动范围受限的问题。虽然采用频分多址，但并未提高信道利用率，因此通信容量有限：通话质量一般，保密性差；制式太多，标准不统一，互不兼容：不能提供非话数据业务；不能提供自动漫游。因此，已逐步被各国淘汰第二代移动通信系统为数字移动通信系统，是当前移动通信发展的主流，以GSM和窄带CDMA为典型代表。
第二代移动通信系统中采用数字技术，利用蜂窝组网技术。多址方式由频分多址转向时分多址和码分多址技术，双工技术仍采用频分双工。2G采用蜂窝数字移动通信，使系统具有数字传输的种种优点，它克服了1G的弱点，话音质量及保密性能得到了很大提高，可进行省内、省际自动漫游。但系统带宽有限，限制了数据业务的发展，也无法实现移动的多媒体业务。并且由于各国标准不统一，无法实现全球漫游。近年来又有第三代和第四代的技术和产品产生。
3 新技术的探索
站在技术的角度来着，通信技术的发展已经脱离纯技术驱动的摸式.正在走向技术与业务相结合，互动的新模式，从世界范围内，预汁在未来十年，从市场应用和业务需求的角度看，最大和最深刻的变化将是从语音业务向数据业务的战略性转变，这种转变将深刻影响通信技术的走向。从技术角度看，将呈现如下趋势：
传输速率在低速移动和固定情况下达20Mbit/s，在高速移动情况下达2Mbit/s；容量达到3G系统的5～10倍，传输质量相当于或优于3G系统；小区覆盖范围等于或大于3G系统； 在不同速率间能够自动切换，以保证通信质量；网络的比特成本低于3G系统。
下一代移动通信系统的关键技术是从2G和3G的关键技术演进而来的。因此改进后的3G关键技术也是下一代移动通信系统的核心技术。
3.1 智能天线
智能天线是一个由多组独立天线组成的天线阵列系统，该阵列的输出与收发信机的多个输入相结合，可提供一个综合的时空信号。与单个天线不同的是，天线阵列系统能够动态地调整波束的方向，以使每个用户都获得最大的主瓣，并减小了旁瓣干扰。这样不仅改善了SINR，还提高了系统的容量，扩大了小区的最大覆盖范围，减小了移动台的发射功率。
3.2 IP技术
新一代网络将会建成一个全IP的系统，这不仅包括核心网的IP化，还包括无线接入部分的IP化。前者的焦点在于对原有核心网的改动程度、改造成本、网络的后向兼容性等。后者的难度比前者要大，但良好的IP接入可以保证技术发展上的协调一致性；可以实现基于IP包的统计复用技术，从而降低传输成本；可以实现全带宽利用度；使统一的网管和运营成为可能等。
3.3 OFDM
OFDM技术其实是MCM的一种。其主要思想是：将信道分成许多正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，这样减少了子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的频率选择性衰落是平坦的，大大消除了符号间干扰。
3.4 软件无线电
软件无线电是指研制出一个完全可编程的硬件平台，所有的应用都通过在该平台上的软件编程实现。换言之，不同系统的基站和移动终端都可以由建立在相同硬件基础上的不同软件实现。该技术将能保证各种移动台、各种移动通信设备之间的无缝集成，并大大降低了建设成本。
软件无线电在移动通信中的应用，将根本改变移动通信的网络结构，实现有线网与无线网融合并能容纳各种标准、协议。提供更为开放的接口，最终大大增加网络的灵活性。
3.5 M-QAM
IMT-2000中定义的未来个人通信，是多种业务的综合。不仅包括传统的语音服务（96kbit/s），还包括多媒体业务（384kbit/s和2Mbit/s）。若在这些高速数据传输中采用一般的调制技术，则会急剧增加信道带宽从而使频率紧张的状况进一步恶化。因此，采用高频谱利用率的调制方式，是解决有限的频谱资源与高速率多媒体业务这一对矛盾的有效方法。而m-QAM（正交振幅调制）就是这样的一种技术。
3.6 多用户检测
多用户检测是针对CDMA中多个平行传送信号的高效检测程序，它在TD-SCDMA中获得了广泛的应用。多用户检测技术可以使CDMA系统的频谱效率大大提高。
在CDMA移动通信系统中，必须抵抗两种类型的干扰。第一种是由于不同的用户同时共享同一频段的带宽（各个用户之间由于其对应的地址码之间存在相关性）而产生的MAI，第二种是由于信道特性的不理想而引起的ISI。 如果每个用户相对于其他用户的干扰能够被消除，那么系统容量会得到很大的提高并且理论上能够消除远近效应。多址干扰是限制CDMA系统容量的一个重要因素。当用户数目不多时，多址干扰一般都很小。但是随着用户数目的增多，多址干扰会越来越大。为了更有效的抵抗远近效应和衰落以提高系统容量，在80年代初提出了多用户检测技术以消除多址干扰，同时也可以采用维特比算法等均衡方法来抗符号间干扰。
3.7 高速下行分组接入技术
下一代移动通信系统中的数据业务将会占有很大的比例，且上下行是非对称的。HSDPA（高速下行分组接入）技术便是一种能够有效的提供多用户高速下行数据业务的新技术。HSDPA由H-ARQ、MIMO等一系列技术组成，这些技术能将下行速率提高到8Mbit/s以上甚至达到20Mbit/s。
MIMO系统可以大大提高数据传输速率（达到14.4Mbit/s至21.6Mbit/s），同时也能提高系统容量。然而，MIMO天线会造成移动台和基站的复杂度增加。研究表明，配有4付天线的移动台的复杂度是单天线的2倍。
为了充分利用MIMO的信道空间，人们提出了不同的空时处理方案，其中最引人注目的就是BLAST。采用BLAST技术可以利用在传统传输中不可避免的有害的多径提供的空间并行性来极大地提高比特率。在采用BLAST的系统中，多径越多越好，这是与传统思想显著不同的一点。但是，BLAST系统一般只适用于信道极窄的情况。如果接收端采用MIMO-DFE技术，则BLAST也可以适用于频率选择性信道等更一般的情况。
4 结束语
电信业，无可置疑地是全球最受关注的产业之一。纵现当今世界，没有哪一个行业或产业像电信业这样发展快、利润大.变化多。电信业是人们公认的，市场巨大、利润丰厚的行业。未来的市场，就是争夺用户的市场，任何新技术的出现，都是为此。
关键词 移动通信 新技术
1 移动通信的概念及特点
移动通信是指通信的一方或双方可以在移动中进行的通信过程，也就是说，至少有一方具有可移动性。可以是移动台与移动台之间的通信，也可以是移动台与固定用户之间的通信。移动通信满足了人们无论在何时何地都能进行通信的愿望，上个世纪80年代以来，特别是90年代以后，移动通信得到了飞速的发握。
2 阐述1G、2G、3G系统的特点
第一代移动通信系统为模拟移动通信系统，以关国的AMPS（IS一54）和英国的TACS为代表，采用频分双工、频分多址制式，并利用蜂窝组网技术以提高频率资源利用率，克服了大区制容量密度低、活动范围受限的问题。虽然采用频分多址，但并未提高信道利用率，因此通信容量有限：通话质量一般，保密性差；制式太多，标准不统一，互不兼容：不能提供非话数据业务；不能提供自动漫游。因此，已逐步被各国淘汰第二代移动通信系统为数字移动通信系统，是当前移动通信发展的主流，以GSM和窄带CDMA为典型代表。
第二代移动通信系统中采用数字技术，利用蜂窝组网技术。多址方式由频分多址转向时分多址和码分多址技术，双工技术仍采用频分双工。2G采用蜂窝数字移动通信，使系统具有数字传输的种种优点，它克服了1G的弱点，话音质量及保密性能得到了很大提高，可进行省内、省际自动漫游。但系统带宽有限，限制了数据业务的发展，也无法实现移动的多媒体业务。并且由于各国标准不统一，无法实现全球漫游。近年来又有第三代和第四代的技术和产品产生。
3 新技术的探索
站在技术的角度来着，通信技术的发展已经脱离纯技术驱动的摸式.正在走向技术与业务相结合，互动的新模式，从世界范围内，预汁在未来十年，从市场应用和业务需求的角度看，最大和最深刻的变化将是从语音业务向数据业务的战略性转变，这种转变将深刻影响通信技术的走向。从技术角度看，将呈现如下趋势：
传输速率在低速移动和固定情况下达20Mbit/s，在高速移动情况下达2Mbit/s；容量达到3G系统的5～10倍，传输质量相当于或优于3G系统；小区覆盖范围等于或大于3G系统； 在不同速率间能够自动切换，以保证通信质量；网络的比特成本低于3G系统。
下一代移动通信系统的关键技术是从2G和3G的关键技术演进而来的。因此改进后的3G关键技术也是下一代移动通信系统的核心技术。
3.1 智能天线
智能天线是一个由多组独立天线组成的天线阵列系统，该阵列的输出与收发信机的多个输入相结合，可提供一个综合的时空信号。与单个天线不同的是，天线阵列系统能够动态地调整波束的方向，以使每个用户都获得最大的主瓣，并减小了旁瓣干扰。这样不仅改善了SINR，还提高了系统的容量，扩大了小区的最大覆盖范围，减小了移动台的发射功率。
3.2 IP技术
新一代网络将会建成一个全IP的系统，这不仅包括核心网的IP化，还包括无线接入部分的IP化。前者的焦点在于对原有核心网的改动程度、改造成本、网络的后向兼容性等。后者的难度比前者要大，但良好的IP接入可以保证技术发展上的协调一致性；可以实现基于IP包的统计复用技术，从而降低传输成本；可以实现全带宽利用度；使统一的网管和运营成为可能等。
3.3 OFDM
OFDM技术其实是MCM的一种。其主要思想是：将信道分成许多正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，这样减少了子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的频率选择性衰落是平坦的，大大消除了符号间干扰。
3.4 软件无线电
软件无线电是指研制出一个完全可编程的硬件平台，所有的应用都通过在该平台上的软件编程实现。换言之，不同系统的基站和移动终端都可以由建立在相同硬件基础上的不同软件实现。该技术将能保证各种移动台、各种移动通信设备之间的无缝集成，并大大降低了建设成本。
软件无线电在移动通信中的应用，将根本改变移动通信的网络结构，实现有线网与无线网融合并能容纳各种标准、协议。提供更为开放的接口，最终大大增加网络的灵活性。
3.5 M-QAM
IMT-2000中定义的未来个人通信，是多种业务的综合。不仅包括传统的语音服务（96kbit/s），还包括多媒体业务（384kbit/s和2Mbit/s）。若在这些高速数据传输中采用一般的调制技术，则会急剧增加信道带宽从而使频率紧张的状况进一步恶化。因此，采用高频谱利用率的调制方式，是解决有限的频谱资源与高速率多媒体业务这一对矛盾的有效方法。而m-QAM（正交振幅调制）就是这样的一种技术。
3.6 多用户检测
多用户检测是针对CDMA中多个平行传送信号的高效检测程序，它在TD-SCDMA中获得了广泛的应用。多用户检测技术可以使CDMA系统的频谱效率大大提高。
在CDMA移动通信系统中，必须抵抗两种类型的干扰。第一种是由于不同的用户同时共享同一频段的带宽（各个用户之间由于其对应的地址码之间存在相关性）而产生的MAI，第二种是由于信道特性的不理想而引起的ISI。 如果每个用户相对于其他用户的干扰能够被消除，那么系统容量会得到很大的提高并且理论上能够消除远近效应。多址干扰是限制CDMA系统容量的一个重要因素。当用户数目不多时，多址干扰一般都很小。但是随着用户数目的增多，多址干扰会越来越大。为了更有效的抵抗远近效应和衰落以提高系统容量，在80年代初提出了多用户检测技术以消除多址干扰，同时也可以采用维特比算法等均衡方法来抗符号间干扰。
3.7 高速下行分组接入技术
下一代移动通信系统中的数据业务将会占有很大的比例，且上下行是非对称的。HSDPA（高速下行分组接入）技术便是一种能够有效的提供多用户高速下行数据业务的新技术。HSDPA由H-ARQ、MIMO等一系列技术组成，这些技术能将下行速率提高到8Mbit/s以上甚至达到20Mbit/s。
MIMO系统可以大大提高数据传输速率（达到14.4Mbit/s至21.6Mbit/s），同时也能提高系统容量。然而，MIMO天线会造成移动台和基站的复杂度增加。研究表明，配有4付天线的移动台的复杂度是单天线的2倍。
为了充分利用MIMO的信道空间，人们提出了不同的空时处理方案，其中最引人注目的就是BLAST。采用BLAST技术可以利用在传统传输中不可避免的有害的多径提供的空间并行性来极大地提高比特率。在采用BLAST的系统中，多径越多越好，这是与传统思想显著不同的一点。但是，BLAST系统一般只适用于信道极窄的情况。如果接收端采用MIMO-DFE技术，则BLAST也可以适用于频率选择性信道等更一般的情况。
4 结束语
电信业，无可置疑地是全球最受关注的产业之一。纵现当今世界，没有哪一个行业或产业像电信业这样发展快、利润大.变化多。电信业是人们公认的，市场巨大、利润丰厚的行业。未来的市场，就是争夺用户的市场，任何新技术的出现，都是为此。