移动无线技术的智能化发展方向微探

王鸣铎

摘要：本文分别对每一代的移动通信系统中的无线技术进行总结概述，重点对第四代移动通信系统中的核心技术进行分析。以期能够窥探出移动无线技术智能化发展方向，为移动无线技术的发展提供一些可供参考的意见。

关键词：移动通信系统 4G 技术

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）12-0044-01

随着通信需求的不断增长，宽带化已成为当今通信技术领域的主要发展方向之一。而网络的迅速增长使人们对无线通信提出了更高的要求。为有效解决无线信道中多径衰落和加性噪声等问题，同时降低系统成本。移动无线技术逐渐向数据化、高速化、宽带化、频段更高化方向发展，移动数据、移动IP 将成为未来移动网的主流业务。

1 移动无线技术的简述

1.1 第一代移动通信系统（1G）

第一代移动通信系统主要采用模拟技术和频分多址（FDMA）技术，具有代表性通信系统有美国的AMPS系统、英国的ETACS系统、北欧的NMT 450系统等。此系统仅能以半双工模式提供语音服务，利用在地域上将覆盖范围划分成小单元，每个单元复用频带的一部分以提高频带的利用率。FDMA为每一个用户指定了特定信息，这些信息按要求分配给请求服务的用户。因此在呼叫的整个过程中，其他用户不能共享这一频段。

1.2 第二代移动通信系统（2G）

20世纪80年代中期，数字移动通讯系统得到了大规模应用，采用时分多址（TDMA）或窄代码分多址（CDMA），其中代表技术是欧洲的GSM（TDMA）和美国的IS-95A（CDMA）。TDMA是在一个宽带的无线载波上，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙，每个时隙作为分配给用户的一个通信通道。TDMA突发传输的速率高，远大于语音编码速率，并且具有抗干扰能力强、频率利用率高和系统容量大的特点。CDMA是在扩频通信技术的基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术，它的出现源于人们对更高质量无线通信的需求。

1.3 第三代移动通信系统（3G）

第三代移动通信技术采用宽带分多址，将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合，实现移动宽带多媒体通信。3G最早由ITU在1985年提出，又称为未来公众陆地移动通信系统（FPLMTS）。1996年更名为IMT-2000，即在2000年在2000M频段实现2000K的数据通信。IMT2000推荐三种制式：WCDMA（欧洲）、CDMA2000（美国）、TD-SCDMA（中国），TD-SCDMA成为中国第一个国际通信标准。3G三种制式的比较如表1所示：

2 移动通信无线技术的智能化发展方向分析

2.1 正交频分复用技术

正交频分复用技术（OFDM）是一种特殊的是多载波数字调制技术，与AM/FM（调幅/调频）在某一时刻只用单一频率发送单一信号的单载波技术不同，其多载波之间相互正交，可以高效利用频谱资源。同时OFDM将总带宽分割为若干个窄带子载波，可以有效抵抗频率选择性衰落。OFDM系统比传统的FDM系统要求的带宽要少得多，传统的FDM（频分复用）理论将带宽分成几个子信道，中间用保护频带来降低干扰，由于使用无干扰正交载波技术，单个载波间无需保护频带。这样使得可用频谱的使用效率更高。另外，OFDM技术可动态分配在子信道上的数据。为获得最大的数据吞吐量，多载波调制器可以智能地分配更多的数据到噪声小的子信道上。

2.2 软件无线电技术

软件无线电技术室第四代移动通信系统的核心技术之一，用以满足4G多模式、多频段、多速率、多业务、多环境的实际需求。软件无线电技术的基本思想是让A/D和D/A转换器尽可能依靠天线处理，将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统，体制、标准的更新与体制兼容问题都有相应的软件加以解决。

2.3 智能天线技术

无线覆盖范围、系统容量、业务质量等方面都是蜂窝移动通信系统的工作重点，采用智能天线阵技术能够有效解决阻塞、掉话等问题，并且能够有效缓解无线通信的发展与频谱资源不足的矛盾，提高第三代移动通信系统的容量及服务质量。智能天线阵由N单元天线阵、A/D转换器、波速形成器、波速方向估计及跟踪器等几部分组成，该技术利用各种用户信号空间特征的差异，根据天线阵的波速合成和指向，产生多个独立的波束，自适应调整其方向图以跟踪信号变化，对干扰方向进行调零从而解决信号干扰的问题，实现多个用户在同一信道上接受和发送不受干扰。

2.4 多用户检测和干扰消除技术

多用户检测（MUD）又称联合检测和干扰消除，其基本思路是将所有用户的信号都当做有用信号，而非干扰信号，工作时联合探测一条信道上所有同时使用的用户，然后执行一种减法程序，将不需要的用户信道剔除，留下目标信号，从而消除或减弱其它用户对任一个用户的影响。目前多用户检测技术已逐渐成熟，一方面通过降低多路干扰的影响而提高带宽效率，解决了远近效应问题。另一方面提高系统容量，进一步改进系统的覆盖范围。

2.5 向全IP网过渡

以IP技术为特征的互联网正在日益宽带化和移动化，并极大地改变着人们现有的生活方式和业务模式。全IP网络能够满足第四代移动通信系统的应用服务在数据速率和宽带方面的更高要求，将无线语音和无线数据综合到一个技术平台上传输，从而真正实现语音盒数据业务的融合。全IP 的网络中用户可以同时通过多个接入系统与网络相连，具有无与伦比的综合性和灵活性优势。网络的全IP趋势，使得通信网络从功能层次结构上变得简单和扁平化，业务的种类和提供方式更加灵活多样。

3 结语

随着移动互联网的发展，移动数据业务呈现出爆炸式的增长趋势，因此移动通信无线技术也随之不断地发展优化，数据化，高速化、宽带化、频段更高化是当前移动无线技术智能化的发展方向。

参考文献

[1]万屹.移动通信技术专题[J].电信网技术，2006（1）.