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(完整word版)移动通信技术演进综述
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移动通信技术演进综述

（华中科技大学电子与信息工程系通信1002班丁秋林u201013043）

【摘要】本文介绍了移动通信的发展概况，对3G与4G进行了比较，分析了第三代移动通信系统(3G)向第四代移动通信系统(4G)演化的原因和主要体现方面，并详细介绍了第四代移动通信系统（4G）向第五代移动通信系统（5G）演进中主要要完成的技术突破。论述了5G的概念和新技术，同时对5G的发展趋势进行了简单的的分析。
【关键词】3G；4G；5G;移动通信；
一．引言
随着移动用户的增多，以及人们对移动通信业务的追求已从单纯的语音业务扩展到多媒体业务，因此，移动通信技术变得越来越重要，为了满足人们不断增加的需求，这使得人们努力改进和发展一些新的技术。现在移动通信技术的热点是3G、4G和5G技术。4G不仅是对3G的困难和局限的突破和演进，而且增强了服务质量、增加了带宽和降低了成本，而5G是一种完美的无线通信系统。

二．基本术语
1.第三代移动通信系统（3G）：
第三代移动通信系统（3rdGenerationMobileSystem，3G），最早由国际电信联盟（InternationalTelecommunicationunion，ITU）于1985年提出的。1996年，ITU将其更名为全球移动通信系统（InternationalMobileTelecommunication，IMT-2000）,后缀指其工作在2000MHZ频段，且预计于2000年商用。
2．第四代移动通信系统（4G）：
4G是第四代移动通信及其技术的简称，是能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G的概念可称为广带(Broad-band)接入和分布网络．具有超过2Mbps的非对称数据传输能力。对全速移动用户能提供150Mbps的高质量的影像服务，并首次实现三维图像的高质量传输，无线用户之间可以进行三维虚拟现实通信。它包括广带无线固定接人、W-LAN、移动广带系统和互操作的广播网络。在不同的固定无线平台和跨越不同频带的网络中，4G可提供无线服务，并在任何地方宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信)，提供信息通信以外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。同时，4G系统还是多功能集成的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。

三．3G向4G的演进
1.3G向4G演化的原因
经ITU认可的3G标准有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。虽然3G和2G相比，有很多优点，但是3G还是存在着很多不尽人意的地方，如：3G缺乏全球统的标准；3G所采用的语音交换架构仍承袭了2G系统的电路交换，而不是纯IP的方式；3G的业务提供和业务管理不够灵活；流媒体(视频)的应用不尽如人意；3G的高速数据传输不成熟，接入速率有限；安全方面存在算法过多、认证协议容易被攻击等安全缺陷。
伴随着无线技术的种类越来越多，迫切需要将这些无线技术整合到一个统一的网络环境中去，这就是正在形成的超三代移动通信系统(B3G)通信系统和未来的4G通信系统。B3G和4G通信系统将是未来提供宽带接入，全球无缝漫游和无处不在的数据，语音业务等方面的最合适和最好的技术。
2．3G与4G的比较
（1）核心技术：
3G系统以码分多址(CDMA)为技术基础。码分多址是将相互正交的不同的码分配给不同用户调制信号，实现多用户同时使用同一频率接入系统。由于利用相互正交(或尽可能正交)的码去调制信号，会将原用户信号频谱带宽扩展，因此CDMA通信系统足一种典型的扩频通信技术的应用。
4G系统的核心技术正交频分复用技术(OFDM)属于多载波调制(MCM)，它将指配的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，间时要求信号带宽小于信道的相关带宽。
（2）通信系统的结构
3G采用的主要是蜂窝组网，它的核心网是在GSM系统的核心网GSM-MAP和AMPS，IS-95的核心网ANSI-41的基础发展而来的，其空中接口与相应的2G系统后向兼容。它的3种工作模式为：单载波频分双工、多载波频分双工和时分双工方式。
4G发展为数字广带(broadband)为基础的网络。4G系统的核心网是一个基于全IP的网络，因此核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN共存。
3.3G向4G演化的路径
3G向4G的演进路径主要有3条：
一是WCDMA和TD-SCDMA，均从HSPA演进至HSPA+，进而到LTE。全世界大多数电信运营商，以及爱立信、诺基亚西门子、华为等主要电信设备生产商均坚定支持这一路线。
二是CDMA2000沿着EV-DORev.0