1、第7章 移动通信p7.1 移动通信技术基础p7.2 移动通信的工作方式、组成p7.3 国际上移动通信发展概况 p7.4 我国移动通信发展概况p7.5 3G技术及其比较p7.6 第四代移动通信系统-4Gp7.7 移动通信的频段分配表及信道频率p7.8 卫星通信及其它领域里的频率分配7.1移动通信技术基础7.1.1通信基本概念 p通信就是信息的传输与交换，通信的目的就是传输消息。因为在人类的活动过程中要相互远距离传递信息，也就是将带有效信息的信号，通过某种系统由发送者传送给接收者，这种信息的传输过程就是通信。p目前，人们大量应用移动通信手段传输信息。所谓移动通信，顾名思义就是通信的一方或双方是在移
2、动中实现通信的，其中，包含移动台（汽车、火车、飞机、船舰等移动体上）与固定台之间通信，移动台（手机）与移动台（手机）之间通信；移动台过、通过基站与有线用户通信等。移动通信主要特点：p移动通信的传输信道必须使用无线电波传输；p电波传输特性复杂，在移动通信系统中由于移动台不断运动，不仅有多普勒效应，而且信号的转播受地形、地物的影响也将随时发生变化；p干扰多而复杂；p组网方式多样灵活，移动通信系统组网方式可分为小容量大区制和大容量小区制，移动通信网为满足使用，必须具有很强的控制功能，如通信（呼叫）的建立和拆除，频道的控制和分配，用户的登记和定位，以及过境切换和漫游的控制等；对设备要求更苛刻；用户量大
3、而频率有限。7.1.2移动通信应用范围 1、汽车调度通信p 出租汽车公司或大型车队建有汽车调度台，汽车上有汽车电台，可以随时在调度员与司机之间保持通信联系。2、公众移动电话p 这是与公用市话网相连的公众移动电话网。大中城市一般为蜂窝小区制，小城市或业务量的中等城市常采用大区制。用户有车台和手机两类。3、无线寻呼p 这是一钟单向无线通信，主要起寻人呼叫的作用，采用的寻呼机，又称BP机或BB机，可用一般电话拔通寻呼台，由寻呼台的无线寻呼发射机发出，只要被寻呼人在寻呼台的覆盖范围之内，其所配的寻呼机收到信号即发出设定的声响或振动 4、无绳电话p 这是一种接入市话网的无线电话机，又称无绳电话。一般可在
4、50200m的范围内接收或拔通电话。5、集群无线移动电话p 这实际上是把若干个原各自使用单独频率的单工工作调度系统，集合到一个基台工作。这样，原来一个系统单独用的频率现在可以为几个系统共用，故称为集群系统。6、卫星移动通信p这是把卫星作为中心转发台，各移动台通过卫星转发通信 7、个人移动通信p 个人可在任何时候、任何地点与其他人通信，只要有一个个人号码，不论该人在何处，均可通过这个个人号码与其通信。7.2 移动通信的工作方式、组成7.2.1 移动通信的工作方式 p在移动通信中，按无线通道的使用频率数和信息传输方式，其无线电路工作方式可以分为单工制、半双工制和双工制。1、单工制p收、发使用同一个
5、频率的按键通信方式，发送时不能接收，接收时不能发送。因此，接收时发射机不工作，反之亦然。单工制通信示意图，如图7.1所示 发射机发射机接收机接收机接收机接收机发射机发射机图图7.1 单工制通信示意图单工制通信示意图f1f1f1f1f1AB2、半双工制p半双工制通信方式是收、发信机分别使用两个频率的按键通话方式，其半双工制通信示意图，如图7.2所示。发射机发射机接收机接收机接收机接收机发射机发射机图图7.2 半双工制通信示意图半双工制通信示意图f2f1f2f1f2f1基站基站B移动台移动台A3、双工制p 双工制通信是不用按键能直现送受话的一种制式，公用移动通信都采用此制式。它分为同频双工和异频双
6、工 发射机发射机双双工工器器接收机接收机接收机接收机发射机发射机双双工工器器图图7.3双工制通信示意图双工制通信示意图基站基站B移动台移动台Af1f1f2f2f2f17.2.2移动通信系统的组成 市话局市话局移动业务交换移动业务交换中心中心BSBSBS图图7.4 移动通信系统的组成图移动通信系统的组成图 市话网（市话网（PSTN）移动网（移动网（PLMN）有线网路有线网路中继线中继线无线小区无线小区电话电话7.2.3移动通信的射频工程 p移动通信的射频工程，指的是移动通信的信号覆盖系统工程，若移动通信系统网络覆盖设计合理，则可以几乎无限制地覆盖世界各地。但是，为了实现移动通信信号的覆盖，必须进
7、行网络优化，保证复杂环境都能实现信号的覆盖，实际上，提高覆盖质量或增加覆盖面积，这就是利用移动通信的射频工程来实现移动通信的信号覆盖。需要优化移动通信网络，加强覆盖的区域可分为如下几类：p1、盲区（或影形区）p 移动通信区域较小的盲区以及移动通信工作区的边缘地带，可称为盲区。在这些盲区里，可能还出现的问题是语音质量较差或经常掉话，甚至完全不通话。2、高密度区p 在用户密度特别高，话务量特别大的地区，如购物中心、娱乐中心、商务中心、会议中心等地区，经常出现移动通信信道被占满，而使通信质量下降，甚至出现阻塞的情况。3、边缘地区p 边缘地区是指现有服务区的边界，其信号质量比较差，这些边缘地区也可以认
8、为是影形区，为了使边缘地区能高质量的通话，必须进行移动通信信号覆盖。4、狭长地区p狭长地区指的是高速公路、铁路等地区，这些地区具有很高的移动通信业务量，必须在狭长地区进行信号覆盖。p 根据不同的地理环境及应用场合，解决这些信号覆盖的方案是不同的，目前，移动通信的无线覆盖整体解决方案种类如下：（1）室内覆盖分布系统采用室内微蜂窝（或直放站）覆盖分布系统，解决了室内网络优化。（2）城市街道、小区覆盖综合解决方案利用微蜂窝（或直放站）进行网络优化覆盖，也可利用一点对多点的无线覆盖、光纤直放站系统等可以解决小区的优化覆盖问题（3）地铁、地下车库、地下商场等覆盖综合解决方案利用室内微蜂窝（或直放站）覆盖
9、分布系统和遂道覆盖技术，可以解决地铁、地下车库、地下商场等的优化覆盖问题。（4）乡镇、山区等覆盖综合解决方案可利用塔顶放大器、射频和光纤直放站以及高增益定向天线等多种手段可解决边缘乡镇、山区等的移动通信信号的覆盖。（5）海域、海岛覆盖综合解决方案由于海域、海岛覆盖区的特殊性，区域广、话务量较少，可以利用大功率直放站或塔顶放大器实现覆盖。7.3国际上移动通信发展概况（一）第一代模拟系统p第一代模拟系统主要建立在频分多址接入和蜂窝频率复用的理论基础上，在商业上取得了巨大的成功，但随着技术和时间的发展，问题也逐渐暴露出来：所支持的业务（主要是话音）单一、频谱效率太低、保密性差等。特别是在欧洲，一个国
10、家有一个自己的标准和体制，无法解决跨国家的漫游问题。模拟移动通信系统经过10余年的发展后，终于在20世纪90年代初逐步被更先进的数字蜂窝移动通信系统所代替。（二）第二代移动通信系统p推动第二代移动通信发展的主要动力是欧洲，欧洲国家比较小，要解决标准和制式的统一才可能解决跨国家漫游。故从80年代处就开始研究数字蜂窝移动通信系统，一般称其为第二代移动通信系统。它是随着超大规模集成电路和计算机技术的飞速发展，语音数字处理技术的成熟而发展起来的。在80年代欧洲各国提出了多种方案，并在80年代中、后期进行了这些方案的现场实验比较，最后集中为时分多址（TDMA）的数字移动通信系统，即GSM（Global
11、System for Mobile Communications）系统。由于其技术上的先进性和优越的性能已经成为目前世界上最大的蜂窝移动通信网络。pGSM标准化的工作主要由欧洲电信标准委员会（ETSI）下属的特别移动组（SMG）完成。主要分为第一阶段和第2阶段。1990年，第一阶段规范冻结。1992年，商用开始，同年第2阶段标准化工作开始。GSM空中接口的基本原则包括：每载波8个时隙，200KHz/载波带宽，慢跳频。和第一阶段比较，GSM第2阶段的主要特性包括：1、增强的全速率语音编码器（EFR）；2、适应多速率编解码器（AMR）；3、14.4Kbit/s数据业务；4、高速率电路交换数据（HS
12、CSD）；5、通用分组无线业务（GPRS）；6、增强数据速率（EDGE）。p与欧洲相比较，美国在第二代数字蜂窝移动系统方面的起步要迟一些。1988年，美国制定了基于TDMA技术的IS-54/IS-136标准，IS-136是一种模拟/数字双模标准，可以兼容AMPS。更值得一提的是美国 Qualcomm公司在90年代初提出的CDMA技术，并在1993年由TIA完成标准化成为IS-95标准。这也是3G标准中CDMA2000技术的雏形。（三）第三代移动通信系统p第三代移动通信系统由卫星移动通信网和地面移动通信网所组成，将形成一个对全球无缝覆盖的立体通信网络，满足城市和偏远地区各种用户密度，支持高速移动
13、环境，提供持话音、数据和多媒体等多种业务（最高速率可达2Mbps）的先进移动通信网，基本实现个人通信的要求。p早在1985年国际电信联盟就提出了第三代移动通信（3G）的概念，同时建立了专门的组织机构TG8/1进行研究，当时称为未来陆地移动通信系统（FPLMTS）。这时第二代移动通信GSM的技术还没有成熟，CDMA技术尚未出现。在TG8/1的前十年，进展比较缓慢。1992年，世界无线电行政大会（WARC）分配了230MHz的频率给FPLMTS：1885-2025MHz和2110-2200MHz。此时，FPLMTS的研究工作主要由ITU完成，其中ITU-T负责网络方面的标准化工作，ITU-R负责无
14、线接口方面的标准化工作。p关于FPLMTS的研究工作在1996年后取得了迅速的进展，首先ITU于1996年确定了正式名称：IMT-2000（国际移动通信2000），其含义为该系统预期在2000年左右投入使用，工作于2000MHz频带，最高传输数据速率为2000kbps。IMT2000的技术选取中最关键的是无线传输技术。ITU于1997年制定了M.12251建议，对IMT-2000无线传输技术 提出了最低要求，并面向世界范围征求RTT建议。pITU要求IMT-2000 RTT必须满足以下环境的要求。即：1、快速移动环境，最高速率达144kbit/s；2、室外到室内或步行环境，最高速率达384kb
15、it/s；3、室内环境，最高速率达2Mbit/s；p另外，ITU所定义的IMT-2000系统需要具有以下特性：1全球化：IMT-2000是一个全球性的系统，各个地区多种系统组成了一个IMT-2000家族，各个系统间设计上具有高度的互通性，使用共同的频段，全球统一标准，能提供全球无缝漫游。2综合化：能够提供多种业务，特别能够支持多媒体业务和Internet业务，并有能力容纳新类型的业务。3个人化：全球唯一的个人号码，足够的系统容量，高保密性，高服务质量。p 表7.1 10种IMT-2000地面无线传输技术（RTT）提案 技术名称提交组织双工方式适用环境J:W-CDMA日本ARIBFDD、TDD所
16、有环境UTRA-UMTS欧洲ETSIFDD、TDD所有环境WIMS W-CDMA美国TIAFDD所有环境WCDMA/NA美国T1P1FDD所有环境Global CDMA 韩国TTAFDD所有环境TD-SCDMA中国CWTSTDD所有环境CDMA2000美国TIAFDD、TDD所有环境Global CDMA 韩国TTAFDD所有环境UWC-136美国TIAFDD所有环境EP-DECT欧洲ETSITDD室内、室外到室内通过一年半时间的评估和融合，1999年11月5日ITU 在赫尔辛基举行TG 8/1第18次会议，通过了输出文件ITU-R M.1457，确认了如下5种第三代移动通信RTT技术：p 两
17、种TDMA技术：1、SC-TDMA（UMC-136）；2、MC-TDMA（EP-DECT）；p三种CDMA技术：1、MC-CDMA（CDMA2000 MC）；2、DS-CDMA（包括UTRA/WCDMA和CDMA2000/DS）3、TDD CDMA（包括TD-SCDMA和UTRA TDD）；表7.2 ITU确认的5种 第三代移动通信RTT CDMATDMAMCDSTDDSCMCCDMACDMACDMATDMATDMA7.4 我国移动通信发展概况（一）1982年至2000年：“无线寻呼”发展阶段1、1982年，上海首先使用150MHz频段开通了我国第一个模拟寻呼系统；2、1984年，广州用同样的
18、频段开通了一个数字寻呼系统。p寻呼系统应用大约十几年时间，到2000年，椐不完全的统计，全国的寻呼用户已超过6500万。（二）无线移动电话-移动通信发展阶段 1、第一代移动通信（1G）-模拟移动电话 第一代移动通信（1G）-模拟移动电话是一种频分多址。2、第二代移动通信（2G）-数字移动电话第二代移动通信（2G）-数字移动电话是一种时分多址。图7.5 中国移动用户增长示意图 表7.3 中国蜂窝移动用户发展情况（单位：万元）年份199419951996199719981999200020012002中国移动总用户数156.78362.94684.8113252357432485261410020
19、037中国移动模拟用户数150.04347.27520.7640.3626.8459250中国移动数字用户数6.7415.67164.116831729.8782964001005012929.8中国联通GSM用户数31040141521185039305400中国联通CDMA用户数120701.23、第三代移动通信（3G）-TD-SCDMApTD-SCDMA第三代移动通信标准是信息产业部电信科学技术研究院（现大唐移动通信设备有限公司）在国家主管部门的支持下，根据多年的研究而提出的具有一定特色的3G通信标准。是中国百年通信史上第一个具有完全自主知识产权的国际通信标准，在我国通信发展史上具有里程
20、碑的意义并将产生深远影响，是整个中国通信业的重大突破。该标准文件在我国无线通信标准组最终修改完成后，经原邮电部批准，于1998年6月代表我国提交到ITU（国际电信联盟）和相关国际标准组织。pTDSCDMA系统全面满足IMT-2000的基本要求。采用不需配对频率的TDD（时分双工）工作方式，以及FDMA/TDMA/CDMA相结合的多址接入方式。pTD-SCDMA系统还采用了智能天线、联合检测、同步CDMA、接力切换及自适应功率控制等诸多先进技术，与其它3G系统（WCDMA、CDMA-2000）相比具有较为明显的优势，主要体现在：p（1）频谱灵活性和支持蜂窝网的能力pTD-SCDMA采用TDD方式
21、，仅需要 1.6MHz（单载波）的最小带宽。因此频率安排灵活，不需要成对的频率，可以使用任何零碎的频段，能较好地解决当前频率资源紧张的矛盾；若带宽为 5MHz则支持3个载波，在一个地区可组成蜂窝网，支持移动业务。（2）高频谱利用率pTD-SCDMA频谱利用率高，抗干扰能力强，系统容量大，适用于人口密集的大、中城市传输对称与非对称业务。尤其适合于移动Internet业务（它将是第三代移动通信的主要业务）；（3）适用于多种使用环境pTD-CDMA系统全面满足ITU的要求，适用于多种环境。（4）设备成本低p 设备成本低，系统性能价格比高。具有我国自主的知识产权，在网络规划、系统设计、工程建设以及为国
22、内运营商提供长期技术支持和技术服务等方面带来方便，可大大节省系统建设投资和运营成本。图7.6 TD-SCDMA标准发展历程 7.5 3G技术及其比较7.5.1 3G技术的三个标准 1、WCDMApWCDMA最初主要有Ericsson、Nokia公司为代表的欧洲通信厂商提出。这些公司都在第二代移动通信技术和市场占尽了先机，并希望能够在第三代依然保持世界领先的地位。日本由于在第二代移动通信时代没有采用全球主流的技术标准，而是自己独立制订开发，很大程度上制约了日本的设备厂商在世界范围内的作为，所以日本希望借第三代的契机，能够进入国际市场。以NTT DoCoMo为主的各个公司提出的技术与欧洲的WCDM
23、A比较相似，二者相融合，成为现在的WCDMA系统。WCDMA主要采用了带宽为5MHz的宽带CDMA技术、上下行快速功率控制、下行发射分集、基站间可以异步操作等技术特点。2、CDMA2000pCDMA2000技术的选择和设计最大限度地考虑和IS-95系统的后向兼容，主要特点：（1）信道估计比较困难；（2）前相链路可采用发射分集方式，提高了信道的抗衰落能力；（3）增加了前向快速功控，提高了前向信道的容量。（4）业务信道可采用比卷积码更高效的Turbo码，使容量进一步提高；（5）引入了快速寻呼信道，减少了移动台功耗，提高了移动台的待机时间。3、TD-SCDMApTD-SCDMA也就是在这种环境下诞生
24、的，它综合TDD和CDMA的所有技术优势，具有灵活的空中接口，并采用了智能天线、联合检测等先进技术（这些在后面的章节中陆续将有阐述），使得TD-SCDMA具有相当高的技术先进性，并且在三个标准中具有最高的频谱效率。随着对大范围覆盖和高速移动等问题的逐步解决，TD-SCDMA将成为可以用最经济的成本获得令人满意的3G解决方案。7.5.2 3G技术比较 Y-Axis时 间频 率码 道F D M AT D M AC D M AY-Axis时间频率码道CDMAFDMA(A)TDSCDMA多址方式结构示意图(B)WCDMA多址方式结构示意图 表7.4 三种主流3G标准主要技术性能的比较 WCDMATD-
25、SCDMACDMA2000载波间隔5MHz1.6MHz1.25MHz码片速率3.84Mcps1.28Mcps1.2288Mcps帧长10ms10ms（分为两个子帧）20ms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、下行1500Hz0-200Hz反向：800Hz前向：慢速、快速功控下行发射分集支持支持支持频率间切换支持，可用压缩模式进行测量支持，可用空闲时隙进行测量支持检测方式相干解调联合检测相干解调信道估计公共导频DwPCH，UpPCH，Midamble前向、反向导频编码方式卷积码Turbo码卷积码Turbo码卷积码Turbo码第二代系统(GSM，IS95)改进的第二代系统(
26、GPRS，IS95B)W-CDMA，TD-SCDMA，CDMA2000CDMA20001x，EDGE2Mb/s384Kb/s144Kb/s14.4kb/s可支持的比特率图7.8 2G与3G支持的业务速率 比特率3 G 提 供 的 业 务10kb/s100kb/s1Mb/s2Mb/s语音E-mailWeb浏览电子商务音乐(mp3)、图像动态图像、可视电话视频会议图7.9 3G能够提供的业务及所需带宽 7.6 第四代移动通信系统-4G7.6.1第四代移动通信系统基本概念 p第四代移动通信系统-4G最大的数据传输速率超过100Mbit/s，这个速率是移动电话数据传输速率的1万倍，也是3G移动电话速率
27、的50倍。4G手机可以提供高性能的汇流媒体内容，并通过ID应用程序成为个人身份鉴定设备。它也可以接受高分辨率的电影和电视节目，从而成为合并广播和通信的新基础设施中的一个纽带。p此外，4G的无线即时连接等某些服务费用会比3G便宜。还有，4G有望集成不同模式的无线通信从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。p4G通信技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说3G能为人们提供一个高速传输的无线通信环境的话，那么4G通信会是一种超高速无线网络，一种不需要
28、电缆的信息超级高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。p与传统的通信技术相比，4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。然而，在通话品质方面，移动电话消费者还是能接受的。随着技术的发展与应用，现有移动电话网中手机的通话质量还在进一步提高。7.6.2 第四代移动通信系统中的关键技术 1、新的调制技术p新的调制技术要求数据速率从2Mb/S提高到100Mb/S，对全速移动用户能够提供150Mb/S的高质量影象服务。2、软件无线电技术p 软件无线电技术可使移动终端和基站从3G到4G的发展速度大大加快，系统升级变得十分便捷。3、智能天线技术p智能天线技术具有抑制干扰、信号
29、自动跟踪以及数字波束形成等智能功能，用于移动通信，既可改善信号质量又能增加传输容量。4、网络技术p4G系统要满足3G不能达到的高速数据和高分瓣率多媒体服务的需要，应能与宽带IP网络、宽带综合业务数据网（B-ISDN）和异步传输模式（ATM）兼容，实现多媒体通信，形成综合宽带通信网。7.6.3第四代移动通信系统标准1、LTEpLTE 项目是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。根据4G牌照发布的规定，国内三家运营商中国移动、中国电信和中国联通，都拿到了TD-LTE制式的4G牌照。p主要特点是在20MHz带宽下能够提供下行100Mbit/
30、s与上行50Mbit/s的峰值速率，相对于3G网络大大的提高了小区的容量，同时将网络延迟大大降低。并且这一标准也是3GPP长期演进(LTE)项目，是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目，其演进的历史如下：pGSM-GPRS-EDGE-WCDMA-HSDPA/HSUPA-HSDPA+/HSUPA+-FDD-LTEp长期演进pGSM：9K-GPRS:42K-EDGE:172K-WCDMA：364k-HSDPA/HSUPA:14.4M-HSDPA+/HSUPA+:42M-FDD-LTE:300M p由于WCDMA网络的升级版HSPA和HSPA+均能够演化到FDD-LTE这一状态，所以这一4G标
31、准获得了最大的支持，也将是未来4G标准的主流。TD-LTE与TD-SCDMA实际上没有关系不能直接向TD-LTE演进。该网络提供媲美固定宽带的网速和移动网络的切换速度，网络浏览速度大大提升 2、LTE-AdvancedpLTE-Advanced：从字面上看，LTE-Advanced就是LTE技术的升级版，那么为何两种标准都能够成为4G标准呢？LTE-Advanced的正式名称为 Further Advancements for E-UTRA，它满足 ITU-R的IMT-Advanced技术征集的需求，是3GPP形成欧洲IMT-Advanced技术提案的一个重要来源。LTE-Advanced是
32、一个后向兼容的技术，完全兼容LTE，是演进而不是革命，相当于HSPA和WCDMA这样的关系。LTE-Advanced的相关特性如下：p带宽：100MHzp峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbpsp峰值频谱效率：下行30bps/Hz，上行15bps/Hzp针对室内环境进行优化p有效支持新频段和大带宽应用p峰值速率大幅提高，频谱效率有限的改进p如果严格的讲，LTE作为3.9G移动互联网技术，那么LTE-Advanced作为4G标准更加确切一些。LTE-Advanced的入围，包含 TDD和FDD两种制式，其中TD-SCDMA将能够进化到TDD制式，而WCDMA网络能够进化到FDD制式。3、Wi
33、MaxpWiMax：即全球微波互联接入，WiMAX的另一个名字是IEEE 802.16。WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。p对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步。WiMAX逐步实现宽带业务的移动化，而3G则实现移动业务的宽带化，两种网络的融合程度会越来越高，这也是未来移动世界和固定网络的融合趋势。p802.16工作的频段采用的是无需授权频段，范围在2GHz至66GHz之间，而802.16a则是一种采用2G至11GHz无需授权频段的宽带无线接入系统，其频道带宽可根据需求在1.5M至20MHz范围进行调整，具有更好高速移动下无缝切换的IEEE 8
34、02.16m的技术正在研发。WiMax具有以下优点：(1)对于已知的干扰，窄的信道带宽有利于避开干扰，而且有利于节省频谱资源。(2)灵活的带宽调整能力，有利于运营商或用户协调频谱资源。(3)WiMax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G发射塔的10倍，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，能够使无线网络的覆盖面积大大提升。4、Wireless MANpWirelessMAN-Advanced：WirelessMAN-Advanced事实上就是WiMax的升级版，即IEEE 802.16m标准，其优势如下：1提高网络覆盖，改建链路预算；2提高频谱效率；3提
35、高数据和VOIP容量；4低时延&QoS增强；5功耗节省；5、国际标准p2012年1月18日下午5时，国际电信联盟在2012年无线电通信全会全体会议上，正式审议通过将LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)技术规范确立为IMT-Advanced(俗称“4G”)国际标准，中国主导制定的TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advance同时并列成为4G国际标准。p4G国际标准工作历时三年。从2009年初开始，ITU在全世界范围内征集IMT-Advanced候选技术。2009年10月，ITU共计征集到了六个候选技术，分别来自北美标准化组织IEEE
36、的802.16m、日本3GPP的FDD-LTE-Advance、韩国（基于802.16m）和中国（TD-LTE-Advanced）、欧洲标准化组织3GPP（FDD-LTE-Advance）。7.6.4第四代移动通信系统在我国的发展 p在国内，4G在技术标准、频率分配、终端准备、网络设备准备等方面已基本成熟。2013年12月4日工信部向3家运营商发放TD-LTE牌照，有消息称工信部将向有意向建设FDD-LTE网络的运营商发放FDD-LTE牌照。中国移动3G网络竞争处于劣势，急于推进4G 建设，积极争取4G 牌照的提前发放，并已经开始在13个主要城市展开扩大规模试验。随着全球4G网络部署推进，运营
37、商的资本支出规模正在高速增长。p2013年是4G投资爆发性增长的一年，机构普遍预计建网高潮将持续3年。中信证券预测数据显示，2013年-2015年中国4G设备投资额分别为411亿元、475亿元、500亿元，增长率分别为513%、16%、5%。其中，三年间主设备、传输投资、基站配套、电源的投资总额分别约为619 亿107亿479亿和179亿。单从2013年来看，主设备、射频器件、网络优化覆盖、传输等市场的投资增长率将分别达到523%、573%、613%和322%。4G 投资的三个阶段正好匹配建网的三个阶段：在建网的连续覆盖阶段，时间跨度为2012-2014年，特征表现为投资的高速增长，2013
38、和2014年的增速分别达到了730%和41%，在建网的发展用户阶段，时间跨度为2014-2016 年，特征表现为投资增速的下降，2015 年的投资增速为-3%，而建网的精品网络阶段特征，时间跨度为2016 年以后，特征表现为投资再次高速增长，2016 和2017 年的增速分别恢复到了33%和41%。2013年12月4日正式向三大运营商发布4G牌照，中国移动、中国电信和中国联通均获得TD-LTE牌照，不过中国联通和中国电信热切期待的FDD-LTE牌照，暂未发放。2013年12月4日下午，工业和信息化部（以下简称“工信部”）向中国联通、中国电信、中国移动正式发放了第四代移动通信业务牌照（即4G牌照
39、），中国移动、中国电信、中国联通三家均获得TD-LTE牌照，此举标志着中国电信产业正式进入了4G时代。有关部门对TD-LTE频谱规划使用做了详细说明：中国移动获得130MHz频谱资源，分别为1880-1900 MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz；中国联通获得40MHz频谱资源，分别为2300-2320 MHz、2555-2575 MHz；中国电信获得40MHz频谱资源，分别为2370-2390 MHz、2635-2655 MHz。7.7移动通信的频段分配表及信道频率 移动通信制式工作频段运行商频道间隔中国移动中国联通CDMA上行825835MHz825835MHz1
40、.23MHz下行870880MHz870880MHzGSM上行890915MHz890909MHz909915MHz200KHz下行935960MHz935954MHz954960MHzDCS上行17101720MHz17451755MHz200KHz下行18051815MHz18401850MHzWCDMA上行19201980MHz下行21102170MHzTD-SCDMA上行1880 1920 MHz、2010 2025 MHz、2300 2400 MHz下行小灵通1895 1920 MHzW-LAN2.42.48GHz（一）CDMA的各信道频率pCDMA的工作频段，上行工作频率为825-
41、835MHz，下行工作频率为870-880MH频道间隔为1.23MHz。表7.6CDMA的各信道频率配置 频道序号上行频率下行频率备注37826.11MHz871.11MHz78827.34MHz872.34MHz119828.57MHz873.57MHz160829.80MHz874.80MHz201831.03MHz876.03MHz242832.26MHz877.26MHz283833.49MHz878.49MHz（二）GSM网的频道配置1、频道序号和频道标称中心频率的关系pGSM网的频道配置采用等间隔方式，频道间隔为200KHz，同一信道的收发频率间隔为45MHz，频道序号和频道标称中
42、心频率的关系为 F上行（n）=890.200MHz+（n-1）0.200MHz F下行（n）=F上行（n）+45.000MHz 式中：频道序号 n=1124 2、GSM网的各信道频率pGSM网的频道序号 n=1124，频道间隔为200KHz，GSM网的各信道频率，见表7.7。（三）DCS的频道配置1、频道序号和频道标称中心频率的关系pDCS的频道配置采用等间隔方式，频道间隔为200KHz，同一信道的收发频率间隔为95MHz，频道序号和频道标称中心频率的关系为 F上行（n）=1710.20MHz+（N-1）0.200MHz F下行（n）=F上行（n）+95MHz 式中：频道序号 n=1374 2
43、、DCS的各信道频率pDCS的频道序号 n=1374，频道间隔为200KHz，GSM网的各信道频率，见表7.8。（四）WCDMA的频道配置p WCDMA的频率范围，上行频率：19201980MHz；下行频率：21102170MHz。工作频带为20MHz，在60MHz带内可任意选择，信道带宽为4.2MHz。（五）TD-SCDMA的频率配置1、工作频率p根据国家无委最新的频谱规划，TD-SCDMA系统可以使用如下频段：1)1880 1920 MHz:上/下行共用 2010 2025 MHz:上/下行共用 2300 2400 MHz 上/下行共用2)1850 1910 MHz:上/下行共用 1930
44、 1990 MHz:上/下行共用3)1910 1930 MHz:上/下行共用 2、收发频率间隔 由于在TD-SCDMA系统中使用了时分双工，并不需要对发信和收信进行频带分离，它的下行（前向链路）和上行（反向链路）的信息是在同一载频的不同时间间隔上进行传送的。每个TDMA子帧包括7个主时隙(见图4.2 )，在这7个常规时隙中，Ts0总是分配给下行链路，而Ts1总是分配给上行链路。上行时隙和下行时隙之间由转换点分开，每个5ms的子帧有两个转换点（DL到UL和UL到DL）。3、信道分配1）信道间隔p*信道间隔的标称值是1.6MHz，但是在一些特殊的情况下可以调整，以获得最优性能。p*信道调整步长为2
45、00kHz，这意味着载波频率必须是200kHz的倍数。2）信道编号）信道编号pTD-SCDMA的载波频率是由绝对的射频信道编号（RFCN）来决定的，射频信道编号与载波频率之间的关系如下：pNt=5 F MHz其中：0.0 F 3276.6 MHz，这里F为载波频率，单位是MHz。7.8卫星通信及其它领域里的频率分配（一）卫星通信的频段分配p 卫星通信工作在微波波段，由于无线电波穿越大气层的传特点，卫星通信的工作频段占微波波段的一小部分，目前，商用通信卫星的工作频段主要有C波段、Ku波段和Ka波段，如表7.9所示（二）GPS的载波频率p GPS是英文Navigation Satellite an
46、d Ranging/Global Positioning Systm的字头缩NAVSTAR/GPS的简称，它的含义是，利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统，简称为GPS。p GPS的无线电载波为L波段的两个频率，即L1=1575.42MHz，L2=1227.60MHz。发射双频是为了校正电离层产生的附加时延，L1载波用P码（或Y码）和C/A码按正交进行二相相位调制，L2载频仅用P码（或Y码）进行二相相位调制。（三）家用电器的频段分配p微波技术广泛应用于家用电器，如收发信机、商用电视以及微波炉，其频段分配，如表7.10所示 表7.10 家用电器的频段分配表 名称频率范围调幅收音机5351605KHz短波收音机330MHz调频收音机80108MHz商用电视13 频道48.572.5MHz45 频道7692MHz612 频道167223MHz1324 频道470566MHz2568 频道606968MHz微波炉2.45GHz
