未来的移动通信

二十、未来的移动通信

第三代移动通信系统越来越成熟，其固有的IP核心网络可望推动多媒体个人业务及移动互联接入业务的发展。虽然第三代移动通信可以比第二代移动通信系统的传输速率快上千倍，但是仍无法满足对未来多媒体通信的需求。未来各种不同技术的综合和互相作用以及真正的宽带无线变革和以用户为导向的智能业务，将引出新一代的无线电移动通信网络，即超三代（B3G），或称第四代移动通信系统（4G）。

超三代即超越第三代之后的移动通信系统。ITU对超三代的确切定义是“System Beyond IMT-2000”。所以也有叫Beyond3G（B3G）。目前有称为4G的，就是指ITU提出的超三代系统。

目前比较详细的解释是：第四代移动通信的概念可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的和超过2Mb/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和互操作的广播网络（基于地面和卫星系统）。此外，第四代移动通信系统将是多功能集成的宽带移动通信系统，也是宽带接入IP系统（图5-7）。

超三代的概念涵盖了3G和3G增强型技术以及新定义的两部分新能力，即新的移动接入和新的游牧/接入系统。前者一般是指蜂窝移动通信系统，而后者一般指由无线接入/无线局域网（WLAN）演变而来。ITU超三代内容有：IMT-2000未来发展及超IMT-2000远景框架和总目标。目标：2005年左右实现IMT-2000的未来发展（3G增强性）的最高速率为30Mb/s；在2010年左右实现高速移动环境支持的最高速率为100Mb/s；超三代将采用全数字技术，支持分组交换，将Bluetooth等局域网技术融入广域网中，将提供更高的传输速率和更大的容量，同时，因为采用高度分散的IP网络结构，使得终端具有智能和可扩展性。

图5-7　第四代移动通信系统的网络结构

超三代是一个面向十年以后的移动通信技术。当前还处于概念的确定阶段，也是未来十年移动通信新技术确定研究目标，因此它对3G步入商用化不会有什么影响。目前ITU确定超三代的时间表大致是：2006年世界无线电大会确认超3G的使用频谱；2010年完成标准制定；商用阶段则将在2010年至2015年。

从技术角度来说，超三代移动通信系统应与IMT-2000以及目前制定之中的增强3G标准有本质的区别，其核心网络可以平滑渐进发展，但空中接口应当是革命性的。主要特点如下：

（1）以数据业务上升为主导，从目前的20%上升到80%，且以分组数据为主；（2）峰值传输速率将提高1～2个数量级，因而需使用更高频率的无线电资源；（3）需要采用全新的技术来提高频谱利用率，比如MIMO技术；（4）全IP化和IP地址的个人化，也是未来移动通信发展的趋势之一；（5）无线电资源管理调配方式必须更加灵活和大动态；（6）在体积受限的情况下，能使用多天线技术，并在功耗和成本上尽量降低；（7）灵活的、可自组重构无线网络结构；（8）智能天线技术广泛应用，网络覆盖更加优化，并且各网络之间更兼容并包。

另外，未来的通信终端也会发生巨大变化。它将比现在更越来越重要的成为人们沟通的窗口，甚至如同钱包和钥匙一样如影随形。除了目前手机的所有功能都将延续以外，还会新增其他如图5-8所示的功能。

图5-8

（1）无线传输功能：主要表现为可视电话和遥控外设以及设备间数据共享。现在，通过无线接口将手机拍摄的多媒体资料传送到邻近电脑的功能已经具备；另外，韩国也开发出来了可以通过手机购买自动售货机售出的商品的功能，很受欢迎。

（2）网上冲浪功能：目前的GPRS上网速度依然不够快，WLAN受限于接入点不够和移动性不够强而显得不太方便。将来这些问题都会大大改善，通过手机，无论走到哪里，都可以享受到如同在家用普通电脑一样的上网速度。

（3）笔记本电脑功能：手机将更加智能化，内部硬件功能也会更强大，说未来的手机将变成一部小电脑，一点都不为过。

（4）媒体点播：可在线点播，也可下载到手机内观看。

（5）光能电源：未来的手机不仅可以使用高能电池，还可以使用太阳能电池功能。有的机构正在研究自带太阳能电池功能的手机显示器，这样会更加节约手机体积。

（6）安全控制：由于未来的手机将成为个人的信息终端，各种日常信息都存储其中，因而其安全性也日益突出和重要。因此，未来的手机会加入智能装置，开机需要指纹或者虹膜识别，这样大大提高了手机的安全性，即使手机被盗，外人也无法使用和获取其内部资料。

为了改变我国通信事业长期处于被动跟踪的局面，国家863计划已经于2002年制定并启动了未来移动与无线电通信发展的FUTURE计划，其目的是在超三代移动通信的初期就着手开展相关的研究和开发，与国际同步发展，获得具有自主知识产权的核心技术，为我国未来提出超三代移动通信标准奠定基础。

整个FUTURE研究分为三个阶段：

（1）完成B3G/4G无线传输系统的核心硬件、软件开发。

（2）使B3G/4G的空中接口技术研究达到相对成熟的水平，并进行与之相关的系统总体技术研究，建成演示系统，具备向ITU提交初步的新一代无线电通信体制标准建议的技术基础。

（3）2006年到2010年，设立有关重大专项，完成通用无线环境的体制标准研究和系统实用化研究，开展大规模外场试验，完成商用系统研制。