一、移動通信的發(fā)展歷程
先驅(qū)者：1946年第一個推出移動電話at&t a/d 接入方式 典型代表
第一代（1g） 模擬蜂窩系統(tǒng) fdma 美國amps系統(tǒng)，歐洲tacs系統(tǒng)
第二代（2g） 數(shù)字蜂窩系統(tǒng) tdma gsm系統(tǒng)
cdma n-cdma系統(tǒng)
目標 典型代表
過渡代（2.5g） 高速傳輸 gprs, cdma20001x系統(tǒng)
第三代（3g） 全球漫游，高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)，系統(tǒng)容量、管理能力、保密性和服務(wù)質(zhì)量均有很大改善 歐洲wcdma系統(tǒng)，北美cdma2000系統(tǒng)，中國td-scdma系統(tǒng)
第四代（4g） 高速率，各種數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù)，全ip，多協(xié)議，新技術(shù) 目前還沒有一個4g網(wǎng)絡(luò)的標準結(jié)構(gòu)
1、1g代表系統(tǒng)：
(1)北美的amps（高級移動電話業(yè)務(wù)）
(2)英國tacs(全接入通信系統(tǒng))
(3)北歐nmt（北歐移動電話）
缺點：
（1）各系統(tǒng)間沒有公共接口。
（2）數(shù)字承載業(yè)務(wù)難于開展。
（3）頻率利用率低，無法適應(yīng)大容量的要求。
（4）安全利用率低，易于被竊聽。
優(yōu)點：
采用蜂窩技術(shù)，同頻復(fù)用提高系統(tǒng)容量，組網(wǎng)方便。
2、2g代表系統(tǒng)：
tdma
(1)泛歐gsm
(2)美國d-amps
(3)日本pdc
cdma
高通公司為首的基于is-95 的n-cdma
優(yōu)點：
（1）頻譜利用率高,話音質(zhì)量高
（2）容量大: 比tacs高3~5倍
（3）提供窄帶isdn業(yè)務(wù)
（4）標準化程度高,開放接口:
（5）安全性高: tmsi,鑒權(quán),加密
（6）可以與isdn,pstn互聯(lián)
（7）可以在sim卡基礎(chǔ)上實現(xiàn)漫游
缺點：
（1）數(shù)據(jù)功能差，不能支持多媒體業(yè)務(wù)。如使用gsm 手機上網(wǎng)，理論上只能達到9.6k 的上網(wǎng)速度。
（2）全球不同的第二代移動通信系統(tǒng)彼此間不能兼容，使用的頻率也不一樣，全球漫游比較困難。
3、imt-2000
imt-2000意指工作在2000mhz頻段并在2000年左右投入商用的國際移動通信系統(tǒng)（international mobile telecom system），它既包括地面通信系統(tǒng)也包括衛(wèi)星通信系統(tǒng)。基于imt-2000的寬帶移動通信系統(tǒng)稱為第三代移動通信系統(tǒng)，簡稱為3g，它將支持速率高達2mbps的業(yè)務(wù)，而且業(yè)務(wù)種類將涉及話音、數(shù)據(jù)、圖像以及多媒體等業(yè)務(wù)。
第三代imt-2000的三大特點：
（1）無縫的全球漫游。
（2）高速傳輸。
（3）無縫業(yè)務(wù)傳遞，即在固定網(wǎng)、移動網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)上均能互通。
imt-2000地面無線接口標準(5種)多址方式 標準名稱 對應(yīng)提案
cdma imt-2000 cdma ds 歐洲的 wcdma
imt-2000cdma mc 美國的cdma2000
imt-2000 cdma tdd 中國的td-scdma和歐洲的utra-tdd
tdma imt-2000 tdma sc 美國的uwc-136
imt-2000 tdma mc 歐洲的dect
2000年5月，國際電信聯(lián)盟-無線標準部（itu-r）最終通過imt-2000無線接口規(guī)范（m.1457），包括：美國電信工業(yè)協(xié)會（tia）提交的cdma2000；歐洲電信標準化協(xié)會（etsi）提交的wcdma；中國電信科學(xué)技術(shù)研究院（catt）提交的td-scdma。最終形成最具代表性的imt-2000的三種主流標準： wcdma，cdma2000 和 td-scdma。這三種標準均采用cdma技術(shù)。
4、4g的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
雖然3g移動通信系統(tǒng)能基本滿足人們對快速傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，但許多專家學(xué)者已把目光投入到了4g移動通信系統(tǒng)的研究。嚴格地說，目前對4g還沒有一個權(quán)威的定義，它還處于研發(fā)階段。然而通過近些年來的不斷研究，人們已對4g的基本需求、技術(shù)支撐、網(wǎng)絡(luò)體系等有了一些明確的概念。4g是一個可稱為寬帶接入和分布式網(wǎng)絡(luò)，在車速環(huán)境下，提供大于2m的比特傳輸速率，在室內(nèi)或靜止狀況下提供20mbps的比特速率，甚至可以提供100-15ombps的下載速率。在這樣的傳輸速率下，4g所能提供的業(yè)務(wù)包括了高質(zhì)量的影像多媒體業(yè)務(wù)在內(nèi)的各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)話音業(yè)務(wù)。
4g的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將是一個采用全ip的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。也就是說，它不僅核心網(wǎng)采用ip網(wǎng)結(jié)構(gòu)，整個的無線接口也要采用ip技術(shù)。4g網(wǎng)絡(luò)要采用許多新的技術(shù)和新的方法來支撐，包括： amc (adaptive mdulationand coding，自適應(yīng)調(diào)制和編碼)技術(shù)、自適應(yīng)混合重傳技術(shù)、mimo(多輸入多輸出)和ofdm(正交頻分復(fù)用)技術(shù)、智能天線技術(shù)、軟件無線電技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和安全性等。
另外，為了使4g與各種通信網(wǎng)融合，4g網(wǎng)絡(luò)必須支持多種協(xié)議。目前還沒有一個4g網(wǎng)絡(luò)的標準結(jié)構(gòu)，不過根據(jù)人們的不懈研究已經(jīng)對4g網(wǎng)絡(luò)有了一個初步的勾畫。圖1所示4g網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
圖1 4g網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
ip核心網(wǎng)，通常稱為cn（core network）：它不是專門用作移動通信，而是作為一種統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，支持有線和無線接入。其主要功能是完成位置管理和控制、呼叫控制和業(yè)務(wù)控制。
4g ran(無線接入網(wǎng)):主要完成無線傳輸、無線資源控制和移動性管理，它們是通過ran和 cn共同完成的。
mn(movablenetwork，移動的網(wǎng)絡(luò)):當一個處于移動的lan需要接入4g網(wǎng)絡(luò)時，就需要通過mn進行接入，因此mn就像一個網(wǎng)關(guān)，為小型的網(wǎng)絡(luò)提供接入。
在4g系統(tǒng)中，網(wǎng)元間的協(xié)議是基于ip的，每一個mt (移動終端)都有各自的ip地址。當4g網(wǎng)與其他網(wǎng)(如pstn/isdn)連接時，則需要網(wǎng)關(guān)進行連接。另外，與傳統(tǒng)的2g、3g接入網(wǎng)連接時也需要相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)。
由上述結(jié)構(gòu)可以看出，4g的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是一個無縫連接的網(wǎng)絡(luò)，也就是說各種無線和有線網(wǎng)都能以ip協(xié)議為基礎(chǔ)連接到ip核心網(wǎng)。
當然，為了與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)則需要用網(wǎng)關(guān)建立網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，所以將來的4g網(wǎng)絡(luò)將是一個復(fù)雜的多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。