U.K.
Italy
Japan
U.S.
Sweden
2013-7-8
Germany
France
China
6/92
中国巨大的通信市场机遇
总用户

86M
120M
Internet
世界上最大的有线和 无线通信网络
58M
273M
Mobile
224M

预测到2005年中国电 信市场是美国的2倍
21M 7M 2M 25M 89M


新业务的开发不力，缺乏需求推动
信产部政策性地推迟，为TD-SCDMA标准的商
用争取了宝贵的时间

老牌运营商的抵触，使3G牌照尚未发放
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3G面临挑战

Flash-OFDM

数据速率是3G网络的十倍，而成本却只有3G网络
的1/10，被称为“无线版ADSL”。

WiMAX

WiMAX是英特尔推出的一项广域无线宽带技术，
多址干扰(MAI)抑制 (多用户检测——multiuser detection)
多径合并(RAKE接收) &空时二维处理 均衡(Equalization)：抑制码间串扰
信道估计(Channel estimation)：得到辅助信息
阵列信号处理：智能天线技术
多天线(MIMO)技术：实现高速率、大容量、高传输质量的空间分集技术
未来移动通信的发展前景
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一、移动通信的发展现状
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关注移动通信

巨大的商机：每年约1000亿美元

用户数的飞速发展

1990年，1G——1000万户


2004: 2G、2.5G——10亿户
2005: 无线 > 有线
预计到2006至2008：20亿户
4G – fourth generation: when and how?
20世纪成功转化为生产力的移 动通信技术
GSM标准 欧洲
GSM全球计费、短消息业务和网络层互操作的先进性，
使GSM在全球无线通信市场上占据了主导地位。
IS-95 CDMA标准 美国Qualcomm
CDMA能提供额外的信道容量，基带信号处理能降低移
移动通信主要驱动力：是需求(市场)，而不是技术
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移动通信发展面临的挑战

高速数据传输 无缝网络覆盖


合理的资源分配 (满足quality of service - QoS)
对抗各种物理损害：衰落、干扰、噪声等


良好的移动性 (快速变化的物理信道)
便携性：电池寿命
新一代移动通信的关键技术 OFDM For Next Generation Mobile Wireless Internet 和CDMA系统抗干扰
Rajiv Laroia CTO, Flarion Technologies
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1
主要内容
移动通信发展现状
第四代移动通信及其关键技术 CDMA系统多用户检测
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移动通信发展简史
蜂窝移动通信系统
1981: NMT 450 1983: AMPS 1986: NMT 900 1988: Inmarsat-C
移动卫星通信
无绳电话
1980: CT0
WLAN
1982: Inmarsat-A 1984: CT1 1987: CT1+ 1989: CT 2 1991: DECT 199x: proprietary 1997: IEEE 802.11 1999: 802.11b, Bluetooth 2000: IEEE 802.11a
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我国4G研究的进展

4G已被正式列入我国863“十五”计划，并于2002年启动 武汉汉网、华中科技大学和上海交通大学联手开发出全IP移动通 信技术，是国际公认的4G技术核心，传输速度比3G快50倍，到 2005年，该技术将赶上世界电信巨头的先进水平。
Cellnet
Hutchison Telecom
Hutch 3G Austria
One ? IPSE
DoCoMo Sonera KT launch
Hutchison Telecom
Viag
Telfort
T-Mobil
KPN
E-Plus
SK
Tele2
Q4 2001
2013-7-8
H1 2002
H2 2002
1998
36M
183M
147M
234M
85M 211M 145M
.6M
43M 170M 188M
Wireline
110M
1.6M
10M
35M
64M
1999
2000
2001E
2002E
2003E
2004E
Mobile Internet
Source: Ministry of Information Industry, BDA Consultants
H1 2003
H2 2003
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Sources: operator web sites, interim reports, Dagens Industri, Cellular Express, Vision, Reuters, TotalTele
3G未能大规模商用的主要障碍

全球电信业的低靡 影响到3G的商用化
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Hale Waihona Puke 14/92移动通信标准的演进
第一代(80年代) 模拟
AMPS TACS NMT J-TACS TDMA IS-136 PDC TD-SCDMA
第二代(90年代) 数字
GSM
900/1800/1900
第三代（3G） 多媒体
WCDMA
CDMA IS-95
cdma2000
…
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数据传输速度可达70Mb/s ，与VoIP技术相结合后， WiMAX很可能在未来成为3G通信的终结者。
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二、第四代移动通信及其关键技术
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Broad band
Wide band
4G
3G
Narrow band
Integrated Multi-function
GSM GPRS • 114 kbps Packet
W-CDMA • High Capacity Voice
• 2 Mbps Packet
W-CDMA HSDPA
• > 2 Mbps Packet • Higher Cap Voice
1995 1999 2000 2001 GSM: Global System for Mobile Communications CDMA: Code Division Multiple Access TDMA: Time Division Multiple Access GPRS: General Packet Radio System W-CDMA: Wideband CDMA
2002 2003 2004 HSDPA: High Speed Downlink Packet Access EDGE: Enhanced Data rates for GSM Evolution EV: EVolved DV: Data and Voice DO: Data Optimized
3G Technologies
保密/安全
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几个方面的折衷

速率 vs. 覆盖能力 速率 vs. 功率


速率 vs. 时延
性能 vs. 容量


性能 vs. 成本
容量 vs. 资源
……
折衷: 复杂度、 成本、 容量、 性能、容量...
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移动信道的特征

衰落(Fading) 、多径干扰 有限带宽(Limited Bandwidth) ：数据速率, 信道色散 移动的本质 : 随机接入、 移动性、突发数据的接入 功率有限: 至少在一端
Point frequency
2G
Data Digital Voice
Multimedia
Smart
1G
Analog
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对于4G的共识


以数据通信和图像通信为主；
数据通信的速率比第三代要大大提高，室外移动通信的
速率20Mb以上，室内移动通信速率100Mb以上；

与因特网结合，通信以IP协议为基础； 可能是没有基站的完全与1G、2G、3G代不同的网络结构， 包括Ad Hoc网（自组织网络）。
动终端的复杂性。
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20世纪移动通信领域失败的教训
“铱”星系统
Metricom公司利用IP技术，采用低功率设备在非许可频
谱上，给移动用户提供无限制Internet接入城域网和基
于跳飞(Ricochet)分组的无线数据业务。然而，2001年 Metricom公司的投资受到GPRS的冲击而中断研发。
cdmaOne IS-95-A
• Voice • 14.4 kbps • CSD & PD
cdmaOne IS-95-B
• Voice • 64 kbps Packet