近年來，隨著全球通信技術的飛速發展，移動通信在人們日常生活中的地位越來越重要，移動用戶的數量也呈爆炸式增長的趨勢，市場前景一片大好，移動通信技術的發展速度與應用領域更是呈現出如火如荼的發展態勢．在計算機網絡支撐技術、市場競爭和用戶需求的共同作用下，無線移動通信技術經歷了近百年的發展，特別是在近二三十年間呈跨越式發展．［1］2010年7月，Ericsson(愛立信)發布綜合調查數據，指出在印度和中國等新興市場的主要帶動下，全球移動又迎來一個新的里程碑．2010年7月8日全球第50億個移動用戶誕生，3G用戶總數超過5億．根據聯合國的統計，全球人口總數已經突破70億，移動電話用戶已經覆蓋全球73．5%的人口．2009年12月，移動網絡的數據流量首次超過語音呼叫的數據流量，這是移動互聯網領域的又一個里程碑事件．同時，根據UMTS(UMTS，UniversalMobileTelecommuni-cationsSystem，通用移動通信系統)論壇有關報告預測，2010年全球移動通信運營商的業務收入將達到3200億美元，其中有2330億美元是由3G新業務產生．而在未來十年內累計的移動業務收入將超過10000億美元．巨大的市場潛力，吸引著全球的設備開發商、網絡運營商、業務開發商等積極推動著3G的發展．

無線移動通信的發展經歷了5個階段，正在向第四代無線移動通信系統技術快速邁進．從最開始的無線對講系統、傳統的單基站大功率系統到蜂窩移動系統、衛星移動系統;從本地覆蓋到全國覆蓋，并實現了國內、國際漫游;從提供語音業務到提供包括數據的綜合業務;從模擬移動通信系統到數字移動通信系統等，目前已經歷了四代，目前業界正在積極推進第五代移動通信技術的應用．無線移動通信發展的最終目標是實現任何人(Who-ever)可以在任何地點(Wherever)、任何時間(Whenever)與其他任何人(Whomever)進行任何方式(Whatever)的通信(即W5的個人通信)［2］．下面就簡單的介紹一下無線移動通信系統發展的前4個階段．

1無線移動通信發展歷程

從1897年，Marconi(馬可尼，意大利科學家，無線電先驅)在赫茲實驗的基礎上完成了一個固定站與一艘拖船之間的無線通信實驗［3］，證明了在移動體之間以無線方式進行通信的可行性，至今，移動通信的發展大致經歷了5個階段，如圖1所示．在這里首先簡單介紹一下前面4個階段的發展歷程及各自的技術特點．［4］

1．1前一代移動通信系統

20世紀20～30年代，采用AM調幅技術的警車無線電度電話系統開始使用，其工作頻率為2MHz;40～50年代，采用FM調頻技術的人工續接移動電話開始使用，采用單工工作方式，使用工作頻段為150MHz及450MHz，特別是在1947年Bell實驗室首先提出的蜂窩網的概念，為后來移動通信的快速發展奠定了基礎，20世紀60年使用150MHz和450MHz頻段的自動撥號移動電話開始使用;1964年美國開始研究更先進的移動電話系統(IMTS，ImprovedMobileTelephoneSystem)．在這里我們稱之為前一代無線移動通信系統．

1．2第一代移動通信系統(1G)

20世紀70～80年代，第一代模擬蜂窩移動電話系統AMPS(AMPS，AdvancedMobilePhoneService)、TACS(TACS，TotalAccessCommunicationsSystem)、NMT(NMT，NordicMobileTelephone)分別在美國、英國和歐洲正式投入使用，主要采用模擬調頻、FDMA方式，主要工作頻段是800MHz和900MHz．其中美國的AMPS最早是1971年研制并在軍方投入使用，1973年由Motorola公司向美國聯邦通信委員會提出的移動通信系統申請，并在1983年正式投入商業運行．第一代模擬蜂窩移動通信系統由于系統容量小，不能滿足飛速發展的移動通信業務的需要．

1．3第二代移動通信系統(2G)

20世紀90年代，各國相繼推出了第二代數字蜂窩移動通信系統，主要有DAMPS系統、GSM系統(GSM900/DCS1800)、IS－95A的窄帶CDMA系統和日本的PDC系統(PDC，PersonalDataCellular)，第二代移動通信系統是采用TDMA和FDMA的數字蜂窩系統，其容量和功能相比第一代模擬蜂窩移動通信系統有了很大改進，但是，其業務還主要是話音和低于9．6kb/s的數據通信．第二代移動通信系統采用了數字化，具有保密性強，頻譜利用率高，能提供豐富的業務，標準化程度高等特點，使得移動通信得到了空前的發展，從過去的補充地位躍居通信的主導地位．國內目前應用的第二代蜂窩系統為歐洲的GSM系統以及北美的窄帶CDMA系統．

1．4第三代移動通信系統(3G)

早在1985年國際電信聯盟ITU－T就提出發展第三代移動通信的戰略目標，并在1996年正式更名為IMT－2000(IMT－2000，InternationalMobileTelecommunication－2000，即3G，3rd－generation)，3G是指支持高速數據傳輸的數字蜂窩移動通信系統，與2G的主要區別是在傳輸聲音和數據的速度上的大幅提升，它能夠在全球范圍內更好地實現無線漫游，并處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務、視頻交互等多種信息服務．為了提供這種服務，無線網絡必須能夠支持不同的數據傳輸速度，也就是說在室內、室外和行車的環境中能夠分別支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的傳輸速度．到21世紀初，基于窄帶CDMA技術(IS－95A)的寬帶CDMA技術CDMA2000、基于日本無線工業廣播協會ARIB支持的純WCDMA、歐洲電信標準協會ETSI制定的UTRA的WC-DMA、我國提出的TD－SCDMA成為目前第三代移動通信系統的三大標準，并正在全球范圍內廣泛使用．2007年10月，IEEE推出的WiMAX(WiMAX，WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，微波存取全球互通，又稱為IEEE802．16無線城域網標準)成功獲得ITU的批準，躋身3G標準之列．至此形成了以WCDMA、CDMA2000、TD－SCDMA和WiMAX為主的四大3G標準．

2無線移動通信發展趨勢

2．1第四代移動通信系統(4G)［7，8］

在3G技術標準化工作完成后，國際電信聯盟ITU并沒有停止移動通信技術的標準化工作，而是立即啟動了B3G(B3G，Back3G，后3G)技術標準的制定工作，并于2006年正式將B3G技術命名為IMT－Advanced技術(又稱4G技術)．IMT－Advanced是國際電信聯盟為滿足未來10～15年全球移動通信需求而啟動的，根據國際電信聯盟規劃要求，在2008年2月完成4G技術方案征集通函的制訂，2008年開始4G候選方案的征集工作，2009年結束候選方案的征集，2010年完成候選方案的技術評估和融合，2012年前后發布4G技術標準方案．2009年10月，國際電信聯盟ITU在德國德累斯頓舉行ITU－RWP5D工作組第6次會議，征集遴選新一代移動通信4G候選技術．國際電信聯盟收到來自中國、日本、韓國、歐洲標準化組織3GPP和北美標準化組織IEEE的提交的共6項4G候選技術標準．這些提案涵蓋了LTE－Advanced和IEEE802．16m兩種技術，并且都包含了TDD和FDD兩種制式．國際電信聯盟ITU確定3GPPLTE－Advanced和IEEE802．16m為4G國際標準候選技術．2010年10月底，國際電信聯盟ITU－R小組選定3GPPLTE－Advanced和IEEE802．16m作為未來4G的標準．為了加強我國下一代寬帶無線通信技術的研發，提高我國自主知識產權在國際標準化中的比例，從2006年起，國家就設立了“新一代寬帶無線移動通信網”科技重大專項．根據我國通信中長期規劃，到2020年，應使我國在國際通信標準化和產業化中占據重要的地位．我國提出的4G標準提案TD－LTE－Ad-vanced(LTE－Advanced的TDD制式)是繼TD－SCDMA之后，又一具有自主知識產權的新一代移動通信技術標準(4G標準)［1］．IMT－Advanced將基于OFDM技術，并在LTE技術的基礎上，作進一步增強．IMT－Advanced要求在保持成本效率的條件下，在支持靈活廣泛的服務和應用的基礎上，達到世界范圍內的高度通用性、支持IMT業務和固定網絡業務的能力、高質量的移動服務、用戶終端適合全球使用、友好的應用、服務和設備、世界范圍內的漫游能力、增強的峰值速率以支持新的業務和應用，實現更高的數據率和更大的系統容量，在低速移動、熱點覆蓋場景下峰值速率為1Gbit/s以上，高速移動、廣域覆蓋場景下峰值速率為100Mbit/s．