移动通信课程设计汇本

...wd......wd......wd...《移动通信技术》课程设计设计题目：移动通信系统开展及其业务能力的探索班级：姓名：指导教师：七、辩论记录：辩论意见及辩论成绩辩论小组教师〔签字〕：年月日课题移动通信系统开展及其业务能力的探索设计任务通过市场调研〔含手机市场、运营商网站、Internet上的其它资源网站〕了解GSM、CDMA、3G手机终端的外形、功能、业务、辐射等，结合所学知识，了解手机终端的构造原理以及信号的处理流程，并作比较和总结阐述；了解从2G到3G以及LTE-Advanced的技术演进路线、网络构造变化等，并作分析比较；查阅文献资料，总结并阐述移动通信增值业务的开展历程、市场情况、以及增值业务开展的驱动力；了解并总结阐述移动增值业务提供的体系构造；了解并总结移动通信增值业务的典型行业应用以及开展的主要方向；根据自己对移动通信业务的理解，提出假设干你认为可行的增值业务；完成课程设计论文。目录摘要-1-Abstract-2-1GSM,CDMA,3G手机-3-1.1GSM手机-3-1.2CDMA手机-3-1.2.1关于GSM和CDMA手机的辐射问题-4-1.2.2手机安全辐射标准与手机发射功率-5-1.33G手机-6-1.4手机构造和原理-6-2移动通信技术演进-8-2.1第二代移动通信技术-8-2.1.1概述-8-2.1.2第二代移动通信技术-GSM-8-2.1.3第二代移动通信技术-CDMA-9-2.22G向3G的过渡-9-2.2.1基于GSM的演进-9-2.2.2基于CDMA的演进-10-2.3第三代移动通信系统(3G)-10-2.3.1概述-10-2.3.23G主要技术标准-11-2.4现有3G技术向LTE演进的路线-15-2.4.1概述-15-2.5LTE-advanced-16-2.5.1概述-16-2.5.2LTE-Advanced的演进目标-17-3移动通信增值业务-18-3.1移动通信增值业务概述-18-3.1.1移动通信增值业务定义-18-3.1.2移动通信增值业务的分类-18-3.2移动通信增值业务开展历程-20-3.2.1全球移动通信增值业务开展历程-20-3.2.2我国移动通信增值业务开展历程-20-3.2.3中国移动通信增值业务现状-23-3.3移动通信增值业务市场分析-23-3.4移动通信增值业务开展驱动力分析-26-4移动增值业务体系构造及经典行业应用-28-4.1移动增值业务提供的体系构造-28-4.2移动增值业务的应用领域-30-4.2.1移动增值服务市场开展特点-30-4.2.2物流行业应用-31-4.3移动增值业务开展方向-31-4.3.1基于移动通信网络的传统增值业务-31-4.3.2不使用移动通信网络的移动增值业务-33-4.4未来的移动业务的展望增值业务-34-5总结-35-参考文献-36-摘要回忆移动通信的开展历程，可以看出，移动通信业务从单一的话音业务开展到话音、数据等多种业务，再到话音、数据、视频、多媒体、移动互联网等业务；随着计算机、微电子、互联网等科学技术的快速进步，移动通信设备从模拟开展到全数字化；移动通信核心网络从电路交换、分组交换开展到正在向全IP网络演进，同时正向实现不同接入技术之间互联和网络融合的方向开展。本文介绍了移动通信系统的开展及业务能力的进步。关键词：GSM；CDMA；3G；LTE-Advanced；增值业务AbstractReviewthedevelopmentprocessofmobilecommunications,wecansee,mobilecommunicationservicesfromasinglevoicebusinesstovoice,dataandotherservices,tovoice,data,video,multimedia,mobileInternetandotherservices.Withcomputers,microelectronics,theInternetandotherrapidprogressofscienceandtechnology,themobilecommunicationequipmentdevelopfromanalogtoalldigital.Mobilecommunicationcorenetworkfromcircuitswitching,packetswitchingisbeingdevelopedtoevolvetoall-IPnetwork,whileachievingapositiveinterconnectionbetweendifferentaccesstechnologiesandnetworkconvergencedirection.Thisarticledescribesthedevelopmentofmobilecommunicationssystemsandoperationalcapacityoftheprogress.Keywords:GSM；CDMA；3G；LTE-Advanced；Valueaddedservice1GSM,CDMA,3G手机1.1GSM手机目前，手机制式主要包括GSM、CDMA、3G三种，手机自问世至今，经历了第一代模拟制式手机〔1G〕、第二代GSM、TDMA等数字手机〔2G〕、第2.5代移动通信技术CDMA和第三代移动通信技术3G。GSM数字网:GSM(GlobalSystemForMobileCommunication)网即全球移动通信系统，又称“全球通〞，很多公司参与了标准的制定工作。GSM采用的是数字调制技术，其关键技术之一是时分多址(每个用户在某一时隙上选用载频且只能在特定时间下收信息)，GSM系统有几项重要特点：防盗能力佳、网络容量大、号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量底等。因此其话音清晰，保密容易，能提供的数据传输服务较多。GSM网能支持的用户数量为模拟网的1.8-2倍。GPRS：GPRS是GeneralPacketRadioService的英文简称，中文为通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组网络，提供端到端的、广域的无线IP连接。相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术，具有“实时在线〞、“按量计费〞、“快捷登录〞、“高速传输〞、“自如切换〞的优点。图1.1GSM手机lenovoE268D1.2CDMA手机CDMA手机即采用了CDMA技术的手机。CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)又称码分多址，是在无线通讯上使用的技术，CDMA允许所有使用者同时使用全部频带(1.2288Mhz)，且把其他使用者发出讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞。CDMA中所提供语音编码技术，通话品质比目前GSM好，可把用户对话时周围环境噪音降低，使通话更清晰。就安全性能而言，CDMA不但有良好认证体制，更因其传输特性，用码来区分用户，防盗听能力大大增强。WidebandCDMA(WCDMA)宽带码分多址传输技术，为IMT-2000重要根基技术，将是第三代数字无线通信系统标准之一。图1.2CDMA手机华为C28291.2.1关于GSM和CDMA手机的辐射问题众所周知，由于CDMA(IS-95)系统中采用快速的反向功率控制、软切换、语音激活等技术，以及IS-95标准对手机最大发射功率的限制，使CDMA手机在通信过程中辐射功率很小而享有"绿色手机"的美誉。但最近有一些报导对"绿色手机"提出了质疑，认为GSM手机与CDMA手机辐射相当，其根本观点是GSM手机只有八分之一的时间产生辐射，因此GSM手机与CDMA手机的SAR值(人体单位质量吸收的射频功率)大体相当。1〕CDMA和GSM系统对手机发射功率要求比较目前普遍使用的GSM手机900MHz频段最大发射功率为2W(33dBm)，1800MHz频段最大发射功率为1W(30dBm)，同时标准要求，对于GSM900和1800频段，通信过程中手机最小发功率分别不能低于5dBm和0dBm。CDMAIS-95A标准对手机最大发射功率要求为0.2W～1W(23dBm～30dBm)，目前网络实际上允许手机的最大发射功率为23dBm(0.2W)，标准对CDMA手机最小发射功率没有要求。在实际通信过程中，在某个时刻某个地点，手机的实际发射功率取决于环境，系统对通信质量的要求,语音激活等诸多因素,实际上就是取决于系统的链路预算。在通常的网络设计和规划中,对于根本一样的误帧率要求,GSM系统要求到达基站的手机信号的载干比通常为9dB左右，由于CDMA系统采用扩频技术,扩频增益对全速率编码的增益为21dB,(对其他低速率编码的增益更大),所以对解扩前信号的等效载干比的要求小于-14dB!(CDMA系统通常要解扩后信号的值为7dB左右)。手机与系统的通信可分为两个阶段，一是接入阶段，二是话务通信阶段。对于GSM系统，手机在随机接入阶段没有进入专用模式以前，是没有功率控制的，为保证接入成功，手机以系统允许的最大功率发射(通常是手机的最大发射功率)。在分配专用信道(SDCCH或TCH)后，手时机根据基站的指令调整手机的发射功率，调整的步长通常为2dB。调整的频率为60ms一次。对于CDMA系统，在随机接入状态下，手时机根据接收到的基站信号电平估计一个较小的值作为手机的初始发射功率,发送第一个AccessProbe，如果在规定的时间内没有得到基站的应答信息，手时机加大发射功率，发送第二个AccessProbe，如果在规定时间内还没有得到基站的应答信息，手时机再加大发射功率。这个过程重复下去，直到收到基站的应答或者到达设定的最多尝试次数为止。在通话状态下，每1.25ms基站会向手机发送一个功率控制命令信息，命令手机增大或减少发射功率,步长为1dB。可以看出，CDMA系统对手机的发射功率的要求比GSM系统对手机发射功的要求要小得多。而GSM手机在接入过程中以最大的功率发射，在通话过程中功率控制速度较慢，所以手机以大功率发射的机率较大。而CDMA手机独特的随机接入机制和快速的反向功率控制，可以使手机平均发射功率维持在一个较低的水平。1.2.2手机安全辐射标准与手机发射功率手机辐射对人体的影响尚在不断的观察与研究之中,国外有大量相互矛盾的研究报告,目前尚未有全面的科学的结论。目前国际上普遍采用的标准是SAR值(SPECIFICABSORPTIONRATE)，它指的是人体单位质量吸收的射频功率。由于手机在通话时靠近人的脑部(不带耳机)，手机辐射天线与人脑的距离通常小于15cm。人脑处于天线辐射的近场，由于人体组织构造的复杂性，理论上计算天线辐射功率与人体内场强分布的关系非常困难。但根据电磁场理论，在天线构造以及手机和人体相对位置一定的情况下，天线输出功率越大，在人体内形成的电场强度越高，人体吸收的射频辐射功率越大。目前测量SAR值一个重要方法是使用人体组织等效模型，利用探头来测量受射频辐射的人体内的实际场强值。对SAR要求较严的是FCC标准，对30MHz-15GHz频段推荐了两类辐射标准：a.受控制的辐射极限：0.4mw/g(人体平均值)，峰值8mw/g(对任何1克人体组织平均)，平均时间6分钟；b.非控制的辐射极限:0.08mw/g(人体平均值),峰值1.6mw/g(对任何1克人体组织平均)，平均时间30分钟。1.3．3G手机3G手机通俗地说就是指第三代〔TheThirdGeneration〕手机。具备强大功能的根基是3G手机极高的数据传输速度，目前的GSM移动通信网的传输速度为每秒9．6KB，而第三代手机最终可能到达的数据传输速度将高达每秒2MB。而为此做支撑的则是互联网技术充分糅合到3G手机系统中，其中最重要的就是数据打包技术。3G手机支持高质量的话音，分组数据，多媒体业务和多用户速率通讯，将大大扩展手机通讯的内涵。图1.3CDMA2000明星手机摩托罗拉XT8001.4．手机构造和原理1.4.1手机的构造一部手机从构造上来看，大致上可以分为发射机、接收机、控制局部、人机界面及电源系统。1)控制局部控制局部需要完成对整个系统的控制功能,它包含了将解调制后的信号转化为音频输出，将音频经受话器〔MIC〕输入并送至发射调制器；也包含了一个中央处理器；并为人机接口电路接供接口，当然它还包括有自己的存储器，用于存储手机的系统及字库等数据。人机接口用于提供根本的输入输出功能，如显示屏、键盘等。电源系统则为整个手机的各个电路供电。

2)接收机的电路构造手机接收到的射频信号很弱，需要对其进展放大才能使用。手机的接收机局部的功能大致上可以归纳为：首先，天线收到的信号经过射频滤波和低噪声放大器后送至混频电路；混频电路将接收到的高频信号转换为中频信号，中频信号经中频滤波、中频放大后，进展I/Q解调制，最后得到67.707KHz的I/Q信号。这个信号将送到控制局部做处理。控制局部对I/Q信号做的处理主要有：GMSK解调制、去分间插入、解密、信道解码，最后经PCM解码复原为音频信号输出。

3).反射机的电路构造反射机的电路功能则根本与接收机相反。首先受话器〔MIC〕将语音转化为模拟电信号，这些电信号经过PCM编码后变成数字语音信号。然后在控制局部电路中会经过数字音频处理，如：信道编码、均衡、加密以及I/Q别离等，最后得到I/Q信号。I/Q信号在反射机的中频电路中经过I/Q信号调制，将I/Q信号调制在一个中频的信号上，中频信号经过频率变换回路，得到一个包含发送数据的直流脉冲信号，这个信号经调制得到最终发射信号。发射信号通过功率放大后经天线发出。4).I/Q信号I/Q信号就是控制局部从射频局部接收到的或者是由控制局部向射频局部发送的基带信号，频率是67.707KHz。在控制局部需要对I/Q信号完成GMSK调制解调、加解密、信道编码解码等功能，也就是完成“基带处理〞的功能。5).GSM模块由于基带处理局部及射频回路的复杂性，不太适合一般的开发人员，故使用GSM模块开发手机工程会很大程度降低手机开发的难度。因为一个GSM模块其实已经完成了手机中射频局部电路的功能、基带处理局部的功能，它有自己的CPU、操作系统。开发人员只要通过AT指令，用串口与GSM模块上的系统通讯，告诉GSM模块要干什么就好了。图1.4手机的构造2移动通信技术演进2.1第二代移动通信技术2.1.1概述随着移动用户的急剧增长，第一代模拟移动通信的缺点也越来越多的暴露出来，主要缺点可以概括为三个：第一是频率利用率不高，用户受到极大的限制，不能满足大城市快速增长的密度容量的要求；第二是个各系统技术体制杂乱，不能实现各网间和国际间的漫游服务；第三是业务单一，不能满足数据等新业务的需求。为此，从20世纪80年代中期，各国相继推出了第二代蜂窝移动通信系统标准。第二代蜂窝移动通信系统的业务主要集中在语音和低速电路型数据业务上，它的出现极大推动了移动通信的开展，使移动用户出现了爆炸式的增长。下面分别介绍我国的第二代两大数字移动通信系统：GSM和CDMAIS-95。2.1.2第二代移动通信技术-GSM1〕GSM系统的主要特点·微蜂窝小区构造·数字化技术语音信号数字化·新的调制方式GMSK、QPSK·FDMA/TDMA等·频谱利用率高，系统容量大·便于实现通信安全保密2〕GSM系统的主要技术〔1〕TDMA时分多址技术TDMA时分多址是在一个较宽的载波上把时间分成周期性的帧，每一帧再分成假设干时隙，每个时隙就构成了一个无线信道，分配给每一个移动用户使用。GSM系统是在一个200KHz宽的无线载波上，把时间分割成周期为4.615ms的无线帧，每一帧再分割成8个时隙，换句话说每一个200KHz宽的载波上有8个TDMA的无线信道。〔2〕严密频率复用技术根据GSM体制的推荐，GSM采用4×3频率复用方式，即每4个基站为一群，每个基站分成3个三叶草形120度扇形，共需12组频率。〔3〕跳频技术跳频是指载波频率在一定宽度的频带范围内按某种图案〔跳频序列〕进展跳变，跳频相当于展宽了频谱，因此是扩频通信根本技术方式中的一种，跳频有频率分集和干扰源分集两个作用，因此可以提高系统抗干扰和抗衰落的能力，从而改善无线信号传输质量，降低误码率。〔4〕分集技术在移动通信中，为了抑制由于受地形地物等影响，电波传输产生的多径和时延，造成无线信号的衰落而影响通信质量，移动通信现在广泛采用了天线分集接收技术，因为它可以有效的减少无线信号衰落的影响。2.1.3第二代移动通信技术-CDMA1〕CDMA系统的主要特点·用户的接入方式采用码分多址〔CDMA〕·软容量、软切换，系统容量大·抗多径衰落·可运用话音激活、分集接收等先进技术2〕CDMA系统的主要技术〔1〕软切换所谓软切换就是当移动台需要跟一个新的基站通信时，并不先中断与原基站的联系。而以往的系统所进展的都是硬切换，即先中断与原基站的联系，再在一指定时间内与新基站取得联系。软切换只能在一样频率的CDMA信道间进展。它在两个基站覆盖区的交界处起到了业务信道的分集作用。这样可大大减少由于切换造成的掉话。〔2〕功率控制技术相比于带宽受限的FDMA和TDMA系统，CDMA系统能够提供足够大的系统容量，其主要受限于系统所受干扰，降低干扰可以直接增加系统的通信容量。由于对CDMA系统采用同时同频载波，控制各移动台的功率就是实现最大容量的关键，可以通过功率控制技术将移动台之间的干扰减到最小，实现信道的最大容量。2.22G向3G的过渡2.2.1基于GSM的演进GSM网的数据传输速率为9.6kb/s，向3G演进的第一步是增强数据传输能力，已有两种高速移动数据标准。1〕HSCSD(High-SpeedCircuit-SwitchedData)高速电路交换数据业务，同时利用4个14.4kbps的时隙以电路交换方式提供57.6kbps的信息传输速率。2〕GPRS(GeneralPacketRadioService)通用分组无线交换业务，欧洲ETSI建议GPRS分为两个开展阶段(即Phase1+和Phase2+)2.2.2基于CDMA的演进1〕CDMA网络通过第一阶段无线传输标准〔1xRTT〕过渡到第二阶段无线传输标准〔3xRTT〕，从而实现2G向3G的平滑过渡。2〕IS-95B即CDMAone，利用码聚集(aggregation)技术，在一个突发中将8个码道分配给一个高速信道移动台，构成一根本码信道，系统的数据速率改良到IS-95B规定的中等数据速率(MDR)，即到115.2kb/s，IS-95采用的软切换和移动台辅助的频率间的硬切换(MAHO)的改良措施也可增加系统容量。3〕IS-95C(CDMA20001xRTT)将到达IMT-2000的MDR，是CDMAone系统容量的两倍，并可增加守候时间。TDMATDMA(IS-136)GSMPDCCDMAoneGPRSCDMA20001XCDMA20003XEDGETD-SCDMACDPDWCDMA2G3GFirststepinto3Ginto3G图2.12G向3G演进过程示意图2.3第三代移动通信系统(3G)2.3.1概述第三代移动通信系统简称3G,是由国际电信联盟(ITU)率先提出并负责组织研究的,采用宽带码分多址(CDMA)数字技术的新一代通信系统,是近20年来现代移动通信技术和实践的总结和开展。1〕3G的主要特点·支持移动多媒体业务·宽带CDMA技术·高频谱效率·FDMA/TDMA/CDMA·从电路交换到分组交换·从媒体(media)到多媒体(Multi-media)·高保密性·全球范围无缝漫游系统·微蜂窝构造2〕3G的主流技术·WCDMA·CDMA2000·TD-SCDMA2.3.23G主要技术标准1〕WCDMA图2.2WCDMA系统构造WCDMA是日本的ABIB向国际电联提供的技术提案，它能够在FDD和TDD两种方式下工作，并能与现行的GSM系统使用同一时钟、实现WCDMA与GSM系统手机的双模工作，是一种兼容的系统。当WCDMA在FDD方式下工作时，其码片速率为4.0MHz/s，数据速率可达2Mb/s，WCDMA的每个载波仅占5MHz带宽，假设有15MHz的频带就可传送3个载波。为了保证各载波间至少有20kHz以上的间隔，15MHz内的3个载波所占的带宽只能在4.2～5.0MHz间变动。WCDMA的越区切换是采用移动台发起的异步软切换方式进展的，WCDMA的基站之间不需要同步，也不需要特别的同步参考源。为了实现软切换，基站需要确定在什么时间，什么位置为移动台启动软切换算法。WCDMA的移动台可在同一频率下检测到其他基站与本基站的信号，确定它们之间的时间差。检测到的时间信息经由本基站到达新的候选基站，候选基站调整它新的专用信道的发射时间，即在发送信息的时间上进展调整，使不同基站在这个信息比特期间与下行码道同步。在TDD方式中，WCDMA的扩频增益不变，可使用多码传输，实现高速数据通信。它的最大特点是具有上行链路的多用户检测技术，多用户检测技术可通过测量各用户扩频码之间的非正交性，用矩阵求逆法或迭代来消除多用户间的相互干扰。WCDMA的核心网采取的是由GSM的核心网逐步演进的思路,即由最初的GSM的电路交换的一些实体,然后参加GPRS的分组交换的实体,再到最终演变成全IP的核心网。这样可以保证业务的连续性和核心网络建设投资的节约化。由于WCDMA的无线接入方式完全不同于GSM的TDMA的无线接入方式,因此,WCDMA的无线接入网是全新的,需要重新进展无线网络规划和布站。为了表达业务的连续性,WCDMA的业务与GSM的业务是完全兼容的。2〕CDMA2000〔1〕系统构造一个完整的CDMA2000移动通信网络由多个相对独立的局部构成,如图2.3所示。其中的三个根基组成局局部别是无线局部、核心网的电路交换局部和核心网的分组交换局部。无线局部由BSC(基站控制器)、分组控制功能(PCF)单元和基站收发信机(BTS)构成;核心网电路交换局部由移动交换中心(MSC)、访问位置存放器(VLR)、归属位置存放器/鉴权中心(HLR/AC)构成;核心网的分组交换局部由分组数据服务点/外部代理(PDSN/FA)、认证服务器(AAA)和归属代理(HA)构成。除了根基组成局部以外,系统还包括各种业务局部,比较典型的业务有以下四种:智能网局部由业务交换点(SSP)、业务控制点(SCP)和智能终端(IP)构成;短信息局部主要是短信息中心(MC);位置业务局部主要由移动位置中心(MPC)和定位实体(PDE)构成。另外,还有WAP等业务平台。这四个局部构成了当前CDMA2000网络的主要业务局部。图2.3CDMA2000系统构造CDMA2000是美国向国际电联提供的IMT-2000系统方案之一。它是基于CDMAone〔IS-95〕系统开展演进而来的，它是在原IS-95标准的根基上，进一步改良上行链路，增设导频信号，实现基站的相干接收。当该系统上行链路的传输速率很低〔小于8kb/s〕时，将不再使用分组突发的方式而采用连续信号发射的方式。下行链路也使用与上行链路一样的功率控制技术。由于在CDMA系统中，各用户共享一样的频带、且扩频码之间存在着非理想相关特性，因而必须采用功率控制技术。常见的CDMA功率控制技术可分为开环、闭环和外环功率控制3种类型。CDMA2000在高速数据传输时，使用了Turbo纠错编码，下行发送采用了分集方式，并采用了先进的智能天线技术和波束成形技术。智能天线技术是指无线波束可以自动地跟踪移动用户信号源并自动地避开干扰源，以使所接收信号的载噪比〔载波干扰之比〕到达最大。由于智能天线波束窄，这就有效的减少了同一波束内用户的数量，从而减少了第三代移动通信系统中多用户干扰的问题。CDMA2000采用的是不同射频信道带宽，它可从1.2kb/s～2Mb/s甚至更高的信息速率来传送数据。CDMA2000的建议射频带宽是根本信道带宽(1.25MHz)加上保护频隙间隔〔0.45MHz〕共计1.7MHz，三个根本信道合用时为3.75MHz，加上保护频隙间隔为5MHz。CDMA2000系统还可增加为使用6个、9个、12个根本信道，其信号带宽也会相应地提高，数据传输速率将会更高。〔2〕CDMA2000-1XCDMA2000-1x〔单载波方式〕是CDMA2000的第一阶段，它在网络局部引入了分组交换方式，可支持移动的IP业务，也就是说网络局部可在窄带CDMA网络的根基上保持电路交换的局部，引入分组交换方式，分别支持话音和数据业务的传输。系统构造图2.4CDMA2000-1X系统构造由图可见,与IS-95相比,核心网中的PCF和PDSN是两个新增模块,通过支持移动IP协议的A10、A11接口互联,可以支持分组数据业务传输。而以MSC/VLR为核心的网络局部,支持话音和增强的电路交换型数据业务,与IS-95一样,MSC/VLR与HLR/AC之间的接口基于ANSI-41协议。3〕TD-SCDMA〔1〕技术概述TD-SCDMA系统采用了智能天线和低码片速率信号传输，信号的频谱利用率很高，它能够解决高人口密度地区频率资源紧张的问题，它在互联网浏览、非对称移动数据传输、视频点播多媒体业务等方面具有突出的优势，它的主要应用环境是室内和室外到室内。TD-SCDMA采用了上行同步CDMA技术，使上行信号与基站解调器完全同步，即降低了码间干扰、又提高了系统容量，使硬件得到了简化、本钱明显降低。在运营部门增加业务时，由于TD-SCDMA采用了软件无线电技术，它能在同一硬件平台上利用软件处理基带信号，通过加载不同的软件来实现不同的业务性能。

TD-SCDMA是基于S-CDMA和TDMA根基之上的应用技术，它在1.4MHz的带宽内可传送数码率为1.1Mb/s的数据，假设用长为6bit的正交码传送一个时隙，一个时隙有6个码字可供使用，8个时隙为一帧。当采用同步CDMA通信方式时，下行到达每个移动台的信号是同步的，上行到达每个基站的信号也是同步的，通过对基站到移动台信号的准确传播时延的测定、可获得移动台信号的准确发送时间。采用智能天线使不同用户的不同扩频码有各自不同的无线波束。理论上，8个无线单元能形成7个波束，这些波束可以通过控制送给天线单元的扩频码、根据各码不同的相位来改变天线发送信号的方向增益和宽度。这样，即可降低信号的发送功率，又可减少来自其他用户的干扰，从而提高了系统的容量和通信质量。

TD-SCDMA的另一特色技术在于当它在蜂窝系统应用时其越区切换的方法是指定切换的。系统中每个基站都具有对移动台的定位功能，当知道本小区各个移动台的准确位置时，根据基站确定移动台的位置，网络将通知移动台其周围各基站的情况，移动台能够寻找附近的基站，在越区切换前与认定的基站同步，并报告网络；最后，网络控制移动台完成越区切换。该方法即适用于同频切换也适用于异频切换，越区切换所用的信令和资源都很少。〔2〕系统构造TD-SCDMA系统的功能模块主要包括:用户终端设备(UE)、基站(BTS)、基站控制器(BSC)和核心网。图2.5TD-SCDMA系统构造4〕三种主要技术标准的比较表2.1三种主要技术成熟性比较2.4现有3G技术向LTE演进的路线2.4.1概述LTE〔LongTermEvolution〕是3G之后新的系统设计，3GPP在2004年底开场技术研究与系统的标准化工作。到2008年初，完成了第一个版本Release8的系统技术标准，形成了面向下一代移动通信系统的、以OFDM/MIMO技术为根基的全新的技术架构。LTERelease8版本实现了100Mbit/s吞吐量的设计目标，在此根基上，3GPP在后续的版本中不断进展系统的完善与技术增强。随着LTE标准化工作的不断推进，业界也提出了WCDMA、TD-SCDMA等现有3G技术标准向LTE演进的明确路线。2.4.2WCDMA→LTE演进路线从WCDMA向LTE的演进，首先是实现HSDPA(P1)，上行和下行速率分别到达1.8Mbit／s和3.6Mbit／s。HSDPA(P1)技术已经在2005年开场商用，2006年开场进入大规模商用部署阶段；其后是实现HSDPA(P2)和HSUPA，上行和下行速率分别到达8Mhit／s和14.4Mbit／s，商用时间将在2007年～2008年。HSPA+是HSDPA(P2)和HSUPA技术向LTE的中间过渡方案，其上行和下行速率分别到达10Mbit／s和40Mbit／s，并开场采用OFDM技术。其商用时间将在2008～2010年之间。最后从HSPA+演进到LTE(图2.6)。图2.63G技术向LTE演进的路线图2.4.3TD-SCDMA→LTE演进路线从TD-SCDMA向LTE的演进，首先是在TD-SCDMA的根基上采用单载波的HSDPA技术，速率到达2.8Mbit／s；其后采用多载波的HSDPA，速率到达7.2Mbit／s；到HSPA+阶段，速率将超过10Mbit／s，并继续逐步提高它的上行接入能力。最终在2010年之后，从HSPA+演进到LTE。业界对于演进路线还存在一些争议，主要的争议点在于是否需要经历HSPA+这样一个阶段来过渡到LTE。有一局部厂商认为可以不必经历HSPA+，直接从HSPA升级到LTE。2.5LTE-advanced2.5.1概述LTE-advanced是基于LTE演进的下一代移动通信技术，能够提供多种服务和更高速的数据业务。LTE-Advanced指的是LTE在Release10以及之后的技术版本。2004年底，在3GPP中开场进展LTE的标准化工作，与3G以CDMA技术为根基不同，根据无线通信向宽带化方向开展的趋势，LTE采用了OFDM技术为根基，结合多天线和快速分组调度等设计理念，形成了新的面向下一代移动通信系统的空中接口技术，又称为3G演进型系统〔LTE，LongTermEvolution〕。2008年初，完成了LTE第一个版本的系统技术标准，即Release8。在此之后，3GPP中继续进展技术的完善与增强，刚刚完成了第二个技术版本〔Release9〕，目前正处于Release10版本的研究过程中。2.5.2LTE-Advanced的演进目标作为LTE技术的演进，LTE-Advanced必然针对LTE技术具有一定的兼容性，同时还必须有所增强，以下给出了LTE-Advanced主要的演进目标：1〕LTE-Advanced将基于LTE平滑演进，LTE-Advanced网络应当能够支持LTE终端。反之，LTE-Advanced终端也应当能够在LTE网络中使用根本功能。2〕能够支持从宏蜂窝到室内环境〔如家庭网络〕的覆盖。3〕优先考虑低速移动的用户。4〕网络自适应和自优化功能应当进一步加强。5〕在3GPP之前的各个版本当中支持的功能都应当在LTE-Advanced系统中有所表达，包括与其他类型接入网的切换、网络共享等。6〕降低本钱，包括网络建设、终端、功率使用效率以及骨干网的支撑等。7)降低终端的复杂度。8)频谱方面。应当同时支持连续和不连续的频谱；能够支持最大不超过100MHz的带宽；支持ITU分配的无线频段；能够与LTE共享一样的频段。系统性能方面。在规定时间内满足ITU对IMT-Advanced技术的所有要求；下行峰值速率能够到达1Gbit/s，上行应当超过500Mbit/s，最低天线配置要求为下行2×2、上行1×2，其他性能应不低于LTE的标准。3移动通信增值业务3．1移动通信增值业务概述3.1.1移动通信增值业务定义移动通信增值业务是移动运营商在移动根本业务〔话音业务〕的根基上，针对不同的用户群和市场需求开通的可供用户选择使用的业务，主要包括移动数据业务、移动语音增值业务等。无论是基于2G网络的短信〔SMS〕业务，还是基于2.5GGPRS技术的彩信〔MMS〕、WAP、Kjava以及语音增值〔IVR〕业务，都属于移动增值业务。在3G技术的推动下，这两年新的移动增值业务层出不穷。3.1.2移动通信增值业务的分类2G网络的业务体系是以语音业务和短信业务为核心，相对来说比较简单。而3G业务体系要复杂一些，最显著的区别在于，3G业务体系以多种业务为中心展开，一定程度上，3G的业务体系以捆绑业务〔业务根本组合〕为根本单元。1〕3GPP的业务分类3GPP定义了四种根本业务类型，即会话类业务、流媒体业务、交互类业务和背景类业务。2〕UMTS对3G业务的分类3G业务集中于移动特色业务3G业务集中于移动特色业务语音〕性3〕基于用户的生活状态分类按照3G用户的生活状态，可以将3G业务划分为五个大类：通信类、消息类、交易类、娱乐类、效率应用类。通信类语音消息类新闻类信息视频位置信息服务移动可视会议个性化定制/门户服务移动广告移动电子邮件交易类电子钱包即时消息移动支付统一消息移动银行点对点消息移动证券点对点MMS移动保险Web浏览移动博彩文件下载移动拍卖娱乐类个性化Logo下载信用卡费用查询个性化铃声下载移动订票音乐下载和播放效率应用类个性化首页网络游戏移动办公企业信息公布移动企业资源调配表3.1基于用户的生活状态移动增值业务分类3.2移动通信增值业务开展历程3.2.1全球移动通信增值业务开展历程近年来全球移动增值业务的开发和市场拓展受到广泛关注，在整体业务收入中所占的比重也在逐步升高。其中日韩市场仍然领先，欧洲紧随其后，美国增长速度最快。截止2007年初全球已经有CDMA20001xEV-DO用户0.526亿、WCDMA用户1.025亿。已经有169个运营商部署了WCDMA网络;76个运营商部署了CDMA20001xEV-DO,202个运营商部署了CDMA20001x，在这之中升级为3.5GHSDPA网络的运营商就有116家。移动增值业务在亚太地区最为兴旺，日韩移动运营商移动增值业务收入均占总收入的20%以上，但在实际使用方面已经开场出现衰退迹象，而中国〔包括香港〕正在高速开展。美国是全球移动增值业务开展速度最快的国家，Cingular的移动增值业务收入增长率为152.2%，其他几家公司也均在130%~150%之间。美国移动通信增值业务开展如此迅速，主要得益于3G网络推动数据业务。Sprint、VerizonWireless、AT&TWireless等主要公司都已经先后开通了3G服务。图3.22002年~2007年全球3G用户数3.2.2我国移动通信增值业务开展历程从“大哥大〞到多媒体手机，移动通信技术和产品服务在中国一代又一代“繁衍〞。丰富多彩的服务品种、不断降低的通信资费、方方面面的数据史实，见证了中国移动通信产业取得的“跨越式〞开展。1〕移动用户开展规模1987年11月，中国移动业务正式起步，第一个TACS制式模拟移动系统在广东建成并投入商用，首批用户只有700个，标志着中国移动通信服务的开场。1988年，中国移动用户突破3000户，1990年到达1.8万户，1994年激增到了157万户。1995年，中国启动数字移动通信，2001年12月31日正式关闭了模拟移动网，从此中国移动通信进入了全数字时代。信息产业部统计数字显示，2003年底，我国移动用户到达2.6亿户，超过了固定用户数量，中国也因此成为世界上移动用户数超过固定用户数的国家之一。随着3G时代的到来，我国移动通信业务趋向网络化，截止去年9月底我国手机网民规模到达2.92亿，在总体互联网用户中的比例超过66%，我国的3G用户已到达6190万。2〕移动通信业务的开展在移动通信增值业务方面，由于与2G相比，3G的最大优势在于它能够提供至少384kb/s的告诉数据接入，这使其除可承载原有的话音业务和短信业务外，还能够开设许多新的业务。经过5年的运营和推广，一些以前大肆宣传的，高了3G时代将会提供的多媒体服务，从2005年开场都逐步进入了商用，2006年、2007年这些业务更是收到了用户的青睐，表达出良好的开展前景。从移动增值业务的生命周期看，目前的移动增值业务可以划分为三个阶段：成熟期业务、开展期业务、引入期业务，分别对应于不同种类和形式的细分业务。从各个阶段的特点来看，移动增值业务已经逐渐从简单的短信、图铃业务，转而向互动化、娱乐化、生活化的业务方向开拓。图3.3中国主业务生命周期图要移动增值来源：2007～2008年中国移动增值业务综合研究报告3〕中国移动增值业务开展历程1995·中国移动推出了第一项增值业务短信业务。2001

·中国移动正式开通移动梦网，推出了移动梦网业务。2002·中国移动的梦网GPRS平台正式商用、开场开展彩信业务。2003·3月，中国联通在京发布名为“联通无限〞(U-MAX)的无线数据业务品牌。

·4月，中国移动推出的多媒体短信业务。同时，“百宝箱〞业务试商用。·5月，中国移动率先推出彩铃业务，中国联通则在2004年跟进。2004·5月，中国移动出台《移动梦网SP合作管理方法》，开启行业治理的先河。·11月，中国移动的MISC(移动服务中心)全面上线。·12月，中国联通与中国建设银行联合推出基于中国联通CDMA1X网络及其BREW技术的“手机银行〞业务。2005·10月，中国移动手机报起用，是中国移动公司联手各大报社媒体，以彩信的形式传送到用户的手机上。2006·5月，中移动正式推出了其基于PUSHMAIL的手机邮箱业务，并将黑莓业务引入国内。

·6月，中移动分布在各地的12530个网站正式整合为“无线中央平台〞。同时，中国移动宣布成立M.Music无线音乐俱乐部。·7月，信息产业部正式下发《关于调整和统一短消息类服务接入代码的通告》，自此，信产部开场对现有SP的短信代码进展重新分配，使各SP在四大运营商的代码“四网合一〞。·9月，北京网通、北京移动、北京联通以及新浪、搜狐、TOM、千龙、赛尔等246家通信企业联合签署了《北京市无线移动增值服务行业自律公约》。2007·2007年年初，中移动宣布Google将植入移动梦网主页，至此，中移动的搜索战略逐渐浮出水面。·6月，中国移动飞信正式上线。4〕随着第三代移动通信的开展，移动增值业务以极快的速度开展，手机上网已经成为群众化业务。移动电子商务、移动音乐、移动博客等业务的普及，使中国手机网民数量迅速增长。图3.42006.6~2010.6中国互联网、手机互联网用户增长情况3.2.3中国移动通信增值业务现状近几年来，在移动通信领域，移动增值业务开展迅速。2002~2005年，移动增值业务收入平均每年增长83%，移动增值业务占移动通信业务收入比重平均每年提高5个百分点。2005年全国移动数据业务收入占移动通信业务收入的19.8%，到达747亿元。2005年中国移动增值业务占主营业务收入的20.6%，比2004年提高5.1个百分点，实现收入501.87亿元。中国联通移动增值业务实现收入123.7亿元，比上年增长76.9%，占移动业务收入比重为17%。移动增值业务已经成为拉动我国移动通信行业开展的重要的收入增长点。年20062007200820092010中国移动增值业务收入〔亿元〕693.099161134.4413111514中国移动增值业务收入比23.5%25.7%27.5%29.1%31.2%移动增值业务收入增长率38%32.2%23.8%16.0%13.4%表3.2我国通信行业移动增值业务开展现状3.3移动通信增值业务市场分析2007年以来，移动通信增值业务的开展由爆发式增长进入平稳快速开展阶段。据统计，2008年上半年，中国移动增值服务市场规模达672.76亿元，同比增长30%。其中，短信市场规模以65.34%的比例位居第一，彩铃和WAP分别以18.07%和8.61%的份额居其次。1〕移动增值业务增长速度迅速，占据市场份额不断增大从2008年上半年整个增值业务市场的规模来看，业务收入进入平稳快速增值阶段，上半年市场规模同比增长32.7%。其中，移动通信增值业务市场规模仍然占据最大市场份额，占据电信增值业务比重保持在67%以上。图3.52008年1-6月中国移动通信增值业务市场规模图3.62004-2007年中国移动通信政治业务市场规模及占比变化情况2〕移动增值热点业务飞速增长，少数业务仍占据绝对优势中国移动通信增值业务在业务种类上增长十分迅速，目前已经开展到上百种业务类型，包括交易、信息、数据库和娱乐四大类。目前，主力收入型业务包括：短信息、WAP、彩铃、彩信等，均已呈现出快速增长的势头，此外，手机游戏、手机电视、移动支付、移动IM、移动电邮、位置服务、二维码等新业务新应用层出不穷，呈现出繁荣开展的景象，移动增值业务多元化的格局已经逐渐形成。图3.72002-2006全球移动话音与非话音业务增长比例

资料来源：根据国际电信联盟〔ITU〕统计数据整理图3.8中国移动短信收入占新业务收入比重

数据来源：根据中国移动年报计算得出3〕移动增值业务区域集中度高，各地区开展仍不平衡移动通信增值业务开展的区域集中度很高，市场受经济开展水平、用户消费习惯、技术先进程度及人均GDP等因素的影响明显。在两万多家增值业务市场经营者从分布状况看，特点比较明显，在业务收入、投资规模、经历企业的选址都向金合计兴旺开展地区集中。北京、广东和上海三地集中了全国50%以上的增值电信业务经营者，西部十省的增值电信业务经营者仅占全国的10%。跨地区移动信息服务经营者82.1%以上集中在北京、广东和上海三地，而西部十省得不到3.8%。4〕移动增值市场竞争加剧，SP利润减少谋求转型截止2008年6月底，“12321举报受理中心〞共收到举报信息482098起，其中有关垃圾短信的举报43万多起，占举报总量的91%。其中欺诈类占39.17%商业广告宣传占36.28%；违法出售票据证件和出售违禁品分别占到11.45%和8.37%。针对垃圾短信的治理，运营商无一例外采取了高惩罚措施，对于目前参差不齐的SP行业展开的整治，并没有减弱的迹象。3.4移动通信增值业务开展驱动力分析1〕国家信息化开展战略是移动增值业务开展的主要推动力信息化是当今世界开展的大趋势，是推动经济社会变革的重要力量。大力推进信息化，是我国现代化建设的战略举措。2006~2020年我国信息化开展战略的重点就是实现国名经济信息化和电子政务信息化。移动信息化是信息化的重要组成局部和未来的开展趋势。2〕剧烈的市场竞争趋势移动运营商开发移动增值业务在我国移动通信领域，市场竞争越来越剧烈，用户流失率越来越高。开发出丰富多彩的移动增值业务，满足用户个性化需求，可以大大增加用户公司业务的依赖性，降低用户流失率。移动增值业务已经成为移动运营商竞争的制高点。3〕消费文化创新带来的潜在用户需求是拉动移动增值业务开展的源动力进入21世纪以来，随着互联网的兴起，我国的消费文化发生很大的变迁，教育、娱乐、旅游在消费总额中所占的比重越来越高，尤其是16~22岁的年轻人，73%的年轻人消费第一动机是娱乐〔福雷斯特研究公司〕。群众群体旺盛的消费需求是移动增值业务开展的源动力。4〕网络融合将促发越来越多的新业务出现随着第三代移动通信技术的开展，以及互联网、多媒体技术的不断融合，移动IP化、IP移动化、电脑手机化和手机电脑化的步伐加快，移动通信与Internet的结合是通信技术开展的必然趋势。目前在我国的移动通信市场已经推出的许多业务就是从互联网上移植过来的，如WAP业务与固定互联网业务、移动QQ与QQ、图片铃声下载与互联网下载等。4移动增值业务体系构造及经典行业应用4.1移动增值业务提供的体系构造1〕移动增值业务提供的体系可分为假设干个层面：(1)网络承载层(2)系统接口(3)内容提供层(4)管理层图4.1移动增值业务提供的体系机构图图4.2Boss系统的构造图4.3流媒体直播业务的提供示意图4．2移动增值业务的应用领域中国移动增值服务市场在2004年到达第一次市场预期的顶峰后，随着政策监管的深入，逐步走向泡沫幻灭的谷底。2007年下半年以来，市场出现一定程度回暖。2008年是移动增值服务市场开展生命周期中承上启下的一年，经过2006年到2007年的市场盘整，市场即将进入新一轮快速开展期。4.2.1移动增值服务市场开展特点1)应用创新成为移动增值业务的核心竞争力。

以往通过欺诈订购等方法推广业务，SP的核心能力在于与运营商的关系。而政策监管改变了业务到达用户的方式，二次确认、免费试用等措施使得只有适合市场需求的应用才能够赢得用户。应用创新能力成为服务提供商乃至运营商推广业务的核心竞争力。2)应用更趋互联网化。

2007年下半年以来，三大运营商大幅调整GPRS资费，并升级网络，为各种基于移动互联网的应用提供了良好的开展时机。智能手机的渗透率提高也使得手机平台对各种应用更加开放。3G的上马也正在改变着中国移动互联网的运营状况，呈更开放的互联网化开展趋势。3)合作方式更趋两极化：运营商自营业务与第三方应用蓬勃开展。

2006年以前，梦网模式是移动增值业务的主流模式，但近两年严格的政策监管使得SP生存空间越来越狭窄。目前，两种新的模式：运营商自营业务和非官方移动互联网门户〔注：指运营商体系以外的服务提供商，不通过运营商收取信息费〕得到了快速开展。2007—2008年，中国移动加强对自营业务的开展，包括手机报、无线音乐、飞信等，通过运营商强大的市场能力，这些业务的用户数均有很大提升。同时独立于梦网体系的非官方移动互联网门户、第三方应用也成为市场的热点，这些服务由于根本免费且对用户的需求挖掘较传统SP深，因而受到市场欢送。品牌广告主对无线营销认知的提高，也为非官方移动互联网门户中的领先者带来新的收入来源，但是大量的非官方移动互联网门户和第三方应用仍然没有实质性的盈利模式，这也为下一次泡沫破灭种下隐患。

针对上述情况，我们特别对移动增值服务市场进展了详细调查以便真实的向运营商和各类增值技术开发企业诠释该市场的开展现状和各业务的竞争态势。4.2.2物流行业应用利用一些相关的移动增值业务服务可以实现物流行业的一些关键需要，如定位查询服务〔包括车辆定位、车辆跟踪、历史查询等〕、物流信息发布〔包括车辆调度的信息发布、公共信息发布等〕和物流信息管理〔包括派车情况、车辆调度等〕，还可实现内部通信服务、移动办公助理等功能，如图，从而降低通信本钱、提高工作效率。移动增值业务在物流行业最重要的应用就是把每个个体、企业和物流载体都变成一个个节点，使信息的流动和互动到达传统有线网络无法比较的地步。对于订单速度和服务准时的落实能力成为移动商务在物流行业中应用成功与否的关键，同时这个问题和移动电子商务物流行业管理中的策略密切相关。实体货物的存储和运输任然是移动电子商务物流管理的主题和难点。图4.4增值业务应用领域4.3移动增值业务开展方向近年来，随着通信、计算机、微电子、软件等技术的进步，移动通信领域日新月异。第三代移动通信系统〔３Ｇ〕使移动通信网络的承载能力得到了极大的提升，各种新的移动增值业务层出不穷，终端的样式和种类也是极大丰富。尽管人们至今还没有为下一代移动通信系统找到真正意义上的“杀手级〞应用，但是越来越多的新业务确实给运营商带来更多的回报。通过对现有各种移动增值新业务的分析，我们可以得出移动增值业务的几个特点，然后，在此根基上推断出移动增值业务的未来开展方向。随着移动通信的普及，手机终端在移动通信业务中扮演着越来越重要的角色。按照业务与移动通信网络和终端关系的不同，可以把当前的移动增值新业务分为三大类，也就是移动增值业务的三个开展方向。4.3.1基于移动通信网络的传统增值业务这也是近年来移动运营商开发新业务最主要的方向。在这个方向上开发移动增值新业务的主力军除了移动运营商之外，还有大量ＣＰ／ＳＰ。随着移动通信网络能力的增强，仅仅依靠运营商单独开发新业务的方式越来越不能满足开展的要求。在这种大背景下，许多ＣＰ／ＳＰ应运而生，他们在移动内容提供和移动增值业务开发上发挥着重要作用。ＣＰ／ＳＰ所开发的移动增值业务，即一般意义上的移动增值业务，也可以说是传统的移动增值业务，都是基于移动通信系统平台之上的，并没有或者不太依赖于专门附属设备。比方铃声下载、移动游戏、彩铃以及一键通〔ＰＴＴ〕等。对于此类业务，移动终端根本上没有太大的改动，最多就是加载一些新的软件。在过去的几年中，ＢＲＥＷ、Ｊａｖａ等移动增值业务平台的快速开展都是为了适应ＣＰ／ＳＰ对上述移动增值业务开发的需要。4.3.2消费类电子产品、行业应用与移动通信终端相结合近年来，除了移动运营商和ＣＰ／ＳＰ之外，移动终端制造商、传统的消费类电子产品制造商、某些专业设备制造企业也积极参与了移动增值业务的研发和提供。此类增值业务中比较著名的是基于用户位置业务，也称作定位业务。比方基于ＧＰＳＯＮＥ定位系统的导航、安全、广告和信息提供业务。目前，日本ＫＤＤＩ的导航业务——Ｅｚｎａｖｉｇａｔｉｏｎ就广受欢送。我国和韩国的某些运营商也相继推出基于位置的安全业务，比方为上学的儿童以及老人提供专用手机，当手机的位置超出某个范围时，会自动向家人报警。现在应用非常广泛的照相手机以及在此根基上产生的彩信业务，已经风行全球。有关研究显示，到２００５年，韩国手机用户中将会有９０％以上使用照相手机，估计在不久的将来，我国也会如此。在这类移动增值业务中，还有利用蓝牙、ＲＦＩＤ、红外等短距离通信技术与蜂窝移动网络结合来实现移动支付、短距离控制等功能的移动增值业务。目前有很多国际著名的移动运营公司正在推广此类业务，比方日本ＮＴＴＤｏＣｏＭｏ的Ｆｅｌｉｃａ业务就是利用短距离通信技术来实现移动支付。ＮＴＴＤｏＣｏＭｏ公司已经把此类业务作为当前重点推广的业务之一。此类移动增值业务还包括在手机终端上安装ＭＰ３播放器、安康检测设备等。比方，韩国就已推出一种可以检测人体肥胖指数的手机。日本的ＫＤＤＩ公司目前也在开发一种协助医生诊断脑血栓的远程医疗系统，利用手机终端可以为病人拍摄多张ＣＴ照片，同时以３０张／ｓ的速度传送