第四代移动通信概念逐渐成形

浪者仁心

移动通信时代交替
信息产业在新一代技术刚推出市场之后，更高的技术应用已经在实验室进行研发。因此
在我们期待第三代移动通信系统所带来的优质服务的同时，第四代移动通信系统的最新
技术也在实验室悄然进行当中。
第四代与第三代移动通信系统都是为未来无线通信服务的，将多媒体包括语音、数据、
影像等大量信息透过宽频的信道传送出去，我们暂且将第四代移动通信系统称之为“多
媒体移动通信(Multi－Mobile Communication)”。第四代移动通信不仅仅是为了因应用
户数的增加，更重要的是，必须要因应多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求
。总结来说，首先必须可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良，以及达到
高速数据传输的要求。
从移动通信系统数据传输速率作比较，第一代模拟式仅提供语音服务；第二代数位式移
动通信系统传输速率也只有9.6Kbps，最高可达32Kbps，如PHS；而第三代移动通信系统
数据传输速率可达到2Mbps；专家则预估，第四代移动通信系统可以达到10Mbps至20Mbp
s，这些议题未来也将会逐渐在电信标准组织中提出来讨论。虽然第三代移动通信可以比
现有传输速率快上千倍，但是未来仍无法满足多媒体的通信需求，第四代移动通信系统
的提出便是希望能满足提供更大的频宽需求。
正交多任务分频技术在第四
代通信系统中得到应用
若以技术层面来看，第三代移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，第四代移动通信系
统技术则以正交多任务分频技术(Orthogonal Freqency Division Multiplexer;OFDM)最
受瞩目，特别是有不少专家学者针对OFDM技术在移动通信技术上的应用，提出相关的理
论基础。例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等，都将在未来采用OFDM技术，
而第四代移动通信系统则计划以OFDM为核心技术，提供增值服务。
对于电信产业而言，OFDM仍有许多问题待解决，不过部份标准化制订的工作已经接近尾
声而即将商用化(如数字音讯广播)，但若要应用在移动通信领域仍需些时日。而选择OF
DM作为第四代移动通信的核心技术，其主要理由包括无线电频率使用效益高、抗噪声能
力相当强、适合高速数据传输等因素，因而受到无线通信专家的青睐。
在时代交替之际，旧有系统之整合与升级是产业关心的话题，目前大家谈的是GSM如何升
级到第三代移动通信系统；而未来则是CDMA如何与OFDM技术相结合。可以预计，CDMA绝
对不会在第四代移动通信系统中消失，而是成为其应用技术的一部份，或许未来也会有
新的整合技术如OFDM/CDMA产生，前文所提到的数字音讯广播，其实它真正运用的技术是
OFDM/FDMA的整合技术，同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM为核心技术的第四
代移动通信系统，也将会结合两项技术的优点，一部份将是以CDMA的延伸技术。
目前第一、第二、第三代移动通信基础架构均是交换层架构(Switching Hierarchy)，而
第四代不仅要考虑到交换层级技术，还必须涵盖不同类型的通信接口，也就是说第四代
主要是运用路由技术(Routing)为主的网络架构。
除此之外，另一项技术就是网络化(Networking)。在第四代移动通信系统中，交换网络
将会被取代，而射频(RF)、线性放大器与信道的控制(Channel Control)均是相当重要的
组件。至于其硬件上如何实现第四代网络架构，则是以傅利叶变换(Fourier Transform
)来发展硬件架构。

第四代移动通信指日可待
在欧洲地区，无线区域回路与数字音讯广播已针对其室内(Indoor)应用而进行相关的研
发，测试项目包括10Mbps与MPEG影像传输应用，而第四代移动通信技术则将会是现有两
项研发技术的延伸，先从室内技术开始，再逐渐扩展到室外的移动通信网路。
目前第四代移动通信的频段尚未被讨论与制订，不过原则上将会是以高频段频谱为主，
另外也将会使用到微波相关的技术与频段。
从移动通信系统的历程来看，第一代移动通信系统的任务已经达成，而现阶段是第二代
移动通信系统的时代，或许今后十年将会是第三代移动通信系统的天下。但我们不难发
现每一个不同的移动通信系统均会有重复性的时间点，大约每十年就有一项技术更新，
不过随着通信科技的日新月异，或许转变会更快、时间也会更短。对于移动通信服务业
者、系统设备供货商或其他相关产业来说，必须随时注意移动通信技术的变化，以因应
市场需求。■