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基于寬帶接入技術的未來幾代移動通信( 二 )

云知道


高性能與低比特成本
4G系統(tǒng)每個單位區(qū)域容量至少是3G的10倍 ， 因此比特成本需要大大降低 ， 用戶才能不用擔心是否用得起 。
無線QoS資源控制
由于Internet業(yè)務成本低廉而倍受青睞 ， 而無線系統(tǒng)資源（頻率和功率）是有限的且還得受擁塞困擾 ， 所以無線QOS資源控制必須保證業(yè)務質(zhì)量、支持各種級別的應用 。
四、未來移動通信系統(tǒng)的幾個候選方案
4G蜂窩系統(tǒng)
4G系統(tǒng)不僅容量大而且速度高、比特成本低 ， 可以支持2010年的業(yè)務需求 。為了用合理的帶寬實現(xiàn)大容量 ， 4G的小區(qū)半徑應該縮小 ， 目前的RAN結(jié)構沒有優(yōu)化成為微蜂窩網(wǎng)絡 ， 所以必須首先作好低比特成本的RAN網(wǎng)絡結(jié)構 。
基于IP技術的網(wǎng)絡架構使得在3G、4G、W-LAN、固定網(wǎng)之間無縫漫游可以實現(xiàn) 。這種網(wǎng)絡的基本結(jié)構概念模型見圖3所示 。上層是應用層 ， 中間是網(wǎng)絡業(yè)務執(zhí)行技術層 ， 下層是物理層 。物理層提供接入和選路功能 ， 中間層作為橋接層提供QOS映射、地址轉(zhuǎn)換、即插即用、安全治理 ， 有源網(wǎng)絡 。物理層與中間層提供開放式IP接口 。應用層與中間層之間也是開放式接口 ， 提供第三方開發(fā)和提供新業(yè)務 。
寬帶無線接入及其本地網(wǎng)絡
寬帶無線接入系統(tǒng)采用5GHz和毫米波段 ， 1996年日本就開始了稱為“多媒體接入通信系統(tǒng)”（MMAC）的新研究 。MMAC就是繼IMT-2000之后的高性能無線系統(tǒng) ， 可以提供兩類高速無線接入：第一類用于室內(nèi)外寬帶移動通信系統(tǒng) ， 用5.2GHz頻段傳輸30Mbps的數(shù)據(jù) ， 該項目從2001年開始；第二類提供超高速W-LAN室內(nèi)接入 ， 傳輸速率達到600Mbps ， 采用60GHz頻率 ， 即毫米波 。5GHz的MMAC系統(tǒng)和世界上其它系統(tǒng)類似 ， 其數(shù)據(jù)速率高達30Mbps 。但是這些系統(tǒng)不能提供大范圍覆蓋 ， 也不能用于車輛業(yè)務環(huán)境 ， 只能用于“熱點地區(qū)” 。研制出的毫米波樣機可以演示60GHz的W-LAN與ATM或100-BASE以太網(wǎng)接口 ， 其數(shù)據(jù)速率可以達到155Mbps 。
智能運輸系統(tǒng)（ITS）
ITS是新型的傳送系統(tǒng) ， 由先進的信息通信網(wǎng)組成 ， 為用戶道路、車輛等提供信息與通信 。ITS不僅提供道路情況、交通事故等 ， 同時還能為駕駛員和乘客提供多媒體業(yè)務 。
ITS由9個開發(fā)層面組成 ， 包括導航系統(tǒng)、電子長途數(shù)據(jù)采集（ETC）、安全行車輔助系統(tǒng)等 。數(shù)據(jù)采集（ETC）是利用兩對5.8GHZ的頻段進行連續(xù)的長途數(shù)據(jù)采集 。ITS的潛在市場在日本估計有50萬億日元 。ITS的通信系統(tǒng)分為路途車輛通信和車輛互通 ， 其中最主要的是路途車輛通信 。ITS系統(tǒng)在沿途布上光纖網(wǎng) ， 光纖無線收發(fā)信機是要害技術 。
高空同溫層平臺站系統(tǒng)（HAPS）
HAPS 系統(tǒng)是有吸引力的多媒體通信系統(tǒng) ， 有可能成為大區(qū)制和衛(wèi)星通信之后的第三個通信系統(tǒng) 。平臺站建在離開地面20km的同溫層 ， 若干個HAPS通過光互聯(lián)鏈路可以在空中組成網(wǎng)狀網(wǎng) 。
寬帶接入鏈路為平臺站與用戶站之間的鏈路 ， 接入頻率擬采用毫米波 。在1997年11月瑞士日內(nèi)瓦世界無線電大會上（WRC）分配給47/48GHz頻段 ， 600MHz帶寬頻譜用于HAPS 。
HAPS可以支持各種用戶終端：固定終端、便攜終端、移動終端 。典型的接入比特率為25Mbps ， 對于有些固定終端可達幾百Mbps（天線比普通的要大） 。
由于采用了毫米波頻段 ， 容許使用高增益小口徑天線,如比特率為144Kbps時 ， 采用5厘米直徑、20dbi的碗形小天線 。
五、要害技
調(diào)制技術與信號傳輸
高頻段上高速移動傳輸會產(chǎn)生嚴重的頻率選擇性衰落 ， 調(diào)制/解調(diào)的魯棒性研究可以克服這種頻率選擇性衰落 。其中多載正交頻分頻調(diào)制（包括OFDM）以及單載波帶自適應均衡都是可選方案 。另外一個重要的要求是低Eb/N0值 。由于接口端的噪聲帶寬寬 ， 所以低Eb/N0能夠?qū)崿F(xiàn)合理的覆蓋 。高數(shù)據(jù)率發(fā)射臺的功率控制（PTC）可以降低瑞利衰落 ， 同樣 ， 增加導頻快速跟蹤調(diào)制器也能達到覆蓋目的 。

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