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4G移動(dòng)通信技術(shù)綜述

云知道

摘要：主要介紹了第4代移動(dòng)通信（4G）的含義、特點(diǎn)、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(shì)，指出4G移動(dòng)通信中的要害技術(shù)及其目前存在的問題 。;要害詞：4G移動(dòng)通信OFDM軟件無線電MIMO技術(shù)
移動(dòng)通信已成為當(dāng)代通信領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展?jié)摿ψ畲?、市?chǎng)前景最廣的熱點(diǎn)技術(shù) 。盡管第三代移動(dòng)通信（3G）標(biāo)準(zhǔn)比現(xiàn)有無線技術(shù)更強(qiáng)大，但也將面臨競(jìng)爭(zhēng)和標(biāo)準(zhǔn)不兼容等問題 。人們開始呼吁移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，以期通過第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的制定來解決兼容問題 。第四代移動(dòng)通信與第三代移動(dòng)通信相比，將在技術(shù)和應(yīng)用上有質(zhì)的飛躍 。4G將適合所有的移動(dòng)通信用戶，最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、藍(lán)牙、廣播、電視衛(wèi)星通信的無縫銜接并相互兼容 。
一、4G簡(jiǎn)述
4G是指集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，它的圖像傳輸質(zhì)量與高清楚度電視不相上下 。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比目前的ADSL快200倍，比通常意義上的3G快50倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無線服務(wù)的要求 。而在用戶最為關(guān)注的價(jià)格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價(jià)格方面不相上下，而且計(jì)費(fèi)方式更加靈活機(jī)動(dòng)，用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務(wù) 。此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū) 。
國際電信聯(lián)盟（ITU）目前已開始研究制定4G系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，把移動(dòng)通信系統(tǒng)同其他系統(tǒng)（如無限局域網(wǎng)，WLAN）結(jié)合起來，產(chǎn)生4G技術(shù)，2010年前使數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到100Mbit/s 。提供更有效的多種業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)商業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、藍(lán)牙、廣播、電視衛(wèi)星通信等的無縫銜接并相互兼容 。4G具有更高的數(shù)據(jù)率和頻譜利用率，更高的安全性、智能性和靈活性，更高的傳輸質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量（QoS） 。4G系統(tǒng)應(yīng)體現(xiàn)移動(dòng)與無線接入網(wǎng)及IP網(wǎng)絡(luò)不斷融合的發(fā)展趨勢(shì) 。因此4G系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò) 。
二、4G的技術(shù)特點(diǎn)
4G是多功能集成寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，比3G更接近于個(gè)人通信 。其特點(diǎn)主要有：
1．高速率
4G的信息傳輸速率要比3G高一個(gè)等級(jí)，從2Mbit/s提高到10Mbit/s 。
2．靈活性強(qiáng)
4G擬采用智能技術(shù)，可自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配 。采用智能信號(hào)處理技術(shù)對(duì)信道條件不同的各種復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行信號(hào)的正常收發(fā) 。有很強(qiáng)的智能性、適應(yīng)性和靈活性 。
3．兼容性好
目前ITU承認(rèn)的、已有相當(dāng)規(guī)模的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)有GSM、CDMA和TDMA三大分支，可通過4G標(biāo)準(zhǔn)的制定來解決兼容問題 。
4．用戶共存性
4G能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況和信道條件進(jìn)行自適應(yīng)處理，使低、高速用戶和各種用戶設(shè)備能夠并存與互通從而滿足多類型用戶的需求 。
5．業(yè)務(wù)多樣性
未來通信中所需的是多媒體通信：個(gè)人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等將結(jié)合成一個(gè)整體 。4G能提供各種標(biāo)準(zhǔn)的通信業(yè)務(wù)，滿足寬帶和綜合多種業(yè)務(wù)需求 。
6．技術(shù)基礎(chǔ)較好
4G將以幾項(xiàng)突破性技術(shù)為基礎(chǔ)，如OFDM、無線接入、軟件無線電等，能大幅提高頻率使用效率和系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)性 。
7．隨時(shí)隨地的移動(dòng)接入
4G利用無線接入技術(shù)，提供話音、高速信息業(yè)務(wù)、廣播及娛樂等多媒體業(yè)務(wù)接入方式，用戶可隨時(shí)隨地接入系統(tǒng) 。
8．自治的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
4G網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)完全自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò) ?？勺詣?dòng)治理、動(dòng)態(tài)改變自己的結(jié)構(gòu)以滿足系統(tǒng)變化和發(fā)展的要求 。
三、4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
4G系統(tǒng)針對(duì)各種不同業(yè)務(wù)的接入系統(tǒng)，通過多媒體接入連接到基于IP的核心網(wǎng)中 ?；贗P技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使用戶可實(shí)現(xiàn)在3G、4G、WLAN及固定網(wǎng)間無縫漫游 。4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層：物理網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層 。物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路由選擇功能，中間環(huán)境層的功能有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量映射、地址變換和完全性治理等 。物理網(wǎng)絡(luò)層與中間環(huán)境層及其應(yīng)用環(huán)境之間的接口是開放的，使發(fā)展和提供新的服務(wù)變得更輕易，提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務(wù)，并運(yùn)行于多個(gè)頻帶，這一服務(wù)能自適應(yīng)于多個(gè)無線標(biāo)準(zhǔn)及多模終端，跨越多個(gè)運(yùn)營商和服務(wù)商，提供更大范圍服務(wù) 。

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