第一篇:浅析4G移动通信技术的要点和发展趋势
浅析4G移动通信技术的要点和发展趋势
摘要:网络通信技术的显著特点之一就是技术发展速度和更新速度较快,而移动通信技术作为网络通信技术的重要组成部分,高速发展意识和前瞻性意识是移动通信技术的重要发展思想。我国3G移动通信技术的发展方兴未艾,而针对第四代移动通信技术4G移动通信技术已经提上了研发和推广的日程。4G移动通信技术作为3G技术的升级,能够实现更高的网络传输速度和更科学、人性化的智能升级系统必将成为未来几年内移动通信技术发展的主流和趋势。本文介绍了4G移动通信技术的概念、4G移动通信技术在我国的发展现状、4G移动通信技术中存在的问题和对4G移动通信技术的展望。
关键词:4G移动通信技术;智能网络;网络结构;关键技术;发展趋势
1、引言
相对于第一代、第二代无线通信技术,3G通信系统的发展给用户带来了前所未有的体验,也给用户带来了丰富的应用,但3G通信系统的无线传输模式CDMA模式的传输速率和数据格式的限制制约了无线通信技术的发展,尤其是可视化的无线通信技术能够给用户带来更多的信息和更直观的通信体验,因此未来的无线通信的发展趋势更多呈现出的可视化通信和视频通信,显然日前的3G通信技术不能满足未来无线通信发展的需求,因此人们提出了第四代无线通信技术,也就是4G技术。4G技术是对当前3G技术的一次全新的革新和发展,它融合了3G通信技术的诸多优点,同时提供了更为高速的信息传输速度,为用户的多媒体业务和可视化通信提供了可能,同时4G无线通信技术有更好的安全性和保密性,通话质量更高,移动通信应用更加多元化。2、4G通信技术
我们所谓的4G是指下一代移动通信技术,只是一个通用的名称,4G通信技术井不是横空出世的,而是在传统通信技术的基础上不断实践、不断演变而成,通过新的通信技术来不断优化移动通信网络,为用户提供更好的体验,是集3G与WLAN于一体井能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品,可以不依靠电缆直接建立起超高速信息公路,4G网络的下行速率能达到100Mbps,比拨号上网快2000倍,比3G快20倍,上传的速度也能达到20Mbps,这种速率能满足几乎所有用户对于无线服务的要求。有人曾这样比较3G和4G的网速,3G的网速相当于“高速公路”,4G的网速相当于“磁悬浮”。2012年1月18日下午17时,在日内瓦举行的国际电联2012年无线电通信全体会议上,WirelessMAN-Advanced(802.16m)和LTE-Advanced技术规范通过审议,正式被确立为IMT-Advanced(俗称“4G”)国际标准。我国主导制定的TD-LTE-Advanced同时成为IMT-Advanced国际标准。这是在继TD-SCDMA自主研发成为3G国际标准后,在我国通信发展史上的又一个重要的里程碑,从
侧面也反映了我国移动通信技术处在世界前列的领先地位,对4G的重视由此可见。
关于第四代通信技术,一般定义为分布网络和广带接入,它的非对称数据传输速率2Mb/s,且能自动进行速率切换,影像传输速率可达150Mb/s,并将实现高质量的三维图像传输。它是集成了多种功能的宽带接入IP技术和宽带移动通信技术,它不同于无线通信模式的集成,用户能从一个标准自由地漫游到另一标准,其网络结构如图1所示。
图一 4G网络结构
4G系统的网络体系分为接入层(物理层)、承载层(技术层)和应用层。其中接入层负责提供选路、接入功能;承载层负责提供有源网络、安全管理、即插即用、地址转换、QoS映射。开放式IP接口由承载层与物理层共同提供。承载层与应用层之间也为开放式接口,应用层主要用于新业务的提供和第三方软件的开发。3、4G移动通信技术的现状
任何技术的发展都不可能一蹴而就,都需要一个发展的过程,从目前的3G移动技术发展到4G技术同样也需要一个演变的过程,甚至即便4G技术已经成熟,仍然会与上一代通信技术同时存在。
(1)欧美4G技术现状
目前全球移动通信手机制造商中包括诺基亚、西门子、爱立信等都来自欧洲,几乎控制全球绝大部分的移动通信市场。根据英国网络测试公司OpenSignal在早前发表的报告指出,在2009年全球首个推出4G LTE网络的瑞典,是目前全球4G LTE网络速度最快的国家,瑞典4G网络的平均下载速度为22.1Mbps,而全球4G LTE网络的平均下载速度为10.4Mbps,技术仍然领先全球。美国的移动通信行业近十几年来一直处于高速发展阶段,全美的移动电话普及率达到50%以上,作为全球第二个推出商用LTE网络的国家,因其主要移动运营商Verizon和AT&T使用的20MHz频谱资源,与大多数运营商采用的40MHz频谱配置不
同,使美国的LTE网络的平均下载速度仅为9.6Mbps,排在全球第八名。
(2)亚太地区4G移动通信技术现状
亚太地区,特别是以韩国、日本为代表的研发,应该说在国际上起步就较早,日本在4G移动通信技术方面的开发一直走在世界前列,日本的DoCoMo公司也一直在致力于4G移动通信的研究,也得到日本财政的大力支持,特别制定了E-Japan发展计划,由日本总务省(MIC)统一部署,各负其责,有条不紊地开展4G的研究、标准化、试验及国际合作等工作,为了抢占未来移动通信市场的先机,日本近几年的财政预算都包括对4G研究与开发的投入,而韩国一度被称为是“通信门外汉”,但在4G的研发和投入方面也下了大功夫,通过十几年的追赶,2006年韩国已对外发布了4G移动服务,因此这些国家在一些关键技术上也取得了一些重要的突破,特别是点到点传输方面的创新。
在我国香港地区,4G网速就有19.6Mbps,在全球排名第二,并且香港大部分网络已推出4G服务。在国内4G技术的布局也成了三家电信运营巨失争抢的头号蛋糕。今年7月国务院常务会议就首次明确提出“推动年内发放4G牌照”,可知4G离我们已经越来越近,成为了可触的现实。因为访问速度将达到3G的10倍,因此4G得到了各运营商的空前重视,但去年下半年以来,微信等OTT业务给通信运营商带来了巨大的冲击,挑战了传统的移动通信模式,造成传统收入的锐减,怎样面对这些挑战也成为了各运营商在争夺4G的同时面临的大问题,但辩证的来看这也可能成为我国移动通信发展的一个方向,用户上网兴趣加大,所产生的流量消费激增,将会给运营商直接带来流量收入的大幅增加,工业和信息化部发布的2013年1-6月累计接入流量57704.3万G,比上年同期增长62.6%,因此各大运营商都在加紧向4G迈进。4、4G通信系统的特点
4G通信系统主要具有以下五方面特点:(1)容量、速率更高。最低数据传输速率为2Mb/s,最高可达100Mb/s;(2)兼容性更好。4G系统开放了接口,能实现与各种网络的互联,同时能与二代、三代手机兼容。它能在不同系统间进行无缝切换,并提供多媒体高速传送业务;(3)数据处理更灵活。智能技术在4G系统中的应用,能自适应地分配资源。智能信号处理技术将实现任何信道条件下的信号收发;(4)用户共存。4G系统会根据信道条件、网络状况自动进行处理,实现高速用户、低速用户、用户设备的互通与并存;(5)自适应网络。针对系统结构,4G系统将实现自适应管理,它可根据用户业务,进行动态调整,从而满足最大程度地满足用户需求。
5、第四代移动通信技术应用存在的问题
第四代移动通信技术的核心技术需要在实际应用中逐步完善和改进,需要一 4
定的磨合和试运营周期。目前在研究和推广第四代移动通信技术的过程中,还有一些实际存在的问题制约了第四代移动通信技术的发展和应用,其主要表现在移动通信中的网络IP问题、4G网络通信标准协议问题,针对我国庞大的3G或2G网络,如何实施对传统移动通信基础设施的改造和更新换代工作等是摆在我们面前的最现实的问题。
6、对4G移动通信技术的展望
据统计,全球的移动通信用户终端数量高达45亿,占地球上总人口的四分之三,移动通信技术实现了人与人的互联,未来的4G移动通信技术将实现人与互联网、移动通信与互联网的互联。3G移动通信技术推动了智能手机和掌上电脑的发展,应用手机和PDA等终端设备上网已经成为用户的基本需求,而未来的4G移动通信技术将改变现状用计算机上网的习惯,基于4G网络的高速数据传输效率,未来的移动通信中可视化、多媒体化将成为趋势,更丰富的4G移动通信应用将改变未来人与人、人与物、人与网络之间的联通关系,人类将真正进入无线互联时代。7、4G 移动通信技术的发展趋势
综合目前各国在4G移动通信领域的突破来看,日本具有领先优势,日本在2001年开始着手4G技术研究,在2005年初步形成规模,2007年通过外场试验并开始商用,传输速度为5.3Mbps。美国以高通为代表的电信运营商主要研发HMMX和DMMX技术来达到4G标准,并在收购Flarion公司后,得到其三百多项正交频分复用技术方面专利,使其在4G相关领域领先其他公司,主要关注无线网在4G中的重要作用。随着3G在我国大面积普及,用户在体验3G带来的方便的同时,也意识到其存在的缺陷和不足,虽然目前面临着,如频率资源争夺激烈、移动容量紧张、网络安全面临挑战等多方面问题,但因其本身所具有的优势,使得各大运营商加大了对4G的追逐,因为用户的需求无法满足,也因此推动了4G技术的发展,从目前移动通信技术的发展趋势来看,国家对移动通信产业投入增加以及我国本身具备的良好市场需求环境,我国的4G发展空间很大,未来我国将会加快4G网络的建设,而抓住机遇占领市场是我国通信行业的共识,三大移动运营商都早已着手4G移动通信技术的研究和开发,并且取得了一系列的突破,从技术上已能够实现图形影像、视频、语音的高速传输。我国中长期科技发展规划所制订的16个重大专项,宽带无线通信就是其中之一,今年中国移动预计将建成20万个4G基站,投资总额约1800亿,4G终端采购量增幅将超10倍以上,而中国电信早在2010年上海世博会就开始部署相关网络,成为中国第一个覆盖世博园区的FDD-LIE网络。2012年7月,在工业和信息化部主办的信息化与工业融合成就展上,中国电信展现了其在4G上的一系列研发成果“蓝 5
极光”计划,该计划旨在大幅度提高下一代4G移动通信系统的效率。在未来的发展中,4G移动通信技术不仅仅是速度的提升,会涉及更广泛的领域,包括频谱、资源调配、资源管理和无线传输技术等等,相信4G技术的发展将会给我们的生活产生巨大的变化,4G移动通信技术具有数据通信速度和通话质量等优势,4G的分布网络具有比3G更高速、安全、稳定的传输能力,且由于技术的突破,未来4G的通信费率也将降低。移动互联网将“让世界无时无刻不掌握在你手中”,现在随时随地连接网络上网浏览信息,获取信息已成为当代人们的生活习惯,未来4G的目标也就是实现真正的“移动办公”,这个领域也将成为全球各大手机厂商竞争的主要目标,目前已有部分手机厂商正在积极研究,随着移动通信带宽的提升,手机的数据流量、数据安全将进一步成为人们关注的焦点。
8、结语
总之,4G移动通信技术作为不远的未来移动通信的发展趋势,必然成为影响人们生活的又一重大变革,将对社会发展产生重要影响。因此我们应当抓住机遇、迎接挑战,争取在4G移动通信领域掌握先机,专研和开发4G移动通信技术,为未来4G移动通信的发展和推广奠定基础。参考文献
[1]张茹芒.浅析4G移动通信技术的要点和发展趋势[J].信息通信,2013,1.[2]张玉龙,李志峰,赵勋.对4G移动通信技术应用与发展的展望[J].信息通信,2013,2.
第二篇:移动通信发展趋势
移动通信的发展往往都是现有技术的不足对满足客户需求的局限性来驱动的,也就是说它的发展是为了解决现存技术的局限性来更好地满足客户的需求。所以,未来移动通信将朝着以下六个方向发展:
1. 网络业务的数据化,分组化
无线数据业务的逐年增加,预示着无线数据成为移动通信的一个主要发展方向;移动通信演进的下一阶段是向无线数据乃至个人移动多媒体转移,这一进展已经开始,并将成为未来重要的增长点。
2. 网络技术的宽带化
无线传输速度的提高的一个重要的因素就是网络带宽,未来移动通信要想实现高速传输的目标就要朝着网络宽带化的方向发展。
3. 网络技术的智能化
移动网络由单纯地传递和交换信息,逐步向存储和处理信息的智能化发展,移动智能网由此而生。移动智能网是在移动网络中引人智能网功能实体,以完成对移动呼叫的智能控制的一种网络,是一种开放性的智能平台,它使电信业务经营者能够方便、快速、经济、有效地提供客户所需的各类电信新业务,使客户对网络有更强的控制功能,能够方便灵活地获取所需的信息。所以网络技术的智能化也是一个必然趋势。
4. 更高的频段
从第一代的模拟移动电话,到第二代的数字移动网络,再到将来的第三代移动通信系统,网络使用的无线频段遵循一种由低到高的发展趋势,所以未来比将朝着更高的频段进行利用。
5. 更有效利用频率无线电频率是一种宝贵资源。随着移动通信的飞速发展,频谱资源有限和移动用户急剧增加的矛盾越来越尖锐,出现了“频率严重短缺”的现象。解决频率拥挤问题的出路是采用各种频率有效利用技术和开发新频段。主要通过多信道共用、频率复用和波道窄带化等技术实现频率的有效利用。
6. 网络趋于融合、走向统一
第三代系统的主要目标是将包括卫星在内的所有网络融合为可以替代众多网络功能的统一系统,它能够提供宽带业务并实现全球无缝覆盖。
技术的发展、市场需求的变化、市场竞争的加剧以及市场管制政策的放松将使计算机网、电信网、电视网等加快融合为一体,宽带IP技术成为三网融合的支撑和结合点。未来的网络将向宽带化、智能化、个人化方向发展,形成统一的综合宽带通信网。
第三篇:浅谈关于移动通信发展趋势
浅谈关于移动通信发展趋势
摘要:21世纪移动通信技术和市场飞速发展,在新技术和市场需求的共同作用下,未来移动通信技术将呈现以下几大趋势:网络业务数据化、分组化,移动互联网逐步形成;网络技术数字化、宽带化;网络设备智能化、小型化;应用于更高的频段,有效利用频率;移动网络的综合化、全球化、个人化;各种网络的融合;高速率、高质量、低费用。这正是第四代(4G)移动通信技术发展的方法和目标。
关键词:第四代移动通信(4G);正交频分复用;多模式终端
一、引言
移动通信是指移动用户之间,或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展,特别是半导体、集成电路和计算机技术的发展,移动通信得到了迅速的发展。随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高,促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来,移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。
回顾移动通信的发展历程,移动通信的发展大致经历了几个发展阶段:第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信,技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信,使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点,克服了其缺点外,还能够提供宽带多媒体业务,能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务,并能实现全球漫游。现在用的大多是第二代技术,第三代技术还不太成功,但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统(4G)标准比第三代具有更多的功能。
二、4G移动通信简介
第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比第三代标准拥有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征:
(一)通信速度更快
由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估,第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s,最高可以达到100Mbit/s。
(二)网络频谱更宽
要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度,通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究,每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G
网络的20倍。
(三)多种业务的完整融合
个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体,满足用户的各种需求。4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信,移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全,面向不同用户要求,更富有个性化。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破,可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端。
(四)智能性能更高
第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如,4G手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。
(五)兼容性能更平滑
要使4G通信尽快地被人们接受,还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。因此,从这个角度来看,4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G、3G平稳过渡等特点。
(六)实现更高质量的多媒体通信
4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等,大量信息透过宽频的信道传送出去,为此4G也称为“多媒体移动通信”。
(七)通信费用更加便宜
由于4G通信不仅解决了与3G的兼容性问题,让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信,而且4G通信引入了许多尖端通信技术,因此,相对其他技术来说,4G通信部署起来就容易、迅速得多。同时在建设4G通信网络系统时,通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,这样就能够有效地降低运营成本。
三、4G移动通信的接入系统
4G移动通信接入系统的显著特点是,智能化多模式终端(multi-modeterminal)基于公共平台,通过各种接技术,在各种网络系统(平台)之间实现无缝连接和协作。在4G移动通信中,各种专门的接入系统都基于一个公共平台,相互协作,以最优化的方式工作,来满足不同用户的通信需求。当多模式终端接入系统时,网络会自适应分配频带、给出最优化路由,以达到最佳通信效果。目前,4G移动通信的主要接入技术有:无线蜂窝移动通信系统(例如2G、3G);无绳系统(如DECT);短距离连接系统(如蓝牙);WLAN系统;固定无线接入系统;卫星系统;平流层通信(STS);广播电视接入系统(如DAB、DVB-T、CATV)。随着技术发展和市场需求变化,新的接入技术将不断出现。
不同类型的接入技术针对不同业务而设计,因此,我们根据接入技术的适用领域、移动小区半径和工作环境,对接入技术进行分层。
分配层:主要由平流层通信、卫星通信和广播电视通信组成,服务范围覆盖面积大。
蜂窝层:主要由2G、3G通信系统组成,服务范围覆盖面积较大。
热点小区层:主要由WLAN网络组成,服务范围集中在校园、社区、会议中
心等,移动通信能力很有限。
个人网络层:主要应用于家庭、办公室等场所,服务范围覆盖面积很小。移动通信能力有限,但可通过网络接入系统连接其他网络层。
固定网络层:主要指双绞线、同轴电缆、光纤组成的固定通信系统。
网络接入系统在整个移动网络中处于十分重要的位置。未来的接入系统将主要在以下三个方面进行技术革新和突破:为最大限度开发利用有限的频率资源,在接入系统的物理层,优化调制、信道编码和信号传输技术,提高信号处理算法、信号检测和数据压缩技术,并在频谱共享和新型天线方面做进一步研究。为提高网络性能,在接入系统的高层协议方面,研究网络自我优化和自动重构技术,动态频谱分配和资源分配技术,网络管理和不同接入系统间协作。提高和扩展IP技术在移动网络中的应用;加强软件无线电技术;优化无线电传输技术,如支持实时和非实时业务、无缝连接和网络安全。
四、4G移动通信系统中的关键技术
(一)定位技术
定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。在4G移动通信系统中,移动终端可能在不同系统(平台)间进行移动通信。因此,对移动终端的定位和跟踪,是实现移动终端在不同系统(平台)间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。
(二)切换技术
切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中,切换技术的适用范围更为广泛,并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。
(三)软件无线电技术
在4G移动通信系统中,软件将会变得非常繁杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线,即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端,利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台,在平台上运行各种软件系统,以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此,应用软件无线电技术,一个移动终端,就可以实现在不同系统和平台之间,畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。
(四)智能天线技术
智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,能满足数据中心、移动IP网络的性能要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰,增强特殊范围内想要的信号,这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。
(五)交互干扰抑制和多用户识别
待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分,它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统,消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰,确保接收机的高质量接收信号。这种组合将满足更大用户容量的需
求,还能增加覆盖范围。交互干扰抑制和多用户识别两种技术的组合将大大减少网络基础设施的部署,确保业务质量的改善。
(六)新的调制和信号传输技术
在高频段进行高速移动通信,将面临严重的选频衰落(frequency-selectivefading)。为提高信号性能,研究和发展智能调制和解调技术,来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术(OFDM)、自适应均衡器等。另一方面,采用TPC、Rake扩频接收、跳频、FEC(如AQR和Turbo编码)等技术,来获取更好的信号能量噪声比。
五、OFDM技术在4G中的应用
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频分复用(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。
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。
六、结束语
对于现在的人来说,未来的4G通信的确显得很神秘,不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来最复杂的技术系统。总的来说,要顺利、全面地实施4G通信,还将可能遇到一些困难。
首先,人们对未来的4G通信的需求是它的通信传输速度将会得到极大提升,从理论上说最高可达到100Mbit/s,但手机的速度将受到通信系统容量的限制。据有关行家分析,4G手机将很难达到其理论速度。
其次,4G的发展还将面临极大的市场压力。有专家预测,在10年以后,2G的多媒体服务将进入第三个发展阶段,此时覆盖全球的3G网络已经基本建成,全球25%以上的人口使用3G,到那时,整个行业正在消化吸收第三代技术,对于4G技术的接受还需要一个逐步过渡的过程。
因此,在建设4G通信网络系统时,通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,使移动通信从3G逐步向4G过渡。
第四篇:4G移动通信技术要点
信息科学与技术学院
现代通信技术论文
题目名称: 4G的技术与发展
专业班级:电子信息工程2011级(2)班
学生姓名:
学生学号:
指导教师: 张瑞敏
目录
一 4G通信网络的定义....................................................................................................................3 二 理想中的4G通讯技术...............................................................................................................3 四 4G网络与传统网络的区别........................................................................................................6 五 4G网络的主要优势....................................................................................................................7
1、通信速度更快.....................................................................................................................8
2、网络频谱更宽.....................................................................................................................8
3、通信更加灵活.....................................................................................................................8
4、智能性能更高.....................................................................................................................8
5、兼容性能更平滑.................................................................................................................9
6、提供各种增殖服务.............................................................................................................9
7、实现更高质量的多媒体通信...........................................................................................10
8、频率使用效率更高...........................................................................................................10
9、通信费用更加便宜...........................................................................................................10 六 4G网络存在的缺陷..................................................................................................................11 七 4G网络未来的发展展望..........................................................................................................13 八 4G网络的研究现状..................................................................................................................14 九 4G网络的成功..........................................................................................................................15 十 心得体会...................................................................................................................................15
4G的技术与发展
一 4G通信网络的定义
4G是集3G与WLAN于一体,并能够传输高质量视频图像,它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。
二 理想中的4G通讯技术
今日,3G通讯的技术标准与规范已进入商业用途。然而到目前为主,在应用上也发现3G通信的许多缺点,例如缺乏全球统一的标准。3G所採用的语音交换架构仍承袭了2G的“电路交换模式”(Circuit Switch Mode),而非採用纯IP方式,也因此容易受到多用户的干扰,导致传输速率无法大幅提高。面对这些应用上的缺点,理想中的4G通讯技术应该具备以下的特色:
(1)更大传输频宽
对大范围高速移动的使用者(最高250km/h)频宽需求为2Mbps,中速移动的使用者(60km/h)频宽需求为20Mbps,低速移动或室内静止的使用者频宽需求为100Mbps;
(2)更高储存容量
由于传输频宽增大,因此资料储存容量至少需求为3G系统的10倍以上;
(3)更高相容性
4G通信技术必须具备向下相容、开放介面、全球漫游、与网路互联、多元终端应用等,并能从3G通信技术平稳过渡至4G;
(4)不同系统的无缝连接
行动使用者在移动中,特别是高速移动,也都能顺利使用通信系统,并在不同系统间进行无缝转换(Seamless Transitions),传送高速多媒体资料等;
(5)高度智慧化网路系统
4G网路必须是高度智慧、能随状况自行调整的网路系统,它须具备良好的弹性以满足不同环境与不同用户的通信需求;
(6)整合性的便利服务
4G系统将个人通信、资讯传输、广播服务与多媒体娱乐等各项应用整合,提供更为广泛、便利、安全与个性化的服务。
综上所述,4G移动通信其技术的根本目的说穿了,主要是能够在各终端产品间发送、接收来自另一端的信号,并在多个不同的网路系统、平台与无线通讯介面之间找到最快速与最有效率的通信路径,以进行最即时的传输、接收与定位等动作。
而当在通信过程进行中,4G通讯还必须保持良好的无缝连接能力,透过不同网路确保资料传输过程不中断,并维持高品质与高频宽。4G通讯的多层式蜂巢结构,可透过不同无线介面接收网路营运商与内容供应商所提供的内容服务。接下来将介绍4G通信的几项关键技术。
三 4G的核心技术
1、接入方式和多址方案
(正交频分复用)是一种无线环境下的高速传输技术,其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的,即具有频率选择性,但是每个子信道是相对平坦的,在每个子信道上进行的是窄带传输,信号带宽小于信道的相应带宽。OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率,可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高。
2、调制与编码技术
4G移动通信系统采用新的调制技术,如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式,以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等,从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。
3、高性能的接收机 4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理,可以计算出,对于3G系统如果信道带宽为5MHz,数据速率为2Mb/s,所需的SNR为l.2dB;而对于4G系统,要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据,则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统,由于速率很高,对接收机的性能要求也要高得多。
4、智能天线技术
智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。
5、MIMO技术
(多输入多输出)技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。例如:当接收天线和发送天线数目都为8根,且平均信噪比为20dB时,链路容量可以高达42bps/Hz,这是单天线系统所能达到容量的40多倍。因此,在功率带宽受限的无线信道中,MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。在无线频谱资源相对匮乏的今天,MIMO系统已经体现出其优越性,也会在4G移动通信系统中继续应用。
6、软件无线电技术
软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器,并尽可能多地用软件来定义无线功能,各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性,能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站,能实现各种应用的可变QoS。
7、基于IP的核心网
移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络,同已有的移动网络相比具有根本性的优点,即:可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案,能提供端到端的IP业务,能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构,能允许各种空中接口接入核心网;同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后,所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容,因此在设计核心网络时具有很大的灵活性,不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。
8、多用户检测技术
多用户检测是宽带通信系统中抗干扰的关键技术。在实际的CDMA通信系统中,各个用户信号之间存在一定的相关性,这就是多址干扰存在的根源。由个别用户产生的多址干扰固然很小,可是随着用户数的增加或信号功率的增大,多址干扰就成为宽带CDMA通信系统的一个主要干扰。传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理,因而抗多址干扰能力较差;多用户检测技术在传统检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测,从而具有优良的抗干扰性能,解决了远近效应问题,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。随着多用户检测技术的不断发展,各种高性能又不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出,在4G实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。
四 4G网络与传统网络的区别 4G通信技术并没有脱离以前的通信技术,而是以传统通信技术为基础,并利用了一些新的通信技术,来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说现在的3G能为我们提供一个高速传输的无线通信环境的话,那么4G通信将是一种超高速无线网络,一种不需要电缆的信息超级高速公路,这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。与传统的通信技术相比,4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。然而,在通话品质方面,目前的移动电话消费者还是能接受的。随着技术的发展与应用,现有移动电话网中手机的通话质量还在进一步提高。数据通信速度的高速化的确是一个很大优点,它的最大数据传输速率达到100Mbit/s,简直是不可思议的事情。另外由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少,未来的4G通信费用也要比目前的通信费用低。
4G通信技术将是继第三代以后的又一次无线通信技术演进,其开发更加具有明确的目标性:提高移动装置无线访问互联网的速度--据3G市场分三个阶段走的的发展计划,3G的多媒体服务在10年后将进入第三个发展阶段,此时覆盖全球的3G网络已经基本建成,全球25%以上人口使用第三代移动通信系统。在发达国家,3G服务的普及率更将超过60%,那么这时就需要有更新一代的系统来进一步提升服务质量。
为了充分利用4G通信给我们带来的先进服务,我们还必须借助各种各样的4G终端才能实现,而不少通信营运商正是看到了未来通信的巨大市场潜力,他们现在已经开始把眼光瞄准到生产4G通信终端产品上,例如生产具有高速分组通信功能的小型终端、生产对应配备摄像机的可视电话以及电影电视的影像发送服务的终端,或者是生产与计算机相匹配的卡式数据通信专用终端。有了这些通信终端后,我们手机用户就可以随心所欲的漫游了,随时随地的享受高质量的通信了。
五 4G网络的主要优势
如果说2G、3G通信对于人类信息化的发展是微不足道的话,那么未来的4G通信却给了我们真正的沟通自由,并将彻底改变我们的生活方式甚至社会形态。目前正在构思中的4G通信具有下面的特征:
1、通信速度更快
由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信给人印象最深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。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20Mbps,甚至最高可以达到每秒高达100Mbps速度传输无线信息,这种速度将相当于目前手机的传输速度的1万倍左右。
2、网络频谱更宽
要想使4G通信达到100Mbps的传输,通信营运商必须在3G通信网络的基础上,进行大幅度的改造和研究,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的蜂窝系统的带宽高出许多。据研究4G通信的AT&T的执行官们说,估计每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA 3G网路的20倍。
3、通信更加灵活
从严格意义上说,4G手机的功能,已不能简单划归“电话机”的范畴,毕竟语音资料的传输只是4G移动电话的功能之一而已,因此未来4G手机更应该算得上是一只小型电脑了,而且4G手机从外观和式样上,将有更惊人的突破,我们可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋,以方便和个性为前提,任何一件你能看到的物品都有可能成为4G终端,只是目前我们还不知应该怎么称呼它。未来的4G通信将使我们不仅可以随时随地通信,更可以双向下载传递资料、图画、影像,当然更可以和从未谋面的陌生人网上联线对打游戏。也许你将有被网上定位系统永远锁定无处遁形的苦恼,但是与它据此提供的地图带来的便利和安全相比,这简直可以忽略不计。
4、智能性能更高 第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,例如对菜单和滚动操作的依赖程度将大大降低,更重要的4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如4G手机将能根据环境、时间以及其他设定的因素来适时地提醒手机的主人此时该做什么事,或者不该做什么事,4G手机可以将电影院票房资料,直接下载到PDA之上,这些资料能够把目前的售票情况、座位情况显示得清清楚楚,大家可以根据这些信息来进行在线购买自己满意的电影票;4G手机可以被看作是一台手提电视,用来看体育比赛之类的各种现场直播。
5、兼容性能更平滑
要使4G通信尽快地被人们接受,不但考虑的它的功能强大外,还应该考虑到现有通信的基础,以便让更多的现有通信用户在投资最少的情况下就能很轻易地过渡到4G通信。因此,从这个角度来看,未来的第四代移动通信系统应当具备全球漫游,接口开放,能跟多种网络互联,终端多样化以及能从第二代平稳过渡等特点。
6、提供各种增殖服务
4G通信并不是从3G通信的基础上经过简单的升级而演变过来的,它们的核心建设技术根本就是不同的,3G移动通信系统主要是以CDMA为核心技术,而4G移动通信系统技术则以正交多任务分频技术(OFDM)最受瞩目,利用这种技术人们可以实现例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增殖服务;不过考虑到与3G通信的过渡性,第四代移动通信系统不会在未来仅仅只采用OFDM一种技术,CDMA技术将会在第四代移动通信系统中,与OFDM技术相互配合以便发挥出更大的作用,甚至未来的第四代移动通信系统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,一部分将是以CDMA的延伸技术。
7、实现更高质量的多媒体通信
尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信,但未来的4G通信能满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要,第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去,为此未来的第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信”。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。
8、频率使用效率更高
相比第三代移动通信技术来说,第四代移动通信技术在开发研制过程中使用和引入许多功能强大的突破性技术,例如一些光纤通信产品公司为了进一步提高无线因特网的主干带宽宽度,引入了交换层级技术,这种技术能同时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。由于利用了几项不同的技术,所以无线频率的使用比第二代和第三代系统有效得多。按照最乐观的情况估计,这种有效性可以让更多的人使用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情,而且做这些事情的时候速度相当快。研究人员说,下载速率有可能达到5Mbps到10Mbps。
9、通信费用更加便宜
由于4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题,让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信,而且4G通信引入了许多尖端的通信技术,这些技术保证了4G通信能提供一种灵活性非常高的系统操作方式,因此相对其他技术来说,4G通信部署起来就容易迅速得多;同时在建设4G通信网络系统时,通信营运商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,这样就能够有效地降低运行者和用户的费用。据研究人员宣称,4G通信的无线即时连接等某些服务费用将比3G通信更加便宜。六 4G网络存在的缺陷
对于现在的人来说,未来的4G通信的确显得很神秘,不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来发明的最复杂的技术系统,的确第四代无线通信网络在具体实施的过程中出现大量令人头痛的技术问题,大概一点也不会使人们感到意外和奇怪,第四代无线通信网络存在的技术问题多和互联网有关,并且需要花费好几年的时间才能解决。总的来说,要顺利、全面地实施4G通信,将可能遇到下面的一些困难:
1、标准难以统一
虽然从理论上讲,3G手机用户在全球范围都可以进行移动通信,但是由于没有统一的国际标准,各种移动通信系统彼此互不兼容,给手机用户带来诸多不便。因此,开发第四代移动通信系统必须首先解决通信制式等需要全球统一的标准化问题,而世界各大通信厂商将会对此一直在争论不休。
2、技术难以实现
尽管未来的4G通信能够给人带来美好的明天,但是别指望立刻就能用上这种技术,大约还需要5年左右的时间这项技术才能发布。据研究这项技术的开发人员而言,要实现4G通信的下载速度还面临着一系列技术问题。例如,如何保证楼区、山区,及其它有障碍物等易受影响地区的信号强度等问题。日本DoCoMo公司表示,为了解决这一问题,公司将对不同编码技术和传输技术进行测试。另外在移交方面存在的技术问题,使手机很容易在从一个基站的覆盖区域进入另一个基站的覆盖区域时和网络失去联系。由于第四代无线通信网络的架构相当复杂,这一问题显得格外突出。不过,行业专家们表示,他们相信这一问题可以得到解决,但需要一定的时间。
3、容量受到限制
人们对未来的4G通信的印象最深的莫过于它的通信传输速度将会得到极大提升,从理论上说其所谓的每秒100MB的宽带速度,比目前手机信息传输速度每秒10KB要快1万多倍,但手机的速度将受到通信系统容量的限制,如系统容量有限,手机用户越多,速度就越慢。据有关行家分析,4G手机将很难达到其理论速度。如果速度上不去,4G手机就要大打折扣。
4、市场难以消化
有专家预测在10年以后,第三代移动通信的多媒体服务将进入第三个发展阶段,此时覆盖全球的3G网络已经基本建成,全球25%以上人口使用第三代移动通信系统,第三代技术仍然在缓慢地进入市场,到那时整个行业正在消化吸收第三代技术,对于第四代移动通信系统的接受还需要一个逐步过渡的过程。另外,在过渡过程中,如果4G通信因为系统或终端的短缺而导致延迟的话,那么号称5G的技术随时都有可能威胁到4G的赢利计划,此时4G漫长的投资回收和赢利计划将变得异常的脆弱。
5、设施难以更新
在部署4G通信网络系统之前,覆盖全球的大部分无线基础设施都是基于第三代移动通信系统建立的,如果要向第四代通信技术转移的话,那么全球的许多无线基础设施都需要经历着大量的变化和更新,这种变化和更新势必减缓4G通信技术全面进入市场、占领市场的速度。而且到那时,还必须要求3G通信终端升级到能进行更高速数据传输及支持4G通信各项数据业务的4G终端,也就是说4G通信终端要能在4G通信网络建成后及时提供,不能让通信终端的生产滞后于网络建设。但根据目前的事实来看,在4G通信技术全面进入商用之日算起的二三年后,消费者才有望用上性能稳定的4G通信手机。
6、其他相关困难
因为手机的功能越来越强大,而无线通信网络也变得越来越复杂,同样4G通信在功能日益增多的同时,它的建设和开发也将会遇到比以前系统建设更多的困难和麻烦。例如每一种新的设备和技术推出时,其后的软件设计和开发必须及时能跟上步伐,才能使新的设备和技术得到很快推广和应用,但遗憾的是4G通信目前还只处于研究和开发阶段,具体的设备和用到的技术还没有完全成型,因此对应的软件开发也将会遇到困难;另外费率和计费方式对于4G通信的移动数据市场的发展尤为重要,例如WAP手机推出后,用户花了很多的连接时间才能获得信息,而按时间及信息内容的收费方式使用户难以承受,因此必须及早慎重研究基于4G通信的收费系统,以利于市场发展。还有4G通信不仅需要区分语音流量和互联网数据,还需要具备能到数据传输速度很慢的第三代无线通信网络上平稳使用的性能,这就需要通信营运商们必须能找到一个很好的解决这些问题的方法,而要解决办法就必须首先在大量不同的设备上精确执行4G规范,要做到这一点,也需要花费好几年的时间。况且到了4G通信真正开始推行时,熟悉4G通信业务的经验和专门技术人才还不多,这样同样也会延缓4G通信在市场上迅速推广的速度,因此到时对于设计、安装、运营、维护4G通信的专门技术人员还须早日进行培训。
七 4G网络未来的发展展望
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。目前日本的NTT DoCoMo公司已经表示,4G通信的试验网络已经部署在公司的横须贺研发园内,该网络集结了试验基站和移动终端,同时NTT DoCoMo公司还表示,4G通信服务将于2010年推出,网络的下载速度可以达到100Mbps,上载速度为20Mbps。美国AT&T公司推出的4G通信网络的试验,据说可以配合目前的EDGE进行无线上传,并通过OFDM技术达到快速下载的目的。
美国AT&T公司声称大约还需要五年,这项技术才能发布;再有十年左右的时间,4G才能真正投入到商用阶段。在去年二月份,欧洲的四家移动设备生产商——阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子组成了世界无线研究论坛(WWRF),以研究3G以后的发展方向。
WWRF预计4G技术将在2010年开始投入应用。这一代通信技术可以将不同的无线局域网络和通信标准,手机信号,无线电通信和电视广播以及卫星通信结合起来,这样手机用户就可以随心所欲的漫游了。目前在欧洲地区,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。爱立信公司的一位高级官员表示,该公司在经济不景气的情况下不会减少研发第四代无线通讯技术的预算的,该公司的负责人同时表示,该公司的研发工作具有3-10年的前瞻性,暂时的需求不振不会使该公司放慢研究的速度。
国际电信联盟无线电通信部也已经达成共识,将把移动通信系统同其他系统结合起来,在2010年之前是数据传输数率达到100Mbps。对于更高级的3G系统,ITU决定同时发展IMT-2000的两个标准——提高数据包和声音文件的传输速率——被日本NTT DoCoMo和J-Phone两家公司采用的WCDMA将能最大达到8Mbps的下在速率,而CDMA2000系统也将达到2.4Mbps的速率。同时ITU对外发表声明说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。
八 4G网络的研究现状
中国、日本、韩国以及欧洲等国家对第四代移动通信的研究工作已经启动,欧洲的项目为“第六框架”,日韩两国都是自己独立研究,目前对4G的研究还处于初级阶段,并没有进入实质部分,还谈不上频段的划分,ITU计划在2004年征求第四代移动通信的方案,2010年制定出全世界统一的第四代移动通信标准。
在世界各国都在积极的对4G研究时,我们国家也不甘落后,我国对第四代移动通信的研究已经正式列入863项目,并启动了“FuTURE计划”。具体分3个阶段实施:
2001年12月~2003年12月,开展Beyond 3G/4G蜂窝通信空中接口技术研究,完成Beyond 3G/4G系统无线传输系统的核心硬、软件研制工作,开展相关传输实验,向ITU提交有关建议;2004年1月~2005年12月,使Beyond 3G/4G空中接口技术研究达到相对成熟的水平,进行与之相关的系统总体技术研究(包括与无线自组织网络、游牧无线接入网络的互联互通技术研究等),完成联网试验和演示业务的开发,建成具有Beyond 3G/4G技术特征的演示系统,向ITU提交初步的新一代无线通信体制标准;2006年1月~2010年12月,设立有关重大专项,完成通用无线环境的体制标准研究及其系统实用化研究,开展较大规模的现场试验。
在近几年的研究中,我国已经取得了喜人的成果,武汉汉网高技术有限公司、华中科技大学和上海交通大学联手攻克的全IP蜂窝移动技术是国际公认的第四代移动通信技术的核心,其数据传输速率是3G移动电话的50倍,能同时传输语音、文字、视频图像等不同数据类型。这使欧美移动通信技术在中国市场独领风骚的局面将有所改变。
九 4G网络的成功
“TD-LTE试验网建设已经启动,预计在今年9月份完成网络建设和优化工作。”2011年3月25日,记者从广东移动相关人士处了解到,年内广州、深圳两地的4G试验网将达到商用水准。这意味着,在3G牌照发放两年后,4G(第四代移动通信技术)又将粉墨登场。如果说2G时代我们被牵着走,3G时代我们跟着走,这一次,中国提出的4G技术标准(TD-LTE)将与欧美标准同步,一同引领潮流。
4G通讯的核心技术尚在研发阶段,且以目前3G通讯技术应用现况为如预期热络的情况来看,要使3G通讯成为主流通讯应用技术还得等一等,专家便预测市场消化并完全吸收3G技术的时间约需十年左右,而接踵而至的还有往后的5G以上技术。尽管4G比起3G有着更强大的应用优势,但目前已可见到4G在发展与往后实际应用上所以面临的问题,但是市场不变的趋势是,新技术和新需求将不断出现,有朝一日4G必然会取代3G,成为新一代行动通讯的主流技术。
十 心得体会
经过这次论文的编写,让我了解了4G通信网络的发展与未来,上课时虽然有大致的了解,但是还是不够深入。对各种通信技术知识大致的了解,并不能透彻,这就要求我们在课余时间用各种实验科技来丰富我们的事业和眼见。无论如何,现今社会发展越来越快,日新月异,我们需要与时俱进,开阔创新,好好学习,利用现有的资源学习研究,理论联系实际才能更好地加强我们的理论学习,这样才能更好更快的发展我们的国家,只有这样,我们的生活才能更加幸福美好。
第五篇:移动通信技术
移动通信技术
1、移动通信的概念
2、移动通信的特点(4点)
3、移动通信的工作方式
4、移动通信系统的组成5、移动通信中编号北京
6、移动通信中发射信号的处理
7、数字信号调制
8、移动通信系统的业务
9、移动通信的组网制式
10、小区制的特点
11、小区的形状选择
12、信道的分类
13、信道的概念
14、频谱分配的基本原则
15、影响频率选择的因素
16、同频费用
17、多信道公用
18、话务量
19、