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論４Ｇ系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
論文關(guān)鍵詞:4G;系統(tǒng);關(guān)鍵技術(shù);網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
論文摘要:從4G主要技術(shù)指標(biāo)分析了其優(yōu)越于3G之處,探討了4G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和必須突破的關(guān)鍵技術(shù),初步展望我國在4G方面發(fā)展｡?
1 4G的定義與主要技術(shù)指標(biāo)?
第四代移動技術(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò),具有非對稱的超過2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力｡它包括寬帶無線固定接入､寬帶無線局域網(wǎng)､移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)｡ ?
第四代移動通信技術(shù)的主要指標(biāo):1.數(shù)據(jù)速率從2Mb/s提高到100Mb/s,移動速率從步行到車速以上｡2.支持高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要｡寬帶局域網(wǎng)應(yīng)能與B-ISDN和ATM兼容,實現(xiàn)寬帶多媒體通信,形成綜合寬帶通信網(wǎng)｡3､對全速移動用戶能夠提供150Mb/s的高質(zhì)量影像等多媒體業(yè)務(wù)｡
2 4G相對于3G的超越之處?
與今年年內(nèi)即將推出的3G移動通信服務(wù)相比,4G技術(shù)更為復(fù)雜,4G技術(shù)在通信特點方面較3G移動通信技術(shù)相比,有許多超越之處: ?
(1)4G移動通信技術(shù)的信息傳輸級數(shù)要比3G移動通信技術(shù)的信息傳輸級數(shù)要高一個等級,其最大的傳輸速度將是目前“i-mode”服務(wù)的10000倍｡ ?
(2)主要發(fā)展數(shù)字廣帶(Broad band)為基礎(chǔ)的概念｡在“毫米”過程中,條件相對困難,蜂窩小區(qū)也會相應(yīng)小很多,這會引起一系列技術(shù)上的難題｡ ?
(3)靈活性要比3G強得多｡它能自適應(yīng)的資源分配,能夠處理變化的業(yè)務(wù)流､信道條件不同的,有很強的自組織性和靈活性｡ ?
(4)4G移動通信技術(shù)將可讓所有移動通信運營商的用戶,享受共同的4G服務(wù)｡ ?
(5)該技術(shù)應(yīng)該能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)和自行變化的信道條件,使低碼與高碼的用戶能夠共存｡這些方面都要比2G､3G先進｡ ?
(6)它能綜合固定移動廣播網(wǎng)絡(luò)或其他的一些規(guī)則,實現(xiàn)對這些功能體積分布的控制｡ ?
(7)該技術(shù)將以幾項突破性技術(shù)為基礎(chǔ),例如一些光纖產(chǎn)品公司用來提高Internet主干帶寬的技術(shù),它將對無線頻率的使用效率比第二代和第三代系統(tǒng)都高得多｡ ?
我們相信,在不久的將來4G在業(yè)務(wù)上､功能上､頻寬上均有別于3G,應(yīng)該將會是將所有無線服務(wù)聯(lián)合在一起,能在任何地方接入互聯(lián)網(wǎng),包括衛(wèi)星通訊､定位定時､數(shù)據(jù)收集､遠程控制等綜合功能｡移動無線互聯(lián)網(wǎng)會是無邊無際,而預(yù)計兩年后3G的傳輸速度上限2Mbps很可能會到達飽和｡所以4G將會是多功能集成的寬帶流動通訊系統(tǒng),是寬帶接入IP的系統(tǒng)｡
3 4G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)?
4G移動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為3層:網(wǎng)絡(luò)層､中間層､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,它們由無線和核心網(wǎng)的結(jié)合格式完成｡中間環(huán)境層的功能有QoS映射､地址變換和完全性等｡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,它使發(fā)展和提供新的應(yīng)用及服務(wù)變得更為容易,提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務(wù),并運行于多個頻帶｡第四代移動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括信道傳輸;抗干擾性強的高速接入技術(shù)､調(diào)制和信息傳輸技術(shù);高性能､小型化和低的自適應(yīng)陣列智能天線;大容量､低成本的無線接口和光接口;系統(tǒng)管理資源;軟件無線電､網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)協(xié)議等｡第四代移動通信系統(tǒng)主要是以正交頻分復(fù)用(OFDM)為技術(shù)核心｡OFDM技術(shù)的特點是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高度可擴展,具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力,可以提供比目前無線數(shù)據(jù)技術(shù)質(zhì)量更高(速率高､時延小)的服務(wù)和更好的性能價格比,能為4G無線網(wǎng)提供更好的方案｡例如無線區(qū)域環(huán)路(WLL)､數(shù)字音訊廣播(DAB)等,都將采用OFDM技術(shù)｡
4 發(fā)展我國的第四代移動通信?
“一個系統(tǒng)的建立,是一個很復(fù)雜的過程,需要考慮技術(shù)､和等多方面的因素｡而且,很難想像在未來的2010年,由一個單獨的國家制定出的標(biāo)準(zhǔn)會被廣泛采用｡”尤肖虎教授表示,“所以中國一定要開展廣泛的國際合作,與國際一流研究機構(gòu)､運營商和設(shè)備制造商共同開展4G研究,實現(xiàn)核心知識產(chǎn)權(quán)的共有｡”?
漢網(wǎng)公司研制出的漢網(wǎng)“寬帶無線IP通信系統(tǒng)”要用了4G技術(shù)和IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),以漢網(wǎng)特有的包分多址(PDMA)接入技術(shù)為核心,上下行數(shù)據(jù)速率采用不對稱設(shè)計,可為無線用戶提供高達近2Mbps的高速無線互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),同時提供高速率的文字､圖像､視頻､話音等不同類型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),可實現(xiàn)手機､PDA､PC之間的自由通信和組播､多點通信等擴展業(yè)務(wù)｡
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