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論４Ｇ系統關鍵技術和網絡結構
論文關鍵詞:4G;系統;關鍵技術;網絡結構
論文摘要:從4G主要技術指標分析了其優越于3G之處,探討了4G系統網絡結構和必須突破的關鍵技術,初步展望我國在4G方面發展｡?
1 4G的定義與主要技術指標?
第四代移動技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡,具有非對稱的超過2Mb/s的數據傳輸能力｡它包括寬帶無線固定接入､寬帶無線局域網､移動寬帶系統和交互式廣播網絡｡ ?
第四代移動通信技術的主要指標:1.數據速率從2Mb/s提高到100Mb/s,移動速率從步行到車速以上｡2.支持高速數據和高分辨率多媒體服務的需要｡寬帶局域網應能與B-ISDN和ATM兼容,實現寬帶多媒體通信,形成綜合寬帶通信網｡3､對全速移動用戶能夠提供150Mb/s的高質量影像等多媒體業務｡
2 4G相對于3G的超越之處?
與今年年內即將推出的3G移動通信服務相比,4G技術更為復雜,4G技術在通信特點方面較3G移動通信技術相比,有許多超越之處: ?
(1)4G移動通信技術的信息傳輸級數要比3G移動通信技術的信息傳輸級數要高一個等級,其最大的傳輸速度將是目前“i-mode”服務的10000倍｡ ?
(2)主要發展數字廣帶(Broad band)為基礎的概念｡在“毫米”過程中,條件相對困難,蜂窩小區也會相應小很多,這會引起一系列技術上的難題｡ ?
(3)靈活性要比3G強得多｡它能自適應的資源分配,能夠處理變化的業務流､信道條件不同的,有很強的自組織性和靈活性｡ ?
(4)4G移動通信技術將可讓所有移動通信運營商的用戶,享受共同的4G服務｡ ?
(5)該技術應該能根據網絡的動態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絡或其他的一些規則,實現對這些功能體積分布的控制｡ ?
(7)該技術將以幾項突破性技術為基礎,例如一些光纖產品公司用來提高Internet主干帶寬的技術,它將對無線頻率的使用效率比第二代和第三代系統都高得多｡ ?
我們相信,在不久的將來4G在業務上､功能上､頻寬上均有別于3G,應該將會是將所有無線服務聯合在一起,能在任何地方接入互聯網,包括衛星通訊､定位定時､數據收集､遠程控制等綜合功能｡移動無線互聯網會是無邊無際,而預計兩年后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,是寬帶接入IP的系統｡
3 4G系統網絡結構及其關鍵技術?
4G移動系統網絡結構可分為3層:網絡層､中間層､應用網絡層｡物理網絡層提供接入和路由選擇功能,它們由無線和核心網的結合格式完成｡中間環境層的功能有QoS映射､地址變換和完全性等｡物理網絡層與中間環境層及其應用環境之間的接口是開放的,它使發展和提供新的應用及服務變得更為容易,提供無縫高數據率的無線服務,并運行于多個頻帶｡第四代移動系統的關鍵技術包括信道傳輸;抗干擾性強的高速接入技術､調制和信息傳輸技術;高性能､小型化和低的自適應陣列智能天線;大容量､低成本的無線接口和光接口;系統管理資源;軟件無線電､網絡結構協議等｡第四代移動通信系統主要是以正交頻分復用(OFDM)為技術核心｡OFDM技術的特點是網絡結構高度可擴展,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據技術質量更高(速率高､時延小)的服務和更好的性能價格比,能為4G無線網提供更好的方案｡例如無線區域環路(WLL)､數字音訊廣播(DAB)等,都將采用OFDM技術｡
4 發展我國的第四代移動通信?
“一個系統的建立,是一個很復雜的過程,需要考慮技術､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準會被廣泛采用｡”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､運營商和設備制造商共同開展4G研究,實現核心知識產權的共有｡”?
漢網公司研制出的漢網“寬帶無線IP通信系統”要用了4G技術和IP網絡技術,以漢網特有的包分多址(PDMA)接入技術為核心,上下行數據速率采用不對稱設計,可為無線用戶提供高達近2Mbps的高速無線互聯網業務,同時提供高速率的文字､圖像､視頻､話音等不同類型數據業務,可實現手機､PDA､PC之間的自由通信和組播､多點通信等擴展業務｡
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