4G中的關鍵技術
出處:蔡一小碟 發(fā)布于:2012-02-06 13:56:17
摘 要: 介紹了第4 代移動通信系統(tǒng)4G( 4th Generat ion, 4G) 的概念和主要技術特點, 重點研究了4G 發(fā)展中涉及的關鍵技術, 并對4G 的發(fā)展前景做了初步探討。
在過去20 年里, 移動通信由初的模擬蜂窩移動通信發(fā)展到數(shù)字移動通信, 目前正在向第3 代移動通信演變。 盡管第3 代移動通信系統(tǒng)也能實現(xiàn)各種多媒體通信, 但它還具有一定的局限性, 如: 沒有達成統(tǒng)一的移動無線接入網(wǎng)絡的空中接口標準; 采用的語音交換架構仍沿用了第2 代系統(tǒng)中的電路交換, 而不是純IP; 數(shù)據(jù)傳輸速率還不夠高, 在室內(nèi)環(huán)境或移動速率不高的環(huán)境中, 傳輸速率是2 Mbit/ s, 在車載高速移動環(huán)境中, 只能達到144 kbit/ s, 不能滿足用戶對移動通信系統(tǒng)的速率要求, 難以適應數(shù)據(jù)、圖像、視頻等高速率的多媒體通信的需求; 還沒有實現(xiàn)完全開放式業(yè)務平臺。 由于這些局限性, 第4 代移動通信系統(tǒng)4G( 4th Generation,4G) 與技術已成為目前移動通信領域的研究熱點。
1 4G的概念和主要技術特點
4G 也稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡, 具有超過2 Mb/ s的非對稱數(shù)據(jù)傳輸能力, 對高速移動用戶能提供150 Mbp/ s 的高質(zhì)量的影像服務, 并首次實現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸。 它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng), 移動廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡( 基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)) , 是集多種無線技術和無線LAN 系統(tǒng)為一體的綜合系統(tǒng), 也是寬帶IP 接入系統(tǒng)。 在這個系統(tǒng)上, 移動用戶可以實現(xiàn)無縫漫游。 為了進一步提高其利用率, 滿足高速率、大容量的業(yè)務需求, 同時克服高速數(shù)據(jù)在無線信道下的多徑衰落和多徑干擾, 4G 中將會采用一些先進技術。
與3G 相比, 其主要技術特點: ①信息傳輸速率更高。 比3G 的2 Mb/ s 速率提高了一個數(shù)量級。 ②帶寬更寬。 研究表明, 每個4G 信道將占有100 MHz甚至更高的帶寬, 比3G 的帶寬高20 倍。③容量更大。在CDMA 的基礎上又引入了空分多址SDMA( Space Division Mult iple Address, SDMA ) 技術, 從而使系統(tǒng)容量比3G 至少高10 倍。④智能性更高。4G 網(wǎng)絡將能夠使用智能技術, 自適應、動態(tài)地進行資源分配, 以處理不斷變化的業(yè)務和適應不同的信道環(huán)境。 4G 網(wǎng)絡中的智能處理器將能夠處理突發(fā)故障, 移動終端的設計和操作也將具有智能化。 ⑤業(yè)務更加多樣化。 支持互動多媒體業(yè)務、語音、視頻、無線國際互聯(lián)網(wǎng)和其他寬帶業(yè)務包括高清晰度圖像業(yè)務、會議電視、虛擬現(xiàn)實業(yè)務等。⑥兼容性更好。 能實現(xiàn)與3G、無線LAN 和固定網(wǎng)絡之間無縫連接, 達到漫游的目的。
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