第4代移動通信技術 編輯

第四代移動通信技術即第4代移動通信技術。

4G（第四代移動通信技術)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。 第四代移動通信標準比第三代標準具有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯網（包括衛星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統，是寬帶接入IP系統。

目錄

1定義

2特點

3主要功能

4相關應用

1定義

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。 就現在而言，發達國家已經著手研制第四代移動通信的標準和產品。美國AT&T公司已經在實驗室中研究第四代移動通信技術，其目的是提高蜂窩電話和其他移動設備訪問互聯網的速率；大約五年后，這項技術即可面世。日本的DoCoMo移動通信公司也在進行第四代移動通信的研究，爭取在2008年左右推出4G產品。愛立信公司宣布已開始著手研制第四代移動通信系統，其研究機構負責人表示，第四代移動通信技術不僅可以將上網速度提高到超過3G技術的50倍，而且屆時人類將首次實現三維圖像的高質量傳輸。該公司預計第四代移動通信系統大約在2010年正式投入市場。我國對第四代移動通信技還處于探討起步階段，因此，對4G移動通信的研制工作顯得十分迫切。

2特點

1.具有很高的傳輸速率和傳輸質量。未來的移動通信系統應該能夠承載大量的多媒體信息，因此要具備50-100Mbit/s的最大傳輸速率、非對稱的上下行鏈路速率、地區的連續覆蓋、QoS機制、很低的比特開銷等功能； 2.靈活多樣的業務功能。未來的移動通信網絡應能使各類媒體、通信主機及網絡之間進行“無縫”連接，使得用戶能夠自由的在各種網絡環境間無縫漫游，并覺察不到業務質量上的變化，因此新的通信系統要具備媒體轉換、網間移動管理及鑒權、Adhoc網絡(自組網)、代理等功能； 3.開放的平臺。未來的移動通信系統應在移動終端、業務節點及移動網絡機制上具有“開放性”，使得用戶能夠自由的選擇協議、應用和網絡； 4.高度智能化的網絡。未來的移動通信網將是一個高度自治、自適應的網絡，具有很好的重構性、可變性、自組織性等，以便于滿足不同用戶在不同環境下的通信需求^[1]。 系統特點: 4G移動通信接入系統的顯著特點是，智能化多模式終端(multi mode terminal)基于公共平臺，通過各種接入技術，在各種網絡系統(平臺)之間實現無縫連接和協作。在4G移動通信中，各種專門的接入系統都基于一個公共平臺，相互協作，以最優化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統時，網絡會自適應分配頻帶、給出最優化路由，以達到最佳通信效果。就現在而言，4G移動通信的主要接入技術有：無線蜂窩移動通信系統（例如2G、3G）；無繩系統（如DECT）；短距離連接系統（如藍牙）；WLAN系統；固定無線接入系統；衛星系統；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術發展和市場需求變化，新的接入技術將不斷出現。 不同類型的接入技術針對不同業務而設計，因此，我們根據接入技術的適用領域、移動小區半徑和工作環境，對接入技術進行分層。 * 分配層：主要由平流層通信、衛星通信和廣播電視通信組成，服務范圍覆蓋面積大。 * 蜂窩層：主要由2G、3G通信系統組成，服務范圍覆蓋面積較大。 * 熱點小區層：主要由WLAN網絡組成，服務范圍集中在校園、社區、會議中心等，移動通信能力很有限。 * 個人網絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所，服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網絡接入系統連接其他網絡層。 * 固定網絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。 網絡接入系統在整個移動網絡中處于十分重要的位置。未來的接入系統將主要在以下三個方面進行技術革新和突破：（1）為最大限度開發利用有限的頻率資源，在接入系統的物理層，優化調制、信道編碼和信號傳輸技術，提高信號處理算法、信號檢測和數據壓縮技術，并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。（2）為提高網絡性能，在接入系統的高層協議方面，研究網絡自我優化和自動重構技術，動態頻譜分配和資源分配技術，網絡管理和不同接入系統間協作。（3）提高和擴展IP技術在移動網絡中的應用；加強軟件無線電技術；優化無線電傳輸技術，如支持實時和非實時業務、無縫連接和網絡安全。 4G移動通信的軟件系統v 　4G移動通信的軟件系統趨于標準化、復雜化、智能化。軟件系統的首要任務是，創建一個公共的軟件平臺，使不同通信系統和終端的應用軟件，通過此平臺“互連互通”；并且，通過此軟件平臺，實現對不同通信系統和終端的管理和監控。因此，建立一個統一的軟件標準和互連協議，是4G移動通信軟件系統的關鍵。 軟件系統將逐步采用Web服務模式，以代替現行的客戶/服務器模式。新的計算機語言如XML，將用于未來的這種基于Web的分布式服務。另一方面，軟件系統還將在網絡安全上做進一步研究，以保障通信網絡的正常工作、數據完整和其他特殊需要。

3主要功能

在4G移動通信中，下列關鍵技術需進一步研究和解決。 * 定位技術：定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統中，移動終端可能在不同系統(平臺)間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現移動終端在不同系統(平臺)間無縫連接和系統中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。 * 切換技術：切換技術適用于移動終端在不同移動小區之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統中，切換技術的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。v * 軟件無線電技術：在4G移動通信系統中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線，即將 A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統，以實現多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應用軟件無線電技術，一個移動終端，就可以實現在不同系統和平臺之間，暢通無阻的使用。現就現在而言比較成熟的軟件無線電技術有參數控制軟件無線電系統。 * 智能天線技術：智能天線具有抑制噪聲、自動跟蹤信號、智能化時空處理算法形成數字波束等功能。 * 無線電在光纖中的傳輸技術：在未來的通信系統中，光纖網將發揮十分重要的作用。可以利用光纖傳送寬帶無線電信號，與其他傳輸媒介相比，損耗很小。還可以用光纖傳送包含多種業務的高頻(60GHz)無線電信號。因此，利用光纖傳輸無線電信號，成為研究的一個重點。 * 網絡協議與安全：未來移動網絡包含許多類型的通信網絡，采用以軟件連接和控制為主的方法進行網絡互連。因此，無線接口協議成為4G移動通信網絡的關鍵技術之一。同時，網絡的安全問題，隨著網絡的擴展，也需高度重視。 * 傳輸技術：主要研究在高速率(<20Mb/s)條件下，高速移動通信微波傳輸的性能；以及在高頻段(如60GHz)室內信號多徑傳輸性能。亞毫米波段傳輸信號，也是雨天等惡劣條件下，信號傳輸技術研究的重點之一。 * 調制和信號傳輸技術：在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落(frequency-selective fading)。為提高信號性能，研究和發展智能調制和解調技術，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術(OFDM)、自適應均衡器等。另一方面，采用TPC、RAKE擴頻接收、跳頻、FEC(如AQR和Turbo編碼)等技術，來獲取更好的信號能量噪聲比(Eb/N0)。 隨著新技術和人們的新需求不斷出現，第四代移動通信技術將會做相應調整和進一步發展。縱觀移動通信發展規律，我們相信，第四代移動通信技術的高速率、高質量、大容量的多媒體服務，將使我們的世界更美好！

4相關應用

結合移動通信市場發展和用戶需求，4G移動網絡的根本任務是能夠接收、獲取到終端的呼叫，在多個運行網絡(平臺)之間或者多個無線接口之間，建立其最有效的通信路徑，并對其進行實時的定位和跟蹤。在移動通信過程中，移動網絡還要保持良好的無縫連接能力，保證數據傳輸的高質量、高速率。4G移動網絡將基于多層蜂窩結構，通過多個無線接口，由多個業務提供者和眾多網絡運營者提供多媒體業務。 因此，4G移動通信技術應具備以下幾個基本特征： * 多種業務的完整融合。個人 通信、信息系統、廣播、娛樂等業務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網和藍牙等室內網絡、 蜂窩信號、廣播電視到衛星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業務應用、各種系統平臺間的互連更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。 * 高速移動中不同系統間的無縫連接：用戶在高速移動中，能夠按需接入系統，并在不同系統間無縫切換，傳送高速多媒體業務數據。 * 各種用戶設備便捷地入網：各種價格低廉的設備應能方便地接入通信網絡中。這些設備體積小巧、甚至無需接入電源網即可工作。用戶與設備間不再局限于聽、說、讀、寫的簡單交流方式，為滿足用戶的特殊需要和特殊用戶（如殘疾人）的需要，更多新的人機交互方式將出現。 * 高度智能化的網絡：4G的網絡系統是一個高度自治、自適應的網絡，它具有良好的重構性、可伸縮性、自組織性等，用以滿足不同環境、不同用戶的通信需求。 * 獨立的軟件平臺。 同時，技術的發展和市場的需求，將加快并實現計算機網、電信網、廣播電視網和衛星通信網等網絡融為一體，寬帶IP技術和光網絡將成為多網融合的支撐和結合點。 數字化數據交易點(digital market-place)是4G移動網絡的一個重要技術。它用于預處理各個不同網絡平臺之間的呼叫。在網絡平臺之間的特定協議條件下，幫助業務供應者提供高質量、低費用的業務應用。例如，兩個網絡平臺之間傳送電視數據信息，首先經由數字化數據交易所處理。在數字化數據交易所里，這個電視數據信息將被分離成視頻信號和音頻信號，經由不同信道傳送。音頻信號將由覆蓋廣泛的網絡傳送，視頻信號將由只能處理、接收視頻信號的網絡傳送，從而達到降低通信成本和有效利用傳輸信道的目的。未來的全球互聯網系統和骨干網系統，將以結合寬帶IP技術和光纖網技術為主。4G移動網絡的蜂窩按功率大小被細分為macro BS、micro BS和pico BS三類。 Bell公司已經研制出一種新型光網絡。它是利用大氣激光傳輸原理的一種“無光纖”的光網系統。該系統主要由激光器、光放大器和光接收器組成，通過發射一種特殊的“擴展光束”(expanded beam)傳送光信號，并采用DWDM技術，支持10Gb/s速率的波長，傳輸距離大于5km，具有良好的信號安全和穩定性。諸如此類的先進的光網絡和光技術層出不窮。可以預見，在未來的4G移動通信網絡中，光網絡將大放異彩，起著舉足輕重的作用。 參考資料

• 1．??第四代移動通信技術探索? ．星論文網 [引用日期2012-08-13] ．

詞條標簽：

技術 ， 移動通信 ， 4G

總結

以上是生活随笔為你收集整理的第4代移动通信技术的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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