初探４Ｇ系统关键技术和网络结构

　　摘 要:从4G主要技术指标分析了其优越于3G之处,探讨了4G系统网络结构和必须突破的关键技术,初步展望我国在4G方面发展｡
　　关键词:4G;系统;关键技术;网络结构
　　
　　1 4G的定义与主要技术指标
　　
　　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2Mb/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｡ 
　　第四代移动通信技术的主要指标:1.数据速率从2Mb/s提高到100Mb/s,移动速率从步行到车速以上｡2.支持高速数据和高分辨率多媒体服务的需要｡宽带局域网应能与B-ISDN和ATM兼容,实现宽带多媒体通信,形成综合宽带通信网｡3、对全速移动用户能够提供150Mb/s的高质量影像等多媒体业务｡
　　
　　2 4G相对于3G的超越之处
　　
　　与今年年内即将推出的3G移动通信服务相比,4G技术更为复杂,4G技术在通信特点方面较3G移动通信技术相比,有许多超越之处: 
　　(1)4G移动通信技术的信息传输级数要比3G移动通信技术的信息传输级数要高一个等级,其最大的传输速度将是目前“i-mode”服务的10000倍｡ 
　　(2)主要发展数字广带(Broad band)为基础的概念｡在“毫米”过程中,传播条件相对困难,蜂窝小区也会相应小很多,这会引起一系列技术上的难题｡ 
　　(3)灵活性要比3G强得多｡它能自适应的资源分配,能够处理变化的业务流、信道条件不同的环境,有很强的自组织性和灵活性｡ 
　　(4)4G移动通信技术将可让所有移动通信运营商的用户,享受共同的4G服务｡ 
　　(5)该技术应该能根据网络的动态和自行变化的信道条件,使低码与高码的用户能够共存｡这些方面都要比2G、3G先进｡ 
　　(6)它能综合固定移动广播网络或其他的一些规则,实现对这些功能体积分布的控制｡ 
　　(7)该技术将以几项突破性技术为基础,例如一些光纤产品公司用来提高Internet主干带宽的技术,它将对无线频率的使用效率比第二代和第三代系统都高得多｡ 
　　我们相信,在不久的将来4G在业务上、功能上、频宽上均有别于3G,应该将会是将所有无线服务联合在一起,能在任何地方接入互联网,包括卫星通讯、定位定时、数据收集、远程控制等综合功能｡移动无线互联网会是无边无际,而预计两年后3G的传输速度上限2Mbps很可能会到达饱和｡所以4G将会是多功能集成的宽带流动通讯系统,是宽带接入IP的系统｡
　　[8]电大学习网.免费论文网[EB/OL]. /d/file/p/2024/0424/fontbr />　　3 4G系统网络结构及其关键技术
　　
　　4G移动系统网络结构可分为3层:物理网络层、中间环境层、应用网络层｡物理网络层提供接入和路由选择功能,它们由无线和核心网的结合格式完成｡中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等｡物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带｡第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输;抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术;高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线;大容量、低成本的无线接口和光接口;系统管理资源;软件无线电、网络结构协议等｡第四代移动通信系统主要是以正交频分复用(OFDM)为技术核心｡OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展,具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力,可以提供比目前无线数据技术质量更高(速率高、时延小)的服务和更好的性能价格比,能为4G无线网提供更好的方案｡例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等,都将采用OFDM技术｡
　　
　　4 发展我国的第四代移动通信
　　
　　“一个系统的建立,是一个很复杂的过程,需要考虑技术、政治和经济等多方面的因素｡而且,很难想像在未来的2010年,由一个单独的国家制定出的标准会被广泛采用｡”尤肖虎教授表示,“所以中国一定要开展广泛的国际合作,与国际一流研究机构、运营商和设备制造商共同开展4G研究,实现核心知识产权的共有｡”
　　汉网公司研制出的汉网“宽带无线IP通信系统”要用了4G技术和IP网络技术,以汉网特有的包分多址(PDMA)接入技术为核心,上下行数据速率采用不对称设计,可为无线用户提供高达近2Mbps的高速无线互联网业务,同时提供高速率的文字、图像、视频、话音等不同类型数据业务,可实现手机、PDA、PC之间的自由通信和组播、多点通信等扩展业务｡
　　[8]电大学习网.免费论文网[EB/OL]. /d/file/p/2024/0424/fontbr />