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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｡

關(guān)鍵詞:4G;系統(tǒng);關(guān)鍵技術(shù);網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

14G的定義與主要技術(shù)指標(biāo)

第四代移動(dòng)通信技術(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(dòng)寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)｡

第四代移動(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)用戶能夠提供150Mb/s的高質(zhì)量影像等多媒體業(yè)務(wù)｡

24G相對于3G的超越之處

與今年年內(nèi)即將推出的3G移動(dòng)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(diǎn)方面較3G移動(dòng)通信技術(shù)相比,有許多超越之處:

(1)4G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸級(jí)數(shù)要比3G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸級(jí)數(shù)要高一個(gè)等級(jí),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(Broadband)為基礎(chǔ)的概念｡在“毫米”過程中,傳播條件相對困難,蜂窩小區(qū)也會(huì)相應(yīng)小很多,這會(huì)引起一系列技術(shù)上的難題｡

(3)靈活性要比3G強(qiáng)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､信道條件不同的環(huán)境,有很強(qiáng)的自組織性和靈活性｡

(4)4G移動(dòng)通信技術(shù)將可讓所有移動(dòng)通信運(yùn)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(dòng)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(jìn)｡

(6)它能綜合固定移動(dòng)廣播網(wǎng)絡(luò)或其他的一些規(guī)則,實(shí)現(xiàn)對這些功能體積分布的控制｡

(7)該技術(shù)將以幾項(xiàng)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(huì)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(shí)､數(shù)據(jù)收集､遠(yuǎn)程控制等綜合功能｡移動(dòng)無線互聯(lián)網(wǎng)會(huì)是無邊無際,而預(yù)計(jì)兩年后3G的傳輸速度上限2Mbps很可能會(huì)到達(dá)飽和｡所以4G將會(huì)是多功能集成的寬帶流動(dòng)通訊系統(tǒng),是寬帶接入IP的系統(tǒng)｡

34G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)

4G移動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為3層:物理網(wǎng)絡(luò)層､中間環(huán)境層､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､地址變換和完全性管理等｡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(yùn)行于多個(gè)頻帶｡第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括信道傳輸;抗干擾性強(qiáng)的高速接入技術(shù)､調(diào)制和信息傳輸技術(shù);高性能､小型化和低成本的自適應(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(dòng)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(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高度可擴(kuò)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(shí)延小)的服務(wù)和更好的性能價(jià)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(dòng)通信

“一個(gè)系統(tǒng)的建立,是一個(gè)很復(fù)雜的過程,需要考慮技術(shù)､政治和經(jīng)濟(jì)等多方面的因素｡而且,很難想像在未來的2010年,由一個(gè)單獨(dú)的國家制定出的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)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(jī)構(gòu)､運(yùn)營商和設(shè)備制造商共同開展4G研究,實(shí)現(xiàn)核心知識(shí)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(jì),可為無線用戶提供高達(dá)近2Mbps的高速無線互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),同時(shí)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(shí)現(xiàn)手機(jī)､PDA､PC之間的自由通信和組播､多點(diǎn)通信等擴(kuò)展業(yè)務(wù)｡