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[组图]4G移动通信系统中关键技术简介         ★★★ 【字体:
4G移动通信系统中关键技术简介
作者:imefan    文章来源:网络    点击数:    更新时间:2012-2-12    

摘要 随着世界范围内第三代移动通信系统逐步实施,移动通信未来的发展及演进问题成了研究热点。本文介绍了第四代移动通信及其性能和系统网络结构及OFDM、软件无线电、智能天线、IPv6等关键技术,并分析了4G移动通信系统与3G移动通信的关系,并对通信系统演进做了展望。

关键词 4G 3G OFDM 软件无线电 智能天线 IPv6

概述

  目前,第三代移动通信(3G)各种标准和规范已形成协议,从2001年起先后在日本和韩国投入商用,但目前大多数国家运营的仍然是2G或2.5G的移动通信系统。我国运营的移动通信系统主要是2G的GSM/GPRS和CDMA系统。目前用户对移动通信系统的数据传输速率要求越来越高,而3G系统实际所能提供的最高速率也只有384kbps(虽然标称最高速率为2Mbps),不能满足用户的实际需求,因此在3G系统还没有大规模投入商用的情况下,国内外移动通信领域的专家已经开始进行4G(或B3G)系统的研究和开发工作。

  国际电信联盟(ITU)早在1999年9月把“第三代之后”的移动通信系统下的标准化问题提上了日程,在ITU-R的工作计划中列入了“IMT 2000及其以后的系统”,ITU有关4G的提法是Beyond IMT-2000(3G),并提议各会员国于2010年实现4G的商用。但到现在4G也仅是一个基本框架而已,定义并不明晰。

  目前对第四代移动通信系统的描述主要有以下几方面:(1)建立在新的频段(比如5-8GHz或更高)上的无线通信系统,基于分组数据的高速率传输(50Mbps以上),承载大量的多媒体信息,具有非对称的上下行链路速率、地区的连续覆盖、QoS机制、很低的比特开销等功能;(2)真正的“全球统一”(包括卫星部分)通信系统,基于全新网络体制的系统,或者说其无线部分将是对新网络(智能的、支持多业务的、可进行移动管理)的“无线接入”,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝”连接,使得用户能够自由的在各种网络环境间无缝漫游;(3)将不是单纯的传统意义上的“通信”系统,而是融合了数字通信、数字音/视频接收(点播)/和因特网接入的崭新的系统,用户能够自由的选择协议、应用和网络。让应用业务提供商(ASP)及内容提供商能够提供独立于操作的业务及内容。

1、4G移动通信系统中关键技术简介

 1.1 4G通信系统的网络结构

  目前,4G系统仍处于研究的起步阶段,相关标准尚未出台,网络结构也没有成型,但网络融合的趋势是显而易见的,如图1所示。图中的“全IP核心网”包括从IP骨干传输层到控制层、应用层的一个整体。未来的无线基站将具备通过IP协议直接接入“全IP核心网”的能力,2G移动通信系统原有的交换中心MSC、归属位置寄存器HLR、鉴权中心AUC等网元的主要功能都将由4G网络上的服务器或数据库来实现,信令网上的各层协议也将逐渐被IP协议所取代。整个网络将从过去的垂直树型结构演变为分布式的路由结构,业务的差异性也只体现在接入层面。 

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