G.G技术发展前景及综述

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1、G.G技术发展前景及综述————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2学科分类号（二级）510.10本科学生毕业论文（设计）题目4G、5G技术及其应用浅析姓名学号院、系物理与电子信息学院专业电子信息科学与技术指导教师职称（学历）2014年06月16日云南师范大学教务处制234G、5G技术及其应用浅析摘要：文章对4G通信系统的关键技术和技术目标的发展情况进行了探讨，提出4G技术的发展前景和方向，对4G通信技术在发展过程中将会遇到的问题进行了分析。对第四代移动通

2、信产生的背景、现状和未来趋势进行探讨，通过分析第四代移动通信的基本内涵，第四代移动通信的优劣势和4G的可选方案对第四代移动通信进行详细阐述，并对第四代移动通信的关键技术进行探讨。文章表明，第四代移动通信不仅延续了上几代移动通信的优点，更通过其独有的技术，开拓了无线通信的新领域。并介绍了当前移动通信背景下的5G技术，并对其技术路线进行了简要分析。关键词：第四代移动通信技术;4G技术;5G技术1、引言4G通信即第四代移动通信的简称，4G只是一个通用的名称，还有B3G，BeyondIMT-2000，IMT-Advanced技术等名称[1]。4G通信技术是以传

3、统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说现在的3G能提供一个高速传输的无线通信环境的话，那么4G通信将是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路[2][3]。这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信，但4G通信能满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖范围、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要，第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去，为此第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通

4、信”。在第四代通信技术的基础上，我们简单介绍了第五代即下一代通信技术的基本技术指标与面对的挑战[3][4]。2、几代移动通信系统的对比2.1第一代移动通信系统（1G）第一代(1G)移动通信系统采用的通信技术主要有模拟蜂窝通信和频分多址，具有代表性的系统有美国的AMPS系统、北欧的NMT-450系统、法国的450系统、英国的ETACS系统以及我国的TACS系统等[5]。第一代通信系统有很多不足之处，比如，由于受到传输带宽限制的原因不能进行长途漫游，不能提供数据业务，仅仅可以提供语音业务，容量有限，通话效果差，保密性能也不够好，用户的接听范围受限制，制式太

5、多以及互不兼容等。232.2第二代移动通信系统（2G）第二代(2G)移动通信系统采用的通信技术主要有时分多址和码分多址，它克服了第一代移动通信系统的弱点，不仅能提供话音业务，还能提供数据业务，而且通话过程稳定、音质清晰，抗干扰性和保密性能也得到非常大的提高，可以进行省内和省际漫游，并具备接口开放、容量大以及频率资源利用率高等优点[6]。具有代表性的第二代移动通信系统有美国的CDMA95系统和欧洲的GSM系统，其中，GSM系统在第二代通信系统中占据主导地位，但是，从安全性方面考虑，GSM系统还存在以下一些缺陷：身份认证过程只是单向进行，移动终端无法鉴别和

6、验证基站的合法，难以抵抗中l’日J人攻击和伪基站攻击：鉴权过程中，用户身份(IMSI，InternationalMobileSubscriberIdentificationnumber)是以明文形式在无线信道上传输，容易造成用户4G尤线网络安伞接入技术的研究的被跟踪；核心网络不能像空中接口那样实现加密功能，用户的信息和信令数据在基站间的传输链路上也是以明文方式传输，敏感信息容易因此泄露；系统缺乏对用户信息和信令数据进行完整性认证的机制；当网络中任意实体之间出现计费纠纷的时候，系统缺乏第三方仲裁功能，从而不能有效解决计费纠纷问题；用户身份认证过程中，认证

7、密钥是固定不变的，从而无法抵抗重放攻击；系统的安全升级功能及其变更没有得到全面详细的考虑；由于没有公开安全算法的设计过程，其安全性能便得不到评价和改进。3.3第三代移动通信系统（3G）第三代(3G)移动通信系统可以覆盖全球范围，能支持高速的数据传输服务，并能快速地与互联网进行连接[7]。对于声音、图像、视频流等多种数据形式的处理过程，3G通信系统可以通过有效利用宽频带顺畅地完成。2000年5月，国际电信联盟(ITU)确立了三个主流的3G通信系统无线接口标准，并将其写入了3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》中，这三个标准分别是欧洲提出的WCD

8、MA标准、美国倡导的CDMA2000标准和中国大唐电信公司主推的TD-SCDMA标准。2007