未来移动通信关键技术研究

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时间:2019-11-21

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1、未来移动通信关键技术研究——4G通信系统摘要21世纪,在知识经济与技术革命的推动下,移动通信技术和市场飞速发展。在新技术和市场需求的共同作用下,未来移动通信技术将呈现以下儿大趋势:(1)网络业务数据化和分组化,移动因特网逐步形成;⑵网络技术数字化和宽带化;(3)网络设备智能化和小型化;(4)应用于更高的频段,如毫米波和K波段,有效利用频率;(5)移动网络的综合化、金球化和个人化;⑹各种网络的融合;⑺高速率、高质量和低费用。这也即是第四代移动通信技术(4G)发展的方向和忖标,4G将会掀起移动通信新的篇章。本文通过4

2、G通信系统的讨论,简要的介绍4G通信技术的概念,并对4G屮将会用到的关键技术做岀了分析,展ST4G通信在未来一些领域的应川并做出了总结。1、引言到目前为止,3G各种标准和规范己达成协议,并已开始商用。可是3G还是有其局限性:由于受到多用户干扰,CDMA难以达到很高的通信速率;由于空中接口标准对核心网的限制,3G所能提供服务速率的动态范围不大,不能满足各种业务类型要求;分配给3G的频率资源已经趋于饱和;3G缺乏全球统一标准;3G所采用的语音交换架构仍承袭了第二代(2G)的电路交换,而不是纯IP方式;流媒体(视频)的

3、应用不尽如人意;数据传输率也只接近于普通拨号接入的水平,更赶不上XDSL等。所以,在第三代移动通信述没有完全铺开,距离完全实用化述有一段时间的时候,己经有不少国家开始了对下一代移动通信系统的研究。2、移动通信技术的发展状况2.1第一代——模拟移动通信系统第一代(即1G,是thefirstgeneration的缩写)移动通信系统的主要特征是采用模拟技术和频分多址(FDMA)技术、有多种制式。我国主要采用TACS,其传输速率为2.4kbps,由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只是一种区域性的移动通信

4、系统。第一代移动通信系统在商业上取得了巨大的成功,但是其弊端也H渐显踞出来,如频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、制式太多互不兼容、保密性差、易被盗听和盗号、设备成本高、体积大、重量大。所以,第一代移动通信技术作为20壯纪80年代到90年代初的产物己经完成了任务退出了历史舞台。2.2第二代——数字移动通信系统第一代(即2G,是thesecondgeneration的缩写)移动通信系统是从20世纪90年代初期到目前广泛使用的数字移动通信系统,采用的技术主要有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种技术

5、,它能够提供9.6-28.8kbps的传输速率。全球主要釆用GSM和CDMA两种制式,我国采用主要是GSM这一标准,主要提供数字化的语音业务级低速数据化业务,克服了模拟系统的弱点。和第一代模拟移动蜂窝移动系统相比,第二代移动通信系统具有保密性强,频谱利用率高,能提供丰富的业务,标准化程度高等特点,可以进行省内外漫游。但因为采用的制式不同,移动标准还不统一,用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游,述无法进行全球漫游,虽然第二代比第一代有更大的带宽,但带宽述是很有限,限制了数据的应用,还无法实现高速率的业务,如移动的

6、多媒体业务。2.3第三代——媒体移动通信系统第三代(即3G,是thethirdgeneration的缩写)移动通信系统。1985年,国际电信联盟(ITU)就提出了第三代移动通信系统的概念,当时称为未来公共陆地移动通信系(FPLMTS),1996年更名为国际移动电信系统TMT-2000o目前主流的第三代移动通信的三大标准为:WCDMA.CDMA2000、TD-SCDMA。三代移动通信系统的基本比较见表1。系统传输速率(Kb/s)主要技术频率范围(MHz)主要系统应用领域1G低速率小区制蜂駕系统和电路交换450、80

7、0、900AMPS和TACS语音业务和本地漫游2G9.6-384TDMA和FDD900、1800、1900GSM和CDMA语音、传真、数据等业务和国际漫游3G2000CDMA>FDD.TDD2G1MT-2000和UMTS多媒体业务、多种业务无缝连接、低费用和国际漫游农1三代移动通信技术的比较3、4G的定义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2Mbit/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。第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。

8、第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够捉供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。4、4G的基本特征4G网络结构可分为三层:物理网络层、屮间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能,

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