第四代移动通信 4G简介
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移动通信
通信双方有一方或两方处于运动中的通信。
包括陆、海、空移动通信。
采用的频段遍及低频、中频、高频、甚高频和特高频。
移动通信系统由移动台、基台、移动交换局组成。
第一代移动通信
指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准,制定于上世纪80年代。
模拟技术和频分多址(FDMA)技术。
由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只能是一种区域性的移动通信系统。
不足之处,如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。
第二代移动通信
是指引入数字无线电技术组成的数字蜂窝移动通信系统。
特点:提供更高的网络容量,保密性强,频谱利用率高,改善了语音质量,标准化程度高,增加了接收数据的业务,如接收电子邮件或网页。
不足:没有形成全球统一的标准系统、业务单一、无法实现全球漫游、通信容量不足
第三代移动通信
在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA技术
为主,并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统亦即未来移动通信系统。
第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,它能够在全球范围内更好地实现无缝漫游,并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务,同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。
第四代移动通信
概念
4G(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。
特点
第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。
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),能够提供定位定时、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。
主要指标
数据速率从2Mb/s提高到100Mb/s,移动速率从步行到车速以上。
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(宽带综合数据业务网)和ATM(异步转移模式)兼容,实现宽带多媒体通信,形成综合宽带通信网。
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。
关键技术
定位技术
定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。
它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。
在4G 移动通信系统中,移动终端可能在不同系统(平台)间进行移动通信。
因此,对移动终端的定位和跟踪,是实现移动终端在不同系统(平台)间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。
切换技术
切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。
切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。
它主要有软切换和硬切换。
在4G通信系统中,切换技术的适用范围更为广泛,并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。
软件无线电技术
软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线,利用DSP(数字信号处理)进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。
它旨在建立一个无线电通信平台,在平台上运行各种软件系统,以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。
因此,应用软件无线电技术,一个移动终端,就可以实现在不同系统和平台之间,畅通无阻的使用。
智能天线技术
智能天线具有抑制噪声、自动跟踪信号、智能化时空处理算法形成数字波束等功能。
无线电在光纤中的传输技术
未来的通信系统中,光纤网将发挥十分重要的作用。
可以利用光纤传送宽带无线电信号,与其他传输媒介相比,损耗很小。
还可以用光纤传送包含多种业务的高频(60GHz)无线电信号。
因此,利用光纤传输无线电信号,成为研究的一个重点。
基本特征
多种业务的完整融合
个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体,
满足用户的各种需求。
4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信,移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。
高速移动中不同系统间的无缝连接
用户在高速移动中,能够按需接入系统,并在不同系统间无缝切换,传送高速多媒体业务数据
高度智能化的网络
4G的网络系统是一个高度自治、自适应的网络,它具有良好的重构性、可伸缩性、自组织性等,用以满足不同环境、不同用户的通信需求。
各种用户设备便捷地入网
各种价格低廉的设备应能方便地接入通信网络中。
这些设备体积小巧、甚至无需接入电源网即可工作。
用户与设备间不再局限于听、说、读、写的简单交流方式,为满足用户的特殊需要和特殊用户(如残疾人)的需要,更多新的人机交互方式将出现。
独立的软件平台。