现代交换技术大作业)

现代交换技术大作业题目：移动4G与软交换技术院（系）：计算机学院专业：通信工程学生姓名：班级：学号：指导教师：2014年6月30日摘要摘要：通信技术日新月异，给人们带来不少享受。

随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、在我们还没有完全享受3G移动通信系统商所带来服务的同时,4G 移动通信技术的研究已经在逐步的进行着。

本文简要分析了:(1) 4G的网络结构;(2) 4G 的关键技术,如OFDM, 软件无线电,智能天线技术,MIMO技术。

(3) 比较了3G和4G不同指标,分析了3G和4G采用的不同技术。

(4) 初步探讨了4G的现状和发展。

软交换作为下一代网络（NGN）呼叫与控制的核心，结合了传统公用电话交换网（PSTN）的可靠性和IP 技术灵活性、可扩展性的优点，是传统的以电路交换为主的PSTN 网络向以分组交换为主的IP 网络过渡的重要网络技术。

本文主要介绍了软交换提出的背景、软交换的概念、软交换的功能、软交换的特点以及软交换网络体系结构，同时还介绍了软交换技术的发展及应用，最后对软交换网络组网方案进行研究，以及简要介绍了软交换技术存在的不足。

关键词:4G;移动通信;软交换;下一代网络;NGNAbstractThe communication technology advances, to bring a lot of enjoyment. With the demand for data communications and the development of multimedia services to meet the mobile data, as we have not fully enjoy the 3G mobile communication systems brought about by the service providers at the same time, 4G Mobile Communication Technology has been engaged in gradually. This paper analyzes: (1) 4G network structure; (2) 4G key technologies such as OFDM, software radio, smart antenna technology, MIMO technology. (3) to compare the different indicators of 3G and 4G, 3G and 4G are analyzed using different techniques. (4) discussed the status and development of 4G.Softswitch as the next generation network (NGN) core call control, combined with the traditional public switched telephone network (PSTN) the reliability and flexibility of IP technology, the advantages of scalability, the traditional circuit-switched PSTN-based important to packet switching networks to IP-based network transition network technologies. This paper describes the background softswitch proposed concept softswitch, softswitch functionality, features and softswitch softswitch network architecture, but also introduces the development and application of soft-switching technology, the last of softswitch network Networking research programs, as well as a brief introduction of the lack of广西科技大学现代交换技术大作业soft-switching technology exists.Keywords:4G; OFDM;; software radio; smart antenna technology; MIMO technology softswitch; next generation mobile communication networks; NGN广西科技大学现代交换技术大作业1引言随着3G在我国的商用以来,用户在使用手机电视和视频通话方面,出现信号不稳,视频通话效果不好等问题。

人们开始期望4G能够解决这些问题,能够提供更高的数据速率,更大的容量和带宽。

从而使4G比3G更接近个人通信,在技术上比3G更完善。

所谓4G 技术是第四代移动通信及其技术的简称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。

4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。

而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。

此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。

很明显，4G有着不可比拟的优越性。

随着通信网络技术的飞速发展，人们对于宽带及新的增值业务的要求也在迅速增长。

在传统PSTN中，用户信息传送和处理、业务连接及控制功能集中在单个网关设备中，及呼叫控制与业务提供是不可分离的，它们都在交换机内部实现。

对于不同的业务，要有相应的交换设备来控制呼叫的建立。

这就使得网络利用率低、不易扩展、可靠性差，难以提供日益增多的新业务，造成在传统PSTN 中发展增值业务的困难。

而且，随着网络融合、业务融合的发展趋势，市场竞争也由简单的网络规模竞争、价格竞争发展为高层次的业务竞争、网络服务竞争。

为了增强企业竞争力，顺应市场发展，人们提出网络功能分布实现的理论，将网络业务提供及呼叫控制能力从交换机上分离出来。

只要将呼叫控制标准化，就很容易被人们引用和控制，任何人根本不用关心底层交换过程如何，新的业务就可以利用此标准接入网络，这就是软交换技术。

利用软交换技术可以为用户提供更加灵活、多样的现有业务和增值业务，提供给用户更加个性化的服务。

1 4G通信技术简述4G又称为第四代移动通信技术。

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拥有更多的功能。

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。

目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征:1.通信速度更快:由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。

专家预估，第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s，最高可以达到100Mbit/s。

2.网络频谱更宽:要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度，通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。

据研究，每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网络的20倍。

2 4G网络结构2.1三层网络结构4G系统针对各种不同业务的接入系统,通过多媒体接入连接到基于IP的核心网中。

基于IP技术的网络结构使用户可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。

4G网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。

1) 物理网络层提供接入和路由选择功能。

2) 中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等。

3) 物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,使发展和提供新的服务变得更容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带,这一服务能自适应于多个无线标准及多模终端,跨越多个运营商和服务商,提供更大范围服务。

对于人们来说，未来的4G通信的确显得很神秘，不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来发明的最复杂的技术系统，的确第四代无线通信网络在具体实施的过程中出现大量令人头痛的技术问题，大概一点也不会使人们感到意外和奇怪，第四代无线通信网络存在的技术问题多和互联网有关，并且需要花费好几年的时间才能解决。

总的来说，要顺利、全面地实施4G通信，可能遇到下面的一些困难：近年来3G演进技术的发展异常迅速，但无线技术是否已经达到完美的地步?国家863计划专家组成员、未来移动通信论坛秘书长尤肖虎的答案是否定的。

在他看来，现有无线技术有待解决的问题还很多，需要改进的空间也很大[1]。

2.2物理层从物理层的传输技术看，虽然在目前LTE、UMB、WiMAX系统设计已经很完善，但在此基础上还需进一步的改造，尤其在多用户层面上。

“目前，4G中的点对点技术将接近理论值，但多用户传输技术还有很大的改进空间，多小区传输技术的差距更大。

”诸如多用户或多小区之间的协调、干扰的抑制抵消以及无线资源的分配等众多问题，都还没有系统的解决方案。

另外跨层的设计和优化也是需要解决的问题之一。

“原先的分层理论需要避免跨层联动的问题，而跨层设计的思想则恰恰相反，所以这是否是一个可能的发展方向还需进一步讨论。

”尤肖虎指出。

尤肖虎认为组网层面上同样存在很大的改进空间。

（1）现有网络向着扁平化发展，扁平化结构固然具备显而易见的优势，其中最突出的是简化系统结构和减少延时，但同时也带来很多问题，如基站间的协调与管理。

所以如广西科技大学现代交换技术大作业何动态地感知周围干扰、对资源进行动态的配置，成为扁平化网络结构首先需要解决的问题，针对于这一点，尤肖虎认为无线网络的自组织、自优化将成为未来可能的发展方向。