4G通信技术热点及前景

� 湖北省通信学会 � ! 年学术年会 ∀ # 通信技术热点及前景 杨明达 ∃ 湖北通信服务公司 , ∀ % & 摘 要 ∋ 最终实现商业无线网络 、 局域网 、 蓝牙 、 广播 、 电视卫星通信的无缝街接并相互兼容随着人们对移动 通信系统的各种需求与 日俱增 , 目前投入商用的 (# 、 �∃ )# 系统和部分投入商用的 % # 系统已经不能满足现代移 动通信系统 日益增长的高速多媒体数据业务需求 。 虽然 % # 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 比当前主流的移动通信技术更强大 , 但它存在 难以提供动态范围多速率业务 , 难以实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游等一系列局限性 , 这使得全世 界通信业的专家们将 目光更远地投向了第四代移动通信 , 以期通过第四代移动通信系统来解决 % # 无法解决的 问题 , 最终实现商业无线网络 、 局域网 、 蓝牙 、 广播 、 电视卫星通信的无缝街接并相互兼容 , 真正实现‘妊何人 在任何地点以任何形式接入网络”的梦想 。 关健词 ∋ % # 、 ∀ # ∗ + , ∗ −,. / 0 1 2 . / 3’,4+. 56 2 37 0 8 90 5. 8: 5. ∀ # ; 5. < /2 、乞. < =>.5? 2−≅ ∋ Α 30 . < Β 58+ 9,0 93, 80 ?0 Χ , Χ2−5 0 > : . ,,/ 0 1 ,0 −−, :90 . / 妙 3,88 ,− 8+ , :≅:8, ? 80 5.6 −, 2:, Β 58+ ,26 + 92: :5. :, 80 8+− 0 Β 5. 8+ , % # :≅:8, ? 8+ 28 , 0 ? 92 . ≅ > :, 80 +2Χ , 2 3−, 2/≅ ,2. 恤:285 :1≅ 8+ , ?0 /, ? 80 ? 0 Χ , 80 , 0−−, :90 ./ Δ≅ 3,88 ,− 8+ , +5<+ 一:9 ,, / ?> 385一?, /52 /2& Ε2 Δ>: 5. ,:: . , ,/ 8+ 28 :≅ :8,? 5. ,−, 2:5. < 3≅ 5. ,−, 2:, 6>−−,. 83≅ , 2 38+ 0 > < + 8+ , , > −− ,. 8 , ::, . 832 38, ,腼Φ> , 0 1 :82. / 2− / − 285 0 0 1 % # 5: Δ ,88, − ,Δ> 8 58 ,Γ 5:8 +2− / 9−0 Χ 5/, ? 2 . ≅ Χ , 30 ,58≅ Δ> :5. ,:: 0 1 8+ , / ≅. 2而, :82 8, :,0 9, , +2 −/ ,2Η 汀≅ 0>8 /5 11, −, .5 Δ> :5. , :: 0 1 / 513笼−,. 8 1−, Φ> ,. ,≅ , 8+ 5: , Γ9 ,−8= Β +0 ? 2 Ι, Β +0 3, Β 0 −5 / , 0−−, :9 0 . / ,/ Δ≅ 3,88 ,− 8+ , 5. /> :甸 8+− 0 Β Χ 5:50. 12 −8 + ,− 80 8+ , 10 > .五 < , . ,−2 850. 2? 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Ο” 。 也有学 者认为采用了 Ρ ΣΠ ; 和 ;Μ; Ρ 技术的 7 =Ρ9Α 就可作为 ∀# 的标准 。 同时 , 也有一部分专家认为 ∀ # 就是超 % # Ν又称后 % # 、 旦卫互或 Τ即 0 . / 洲下� , 这个超 %# 的 概念涵盖了现有的 %# 、 % # 增强技术 , 以及新的移动接 入和游牧�本地接入系统Ο 。 尽管 ∀ # 暂处在研究的初级阶段 , 而国际电信联盟 ΝΜ∗ Υ Ο、 无线世界研究论坛ΝΒ ςΩΣ Ο和 %# 99 己开始研究 ∀ # 系统及其标准化工作 。 目前正在构思中的 ∀ # 移动通 信系统将具有如下特征Ν也就是对未来 ∀ # 的需求Ο∋ 高速 率 , 高容量 ∋ 对于 大范围高速移动 用户 Ν� ) Ι? �+ Ο, 数据速率为 (;Δ 5此 Λ 对于中速移动用户 ΝΞ 0Ι . 岁+Ο, 数据速率为 加; Δ5吮 Λ 对于低速移动用户Ν室 内或步行者Ο, 数据速率为 & ; Δ5灯: Λ 其容量至少应是 % # 系统容量的 & 倍以上 。 网络频带更宽∋ 每个 ∀ # 信道将占有 & ; 7 Ψ 频谱 , 相当于 ςΖ 4Π ;Α % # 网络的 � 倍 。 兼容性更加平滑 ∋ ∀ # 应该接 口开放 、 能够跟多种网 络互联 , 并且具备很强的对 (# 、 % # 手机的兼容性 , 以 完成对多种用户的融合 。 在不同系统间无缝切换 , 传送 高速多媒体业务数据 。 灵活性更强 ∋ ∀ # 拟采用智能技术 , 可自适应地进行 资源分配 。 采用智能信号处理技术对信道条件不同的各 种复杂环境进行信号的正常收发 。 用户共存性 ∋ 能根据网络的状况和信道条件进行自 适应处理 , 使低 、 高速用户和各种用户设备能够并存与 互通 , 从而满足多类型用户的需求 。 运营商或用户花费更低的费用就可随时随地地提供 或接入各种业务 。 � ∃ ∀ # 关键技术介绍 图 & 融合的 ∀ # �Τ % # 网络架构 � 湖北省通信学会 � ! 年学术年会 虽然 ∀ # 系统尚处于研究的起步阶段 , 其网络结构 也还没有成型 , 但是对于这方面的研究己有很多 。 网络 融合趋势是显而易见的 , 基于网络融合的 ∀ # 网络架构如 图 &所示 。 从图 & 中可以看出, 基于人们目前对 ∀ # 广带 接入和分布网络的普遍理解 , 未来的 ∀ # 网络将是一种全 Μ9 的网络结构 Ν包括各种接入网和核心网 Ο , ∀ # 系统将 是一个集成广播电视网络 、 无线蜂窝网络 、 卫星网络 、 无线局域网、 蓝牙等系统和固定的有线网络为一体的结 构 , 各种类型的接入网通过媒体接入系统都能够无缝地 接入基于 Μ9 的核心网 , 形成一个公共的 、 灵活的 、 可扩 展的平台。 目前认为些旦网络体系的分层结构大致可分为 %层 , 自上而下分为 ∋ 物理层 Ν又称物理网络层或接入 层 Ο 、 网络层 Ν又称中间环境层或承载层 Ο 、 应用层 Ν又称应用 网络层或业务控制层 Ο, 如图 � 所示 。 其中物理层提供接 入和选路功能 , 网络层作为桥接层提供 Θ0: 映射 、 地址 转换 、 即插即用 、 安全管理 企业安全管理考核细则加油站安全管理机构环境和安全管理程序安全管理考核细则外来器械及植入物管理 、 有源网络 。 物理层与网络 层提供开放式 Μ9 接口 。 应用层与网络层之间也是开放式 接口 , 用于第三方开发和提供新业务 。 份份幼幼愉愉斑斑 农农位月七∃∃∃∃∃ 冉几Α 位分分分分分分分 [[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ , ∃∃∃[[[ ∃ ΖΖΖ 竹竹竹竹竹竹竹而次书书书 角山山山山山山∴∴∴二二二 和肠件件件 傀化化化 难雌雌曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹曹理理 峨峨峨峨峨峨峨旅旅旅 资侧分心心心心心心 ,, ∃ 代∃∃∃∃∃∃∃∃∃∃∃∃∃∃∃ 玄峨峨峨 和仲娜娜娜 曲麟麟∃∃∃∃∃∃∃ 份 ]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] 管砚砚钟钟钟钟耳 [∴∴∴∴∴∴∴ 讥讥’耀应ΖΖΖ 斌蕃羁转ΕΕΕ区聂〕〕和和和盆娜浪浪浪ΗΗΗΗΗ 口剑翻妞一一一 图 � ∀ #但昼廷网络架构的层次和模块模型 ∀# 的关键技术主要包括 ∋ Ρ ΣΠ ; Ν正交频分复用 Ο、 Α;4 Ν自适应编码调制Ο 、 =Α月Α Ν智能天线 , 原名为自 适应天线阵列 Α ΑΑ Ο、 +. ;Ρ Ν多入多出Ο 、 =Π Ω Ν软件 无线电Ο 、 Μ9Χ Ξ Ν下一代的互联网协议Ο 、 定位技术和切 换技术 。 % ∃ ∀ # 通信发展面临的问题 ∀ # 系统投入实际应用将遇到技术和市场两方面的 挑战 。 从技术角度来分析 , ∀ # 要实现高数据速率 、 高机 动性和无缝隙漫游 , 必须对现有的移动通信基础设施进 行更新改造 , 首先需要解决无线系统中的移动性管理 、 资源管理和核心网的移动 Μ9 技术等问题 , 还有 ∀ # 的标 准问题 。 其次要开发新的频谱资源 , 提高频谱利用率并 选择合适的传输技术 。 例如 , 利用 Ω Α Κ⊥ 接收 、 跳频以 及 ∗ >由。 码等技术来增强系统的性能 , 提高信噪比 Λ 提 高 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 可用的资源以及信号质量 、 动态分配频率资源和 信号发射功率 、 增加移动通信系统容量 、 降低信号发射 功率 Λ 提高通信的覆盖范围, 并支持多媒体通信 、 无线 接入宽带固定网以及在不同系统之间的漫游等 。 此外 , ∀# 移动通信的数据传输将比 % # 高一个数量级 , 这也会 引起一系列技术上的难题 。 而从市场角度分析 , 有专家预测 ∋ 到 � & 年后 , � ⋯,‘ � (# 的多媒体服务将进入第三个发展阶段 , 此时覆盖全球 的 % # 网络己经基本成形 , 全球至少有 �) _ 以上的人口 使用 % # 系统 , 整个行业正在消化吸收第三代技术 , 利用 ∀ # 相关技术对 % # 进行改进与完善的工作也会同时进 行 。 可见 , 对于 ∀ # 系统的接受还需要一个逐步过渡的过 程 。 � “Μ4 ∗ 助力两型社会建设 ” 学术研讨会 的可行性 、灵活性及其关键技术的探讨将对 ∀ # 的尽快实 现有十分重要的意义 。 本文对 ∀ # 通信技术的产生背景 、 概念 、 特点 、 网络架构 、 技术 、 发展情况等进行了讨论 。 具有高数据率 、 高频谱利用率 、 低发射功率 、 灵活业务 支撑能力的 ∀ # 系统 , 将是通往未来无线移动通信系统的 必然途径 。 ∀ ∃ ∀ # 对我国移动通信发展的影响 目前 , 世界发达国家都在积极进行 ∀ # 技术规格的 研究制定 , 以期在全球 ∀ # 规格制定中享有发言权 。 拥有 ∀ # 的各项运行标准制定权的国际电信联盟电信标准局 Μ∗Υ 一∗ , 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 在 � & 年制定出全世界统一的第四代移动 通信标准 。 我国对 ∀ # 的研究也已经正式列入 ! Ξ% 项目 , 并启动了“Σ> ∗ Υ卫卫 计划” , 旨在 � Ξ 年 & 月⎯ � & 年 &� 月 , 设立有关重大专项 , 完成通用无线环境的体制标 准研究及其系统实用化研究 , 开展较大规模的现场试验 等 。 截至目前 , 我国在 ∀ # 研究中也取得了不少成果 , 如 汉网高技术有限公司 、 华中科技大学和上海交通大学联 手攻克的全 Μ9 蜂窝移动技术 , 其被国际公认为第四代移 动通信技术的核心 。 目前我国的 % # 系统建设尚未起步 , 但 %# 牌照可能 会在近期发放 , 激起 %# 网络建设的热潮 。 对此 , 笔者认 为需要考虑以下几个方面 , 我国通信发展的实际情况是 目前仍以语音业务为主要需求 Λ % # 系统在多媒体业务上 存在一定的局限性 Λ % # 的实际作用是为 ∀ # 进行多媒体 业务的市场培育 Λ 未来 ∀ # 系统设备革命性演变可能带来 的投资冲击等 。 本文认为 %# 的主流业务仍应该以语音和 数据业务为主 , 多媒体时代仍需等待 ∀ # 系统的建设 , 因 此我国各大运营商在选择 % # 系统的建设时机及建设规 模上应谨慎抉择 。 参考文献 「3α Ω0 > 11, 8, Π ,. 5: ∋ =,+5, −, 9+535ϑϑ , , “4 0 . Χ,−< , . 6 , 2. / 4 0 ? 9, 85850 . 0 . 8+ , 叭�2 ≅ ∗Ρ Β 2− /: ∀ Φ , , Ω 2/ 50 2. / ς5 −, 3, : : =≅?9 0 :5>? , � β Μ⊥ ⊥ ⊥ < 一 & & Η2 . ∃ � β 92< ,Ν:Ο∋� ββ 一 � ! 【� & =2. 8+ 5, Κ ∃ Ω ∃ Λ =−5 Χ 2: 82 Χ 2 , χ Κ ∃ Λ = , . 8+53Κ >? 2− 2 . , # ∋ Τ > 82 −, , Α ∃ , “# 0 23: 0 1 83 > , Δ−0 2 / Δ2. / , ) Β 5− , 3, : : . , Γ 8 Β 2Χ , Ν∀ # 一=# Ο, , , χ, +5, > 32− ∗, , +. 0 30 <≅ 4 0 . 1, −,. , , , � % ∃ χ ∗ 4 � % 一Σ 233∃ � % Μ⊥ ⊥ ⊥ ) !8+ χ0 3> ? , ∀ , δ Ξ一ε Ρ , 8 ∃ � % 92< ,Ν:Ο∋� % &β 一 �% � & χ0 3∃∀ φ%α ;5−, +2. / 2苗 , χ ∋ 幻Δ −5 2 , ; ∃ Ω ∃ Λ Η2 ? 23590 > −, Α ∃ , “Α . 09, . 一:≅ :8, ? ∀# 旧% # . ,8Β 0 −Ι 2− 6 +58, ,8>− , , , , 4 0 −. − 0>. 5,28 50 . :, � ) ∃ Μ4 4 � ) ∃ � ) Μ⊥ ⊥ ⊥ Μ. 8,−. 28 50 . 23 4 0.1, −, . , , 0 . χ0 3>?, ( , δ &Ξ 一� ; 2≅ � ) 92 < ,Ν:Ο∋ &%) β Ζ&% Ξ & 从〕&∃ � φ∀ α =8,,−, ; · , “Τ ,≅0 ./ %Φ ” ;5,−0 Β 2Χ , ; 2 < 2Ψ 5. , , Μ⊥ ⊥ ⊥ χ0 3> − ., : , δΜ::> , 3, δΣ,Δ ∃ � β 92 < ,Ν:Ο∋β Ξ 一 !� 【)α 《∗ Π 一:6 Π ; Α 无线网络技术》作者 ∋ 李立华 等 编著, 出版社 ∋ 人民邮电出版社 φΞ α ΝΝ% # 无线网络和无线局域网的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与性能》作 者 ∋ Ν美Ο 莫伊 Ν4+> 233 ,4 ∋4 Ο 编著 , 出版社 ∋ 科学出 版社 【βα 《现代移动通信系统》作者 ∋ 祁玉生 , 邵世详 , 出版社 ∋ 人民邮电出版社 ) ∃ 结束语 ∀ # 目前还只是一个基本概念 , 处于实验室研究开发 阶段 。 尽管 ∀ # 技术有着比 %# 更快的通信速度 、 更宽的 网络频谱 、 更加灵活等一系列优越性 , 但要真正实现 , 现在看来还面临着许多难题 。 因此 , 现在对 ∀# 网络结构 作者简介 ∋ 杨明达 , &ε! % 年生 , 计算机科学与技术专业 , 本科 毕业 , 于 � β 年进入湖北通信服务公司 , 多次参加公司 组织论文活动 , 曾发表 《无线通信技术热点及发展趋势》 获得公司知识论坛论文 % 等奖 。 �� %