第四代移動通信系統(tǒng)(4G).ppt

第7章 第四代移動通信系統(tǒng)(4g),7.1 第四代移動通信系統(tǒng)概述 7.2 4g的網(wǎng)絡結構 7.3 4g的關鍵技術 7.4 第四代移動通信系統(tǒng)發(fā)展面臨的問題 本章小結 習題與思考題,前3代移動通信技術的回顧,第1代通信技術 第2代通信技術 第3代通信技術,第1代通信技術,主要采用的是模擬技術和頻分多址技術。由于受到傳輸帶寬的限制，不能進行移動通信的長途漫游游，只能是一種區(qū)域性的移動通信系統(tǒng)。第一代移動通信有多種制式，我國主要采用的是tacs。第一代移動通信有很多不足之處，比如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通話質量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務、不能提供自動漫游等。,第2代通信技術,主要采用的是數(shù)字的時分多址（tdma）技術和碼分多址（cdma）技術。主要業(yè)務是語音。它克服了模擬移動通信系統(tǒng)的弱點，話音質量、保密性能得到大的提高，并可進行省內、省際自動漫游。第二代移動通信替代第一代移動通信系統(tǒng)完成模擬技術向數(shù)字技術的轉變，但由于第二代采用不同的制式，移動通信標準不統(tǒng)一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內進行漫游，因而無法進行全球漫游，由于第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)帶寬有限，限制了數(shù)據(jù)業(yè)務的應用，也無法實現(xiàn)高速率的業(yè)務如移動的多媒體業(yè)務。,第3代通信技術,第三代移動通信網(wǎng)絡能將高速移動接入和基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務結合起來，提高無線頻率利用效率。提供包括衛(wèi)星在內的全球覆蓋并實現(xiàn)有線和無線以及不同無線網(wǎng)絡之間業(yè)務的無縫連接。滿足多媒體業(yè)務的要求，從而為用戶提供更經(jīng)濟、內容更豐富的無線通信服務。,第4代通信技術,第四代移動通信標準應該比第三代標準具有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡中提供無線服務，可以在任何地方寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信），能夠提供信息通信之外的定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。同時，第四代移動通信系統(tǒng)還應該是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入ip系統(tǒng)。,7.1.1 4g的產(chǎn)生背景 盡管目前3g的各種標準和規(guī)范已達成協(xié)議，并已開始商用，但3g技術仍存在一些不足。3g的局限性主要體現(xiàn)如下： (1) 3g仍缺乏全球統(tǒng)一標準； (2) 3g所運用的語音交換架構仍承襲了2g的電路交換，而不是完全ip形式； (3) 由于采用cdma技術，因此3g難以達到很高的通信速率，無法滿足用戶對高速多媒體業(yè)務的需求；,(4) 由于3g空中接口標準對核心網(wǎng)有所限制，因此3g難以提供具有多種qos及性能的各種速率的業(yè)務； (5) 由于3g采用不同頻段的不同業(yè)務環(huán)境，因此需要移動終端配置有相應不同的軟、硬件模塊，而3g移動終端目前尚不能夠實現(xiàn)多業(yè)務環(huán)境的不同配置，也就無法實現(xiàn)不同頻段的不同業(yè)務環(huán)境間的無縫漫游。 所有這些局限性推動了人們對下一代通信系統(tǒng)4g的研究和期待。,7.1.2 4g的概念 第四代移動通信可稱為寬帶接入和分布式的網(wǎng)絡,它具有非對稱的超過2 mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡。第四代移動通信系統(tǒng)超越標準可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)(包括衛(wèi)星通信和平流層通信)，能夠提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統(tǒng)是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入ip系統(tǒng)。,7.1.3 4g的特點 4g主要具有以下特點： (1) 高速率，高容量。對于大范圍高速移動用戶(250 km/h)，數(shù)據(jù)速率為2 mb/s；對于中速移動用戶(60 km/h)，數(shù)據(jù)速率為20 mb/s；對于低速移動用戶(室內或步行者)，數(shù)據(jù)速率為100 mb/s。4g系統(tǒng)容量至少應是3g系統(tǒng)容量的10倍以上。 (2) 網(wǎng)絡頻帶更寬。每個4g信道將占有100 mhz頻譜，相當于wcdma 3g網(wǎng)絡的20倍。 (3) 兼容性更加平滑。4g應該接口開放，能夠跟多種網(wǎng)絡互連，并且具備很強的對2g、3g手機的兼容性，以完成對多種用戶的融合；在不同系統(tǒng)間進行無縫切換，傳送高速多媒體業(yè)務數(shù)據(jù)。,(4) 靈活性更強。4g擬采用智能技術，可自適應地進行資源分配。采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環(huán)境進行信號的正常收/發(fā)。 (5) 具有用戶共存性。能根據(jù)網(wǎng)絡的狀況和信道條件進行自適應處理，使低、高速用戶和各種用戶設備能夠并存與互通，從而滿足多類型用戶的需求。 運營商或用戶花費更低的費用就可隨時隨地地接入各種業(yè)務。,7.3 4g的網(wǎng)絡結構 雖然4g系統(tǒng)尚處于研究的起步階段，其網(wǎng)絡結構也還沒有成型，但是對于這方面的研究已有很多，網(wǎng)絡的融合趨勢是顯而易見的?；诰W(wǎng)絡融合的4g網(wǎng)絡架構如圖7-1所示。 從圖7-1中可以看出，基于人們目前對4g寬帶接入和分布網(wǎng)絡的普遍理解，未來的4g網(wǎng)絡將是一種全ipv6的網(wǎng)絡結構(包括各種接入網(wǎng)和核心網(wǎng))，4g系統(tǒng)將是一個集成廣播電視網(wǎng)絡、無線蜂窩網(wǎng)絡、衛(wèi)星網(wǎng)絡、無線局域網(wǎng)、藍牙等系統(tǒng)和固定的有線網(wǎng)絡為一體的結構，各種類型的接入網(wǎng)通過媒體接入系統(tǒng)都能夠無縫地接入基于ip的核心網(wǎng)，形成一個公共的、靈活的、可擴展的平臺。,圖7-1 4g網(wǎng)絡架構,網(wǎng)絡結構,3g采用的主要是蜂窩組網(wǎng)，4g將突破這個概念，發(fā)展以數(shù)字廣帶(broad band)為基礎的網(wǎng)絡，成為一個集無線lan和基站寬帶網(wǎng)絡的混合網(wǎng)絡，這種基于ip技術的網(wǎng)絡架構使得在3g,4g,w-lan,固定網(wǎng)之間的漫游得以實現(xiàn)。,交換方式,3g保留了2g所使用的電路交換，采用的是電路交換和分組交換并存的方式，而4g將完全采用基于ip的分組交換，使網(wǎng)絡能根據(jù)用戶需要分配帶寬。,7.4 4g的關鍵技術 7.4.1 ofdm技術 1. ofdm的基本原理 ofdm(正交頻分復用)是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術，其基本原理是：將高速數(shù)據(jù)信號通過串/并變換，分配到傳輸速率相對較低的若干個子信道中進行傳輸。在頻域內將信道劃分成若干個互相正交的子信道，每個子信道均擁有自己的載波，分別對其進行調制，信號通過各個子信道獨立地進行傳輸。如果各個子信道的帶寬被劃分得足夠窄，每個子信道的頻率特性就可近似地看做是平坦的，即每個子信道都可看做無符號間干擾的理想信道。這樣在接收端不需要使用復雜的信道均衡技術即可對接收信號可靠地進行解調。,2. ofdm系統(tǒng)結構 ofdm系統(tǒng)的典型框圖如圖7-2所示。圖中，上半部分對應于發(fā)射機鏈路，下半部分對應于接收機鏈路。發(fā)送端將被傳輸?shù)臄?shù)字數(shù)據(jù)轉換成子載波幅度和相位的映射，并進行idft(反離散傅立葉變換)將數(shù)據(jù)的頻域表達式變到時域上。圖中的ifft(反快速傅立葉變換)與idft的作用相同，只是有更高的計算效率，所以適用于所有的系統(tǒng)。接收端進行與發(fā)送端相反的操作，將rf信號與本振信號進行混頻處理，并用fft變換分解為時域信號，子載波的幅度和相位被采集出來并轉換回數(shù)字信號。,圖7-2 ofdm收/發(fā)機框圖,3. ofdm系統(tǒng)的優(yōu)勢 (1) 高速率的數(shù)據(jù)流通過串/并變換使得每個子載波的數(shù)據(jù)符號持續(xù)長度相對增加，這有效地減少了無線信道的時間彌散所帶來的符號間干擾，從而減少了接收機內均衡的復雜度。有時甚至不采用均衡器，而僅僅通過插入循環(huán)前綴的方法即可消除符號間干擾的不利影響。 (2) 傳統(tǒng)的頻分多路傳輸方法是將頻帶分為若干個不相交的子頻帶來傳輸并行數(shù)據(jù)流，子信道之間要保留足夠的保護頻帶。而ofdm系統(tǒng)由于各個子載波之間存在正交性，允許子信道的頻譜相互重疊，因此與常規(guī)的頻分復用系統(tǒng)相比，ofdm系統(tǒng)可以最大限度地利用頻譜資源。當子載波個數(shù)很多時，系統(tǒng)的頻譜利用率趨于2 baud/hz。,(3) 各個子信道中的正交調制和解調可以通過反離散傅立葉變換(idft)和離散傅立葉變換(dft)的方法來實現(xiàn)。對于子載波數(shù)目較大的系統(tǒng)，可以通過快速傅立葉變換(fft)來實現(xiàn)。而隨著大規(guī)模集成電路技術與dsp技術的發(fā)展，ifft與fft都是容易實現(xiàn)的。 (4) 無線業(yè)務一般存在非對稱性，即下行鏈路中的數(shù)據(jù)傳輸量大于上行鏈路中的數(shù)據(jù)傳輸量，這就要求物理層支持非對稱高速率數(shù)據(jù)傳輸。ofdm系統(tǒng)可以通過使用不同數(shù)量的子載波來實現(xiàn)上行和下行鏈路中不同的傳輸速率。,(5) ofdm可以容易地與其他多種接入方式結合使用，構成各種系統(tǒng)，其中包括多載波碼分多址mc-cdma、跳頻ofdm以及ofdm-tdma等，從而使得多個用戶可以同時利用ofdm技術進行信息傳輸。,4. ofdm系統(tǒng)的缺點 ofdm系統(tǒng)內存在有多個正交的子載波，而且其輸出信號是多個子信道的疊加，因此與單載波系統(tǒng)相比存在如下缺點： (1) 易受頻率偏差的影響。子信道的頻譜相互覆蓋，這對其正交性提出了嚴格的要求。由于無線信道的時變性，在傳輸過程中出現(xiàn)無線信號的頻譜偏移，或發(fā)射機與接收機本地振蕩器之間存在的頻率偏差，都會使ofdm系統(tǒng)子載波的正交性遭到破壞，導致子信道的信號相互干擾。這種對頻率偏差的敏感是ofdm系統(tǒng)的主要缺點。,(2) 存在較高的峰值平均功率比。多載波系統(tǒng)的輸出是多個子信道信號的疊加，如果多個信號的相位一致，所得到的疊加信號的瞬時功率就會遠遠高于信號的平均功率，這樣會出現(xiàn)較大峰值平均比，可能帶來信號畸變，使信號的頻譜發(fā)生變化，從而導致各個子信道之間的正交性遭到破壞，產(chǎn)生干擾，使系統(tǒng)的性能惡化，這就對發(fā)射機內功率放大器提出了很高的要求。,5. ofdm系統(tǒng)的主要技術 1) 時域和頻域同步 ofdm系統(tǒng)對定時和頻率偏移敏感，特別是實際應用中可能與fdma、tdma和cdma等多址方式結合使用時，時域和頻域同步顯得尤為重要。與其他數(shù)字通信系統(tǒng)一樣，同步分為捕獲和跟蹤兩個階段。在下行鏈路中，基站向各個移動終端廣播式發(fā)送同步信息，所以，下行鏈路同步相對簡單，較易實現(xiàn)。在上行鏈路中來自不同移動終端的信號必須同步到達基站，才能保證載波間的正交性。基站根據(jù)各移動終端發(fā)來的子載波攜帶信息進行時域和頻域同步信息的提取，再由基站發(fā)回移動終端，以便讓移動終端進行同步。具體實現(xiàn)時，同步可以分別在時域或頻域進行，也可以時頻域同步同時進行。,2) 信道估計 在ofdm系統(tǒng)中，信道估計器的設計主要有兩個問題：一是導頻信息的選擇，由于無線信道常常是衰落信道，需要不斷對信道進行跟蹤，因此導頻信息也必須不斷地傳送；二是既有較低的復雜度又有良好的導頻跟蹤能力的信道估計器的設計。在實際設計中，導頻信息的選擇和最佳估計器的設計通常又是相互關聯(lián)的，因為估計器的性能與導頻信息的傳輸方式有關。,3) 信道編碼與交織 為了提高數(shù)字通信系統(tǒng)性能，信道編碼和交織是通常采用的方法。對于衰落信道中的隨機錯誤，可以采用信道編碼；對于衰落信道中的突發(fā)錯誤，可以采用交織。實際應用中通常同時采用信道編碼和交織，進一步改善整個系統(tǒng)的性能。在ofdm系統(tǒng)中，如果信道頻域特性比較平緩，均衡是無法再利用信道的分集特性來改善系統(tǒng)性能的，因為ofdm系統(tǒng)本身具有利用信道分集特性的能力，一般的信道特性信息已經(jīng)被ofdm這種調制方式本身所利用了。但是ofdm系統(tǒng)的結構卻為在子載波間進行編碼提供了機會，形成ofdm編碼方式。,4) 降低峰均功率比(papr) 由于ofdm信號時域上表現(xiàn)為n個正交子載波信號的疊加，當這n個信號恰好均以峰值相加時，ofdm信號也將產(chǎn)生最大峰值，該峰值是平均功率的n倍。盡管峰值功率出現(xiàn)的概率較低，但為了不失真地傳輸這些高峰均功率比的ofdm信號，發(fā)送端對高功率放大器的線性度要求很高，且發(fā)送效率極低，接收端對前置放大器以及a/d變換器的線性度要求也很高。因此，高的papr使得ofdm系統(tǒng)的性能大大下降，甚至直接影響實際應用。為了解決這一問題，人們提出了基于信號畸變技術、信號擾碼技術和基于信號空間擴展等降低ofdm系統(tǒng)papr的方法。,7.4.2 多輸入多輸出(mimo)系統(tǒng)技術 多用戶檢測(mud)技術能夠有效地消除碼間干擾，提高系統(tǒng)性能。多用戶檢測的基本思想是把同時占用某個信道的所有用戶或某些用戶的信號都當做有用信號，而不是作為干擾信號處理，利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測單個用戶的信號，即綜合利用各種信息及信號處理手段，對接收信號進行處理，從而達到對多用戶信號的最佳聯(lián)合檢測。多用戶檢測是4g系統(tǒng)中抗干擾的關鍵技術，能進一步提高系統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)性能。隨著不同算法和處理技術的應用與結合，多用戶檢測獲得了更高的效率、更好的誤碼率性能和更少的條件限制。,在基站端放置多個天線，在移動臺也放置多個天線，基站和移動臺之間可形成mimo通信鏈路。mimo技術在不需要占用額外的無線電頻率的條件下，利用多徑來提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量，并同時增加覆蓋范圍和可靠性。它解決了當今任何無線電技術都面臨的兩個最困難的問題，即速度與覆蓋范圍。它的信道容量隨著天線數(shù)量的增大而線性增大。也就是說，可以利用mimo信道成倍地提高無線信道容量，在不增加帶寬和天線發(fā)送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍地提高。 mimo技術可以分為兩類：一類是成倍提高系統(tǒng)容量的空間復用技術，其代表是分層空時編碼方案；另一類是旨在提高鏈路增益的空時分集技術，其代表是空時格型編碼和空時塊型編碼。,1. 空間復用技術 空間復用技術的典型代表是分層空時編碼技術(blast)。blast對每個信號采用不同的發(fā)送天線，在接收端也用多個天線以及獨特的信號處理技術，把這些互相干擾的信號分離出來。這樣在給定的信道頻段上的容量將隨通信數(shù)量的增加而成比例地增加。 空時編碼方案有三種，它們是水平編碼、垂直編碼和對角線編碼，下面分別介紹。假設發(fā)射天線數(shù)為m，接收天線數(shù)為n。,1) 水平編碼 水平編碼方案如圖7-3所示。 在水平編碼方案中，輸入信號的比特流首先經(jīng)過串/并變換分成m路平行的信號流。每一信號流都經(jīng)過獨立的信道編碼、交織和調制，最后從各自的天線上發(fā)射出去。因為每個符號都經(jīng)過一個天線發(fā)射出去，再被n個天線接收，所以水平編碼方案最多可以獲得n階分集。 水平編碼的接收機算法比較簡單。,圖7-3 水平編碼方案,2) 垂直編碼 垂直編碼方案如圖7-4所示。 在垂直編碼方案中，輸入的數(shù)據(jù)流先經(jīng)過信道編碼、交織和調制，然后經(jīng)串/并變換分解為m個數(shù)據(jù)流，再經(jīng)各自的天線發(fā)射出去。由于每個信息比特擴展到了多個天線上，因此這一編碼方案可以獲得大于n的分集階。但接收機端需要對各個子流進行聯(lián)合譯碼，從而導致接收機復雜度會比較高。,圖7-4 垂直編碼方案,3) 對角線編碼 對角線編碼方案如圖7-5所示。 在對角線編碼方案中，數(shù)據(jù)流先經(jīng)過水平編碼，然后再經(jīng)過對角線編碼，這樣可以保證串/并變換后每個流上的碼字都經(jīng)過m個天線被發(fā)射出去。這一方案是最優(yōu)的空間復用編碼方案，可以獲得最多mn階分集。但同樣地，在接收端需要聯(lián)合譯碼，接收機的復雜度也最高。,圖7-5 對角線編碼方案,2. 空間分集技術 空間分集也稱天線分集，是指在接收端或者發(fā)送端使用多個天線接收或發(fā)送相同信號。使用空間分集時，接收天線元之間的間隔需要大于相干距離。 空間分集技術可以分為接收分集和發(fā)送分集，如圖7-6和圖7-7所示。 發(fā)送分集可以將分集的負擔從手機終端轉移到基站。采用發(fā)送分集的主要問題是發(fā)送端不知道衰落信道的信道狀態(tài)信息，因此必須利用信道編碼以保證各信道的良好性能，這就是空時編碼?？諘r碼是信道編碼設計與發(fā)送分集的結合?？諘r碼在將一個數(shù)據(jù)流在多個天線上同時發(fā)射時，建立了空間分離信號(空域)與時間分離信號(時域)之間的關系。,圖7-6 接收分集示意圖,圖7-7 發(fā)送分集示意圖,基于發(fā)送分集的空時碼可以分為空時格碼和空時塊碼?？諘r格碼是在空時延時碼的基礎上發(fā)展起來的，有較好的性能，它使用維特比譯碼方法，其譯碼復雜度與傳輸速率呈指數(shù)關系，實現(xiàn)難度較大?？諘r塊碼是利用正交設計理論的空時編碼技術，其譯碼復雜度很低，還可以得到最大的發(fā)射分集增益。經(jīng)過空時編碼的信號通過多路相關性較小的無線信道到達接收端，接收端通常需要知道各無線信道的參數(shù)，即信道估計，可以使用基于導頻訓練序列進行信道估計，也可以盲估計。,7.4.3 智能天線技術 智能天線(sa)技術具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調節(jié)等智能功能，它被認為是未來移動通信的關鍵技術。智能天線使用數(shù)字信號處理技術，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號的到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號的到達方向，以達到充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號之目的。 智能天線可以提高信噪比，提升系統(tǒng)通信質量，緩解無線通信日益發(fā)展與頻譜資源不足的矛盾，降低系統(tǒng)整體造價，因而勢必會成為4g系統(tǒng)的關鍵技術之一。智能天線的核心是智能算法，算法能夠決定電路實現(xiàn)的復雜程度和瞬時響應速率，因而需要選擇較好的算法實現(xiàn)波束的智能控制。,7.4.4 軟件無線電技術 軟件無線電(sdr)技術是將標準化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過一個通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現(xiàn)各種類型無線電通信系統(tǒng)的一種具有開放式結構的新技術。軟件無線電的核心思想是：在盡可能靠近天線的地方使用寬帶a/d和d/a變換器，并盡可能多地使用軟件來定義無線功能，各種功能和信號處理都盡可能用軟件實現(xiàn)。其軟件系統(tǒng)包括各類無線信令規(guī)則與處理軟件、信號流變換軟件、信源編碼軟件、信道糾錯編碼軟件和調制解調算法軟件等。軟件無線電技術有助于不同標準和系統(tǒng)的融合。軟件無線電在4g中的可能應用為：采用軟件無線電實現(xiàn)的基站可同時為多個網(wǎng)絡服務；當終端移動時，可重新配置，如當移動終端移動到一個采用不同標準的移動系統(tǒng)中時，終端可按照該系統(tǒng)的標準重新進行自動配置，從而獲得系統(tǒng)提供的各種服務。,7.4.5 ipv6技術 4g通信系統(tǒng)選擇了采用ip的全分組方式傳送數(shù)據(jù)流，因此ipv6技術是下一代網(wǎng)絡的核心協(xié)議。選擇ip主要基于以下幾點考慮： (1) 巨大的地址空間。ipv6地址為128位，代替了ipv4的32位，地址空間大于3.41038。如果整個地球表面（包括陸地和水面）都覆蓋著計算機，那么ipv6允許每平方米擁有71023個ip地址?？梢姡琲pv6地址空間是巨大的。在一段可預見的時期內，它能夠為所有可以想象出的網(wǎng)絡設備提供一個全球唯一的地址。,(2) 自動控制。ipv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)或有狀態(tài)兩種地址自動配置方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機制獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它使用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預的情況下，獲得一個全球唯一的路由地址。對于有狀態(tài)地址配置機制，如dhcp(動態(tài)主機配置協(xié)議)，需要一個額外的服務器，因此也需要很多額外的操作和維護。,(3) 服務質量(qos)。它包含幾個方面的內容。從協(xié)議的角度看，ipv6與目前的ipv4提供相同的qos，但是ipv6的優(yōu)點體現(xiàn)在能夠提供不同的服務。這一優(yōu)點來自于ipv6報頭中新增加的字段“流標志”。對服務質量作了定義，有了這個20位長的字段， ipv6報文可以標記數(shù)據(jù)所屬的流類型，以便路由器或交換機進行相應的處理。盡管對這個流標志的準確定位還沒有制定出有關標準，但將來它可用于基于服務級別的新計費系統(tǒng)。,(4) 移動性。ipv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設備有一個固定的家區(qū)地址，這個地址與設備當前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關。當設備在家區(qū)以外的地方使用時，通過一個轉交地址來提供移動節(jié)點當前的位置信息。移動設備每次改變位置，都要將其轉交地址告訴給它的家區(qū)地址和它所對應的通信節(jié)點。在家區(qū)以外的地方，移動設備傳送數(shù)據(jù)包時，通常在ipv6報頭中將轉交地址作為源地址。,7.5 第四代移動通信系統(tǒng)發(fā)展面臨的問題 4g系統(tǒng)投入實際應用將遇到技術和市場兩方面的挑戰(zhàn)。 從技術角度來分析，4g要實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、高機動性和無縫隙漫游，就必須對現(xiàn)有的移動通信基礎設施進行更新改造。首先，需要解決無線系統(tǒng)中的移動性管理、資源管理和核心網(wǎng)的移動ip技術等問題，還有4g的標準問題。其次，要開發(fā)新的頻譜資源，提高頻譜利用率并選擇合適的傳輸技術。例如，利用rake接收、跳頻以及turbo碼等技術來增強系統(tǒng)的性能，提高信噪比；提高檢測可用的資源能以及信號質量，動態(tài)分配頻率資源和信號發(fā)射功率，增加移動通信系統(tǒng)容量，降低信號發(fā)射功率；提高通信的覆蓋范圍，并支持多媒體通信、無線接入寬帶固定網(wǎng)以及在不同系統(tǒng)之間的漫游等。此外，4g移動通信的數(shù)據(jù)傳輸將比3g高一個數(shù)量級，這也會引起一系列技術上的難題。,從市場角度分析，有專家預測：到2010年后，2g的多媒體服務將進入第三個發(fā)展階段，此時覆蓋全球的3g網(wǎng)絡已經(jīng)基本成形，全球至少有25%以上的人使