4G移動(dòng)通信文獻(xiàn)綜述

4G引言移動(dòng)通信已成為當(dāng)代通信領(lǐng)域內(nèi)的進(jìn)展?jié)摿ψ畲?、市?chǎng)前景最廣的熱點(diǎn)技術(shù)。隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的進(jìn)展，適應(yīng)移動(dòng)數(shù)據(jù)、移動(dòng)計(jì)算及移動(dòng)多媒體運(yùn)作需要的第四代移動(dòng)通信開(kāi)頭興起。盡管第三代移動(dòng)通信〔3G〕標(biāo)準(zhǔn)比現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)技術(shù)更強(qiáng)大，但也將面臨競(jìng)爭(zhēng)和標(biāo)準(zhǔn)不兼容等問(wèn)題，第四代移動(dòng)通信與第三代移動(dòng)通信相比，將在技術(shù)藍(lán)牙、播送、電視衛(wèi)星通信的無(wú)縫連接并相互兼容。移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)展歷程演進(jìn)，而且這些技術(shù)可以同時(shí)存在。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是模擬通信系統(tǒng)，主要傳輸話(huà)音信號(hào)，承受蜂窩構(gòu)造，頻帶在頻率復(fù)用有限，容量受限，不能進(jìn)展移動(dòng)通信的長(zhǎng)途溫游，只能是一種區(qū)域性的移動(dòng)通信系統(tǒng)。因此，其次代移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。技術(shù)。主要業(yè)務(wù)是語(yǔ)音，其主特性是供給數(shù)字化的話(huà)音業(yè)務(wù)及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它抑制了模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)的弱點(diǎn)，話(huà)音質(zhì)量、保密性能得到大的提高，并可進(jìn)展省內(nèi)、省際自動(dòng)漫游。典型的其次代系統(tǒng)有GSM和IS-95系統(tǒng)：GSM最初是歐洲標(biāo)準(zhǔn)，隨著GSM技術(shù)IS-95是一個(gè)美國(guó)的移動(dòng)通信網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，IS-95承受碼分多址〔CDMA〕技術(shù)、自動(dòng)功率掌握技術(shù)、軟切換技術(shù)，使得CDMAGSM1G2G破，容量也得到了很大的提高，但其主要的業(yè)務(wù)仍舊是話(huà)音，越來(lái)越不能滿(mǎn)足日常人們GSMGPRS171.2Kb/s,CDMACDMA2000-1X組業(yè)務(wù)，CDMA2000-1X153.6Kb/s。無(wú)論是GPRSCDMA2000-1X,其速率都3G第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)與從前以模擬技術(shù)為代表的第一代和目前正在使用的其次代Internet特點(diǎn)。第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)能將高速移動(dòng)接入和基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的效勞結(jié)合起來(lái)，提高之間業(yè)務(wù)的無(wú)縫連接。滿(mǎn)足多媒體業(yè)務(wù)的要求，從而為用戶(hù)供給更經(jīng)濟(jì)、內(nèi)容更豐富的在上述通信技術(shù)進(jìn)展的根底之上，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)最終將邁向4G4G(Broadband)接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對(duì)稱(chēng)超過(guò)2Mb/s150Mb/s自由地從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)漫游到另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。其廣帶無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)B-ISDNATM(IBCN)，他還能供給信息之外的定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程掌握等綜合功能。其主要技術(shù)要求是：UMTS，上網(wǎng)速率從2Mb/s100Mb/s。以移動(dòng)數(shù)據(jù)為主面對(duì)Internet移動(dòng)業(yè)務(wù)為主設(shè)計(jì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)觀念。穿戴無(wú)線(xiàn)電，可下載無(wú)線(xiàn)電等技術(shù)。放射功率比現(xiàn)有移動(dòng)通信系統(tǒng)降低10～100現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)。4G通信速度更快4G通信的最初目的就是提高蜂窩和其他移動(dòng)裝置無(wú)線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)Internet4G式移動(dòng)通信系統(tǒng)傳輸速率也只有系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率可到達(dá)2Mbps；專(zhuān)家則預(yù)估，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)可以到達(dá)10Mbps20Mbp100Mbps2009年最手機(jī)的傳輸速度的1萬(wàn)倍左右。網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬3G大幅度的改造和爭(zhēng)論，以便使4G3G4G100MHzW-CDMA3G20倍。通信更加敏捷料的傳輸只是4G4G4G4G更可以雙向下載傳遞資料、圖畫(huà)、影像，固然更可以和從未謀面的生疏人網(wǎng)上聯(lián)線(xiàn)對(duì)打玩耍。或許有被網(wǎng)上定位系統(tǒng)永久鎖定無(wú)處遁形的苦惱，但是與它據(jù)此供給的地圖帶來(lái)的便利和安全相比，這簡(jiǎn)直可以無(wú)視不計(jì)。智能性能更高4G4G競(jìng)賽之類(lèi)的各種現(xiàn)場(chǎng)直播。兼容性能更平滑4G通信。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，將來(lái)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游，接口開(kāi)放，能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，終端多樣化以及能從其次代平穩(wěn)過(guò)渡等特點(diǎn)。供給各種增值效勞4G3G技術(shù)則以正交多任務(wù)分頻技術(shù)(OFDM)域環(huán)路(WLL)(DAB)3GOFDMCDMAOFDMOFDMCDMA實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量通信4G浩大的用戶(hù)數(shù)、改善現(xiàn)有通信品質(zhì)不良，以及到達(dá)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆ｎl率使用效率更高是說(shuō)第四代主要是運(yùn)用路由技術(shù)(Routing)為主的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。由于利用了幾項(xiàng)不同的技情的時(shí)候速度相當(dāng)快。爭(zhēng)論人員說(shuō)，下載速率有可能到達(dá)5Mbps10Mbps。通信費(fèi)用更加廉價(jià)由于4G3G升級(jí)到4G通信，而且4G通信引入了很多尖端的通信技術(shù)，這些技術(shù)保證了4G通信能供給快速得多；同時(shí)在建設(shè)4G3G爭(zhēng)論人員宣稱(chēng)，4G3G4GOFDM(正交頻分復(fù)用)。(ICI)。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道上的可以看成OFDM據(jù)傳輸?shù)囊环N潛在的解決方案，因此被公認(rèn)為4G智能天線(xiàn)(SA)與多入多出天線(xiàn)(MIMO)技術(shù)。內(nèi)想要的信號(hào)，這種技術(shù)既能改善信號(hào)質(zhì)量又能增加傳輸容量。其根本原理是在無(wú)線(xiàn)多輸出(M1MO)資源重復(fù)利用，使頻譜利用率和鏈路牢靠性極大的提高。軟件無(wú)線(xiàn)電?！睸oftwareDefinedRadio,SDR〕,是承受數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),在可議局部全部由軟件編程來(lái)完成。其核心是在盡可能靠近天線(xiàn)的地方使用寬帶的“數(shù)字/模擬”轉(zhuǎn)換器，盡早地完成信號(hào)的數(shù)字化,從而使得無(wú)線(xiàn)電臺(tái)的功能盡可能地用軟件來(lái)定義和實(shí)現(xiàn)。軟件無(wú)線(xiàn)電是一種基于數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片以軟件為核心的嶄的無(wú)線(xiàn)通信體系構(gòu)造。IP的核心網(wǎng)4GIP的網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫IP業(yè)務(wù)，能同已有的PSTNIP后，所承受的無(wú)線(xiàn)接入方式和協(xié)議與核心網(wǎng)絡(luò)(CN)協(xié)議、鏈路層是分別獨(dú)立的。IP與多種無(wú)線(xiàn)接入?yún)f(xié)議相兼容，因此在設(shè)計(jì)核4G通IPv6技術(shù)，IPv6具有很多的優(yōu)點(diǎn)，水平的效勞質(zhì)量；更具有移動(dòng)性。4G標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一通信廠(chǎng)商將會(huì)對(duì)此始終在爭(zhēng)論不休。技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)4G大約還需要5年左右的時(shí)間這項(xiàng)技術(shù)才能公布。據(jù)爭(zhēng)論這項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)人員而言，要實(shí)現(xiàn)4G障礙物等易受影響地區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度等問(wèn)題。日本DoCoMo公司將對(duì)不同編碼技術(shù)和傳輸技術(shù)進(jìn)展測(cè)試。另外在移交方面存在的技術(shù)問(wèn)題，使手機(jī)四代無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單，這一問(wèn)題顯得格外突出。不過(guò)，行業(yè)專(zhuān)家們表示，他們信任這一問(wèn)題可以得到解決，但需要肯定的時(shí)間。容量受到限制4G理論上說(shuō)其所謂的每秒100MB10KB1萬(wàn)度就越慢。據(jù)有關(guān)行家分析，4G4G機(jī)就要大打折扣。市場(chǎng)難以消化10年以后，第三代移動(dòng)通信的多媒體效勞將進(jìn)入第三個(gè)進(jìn)展階段，此時(shí)掩蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)根本建成，全球25%以上人口使用第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，第三4G系統(tǒng)或終端的短缺而導(dǎo)致延遲的話(huà)，那么號(hào)稱(chēng)5G4G4G設(shè)施難以更4G4G3G持4G4G4G4G4G全面進(jìn)入商用之日算起的二三年后，消費(fèi)者才有望用上性能穩(wěn)定的4G其他相關(guān)困難4G4G通信目前還只處于爭(zhēng)論和開(kāi)發(fā)階另外費(fèi)率和計(jì)費(fèi)方式對(duì)于4GWAP以承受，因此必需及早慎重爭(zhēng)論基于4G4G4G一點(diǎn)，也需要花費(fèi)好幾年的時(shí)間。況且到了4G4G4G此到時(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)4G4G投資時(shí)間還將持續(xù)3年左右。近期，“谷歌光纖概念“開(kāi)頭在全球發(fā)酵，在美國(guó)國(guó)內(nèi)成功4G再次添柴加火。截至2012年三季度，全球4G用戶(hù)數(shù)已由2010年的380萬(wàn)進(jìn)展至4370萬(wàn)，有機(jī)構(gòu)估量至2016年全球4G用戶(hù)可能超過(guò)10億。目前，美日韓在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上已先行一步，歐洲及進(jìn)展中國(guó)家也在樂(lè)觀部署，海外4G建網(wǎng)高潮已經(jīng)拉開(kāi)帷幕。隨著全球4G網(wǎng)絡(luò)部署推動(dòng)，運(yùn)營(yíng)商的資本支出規(guī)模正在高速增長(zhǎng)。依據(jù)iSuppli2013年全球4G技術(shù)的資本支出將到達(dá)243億美元，相比2012年87億美元增長(zhǎng)率將到達(dá)驚179%。JuniperResearch4GLTE2017年將突破3400億美元2013年估量只有750億美元，約占當(dāng)年全從目前的進(jìn)展?fàn)顩r來(lái)看，大局部4GLTE〔近70%〕將來(lái)自北美、遠(yuǎn)東和中國(guó)市場(chǎng)。不過(guò)，目前LTELTE了20MbpsLTE75Mbps。4G3TD-LTE向有意向建設(shè)FDD-LTEFDD-LTE3G急于推動(dòng)4G4G13個(gè)主要城市開(kāi)放擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)。中國(guó)移動(dòng)全面啟動(dòng)4G：2013年開(kāi)頭在國(guó)內(nèi)100個(gè)城市進(jìn)展TD-LTE(我國(guó)4G2013TD-LTE20萬(wàn)個(gè)，即2013年建基站18萬(wàn)個(gè)，據(jù)介紹，這一投資總額將到達(dá)約1800億元。國(guó)內(nèi)中國(guó)移動(dòng)承受TD-LTE4G牙巴塞羅那召開(kāi)的世界通信展(2013MWC)會(huì)議之后宣布，廣州已建成3700TD-LTE站，深圳已建成3100個(gè)TD-LTE基站，目前TD-LTE網(wǎng)絡(luò)已掩蓋100個(gè)城市，并在廣州、深圳兩地宣布同步啟動(dòng)最大規(guī)模4G展望5G相比之前的通信技術(shù)，5G增加了一些的概念和課題，如多設(shè)備智能互聯(lián)〔Device-to-DeviceCommunication、超密度網(wǎng)絡(luò)〔Ultra-DenseNetwork、超牢靠性增長(zhǎng)，將來(lái)十年內(nèi)，移動(dòng)數(shù)據(jù)量將增長(zhǎng)1000倍、用戶(hù)數(shù)據(jù)速率將增快100倍、同一時(shí)刻設(shè)備互聯(lián)數(shù)量將增加100倍，因此，需極大提高將來(lái)的網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)處理力量，且需以低本錢(qián)和可持續(xù)進(jìn)展的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)全部這些目標(biāo)。28GHz1Gbps，而當(dāng)前4GLTE75Mbps。三星稱(chēng)，其5G10Gbps；在這樣的速率下，用戶(hù)只需1秒鐘即可下載1部完整的電影。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這是5G用還需很長(zhǎng)時(shí)間。三星稱(chēng)，該技術(shù)有望在2020年開(kāi)頭部署。歐盟日前正式啟動(dòng)METIS〔MobileandWirelessCommunicationsEnablersfortheTwenty-Twenty(2020)InformationSociety〕工程，著手5G研發(fā)，并稱(chēng)，2020年開(kāi)頭，通信技術(shù)將進(jìn)入5G時(shí)代。METIS工程投資總計(jì)達(dá)2700萬(wàn)歐元，第一階段打算運(yùn)行30個(gè)月。工程爭(zhēng)論組由愛(ài)29個(gè)成員組5G在需求、特性和指標(biāo)上達(dá)成共識(shí)，在概念、雛形、關(guān)鍵技術(shù)組成上統(tǒng)一意見(jiàn)。作為主要2013年2月，在西班牙巴塞羅那進(jìn)展的世界移動(dòng)通信大會(huì)上，愛(ài)立信公司展現(xiàn)了互聯(lián)超級(jí)城2.0等5G總結(jié)本文從移動(dòng)通信進(jìn)展的幾個(gè)歷史性階段引入了第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，并從根本概多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)以及順當(dāng)實(shí)施4G4G有理由信任，第四代無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會(huì)給我們將來(lái)的生活帶來(lái)無(wú)限