
第四代移动通信.doc
6页第 四 代 通 讯 技 术 学院:电子信息工程学院 专业:电子信息科学与技术 班级:130408 学号:130408110 姓名:齐明博 第四代移动通信(4G) 移动通信已成为当代通信领域内的发展潜力最大、市场前景最广的热点技术目前全球已具有相当规模的移动通信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支,每个分支都在抢占市场 全球无线技术各自为营,各厂商都在不断推出新技术,以快速抢占行业标准的主导地位。
尽管第三代移动通信(3G)标准比现有无线技术更强大,但也将面积竞争和标准不兼容等问题人们起先呼吁移动通信标准的统一,以期通过第四代移动通信标准的制定来解决兼容问题国际电信联盟(ITU)目前已经起先探讨制订第四代移动通信标准,并已达成共识:把移动通信系统同其他系统(例如无限局域网,W-LAN,等)结合起来,产生4G技术,2010年之前使数据传输数率达到100Mbps,以供应更有效的多种业务目前相互兼容移动通信技术的第四代移动通信标准(4G)正在业界萌动第四代移动通信与第三代移动通信相比,将在技术和应用上有质的飞跃4G将适合全部的移动通信用户,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连接并相互兼容 .1 移动通信发展历程 1.1 第一代移动通信技术(1G) 主要采纳的是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温游,只能是一种区域性的移动通信系统第一代移动通信有多种制式,我国主要采纳的是TACS第一代移动通信有许多不足之处,比如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能供应数据业务、不能供应自动温游等。
1.2 其次代移动通信技术(2G) 主要采纳的是数字的时分多址(TDMA)技术和码分多址(CDMA)技术主要业务是语音,其主特性是供应数字化的话音业务及低速数据业务它克服了模拟移动通信系统的弱点,话音质量、保密性能得到大的提高,并可进行省内、省际自动漫游其次代移动通信替代第一代移动通信系统完成模拟技术向数字技术的转变,但由于其次代采纳不同的制式,移动通信标准不统一,用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游,因而无法进行全球漫游,由于其次代数字移动通信系统带宽有限,限制了数据业务的应用,也无法实现高速率的业务如移动的多媒体业务 1.3 第三代移动通信技术(3G) 与从前以模拟技术为代表的第一代和目前正在运用的其次代移动通信技术相比,3G将有更宽的带宽,其传输速度最低为384K,最高为2M,带宽可达5MHz以上不仅能传输话音,还能传输数据,从而供应快捷、便利的无线应用,如无线接入Internet能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务是第三代移动通信的另个主要特点第三代移动通信网络能将高速移动接入和基于互联网协议的服务结合起来,提高无线频率利用效率供应包括卫星在内的全球覆盖并实现有线和无线以及不同无线网络之间业务的无缝连接。
满意多媒体业务的要求,从而为用户供应更经济、内容更丰富的无线通信服务但第三代移动通信仍是基于地面、标准不的区域性通信系统虽然第三代移动通信可以比现有传输率快上千倍,但是将来仍无法满意多媒体的通信需求第四代移动通信系统的供应便是希望能满意供应更大的频宽需求,满意第三代移动通信尚不能达到的在覆盖、质量、造价上支持的高速数据和高辨别率多媒体服务的须要2 第四代移动通信及其性能 随着3G在2001年起先于日本和韩国投入商用后,近年来全球发展越来越快速,布建3G系统及启动3G服务的国家数目与日遽增;不过由于用户对移动通信系统的数据传输速率要求越来越高,而3G系统实际所能供应的最高速率虽然号称可达2Mbps,但目前最高的也只有384kbps,并不能满意用户的实际需求,因此国际电信联盟(ITU)及各厂商们亦在起先思索4G系统的探讨和技术标准制定 早在1999年9月ITU就把3G系统之后的标准化问题排入工作安排中,其有关4G的提法是Beyond IMT-2000(3G),并提议各会员国于2010年实现4G的商用但到现在4G也仅是一个基本框架而已,定义并不明晰 就ITU对4G的系统标准定义,主要是集3G与WLAN于一体,能够传输高质量视频图像,传输速率达到100Mbps,上传速度20Mbps,并能够满意全部用户对于无线服务的要求,且价格与固定宽带网络相同,并实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信等的无缝连接并相互兼容。
4G具有更高的数据率和频谱利用率,更高的平安性、才智性和敏捷性,更高的传输质量和服务质量(QoS)4G系统应体现移动与无线接入网及IP网络不断融合的发展趋势因此4G 系统应当是一个全IP的网络4 4G网络系统的几个技术标准 目前4G系统以LTE、WiMAX及UMB三大标准为主,其中WiMAX(IEEE802.16)近年来在Intel的大力推广下颇受重视,尤其在ITU宣布批准WiMAX成为ITU移动无线标准后,更是备受看好成为4G主要标准;至于LTE(Long Term Evolution)在获得GSM协会的宣布支持下,加上美国电信业者AT&T及Verizon相继宣布4G采纳此技术后,将来前景后势看涨;UMB(Ultra Mobile Broadband)则是由高通(Qualcomm)主推,原来认为在CDMA为主的美国市场可望居于领先地位,但在Verizon宣布以LTE为主后,发展落于WiMAX及LTE之后 在4G技术标准中,主要移动WiMAX、LTE及UMB这三个阵营,以下将就这三个标准说介绍及比较1).移动WiMAX(802.16e) 移动WiMAX指的是WiMax全名为Worldwide Interoperability for Microwave Access,于2001年6月由WiMax Forum提出,2004年6月IEEE 802.16-2004固定式标准制定完成,并于世界各国起先针对频谱安排进行审核,一些国家也起先进行布建。
2005年12月IEEE802.16e-2005标准制定完成,这也就是所谓的移动WiMAX,随着标准的底定,加上WiMAX Forum中的网络工作群组(Network Working Group)于2007年3月底完成1.0.0版网络架构(Network Architecture)文件,使得支持移动性功能的都会宽带无线网络俨然成形,让WiMAX技术朝向移动式迈进 在移动WiMAX中,WiMAX Forum在兼具模块化、弹性、扩展性与延长性,并满意平安性、移动性、服务质量(QoS)与服务应用等功能的考虑下,定义WiMAX端对端的网络系统架构,以网络关联模块(Network Reference Model, NRM)作为逻辑上的呈现在NRM中定义功能组件(Functional Entities)及关联点(Reference Points, RP),功能组件藉由关联点来达成交互式的沟通 功能组件包括有客户端(SS/MS)、存取服务网络(Access Service Network, ASN)及连接服务网络(Connectivity Service Network, CSN),基准关联点R1-R5将分别描述各组件间的通信协议与程序,客户端可以透过ASN或CSN享受无线宽带服务或是与另一客户端进行通信。












