第四代移动通信技术详解

通信费用更加便宜：通信营运商们会考虑采用逐步 引入的方法，有效地降低运行者和用户的费用。
4G系统的关键技术
正交频分复用(OFDM) OFDM技术实际上是多载波调制方式的一种。它的主要 思想是：将信道分成若干个正交子信道，把高速数据信号流 转换成并行的低速的子数据流，再调制在子信道上进行传输， 从而减少子信道之间的相互干扰，使信道均衡变得相对容易。 智能天线技术 智能天线的原理是利用信号在各传输方向上的特点及差 异，将同频率、同时隙或者同码道的信号区分开，动态地变 更信号的覆盖区域，使主波束对准用户方向，而旁瓣或零陷 则瞄准干扰信号的方向，并自动地跟踪用户和监测环境的变 化，从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。
实现从三代到四代的过渡。
4G系统的关键技术
软件无线电(SDR)技术
为了保证移动终端能够匹配各种不同类型的空中接口，并 能进行不同业务类型之间的自由转换，引入了软件无线电技术。 该技术的设计新思路强调尽可能地形成一个通用硬件平台，采 用各种应用软件来实现尽可能多的无线通信及个人通信功能。 多用户检测技术 技术原理：把同时占用同个信道的所有用户的信号都当作 有用信号来处理，利用用户的时间、码元、信号幅度以及相位 等信息进行联合检测，主要取决于捕捉到的能量、相位的影响 和码跟踪差错，从而得出单个用户的信号。 IPV6技术
为了扩大地址空间、提高网络的整体吞吐量、 改善QoS、使网络更有安全性保证，4G通信系统采 用IPv6技术作为下一代网络的核心协议。
4G 技术的发展前景
• 4G通信技术在IPv6技术上的应用前景
• 现有的互联网绝大多数都是建立在Ipv4的协议基础上运行的， Ipv4本身有一个十分致命的缺陷， 它采用的32位地址长度， 大概只能够容纳43亿个地址，随着应用空间的不断扩大，有限 的地址空间总有一天会被耗尽。 • 作为Ipv4另一版本的Ipv6，使得这一情况得到了改善，在未来 的应用中，Ipv6的地址长度扩大了四倍，即采用了128位地址 长度，使得地址空间大大增大，未来用户将不再受到地址容量 的限制。 • 紧随着4G通信技术的发展，人们的生活、工作中将会出现越 来越多的IP地址，也推动了越来越多的网络设备的使用，使得 信息得到更大范围的传播。
4G通信的优点
兼容性能更平滑：第四代移动通信系统具备全球漫游，接口开放， 能跟多种网络互联，终端多样化以及能从第二代平稳过渡等特点。 提供各种增值服务：4G移动通信系统技术以正交多任务分频技 术(OFDM)最受瞩目，利用这种技术人们可以实现例如无线区域环 路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增殖服务。 实现更高质量的多媒体通信：4G通信能满足第三代移动通信尚 不能达到的在覆盖范围、通信质量、造价上支持的高速数据和高 分辨率多媒体服务的需要，它又被称为“多媒体移动通信”。 频率使用效率更高：第四代移动通信可以让更多的人使用与以前 相同数量的无线频谱做更多的事情，而且做这些事情的时候速度 相当快。
第四代移动通信技术
目录
移动通信的发展历程 4G简介 LTE标准 4G通信的优点
4G系统的关键技术
4G 技术的发展前景
Байду номын сангаас
移动通信的发展历程
• 第一代——模拟移动通信技术(1G)。 • 第二代——数字移动通信技术(2G)。 • 第三代——多媒体移动通信技术(3G)。 • 虽然3G传输率快，仍无法满足多媒体的通信需求。4G希望 能提供更大的频宽需求，满足3G 尚不能达到的在覆盖、质 量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要。
4G 技术的发展前景
4G通信技术将推动通信技术在关键技术上的过渡
4G 通信技术依然存在着一些暂时难以克服的困难，比如标 准尚未统一、容量受到限制、设备难以更新、市场仍待消 化、核心技术还未完全实现等。 4G通信技术将会推动关键技术的过度，也就是技术的融合 一逐渐发展出一种以OFDM技术为主导，又吸收了CDMA 技术的双核技术。为了满足4G系统的要求，我们必须对3G 的软件进行升级，增加3G运行的精确度、速率、平稳性。 我们需要技术的不断完善，通过3G与4G协议的转换，既保 证3G资源的完整，又促使3G成为4G的一部分，
LTE标准
• LTE(Long Term Evolution)长期演进项目并非是人们所认为的 4G技术，它是3G和4G之间的一个过渡技术，是3.9G的全球标 准。 • 目前主流的3G技术主要有TD-SCDMA、WCDMA和 CDMA2000，而前两种采用了3GPP(3rd generation partnership project)技术演进路线，即由HSDPA演进至HSPA+，进而发展 为LTE。虽然CDMA2000采用的是3GPP2路线，但由于高通对 其最终演进技术UMB研发的放弃，其最终演进方向也定格在 了LTE上。在我国，由于WIMAX和其他技术的边缘化，而 LTE自身完善的产业链、规模效应和更高的成熟度， 故而受到了大多运营商的青睐。
4G 技术的发展前景
4G通信技术在软件无线电技术上的应用前景
随着4G通信技术的应用，将在很大程度上把无线电的设计 从基于硬件、面向用途的这一局限中解放出来，在未来， 各项硬件的复杂程度将会逐渐减少，相反，软件的灵活性 将会大大增强，且功能也将变得多样化，我们不仅可以让 相同的软件在不同的硬件设备上实现不同的功能，更可以 令不同的软件在相同的硬件设备上实现不同的功能，从而 大大节约了硬件成本，是一种集约式开发理念在实践中的 贯彻落实。
4G通信的优点
通信速度更快：第四代移动通信系统最高可以达到每秒100Mbps 速度传输无线信息，这种速度会相当于2009年最新手机的传输速 度的1万倍左右。
网络频谱更宽：估计每个4G信道会占有100MHz的频谱。相当于 W-CDMA 3G 网路的20倍。 通信更加灵活：4G手机应该算得上是小型电脑，从外观和式样 上。它会有更惊人的突破，任何一件物品都有可能成为4G终端。 未来的4G通信使人们不仅可随时随地通信，更可双向下载传递资 料、图画、影像，和陌生人网上联线对打游戏。 智能性能更高：第四代移动通信可以实现许多难以想象的功能。 如能根据环境、时间以及其他因素来适时地提醒手机主人此时该 做何事。或者不该做何事；可以被当作手提电视。
4G简介
• 所谓4G技术，指的是第四代移动通信技术(the 4th Generation)， 该技术能进一步提高数据传输速度，是集3G与WLAN于一体并能 够传输高质量视频图像，且图像传输质量与高清晰度电视不相上 下的技术产品。 • 4G是3G技术的进一步演化，是在传统通信网络和技术的基础上不 断地提高无线通信的网络效率和功能。同时，它包含的不仅仅是 一项技术，而是多种技术的融合。不仅仅包括传统移动通信领域 的技术，还包括宽带无线接入领域的新技术及广播电视领域的技 术。最能概括4G技术就是两句话：一是4G能够提供高速移动网络 宽带服务；二是4G基于全球移动通信LTE标准(即Long Term Evolution，简称LTE，长期演进技术)之上。
LTE系统的总体架构
• LTE系统要求核心网是基于分组交换的，能够提高数据速率、 降低时延和复杂度、提高用户容量和系统容量等，这些需求 使得原来的陆地无线接入网(U-TRAN)和陆地无线接入(UTRA) 的架构无法满足要求，需要进行调整和演进，我们称之为演 进的陆地无线接入网(E-UTRAN)和演进的陆地无线接人(E-UTRA)。