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第四代移动通信技术 4G的定义 智能天线技术 4G的优点 优点：通信速度快、网络频谱宽、通信灵活、智能性能高、兼容性好、提供增值服务、高质量通信、频率效率高、费用便宜 缺点：标准多、技术难、容量受限、市场难以消化、设施更新慢 未来移动通信技术——5G * * 第四代移动通信技术，简称4G。是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载，比目前的家用宽带ADSL（4M）快25倍，上传速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。 4G的网络架构 4G的网络体系结构 在4G通信系统中，为了满足不同用户对不同业务的需求，将各种针对不同业务的接入系统通过多媒体接入系统连接到基于IP的核心网中，形成一个公共的、灵活的、可扩展的平台。 基于IP技术的网络框架可以让用户能够在2G、3G、4G、WLAN、固定网之间实现无缝漫游。 4G的网络架构 4G的网络体系结构 4G系统的网络体系结构可以分为：物理层、网络业务执行技术层、应用层等三层。 4G的网络架构 4G的网络体系结构 物理层提供接入和选路功能，网路业务执行技术层为桥接层提供QoS映射、地址转移、即插即用、安全管理、有源网络。 物理层与网络业务执行技术层提供开放式IP接口。 应用层与网络业务执行技术层之间也是开放式接口，用于第三方开发和提供新业务。 4G移动网络的根本任务是能够接收、捕获到终端的呼叫，在多个运行网络（平台）之间或者多个无线接口之间，建立其最有效的通信路径，并对其进行实时的定位与跟踪。 4G移动通信网将基于多层蜂窝结构，通过多个无线端口，由多个业务提供者和众多运营商提供多媒体业务。 4G的接入系统 4G的接入系统显著特点是智能化多模式终端基于公共平台，通过各种接入技术，在各种网络系统（平台）之间实现无缝连接和协作，以最优化的方式来进行工作，以达到满足不同用户的通信需求。 当多模式终端接入系统时，网络会自适应分配频带，给出最优路由，以达到最佳通信效果。 4G主要接入技术有：无线蜂窝移动通信系统（如2G，3G）、无绳系统（如DECT）、短距离连接系统（如蓝牙）、WLAN系统、固定无线接入系统、卫星系统、平流层通信（STS）、广播电视接入系统（如DAB、DVB-T、CATV）。新的接入技术将会伴随市场需求和通信的发展也会出现。 4G的接入系统 未来的接入系统将主要在下面三个方面进行技术革新和突破： 1）为了最大限度开发利用有限的频率资源，在接入系统的物理层、优化调制、信道编码和信号传输技术，研究先进的信号处理算法、信号检测和数据压缩技术，并在频谱共享和新型天线方面做进一步研究。 2）为了提高网络性能，在接入系统的高层协议方面，研究网络自我优化和自动重构技术、动态频谱分配和资源分配技术、网络管理和不同接入系统间协作。 3）提高和扩展IP技术在移动网络中的应用，加强软件无线电技术，优化无线电传输技术，如支持实时和非实时业务，无线连接和网络安全。 4G的关键技术 智能天线技术 2 MIMO技术 3 1 OFDM技术 软件无线电技术 4 OFDM技术 多径信道在频域中表现出来的频率选择性衰落特性，提出正交频分复用的调制技术 。正交频分复用的基本原理是把高速的数据流通过串并变换，分配到传输速率相对较低的若干子信道中进行传输，在频域内将信道划分为若干互相正交的子信道，每个子信道均拥有自己的载波分别进行调制，信号通过各个子信道独立传输。 OFDM技术 在OFDM系统中，在OFDM符号之间插入保护间隔来保证频域子信道之间的正交性，消除OFDM符号之间的干扰。 OFDM技术之所以越来越受关注，是因为OFDM有很多独特的优点： 　1)频谱利用率很高，频谱效率比串行系统高近一倍。 OFDM信号的相邻子载波相互重叠，从理论上讲其频谱利用率可以接近Nyquist极限。 　2)抗多径干扰与频率选择性衰落能力强。 由于OFDM系统把数据分散到许多个子载波上，大大降低了各子载波的符号速率，从而减弱多径传播的影响，若再通过采用加循环前缀作为防护间隔的方法，甚至可以完全消除符号间干扰。 OFDM技术 3)采用动态子载波分配技术能使系统达到最大比特率。 要求各子信道信息分配应遵循信息论中的“注水定理”，亦即优质信道多传送，较差信道少传送，劣质信道不传送的原则。 4)通过各子载波的联合编码，可具有很强的抗衰落能力。 OFDM技术本身已经利用了信道的频率分集，如果衰落不是特别严重，就没有必要再加时域均衡器。但通过将各个信道联合编码，可以使系统性能得到提高。