无线传感网技术课件：4G通信技术.pptxVIP

;本章目标;-3-;6.14G网络概述;

4G网络即第四代移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术。

4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。

4G系统能够以100Mbps的速度下载，比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。

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有着不可比的优越性。

;最早的移动通信电话用的模拟蜂窝通信技术，接着使用GSM通信技术

然而紧接着出现新的通信技术GPRS

在这之后，通信运营商们又推出EDGE技术

在新兴通信技术的不断推动之下，象征着3G通信的标志技术WCDMA也成为了通信技术的主流，此外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图像。

在上述通信技术的基础之上，无线通信技术最终迈向4G通信技术时代。

;6.1.24G网络的发展背景;;6.24G网络结构;;

1、实现了控制与承载的分离，MME负责移动性管理、信令处理等功能，S-GW负责媒体流处理及转发等功能;

2、核心网取消了CS(电路域)，全IP的EPC(EvolvedPacketCore，移动核心网演进)支持各类技术统一接入，实现固网和移动融合(FMC)，灵活支持VoIP及基于IMS多媒体业务，实现了网络全IP化;

3、取消了RNC，原来RNC功能被分散到了eNodeB和网关(GW)中，eNodeB直接接入EPC，LTE网络结构更加扁平化，降低了用户可感知的时延，大幅提升用户的移动通信体验;

;4、接口连接方面，引入S1-Flex和X2接口，移动承载需实现多点到多点的连接，X2是相邻eNB间的分布式接口，主要用于用户移动性管理;S1-Flex是从eNB到EPC的动态接口，主要用于提高网络冗余性以及实现负载均衡;

5、传输带宽方面：较3G基站的传输带宽需求增加10倍，初期200-300Mb/s，后期将达到1Gb/s。;第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心。OFDM技??的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供比目前无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，都将采用OFDM技术。

;OFDM(正交频分复用)技术，实际上是MCM多载波调制的一种，其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。

软件无线电(SoftwareDefinedRadio，简称SDR)，就是采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来定义实现无线电台的各部分功能。

智能天线，为波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。多波束天线与固定波束天线相比，天线阵列的优点是除了提供高的天线增益外，还能提供相应倍数的分集增益。;4.IPv6，4G通信系统选择了采用基于IP的全分组的方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于以下几点的考虑：巨大的地址空间、自动控制、服务质量(QoS)、移动性。

5.MIMO(多输入多输出技术)技术，是近年来热门的无线通讯技术之一。4G系统采用了MIMO技术，即在基站端放置多个天线，在移动台也放置多个天线，基站和移动台之问形成MIM0通信链路。;6.33G和4G的比较

;6.3.1系统参数的比较;3G的网络是严格的分层结构,一般包括核心网、接入网和用户设备三部分。4G将采用单一的全球范围的蜂窝核心网来取代3G中密密麻麻的蜂窝网络,其采用全数字全IP技术。这是从网络内智能化及网络边缘智能化向全网智能化的发展。;3G系统主要以CDMA为核心技术。CDMA是将相互正交的不同的码分配给不同用户调制信号,实现多用户同时使用同一频率接入系统。

4G系统的核心技术OFDM属于多载波调制(MCM),它将指配的信道分成许多正交子信道,在每个子信道上进行窄带调制和传输,同时要求信号带宽小于信道的相关带宽。;;6.44G网络现状和发展前景

;截至目前，全球新增6个商用网络，商业网总数达到24个，其中包括11个TDD+FDD双模网络，1个eRelay网络。而在建的TD-LTE网络新增11个，总数达到39个。并有超过40个运营商明确将于今、明两年内