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1、对4G的认识一、4G之前的通信网络发展首先是第一代移动通信技术，就是所谓的1G，是模拟技术和频分多址技术，受传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是区域性通信。在这种通信无法满足人们的时候就出现了第二代移动通信技术，例如GSM。用的是数字的时分多址、码分多址。不过它数据传输率太小，后来又出现了CDMA，这个技术本是军用技术，后来民用化了，在中国，被联通率先使用，近期被卖给了中国电信。这些都是2G。但是，2G同样已经难以满足人们需求。针对这些缺陷，一种过渡型的技术GPRS出现了。GPRS盛行的同时，WCDMA也出现了，这个所谓的3G近期在中国商界登陆。资料显示，该技术能为用户带来了最高
2、2Mbit/s的数据传输速率，现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递。3G将有更宽的带宽，够用来做高速数据传输和宽带多媒体服务，这是3G主要特点。但3G通信仍是基于地面、标准不统一的区域性的。3G可以比现有传输率快上千倍，但是未来仍无法满足多媒体的通信需求。与此同时，国家为了填补我国这方面技术空白就在很早之前开始研发的4G技术已经初露头角了，在上海首先进行室外试验，我国通信技术最前沿终将迈向4G。 在此前，美国已出现了4G进入商业化，至今，已经有两个城市在使用。人们通过USB接上终端使用4G。二、有关4G 的关键信息1.概念： 第四代移动通信系统可称为广带（Broadband）接
3、入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力，数据率超过UMTS，是支持高速数据率（220Mb/s）连接的理想模式，上网速度从2Mb/s提高到100Mb/s，具有不同速率间的自动切换能力。抗信号衰落性能更好，其最大的传输速度将是目前“i-mode”服务的10000倍。在容量方面，可在FDMA、TDMA、CDMA的基础上引入空分多址（SDMA），容量达到3G的510倍。”（这是网络上的定义）4G通信技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能的。 2.网络结构 4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层
4、、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围服务。3.关键技术4G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。它主要是以正交频分复用为技术核心。
5、通过对最适合的可用网络提供用户所需求的最佳服务，能应付基于因特网通信所期望的增长，增添新的频段，使频谱资源大扩展，提供不同类型的通信接口，运用路由技术为主的网络架构，以傅利叶变换来发展硬件架构实现第四代网络架构。值得注意的是4. 4G网络中，OFDMA的作用：在4G无线网络的早期发展过程中，系统开发者开始考虑哪种方案最适合WiMAX以及其它基于OFDMA的设备。在许多方面，对早期无线应用的一般考虑同样适用于OFDMA：高计算性能、低功耗、编程灵活性、集成的高速外设、完善的软件平台及全面的开发工具。可满足这些需求的DSP供应商将能提供最适合4G网络的方案。4G网络的更快速度和分组传输将使高质量多
6、媒体无处不在。实现这种高水平服务的关键就是新的无线接口OFDMA，而使其得以实现的关键则是新一代DSP的高性能。通过将特定频谱分成多个子载波，OFDMA可提供需要相对较低功率的强劲信号，并可高效利用带宽。利用OFDMA，运营商可从更大的灵活性中受益，因为在相同的频谱下，它们可提供更多信道(包括高带宽信道)及更多种服务。 就4G标准而言，两个主要的3G标准组织第三代合作伙伴计划(3GPP)和第三代合作伙伴计划第二组(3GPP2)已指出，正交频分多址(OFDMA)是它们选用的物理层传输技术。 （补充：OFDM概述） OFDMA以正交频分复用(OFDM)为基础。OFDM技术出现已有段时间了，且已用在
7、ADSL、Wi-Fi(802.11a/g)、DVB-H及其它高速数字传输系统中。因而OFDM在蜂窝无线领域的最初实现是定点接入的WiMAX802.16d也就不足为奇了。该无线技术已被用于提供高速因特网接入既可作为诸如ADSL或有线等其它接入技术的替代，又可在其它接入技术没覆盖的地区提供服务。 在OFDM中，采用快速傅立叶变换(FFT)将可用带宽分成数学上正交的许多小带宽。而频带的重构是由快速傅立叶反变换(IFFT)完成的。FFT和IFFT都是定义得很完善的算法，当大小为2的整数倍时，可被非常高效地实现。OFDM系统的典型FFT大小是512、1024和2048，而较小的128和256也是可能的。
8、可支持5、10和20MHz带宽。该技术的一个优异特性是易于改用其它带宽。即便整个可用带宽改变了，较小的带宽单元也可维持不变。在OFDM系统中，可用带宽分割成许多子载波 为得到更高数据速率，OFDM系统必须比CDMA系统更有效地利用频宽。每单位赫兹的位数称为频谱效率。采用高阶调制是实现更高效率的方法之一。调制是指每一子载波发送的位数。例如，在正交振幅调制(QAM)中，每载频发送2位。在16QAM和64QAM中，每个子载波分别发送4和6位。在4G系统，因预期会采用64QAM，所以其频谱效率很高。 OFDM的另一个好处是采用了先进的多天线信号处理技术。多输入多输出(MIMO)和波束成形(通常指AAS
9、)是两种最常用的技术。OFDMA介绍OFDMA是为将OFDM技术从定点接入无线系统扩展为具有移动能力的真正蜂窝系统而开发出来的。其底层技术是相同的，更多灵活性是通过系统工作定义实现的。在OFDMA，子载波被组合成称为副信道的更大单元，这些副信道进一步被组合成可分配给无线用户的“突簇(burst)”。每个突簇分配可在帧间及该调制等级内改变，从而允许基站根据目前的系统需求动态调整带宽用法。三、4G相对3G、2G、1G网络的不同：资料显示，4G 有如下优势：1. 费用更少4G和传统2G、3G不一样的。4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，而且4G通信引
10、入了许多尖端的通信技术，这些技术保证了4G通信能提供一种灵活性非常高的系统操作方式，因此相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易迅速得多；同时在建设4G通信网络系统时，通信营运商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法。2、兼容性能更平滑 要使4G通信尽快地被人们接受，不但考虑的它的功能强大外，还应该考虑到现有通信的基础，以便让更多的现有通信用户在投资最少的情况下就能很轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，未来的第四代移动通信系统应当具备全球漫游，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。3、网络频谱更宽 要想使4G通信达到100Mbps的传
11、输，通信营运商必须在3G通信网络的基础上，进行大幅度的改造和研究，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的蜂窝系统的带宽高出许多。3、通信速度更快 华为无线产品负责人万彪说：“4G带宽将是3G网络的10多倍。我们将这种产品应用将2G、3G、4G网络合而为一，这样能为我们的运营商节省大量的运营成本。” 与传统的通信技术相比，4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。4、实现更高质量的多媒体通信 尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信，但未来的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，第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去，为此未来的第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信”。 张凯辉国软空信
