第4代移动通信技术

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1、基于TDD的第四代移动通信,陕西邮电学院通信系,陕西邮电职业技术学院通信系移动通信专业,如何听课： 抓住重点，简单做笔记 尽量多阅读参考文献 如何讲课： 非理论基础课程，注重应用和演变。 内容新，范围广泛,移动通信的发展简史及概念回顾,移动通信-“动中通” 通信双方至少有一方在移动的情况下（或临时静止）的相互信息传输和交换。 终端移动性：（手持移动台、车载台） 个人移动性：（sim卡式的移动业务） 业务移动性：（200业务） 五个 W”，即实现无论何人（Whoever），在任何时候 (Whenever)，任何地方（Whereever），以任何通信形式（Whatever）与世界上任何人（Whic

2、hever）进行通信，既个人通信。,移动通信发展简史,19世纪Hertz的电磁波辐射实验 Marconi的跨大西洋无线电通信实验 Maxwell的电磁波方程组为移动通信奠定基础 20世纪20年代，美国底特律警察局使用了工作于2MHZ的专用车载无线系统 在第二次世界大战中移动通信被大量应用，并进入了民用体系,移动通信至今已经历经了三代： 现正在向超三代（beyond 3G）或第四代宽带移动通信（4G）发展,第一代移动通信通信系统：,信号的调制方式：模拟调制 FDMA 整体的发展分为两个阶段： 公用汽车电话业务，采用大区制 蜂窝移动通信系统，采用小区制 典型代表： 美国的AMPS、英国TACS、北

3、欧的NMT-450/900、德国的C-450/900、日本的NAMTS等,缺陷： 各系统之间没有公共接口、故使用不同标准的地区无法相互通信，不能实现国际漫游 频谱利用率太低，使用户容量受到限制 无法与固定网向数字化推进相适应 模拟系统设备的价格高，手机体积大，且安全可靠性不良,第二代移动通信系统（2G）,信号调制方式：数字调制 采用的主要技术：小区制 TDMA/FDMA/CDMA 用户性能需求：（由美国蜂窝电信工业公司CIAT于1988年提出） 用户容量是1G的十倍 通信质量优于1G网络 易于向数据传输过度并保持与原有模拟网络的兼容（双模） 具有开放的蜂窝移动网络结构 典型代表： 欧洲基于TD

4、MA的GSM（global system for mobile conmmunication）、美国基于CDMA的IS-95（D-AMPS）、日本采用TDMA的JDC,缺陷： 仍没有建立起统一的国际移动通信标准，无法在泛欧、北美与日本地区之间实现漫游 频谱利用率虽有所改善但仍不理想 不能经济的提供高速数据业务和多媒体业务 不能有效的支持Internet业务,第二代移动通信系统（2G）,第三代移动通信系统,前身：未来公众陆地移动通信系统（FPLMTS） 他还有一个更加专业的名字IMT-2000（International Mobile Telecommunication，国际移动电信2000）

5、2000有以下几方面的含义： 3G工作在2000MHZ频段 最高业务速率为2000Kbit/s 在2000年左右出现,3G的正式标准,WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA,UWC-136,E-DECT,3G全球商用概况、向4G演进线路：,3G中国发展情况：,3G可以支持多媒体和IP类型的业务： 主流3G标准采用CDMA技术，由于CDMA的干扰、功率和频率扩展限制，很难达到预想的频谱效率 3G采用的语音构架仍然是第二代（2G）的电路交换，而不是纯IP方式，传输效率不理想 3G的数据传输速率不够高，多媒体的应用不满意 3G缺乏全球统一标准,4G给未来许一个愿,就在3G通信技术正处于酝酿之

6、中时，更高的技术应用已经在实验室进行研发。因此在我们期待第三代移动通信系统所带来的优质服务的同时，第四代移动通信系统的最新技术也在实验室悄然进行当中。 什么是4G呢？,未来移动业务的发展趋势,业务数据化、宽带化、分组化 移动Internet逐渐形成 网络设备智能化、小型化 应用于更高频段、有效利用频谱资源 移动业务的全球化、个人化、综合化 标准融合、网络融合 高速率、高质量、低费用,什么是4G,4G是一个可实现非对称的超过2Mbps的数据传输能力，并具有功能集成性的宽带接入分布式移动通信网络。 狭义定义：4G是可在不同平台之间跨频带提供网络服务，在任何时刻宽带接入Internet，并在提供传统

7、通信业务之外，还能够提供附加综合业务的网络。,4G-第四代移动通信,指标要求 高速的数据传输： 速率从2Mb/s提高到100Mb/s，移动速率从步行到车速，甚至更快 对固定接入的移动用户能够提供150Mb/s的高质量的影像等多媒体业务。 以IP为基础的无线接续，支持QoS 各系统无缝业务支持,QoS是网络的一种安全机制, 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。当网络过载或拥塞时，QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。,IMT-2000、WLAN、卫星、广播电视等等,技术特征： 1、4G技术支持高速移动中的无缝覆盖 -无所不在的接入 2、4G技术呈现高度智能化的网络

8、 网络结构 终端形态 3、4G网络可集成不同模式的无线通信方式，实现多种业务的完整融合。 4、通信费用持平或降低,技术思考： 光通信技术 数字化数据交易所技术 虚拟现实技术 人工智能技术,第四代移动通信网的网络结构,无线网络现状： 公众移动通信网 无线局域网 无线市话接入网,公众移动通信网：,核心网（CN） 负责全网的中央交换、数据传送、业务提供。,接入网（AN) 负责将移动中的用户接入到核心网中，实现业务使用。可支持多种空中传输协议，将来自不同接入网的信息统一的接入进核心网。,用户终端（UE） 包括用于获取服务的终端和用户识别卡。,2.无线局域网（WLAN）,组网简单，与internet互联

9、方便 对移动性支持的不好 无法实现Qos，安全可靠性低下,3.无线市话接入网(PHS),实现思想：对核心网络资源的调度和借用，自身不具备核心网。 问题：会移植PSTN的所有缺陷。,4G网络结构预想：,传输方面： IP的优点：IP可运行于不同的无线接入网络之上，独立于物理传输媒体和接入技术，使得无线网络更具扩展性； 业务接入方面： 蜂窝移动系统(2G、3G以及新的无线接口) 卫星系统， 短距离无线接入系统(蓝牙) 广播系统(DAB和DVB)， 有线系统(xdsl、CATV系统) 宽带本地接入网 (WLAN) 媒体接入系统（Media Access System）,IP技术-承载与控制分离,多业务

10、接入平台-多网络融合,媒体接入系统的分层结构：,分配层：主要由平流层通信、卫星通信和广播电视通信组成，服务范 围覆盖面积大。 蜂窝层：主要由2G、3G 通信系统组成，服务范围覆盖面积较大。 热点小区层：主要由WLAN 网络组成，服务范围集中在校园、社区、会议中心等，移动通信能力很有限。 个人网络层：主要应用于家庭、办公室等场所，服务范围覆盖面积很小。移动通信能力有限，但可通过网络接入系统连接其它网络层。 固定网络层：主要指双绞线、同轴电缆、光纤组成的固定通信系统。,接入体系的发展趋势：,（1）为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，提高信号处理算法、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、无缝连接和网络安全。,谢谢观赏！ Thanks!,