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浅议4G通信系统的特点

2014-12-13 22:06| 发布者: Saiu| 查看: 605| 评论: 0|原作者: 崔 静

摘要: 本文主要描述了4G 通信系统的特点,从4G 主要技术指标分析了其优越于3G 之处,探讨了4G 系统 网络结构和必须突破的关键技术,初步展望我国在4G 方面的发展
  在新兴通信技术的不断推动下, 4G 通信时代来临了。该技术能为用户带来最高100Mbit/s 的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松传递。该技术有效利用宽频带,不仅能顺畅地处理声音、图像数据、与互联网快速连接,WCDMA 和MPEG-4 技术结
  合起来还可以处理真实的动态图像。人们之间沟通将由现在的网络传输转变为各种新型应用的提供,4G 通信别于其他通信有何特点,笔者做如下分析。
  一、通信速度更快
  由于人们研究4G 通信的目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet 的速率,4G 通信给人印象最深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。从移动通信系统数据传输速率看,第一代模拟式仅提供语音服务;第二代数位式移动通信系统传输速率也只有9.6Kbps,最高可达32Kbps,如PHS ;而第三代移动通信系统数据传输速率可达到2Mbps ;专家预估,第四代移动通信系统数据传输速率可以达到10~20Mbps,最高可以达到每秒100Mbps,这种速度相当于三代手机传输速度的50倍左右。
  二、网络频谱更宽
  要想使4G 通信达到100Mbps 的传输,通信运营商必须在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 网络蜂窝系统的带宽高出许多。据研究4G 通信的AT&T 的执行官们说,估计每个4G 信道将占有100MHz 的频谱,相当于W-CDMA 3G 网络的20倍。
  三、智能性能更高
  第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G 通信的终端设备的设计和操作具有智能化,例如对菜单和滚动操作的依赖程度将大大降低,更重要的是4G 手机可以实现许多难以想象的功能。例如4G 手机将能根据环境、时间以及其他设定的因素适时提醒手机的主人此时该做什么事,或者不该做什么事,4G 手机可以将电影院票房资料,直接下载到PDA 之上,这些资料能够把目前的售票情况、座位情况显示得清清楚楚,大家可以根据这些信息在线购买自己满意的电影票;4G 手机可以被看做一台手提电视,用来看体育比赛之类的各种现场直播。
  四、提供各种增值服务
  4G 通信并不是从3G 通信的基础上经过简单的升级演变过来的,它们的核心建设技术是不同的,3G 移动通信系统以CDMA 为核心技术,而4G 移动通信系统以正交多任务分频技术(OFDM)备受瞩目,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值服务;不过考虑到与3G 通信的过渡性,第四代移动通信系统不会在未来仅仅只采用OFDM 一种技术,CDMA 技术将会在第四代移动通信系统中,与OFDM 技术相互配合以便发挥更大的作用,甚至未来的第四代移动通信系统也会有新的整合技术如OFDM/CDMA 产生。数字音讯广播真正运用的技术是OFDM/FDMA 的整合技术,同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM 为核心技术的第四代移动通信系统,也将会结合两项技术的优点,其中一部分将是CDMA 的延伸技术。
  五、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,但现在的4G 通信能满足第三代移动通信不能达到的覆盖范围、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,为此现在的第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信”。
  第四代移动通信不仅仅是为了因应用户数的增加,更重要的是,必须要因应多媒体的传输需求,当然还包括通信品质的要求。总结来说,首先必须可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良,以及达到高速数据传输的要求。
  六、通信费用更加便宜
  由于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,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,通信运营商将考虑直接在3G 通信网络的基础设施上,采用逐步引入的方法,这样能够有效降低费用。
  4G 通信技术尚处于初期,且以目前3G 通信技术应用现况预期的情况来看,要使4G 通信成为主流通信应用技术还需一段时间,专家预测市场消化并完全吸收4G 通信技术的时间约需五年,而接踵而至的还有往后的5G 以上技术。尽管4G 比起3G 有着更强大的应用优势,但目前已可见到4G 在发展与往后实际应用上面临的问题,但是市场不变的趋势是,新技术和新需求将不断出现。
  参考文献:
  [1] 汪裕民.OFDM 关键技术及应用. 机械工程出版社
  [2] 常永宏. 第三代移动通信系统与技术. 人民邮电出版社
  [3] 米施亚. 蜂窝网络高级规划与优化2G/2.5G/3G 向4G 演进. 机械工程出版社
    

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