第四代移動通信技術(shù)

1、基于TDD的第四代移動通信陜西郵電學(xué)院通信系陜西郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院通信系移動通信專業(yè)如何聽課：抓住重點(diǎn)，簡單做筆記盡量多閱讀參考文獻(xiàn)如何講課：非理論基礎(chǔ)課程，注重應(yīng)用和演變。內(nèi)容新，范圍廣泛移動通信的發(fā)展簡史及概念回顧移動通信-“動中通” 通信雙方至少有一方在移動的情況下（或臨時靜止）的相互信息傳輸和交換。終端移動性：（手持移動臺、車載臺）個人移動性：（sim卡式的移動業(yè)務(wù)）業(yè)務(wù)移動性：（200業(yè)務(wù)）五個 W”，即實(shí)現(xiàn)無論何人（Whoever），在任何時候 (Whenever)，任何地方（Whereever），以任何通信形式（Whatever）與世界上任何人（Whichever）進(jìn)行通信，既個人

2、通信。移動通信發(fā)展簡史19世紀(jì)Hertz的電磁波輻射實(shí)驗Marconi的跨大西洋無線電通信實(shí)驗Maxwell的電磁波方程組為移動通信奠定基礎(chǔ)20世紀(jì)20年代，美國底特律警察局使用了工作于2MHZ的專用車載無線系統(tǒng)在第二次世界大戰(zhàn)中移動通信被大量應(yīng)用，并進(jìn)入了民用體系移動通信至今已經(jīng)歷經(jīng)了三代： 現(xiàn)正在向超三代（beyond 3G）或第四代寬帶移動通信（4G）發(fā)展2.3.1.第一代移動通信通信系統(tǒng)：信號的調(diào)制方式：模擬調(diào)制 FDMA整體的發(fā)展分為兩個階段：公用汽車電話業(yè)務(wù)，采用大區(qū)制蜂窩移動通信系統(tǒng)，采用小區(qū)制典型代表： 美國的AMPS、英國TACS、北歐的NMT-450/900、德國的C-45

3、0/900、日本的NAMTS等 缺陷：各系統(tǒng)之間沒有公共接口、故使用不同標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)無法相互通信，不能實(shí)現(xiàn)國際漫游頻譜利用率太低，使用戶容量受到限制無法與固定網(wǎng)向數(shù)字化推進(jìn)相適應(yīng)模擬系統(tǒng)設(shè)備的價格高，手機(jī)體積大，且安全可靠性不良第二代移動通信系統(tǒng)（2G）信號調(diào)制方式：數(shù)字調(diào)制采用的主要技術(shù)：小區(qū)制 TDMA/FDMA/CDMA用戶性能需求：（由美國蜂窩電信工業(yè)公司CIAT于1988年提出）用戶容量是1G的十倍通信質(zhì)量優(yōu)于1G網(wǎng)絡(luò)易于向數(shù)據(jù)傳輸過度并保持與原有模擬網(wǎng)絡(luò)的兼容（雙模）具有開放的蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)典型代表： 歐洲基于TDMA的GSM（global system for mobile co

4、nmmunication）、美國基于CDMA的IS-95（D-AMPS）、日本采用TDMA的JDC缺陷：仍沒有建立起統(tǒng)一的國際移動通信標(biāo)準(zhǔn)，無法在泛歐、北美與日本地區(qū)之間實(shí)現(xiàn)漫游頻譜利用率雖有所改善但仍不理想不能經(jīng)濟(jì)的提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)不能有效的支持Internet業(yè)務(wù)第二代移動通信系統(tǒng)（2G）第三代移動通信系統(tǒng)前身：未來公眾陸地移動通信系統(tǒng)（FPLMTS） 他還有一個更加專業(yè)的名字IMT-2000（International Mobile Telecommunication，國際移動電信2000） 2000有以下幾方面的含義： 3G工作在2000MHZ頻段 最高業(yè)務(wù)速率為2000K

5、bit/s 在2000年左右出現(xiàn) 3G的正式標(biāo)準(zhǔn)WCDMACDMA2000TD-SCDMAUWC-136E-DECT3G全球商用概況、向4G演進(jìn)線路：3G中國發(fā)展情況：3G可以支持多媒體和IP類型的業(yè)務(wù)：主流3G標(biāo)準(zhǔn)采用CDMA技術(shù)，由于CDMA的干擾、功率和頻率擴(kuò)展限制，很難達(dá)到預(yù)想的頻譜效率3G采用的語音構(gòu)架仍然是第二代（2G）的電路交換，而不是純IP方式，傳輸效率不理想3G的數(shù)據(jù)傳輸速率不夠高，多媒體的應(yīng)用不滿意3G缺乏全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)4G給未來許一個愿 就在3G通信技術(shù)正處于醞釀之中時，更高的技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)在實(shí)驗室進(jìn)行研發(fā)。因此在我們期待第三代移動通信系統(tǒng)所帶來的優(yōu)質(zhì)服務(wù)的同時，第四代移動通

6、信系統(tǒng)的最新技術(shù)也在實(shí)驗室悄然進(jìn)行當(dāng)中。什么是4G呢？未來移動業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、寬帶化、分組化移動Internet逐漸形成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備智能化、小型化應(yīng)用于更高頻段、有效利用頻譜資源移動業(yè)務(wù)的全球化、個人化、綜合化標(biāo)準(zhǔn)融合、網(wǎng)絡(luò)融合高速率、高質(zhì)量、低費(fèi)用什么是4G4G是一個可實(shí)現(xiàn)非對稱的超過2Mbps的數(shù)據(jù)傳輸能力，并具有功能集成性的寬帶接入分布式移動通信網(wǎng)絡(luò)。 狹義定義：4G是可在不同平臺之間跨頻帶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在任何時刻寬帶接入Internet，并在提供傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)之外，還能夠提供附加綜合業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。4G-第四代移動通信指標(biāo)要求高速的數(shù)據(jù)傳輸：速率從2Mb/s提高到100Mb/s，移動速

7、率從步行到車速，甚至更快對固定接入的移動用戶能夠提供150Mb/s的高質(zhì)量的影像等多媒體業(yè)務(wù)。以IP為基礎(chǔ)的無線接續(xù)，支持QoS各系統(tǒng)無縫業(yè)務(wù)支持QoS是網(wǎng)絡(luò)的一種安全機(jī)制, 是用來解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問題的一種技術(shù)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)過載或擁塞時，QoS 能確保重要業(yè)務(wù)量不受延遲或丟棄，同時保證網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行。IMT-2000、WLAN、衛(wèi)星、廣播電視等等技術(shù)特征：1、4G技術(shù)支持高速移動中的無縫覆蓋 -無所不在的接入2、4G技術(shù)呈現(xiàn)高度智能化的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)終端形態(tài)3、4G網(wǎng)絡(luò)可集成不同模式的無線通信方式，實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的完整融合。4、通信費(fèi)用持平或降低技術(shù)思考： 光通信技術(shù) 數(shù)字化數(shù)據(jù)交易所技術(shù) 虛擬現(xiàn)

8、實(shí)技術(shù) 人工智能技術(shù)第四代移動通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀：公眾移動通信網(wǎng)無線局域網(wǎng)無線市話接入網(wǎng)公眾移動通信網(wǎng)：核心網(wǎng)（CN）負(fù)責(zé)全網(wǎng)的中央交換、數(shù)據(jù)傳送、業(yè)務(wù)提供。接入網(wǎng)（AN)負(fù)責(zé)將移動中的用戶接入到核心網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)使用?？芍С侄喾N空中傳輸協(xié)議，將來自不同接入網(wǎng)的信息統(tǒng)一的接入進(jìn)核心網(wǎng)。用戶終端（UE）包括用于獲取服務(wù)的終端和用戶識別卡。2.無線局域網(wǎng)（WLAN）組網(wǎng)簡單，與internet互聯(lián)方便對移動性支持的不好無法實(shí)現(xiàn)Qos，安全可靠性低下3.無線市話接入網(wǎng)(PHS)實(shí)現(xiàn)思想：對核心網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度和借用，自身不具備核心網(wǎng)。問題：會移植PSTN的所有缺陷。4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)預(yù)想：傳輸方面

9、： IP的優(yōu)點(diǎn)：IP可運(yùn)行于不同的無線接入網(wǎng)絡(luò)之上，獨(dú)立于物理傳輸媒體和接入技術(shù)，使得無線網(wǎng)絡(luò)更具擴(kuò)展性；業(yè)務(wù)接入方面：蜂窩移動系統(tǒng)(2G、3G以及新的無線接口) 衛(wèi)星系統(tǒng)，短距離無線接入系統(tǒng)(藍(lán)牙) 廣播系統(tǒng)(DAB和DVB)，有線系統(tǒng)(xdsl、CATV系統(tǒng)) 寬帶本地接入網(wǎng) (WLAN) 媒體接入系統(tǒng)（Media Access System） IP技術(shù)-承載與控制分離 多業(yè)務(wù)接入平臺-多網(wǎng)絡(luò)融合媒體接入系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)：分配層：主要由平流層通信、衛(wèi)星通信和廣播電視通信組成，服務(wù)范 圍覆蓋面積大。蜂窩層：主要由2G、3G 通信系統(tǒng)組成，服務(wù)范圍覆蓋面積較大。熱點(diǎn)小區(qū)層：主要由WLAN 網(wǎng)絡(luò)組成，服務(wù)范圍集中在校園、社區(qū)、會議中心等，移動通信能力很有限。個人網(wǎng)絡(luò)層：主要應(yīng)用于家庭、辦公室等場所，服務(wù)范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)連接其它網(wǎng)絡(luò)層。固定網(wǎng)絡(luò)層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。接入體系的發(fā)展趨勢：（1）為最大限度開發(fā)利用有限的頻率資源，在接入系統(tǒng)的物理層，優(yōu)化調(diào)制、信道編碼和信號傳輸技術(shù)，提高信號處理算法、信號檢測和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，并在頻譜共享和新型天線方面做