第4代移动通信技术

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（Whichever）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（beyond3G）或第四代宽带移动通信（4G）发展2.3.1.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、北欧的NMT-450/900、德国的C-450/900、日本的NAMTS等缺陷：①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②频谱利用率太低，使用户容量受到限制③无法与固定网向数字化推进相适应④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）①用户容量是1G的十倍②通信质量优于1G网络③易于向数据传输过度并保持与原有模拟网络的兼容（双模）④具有开放的蜂窝移动网络结构典型代表：欧洲基于TDMA的GSM（globalsystemformobileconmmunication）、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（InternationalMobileTelecommunication，国际移动电信——2000）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WCDMACDMA2000TD-SCDMAUWC-136E-DECT3G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：①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②3G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③3G的数据传输速率不够高，多媒体的应用不满意④3G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1.业务数据化、宽带化、分组化2.移动Internet逐渐形成3.网络设备智能化、小型化4.应用于更高频段、有效利用频谱资源5.移动业务的全球化、个人化、综合化6.标准融合、网络融合7.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①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。②以IP为基础的无线接续，支持QoS③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•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1.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（MediaAccessSystem）IP技术----承载与控制分离多业务接入平台-----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!