第五章未來的移動(dòng)通信系統(tǒng)

1、整理ppt第五章第五章 未來的移動(dòng)通信系統(tǒng)未來的移動(dòng)通信系統(tǒng)先導(dǎo)案例先導(dǎo)案例5.1 4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介5.2 4G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)5.3 4G的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)整理ppt先導(dǎo)案例先導(dǎo)案例移動(dòng)通信技術(shù)自從興起以來，一直在迅速發(fā)展著，目前移動(dòng)通信技術(shù)自從興起以來，一直在迅速發(fā)展著，目前已經(jīng)歷了三代。然而，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)由于空中接口標(biāo)已經(jīng)歷了三代。然而，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)由于空中接口標(biāo)準(zhǔn)對(duì)核心網(wǎng)的限制，準(zhǔn)對(duì)核心網(wǎng)的限制，3G所能提供服務(wù)速率的動(dòng)態(tài)范圍不大，所能提供服務(wù)速率的動(dòng)態(tài)范圍不大，不能滿足各種業(yè)務(wù)類型要求不能滿足各種業(yè)務(wù)類型要求;分配給分配給3G的頻率資源已經(jīng)趨

2、于飽的頻率資源已經(jīng)趨于飽和和;3G缺乏全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)缺乏全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);3G所采用的語音交換架構(gòu)仍承襲了所采用的語音交換架構(gòu)仍承襲了第二代第二代(2(勸的電路交換，而不是純勸的電路交換，而不是純IP方式方式;流謀體流謀體(視頻視頻)的應(yīng)的應(yīng)用不盡如人意用不盡如人意;數(shù)據(jù)傳輸率也只接近于普通撥號(hào)接入的水平，數(shù)據(jù)傳輸率也只接近于普通撥號(hào)接入的水平，更趕不上更趕不上 XDSL等。所以，在第三代移動(dòng)通信還沒有完全鋪等。所以，在第三代移動(dòng)通信還沒有完全鋪開，距離完全實(shí)用化還有一段時(shí)間的時(shí)候，已經(jīng)有不少國家開，距離完全實(shí)用化還有一段時(shí)間的時(shí)候，已經(jīng)有不少國家開始了對(duì)下一代開始了對(duì)下一代(4G)移動(dòng)通信系統(tǒng)的研

3、究。第四代移動(dòng)通信移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究。第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖5-1所示。所示。返回整理ppt5.1 4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介5.1.1 4G的定義的定義第四代移動(dòng)通信技術(shù)的概念可稱為廣帶第四代移動(dòng)通信技術(shù)的概念可稱為廣帶(Broadhand)接入接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對(duì)稱超過和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對(duì)稱超過2 Mb/S的數(shù)據(jù)傳輸能力，對(duì)全的數(shù)據(jù)傳輸能力，對(duì)全速移動(dòng)用戶能提供速移動(dòng)用戶能提供150 Mb/s的高質(zhì)量影像服務(wù)，將首次實(shí)現(xiàn)的高質(zhì)量影像服務(wù)，將首次實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無三維圖像的高質(zhì)量傳輸。它包括廣帶無線固定接入、

4、廣帶無線局域網(wǎng)、移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)線局域網(wǎng)、移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)(基于地面和衛(wèi)基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)星系統(tǒng))。此外，廣帶無線局域網(wǎng)。此外，廣帶無線局域網(wǎng)(WLAN)與與B-ISDN和和ATM兼容，實(shí)現(xiàn)了廣帶多媒體通信，并可形成綜合廣帶通信網(wǎng)兼容，實(shí)現(xiàn)了廣帶多媒體通信，并可形成綜合廣帶通信網(wǎng)(IBCN)，通過，通過IP進(jìn)行通信第四代移動(dòng)通信可以在不固定的無進(jìn)行通信第四代移動(dòng)通信可以在不固定的無線平臺(tái)和跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無線服務(wù)，可以在任何線平臺(tái)和跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無線服務(wù)，可以在任何地方寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)地方寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)(包括衛(wèi)星通信包括衛(wèi)星通信)，能夠提供信息通信之

5、，能夠提供信息通信之外的定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。外的定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。下一頁返回整理ppt5.1 4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介5.1.2 4G的主要技術(shù)指標(biāo)的主要技術(shù)指標(biāo).數(shù)據(jù)速率從數(shù)據(jù)速率從3G的的2 Mb/s提高到提高到100 Mb/s，移動(dòng)速率從步，移動(dòng)速率從步行到車速，甚至更快。行到車速，甚至更快。在覆蓋范圍，通信質(zhì)量，系統(tǒng)造價(jià)上滿足在覆蓋范圍，通信質(zhì)量，系統(tǒng)造價(jià)上滿足3G所不能達(dá)到所不能達(dá)到支持高速率數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體的服務(wù)的需要。廣帶局域支持高速率數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體的服務(wù)的需要。廣帶局域網(wǎng)應(yīng)能與寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)能與寬帶綜合業(yè)

6、務(wù)數(shù)據(jù)(B-ISDN)和異步傳輸模式和異步傳輸模式( ATM)兼容，實(shí)現(xiàn)廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(wǎng)。兼容，實(shí)現(xiàn)廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(wǎng)。對(duì)全速移動(dòng)用戶能夠提供對(duì)全速移動(dòng)用戶能夠提供150 Mb/s的高質(zhì)量的影像多媒的高質(zhì)量的影像多媒體業(yè)務(wù)。體業(yè)務(wù)。上一頁 下一頁返回整理ppt5.1 4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介5.1.3 4G較之于較之于3G的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)與與3G移動(dòng)通信服務(wù)相比，移動(dòng)通信服務(wù)相比，4G將比將比3G更接近于個(gè)人通信。更接近于個(gè)人通信。即在任何人，任何時(shí)間和任何地點(diǎn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)任何形式的即在任何人，任何時(shí)間和任何地點(diǎn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)任何形式的通信。無論在通

7、信范圍、通信質(zhì)量以及其他任何方面，通信。無論在通信范圍、通信質(zhì)量以及其他任何方面，4G都都應(yīng)該比應(yīng)該比3G有一個(gè)質(zhì)的提高。有一個(gè)質(zhì)的提高。4G技術(shù)較技術(shù)較3G移動(dòng)通信技術(shù)有許移動(dòng)通信技術(shù)有許多超越之處，其特點(diǎn)主要有多超越之處，其特點(diǎn)主要有:.4G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸速率要比移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸速率要比3G高一個(gè)等級(jí)，高一個(gè)等級(jí)，要超過要超過UMTS ,即從即從2 Mb/s提高到提高到10 Mb/s，其最大的傳輸速，其最大的傳輸速度將是目前度將是目前“i-mode”服務(wù)的服務(wù)的10 000倍。倍。它將是一個(gè)全數(shù)字通信網(wǎng)，具有更高的帶寬和更高的比它將是一個(gè)全數(shù)字通信網(wǎng)，具有更高的帶寬和更高的比

8、特率，下載速率最高可達(dá)特率，下載速率最高可達(dá)100 Mb/s。而且其對(duì)無線頻率的使。而且其對(duì)無線頻率的使用效率將比第二代和第三代系統(tǒng)都高得多。用效率將比第二代和第三代系統(tǒng)都高得多。上一頁 下一頁返回整理ppt5.1 4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 雖然雖然3G的速率已有很大的提高，但仍不能很好的動(dòng)態(tài)分的速率已有很大的提高，但仍不能很好的動(dòng)態(tài)分配資源，大流量時(shí)系統(tǒng)利用率低。而配資源，大流量時(shí)系統(tǒng)利用率低。而4G系統(tǒng)采用智能技術(shù)使系統(tǒng)采用智能技術(shù)使其能自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配，能夠調(diào)整系統(tǒng)對(duì)通信過程中變其能自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配，能夠調(diào)整系統(tǒng)對(duì)通信過程中變化的業(yè)務(wù)流量大小進(jìn)行相應(yīng)處理而滿足通信

9、要求，采用智能化的業(yè)務(wù)流量大小進(jìn)行相應(yīng)處理而滿足通信要求，采用智能信號(hào)處理技術(shù)對(duì)信道條件不同的各種復(fù)雜環(huán)境都能進(jìn)行信號(hào)信號(hào)處理技術(shù)對(duì)信道條件不同的各種復(fù)雜環(huán)境都能進(jìn)行信號(hào)的正常發(fā)送與接收，有很強(qiáng)的智能性、適應(yīng)性和靈活性。的正常發(fā)送與接收，有很強(qiáng)的智能性、適應(yīng)性和靈活性。 3G的初衷是希望統(tǒng)一全球紛雜的移動(dòng)通信技術(shù)，但是，的初衷是希望統(tǒng)一全球紛雜的移動(dòng)通信技術(shù)，但是，因?yàn)楦鱾€(gè)商家的利益得不到很好的協(xié)調(diào)而分化成如今三大陣因?yàn)楦鱾€(gè)商家的利益得不到很好的協(xié)調(diào)而分化成如今三大陣營。目前營。目前ITU承認(rèn)的、在全球已有相當(dāng)規(guī)模的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)承認(rèn)的、在全球已有相當(dāng)規(guī)模的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)共有共有GSM , CDM

10、A和和TDMA三大分支，每個(gè)分支都在搶占市三大分支，每個(gè)分支都在搶占市場(chǎng)。這場(chǎng)。這3大分支，取消哪個(gè)也不可能，只有通過第四代移動(dòng)通大分支，取消哪個(gè)也不可能，只有通過第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的制定來解決兼容問題。信標(biāo)準(zhǔn)的制定來解決兼容問題。上一頁 下一頁返回整理ppt5.1 4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介在容量方面，將可能在在容量方面，將可能在FDMA,TDMA,CDMA的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上引入空分多址引入空分多址(SDMA)。這里的空分多址將會(huì)采取自適應(yīng)波束，。這里的空分多址將會(huì)采取自適應(yīng)波束，如同無線電波一樣連接到每一個(gè)用戶，從而使無線系統(tǒng)容量如同無線電波一樣連接到每一個(gè)用戶，從而使無線系統(tǒng)

11、容量比現(xiàn)在提高比現(xiàn)在提高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。個(gè)數(shù)量級(jí)。上一頁 下一頁返回整理ppt5.1 4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)介在未來的全球通信中，人們所需的是多媒體通信。個(gè)人在未來的全球通信中，人們所需的是多媒體通信。個(gè)人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等各行業(yè)將會(huì)結(jié)合成一個(gè)整體，通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等各行業(yè)將會(huì)結(jié)合成一個(gè)整體，提供給用戶比以往更廣泛的服務(wù)與應(yīng)用。提供給用戶比以往更廣泛的服務(wù)與應(yīng)用。4G將支持交互式多將支持交互式多媒體業(yè)務(wù)，如視頻會(huì)議，無線因特網(wǎng)等，且具有極高的安全媒體業(yè)務(wù)，如視頻會(huì)議，無線因特網(wǎng)等，且具有極高的安全性。性。4G系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)完全自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。蜂窩系統(tǒng)

12、的網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)完全自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。蜂窩組網(wǎng)的概念將被突破，以達(dá)到更完美的覆蓋。核心網(wǎng)將全面組網(wǎng)的概念將被突破，以達(dá)到更完美的覆蓋。核心網(wǎng)將全面采用分組交換采用分組交換(信元交換信元交換)，使得網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶的需要分配帶，使得網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶的需要分配帶寬，以滿足系統(tǒng)變化和發(fā)展的要求。寬，以滿足系統(tǒng)變化和發(fā)展的要求。上一頁返回整理ppt5.2 4G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)5. 2. 1 4G的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了滿足不同用戶對(duì)不同業(yè)在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了滿足不同用戶對(duì)不同業(yè)務(wù)的需求，將針對(duì)各種不同業(yè)務(wù)的接入系統(tǒng)通過多媒體接入務(wù)的需求，將針對(duì)各種不同業(yè)務(wù)的接入系統(tǒng)

13、通過多媒體接入系統(tǒng)連接到基于系統(tǒng)連接到基于IP的核心網(wǎng)中，形成一個(gè)公共的、靈活的、的核心網(wǎng)中，形成一個(gè)公共的、靈活的、可擴(kuò)展的平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)的連接如圖可擴(kuò)展的平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)的連接如圖5-1所示。所示。從圖從圖5-1中可看出基于中可看出基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使得用戶在技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使得用戶在2G, 3G, 4G,WLAN,固定網(wǎng)之間無縫漫游可以實(shí)現(xiàn)。我們可將系統(tǒng)固定網(wǎng)之間無縫漫游可以實(shí)現(xiàn)。我們可將系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分為三層，如圖網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分為三層，如圖5-2所示。所示。下一頁返回整理ppt5.2 4G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從圖從圖5-2可看出，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)可可看出，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的

14、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)可以由下而上分為以由下而上分為:物理層、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)層、應(yīng)用層等物理層、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)層、應(yīng)用層等3層。物理層提供接入和選路功能，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)層作為層。物理層提供接入和選路功能，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)層作為橋接層提供橋接層提供QOS映射、地址轉(zhuǎn)換、即插即用、安全管理、有映射、地址轉(zhuǎn)換、即插即用、安全管理、有源網(wǎng)絡(luò)。物理層與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)層提供開放式源網(wǎng)絡(luò)。物理層與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)層提供開放式IP接口應(yīng)接口應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)層之間也是開放式接口，用于第三用層與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)層之間也是開放式接口，用于第三方開發(fā)和提供新業(yè)務(wù)。方開發(fā)和提供新業(yè)務(wù)。下一頁返回整理ppt5.2

15、4G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)結(jié)合移動(dòng)通信市場(chǎng)發(fā)展和用戶需求，結(jié)合移動(dòng)通信市場(chǎng)發(fā)展和用戶需求，4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的根本移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的根本任務(wù)是能夠接收、獲取到終端的呼叫，在多個(gè)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)任務(wù)是能夠接收、獲取到終端的呼叫，在多個(gè)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)(平臺(tái)平臺(tái))之間或者多個(gè)無線接口之間，建立起最有效的通信路徑，并之間或者多個(gè)無線接口之間，建立起最有效的通信路徑，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的定位和跟蹤。在移動(dòng)通信過程中，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的定位和跟蹤。在移動(dòng)通信過程中，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)還要保持良好的無縫連接能力，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母哔|(zhì)量、高還要保持良好的無縫連接能力，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母哔|(zhì)量、高速率。速率。4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將基于多層蜂窩結(jié)構(gòu)，通過多個(gè)無線接口

16、，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將基于多層蜂窩結(jié)構(gòu)，通過多個(gè)無線接口，由多個(gè)業(yè)務(wù)提供者和眾多網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者提供多媒體業(yè)務(wù)。由多個(gè)業(yè)務(wù)提供者和眾多網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者提供多媒體業(yè)務(wù)。上一頁 下一頁返回整理ppt5.2 4G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)同時(shí)，隨著技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的需求，將加快并實(shí)現(xiàn)目同時(shí)，隨著技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的需求，將加快并實(shí)現(xiàn)目前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)融前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)融為一體，寬帶為一體，寬帶IP技術(shù)和光網(wǎng)絡(luò)將成為多網(wǎng)融合的支撐和結(jié)合技術(shù)和光網(wǎng)絡(luò)將成為多網(wǎng)融合的支撐和結(jié)合點(diǎn)。數(shù)字化數(shù)據(jù)交易點(diǎn)是點(diǎn)。數(shù)字化數(shù)據(jù)交易點(diǎn)是4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要技術(shù)。它用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重

17、要技術(shù)。它用于預(yù)處理各個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之間的呼叫。在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之間的于預(yù)處理各個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之間的呼叫。在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之間的特定協(xié)議條件下，幫助業(yè)務(wù)供應(yīng)者提供高質(zhì)量、低費(fèi)用的業(yè)特定協(xié)議條件下，幫助業(yè)務(wù)供應(yīng)者提供高質(zhì)量、低費(fèi)用的業(yè)務(wù)應(yīng)用。例如，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之間傳送電視數(shù)據(jù)信息，首先務(wù)應(yīng)用。例如，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之間傳送電視數(shù)據(jù)信息，首先經(jīng)由數(shù)字化數(shù)據(jù)交易所處理。在數(shù)字化數(shù)據(jù)交易所里，這個(gè)經(jīng)由數(shù)字化數(shù)據(jù)交易所處理。在數(shù)字化數(shù)據(jù)交易所里，這個(gè)電視數(shù)據(jù)信息將被分離成視頻信號(hào)和音頻信號(hào)，經(jīng)由不同信電視數(shù)據(jù)信息將被分離成視頻信號(hào)和音頻信號(hào)，經(jīng)由不同信道傳送。音頻信號(hào)將由覆蓋廣泛的網(wǎng)絡(luò)傳送，視頻信號(hào)將由道傳送。音頻信號(hào)

18、將由覆蓋廣泛的網(wǎng)絡(luò)傳送，視頻信號(hào)將由只能處理、接收視頻信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)傳送，從而達(dá)到降低通信成只能處理、接收視頻信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)傳送，從而達(dá)到降低通信成本和有效利用傳輸信道的目的。未來的全球互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和骨本和有效利用傳輸信道的目的。未來的全球互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和骨干網(wǎng)系統(tǒng)，將以結(jié)合寬帶干網(wǎng)系統(tǒng)，將以結(jié)合寬帶IP技術(shù)和光纖網(wǎng)技術(shù)為主。技術(shù)和光纖網(wǎng)技術(shù)為主。 上一頁 下一頁返回整理ppt5.2 4G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)5. 2. 2 4G移動(dòng)通信的接入系統(tǒng)移動(dòng)通信的接入系統(tǒng)4G移動(dòng)通信接入系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是，智能化多模式終端移動(dòng)通信接入系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是，智能化多模式終端基于公共平臺(tái)，通過各種接入技術(shù)，在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基于

19、公共平臺(tái)，通過各種接入技術(shù)，在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(平臺(tái)平臺(tái))之間實(shí)現(xiàn)無縫連接和協(xié)作。在之間實(shí)現(xiàn)無縫連接和協(xié)作。在4G移動(dòng)通信中，各種專門的接移動(dòng)通信中，各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個(gè)公共平臺(tái)，相互協(xié)作，以最優(yōu)化的方式工入系統(tǒng)都基于一個(gè)公共平臺(tái)，相互協(xié)作，以最優(yōu)化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當(dāng)多模式終端接入系統(tǒng)時(shí)，作，來滿足不同用戶的通信需求。當(dāng)多模式終端接入系統(tǒng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)自適應(yīng)分配頻帶，給出最優(yōu)化路由，以達(dá)到最佳通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)自適應(yīng)分配頻帶，給出最優(yōu)化路由，以達(dá)到最佳通信效果。目前，效果。目前，4G移動(dòng)通信的主要接入技術(shù)有移動(dòng)通信的主要接入技術(shù)有:無線蜂窩移動(dòng)通無線蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)信系統(tǒng)(例如例

20、如2G, 3G)、無繩系統(tǒng)、無繩系統(tǒng)(如如DECT)、短距離連接系統(tǒng)、短距離連接系統(tǒng)(如藍(lán)牙如藍(lán)牙)、W LAN系統(tǒng)、固定無線接入系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、平系統(tǒng)、固定無線接入系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、平流層通信流層通信(STS)、廣播電視接入系統(tǒng)、廣播電視接入系統(tǒng)(如如DAB , DVB-T , CATV )。隨著技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求變化，新的接入技術(shù)將不。隨著技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求變化，新的接入技術(shù)將不斷出現(xiàn)。斷出現(xiàn)。上一頁 下一頁返回整理ppt5.2 4G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)在整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中處于十分重要的位置。網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)在整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中處于十分重要的位置。未來的接入系統(tǒng)將主要在以下三個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)革

21、新和突破未來的接入系統(tǒng)將主要在以下三個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)革新和突破: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(hào)傳輸技術(shù)，提高信號(hào)處理理層，優(yōu)化調(diào)制、信道編碼和信號(hào)傳輸技術(shù)，提高信號(hào)處理算法、信號(hào)檢測(cè)和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，并在頻譜共享和新型大線算法、信號(hào)檢測(cè)和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，并在頻譜共享和新型大線方面做進(jìn)一步研究。方面做進(jìn)一步研究。為提高網(wǎng)絡(luò)性能，在接入系統(tǒng)的高層協(xié)議方面，研究網(wǎng)為提高網(wǎng)絡(luò)性能，在接入系統(tǒng)的高層協(xié)議方面，研究網(wǎng)絡(luò)自我優(yōu)化和自動(dòng)重構(gòu)技術(shù)，動(dòng)態(tài)頻譜分配和資源分配技術(shù)，絡(luò)自我優(yōu)化和自動(dòng)重構(gòu)技術(shù)，動(dòng)態(tài)頻譜分配和資源分配

22、技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)管理和不同接入系統(tǒng)間協(xié)作。網(wǎng)絡(luò)管理和不同接入系統(tǒng)間協(xié)作。提高和擴(kuò)展提高和擴(kuò)展IP技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用;加強(qiáng)軟件無線加強(qiáng)軟件無線電技術(shù)電技術(shù);優(yōu)化無線電傳輸技術(shù)，如支持實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、無優(yōu)化無線電傳輸技術(shù)，如支持實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、無縫連接和網(wǎng)絡(luò)安全?？p連接和網(wǎng)絡(luò)安全。上一頁 下一頁返回整理ppt5.2 4G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)5. 2. 3 4G移動(dòng)通信的軟件系統(tǒng)移動(dòng)通信的軟件系統(tǒng)4G移動(dòng)通信的軟件系統(tǒng)趨于標(biāo)準(zhǔn)化、復(fù)雜化、智能化。移動(dòng)通信的軟件系統(tǒng)趨于標(biāo)準(zhǔn)化、復(fù)雜化、智能化。軟件系統(tǒng)的首要任務(wù)是，創(chuàng)建一個(gè)公共的軟件平臺(tái)，使不同軟件系統(tǒng)的首要任務(wù)是，創(chuàng)建一個(gè)公共

23、的軟件平臺(tái)，使不同通信系統(tǒng)和終端的應(yīng)用軟件，通過此平臺(tái)通信系統(tǒng)和終端的應(yīng)用軟件，通過此平臺(tái)“互聯(lián)互通互聯(lián)互通”;并且，并且，通過此軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同通信系統(tǒng)和終端的管理和監(jiān)控。通過此軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同通信系統(tǒng)和終端的管理和監(jiān)控。因此，建立一個(gè)統(tǒng)一的軟件標(biāo)準(zhǔn)和互聯(lián)協(xié)議，是因此，建立一個(gè)統(tǒng)一的軟件標(biāo)準(zhǔn)和互聯(lián)協(xié)議，是4G移動(dòng)通信移動(dòng)通信軟件系統(tǒng)的關(guān)鍵。軟件系統(tǒng)將逐步采用軟件系統(tǒng)的關(guān)鍵。軟件系統(tǒng)將逐步采用Web服務(wù)模式，以代服務(wù)模式，以代替現(xiàn)行的客戶替現(xiàn)行的客戶/服務(wù)器模式。新的計(jì)算機(jī)語言如服務(wù)器模式。新的計(jì)算機(jī)語言如XML，將用于，將用于未來的這種基于未來的這種基于 Web的分布式服務(wù)。另一方面

24、，軟件系統(tǒng)還的分布式服務(wù)。另一方面，軟件系統(tǒng)還將在網(wǎng)絡(luò)安全上做進(jìn)一步研究，以保障通信網(wǎng)絡(luò)的正常工作、將在網(wǎng)絡(luò)安全上做進(jìn)一步研究，以保障通信網(wǎng)絡(luò)的正常工作、數(shù)據(jù)完整和其他特殊需要。數(shù)據(jù)完整和其他特殊需要。上一頁返回整理ppt5.3 4G的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)5. 3. 1 OFDM調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù)在高頻段高速移動(dòng)傳輸會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的頻率選擇性衰落，在高頻段高速移動(dòng)傳輸會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的頻率選擇性衰落，實(shí)現(xiàn)調(diào)制實(shí)現(xiàn)調(diào)制/解調(diào)的魯棒性可以克服這種頻率選擇性衰落，并且解調(diào)的魯棒性可以克服這種頻率選擇性衰落，并且新的調(diào)制技術(shù)如多載波正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)以及單載波帶新的調(diào)制技術(shù)如多載波正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)以及單載波帶

25、自適應(yīng)均衡技術(shù)都將提供很高的頻譜效率。若從技術(shù)層面來自適應(yīng)均衡技術(shù)都將提供很高的頻譜效率。若從技術(shù)層面來看，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以看，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，而第為核心技術(shù)，而第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)則以四代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)則以O(shè)FDM最受矚目。最受矚目。下一頁返回整理ppt5.3 4G的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)OFDM是一種多載波調(diào)制技術(shù)。其核心是將信道分成若是一種多載波調(diào)制技術(shù)。其核心是將信道分成若干個(gè)正交子信道，在每個(gè)子信道上進(jìn)行窄帶調(diào)制和傳輸，這干個(gè)正交子信道，在每個(gè)子信道上進(jìn)行窄帶調(diào)制和傳輸，這樣減少了子信道之間的相互干擾。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬樣減少了子信道之間的

26、相互干擾。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道上的頻率選擇性衰落小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道上的頻率選擇性衰落是平坦的，大大消除了符號(hào)間干擾。另外，由于在是平坦的，大大消除了符號(hào)間干擾。另外，由于在OFDM系系統(tǒng)中各個(gè)子信道的載波相互正交，于是它們的頻譜是相互重統(tǒng)中各個(gè)子信道的載波相互正交，于是它們的頻譜是相互重疊的，這樣不但減小了子載波間的相互干擾，同時(shí)又提高了疊的，這樣不但減小了子載波間的相互干擾，同時(shí)又提高了頻譜利用率。在各個(gè)子信道中的這種正交調(diào)制和解調(diào)可以采頻譜利用率。在各個(gè)子信道中的這種正交調(diào)制和解調(diào)可以采用一對(duì)傅立葉變換用一對(duì)傅立葉變換(IFFT和和FFT

27、)方法來實(shí)現(xiàn)如圖方法來實(shí)現(xiàn)如圖5-3所示。所示。上一頁 下一頁返回整理ppt5.3 4G的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)5. 3. 2 軟件無線電軟件無線電在在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中，移動(dòng)終端將會(huì)變得非常繁雜。為移動(dòng)通信系統(tǒng)中，移動(dòng)終端將會(huì)變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端的多模此，專家們提議引入軟件無線電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端的多模化。所謂軟件無線電技術(shù)就是采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，在可化。所謂軟件無線電技術(shù)就是采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，在可編程控制的通用硬件平臺(tái)上，利用軟件來實(shí)現(xiàn)無線電臺(tái)的各編程控制的通用硬件平臺(tái)上，利用軟件來實(shí)現(xiàn)無線電臺(tái)的各部分功能，包括前端接收、中頻處理以及信號(hào)的基帶處

28、理等。部分功能，包括前端接收、中頻處理以及信號(hào)的基帶處理等。即整個(gè)無線電臺(tái)從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部即整個(gè)無線電臺(tái)從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由軟件編程來實(shí)現(xiàn)。其核心技術(shù)就是盡可能接近天線的地方由軟件編程來實(shí)現(xiàn)。其核心技術(shù)就是盡可能接近天線的地方使用使用A/ D和和D/A轉(zhuǎn)換器，盡早完成信號(hào)的數(shù)字化。因此，應(yīng)轉(zhuǎn)換器，盡早完成信號(hào)的數(shù)字化。因此，應(yīng)用軟件無線電技術(shù)，一個(gè)移動(dòng)終端，就可以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)用軟件無線電技術(shù)，一個(gè)移動(dòng)終端，就可以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺(tái)之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電和平臺(tái)之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術(shù)有參數(shù)控制軟件無線

29、電系統(tǒng)。技術(shù)有參數(shù)控制軟件無線電系統(tǒng)。上一頁 下一頁返回整理ppt5.3 4G的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)5. 3. 3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與協(xié)議4G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)包括了適用于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)包括了適用于IP分組傳輸?shù)目罩薪臃纸M傳輸?shù)目罩薪涌?、位置寄存、基站網(wǎng)絡(luò)配置、無線口、位置寄存、基站網(wǎng)絡(luò)配置、無線QOS控制、網(wǎng)絡(luò)配置和控制、網(wǎng)絡(luò)配置和集成式集成式3 G-WLAN無縫業(yè)務(wù)控制等功能模塊。為了解決城區(qū)無縫業(yè)務(wù)控制等功能模塊。為了解決城區(qū)密集業(yè)務(wù)，頻率復(fù)用是關(guān)鍵，而且用微蜂窩實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋要密集業(yè)務(wù)，頻率復(fù)用是關(guān)鍵，而且用微蜂窩實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋要比熱點(diǎn)覆蓋策略好，因?yàn)榍罢呖梢员苊獾乩砦恢蒙系臉I(yè)務(wù)集比熱

30、點(diǎn)覆蓋策略好，因?yàn)榍罢呖梢员苊獾乩砦恢蒙系臉I(yè)務(wù)集中。中。上一頁 下一頁返回整理ppt5.3 4G的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)在處理多媒體業(yè)務(wù)時(shí)，智能無線資源管理是關(guān)鍵技術(shù)，在處理多媒體業(yè)務(wù)時(shí)，智能無線資源管理是關(guān)鍵技術(shù)，無線系統(tǒng)資源無線系統(tǒng)資源(頻率和發(fā)射功率頻率和發(fā)射功率)是有限的且易受阻塞的困擾，是有限的且易受阻塞的困擾，因此，有必要采用無線因此，有必要采用無線QOS資源控制，以保證業(yè)務(wù)質(zhì)量和支資源控制，以保證業(yè)務(wù)質(zhì)量和支持各種級(jí)別的應(yīng)用。由持各種級(jí)別的應(yīng)用。由4G系統(tǒng)支持的應(yīng)用業(yè)務(wù)將依據(jù)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)支持的應(yīng)用業(yè)務(wù)將依據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)進(jìn)行分類特點(diǎn)進(jìn)行分類(如分為實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)如分為實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí))，無線，無

31、線QOS資源控制方資源控制方式要既能支持實(shí)時(shí)性應(yīng)用，也能支持非實(shí)時(shí)性應(yīng)用。無線資式要既能支持實(shí)時(shí)性應(yīng)用，也能支持非實(shí)時(shí)性應(yīng)用。無線資源管理者首先檢查可用資源、前源管理者首先檢查可用資源、前/后向鏈路質(zhì)量、應(yīng)用類別以后向鏈路質(zhì)量、應(yīng)用類別以及及QOS業(yè)務(wù)用戶級(jí)別，然后再指配適當(dāng)?shù)那皹I(yè)務(wù)用戶級(jí)別，然后再指配適當(dāng)?shù)那?后向鏈路速率和后向鏈路速率和發(fā)射功率。發(fā)射功率。4G系統(tǒng)中基于系統(tǒng)中基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以處理技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以處理IP包，包，方便提供全向功能，關(guān)鍵是選路方便提供全向功能，關(guān)鍵是選路/切換和鑒權(quán)策略。切換和鑒權(quán)策略。上一頁 下一頁返回整理ppt5.3 4G的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)5.

32、 3. 4 定位技術(shù)定位技術(shù)定位是指移動(dòng)終端位置的測(cè)量方法和計(jì)算方法。它主要定位是指移動(dòng)終端位置的測(cè)量方法和計(jì)算方法。它主要分為基于移動(dòng)終端定位、基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)定位以及混合定位三分為基于移動(dòng)終端定位、基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)定位以及混合定位三種方式。在種方式。在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中，移動(dòng)終端可能在不同系統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，移動(dòng)終端可能在不同系統(tǒng)(平平臺(tái)臺(tái))間進(jìn)行移動(dòng)通信。因此，對(duì)移動(dòng)終端的定位和跟蹤，是實(shí)間進(jìn)行移動(dòng)通信。因此，對(duì)移動(dòng)終端的定位和跟蹤，是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端在不同系統(tǒng)現(xiàn)移動(dòng)終端在不同系統(tǒng)(平臺(tái)平臺(tái))間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質(zhì)量的移動(dòng)通信的前提和保障。高質(zhì)量的移動(dòng)通信的前提和保障。上一頁 下一頁返回整理ppt5.3 4G的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)5.3.5 切換技術(shù)切換技術(shù)切換技術(shù)適用于移動(dòng)終端在不同移動(dòng)小區(qū)之間、不同頻切換技術(shù)適用于移動(dòng)終端在不同移動(dòng)小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號(hào)降低信道選擇等情況。切換技術(shù)是未來率之間通信或者信號(hào)降低信道選擇等情況。切換技術(shù)是未來移動(dòng)終端在眾多通信系統(tǒng)、移動(dòng)小區(qū)之間建立可靠移動(dòng)通信移動(dòng)終端在眾多通信系統(tǒng)、移動(dòng)小區(qū)之間建立