《GSM-R系統(tǒng)維護(hù)與應(yīng)用》課件第七章

GSM-R系統(tǒng)維護(hù)與應(yīng)用第七章公網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)第7章公網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)7.1CDMA系統(tǒng)

7.1.1擴(kuò)頻技術(shù)

7.1.2CDMA系統(tǒng)的發(fā)展與結(jié)構(gòu)

7.1.3CDMA系統(tǒng)的邏輯信道

7.1.4CDMA系統(tǒng)的功率控制

7.1.5CDMA系統(tǒng)的切換方式 7.23G系統(tǒng)

7.2.1IMT-2000系統(tǒng)

7.2.2三種技術(shù)的發(fā)展

7.2.3第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 7.34G系統(tǒng)

7.3.14G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

7.3.24G系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn) 7.1CDMA系統(tǒng)CMDA系統(tǒng)的特點(diǎn)總結(jié)如下：（1）容量大（2）軟容量（3）軟切換（4）話音激活技術(shù)，以提高系統(tǒng)的通信容量。（5）CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的功率控制。（6）CDMA蜂窩系統(tǒng)以擴(kuò)頻技術(shù)為基礎(chǔ)，因而它具有擴(kuò)頻通信系統(tǒng)所固有的優(yōu)點(diǎn)。7.1.1擴(kuò)頻技術(shù)

擴(kuò)頻通信的概念碼分多址（CDMA）是以擴(kuò)頻技術(shù)為基礎(chǔ)的；擴(kuò)頻是把信息的頻譜擴(kuò)展到寬帶中進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。擴(kuò)頻技術(shù)用于通信系統(tǒng)具有抗干擾、抗多徑、隱蔽、保密和多址能力；適用于碼分多址（CDMA）蜂窩通信系統(tǒng)的擴(kuò)頻技術(shù)是直接序列擴(kuò)頻(DSSS)或簡稱直擴(kuò)；直接序列(DS)擴(kuò)頻，就是直接用具有高碼率的擴(kuò)頻碼（PN）序列在發(fā)端去擴(kuò)展信號(hào)的頻譜。而在接收端，用相同的擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行解擴(kuò)，把展寬的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始的信息。圖7.3為直擴(kuò)系統(tǒng)的組成與原理框圖7.1.2CDMA系統(tǒng)的發(fā)展與結(jié)構(gòu)1.CDMA的發(fā)展

CDMA技術(shù)早已在軍用抗干擾通信研究中得到廣泛應(yīng)用。

1989年11月，美國Qualcomm（高通）公司在美國的現(xiàn)場試驗(yàn)證明CDMA用于蜂窩移動(dòng)通信的容量大；

1995年香港和美國的CDMA公用網(wǎng)開始投入商用。

1996年韓國用從美國購買的Q-CDMA生產(chǎn)許可證，自己生產(chǎn)的CDMA系統(tǒng)設(shè)備開始大規(guī)模商用。無線通信在未來的通信中起著越來越重要的作用，CDMA技術(shù)已成為第三代蜂窩移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的無線接入技術(shù)。

7.1.2CDMA系統(tǒng)的發(fā)展與結(jié)構(gòu)2.CDMA系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

7.1.2CDMA系統(tǒng)的發(fā)展與結(jié)構(gòu)2.CDMA系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）。處于市話網(wǎng)與基站控制器之間，它主要由移動(dòng)交換中心（MSC），或稱為移動(dòng)電話交換局（MTSO）組成?；咀酉到y(tǒng)（BSS）?；究刂破鳎˙SC）和基站收發(fā)設(shè)備（BTS）。每個(gè)基站有效覆蓋范圍即為無線小區(qū)。一個(gè)基站控制器（BSC）可以控制多個(gè)基站，每個(gè)基站可有多部收發(fā)信機(jī)?；究刂破鳎˙SC）通過網(wǎng)絡(luò)接口分別連接移動(dòng)交換中心（MSC）和基站收發(fā)信機(jī)（BTS）。移動(dòng)臺(tái)（MS）。CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)中用戶使用的設(shè)備?？刹捎秒p模式移動(dòng)臺(tái)，既能工作在原有的模擬蜂窩系統(tǒng)（AMPS），又能工作在擴(kuò)頻碼分（CDMA）蜂窩系統(tǒng)。

7.1.3CDMA系統(tǒng)的邏輯信道CDMA蜂窩系統(tǒng)所有信道是靠不同的碼型來區(qū)分的，類似這樣的信道可稱為邏輯信道；在CDMA蜂窩系統(tǒng)中，上、下行鏈路使用不同載頻（頻率間隔為45MHz），通信方式為FDD(頻分雙工)；一個(gè)載頻包含64個(gè)邏輯信道，占用帶寬約1.23MHz。正向傳輸（下行）和反向傳輸（上行）的要求及條件不同，邏輯信道的構(gòu)成及產(chǎn)生方式也不同；邏輯信道由正向傳輸邏輯信道和反向傳輸邏輯信道組成。7.1.3CDMA系統(tǒng)的邏輯信道7.1.3CDMA系統(tǒng)的邏輯信道CDMA蜂窩系統(tǒng)的邏輯信道示意圖7.1.3CDMA系統(tǒng)的邏輯信道1．正向傳輸邏輯信道（1）導(dǎo)頻信道基站使用導(dǎo)頻信道為所有的移動(dòng)臺(tái)提供基準(zhǔn)。導(dǎo)頻信號(hào)是一種未調(diào)制的直接序列擴(kuò)頻（DSSS）信號(hào)，由基站連續(xù)發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)。所有基站的導(dǎo)頻信號(hào)使用相同的PN序列，可以通過唯一對(duì)應(yīng)的時(shí)間偏移來識(shí)別每一個(gè)基站。主要功能包括：移動(dòng)臺(tái)用它來捕獲系統(tǒng)，提供時(shí)間與相位跟蹤的參數(shù)，用于使所有在基站覆蓋，區(qū)中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行同步和切換，導(dǎo)頻相位的偏置用于扇區(qū)或基站的識(shí)別。7.1.3CDMA系統(tǒng)的邏輯信道1．正向傳輸邏輯信道（2）同步信道同步信道是一種經(jīng)過編碼、交織和調(diào)制的擴(kuò)頻信號(hào)，它主要傳輸同步信息（還包括提供移動(dòng)臺(tái)選用的尋呼信道數(shù)據(jù)率），移動(dòng)臺(tái)利用導(dǎo)頻信道和同步信道可以得到起始時(shí)間同步。同步信道消息包括以下信息：該同步信道對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻信道的PN偏置；系統(tǒng)時(shí)間；長碼狀態(tài)；系統(tǒng)標(biāo)識(shí)；網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)；尋呼信道的比特率。7.1.3CDMA系統(tǒng)的邏輯信道1．正向傳輸邏輯信道（3）尋呼信道尋呼信道用來向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送控制信息。在呼叫接續(xù)階段傳輸尋呼移動(dòng)臺(tái)的信息。移動(dòng)臺(tái)通常在建立同步后，接著就選擇一個(gè)尋呼信道（也可以由基站指定）來監(jiān)聽系統(tǒng)發(fā)出的系統(tǒng)信息和指令，在移動(dòng)臺(tái)接入信道的接入請(qǐng)求完成之后可對(duì)信息進(jìn)行確認(rèn)。在需要時(shí)，尋呼信道可以改作業(yè)務(wù)信道使用，直至全部用完。尋呼信道信息的形式類似于同步信道信息。7.1.3CDMA系統(tǒng)的邏輯信道1．正向傳輸邏輯信道（4）正向業(yè)務(wù)信道正向業(yè)務(wù)信道共有四種傳輸速率（9600、4800、2400、1200bit/s）。業(yè)務(wù)速率可以逐幀（20ms）改變，以動(dòng)態(tài)地適應(yīng)通信者的話音特征，在業(yè)務(wù)信道中，還要插入其它的控制信息，如鏈路功率控制和過區(qū)切換指令等，正向業(yè)務(wù)信道還連續(xù)不斷地發(fā)送鏈路功率控制子信道信息，每1.25ms發(fā)送1bit（“0”或“1”），“0”表示移動(dòng)臺(tái)將平均輸出功率提高1dB，“1”表示移動(dòng)臺(tái)將平均輸出功率降低1dB，實(shí)際速率800b/s，以調(diào)整移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率。7.1.3CDMA系統(tǒng)的邏輯信道2．反向傳輸邏輯信道（1）接入信道移動(dòng)臺(tái)使用接入信道給基站發(fā)送控制信息，移動(dòng)臺(tái)也可以使用接入信道發(fā)送非業(yè)務(wù)信息，提供移動(dòng)臺(tái)到基站的傳輸通路；接入信道和正向傳輸中的尋呼信道相對(duì)應(yīng)，以相應(yīng)傳送指令、應(yīng)答和其它有關(guān)的信息；所有接入同一系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)共用相同的頻率分配，接入信道是一種分時(shí)隙的隨機(jī)接入信道，允許多個(gè)用戶同時(shí)搶占同一接入信道（競爭方式）；每個(gè)尋呼信道所支撐的接入信道數(shù)最多可達(dá)32個(gè)，編號(hào)從0到31?；究赏ㄟ^每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的接入代碼序列信息來進(jìn)行識(shí)別。7.1.3CDMA系統(tǒng)的邏輯信道2．反向傳輸邏輯信道

（2）反向業(yè)務(wù)信道與正向業(yè)務(wù)信道的特點(diǎn)和作用基本相同，反向業(yè)務(wù)信道處理過程類似于接入信道，最主要的不同是反向業(yè)務(wù)信道（基本代碼）使用數(shù)據(jù)猝發(fā)隨機(jī)化函數(shù)發(fā)生器，通過數(shù)據(jù)猝發(fā)隨機(jī)化函數(shù)發(fā)生器利用話音激活性，實(shí)現(xiàn)減少語音寂靜區(qū)的反向鏈路功率，基站反向業(yè)務(wù)信道接收機(jī)在1.25ms的時(shí)間間隔內(nèi)（相當(dāng)于24個(gè)調(diào)制碼元寬度），對(duì)特定移動(dòng)臺(tái)來的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行估值，并根據(jù)此估值來確定正向功率控制子信道的控制比特取“0”還是取“1”，然后采用插入技術(shù)，把此控制比特嵌入正向業(yè)務(wù)信道的正向功率控制子信道中傳輸。7.1.4CDMA系統(tǒng)的功率控制

功率控制技術(shù)是CDMA系統(tǒng)的核心技術(shù)。功率控制分為正向（下行）功率控制和反向（上行）功率控制，反向功率控制又可分為僅由移動(dòng)臺(tái)參與的開環(huán)功率控制和移動(dòng)臺(tái)、基站同時(shí)參與的閉環(huán)功率控制。功率控制的原則：當(dāng)信道的傳播條件突然改善時(shí)，功率控制應(yīng)作出快速反應(yīng)(例如在幾微秒時(shí)間內(nèi))，以防止信號(hào)突然增強(qiáng)而對(duì)其它用戶產(chǎn)生附加干擾；相反，當(dāng)傳播條件突然變壞時(shí)，功率調(diào)整的速度可以相對(duì)慢一些。也就是說，寧愿單個(gè)用戶的信號(hào)質(zhì)量短時(shí)間惡化，也要防止許多用戶都增大背景干擾。7.1.4CDMA系統(tǒng)的功率控制1．反向功率控制反向鏈路功率控制影響接入和反向業(yè)務(wù)信道。在發(fā)起呼叫和對(duì)抗大的路徑損耗波動(dòng)時(shí)，使用反向鏈路功率控制建立鏈路。（1）反向開環(huán)功率控制。反向開環(huán)功率控制也稱上行鏈路開環(huán)功率控制。其主要要求是使任一移動(dòng)臺(tái)無論處于什么位置上，其信號(hào)在到達(dá)基站的接收機(jī)時(shí)，都具有相同的電平，而且剛剛達(dá)到信干比要求的門限。7.1.4CDMA系統(tǒng)的功率控制1．反向功率控制（2）反向閉環(huán)功率控制指移動(dòng)臺(tái)根據(jù)基站發(fā)送的功率控制指令（功率控制比特?cái)y帶的信息）來調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率的過程，其本身所具有的較快的響應(yīng)時(shí)間使得它能夠在實(shí)際應(yīng)用中比反向開環(huán)功率控制有優(yōu)先權(quán)，功率控制比特要在正向業(yè)務(wù)信道的功率子信道上連續(xù)地進(jìn)行傳輸。7.1.4CDMA系統(tǒng)的功率控制2．正向功率控制正向功率控制也稱下行鏈路功率控制，只要是為了減少下行鏈路的干擾。這不僅限制小區(qū)內(nèi)的干擾，而且對(duì)減少其它小區(qū)/扇區(qū)的干擾尤其有效。通過調(diào)整基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的功率，使任一移動(dòng)臺(tái)無論處于小區(qū)中的任何位置上，收到基站的信號(hào)電平都剛剛達(dá)到信干比所要求的門限值。7.1.5CDMA系統(tǒng)的切換

當(dāng)用戶在通話時(shí)，從一個(gè)小區(qū)穿越到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，要使通話不中斷，在新舊基站間要瞬間切換信道。在CDMA系統(tǒng)中有四種切換方式。

1.軟切換軟切換僅僅能用于具有相同頻率的CDMA信道之間，軟切換可提供在基站邊界處的正向業(yè)務(wù)信道和反向業(yè)務(wù)信道的路徑分集，就可以獲得分集增益，這意味著總的系統(tǒng)干擾的減少，提高了系統(tǒng)的平均容量，從而保證通信質(zhì)量，減少了移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率，延長了電池的使用時(shí)間，也就延長了通話時(shí)間。7.1.5CDMA系統(tǒng)的切換2.更軟切換切換發(fā)生在同一基站具有相同頻率的不同扇區(qū)之間。移動(dòng)臺(tái)與同一基站的不同扇區(qū)保持通信?；綬ANK接收機(jī)將來自不同扇區(qū)分集式天線話音幀中最好的幀合并為一個(gè)業(yè)務(wù)幀。

3.硬切換切換中，移動(dòng)臺(tái)先中斷與原基站的聯(lián)系，再與新基站取得聯(lián)系。硬切換一般發(fā)生在不同頻率的CDMA信道間。如同一移動(dòng)交換中心（MSC）中的切換、不同MSC之間的切換。7.1.5CDMA系統(tǒng)的切換2.更軟切換切換發(fā)生在同一基站具有相同頻率的不同扇區(qū)之間。移動(dòng)臺(tái)與同一基站的不同扇區(qū)保持通信?；綬ANK接收機(jī)將來自不同扇區(qū)分集式天線話音幀中最好的幀合并為一個(gè)業(yè)務(wù)幀。

3.硬切換切換中，移動(dòng)臺(tái)先中斷與原基站的聯(lián)系，再與新基站取得聯(lián)系。硬切換一般發(fā)生在不同頻率的CDMA信道間。如同一移動(dòng)交換中心（MSC）中的切換、不同MSC之間的切換。

4.CDMA系統(tǒng)到模擬切換切換中，移動(dòng)臺(tái)從CDMA業(yè)務(wù)信道轉(zhuǎn)到模擬話音信道。7.23G系統(tǒng)

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)能提供多種類型、高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)，能實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋，具有全球漫游能力，可與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容，并可以小型便攜式終端在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)進(jìn)行任何種類的通信。由于其諸多的優(yōu)點(diǎn)，吸引了全世界各個(gè)運(yùn)營商、生產(chǎn)廠家與廣大用戶。第三代移動(dòng)通信的特點(diǎn)包括： 高速率。 多媒體化。 全球性。 綜合化。 平滑過渡和演進(jìn)。業(yè)務(wù)終端具有多樣化的特征。 智能化。7.2.1IMT-2000系統(tǒng)7.2.2三種技術(shù)的發(fā)展CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA同屬3G的主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但在技術(shù)上CDMA2000和WCDMA是FDD的標(biāo)準(zhǔn)，而TD-SCDMA則是一個(gè)TDD標(biāo)準(zhǔn)。WCDMA和CDMA2000都滿足IMT-2000提出的全部技術(shù)要求，包括支持高比特率多媒體業(yè)務(wù)、分組數(shù)據(jù)和IP接入等。這兩種系統(tǒng)的無線傳輸技術(shù)均基于DS-CDMA作為多用戶接入技術(shù)，單就技術(shù)來說，WCDMA和CDMA2000在技術(shù)先進(jìn)性和發(fā)展成熟度上各具優(yōu)勢，但總體來看，WCDMA似乎更勝一籌，WCDMA具備一定優(yōu)勢，各家電信企業(yè)也因此更加傾向于采用該標(biāo)準(zhǔn)。7.2.2三種技術(shù)的發(fā)展1.CDMA2000主要優(yōu)劣勢分析

CDMA2000的優(yōu)點(diǎn)主要是產(chǎn)品成熟度較高，近期建網(wǎng)成本可能稍低;其次非核心頻段的產(chǎn)品已大規(guī)模商用，有成熟的組網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)，網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)也比較容易;還有CDMA20001X商用終端種類較多，已經(jīng)超過300種。當(dāng)然CDMA2000也有缺點(diǎn)，這主要包括:第一，將來的規(guī)模效應(yīng)較小;第二，全球漫游能力有一定的局限性，尤其在歐洲;第三，核心頻段上的產(chǎn)品尚未成熟;第四，必須采用GPS同步，所以存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。7.2.2三種技術(shù)的發(fā)展2.WCDMA主要優(yōu)劣勢分析

WCDMA的優(yōu)勢首先是規(guī)模效應(yīng)大，全球漫游能力強(qiáng)，因?yàn)镚SM網(wǎng)絡(luò)用戶占移動(dòng)用戶的70%以上，116家獲得3G牌照的運(yùn)營商中的絕大多數(shù)(114家)選擇了WCDMA;第二，WCDMA已有核心網(wǎng)基于R4軟交換構(gòu)架的商用產(chǎn)品，向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的路線明確;第三，WCDMA可以采用異步和同步方式，風(fēng)險(xiǎn)小。WCDMA劣勢主要表現(xiàn)在:第一，標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品成熟度較低，版本更新頻繁;第二，目前商用終端種類10種左右，相對(duì)較少，并且互操作性有待驗(yàn)證;第三，目前商用用戶較少，市場有待進(jìn)一步培育。7.2.2三種技術(shù)的發(fā)展3.TD-SCDMA主要優(yōu)劣勢分析與WCDMA和CDMA2000共享的頻分雙工FDD模式不同的是，TD-SCDMA所用的時(shí)分雙工TDD技術(shù)是國際電聯(lián)選用的3種3G標(biāo)準(zhǔn)中惟一的TDD技術(shù)，TD-SCDMA組網(wǎng)可以采用TSM和LCR兩種方式。這使TD-SCDMA在某種程度上具有不可替代的優(yōu)越性，它不是其他制式的補(bǔ)充。TD-SCDMA無線接入網(wǎng)可部署在現(xiàn)有的GSM核心網(wǎng)基礎(chǔ)上，這種方式已由CWTS制訂為TSM標(biāo)準(zhǔn)。TSM可以采用混合組網(wǎng)和獨(dú)立組網(wǎng)兩種方式。TSM混合組網(wǎng)時(shí)，其核心網(wǎng)設(shè)備使用現(xiàn)有的GSM核心網(wǎng)設(shè)備，無線子系統(tǒng)以A/Gb接口接入核心網(wǎng)設(shè)備，TSM獨(dú)立組網(wǎng)時(shí)，則需要新建TSM核心網(wǎng)設(shè)備，一般是GSM核心網(wǎng)設(shè)備。7.2.3第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵

技術(shù)1.軟件無線電技術(shù)：基本思想是高速模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器盡可能靠天線處理，所有基帶信號(hào)處理都用軟件方式替代硬件實(shí)施。

2.智能天線陣技術(shù)可以提高第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量及服務(wù)質(zhì)量。在于以較低的代價(jià)換得無線覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務(wù)質(zhì)量、抗阻塞和掉話等性能的顯著提高。

3.多用戶檢測技術(shù)為了消除多址干擾影響，利用其他用戶的已知信息去消除多址干擾的多用戶檢測技術(shù)。7.2.3第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵

技術(shù)4. 多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)不可能是一個(gè)單一的系統(tǒng)，它應(yīng)該是一組系統(tǒng)和子系統(tǒng)(包括現(xiàn)在的系統(tǒng)和未來的系統(tǒng))的不同組合。

5.智能協(xié)議未來移動(dòng)通信希望自適應(yīng)移動(dòng)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，自適應(yīng)移動(dòng)控制和資源管理，使之能適應(yīng)不同地區(qū)、不同時(shí)間、不同環(huán)境的通信需求。7.34G系統(tǒng)

4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡稱，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像且圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無線服務(wù)的要求。可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)(包括衛(wèi)星通信和平流層通信)，能夠提供定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。

7.34G系統(tǒng)

4G主要具有以下特點(diǎn)：

(1)高速率，高容量。對(duì)于大范圍高速移動(dòng)用戶(250km/h)，數(shù)據(jù)速率為2Mb/s；對(duì)于中速移動(dòng)用戶(60km/h)，數(shù)據(jù)速率為20Mb/s；對(duì)于低速移動(dòng)用戶(室內(nèi)或步行者)，數(shù)據(jù)速率為100Mb/s。4G系統(tǒng)容量至少應(yīng)是3G系統(tǒng)容量的10倍以上。

(2)網(wǎng)絡(luò)頻帶更寬。每個(gè)4G信道將占有100MHz頻譜，相當(dāng)于WCDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。

7.34G系統(tǒng)

(3)兼容性更加平滑。4G應(yīng)該接口開放，能夠跟多種網(wǎng)絡(luò)互連，并且具備很強(qiáng)的對(duì)2G、3G手機(jī)的兼容性，以完成對(duì)多種用戶的融合；在不同系統(tǒng)間進(jìn)行無縫切換，傳送高速多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

(4)靈活性更強(qiáng)。4G擬采用智能技術(shù)，可自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配。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)境進(jìn)行信號(hào)的正常收/發(fā)。

(5)具有用戶共存性。能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況和信道條件進(jìn)行自適應(yīng)處理，使低、高速用戶和各種用戶設(shè)備能夠并存與互通，從而滿足多類型用戶的需求。7.3.1

4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)1．正交頻分復(fù)用（OFDM）

OFDM技術(shù)的主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多窄的正交子信道，在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸，因此可以大大消除信號(hào)波形間的干擾。OFDM還可以在不同的子信道上自適應(yīng)地分配傳輸負(fù)荷，這樣可優(yōu)化總的傳輸速率。OFDM技術(shù)還能對(duì)抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾。在OFDM系統(tǒng)中由于各個(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)又提高了頻譜利用率。7.3.1

4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)2．智能天線(SA)與多入多出天線(MIMO)技術(shù)智能天線具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，被認(rèn)為是未來移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號(hào)，這種技術(shù)既能改善信號(hào)質(zhì)量又能增加傳輸容量，其基本原理是在無線基站端使用天線陣和相關(guān)無線收發(fā)信機(jī)來實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的接收和發(fā)射。同時(shí)通過基帶數(shù)字信號(hào)處理器，對(duì)各個(gè)天線鏈路上接收到的信號(hào)按一定算法進(jìn)行合并，實(shí)現(xiàn)上行波束賦形。7.3.1

4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)3．軟件無線電技術(shù)軟件無線電是利用數(shù)字信號(hào)處理軟件實(shí)現(xiàn)無線功能的技術(shù)，能在同一硬件平臺(tái)上利用軟件處理基帶信號(hào)，通過加載不同的軟件，可實(shí)現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)性能。

4．基于IP的核心網(wǎng)

4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個(gè)基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨(dú)立于各種具體的無線接入方案,能提供端到端的IP業(yè)務(wù),能同已有的核心網(wǎng)和PSTN兼容。7.3.2

4G系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)1．LTELTE(LongTermEvolution,長期演進(jìn))項(xiàng)目是3G的演進(jìn)，它改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)，采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。主要特點(diǎn)是在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率，相對(duì)于3G網(wǎng)絡(luò)大大的提高了小區(qū)的容量，同時(shí)將網(wǎng)絡(luò)延遲大大降低：內(nèi)部單向傳輸時(shí)延低于5ms，控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時(shí)間低于50ms，從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時(shí)間小于100ms。7.3.2

4G系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)3GPP長期演進(jìn)(LTE)項(xiàng)目，是近兩年來3GPP啟動(dòng)的最大的新技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，其演進(jìn)的歷史如下：GSM→GPRS→EDGE→WCDMA→HSDPA/HSUPA→HSDPA+/HSUPA+→LTE長期演進(jìn)數(shù)據(jù)速率是:GSM:9K→GPRS:42K→EDGE:172K→WCDMA:364k→HSDPA/HSUPA:14.4M→HSDPA+/HSUPA+:42M→LTE:300M7.3.2

4G系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)

2．LTE-Advanced

LTE-Advanced的正式名稱為FurtherAdvancementsforE-UTRA，它滿足ITU-R的IMT-Advanced技術(shù)征集的需求，是3GPP形成歐洲IMT-Advanced技術(shù)提案的一個(gè)重要來源。LTE-Advanced是一個(gè)后向兼容的技術(shù)，完全兼容LTE，是演進(jìn)而不是革命，相當(dāng)于HSPA和WCDMA這樣的關(guān)系。7.3.2

4G系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)3．WiMaxWiMax：WiMax(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，即全球微波互聯(lián)接入，WiMAX的另一個(gè)名字是IEEE802.16。WiM