摘 要: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方面发展｡
关键词:4g;系统;关键技术;网络结构
1 4g的定义与主要技术指标
第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2mb/s的数据传输能力｡它包括宽带无线固定接入､宽带无线局域网､移动宽带系统和交互式广播网络｡
第四代移动通信技术的主要指标:1.数据速率从2mb/s提高到100mb/s,移动速率从步行到车速以上｡2.支持高速数据和高分辨率多媒体服务的需要｡宽带局域网应能与b-isdn和atm兼容,实现宽带多媒体通信,形成综合宽带通信网｡3､对全速移动用户能够提供150mb/s的高质量影像等多媒体业务｡
2 4g相对于3g的超越之处
与今年年内即将推出的3g移动通信服务相比,4g技术更为复杂,4g技术在通信特点方面较3g移动通信技术相比,有许多超越之处:
(1)4g移动通信技术的信息传输级数要比3g移动通信技术的信息传输级数要高一个等级,其最大的传输速度将是目前“i-mode”服务的10000倍｡
(2)主要发展数字广带(broad band)为基础的概念｡在“毫米”过程中,传播条件相对困难,蜂窝小区也会相应小很多,这会引起一系列技术上的难题｡
(3)灵活性要比3g强得多｡它能自适应的资源分配,能够处理变化的业务流､信道条件不同的环境,有很强的自组织性和灵活性｡
(4)4g移动通信技术将可让所有移动通信运营商的用户,享受共同的4g服务｡
(5)该技术应该能根据网络的动态和自行变化的信道条件,使低码与高码的用户能够共存｡这些方面都要比2g､3g先进｡
(6)它能综合固定移动广播网络或其他的一些规则,实现对这些功能体积分布的控制｡
(7)该技术将以几项突破性技术为基础,例如一些光纤产品公司用来提高internet主干带宽的技术,它将对无线频率的使用效率比第二代和第三代系统都高得多｡
我们相信,在不久的将来4g在业务上､功能上､频宽上均有别于3g,应该将会是将所有无线服务联合在一起,能在任何地方接入互联网,包括卫星通讯､定位定时､数据收集､远程控制等综合功能｡移动无线互联网会是无边无际,而预计两年后3g的传输速度上限2mbps很可能会到达饱和｡所以4g将会是多功能集成的宽带流动通讯系统,是宽带接入ip的系统｡
3 4g系统网络结构及其关键技术
4g移动系统网络结构可分为3层:物理网络层､中间环境层､应用网络层｡物理网络层提供接入和路由选择功能,它们由无线和核心网的结合格式完成｡中间环境层的功能有qos映射､地址变换和完全性管理等｡物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带｡第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输;抗干扰性强的高速接入技术､调制和信息传输技术;高性能､小型化和低成本的自适应阵列智能天线;大容量､低成本的无线接口和光接口;系统管理资源;软件无线电､网络结构协议等｡第四代移动通信系统主要是以正交频分复用(ofdm)为技术核心｡ofdm技术的特点是网络结构高度可扩展,具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力,可以提供比目前无线数据技术质量更高(速率高､时延小)的服务和更好的性能价格比,能为4g无线网提供更好的方案｡例如无线区域环路(wll)､数字音讯广播(dab)等,都将采用ofdm技术｡
4 发展我国的第四代移动通信
“一个系统的建立,是一个很复杂的过程,需要考虑技术､政治和经济等多方面的因素｡而且,很难想像在未来的2010年,由一个单独的国家制定出的标准会被广泛采用｡”尤肖虎教授表示,“所以中国一定要开展广泛的国际合作,与国际一流研究机构､运营商和设备制造商共同开展4g研究,实现核心知识产权的共有｡”
汉网公司研制出的汉网“宽带无线ip通信系统”要用了4g技术和ip网络技术,以汉网特有的包分多址(pdma)接入技术为核心,上下行数据速率采用不对称设计,可为无线用户提供高达近2mbps的高速无线互联网业务,同时提供高速率的文字､图像､视频､话音等不同类型数据业务,可实现手机､pda､pc之间的自由通信和组播､多点通信等扩展业务｡
