G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)課件

1、G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)2022/10/10G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)2022/10/9G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G) 1 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述 2 4G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 3 4G的關(guān)鍵技術(shù) 4 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展面臨的問(wèn)題5 4G 網(wǎng)絡(luò)在中國(guó)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì) 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G) 1 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述 1.第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述 1.1 前3代移動(dòng)通信技術(shù)的回顧第1代通信技術(shù)第2代通信技術(shù)第3代通信技術(shù)G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)1.第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述 1.1 前3代移動(dòng)通第1代通信技術(shù) 主要采用的是模擬技術(shù)和頻分多址技術(shù)。由

2、于受到傳輸帶寬的限制，不能進(jìn)行移動(dòng)通信的長(zhǎng)途漫游游，只能是一種區(qū)域性的移動(dòng)通信系統(tǒng)。第一代移動(dòng)通信有多種制式，我國(guó)主要采用的是TACS。第一代移動(dòng)通信有很多不足之處，比如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通話質(zhì)量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、不能提供自動(dòng)漫游等。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)第1代通信技術(shù) 主要采用的是模擬技術(shù)和頻第2代通信技術(shù) 主要采用的是數(shù)字的時(shí)分多址（TDMA）技術(shù)和碼分多址（CDMA）技術(shù)。主要業(yè)務(wù)是語(yǔ)音。它克服了模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)的弱點(diǎn)，話音質(zhì)量、保密性能得到大的提高，并可進(jìn)行省內(nèi)、省際自動(dòng)漫游。第二代移動(dòng)通信替代第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)完成模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變，但由于第二代采用

3、不同的制式，移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進(jìn)行漫游，因而無(wú)法進(jìn)行全球漫游，由于第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)帶寬有限，限制了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù)如移動(dòng)的多媒體業(yè)務(wù)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)第2代通信技術(shù) 主要采用的是數(shù)字的時(shí)分多址（TDMA）技術(shù)第3代通信技術(shù) 第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)能將高速移動(dòng)接入和基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)結(jié)合起來(lái)，提高無(wú)線頻率利用效率。提供包括衛(wèi)星在內(nèi)的全球覆蓋并實(shí)現(xiàn)有線和無(wú)線以及不同無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間業(yè)務(wù)的無(wú)縫連接。滿足多媒體業(yè)務(wù)的要求，從而為用戶提供更經(jīng)濟(jì)、內(nèi)容更豐富的無(wú)線通信服務(wù)。 G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)第3代通信技術(shù) 第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)能將高速移第4代

4、通信技術(shù) 第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該比第三代標(biāo)準(zhǔn)具有更多的功能。第四代移動(dòng)通信可以在不同的固定、無(wú)線平臺(tái)和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無(wú)線服務(wù)，可以在任何地方寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信），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。同時(shí)，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)還應(yīng)該是多功能集成的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。 G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)第4代通信技術(shù) 第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)1.2 4G的產(chǎn)生背景盡管目前3G的各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范已達(dá)成協(xié)議，并已開(kāi)始商用，但3G技術(shù)仍存在一些不足。3G的局限性主要體現(xiàn)如下：(1) 3G仍缺乏全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；(2) 3G所運(yùn)用的語(yǔ)音交換架構(gòu)仍承襲了2G的電路交

5、換，而不是完全I(xiàn)P形式；(3) 由于采用CDMA技術(shù)，因此3G難以達(dá)到很高的通信速率，無(wú)法滿足用戶對(duì)高速多媒體業(yè)務(wù)的需求；G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)1.2 4G的產(chǎn)生背景盡管目前3G的各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范已(4) 由于3G空中接口標(biāo)準(zhǔn)對(duì)核心網(wǎng)有所限制，因此3G難以提供具有多種QoS及性能的各種速率的業(yè)務(wù)；(5) 由于3G采用不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境，因此需要移動(dòng)終端配置有相應(yīng)不同的軟、硬件模塊，而3G移動(dòng)終端目前尚不能夠?qū)崿F(xiàn)多業(yè)務(wù)環(huán)境的不同配置，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境間的無(wú)縫漫游。所有這些局限性推動(dòng)了人們對(duì)下一代通信系統(tǒng)4G的研究和期待。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)(4) 由于3G空中接口標(biāo)準(zhǔn)對(duì)核心

6、網(wǎng)有所限制，因此3G難1.3 4G的概念第四代移動(dòng)通信可稱為寬帶接入和分布式的網(wǎng)絡(luò),它具有非對(duì)稱的超過(guò)2 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無(wú)線固定接入、寬帶無(wú)線局域網(wǎng)、移動(dòng)寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)超越標(biāo)準(zhǔn)可以在不同的固定、無(wú)線平臺(tái)和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無(wú)線服務(wù)，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。此外，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)是多功能集成的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)1.3 4G的概念第四代移動(dòng)通信可稱為寬帶接入和分布1.4 4G的特點(diǎn)4G主要具有以下特點(diǎn)：(1) 高速

7、率，高容量。對(duì)于大范圍高速移動(dòng)用戶(250 km/h)，數(shù)據(jù)速率為2 Mb/s；對(duì)于中速移動(dòng)用戶(60 km/h)，數(shù)據(jù)速率為20 Mb/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100 Mb/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100 MHz頻譜，相當(dāng)于WCDMA 3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。(3) 兼容性更加平滑。4G應(yīng)該接口開(kāi)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(wú)縫切換，傳送高速多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)1.4 4G的特點(diǎn)4G主要具有以下特點(diǎn)：(1)(4) 靈

8、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。運(yùn)營(yíng)商或用戶花費(fèi)更低的費(fèi)用就可隨時(shí)隨地地接入各種業(yè)務(wù)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)(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1.5 第四代移動(dòng)通信的最新進(jìn)展 目前世界發(fā)達(dá)國(guó)家都正在積極進(jìn)行4G技術(shù)規(guī)格的研究制定，以期在全球4G規(guī)格制定中享有發(fā)言權(quán)。4G的各項(xiàng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)將由國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）電信標(biāo)準(zhǔn)局決定。新一代無(wú)線通信技術(shù)在美國(guó)

9、及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)進(jìn)入密集的研發(fā)和市場(chǎng)化階段。 新的研究包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、用戶切換和漫游等移動(dòng)環(huán)境下的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，從而實(shí)現(xiàn)用戶的大范圍移動(dòng)，這種技術(shù)路線是當(dāng)前國(guó)際上設(shè)計(jì)第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要思路。 阿爾卡特、愛(ài)立信、諾基亞和西門子已共同建立了旨在推動(dòng)4G技術(shù)開(kāi)發(fā)的世界無(wú)線研究論壇。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)1.5 第四代移動(dòng)通信的最新進(jìn)展 目前世界發(fā)美國(guó)： AT&T公司已在實(shí)驗(yàn)室中研究第四代移動(dòng)通信技術(shù)，其研究目的是提高蜂窩電話和其他移動(dòng)裝置無(wú)線訪問(wèn)因特網(wǎng)的速率，這項(xiàng)技術(shù)約需五年才能發(fā)布。AT&T已推出了4G Access網(wǎng)絡(luò)，它能配合目前的EDGE技術(shù)進(jìn)行上傳，并利用寬帶OFDM技術(shù)進(jìn)行下載。

10、 惠普與日本NTT DoCoMo已聯(lián)手開(kāi)發(fā)4G通信技術(shù)和產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)的4G多媒體體系結(jié)構(gòu)有望向移動(dòng)用戶提供高性能多媒體流內(nèi)容，使媒體流數(shù)據(jù)能夠更好地傳輸?shù)揭苿?dòng)電話和其它手持設(shè)備上，該體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)技術(shù)研究2003年完成。 G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)美國(guó)：G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)瑞典： 世界上最大的電信基礎(chǔ)設(shè)施提供商瑞典愛(ài)立信公司已開(kāi)始進(jìn)行第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的研究，并著手研制第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，預(yù)計(jì)在2011年正式投入運(yùn)營(yíng)。愛(ài)立信已研究出的“4G眼鏡”2011年也將進(jìn)入市場(chǎng)。 愛(ài)立信與美國(guó)加利福尼亞大學(xué)合作開(kāi)發(fā)4G技術(shù)，加利福尼亞大學(xué)已經(jīng)正式成立了加州通信和信息技術(shù)學(xué)會(huì)，將在4G技術(shù)、先進(jìn)天線系統(tǒng)、新一

11、代移動(dòng)因特網(wǎng)、電力放大器技術(shù)和無(wú)線訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行深入研究。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)瑞典：G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)日本： DoCoMo移動(dòng)通信公司已進(jìn)行第四代移動(dòng)通信的研究，計(jì)劃在2006年推出第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，在2010年左右首度推出4G業(yè)務(wù)。 政府與主要的移動(dòng)通信業(yè)企業(yè)已為超高速移動(dòng)通信技術(shù)擬定了基礎(chǔ)計(jì)劃，日本郵電部已向日本電氣通信技術(shù)審議會(huì)提交制定第四代（4G）移動(dòng)電話規(guī)格的提案。 已完成了繼第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)“IMT-2000”之后的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)提案，該提案將4G的實(shí)用期定在2010年 同韓國(guó)在IMT-2000之后的第四代移動(dòng)通信領(lǐng)域也進(jìn)行合作，兩國(guó)將共同建立因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、例

12、行兩國(guó)之間的有線無(wú)線通訊結(jié)合環(huán)境，并進(jìn)行超高速衛(wèi)星通信實(shí)驗(yàn)。 G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)日本：G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)韓國(guó)： 政府將斥資1350億韓元，用于4G通信系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。這些資金將主要用于高速信息包傳輸技術(shù)、固定無(wú)線通訊設(shè)備以及移動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)和下一代網(wǎng)絡(luò)工藝上。 為推進(jìn)4G移動(dòng)通信服務(wù)系統(tǒng)研發(fā)進(jìn)程，政府成立一個(gè)科研開(kāi)發(fā)小組，專門負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的實(shí)施。 政府已與移動(dòng)通信設(shè)備公司及服務(wù)公司合資成立了下一代移動(dòng)通信技術(shù)開(kāi)發(fā)協(xié)會(huì)，著手進(jìn)行4G等未來(lái)移動(dòng)通信服務(wù)技術(shù)的開(kāi)始研究。 三星電子的研究中心也開(kāi)始進(jìn)行4G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)工作。（2002年11月北京：863-Ericsion年會(huì)上已有報(bào)道）G通信系

13、統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)韓國(guó)：G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)： TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的提出 清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、東南大學(xué)、電子科技大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)等高校也在不斷研究4G的相關(guān)理論及關(guān)鍵技術(shù)。(如：LAS-CDMA、新的小區(qū)結(jié)構(gòu)等） 國(guó)家863-317通信主題組：FuTURE 計(jì)劃 大唐、中興、華為等企業(yè)組成的企業(yè)聯(lián)盟G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)：G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)2. 4G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)雖然4G系統(tǒng)尚處于研究的起步階段，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也還沒(méi)有成型，但是對(duì)于這方面的研究已有很多，網(wǎng)絡(luò)的融合趨勢(shì)是顯而易見(jiàn)的?；诰W(wǎng)絡(luò)融合的4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖7-1所示。 從圖7-1中可以看出，基于人們目前對(duì)4G寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)的

14、普遍理解，未來(lái)的4G網(wǎng)絡(luò)將是一種全I(xiàn)Pv6的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(包括各種接入網(wǎng)和核心網(wǎng))，4G系統(tǒng)將是一個(gè)集成廣播電視網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線局域網(wǎng)、藍(lán)牙等系統(tǒng)和固定的有線網(wǎng)絡(luò)為一體的結(jié)構(gòu)，各種類型的接入網(wǎng)通過(guò)媒體接入系統(tǒng)都能夠無(wú)縫地接入基于IP的核心網(wǎng)，形成一個(gè)公共的、靈活的、可擴(kuò)展的平臺(tái)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)2. 4G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)雖然4G系統(tǒng)尚處于研圖1 4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)圖1 4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 3G采用的主要是蜂窩組網(wǎng)，4G將突破這個(gè)概念，發(fā)展以數(shù)字廣帶(Broadband)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，成為一個(gè)集無(wú)線LAN和基站寬帶網(wǎng)絡(luò)的混合網(wǎng)絡(luò)，這種基于

15、IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使得在3G,4G,W-LAN,固定網(wǎng)之間的漫游得以實(shí)現(xiàn)。 G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 3G采用的主要是蜂窩組網(wǎng)，4G將突破這個(gè)概交換方式3G保留了2G所使用的電路交換，采用的是電路交換和分組交換并存的方式，而4G將完全采用基于IP的分組交換，使網(wǎng)絡(luò)能根據(jù)用戶需要分配帶寬。 G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)交換方式3G保留了2G所使用的電路交換，采用的是電路交換3. 4G的關(guān)鍵技術(shù)3.1 OFDM技術(shù)(1). OFDM的基本原理OFDM(正交頻分復(fù)用)是一種無(wú)線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)，其基本原理是：將高速數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)串/并變換，分配到傳輸速率相對(duì)較低的若干個(gè)子信道中進(jìn)行傳輸。在頻域內(nèi)將

16、信道劃分成若干個(gè)互相正交的子信道，每個(gè)子信道均擁有自己的載波，分別對(duì)其進(jìn)行調(diào)制，信號(hào)通過(guò)各個(gè)子信道獨(dú)立地進(jìn)行傳輸。如果各個(gè)子信道的帶寬被劃分得足夠窄，每個(gè)子信道的頻率特性就可近似地看做是平坦的，即每個(gè)子信道都可看做無(wú)符號(hào)間干擾的理想信道。這樣在接收端不需要使用復(fù)雜的信道均衡技術(shù)即可對(duì)接收信號(hào)可靠地進(jìn)行解調(diào)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)3. 4G的關(guān)鍵技術(shù)3.1 OFDM技術(shù)(2). OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)OFDM系統(tǒng)的典型框圖如圖7-2所示。圖中，上半部分對(duì)應(yīng)于發(fā)射機(jī)鏈路，下半部分對(duì)應(yīng)于接收機(jī)鏈路。發(fā)送端將被傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成子載波幅度和相位的映射，并進(jìn)行IDFT(反離散傅立葉變換)將數(shù)據(jù)的頻域表達(dá)式變

17、到時(shí)域上。圖中的IFFT(反快速傅立葉變換)與IDFT的作用相同，只是有更高的計(jì)算效率，所以適用于所有的系統(tǒng)。接收端進(jìn)行與發(fā)送端相反的操作，將RF信號(hào)與本振信號(hào)進(jìn)行混頻處理，并用FFT變換分解為時(shí)域信號(hào)，子載波的幅度和相位被采集出來(lái)并轉(zhuǎn)換回?cái)?shù)字信號(hào)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)(2). OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)OFDM系統(tǒng)的典型框圖圖2 OFDM收/發(fā)機(jī)框圖 G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)圖2 OFDM收/發(fā)機(jī)框圖 G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)(3). OFDM系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì) 高速率的數(shù)據(jù)流通過(guò)串/并變換使得每個(gè)子載波的數(shù)據(jù)符號(hào)持續(xù)長(zhǎng)度相對(duì)增加，這有效地減少了無(wú)線信道的時(shí)間彌散所帶來(lái)的符號(hào)間干擾，從而減少了接收機(jī)內(nèi)均衡的復(fù)雜

18、度。有時(shí)甚至不采用均衡器，而僅僅通過(guò)插入循環(huán)前綴的方法即可消除符號(hào)間干擾的不利影響。 傳統(tǒng)的頻分多路傳輸方法是將頻帶分為若干個(gè)不相交的子頻帶來(lái)傳輸并行數(shù)據(jù)流，子信道之間要保留足夠的保護(hù)頻帶。而OFDM系統(tǒng)由于各個(gè)子載波之間存在正交性，允許子信道的頻譜相互重疊，因此與常規(guī)的頻分復(fù)用系統(tǒng)相比，OFDM系統(tǒng)可以最大限度地利用頻譜資源。當(dāng)子載波個(gè)數(shù)很多時(shí)，系統(tǒng)的頻譜利用率趨于2 Baud/Hz。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)(3). OFDM系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì) 高速率的數(shù)據(jù)流通過(guò)串 各個(gè)子信道中的正交調(diào)制和解調(diào)可以通過(guò)反離散傅立葉變換(IDFT)和離散傅立葉變換(DFT)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于子載波數(shù)目較大的系統(tǒng)，可以通

19、過(guò)快速傅立葉變換(FFT)來(lái)實(shí)現(xiàn)。而隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)與DSP技術(shù)的發(fā)展，IFFT與FFT都是容易實(shí)現(xiàn)的。 無(wú)線業(yè)務(wù)一般存在非對(duì)稱性，即下行鏈路中的數(shù)據(jù)傳輸量大于上行鏈路中的數(shù)據(jù)傳輸量，這就要求物理層支持非對(duì)稱高速率數(shù)據(jù)傳輸。OFDM系統(tǒng)可以通過(guò)使用不同數(shù)量的子載波來(lái)實(shí)現(xiàn)上行和下行鏈路中不同的傳輸速率。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì) 各個(gè)子信道中的正交調(diào)制和解調(diào)可以通過(guò)反離散傅立葉變換 OFDM可以容易地與其他多種接入方式結(jié)合使用，構(gòu)成各種系統(tǒng)，其中包括多載波碼分多址MC-CDMA、跳頻OFDM以及OFDM-TDMA等，從而使得多個(gè)用戶可以同時(shí)利用OFDM技術(shù)進(jìn)行信息傳輸。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)

20、OFDM可以容易地與其他多種接入方式結(jié)合使用，構(gòu)成(4). OFDM系統(tǒng)的缺點(diǎn)OFDM系統(tǒng)內(nèi)存在有多個(gè)正交的子載波，而且其輸出信號(hào)是多個(gè)子信道的疊加，因此與單載波系統(tǒng)相比存在如下缺點(diǎn)： 易受頻率偏差的影響。子信道的頻譜相互覆蓋，這對(duì)其正交性提出了嚴(yán)格的要求。由于無(wú)線信道的時(shí)變性，在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)無(wú)線信號(hào)的頻譜偏移，或發(fā)射機(jī)與接收機(jī)本地振蕩器之間存在的頻率偏差，都會(huì)使OFDM系統(tǒng)子載波的正交性遭到破壞，導(dǎo)致子信道的信號(hào)相互干擾。這種對(duì)頻率偏差的敏感是OFDM系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)(4). OFDM系統(tǒng)的缺點(diǎn)OFDM系統(tǒng)內(nèi)存在有 存在較高的峰值平均功率比。多載波系統(tǒng)的輸出是多個(gè)子信

21、道信號(hào)的疊加，如果多個(gè)信號(hào)的相位一致，所得到的疊加信號(hào)的瞬時(shí)功率就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于信號(hào)的平均功率，這樣會(huì)出現(xiàn)較大峰值平均比，可能帶來(lái)信號(hào)畸變，使信號(hào)的頻譜發(fā)生變化，從而導(dǎo)致各個(gè)子信道之間的正交性遭到破壞，產(chǎn)生干擾，使系統(tǒng)的性能惡化，這就對(duì)發(fā)射機(jī)內(nèi)功率放大器提出了很高的要求。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì) 存在較高的峰值平均功率比。多載波系統(tǒng)的輸出是多個(gè)子信道(5). OFDM系統(tǒng)的主要技術(shù) 時(shí)域和頻域同步OFDM系統(tǒng)對(duì)定時(shí)和頻率偏移敏感，特別是實(shí)際應(yīng)用中可能與FDMA、TDMA和CDMA等多址方式結(jié)合使用時(shí)，時(shí)域和頻域同步顯得尤為重要。與其他數(shù)字通信系統(tǒng)一樣，同步分為捕獲和跟蹤兩個(gè)階段。在下行鏈路中，基站向

22、各個(gè)移動(dòng)終端廣播式發(fā)送同步信息，所以，下行鏈路同步相對(duì)簡(jiǎn)單，較易實(shí)現(xiàn)。在上行鏈路中來(lái)自不同移動(dòng)終端的信號(hào)必須同步到達(dá)基站，才能保證載波間的正交性?；靖鶕?jù)各移動(dòng)終端發(fā)來(lái)的子載波攜帶信息進(jìn)行時(shí)域和頻域同步信息的提取，再由基站發(fā)回移動(dòng)終端，以便讓移動(dòng)終端進(jìn)行同步。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，同步可以分別在時(shí)域或頻域進(jìn)行，也可以時(shí)頻域同步同時(shí)進(jìn)行。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)(5). OFDM系統(tǒng)的主要技術(shù) 時(shí)域和頻域同步 信道估計(jì)在OFDM系統(tǒng)中，信道估計(jì)器的設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)問(wèn)題：一是導(dǎo)頻信息的選擇，由于無(wú)線信道常常是衰落信道，需要不斷對(duì)信道進(jìn)行跟蹤，因此導(dǎo)頻信息也必須不斷地傳送；二是既有較低的復(fù)雜度又有良好的導(dǎo)頻跟蹤能

23、力的信道估計(jì)器的設(shè)計(jì)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，導(dǎo)頻信息的選擇和最佳估計(jì)器的設(shè)計(jì)通常又是相互關(guān)聯(lián)的，因?yàn)楣烙?jì)器的性能與導(dǎo)頻信息的傳輸方式有關(guān)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì) 信道估計(jì)在OFDM系統(tǒng)中，信道估計(jì)器的設(shè)計(jì)主要 信道編碼與交織為了提高數(shù)字通信系統(tǒng)性能，信道編碼和交織是通常采用的方法。對(duì)于衰落信道中的隨機(jī)錯(cuò)誤，可以采用信道編碼；對(duì)于衰落信道中的突發(fā)錯(cuò)誤，可以采用交織。實(shí)際應(yīng)用中通常同時(shí)采用信道編碼和交織，進(jìn)一步改善整個(gè)系統(tǒng)的性能。在OFDM系統(tǒng)中，如果信道頻域特性比較平緩，均衡是無(wú)法再利用信道的分集特性來(lái)改善系統(tǒng)性能的，因?yàn)镺FDM系統(tǒng)本身具有利用信道分集特性的能力，一般的信道特性信息已經(jīng)被OFDM這種調(diào)

24、制方式本身所利用了。但是OFDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)卻為在子載波間進(jìn)行編碼提供了機(jī)會(huì)，形成OFDM編碼方式。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì) 信道編碼與交織為了提高數(shù)字通信系統(tǒng)性能，信道編 降低峰均功率比(PAPR)由于OFDM信號(hào)時(shí)域上表現(xiàn)為n個(gè)正交子載波信號(hào)的疊加，當(dāng)這n個(gè)信號(hào)恰好均以峰值相加時(shí)，OFDM信號(hào)也將產(chǎn)生最大峰值，該峰值是平均功率的n倍。盡管峰值功率出現(xiàn)的概率較低，但為了不失真地傳輸這些高峰均功率比的OFDM信號(hào)，發(fā)送端對(duì)高功率放大器的線性度要求很高，且發(fā)送效率極低，接收端對(duì)前置放大器以及A/D變換器的線性度要求也很高。因此，高的PAPR使得OFDM系統(tǒng)的性能大大下降，甚至直接影響實(shí)際應(yīng)用。為了解

25、決這一問(wèn)題，人們提出了基于信號(hào)畸變技術(shù)、信號(hào)擾碼技術(shù)和基于信號(hào)空間擴(kuò)展等降低OFDM系統(tǒng)PAPR的方法。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì) 降低峰均功率比(PAPR)由于OFDM信號(hào)時(shí)域上3.2 多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)技術(shù)多用戶檢測(cè)(MUD)技術(shù)能夠有效地消除碼間干擾，提高系統(tǒng)性能。多用戶檢測(cè)的基本思想是把同時(shí)占用某個(gè)信道的所有用戶或某些用戶的信號(hào)都當(dāng)做有用信號(hào)，而不是作為干擾信號(hào)處理，利用多個(gè)用戶的碼元、時(shí)間、信號(hào)幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測(cè)單個(gè)用戶的信號(hào)，即綜合利用各種信息及信號(hào)處理手段，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，從而達(dá)到對(duì)多用戶信號(hào)的最佳聯(lián)合檢測(cè)。多用戶檢測(cè)是4G系統(tǒng)中抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)，能進(jìn)一步提高系

26、統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)性能。隨著不同算法和處理技術(shù)的應(yīng)用與結(jié)合，多用戶檢測(cè)獲得了更高的效率、更好的誤碼率性能和更少的條件限制。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)3.2 多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)技術(shù)多用戶檢測(cè)(在基站端放置多個(gè)天線，在移動(dòng)臺(tái)也放置多個(gè)天線，基站和移動(dòng)臺(tái)之間可形成MIMO通信鏈路。MIMO技術(shù)在不需要占用額外的無(wú)線電頻率的條件下，利用多徑來(lái)提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量，并同時(shí)增加覆蓋范圍和可靠性。它解決了當(dāng)今任何無(wú)線電技術(shù)都面臨的兩個(gè)最困難的問(wèn)題，即速度與覆蓋范圍。它的信道容量隨著天線數(shù)量的增大而線性增大。也就是說(shuō)，可以利用MIMO信道成倍地提高無(wú)線信道容量，在不增加帶寬和天線發(fā)送功率的情況下，頻譜利用

27、率可以成倍地提高。MIMO技術(shù)可以分為兩類：一類是成倍提高系統(tǒng)容量的空間復(fù)用技術(shù)，其代表是分層空時(shí)編碼方案；另一類是旨在提高鏈路增益的空時(shí)分集技術(shù)，其代表是空時(shí)格型編碼和空時(shí)塊型編碼。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)在基站端放置多個(gè)天線，在移動(dòng)臺(tái)也放置多個(gè)天線，基站和移動(dòng)(1). 空間復(fù)用技術(shù)空間復(fù)用技術(shù)的典型代表是分層空時(shí)編碼技術(shù)(BLAST)。BLAST對(duì)每個(gè)信號(hào)采用不同的發(fā)送天線，在接收端也用多個(gè)天線以及獨(dú)特的信號(hào)處理技術(shù)，把這些互相干擾的信號(hào)分離出來(lái)。這樣在給定的信道頻段上的容量將隨通信數(shù)量的增加而成比例地增加。空時(shí)編碼方案有三種，它們是水平編碼、垂直編碼和對(duì)角線編碼，下面分別介紹。假設(shè)發(fā)射天線

28、數(shù)為M，接收天線數(shù)為N。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)(1). 空間復(fù)用技術(shù)空間復(fù)用技術(shù)的典型代表是分層 水平編碼水平編碼方案如圖3所示。在水平編碼方案中，輸入信號(hào)的比特流首先經(jīng)過(guò)串/并變換分成M路平行的信號(hào)流。每一信號(hào)流都經(jīng)過(guò)獨(dú)立的信道編碼、交織和調(diào)制，最后從各自的天線上發(fā)射出去。因?yàn)槊總€(gè)符號(hào)都經(jīng)過(guò)一個(gè)天線發(fā)射出去，再被N個(gè)天線接收，所以水平編碼方案最多可以獲得N階分集。水平編碼的接收機(jī)算法比較簡(jiǎn)單。圖3 水平編碼方案 G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì) 水平編碼水平編碼方案如圖3所示。在水 垂直編碼垂直編碼方案如圖4所示。在垂直編碼方案中，輸入的數(shù)據(jù)流先經(jīng)過(guò)信道編碼、交織和調(diào)制，然后經(jīng)串/并變換分解為M個(gè)數(shù)據(jù)

29、流，再經(jīng)各自的天線發(fā)射出去。由于每個(gè)信息比特?cái)U(kuò)展到了多個(gè)天線上，因此這一編碼方案可以獲得大于N的分集階。但接收機(jī)端需要對(duì)各個(gè)子流進(jìn)行聯(lián)合譯碼，從而導(dǎo)致接收機(jī)復(fù)雜度會(huì)比較高。圖4 垂直編碼方案G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì) 垂直編碼垂直編碼方案如圖4所示。在垂直編碼 對(duì)角線編碼對(duì)角線編碼方案如圖5所示。在對(duì)角線編碼方案中，數(shù)據(jù)流先經(jīng)過(guò)水平編碼，然后再經(jīng)過(guò)對(duì)角線編碼，這樣可以保證串/并變換后每個(gè)流上的碼字都經(jīng)過(guò)M個(gè)天線被發(fā)射出去。這一方案是最優(yōu)的空間復(fù)用編碼方案，可以獲得最多MN階分集。但同樣地，在接收端需要聯(lián)合譯碼，接收機(jī)的復(fù)雜度也最高。圖5 對(duì)角線編碼方案G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì) 對(duì)角線編碼對(duì)角線編碼方

30、案如圖5所示。在對(duì)角(2). 空間分集技術(shù)空間分集也稱天線分集，是指在接收端或者發(fā)送端使用多個(gè)天線接收或發(fā)送相同信號(hào)。使用空間分集時(shí)，接收天線元之間的間隔需要大于相干距離?？臻g分集技術(shù)可以分為接收分集和發(fā)送分集，如圖7-6和圖7所示。發(fā)送分集可以將分集的負(fù)擔(dān)從手機(jī)終端轉(zhuǎn)移到基站。采用發(fā)送分集的主要問(wèn)題是發(fā)送端不知道衰落信道的信道狀態(tài)信息，因此必須利用信道編碼以保證各信道的良好性能，這就是空時(shí)編碼。空時(shí)碼是信道編碼設(shè)計(jì)與發(fā)送分集的結(jié)合。空時(shí)碼在將一個(gè)數(shù)據(jù)流在多個(gè)天線上同時(shí)發(fā)射時(shí)，建立了空間分離信號(hào)(空域)與時(shí)間分離信號(hào)(時(shí)域)之間的關(guān)系。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)(2). 空間分集技術(shù)空間分集也稱天

31、線分集，是指在圖6 接收分集示意圖 圖7 發(fā)送分集示意圖 G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)圖6 接收分集示意圖 圖7 發(fā)送分集示意圖 G通信系統(tǒng)及基于發(fā)送分集的空時(shí)碼可以分為空時(shí)格碼和空時(shí)塊碼。 空時(shí)格碼是在空時(shí)延時(shí)碼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，有較好的性能，它使用維特比譯碼方法，其譯碼復(fù)雜度與傳輸速率呈指數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)難度較大。 空時(shí)塊碼是利用正交設(shè)計(jì)理論的空時(shí)編碼技術(shù)，其譯碼復(fù)雜度很低，還可以得到最大的發(fā)射分集增益。經(jīng)過(guò)空時(shí)編碼的信號(hào)通過(guò)多路相關(guān)性較小的無(wú)線信道到達(dá)接收端，接收端通常需要知道各無(wú)線信道的參數(shù)，即信道估計(jì)，可以使用基于導(dǎo)頻訓(xùn)練序列進(jìn)行信道估計(jì)，也可以盲估計(jì)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)基于發(fā)送分集的空

32、時(shí)碼可以分為空時(shí)格碼和空時(shí)塊碼。 3.3 智能天線技術(shù)智能天線(SA)技術(shù)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，它被認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)的到達(dá)方向，旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)的到達(dá)方向，以達(dá)到充分利用移動(dòng)用戶信號(hào)并消除或抑制干擾信號(hào)之目的。智能天線可以提高信噪比，提升系統(tǒng)通信質(zhì)量，緩解無(wú)線通信日益發(fā)展與頻譜資源不足的矛盾，降低系統(tǒng)整體造價(jià)，因而勢(shì)必會(huì)成為4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。智能天線的核心是智能算法，算法能夠決定電路實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度和瞬時(shí)響應(yīng)速率，因而需要選擇較好的算法實(shí)現(xiàn)波束的智能控制。G通信系統(tǒng)及

33、其發(fā)展趨勢(shì)3.3 智能天線技術(shù)智能天線(SA)技術(shù)具有抑制信號(hào)3.4 軟件無(wú)線電技術(shù)軟件無(wú)線電(SDR)技術(shù)是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過(guò)一個(gè)通用硬件平臺(tái)，利用軟件加載方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各種類型無(wú)線電通信系統(tǒng)的一種具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。軟件無(wú)線電的核心思想是：在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A/D和D/A變換器，并盡可能多地使用軟件來(lái)定義無(wú)線功能，各種功能和信號(hào)處理都盡可能用軟件實(shí)現(xiàn)。其軟件系統(tǒng)包括各類無(wú)線信令規(guī)則與處理軟件、信號(hào)流變換軟件、信源編碼軟件、信道糾錯(cuò)編碼軟件和調(diào)制解調(diào)算法軟件等。軟件無(wú)線電技術(shù)有助于不同標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)的融合。軟件無(wú)線電在4G中的可能應(yīng)用為：采用軟件無(wú)線電實(shí)現(xiàn)的基站可同時(shí)

34、為多個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；當(dāng)終端移動(dòng)時(shí)，可重新配置，如當(dāng)移動(dòng)終端移動(dòng)到一個(gè)采用不同標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)系統(tǒng)中時(shí)，終端可按照該系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)重新進(jìn)行自動(dòng)配置，從而獲得系統(tǒng)提供的各種服務(wù)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)3.4 軟件無(wú)線電技術(shù)軟件無(wú)線電(SDR)技術(shù)是將標(biāo)3.5 IPv6技術(shù)4G通信系統(tǒng)選擇了采用IP的全分組方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6技術(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議。選擇IP主要基于以下幾點(diǎn)考慮：(1) 巨大的地址空間。IPv6地址為128位，代替了IPv4的32位，地址空間大于3.41038。如果整個(gè)地球表面（包括陸地和水面）都覆蓋著計(jì)算機(jī)，那么IPv6允許每平方米擁有71023個(gè)IP地址?？梢?jiàn)，IPv6地址空間是巨

35、大的。在一段可預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi)，它能夠?yàn)樗锌梢韵胂蟪龅木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個(gè)全球唯一的地址。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)3.5 IPv6技術(shù)4G通信系統(tǒng)選擇了采用IP的全分(2) 自動(dòng)控制。IPv6還有另一個(gè)基本特性就是它支持無(wú)狀態(tài)或有狀態(tài)兩種地址自動(dòng)配置方式。無(wú)狀態(tài)地址自動(dòng)配置方式是獲得地址的關(guān)鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點(diǎn)使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制獲得一個(gè)局部連接地址。一旦得到這個(gè)地址之后，它使用另一種即插即用的機(jī)制，在沒(méi)有任何人工干預(yù)的情況下，獲得一個(gè)全球唯一的路由地址。對(duì)于有狀態(tài)地址配置機(jī)制，如DHCP(動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)，需要一個(gè)額外的服務(wù)器，因此也需要很多額外的操作和維護(hù)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)

36、(2) 自動(dòng)控制。IPv6還有另一個(gè)基本特性就是它支持無(wú)(3) 服務(wù)質(zhì)量(QoS)。它包含幾個(gè)方面的內(nèi)容。從協(xié)議的角度看，IPv6與目前的IPv4提供相同的QoS，但是IPv6的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在能夠提供不同的服務(wù)。這一優(yōu)點(diǎn)來(lái)自于IPv6報(bào)頭中新增加的字段“流標(biāo)志”。對(duì)服務(wù)質(zhì)量作了定義，有了這個(gè)20位長(zhǎng)的字段， Ipv6報(bào)文可以標(biāo)記數(shù)據(jù)所屬的流類型，以便路由器或交換機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的處理。盡管對(duì)這個(gè)流標(biāo)志的準(zhǔn)確定位還沒(méi)有制定出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但將來(lái)它可用于基于服務(wù)級(jí)別的新計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)(3) 服務(wù)質(zhì)量(QoS)。它包含幾個(gè)方面的內(nèi)容。從協(xié)議(4) 移動(dòng)性。IPv6在新功能和新服務(wù)方面可提供更大的

37、靈活性。每個(gè)移動(dòng)設(shè)備有一個(gè)固定的家區(qū)地址，這個(gè)地址與設(shè)備當(dāng)前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無(wú)關(guān)。當(dāng)設(shè)備在家區(qū)以外的地方使用時(shí)，通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)交地址來(lái)提供移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的位置信息。移動(dòng)設(shè)備每次改變位置，都要將其轉(zhuǎn)交地址告訴給它的家區(qū)地址和它所對(duì)應(yīng)的通信節(jié)點(diǎn)。在家區(qū)以外的地方，移動(dòng)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)包時(shí)，通常在IPv6報(bào)頭中將轉(zhuǎn)交地址作為源地址。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)(4) 移動(dòng)性。IPv6在新功能和新服務(wù)方面可提供更大的4. 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展面臨的問(wèn)題4G系統(tǒng)投入實(shí)際應(yīng)用將遇到技術(shù)和市場(chǎng)兩方面的挑戰(zhàn)。從技術(shù)角度來(lái)分析，4G要實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、高機(jī)動(dòng)性和無(wú)縫隙漫游，就必須對(duì)現(xiàn)有的移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行更新改造。首先，需要

38、解決無(wú)線系統(tǒng)中的移動(dòng)性管理、資源管理和核心網(wǎng)的移動(dòng)IP技術(shù)等問(wèn)題，還有4G的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。其次，要開(kāi)發(fā)新的頻譜資源，提高頻譜利用率并選擇合適的傳輸技術(shù)。例如，利用RAKE接收、跳頻以及Turbo碼等技術(shù)來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)的性能，提高信噪比；提高檢測(cè)可用的資源能以及信號(hào)質(zhì)量，動(dòng)態(tài)分配頻率資源和信號(hào)發(fā)射功率，增加移動(dòng)通信系統(tǒng)容量，降低信號(hào)發(fā)射功率；提高通信的覆蓋范圍，并支持多媒體通信、無(wú)線接入寬帶固定網(wǎng)以及在不同系統(tǒng)之間的漫游等。此外，4G移動(dòng)通信的數(shù)據(jù)傳輸將比3G高一個(gè)數(shù)量級(jí)，這也會(huì)引起一系列技術(shù)上的難題。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)4. 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展面臨的問(wèn)題4G系統(tǒng)投入實(shí)從市場(chǎng)角度分析，有專家預(yù)測(cè)：

39、到2010年后，2G的多媒體服務(wù)將進(jìn)入第三個(gè)發(fā)展階段，此時(shí)覆蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本成形，全球至少有25%以上的人使用3G系統(tǒng)，整個(gè)行業(yè)正在消化吸收第三代技術(shù)，利用4G的相關(guān)技術(shù)對(duì)3G進(jìn)行改進(jìn)與完善的工作也會(huì)同時(shí)進(jìn)行?？梢?jiàn)，對(duì)于4G系統(tǒng)的接受還需要一個(gè)逐步過(guò)渡的過(guò)程。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)從市場(chǎng)角度分析，有專家預(yù)測(cè)：到2010年后，2G的多媒體5 4G 網(wǎng)絡(luò)在中國(guó)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) （1）中國(guó)3G網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀 共同存在3種不同的協(xié)議：WCDMA，CDMA2000，TD-SCDMA 分別被用于不同的通訊公司 G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)5 4G 網(wǎng)絡(luò)在中國(guó)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)（2） 全球

40、4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r大的分支可以分成WIMAX 802.16m和LTE-Advanced兩大體系，而LTE-Advanced下又細(xì)分成TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advanced兩條分支，最終4G標(biāo)準(zhǔn)出爐可能就是采用上述框架。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)（2） 全球4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩rG通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)（3）中國(guó)4G現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 不同于TD-SCDMA的研發(fā)，TD-LTE 據(jù)路透社報(bào)道，國(guó)際電信聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng)趙厚麟表示，中國(guó)的TD-LTE技術(shù)入選全球4G(新一代網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn))的勝算為70%，估計(jì)今年10月會(huì)公布結(jié)果。G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)（3）中國(guó)4G現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)G通信系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)（4）中國(guó)移動(dòng)TD-LTE示范網(wǎng)發(fā)展 2006年11月 國(guó)務(wù)院確定“新一代無(wú)線寬帶移動(dòng)通信網(wǎng)”為國(guó)內(nèi)16個(gè)重大專項(xiàng)之一，通過(guò)總體方案的編制，確定未來(lái)15年無(wú)線通信領(lǐng)域的總體目標(biāo)。 2007年底 由大唐、中國(guó)移動(dòng)等中國(guó)企業(yè)提出、聯(lián)合20余家國(guó)際企業(yè)提交的TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP中被認(rèn)定為唯一的TDD標(biāo)準(zhǔn)。 2008年2月 中國(guó)移動(dòng)主導(dǎo)召開(kāi)LTE產(chǎn)業(yè)峰會(huì)，全方位展示了近一年TD-LTE產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的豐碩成果，提升TD-LTE發(fā)展的信心，并聯(lián)合歐洲最大運(yùn)營(yíng)商沃達(dá)豐、美國(guó)最大運(yùn)營(yíng)商Verizon，正式啟動(dòng)TD-LTE全球試驗(yàn)。試驗(yàn)得到來(lái)自國(guó)內(nèi)、國(guó)際2