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4g技术发展前景以及未来展望1

第一篇：4g技术发展前景以及未来展望1摘要对移动通信前20余年的发展略予回顾，指出其现状差强人意之处。阐述了当前世界各国相关业界对于新一代移动通信技术发展的一些要求、设想和探讨。移动通信自1980年面市以来，已经走过20几年，经历了第一代（1G）和第二代（2G），现正向第三代（3G）平滑演进，并在探索后3G或4G的前景。1移动通信的前20年第一代移动通信从开始商用到完成使命，大约由1980年持续到1994年，以频分多址（FDMA）制式提供普通模拟电话，实际数据速率为2．4KBit/S。第二代移动通信，大约由1995年持续到本世纪初，采用时分多址（TDMA）制，支持数据电路交换，提供优质数字电话和简短文本的传输，数据速率为14．4KBit/S（实际仅达9．6KBit/S）。近年发展的二代半（2．5G）移动通信支持分组交换，数据速率目标为115KBit/S（实际仅为40KBit/S）。2G和2．5G移动通信技术，虽较1G有所提高，但随着用户数量的增加以及用户对多媒体业务的需求，其在使用频段、频谱利用率、接入速率以及网络能力等方面都显现不足。ITU早在20世纪80年代中期就盘算在2000年前后搞出一个工作在2000MHｚ频段的未来陆地移动通信系统（FPＬMTS）。这个系统1996年正式以IMT－2000命名，通称为第三代移动通信系统（3G）。---）扩展到无线接入网（RAN）、使CN与无线局域网（WLAN）互联、支持多媒体广播和组播等。ITU也开始考虑3G以后（BEyONDIMT－2000）移动通信系统的远景，提出了后3G移动通信系统的概念、框架、研究工作目标涉及主要内容、关键性的数据速率要求以及研究发展的进程。后3G或4G移动通信系统的具体情况现在很难想象，但是后3G或4G时代的宽带移动通信系统肯定不会像前几代那样只是蜂窝产业独家的天下。后3G或4G系统将汇集无线接入、无线移动、无线LAN等先进技术，并结合全IP网络，为用户提供一个安全可靠、使用方便的无线移动INTErNET系统，能满足人类社会在未来若干年内对移动通信业务的要求。当前的一些研究动向ITU计划在2004年征集有关后3G或4G移动通信系统的方案。世界上一些有关部门、机构和学校已经在积极组织力量进行探索，并进行着大量的研究工作。3．1移动宽带系统（MBS）移动宽带系统（MBS）是由欧洲委员会组织一些公司和学校合作完成的移动宽带设计方案。其物理层是基于大多数2G电话的TDMA变种，较高层则基于ATM。前面各代移动通信主要用于通话，间或兼容一些诸如短信之类的业务，而MBS则要使各种形式的服务分开。它是一个大的数据信道设施，可供各种形式的服务单独应用。估计此系统要商业化还得15年时间，开始使用可能在2010年，大量展开服务估计要到2020年。在这段时间，技术指标要改变，物理层将以为克服无线信号多径传输干扰而设计的正交频分复用（OFDM）技术为基础，同时放弃ATM改为面对IPｖ6，要用以前不用的40GHｚ或60GHｚ频谱来满足极其宽阔的带宽要求。3．2IEEE802．11系列目前，在移动中接入INTErNET的最快方法是通过无线LAN。美国IEEE于上世纪末开发了IEEE802．11标准系列产品，其中有802．11、802．11A和802．11B，以及还在研发中的802．11G。802．11技术不太成熟，未见商用产品；802．11A有技术优势，但难度大，商品化较晚，当前市场上大量使用的是802．11B。802．11B（常称为WI－FI）工作于无需发证的2．4GHｚ频段，采用直接序列扩谱（DSSS）技术，最大物理速率达11MBIT/S，实际通过量（第三层）最高可达6MBIT/S，如果用作蜂窝，认为可以达到3．5G的要求。802．11A工作于无需发证的5GHｚ频段，采用比DSSS相对复杂的正交频分复用（OFDM）技术，最高物理速率达54MBIT/S，实际通过量最高可达31MBIT/S。除数据速率比较高、频带比较宽、干扰比较少外，5GHｚ波段的信道数量总是比较多也是802．11A的优点。802．11A存在的问题是与802．11B产品的兼容性和互操作性问题。为了解决互操作性，IEEE发展了802．11G，用以扩展802．11B的数据速率和覆盖范围并与其兼容。802．11B和802．11A的覆盖范围分别为100M和80M。802．11G使用2．4GHｚ频段，采用了OFDA技术，覆盖范围可望达到150M，但速率没有802．11A快，物理层速率可达54MBIT/S，而实际通过量只有12MBIT/S。为了提高802．11系列的工作能力，IEEE正在研究发展一些新标准：A）802．11E旨在使802．11网络的ＱOS性能有所提高，用等同的TDMA模式取代以太网类