4G通信技术综述讲解

4G通信技术综述

移动通信技术已经历了三个主要发展阶段。每一代的发展都是技术的突破和观念的创新。第一代起源于20世纪80年代，主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。第三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带，不仅传输话音，还能传输高速数据，从而提供快捷方便的无线应用。然而，第三代移动通信系统仍是基于地面标准不一的区域性通信系统，尽管其传输速率可高达2 Mb/s，但仍无法满足多媒体通信的要求，因此，第四代移动通信系统(4G)的研究随之应运而生。

一、4G通信技术的概念

4G的定义到目前为止依然有待明确，它的技术参数、国际标准、网络结构、乃至业务内容均未有明确说法。在2002年底Wi-Fi热潮中，Wi-Fi被视作4G技术。但4G技术的提倡者认为，4G与 Wi-Fi不同。

2004年6月，市场研究公司Forrester的分析师预测，4G移动服务将是3G与WiMax结合在一起的技术。4G将提供以太网的接入速度（如10Mb/s）,并且通过在一部手机中把3G和WiMax技术结合在一起,提供集成无线局域网和广域网的服务。WiMax（或者说是802.16标准）能够提供无线宽带网服务，最远距离可达30英里，速率大约是10 Mb/s。在2004年富士通发布的白皮书中，将WiMAX指为“4G”无线技术。

另外，也有很多专家对LAS-CDMA十分看好，认为LAS-CDMA代表着4G水平。

4G到底是什么样的技术呢？目前普遍描述如下：

4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G 系统能够以100Mb/s的速率下载，比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mb/s，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G可以在DSL 和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。4G与3G之间的主要区别在于终端设备的类型、网络拓扑的结构以及构成网络的技术类型。终端设备除了手机之外应当包括头戴式话机、PDA终端、膝上机、手表式话机、电视机、游戏机、DVD、零售机，甚至宠物机等等，凡是人所能构想的和能够识别IP地址的无线电收发信机。其次，4G是由多种技术组成的，包括彼此似乎不相干的技术，如Wi-Fi、超宽带无线电、便携式电脑、软件无线电等技术构成的高速全球通网络。

与3G手机相比，4G手机的功能更强大，应用更广泛。4G手机智能化程度更高，通话只是最最基本的功能之一，更多的功能体现在多媒体应用方面。

二、4G通信的关键技术

1.正交频分复用（OFDM）

OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多窄的正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输，因此可以大大消除信号波形间的干扰。OFDM还可以在不同的子信道上自适应地分配传输负荷，这样可优化总的传输速率。OFDM技术还能对抗频率选择性衰落或窄带干扰。在OFDM 系统中由于各个子信道的载波相互正交，于是它们的频谱是相互重叠的，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又提高了频谱利用率。

移动通信信道的突出特点之一就是信道存在多径时延扩展，它限制了数据速率的提高，因为如果数据速率高于信道的相关带宽，信号将产生严重失真，信号传输质量大幅度下降。而OFDM技术由于具备上述特点，是对高速数据传输的一种潜在的解决方案，在FDMA、TDMA、CDMA和OFDM等多址方式中，OFDM是4G系统最为合适的多址方案，因此，OFDM技术已基本被公认为4G的核心技术之一。

OFDM技术主要的技术难点是系统中的频率和时间同步，基于导频符号辅助的信道估计，峰平比问题和多普勒频偏的影响，以及基于OFDM、多载波技术的新一代蜂窝移动通信系统的多址方案的研究。

2.智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量，其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相关无线收发信机来实现射频信号的接收和发射。同时通过基带数字信号处理器，对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。目前智能天线的工作方式主要有两种：全自适应方式和基于多波束的波束切换方式。

多入多出天线MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统，该技术最早是由马克尼（Guglielmo Marconi）于1908年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量，相对于普通的

SISO(Single-Input Single-Output)系统，MIMO还可以包括SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。

信道容量随着天线数量的增大而线性增大，利用MIMO信道可成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。

利用MIMO技术可以提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率。前者是利用MIMO信道提供的空间复用增益，后者是利用MIMO信道提供的空间分集增益。实现空间复用增益的算法主要有贝尔实验室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。ML算法具有很好的译码性能，但是复杂度比较大，对于实时性要求较高的无线通信不能满足要求。ZF算法简单容易实现，但是对信道的信噪比要求较高。性能和复杂度最优的就是BLAST算法。该算法实际上是使用ZF算法加上干扰删除技术得出的。目前MIMO技术领域另一个研究热点就是空时编码。常见的空时码有空时块码、空时格码。空时码的主要思想是利用空间

和时间上的编码实现一定的空间分集和时间分集，从而降低信道误码率。

MIMO系统在一定程度上可以利用传播中多径分量，也就是说MIMO可以抗多径衰落，但是对于频率选择性深衰落，MIMO系统依然是无能为力。目前解决MIMO系统中的频率选择性衰落的方案一般是利用均衡技术，还有一种是利用OFDM。大多数研究人员认为OFDM技术是4G的核心技术，4G需要极高频谱利用率的技术，而OFDM提高频谱利用率的作用毕竟是有限的，在OFDM的基础上合理开发空间资源，也就是MIMO+OFDM，可以提供更高的数据传输速率。另外ODFM由于码率低和加入了时间保护间隔而具有极强的抗多径干扰能力。由于多径时延小于保护间隔，所以系统不受码间干扰的困扰，这就允许单频网络(SFN)可以用于宽带OFDM系统，依靠多天线来实现，即采用由大量低功率发射机组成的发射机阵列消除阴影效应，来实现完全覆盖。

3.软件无线电技术

软件无线电是利用数字信号处理软件实现无线功能的技术，能在同一硬件平台上利用软件处理基带信号，通过加载不同的软件，可实现不同的业务性能。其优点是：

（1）通过软件方式，灵活完成硬件功能；

（2）具有良好的灵活性及可编程性；

（3）可代替昂贵的硬件电路，实现复杂的功能；

（4）对环境的适应性好，不会老化；

（5）便于系统升级，降低用户设备费用。

软件无线电技术被认为是可以将不同形式的通信技术有效联系在一起的惟一技术。在4G移动通信系统中，软件将会变得非常繁杂。为此专家们提议引入软件无线电技术，将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A/D和D/A 转换器尽可能地靠近RF前端，利用软件无线电技术进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。软件无线电技术旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软件系统，以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此应用软件无线电技术，一个移动终端就可以实现其在不同系统和平台之间畅通无阻的使用。

三、4G通信技术的主要优势

如果说2G、3G通信对于人类信息化的发展是足以称道的话，那么未来的4G通信却给了我们真正的沟通自由，并将彻底改变我们的生活方式甚至社会形态。目前正在研究中的4G通信具有以下的特征。

1.通信速度更快

由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问因特网的速率，因此4G通信给人印象最深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。从移动通信系统数据传输速率作比较，第一代模拟式仅提供语音服务；第二代移动通信系统数据传输速率只有9.6kb/s，最高可达32kb/s；而第三代移

动通信系统数据传输速率可达到2Mb/s；专家则预估，第四代移动通信系统可以达到10Mb/s至20Mb/s，甚至最高可以达到100Mb/s，这种速度将相当于目前手机的传输速度的1万倍左右。

2.网络频谱更宽

要想使4G通信达到100Mb/s的传输，通信营运商必须在3G通信网络的基础上，进行大幅度的改造和研究，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的蜂窝系统的带宽高出许多。据AT&T公司研究4G通信的专家们说，估计每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA 3G网路的20倍。

3.通信更加灵活

从严格意义上说，4G手机的功能，已不能简单划归“电话机”的范畴，毕竟语音的传输只是4G移动电话的功能之一而已，未来4G手机更应该算得上是一只小型电脑了。而且4G手机从外观和式样上，将有更新的突破，我们可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋，以方便和个性为前提，任何一件你能看到的物品都有可能成为4G终端，只是目前我们还不知应该怎么称呼它。未来的4G通信将使我们不仅可以随时随地通信，更可以双向下载传递资料、图画、影像，当然更可以和从未谋面的陌生人网上联线对打游戏。也许你将有被网上定位系统永远锁定无处遁形的苦恼，但是与它据此提供的地图带来的便利和安全相比，这简直可以忽略不计。

4.智能性能更高

第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，例如对菜单和滚动操作的依赖程度将大大降低，更重要的4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如，4G手机将能根据环境、时间以及其他设定的因素来适时地提醒手机的主人此时该做什么事，或者不该做什么事，4G手机可以将电影院票房资料，直接下载到PDA之上，这些资料能够把目前的售票情况、座位情况显示得清清楚楚，大家可以根据这些信息来进行在线购买自己满意的电影票；4G手机可以被看作是一台手提电视，用来看体育比赛之类的各种现场直播。

5.兼容性能更平滑

要使4G通信尽快地被人们接受，不但考虑它的功能强大外，还应该考虑到现有通信的基础，以便让更多的现有通信用户在投资最少的情况下就能很轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，未来的第四代移动通信系统应当具备全球漫游，接口开放，能跟多种网络互联，终端多样化,以及能从第二代、第三代平稳过渡等特点。

6.提供各种增殖服务

4G通信并不是从3G通信的基础上经过简单的升级而演变过来的，它们的核心技术根本就是不同的。3G移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，而4G移动通信系统技术则以正交频分复用技术(OFDM)最受瞩目，利用这种技术人们可以实现例如无线区域环路(WLL)、数字视频广播(DVB)、数字音讯广播(DAB)等方面的无

线通信增殖服务。

7.实现更高质量的多媒体通信

尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信，但未来的4G通信能满足第三代移动通信尚不能达到的,在覆盖范围、通信质量、通信价格上支持的,高速数据和高分辨率多媒体服务的需要。第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务（包括语音、数据、影像等大量信息）通过宽频的信道传送出去，因此，第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信”。第四代移动通信不仅仅是为了应对用户数的增加，更重要的是，必须要应对多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求。总而言之，首先必须可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良，以及达到高速数据传输的要求。

8.频率使用效率更高

相比第三代移动通信技术来说，第四代移动通信技术在开发研制过程中使用和引入许多功能强大的突破性技术。由于利用了几项不同的技术，所以无线频率的使用比第二代和第三代系统有效得多。按照最乐观的情况估计，这种有效性可以让更多的人使用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情，而且做这些事情的时候速度相当快。

9.通信费用更加便宜

由于4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，而且

4G通信引入了许多尖端的通信技术，这些技术保证了4G通信能提供一种灵活性非常高的系统操作方式，因此相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易、迅速得多；同时在建设4G通信网络系统时，通信营运商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运营者和用户的费用。据研究人员宣称，4G通信的无线即时连接等某些服务费用将比3G通信更加便宜。

四、4G通信技术的发展概况

在世界范围内，开发4G手机已有10多年的历史，近年来，各国的研发速度不断加快。在4G手机研究领域，阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子四大电信巨头组建了世界无线研究论坛（WWRF），已聚集100多个成员，明确提出了开发4G的时间表：4G技术标准将在2006年以后出现，在与3G技术充分融合之后，在2010年至2012年投入运营。目前，世界发达国家都在积极进行4G技术规格的研究制定，以期在全球4G规格制定中能享有发言权。

美国 AT&T早在2000年就推出了4G Acces网络，它能配合EDGE技术进行上传，并利用宽带OFDM技术进行下载。AT&T的4G Access网络升级计划分为两个阶段，第一阶段是移动电话基地台的软件构建，第二阶段则进行智能型天线的硬件构建。2004年2月，美国手机服务提供商Nextel通信公司与思科、北电网络和IBM在北卡罗来纳州罗利－达拉姆(Raleigh Durham)地区试验“4G”无线服务，这次“4G”试验采用Flarion技术公司提供的每秒钟下载速度达1.5Mb的设备，这项服务向台式电脑、笔记本电脑、掌上电脑

以及其他设备提供高速互联网接入。

欧洲世界上最大的电信基础设施提供商爱立信公司2000年就开始着手研制第四代移动通信系统。它是与美国加利福尼亚大学合作开发4G技术的。加利福尼亚大学已经正式成立了加州通信和信息技术学会，并由该大学的圣迭戈分校和欧文分校合作管理。目前该学会已经得到爱立信公司1200万美元的投资，加州通信和信息技术学会将在4G技术、先进天线系统、新一代移动因特网、电力放大器技术和无线访问网络等领域内进行深入研究。爱立信公司预计，第四代移动通信系统大约会在2011年正式投入运营，并计划在目前所有通信网络都以IP技术为基础时，开始建设第二阶段的第三代移动通信网。第三代移动网的互联网连接速率最高可达2 Mb/s，比目前快200倍，而第四代技术的传输速率将最高可达100 Mb/s

日本 2002年10月，日本最大通信运营商NTT DoCoMo表示，该公司已成功完成第四代(4G)移动通信的传输实验。此实验是在室内进行，下传和上传速率分别可达到100 Mb/s和20 Mb/s。下传是指卫星传送信息至地面，上传则是地面传送信息至卫星。此数据远远超越顶级ADSL约12 Mb/s的高速网际网路连接速率。NTT DoCoMo于2003年5月28日宣布进行第四代移动通信系统（4G）的无线接入系统的户外试验。NTT DoCoMo 通过户外试验验证以下技术：

（1）高效控制数据包发送顺序的技术；

（2）根据电波状况控制调制方式及纠错编码率的技术；

（3）根据通信信号控制数据发送次数的技术；

（4）使电波能够定向发送、接收数据的技术。

NTT DoCoMo社长立川敬二2004年5月13日在东京发表演讲时宣布，在4G室外试验中，实现了20 Mb/s 的高速通信。日本官方宣称，日本计划于2005年开发4G，到2010年开始商用化。

韩国韩国政府吸收了自己在开发2G技术时，放松了对3G开发的教训，日前与移动通信设备公司及服务公司合资成立了下一代移动通信技术开发协会，着手进行4G等未来移动通信服务技术的开发研究。该协会还将聚集产、学、研的专家，成立未来移动通信企划委员会，负责推动4G规划、3G服务及系统改进、针对无线网络专用通信的TDD（Time Division Duplex）方案设计和高速数据通信（Hight Data Rate）等领域的研究。韩国三星在2004年8月23日“三星4G论坛”称：三星电子计划从2010年开始，全面引进第四代手机（4G）服务。目前三星电子已取得220余项4G移动通信相关专利，并与NTT DoCoMo等全球性信息通信公司在4G领域展开主导权之争。

印度 2004年5月，印度新任信息技术和通信部部长Dayanidhi Maran表示，由于到目前为止还没有发现3G技术可以节省开支，印度准备跳过3G技术直接采用4G无线技术。目前，印度移动电话服务提供商正在提供基于GSM、GPRS或者CDMA技术的移动通信服务。Maran表示：“3G标准一直在发展，但是并没有证明可以节省开支。因此，我们计划跳过3G技术，开发4G技术。印度拥有庞大的市场和高级的技术，有机会

成为这个领域重要的参与者。我们将在这个领域建立一个最好的国家中心。”

中国 2002年3月，华中科技大学、武汉汉网高技术有限公司与上海交通大学共同投标的“蜂窝移动通信系统无线传输链路技术研究项目”意味着我国正式启动了开发新一代无线移动通信系统（即4G）的步伐。我国信息产业部2003年与日本NTT DoCoMo签订了合作意向书，表示中国希望与日本合作共同探讨和研发4G技术，并于北京建立DoCoMo（北京）通信研究所。2004年10月20日，据韩国信息通信部公布的信息显示，中韩两国10月20日达成协议，扩大技术合作范围，共同支持对4G无线通信系统的研发。两国将联合开发速度更快、功能更强大的手机。用户可以使用这种手机来观看电影。外国观察家宣称，由于中国的移动用户数已达到世界第一，故到2008年举办奥运会之前，中国完全有可能跳过3G而直接部署4G。这样做是否可行，正在进行探讨。

2004年9月，由14家无线运营商、手机厂商以及基础设备厂商组成的无限移动访问(unlicensed mobile access)组织发布了无限移动访问标准草案，旨在实现移动设备在蜂窝式网络和无线数据网络间的无缝转换。这一组织的初始成员包括Cingular、阿尔卡特、AT&T无线、T-Mobile美国、西门子、索尼-爱立信、Kineto无线、诺基亚以及摩托罗拉。该组织发表声明指出，无限移动访问标准通过宽带IP连接，可以有效的同GSM和GPRS蜂窝式语音和数据网络协同工作。这一标准允许访问蜂窝式网络的设备检测并切换到无限网络，例如Wi-Fi网络上，而在这个过程中能够继续保持通话和数据传输。同时，如果用户漫游出了WLAN 有效区域，基于无限移动访问标准的设备可以检测到蜂窝式网络，而通话或数据传输不会中断。无限移动访问组织称，该机构目前正同3GPP标准组织紧密合作，力争早日推出无限移动访问标准的正式版本。Meta Group分析师大卫-威利斯(David Willis)表示：“第四代无线网络将整合各种不同类型的技术，而这一标准则是迈向4G的重要一步。

五、4G通信技术面临的挑战

要顺利地把4G系统投入实际应用，会遇到技术和市场等很多方面的挑战。

1.标准难以统一

虽然从理论上讲，3G手机用户在全球范围都可以进行移动通信，但是由于没有统一的国际标准，各种移动通信系统彼此互不兼容，给手机用户带来诸多不便。因此，开发第四代移动通信系统必须首先解决通信制式等需要全球统一的标准化问题，而世界各大通信厂商将会对此争论不休。

2.技术难以实现

4G系统所运用的各种核心技术还不完善，而这些技术的逐步完善是一个长期的过程。例如，核心网的移动IP技术，对于第四代移动通信系统而言，移动IP技术缺乏实时位置管理和快速无缝切换机制的支持。另外移动IP环境下的QoS所使用的综合业务、RSVP技术和区别型业务技术也是有待解决的重要问题之一。而且这些技术在移动IP平台上并不是最优的。

3.容量受到限制

人们对未来的4G通信的印象最深的莫过于它的通信传输速度将会得到极大提升，从理论上说其所谓的100 Mb/s的宽带速率，比目前手机信息传输速率10 kb/s要快1万多倍，但手机的速度将受到通信系统容量的限制，如系统容量有限，手机用户越多，速度就越慢。据有关行家分析，4G手机将很难达到其理论速度。如果速度上不去，4G手机就要大打折扣。

4.市场难以消化

有专家预测在2010年以后，第三代移动通信的多媒体服务将进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本建成，全球25%以上人口使用第三代移动通信系统，到那时整个行业正在消化吸收第三代技术，对于第四代移动通信系统的接受还需要一个逐步过渡的过程。另外，在过渡过程中，如果4G通信因为系统或终端的短缺而导致延迟的话，那么号称5G的技术随时都有可能威胁到4G的赢利计划，此时4G漫长的投资回收和赢利计划将变得异常的脆弱。

5.设施难以更新

在部署4G通信网络系统之前，覆盖全球的大部分无线基础设施都是基于第三代移动通信系统建立的，如果要向第四代通信技术转移的话，那么全球的许多无线基础设施都需要经历着大量的变化和更新，这将会引发一系列的资金、观念等问题，这种变化和更新势必减缓4G通信技术全面进入市场、占领市场的速度。而且到那时，还必须要求3G通信终端升级到能进行更高速数据传输及支持4G通信各项数据业务的4G终端，也就是说4G通信终端要能在4G通信网络建成后及时提供，不能让通信终端的生产滞后于网络建设。但根据目前的事实来看，在4G通信技术全面进入商用之日算起的二三年后，消费者才有望用上性能稳定的4G 通信手机。

虽然4G系统的发展道路是坎坷的，但是随着新技术和新需求的不断出现，4G必然会成为未来移动通信领域的主导，使未来通信前景更美好。

4G5G移动通信中的网络技术综述论文

《通信网》课程综述论文 4G移动通信中的核心网技术与 5G移动通信技术展望 摘要：本论文是东南大学信息科学与工程学院大四第一个长学期的研讨课《通信网》的期末专题研讨的综述论文。通过一个学期的研讨学习，我们认识了各种网络技术和协议，并对部分协议的细节做了细致的探究，通过抓包软件分析我们日常生活中所用的网络产生的协议数据包，加深了我们对于网络相关知识的理解。期末专题研讨，我所在的小组选择了“4G5G 移动通信中的网络技术”的课题，通过前期调研，提出了“4G移动通信中的核心网技术与5G移动通信技术展望”的题目，希望通过文献检索和归纳了解移动通信网络的技术变迁、现行移动通信网络的总体结构尤其是核心网的构成，并对5G移动通信的标志性技术做一个展望。 关键词：核心网 LTE EPS EPC 4G 5G 报告时间：2015年1月10日

2 / 13 图1.0 大量资料检索后总结出的移动通信技术发展框图ITU GSM GPRS/EDGE 3GPP （6个标准化组织）UMTS R99R4R5R6R7EPS R8R9 5GPPP （欧盟）无线/光通信物联网安全智能终端 软件 政府+民间 IT+CT=ICT

ITU: International Telecommunication Union 国际电信联盟,联合国专门机构，管理无线电频谱和卫星轨道资源，制定全球电信标准。 3GPP: 3rd Generation Partnership Project 第三代合作伙伴计划，标准化机构，3GPP主要是制订以GSM核心网为基础，UTRA(FDD为W-CDMA技术，TDD为TD-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范。3GPP的组织伙伴包括欧洲的ETSI、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA美国的T1和中国通信标准化协会六个标准化组织。 5GPPP: 5rd Generation Public-Private Partnership 欧盟为维持其在移动通信方面的领先优势（欧洲ETSI是3GPP的主导）率先在其Horizon 2020计划中成立了5G PPP（Public-Private Partnership）(5G政府民间合作计划)。5GPPP由政府出资管理项目吸引民间企业和组织参加，计划在2014-2020年期间投资7亿欧元，拉动5-10倍企业投资，其机制类似我国的重大科技专项。5G PPP计划发展800个成员，包括ICT的各个领域：无线/光通讯、物联网、IT(虚拟化、SDN、云计算、大数据)、软件、安全、终端和智能卡等。 UMTS: Universal Mobile Telecommunications System 通用移动通信系统，3GPP制定的全球3G标准之一，主体包括CDMA接入网络和分组化的核心网络等一系列技术规范和接口协议。3GPP的UMTS标准的4个版本：R99、R4、R5、R6。 UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network UMTS 陆地无线接入网，由NODE B（3G移动基站）和RNC（无线网络控制器）构成。 RNC: Radio Network Controller 无线网络控制器，关键网元，接入网的组成部分，提供移动性管理，管理用于传输数据的无线接入载波。 IMS: IP Multimedia Subsystem IP多媒体子系统，本质上说是一种网络结构。该项技术植根于移动领域，最初是3GPP为移动网络定义的，而在NGN的框架下，IMS应同时支持固定接入和移动接入。 EPS: Evolved Packet System 演进的分组域系统，EPS=SAE核心网(EPC)＋LTE接入网(E-UTRAN)+用户设备UE。 LTE: Long Time Evolution 项目名称，研究的是无线接入网络的长期演进，新的无线接入系统称为演进的UTRAN (E-UTRAN)。 SAE: System Architecture Evolution 项目名称，研究的是3GPP核心网络的长期演进，目的是定义一个新的全IP 分组核心网，称为演进的分组核心网EPC（Evolved Packet Core）。2004年12月，3GPP在希腊雅典会议上启动了面向全IP的分组域核心网的演进项目SAE，其核

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通行工程专业综述 通信是通过某种媒体进行的信息传递。古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进行信息传递。今天，随着科学水平的飞速发展，相继出现了无线电，固话，手机，互联网甚至可视电话等各种通信方式。 1.培养目标：本专业主要培养从事通信工程及计算机网络系统的研究、制造、开发和培养目标：培养目标 应用的高级人才。毕业后可从事无线通信、电视、大规模集成电路、智能仪器及应用电子技术领域的研究，设计和通信工程的研究、设计、技术引进和技术开发工作。近年来的毕业生集中在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路及政府和大专院校等。 2.主修学科：电路分析、低频电子线路、脉冲与数字电路、高频电子线路、电主修学科学科：磁场理论、信号与系统、微机原理及应用、单片机技术、微波技术与天线、通讯原理、程控交换技术、移动通讯、计算机网络通讯、光纤通讯等。毕业生应掌握电子技术、通讯技术和计算机技术的基本理论与设计方法及程控交换技术、光纤通讯、 1 移动通讯和计算机网络通讯的基本原理及应用方法，具有各类通讯系统的设计、研究及开发的工作能力。 通信工程专业课程关系图 高等数学高级语言程序设计电路分析 2 3.专业特点：专业特点：专业特点 （1）发展速度快；（2）应用范围广；（3）涉及知识领域广；（4）交叉学科领域广。 4.毕业生应获得以下几方面的知识和能力：毕业生应获得以下几方面的知识和能力：毕业生应获得以下几方面的知识和能力 1．掌握通信领域内的基本理论和基本知识； 2．掌握光波、无线、多媒体等通信技术； 3．掌握通信系统和通信网的分析与设计方法； 4．具有设计、开发、调测、应用通信系统和通信网的基本能力； 5．了解通信系统和通信网建设的基本方针、政策和法规； 6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。 5.发展前景：面向新的世纪，通信工程专业将会迎来其发展的广阔天地。随发展前景：发展前景 着通信技术应用的日趋广泛，上至太空，下至海底，无不活跃着这一专业的技术人才。现在中国已经加入 WTO，这势必会给中国信息产业的发展带来更大的发展空间。而通信工程专业优秀人才的短缺成为我国参与国际间竞争的一个十分不利的因素。因此，在未来若干年，我国势必会更加重视本专业人才的培养，更加重视通信工程专业的教育，提高教育水平。三、目前通信专业的分类——选择通信的理由目前通信专业的分类——选择通信的理由—— 通信工程专业主要为研究信号的产生、信息的传输、交换和处理，以及在计算机通信、数字通信、卫星通信、光纤通信、蜂窝通信、个人通信、平流层通信、多媒体技术、信息高速公路、数字程控交换等方面的理论和工程应用问题。 1、对数据通信的兴趣通信的兴趣、对数据通信数据通信可以说已经深入到社会生活的各个领域，电子邮件，浏览网页，在线电影都可以归结为数据通信。数据通

4G网络及应用

就在3G通信技术正处于酝酿之中时，更高的技术应用已经在实验室进行研发。因此在人们期待第三代移动通信系统所带来的优质服务的同时，第四代移动通信系统的最新技术也在实验室悄然进行当中。那么到底什么是4G通信呢？ 到2009年为止人们还无法对4G通信进行精确地定义，有人说4G通信的概念来自其他无线服务的技术，从无线应用协定、全球袖珍型无线服务到3G；有人说4G通信是一个超越2010年以外的研究主题，4G通信是系统中的系统，可利用各种不同的无线技术；但不管人们对4G通信怎样进行定义，有一点人们能够肯定的是4G通信可能是一个比3G通信更完美的新无线世界，它可创造出许多消费者难以想象的应用。4G最大的数据传输速率超过100Mbit/s，这个速率是移动电话数据传输速率的1万倍，也是3G移动电话速率的50倍。4G手机可以提供高性能的汇流媒体内容，并通过ID应用程序成为个人身份鉴定设备。它也可以接受高分辨率的电影和电视节目，从而成为合并广播和通信的新基础设施中的一个纽带。此外，4G的无线即时连接等某些服务费用会比3G便宜。还有，4G有望集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。 4G通信技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说3G能为人们提供一个高速传输的无线通信环境的话，那么4G通信会是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。 与传统的通信技术相比，4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。然而，在通话品质方面，移动电话消费者还是能接受的。随着技术的发展与应用，现有移动电话网中手机的通话质量还在进一步提高。数据通信速度的高速化的确是一个很大优点，它的最大数据传输速率达到100Mbit/s，简直是不可思议的事情。另外由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少，未来的4G通信费用也要比2009年通信费用低。 4G通信技术是继第三代以后的又一次无线通信技术演进，其开发更加具有明确的目标性：提高移动装置无线访问互联网的速度--据3G市场分三个阶段走的的发展计划，3G的多媒体服务在10年后进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本建成，全球25%以上人口使用第三代移动通信系统。在发达国家，3G服务的普及率更超过60%，那么这时就需要有更新一代的系统来进一步提升服务质量。 为了充分利用4G通信给人们带来的先进服务，人们还必须借助各种各样的4G终端才能实现，而不少通信营运商正是看到了未来通信的巨大市场潜力，他们已经开始把眼光瞄准到生产4G通信终端产品上，例如生产具有高速分组通信功能的小型终端、生产对应配备摄像机的可视电话以及电影电视的影像发送服务的终端，或者是生产与计算机相匹配的卡式数据通信专用终端。有了这些通信终端后，人们手机用户就可以随心所欲的漫游了，随时随地的享受高质量的通信了。 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三层：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，

4G通信技术介绍

4G通信技术介绍

目录 1．发展背景 2．主要优势 3．现实应用 4．实现方法 5．技术解读 6 ．存在缺陷

4G是第四代通讯技术的简称，G是generation（一代）的简称。 从技术标准的角度看，按照ITU的思路，静态传输速率达到1Gbps，用户在高速移动状态下可以达到100Mbps，比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求，就可以作为4G的技术之一。 从运营商的角度看，除了与现有网络的可兼容性外，4G要有更高的数据吞吐量、更低时延、更低的建设和运行维护成本、更高的鉴权能力和安全能力、支持多种QoS等级。 从融和的角度看，4G意味着更多的参与方，更多技术、行业、应用的融合，不再局限于电信行业，还可以应用于金融、医疗、教育、交通等行业；通信终端能做更多的事情，例如除语音通信之外的多媒体通信、远端控制等；或许局域网、互联网、电信网、广播网、卫星网等能够融为一体组成一个通播网，无论使用什么终端，都可以享受高品质的信息服务，向宽带无线化和无线宽带化演进，使4G渗透到生活的方方面面。 从用户需求的角度看，4G能为用户提供更快的速度并满足用户更多的需求。移动通信之所以从模拟到数字、从2G到4G 以及将来的xG演进，最根本的推动力是用户需求由无线语音服务向无线多媒体服务转变，从而激发运营商为了提高ARPU、开拓新的频段支持用户数量的持续增长、更有效的频谱利用率以及

更低的运营成本，不得不进行变革转型。 2013年12月4日下午，国家工业和信息化部向三大电信运营商正式颁发了4G(TD-LTE)牌照，宣告我国通信行业进入4G 时代。 一.发展背景 通信技术日新月异，给人们带来不少享受。随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起，因此有理由期待这种第四代移动通信技术给人们带来更加美好的未来。 所有技术的发展都不可能在一夜之间实现，从GSM、GPRS 到第4代，需要不断演进，而且这些技术可以同时存在。人们都知道最早的移动通信电话用的模拟蜂窝通信技术，这种技术只能提供区域性语音业务，而且通话效果差、保密性能也不好，用户的接听范围也是很有限。随着移动电话迅猛发展，用户增长迅速，传统的通信模式已经不能满足人们通信的需求，在这种情况下就出现了GSM通信技术，该技术用的是窄带TDMA，允许在一个射频(即‘蜂窝’)同时进行8组通话。它是根据欧洲标准而确定的频率范围在900～1800MHz之间的数字移动电话系统，频率为1800MHz的系统也被美国采纳。GSM是1991年开始投入使用的。到1997年底，已经在100多个国家运营，成为欧洲和亚洲实际上的标准。GSM数字网也具有较强的保密性和抗干扰性，音质清晰，通话稳定，并具备容量大，频率资源利用率高，接口开放，

计算机网络通信技术的现状与发展趋势

计算机网络通信新技术的现状与发展趋势 随着现代社会的日异发展,网络的新技术也进入一个飞速发展的时期。 网格的变化,可谓日新月异,相应的网格的标准、框架、实施和相应应用也飞速向前发展。现在，网格计算的应用情形也正如web服务的早期情况，又或者是XＭＬ,表面上看来是缓慢发展，但是，一旦出现统一的标准和工具,将会出现爆炸式的发展。 在国家信息基础设施的建设中，大容量、高速率的通信网是主干,国家信息基础设施的目标在很大程度上依靠通信网实现，因此通信网的发展备受瞩目。通信网技术的发展,制约着计算机网络的发展,制约着政治、经济、军事、文化等各行各业的发展，及时了解和掌握现代通信网新技术及发展趋势，并将之应用于军事装备的设计和规划中，对于提高军事发展水平有重要意义。 “三网”发展现状和趋势 1．通信网的发展趋势是宽带化、智能化、个人化和综合化，能够支持各类窄带和宽带、实时非实时、恒定速率和可变速率，尤其是多媒体业务。目前规模最大的三大网是电信网、有线电视网（CＡTV）、计算机网,它们都各有自己的优点和不足。 2计算机网络虽能很好地支持数据业务，但实时性（QoS，服务质量)差，宽带性不够,不支持电话和实时图像业务，网络管理的安全性不够。 3．电话网虽可高质量地支持话音业务，但带宽不够,所有的程控交换机均按传输话音的带宽设计（６４kbｉt/s)。同时智能不够，虽有部分智能网业务(如８０0),但目前还达不到计算机网络的智能。 有线电视网虽然实时性和宽带能力均很好，但不能双向通信，无交换和网络管理。 三种网都在逐步演变,使自己具备其他两网的优点。电信网通过采用光纤、xDSL、以太网和AＴM,提供Iｎternet的高速接入和交互多媒体业务； CAＴV铺设光缆，以更换同轴电缆,采用ＨFC技术进行双向化改造；网络公司围绕Inteｒnet技术建网,力争在同一个网上支持全业务。目前靠单一网络的发展,难以实现通信网的发展要求，因此提出“三网融合”的概念。 “三网融合”不是指三网在物理上的兼并合一,而是指高层业务应用的融合,即技术上互相渗透，网络层上实现互通，应用层上使用相同的协议，但运行和管理是分开的。三网将在GＩI（全球信息基础结构）概念下，共同存在,向互通融合的趋势发展。 “三网融合”有利于最大程度地共享现有资源，为推动“三网融合”,ITU(国际电信联盟）提出了GＩI概念，其目标是通过三网资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效网络,满足用户在任何时间、任何地点,以可接收的质量和费用，安全地享受多种业务(声音、数据、图像、影像等）。 下一代网络中软交换、能动网和分布式面向对象的网络结构（ＤOＮ A)将是新的发展思路。 在现代通信新技术中，这里主要介绍宽带网核心技术（IP与ATＭ)、接入网技术、光纤接入技术、第三代移动通信技术及蓝牙、超宽带等无线通信技术。 宽带网核心技术现有的电信网是基于电路交换的窄带PＳTN／ISＤM 和基于分组(信元）面向连接的宽带AＴＭ网，它将日趋宽带化。

通信工程专业综述 0905076016

通信工程专业综述 前言： 时间飞逝，眨眼之间，大学的时光已经过去一半，我们将要迎来了大三时期的专业选择。记得刚入校时，老师就给我们上过专业的相关知识，两年的时间里系里也分阶段给我们上了专业导论课，我们渐渐对本系的三个专业有了一定的了解。我们系共分电子信息工程、自动化和通信工程三个专业，学生大一时按大类入学，大三第一学期面临专业选择。在今天即将面对专业的选择时刻，经过平时对各个专业的学习、了解以及导论课老师们介绍，再综合自己的各方面因素，我毅然决定选择通信工程专业。随着各种新的技术日新月异，层出不穷。下面我就个人而言分别介绍通信各个领域的发展现状及前景。 一、三个专业主干课程的了解 电子信息工程的主干课程电路理论系列课程、计算机技术系列课程、信息理论与编码、信号与系统、数字信号处理、电磁场理论、自动控制原理、感测技术等。主要偏理论。自动化的主干课程有电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析等。通信工程的主干课程和电子信息有相似之处，有电路理论与应用的系列课程、计算机技术系列课程、信号与系统、电磁场理论、数字系统与逻辑设计、数字信号处理、通信原理等。小结：结合主干课程的开设情况，根据自己的兴趣特点，我还是比较适合通信工小结程这个专业的。 二、通信工程简介 通信工程专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景，也是人才严重短缺的专业之一。本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。 三、通信工程专业的分析 通信是通过某种媒体进行的信息传递。古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进行信息传递。今天，随着科学水平的飞速发展，相继出现了无线电、固话、手机、互联

移动通信技术1G~4G发展史

第1章移动通信现状问题与基本解决方法 1.1移动通信1G—4G简述 现在，人们普遍认为1897年是人类移动通信的元年。这一年意大利人.马可尼在相距18海里的固定站与拖船之间完成了一项无线电通信实验，实现了在英吉利海峡行驶的船只之间保持持续的通信，从而标志着移动通信的诞生，也由此揭开了世界移动通信辉煌发展的序幕错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。 现代意义上的移动通信系统起源于20世纪20年代，距今已有90余年的历史。本文主要简述移动通信技术从1G到4G的发展。移动通信大发展的原因，除了用户需求的迅猛增加这一主要推动力外，还有技术进展所提供的条件，如微电子技术的发展、移动通信小区制的形成、大规模集成电路的发展、计算机技术的发展、通信网络技术的发展、通信调制编码技术的发展等。1.1.1第一代移动通信系统（1G） 20世纪70年代中期至80年代中期是第一代蜂窝网络移动通信系统发展阶段。第一代蜂窝网络移动通信系统（1G）是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。1G主要基于蜂窝结构组网，直接使用模拟语音调制技术，传输速率约s错误!未找到引用源。。 1978年底，美国贝尔实验室成功研制了先进移动电话系统（Advanced Mobile Phone System, AMPS），建成了蜂窝状移动通信网，这是第一种真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝状移动通信系统。蜂窝状移动通信系统是基于带宽或干扰受限，它通过小区分裂，有效地控制干扰，在相隔一定距离的基站，重复使用相同的频率，从而实现频率复用，大大提高了频谱的利用率，有效地提高了系统的容量错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。

论述4g通信技术的优缺点

论述4G通信技术的优缺点 研电1111班金炜 学号1112201402 1、什么是4G技术 根据国际电信联盟的规定，4G技术应该满足一下两个条件：固定状态下数据传输速度必须达到1Gbps，移动状态下数据传输速度也要达到100Mbps（比目前的拨号上网快2000倍）。它集3G与WLAN（无线局域网）技术于一体，能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量应当和高清晰度电视差不多，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求，运用4G技术，用户可以收看高清晰、多频道电视，并对家中的电器进行遥控。目前，产业和学术界普遍认为：4G基本上是基于IP、具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力、在移动环境下速率将达到100Mb/s、在静止环境下速率达到1Gb/s以上的、能够支持下一代网络的各种应用（如移动高清电视）、并且能在固定和移动之间方便切换的技术。

1、4G通信技术的主要优势 1）通信的速度更快。现代移动通信的核心就是速度，速度决定一切，而4G通信技术的优势之一便是速度更快了，因此给人们留下了深刻的印象，第四代移动通信系统速 度可以达到10Mb每秒至20Mb每秒，这种速度超过了 现在手机的接近1万倍。 2）网络频谱宽。据研究4G移动通信的专家预测，每个4G 信道占有100MHz的频谱，相当于3G网络的20多倍。3）通信灵活。4G通信不仅满足了我们可以随时随地通信，而且可以快速的上网，玩游戏，查资料，未来的4G通 信手机差不多可以比拟一台电脑，无论是从视频的流畅 性和图像的清晰性来说。 4）增值服务的种类十分多样。4G技术与3G技术本质上不一样的，所以他们的核心技术也是不一样的，4G采 用的是正交频复用技术，这种技术可以带来无线区域环 路，数字视频广播，数字音讯广播等无线增值服务。5）高质量的移动通信。4G移动通信在覆盖范围，通信质量，通信价格上都比3G优越许多，而且还能提供无线 多媒体服务，所以4G通信又称为无限多媒体通信。6）更高的频率使用效率。4G通信技术的研发过程成使用了许多高科技技术，所以比起第二代和第三代系统有效 的多。这种有效性可能使人们更快更好的做许多事情。

浅谈通信技术发展史

浅谈通信技术发展史 在学习《现代通信技术》这么课程学期过半后，了解并掌握了一些与通信相关的知识，加以课程之余自己通过查阅书籍和使用网络工具，将通信史这一知识方面整理成以下文字，用以自我提高以及与大家共同进步。 人类进行通信的历史悠久。历史上最早的通信手段和现在一样是“无线”的，如利用以火光传递信息的烽火台，通常大家认为这是最早传递消息的方式了。事实上不是，在我国和非洲古代，击鼓传信是最早最方便的办法，非洲人用圆木特制的大鼓可传声至三四公里远，再通过“鼓声接力”和专门的“击鼓语言”，可在很短的时间内把消息准确地传到50公里以外的另一个部落。其实，不论是击鼓、烽火、旗语，还是今天的移动通信，要实现消息的远距离传送，都需要中继站的层层传递，消息才能到达目的地。不过，由于那时人类还没有发现电，所以要想畅通快速地实现远距离传递消息只有等待了…… 19世纪中叶以后，随着电报、电话的发明，电磁波的发现，人类通信领域产生了根本性的巨大变革，实现了利用金属导线来传递信息，甚至通过电磁波来进行无线通信，使神话中的“顺风耳”、“千里眼”变成了现实。从此，人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式，用电信号作为新的载体，同此带来了一系列技术革新，开始了人类通信的新时代。 1837年，美国人塞缪乐·莫乐斯成功地研制出世界上第一台电磁式电报机。他利用自己设计的电码，可将信息转换成一串或长或短的电脉冲传向目的地，再转换为原来的信息。 1864年，英国物理学家麦克斯韦建立了一套电磁理论，预言了电磁波的存在，说明了电磁波与光具有相同的性质，两者都是以光速传播的。1875年，苏格兰青年亚历山大·贝尔发明了世界上第一台电话机。1878年在相距300公里的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验，并获得了成功，后来就成立了著名的贝尔电话公司。1888年，德国青年物理学家海因里斯·赫兹用电波环进行了一系列实验，发现了电磁波的存在，他用实验证明了麦克斯韦的电磁理论，导致了无线电的诞生和电子技术的发展。 电磁波的发现产生了巨大影响。不到6年的时间，俄国的波波夫、意大利的马可尼分别发明了无线电报，实现了信息的无线电传播，其他的无线电技术也如雨后春笋般涌现出来。 电磁波的发现也促使图像传播技术迅速发展起来。实现了电子扫描方式的电视发送和传输，制造出第一台符合实用要求的电视摄像机。经过人们的不断探索和改进，一些国家相继建立了超短波转播站，电视迅速普及开来。 图像传真也是一项重要的通信。1980年后，传真技术向综合处理终端设备过渡，除承担通信任务外，它还具备图像处理和数据处理的能力，成为综合性处理终端。静电复印机、磁性录音机、雷达、激光器等等都是信息技术史上的重要发明。 随着电子技术的高速发展，军事、科研迫切需要解决的计算工具也大大改进。微电子技术极大地推动了电子计算机的更新换代，使电子计算机显示了前所未有的信息处理功能，成为现代高新科技的重要标志。 随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管

4G通信技术综述讲解

网络。 应用更广泛。 4G 手机智能化程度更高，通话只是最最基本的功能 之一，更多的功能体现在多媒体应用方面。 二、4G 通信的关键技术 4G 通信技术综述 移动通信技术已经历了三个主要发展阶段。每一代的发展都是技术的突破和观念的创新。第一代起源于 20 世纪80年代，主要采用模拟和频分多址 （FDMA 技术。第二代（2G ）起源于90年代初期，主要采用时分多址 仃DMA ）和码分多址（CDMA 技术。第三代移动通信系统（3G ）可以提供更宽的频带，不仅传输话音，还能传输 高速数据，从而提供快捷方便的无线应用。然而，第三代移动通信系统仍是基于地面标准不一的区域性通 信系统，尽管其传输速率可高达 2 Mb/s ，但仍无法满足多媒体通信的要求， 因此，第四代移动通信系统（4G ） 的研究随之应运而生。 一、 4G 通信技术的概念 4G 的定义到目前为止依然有待明确，它的技术参数、国际标准、网络结构、乃至业务内容均未有明确说法。 在2002年底Wi-Fi 热潮中，Wi-Fi 被视作4G 技术。但4G 技术的提倡者认为，4G 与Wi-Fi 不同。 2004年6月，市场研究公司 Forrester 的分析师预测，4G 移动服务将是3G 与WiMax 结合在一起的技术。 4G 将提供以太网的接入速度（如 10Mb/s ）,并且通过在一部手机中把 3G 和WiMax 技术结合在一起，提供集 成无线局域网和广域网的服务。 WiMax （或者说是802.16标准）能够提供无线宽带网服务，最远距离可达 30英里，速率大约是10 Mb/s 。在2004年富士通发布的白皮书中，将 WiMAX 旨为“ 4G'无线技术。 另外，也有很多专家对 LAS-CDMA 十分看好，认为LAS-CDMA 弋表着4G 水平。 4G 到底是什么样的技术呢？目前普遍描述如下: 4G 是集3G 与WLAf 于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。 4G 系统能够以100Mb/s 的速率下载，比目前的拨号上网快 2000倍，上传的速度也能达到 20Mb/s ，并能够满 足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面， 4G 与固定宽带网络在价格方面不相 上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外， 4G 可以在DSL 和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署， 然后再扩展到整个地区。很明显，4G 有着不可比拟的优越性。 4G 与3G 之间的主要区别在于终端设备的类型、网络拓扑的结构以及构成网络的技术类型。终端设备除了 手机之外应当包括头戴式话机、 PDA 终端、膝上机、手表式话机、电视机、游戏机、 DVD 零售机，甚至宠 物机等等，凡是人所能构想的和能够识别 IP 地址的无线电收发信机。其次， 4G 是由多种技术组成的，包 括彼此似乎不相干的技术，如 Wi-Fi 、 超宽带无线电、便携式电脑、软件无线电等技术构成的高速全球通 与3G 手机相比，4G 手机的功能更强大,

4G通信技术综述

4G通信技术综述 近年来，第三代通信技术在全世界范围内，受到人们的青睐，并得到了广泛的应用。在此背景下，我国通信领域应当与时俱进，顺应潮流，积极发展我国通信技术，重视第四代通信技术的研究和开发工作。4G与3G相比较，具有安全性高、智能人性化以及传输速度快等优势，能够更好地满足人们互联通信的需求。文章简单地介绍了第四代移动通信的基本概念以及相关的技术，阐述了4G相关技术的主要用途，希望能够起到抛砖引玉的作用，为相关工作的发展提供一些建议。 标签：通信技术；发展趋势；综述 1 第四代移动通信系统的基本概念 1.1 4G的基本定义 4G通信技术又被人们称之为宽带接入和分布网络，其不仅非对称数据传输能力能够超过2Mbit/s，数传率高达100Mps。同时还兼具自动切换功能，能够实现不同速率之间的自动切换，从而为用户提供多种多样的服务，并达到兼容的目的。此外，4G通信技术实现了我国通信技术史上的首次三维图像的高质量传输，从而为移动用户提供更高质量的移动服务。其中包括4大部分，一是移动宽带系统；二是宽带无线固定接入；三是宽带无线局域网以及互操作的广播网络。在这些无线平台以及跨越不同频带的网络中，4G通信技术一方面能够为用户提供优质的无线服务，以及信息通信和数据采集外，另一方面还具有定时定位、远程控制等全方面的功能。 1.2 4G的研发背景 当前我国3G通信技术的发展已经十分成熟，与2G通信技术相比，3G通信技术灵活性更佳，速度更快，同时也进一步满足了人们对多媒体的需求。然而3G通信技术在发展过程中，为人们带来全新的通信感受的同时，也受到了一定的局限性，主要表现在：3G通信技术通信速率低下，灵活性不足，以及无法真正实现不同频段、不同业务环节之间的无缝漫游，并无法为用户提供动态范围内多速率的业务。这些都在一定程度上制约了我国通信技术的发展，基于这些压力，许多公司为了更好的发展通信事业，已经开始研究第四代概念通信系统。该系统与3G通信相比，一方面应当全面提高运行速率和灵活性，并配备更好的兼容性，从而有效的实现任何人在任何地点以任何形式接入网络。另一方面为了将核心基础设施通过开放式接口共享給不同的网络运营商以及服务供应商，应当建立一个为客户服务的开放性平台，该平台具有比传统封闭环境下的网络安全性能更高的优势。 1.3 4G移动系统网络的特点

4G通信技术及其应用前景

热点技术 4G通信技术及其应用前景 □杨超1梅康1陈金鹰1朱军2 （1、成都理工大学信息工程学院，成都 610059； 2、成都军区通信网络技术管理中心，成都 610011） 摘要：本文在介绍第四代移动通信基本概念的基础上，对其可能采用的OFDM、软件无线电、智能天线、MIMO、基于IP的核心网技术进行了讨论。通过对4G通信技术主要优势的分析，探讨了4G的基本特征，以及由于新技术的引用和效能的提高，将为4G带来的更为广阔的应用领域和市场。 关键词：移动通信4G OFDM 全IP核心网 引言 移动通信以其用户可在通信覆盖区域内任意位置、并在运动情况下通信，而极大地拓展了实用性，并为社会发展带来深刻的影响。以模拟信号传输为基础的第一代移动通信，解决了人们基本通话需求，所采用的蜂窝网络结构实现了频率的重用，使成千上万的公众能利用有限的频率资源进行大众化的通信。第二代移动通信以数字信号传输为基础，在改善通信质量、提高频率资源利用率和信道容量的同时，还提供低速率的数据传输能力。第三代移动通信进一步提高频率利用率，使高质量的视频宽带多媒体综合业务成为可能，也使手机上网、移动计算得以实现。进一步的移动通信发展将是怎样的面貌，是值得关注的话题，本文就已经露出了一些端倪进行讨论。 一、4G的概念 “4G”是业界对第四代移动通信通俗的叫法，国际电联的官方称法是“IMT-Advanced”。4G技术不同于3G技术的一个明显特征是，4G技术由于连接传输速率大幅提高，从而能引入高质量的视频通信，将被广泛地应用于人们生活和经济建设的方方面面[1]。就数据传输速率而言，有了较大提高。如韩国三星电子所演示的4G技术，实现了静止时以1Gbps级的速度和移动时以100Mbps级的传输速率连续无停顿传输数据[2]。我国的首个4G外场试验系统在上海的测试也显示，该系统在高速移动环境下的信息传输速率达100Mbps，将现有移动通信传输效率提高了近10倍[3]。其次，就4G的应用和功能而言，同样进行了新的扩展。如韩国三星的4G演示中，同时使用宽带、视频通话、直播论坛等示范服务，4G传输的影像画面清晰，无停顿和抖动。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。 4G标准正在加紧制定中，4G标准申报工作已经结束，国际电联在相关的截止日期前已经收到6份提案，其中包括中国的TD-LTE-Advanced提案。世界无线电全会将于2012年春天召开，届时将正式公布4G标准最终结果。未来5年移动通信技术的最大热点将是4G和 3D，100Mbit/s的速度可让手机成为真正的移动多媒体终端[4]。 二、4G通信中的关键技术

浅析4G通信技术应用特点及发展趋势

浅析4G通信技术应用特点及发展趋势 摘要：随着智能终端和移动互联网应用的发展，人们对手机高速上网的需求越来越大。4G通信技术成为满足人们不断增长的通信需求的必然途径。文章对第四代通信系统的关键技术及其应用特点进行分析，并展望其未来发展趋势。 关键词：4G移动通信OFDM MIMO IPv6 随着智能终端和移动互联网应用的发展，人们对手机高速上网的需求越来越大。4G集前三代移动通信系统的诸多优点集中于一体，满足人们不断增长的通信需要。 一、4G的概念 第四代移动通信技术（4G）可称为光带接入与分布网络，可实现非对称的、高于2Mb/s的数据传输，可以为全速移动的用户提供高质量的、150Mb/s的影像服务，可创造性地实现对三维图像的高质量传输。4G通信系统包括移动广带系统、广带无线固定接入、互操作的广播网络和广带无线局域网。这一技术不仅可以在跨越不同频带的网络、不同的无线及固定平台中实现无线服务的提供，而且用户可以在任何一个地方用宽带连接到互联网中，从而提供远程控制、定位定时与数据采集等各种综合服务。

二、4G通信系统的关键技术 1.正交频分复用技术（OFDM）。OFDM技术属于多载波调制技术中的一种，其机理是对信道进行合理划分，使之形成诸多正交子信道，将高速传播的数据信号转换为低速、并行子数据流，使每个子数据流可在每个子信道上传输。在接收端利用相关技术将正交信号分块，使它们彼此间的干扰显著减小，同时保证子信道上信号带宽不超过信道带宽，保证信道均衡，将符号间产生的干扰予以消除。 2.智能天线技术。智能天线技术是指自适应阵列天线或波束间无切换的多波束。智能天线可对数字波束进行自动跟踪与调节，对信号干扰加以抑制，从而使系统通信质量大幅提高，属于4G系统中的一种关键技术。 3.无线链路增强技术。可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有：分集技术，如通过空间分集、时间分集（信道编码）、频率分集和极化分集等方法获得最好的分集性能；多天线技术，如采用2或4天线实现发射分集，或采用多输入多输出（MIMO）技术实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效地将通信链路分解成为许多并行的子信道，大大提高容量。在功率带宽受限的无线信道中，MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

移动通信G技术概述

移动通信3G技术概述 2004-3-14 中国移动与中国联通在移动通信市场的竞争日趋激烈，竞争领域从原先的话音业务发展到增值业务。伴随着移动增值业务的不断发展，迈向3G（3rd Generation，第三代移动通信）则是两大移动运营商的必然选择。与前两代系统相比，第三代移动通信系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务，其传输速率在高速移动环境中支持144kb/s，步行慢速移动环境中支持384kb/s，静止状态下支持2Mb/s。其设计目标是为了提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量，而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。 目前国际电联接受的3G标准主要有以下三种：WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA。CDMA是Code Division Multiple Access（码分多址）的缩写，是第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用频分多址（FDMA）的模拟调制方式，这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。第二代移动通信系统主要采用时分多址（TDMA）的数字调制方式，提高了系统容量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大为改善，但TDMA 的系统容量仍然有限，越区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。 1、WCDMA 全称为Wideband CDMA，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。该标准提出了GSM（2G）—GPRS—EDGE—WCDMA（3G）的演进策略。GPRS是General Packet Radio Service（通用分组无线业务）的简称，EDGE是Enhanced Data rate for GSM Evolution （增强数据速率的GSM演进）的简称，这两种技术被称为代移动通信技术。目前中国移动正在采用这一方案向3G过渡，并已将原有的GSM网络升级为GPRS网络。 2、CDMA2000 CDMA2000是由窄带CDMA（CDMA IS95）技术发展而来的宽带CDMA技术，由美国主推，该标准提出了从CDMA IS95（2G）—CDMA20001x—CDMA20003x（3G）的演进策略。CDMA20001x被称为代移动通信技术。CDMA20003x与CDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术，通过采用三载波使带宽提高。目前中国联通正在采用这一方案向3G过渡，并已建成了CDMA IS95网络。 3、TD-SCDMA 全称为Time Division-Synchronous CDMA（时分同步CDMA），是由我国大唐电信公司提出的3G标准，该标准提出不经过代的中间环节，直接向3G过渡，非常适用于GSM系统向3G升级。但目前大唐电信公司还没有基于这一标准的可供商用的产品推出。 三个技术标准的比较

现代通信技术发展的主要趋势和方向

现代通信技术发展的主要趋势和方向 摘要：本文回顾了２０世纪移动通信技术发展的历程，对现代通信技术进行了概述。主要针对移动通信、卫星通信、光纤通信及数字微波通信进行了发展趋势的介绍。同时，对现代通信技术的未来发展方向进行了展望。 关键词：移动通信卫星通信光纤通信现代信息 技术发展趋势 0引言 20世纪在人类历史上写下了光辉的一章：1900年波罗的海的一群遇难渔民，通过无线电呼叫而得救，移动通信第一次在海上证明了它对人类的价值；1903年底莱特驾驶自己的飞行器飞上了蓝天，开创了航空交通新领域；1946年世界上第一架计算机诞生，开创了信息经济时代和扩展人类脑力的里程碑；1969年世界上第一个采用存储转发的分组交换计算机网络ARPANET开通，为因特网的高速发展奠定了基础。 纵观通信技术的发展，虽然只有短短的一百多年的历史，却发生了翻天覆地的变化，由当初的人工转接到后来的电路转接，以及到现在的程控交换和分组交换，还有可以作为未来分组化核心网用的ATM交换机，IP路由器；由当初只是单一的固定电话到现在的卫星电话，移动电话，IP电话等等，以及由通信和计算机结合的各种其他业务，第三代通信技术的即将上市，以及以后的第四代通信，随着通信技术的发展，人类社会已经逐渐步入信息化的社会。 21世纪是一个信息社会，信息交流已经成为人们生活的基本需要。通信作为传输和交换信息的重要手段，是推动人类社会文明、进步与发展的巨大动力。电话技术的演变日新月异，传输媒介、交换设备、传输设备、终端设备和通信方式的改变都是影响电信通信的因素。 1现代通信技术概述 现代的主要通信技术有数字通信技术，程控交换技术，信息传输技术，通信网络技术，数据通信与数据网，ISDN与ATM技术，宽带IP技术，接入网与接入技术。 1.1数字通信 数字通信即传输数字信号的通信，，是通过信源发出的模拟信号经过数字终端的心愿编码成为数字信号，终端发出的数字信号，经过信道编码变成适合与信道传输的数字信号，然后由调制解调器把信号调制到系统所使用的数字信道上，在传输到对段，经过相反的变换最终传送到信宿。 1.2程控交换 程控交换技术即是指人们用专门的电子计算机根据需要把预先编好的程序存入计算机后完成通信中的各种交换。随着电信业务从以话音为主向以数据为主转移，交换技术也相应地从传统的电路交换技术逐步转向给予分株的数据交换和宽带交换，以及适应下一代网络基于IP的业务综合特点的软交换方向发展。 1.3信息传输 信息传输技术主要包括移动通信，光纤通信，卫星通信，数字微波通信，以及图像通信。 1)移动通信 早期的通信形式属于固定点之间的通信，随着人类社会党俄发展，信息传递日益频繁，移动通信正是因为具有信息交流灵活，经济效益明显等优势，得到了迅速的发展，所谓移动通信，就是在运动中实现的通信。其最大的优点是可以在移动的时候进行通信，方便，灵活。现在的移动通信系统主要有数字移动通信系统（GSM）,码多分址蜂窝移动通信系统（CDMA）。 2)光纤通信 光纤是以光波为载频，以光导纤维为传输介质的一种通信方式，其主要特点是频带宽，比常用微波频率高104~105倍；损耗低，中继距离长；具有抗电磁干扰能力；线经细，重量轻；还有耐腐蚀，不怕高温等优点。 3)卫星通信 卫星通信简单而言就是地球上的无线电通信展之间利用人在地球卫星作中继站而进行的通信。其主要特点是：通信距离远，而投资费用和通信距离

移动通信技术演进综述

移动通信技术演进综述 （华中科技大学电子与信息工程系通信1002班丁秋林u201013043 ） 【摘要】本文介绍了移动通信的发展概况，对3G与4G进行了比较，分析了第三代移动通信系统(3G)向第四代移动通信系统(4G)演化的原因和主要体现方面，并详细介绍了第四代移动通信系统（4G）向第五代移动通信系统（5G）演进中主要要完成的技术突破。论述了5G的概念和新技术，同时对5G的发展趋势进行了简单的的分析。 【关键词】3G；4G；5G;移动通信； 一．引言 随着移动用户的增多，以及人们对移动通信业务的追求已从单纯的语音业务扩展到多媒体业务，因此，移动通信技术变得越来越重要，为了满足人们不断增加的需求，这使得人们努力改进和发展一些新的技术。现在移动通信技术的热点是3G、4G和5G技术。4G不仅是对3G的困难和局限的突破和演进，而且增强了服务质量、增加了带宽和降低了成本，而5G是一种完美的无线通信系统。 二．基本术语 1. 第三代移动通信系统（3G）： 第三代移动通信系统（3rd Generation Mobile System，3G），最早由国际电信联盟（International Telecommunication union，ITU）于1985年提出的。1996年，ITU将其更名为全球移动通信系统（International Mobile Telecommunication，IMT-2000）,后缀指其工作在2000MHZ频段，且预计于2000年商用。

2．第四代移动通信系统（4G）： 4G是第四代移动通信及其技术的简称，是能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G的概念可称为广带(Broad-band)接入和分布网络．具有超过2Mbps的非对称数据传输能力。对全速移动用户能提供150Mbps的高质量的影像服务，并首次实现三维图像的高质量传输，无线用户之间可以进行三维虚拟现实通信。它包括广带无线固定接人、W-LAN、移动广带系统和互操作的广播网络。在不同的固定无线平台和跨越不同频带的网络中，4G可提供无线服务，并在任何地方宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信)，提供信息通信以外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。同时，4G系统还是多功能集成的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。 三．3G向4G的演进 1.3G向4G演化的原因 经ITU认可的3G标准有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。虽然3G和2G 相比，有很多优点，但是3G还是存在着很多不尽人意的地方，如：3G缺乏全球统的标准；3G所采用的语音交换架构仍承袭了2G系统的电路交换，而不是纯IP 的方式；3G的业务提供和业务管理不够灵活；流媒体(视频)的应用不尽如人意；3G的高速数据传输不成熟，接入速率有限；安全方面存在算法过多、认证协议容易被攻击等安全缺陷。 伴随着无线技术的种类越来越多，迫切需要将这些无线技术整合到一个统一的网络环境中去，这就是正在形成的超三代移动通信系统(B3G)通信系统和未来的4G通信系统。B3G和4G通信系统将是未来提供宽带接入，全球无缝漫游和无处不在的数据，语音业务等方面的最合适和最好的技术。 2．3G与4G的比较 （1）核心技术： 3G系统以码分多址(CDMA)为技术基础。码分多址是将相互正交的不同的码分配给不同用户调制信号，实现多用户同时使用同一频率接入系统。由于利用相互正交(或尽可能正交)的码去调制信号，会将原用户信号频谱带宽扩展，因此