1.1.4 第四代移动通信技术

1.1.4 第四代移动通信技术

4G(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2 bit/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。第四代移动通信标准比第三代移动通信标准具有更多的功能。第四代移动通信技术可以在不同的固定、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。此外,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,使宽带接入IP系统。

1.第四代移动通信技术演进

第四代移动通信系统是从第三代移动通信系统演进过来的,由于在第三代移动通信系统中存在几大技术体系,因而其向第四代移动通信系统演进时也需要兼容和融合相关技术制式,大致的演进路线是CDMA 2000、WCDMA和TD-SCDMA、Wi MAX各自沿三条路线进行演进,并在后5G时代逐步融合在一起,如图1-8所示。

图1-8 5G技术演进示意图

2.第四代移动通信技术特点

与第三代移动通信系统(简称3G通信)相比,第四代移动通信系统(简称4G通信)是集成多功能的宽带移动通信系统,其主要特点如下所述。

1)通信速率更快

第四代移动通信系统具有更快的无线通信速率,从移动通信系统数据传输速率做比较,第一代模拟式仅提供语音服务;第二代数字式移动通信系统传输速率也只有9.6 kbit/s,最高可达32 kbit/s;而第三代移动通信系统数据传输速率可达到2 Mbit/s;第四代移动通信系统传输速率可达到100 Mbit/s,甚至更高。

2)网络频谱更宽

要想使4G通信达到100 Mbit/s的传输速率,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更多,每个4G信道将占有100 MHz的频谱,相当于W-CDMA(3G)网络的20倍。

3)通信更加灵活

4G手机终端不仅具备通信功能,也可双向传输资料、图画、影像以及可以实现网上联线游戏。

4)智能性能更高

第四代移动通信系统的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是4G手机可以实现更多的功能,如:提醒功能、电视功能、网络购物、网络银行等。

5)兼容性能更平滑

第四代移动通信系统具备全球漫游,接口开放,能跟多种网络互联,终端多样化以及能从第二代移动通信系统平稳过渡等特点。

6)提供各种增值服务

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,它以CDMA、OFDM、FDMA为核心技术,可以实现如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增值服务。

7)实现更高质量的多媒体通信

尽管3G通信也能实现各种多媒体通信,但4G通信能满足3G通信尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务等方面的需要。

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运用了以路由技术为主的网络架构,提高了频率使用效率。

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,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行者和用户的费用。