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全球4G通信系统发展研究

时间:2011-10-23作者:董奇 吕玲玲来源:中国论文库
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  摘要:本文首先对移动通信系统3G和4G进行了简单比较,指出3G系统的局限性以及4G系统的优势。接下来论述了中、美、日三国4G通信系统发展研究进展情况,最后对移动通信系

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  摘要:本文首先对移动通信系统3G和4G进行了简单比较,指出3G系统的局限性以及4G系统的优势。接下来论述了中、美、日三国4G通信系统发展研究进展情况,最后对移动通信系统未来发展做出了展望。

  关键词:3G;4G;TD-LTE-Advanced;Wimax

  自2009年1月7日,中国工业和信息化部向中国移动、中国电信和中国联通分别颁发3G牌照以来,中国的3G用户数在新增移动用户数中的占比已超过半数,进入规模发展阶段。

  虽然与2G系统相比,3G系统能够提供较高的数据速率(快速移动环境下,最高速率为144kb/s;室外到室内或步行环境下,最高速率为384kb/s;室内环境,最高速率为2Mb/s),能支持多媒体业务,但它依然存在一些局限性:a.通信速率不能够满足用户对高速多媒体业务的需求;

  b.难以提供具有多种QoS的各种速率的业务;

  c.难以时限不同频段的不同业务环境间的无缝漫游;

  d.通信费用与2G相比并未降低,甚至更高。

  鉴于3G系统的局限性,各国已在积极进行后3G通信系统(IMT-Advanced)的科研与实验。与3G系统相比,IMT-Advanced具备以下优势:a.更高的通信速率(1000Mbps),更宽的网络频谱能够更好的满足用户对高速多媒体业务的需求,可传输高质量视频图像,其图像传输质量堪与高清晰度电视相比;

  b.终端更加多样化、智能化;

  c.可提供更多类型,具有多种QoS的各种速率的增值业务,如无线区域环路(WLL)、数字视频广播(DVB)、数字音讯广播(DAB)等;

  d.通信成本的降低带来通信费用的降低。计费方式更加灵活,用户可以根据自己的实际情况定制所需服务。

  那么,4G通信系统在世界上的研发进展如何呢?下面,我们就通过中国、美国和日本三国的4G研发进展情况来对此了解一二。

  1中国

  1.1研发方面2001年,中国“国家863计划”启动了面向后三代/四代(B3G/4G)的移动通信发展研究计划———未来通用无线环境研究计划(简称Future计划)。Future计划一期,完成了六种无线传输链路方案的设计,完成了支持分布式多天线接入的射频系统的设计,初步研究了无线资源管理方案和上层协议,基本完成了基带电路核心硬件和软件的设计和测试。Future计划二期,“TDD系统OFDM上行链路设计与实现及TDD技术集成”在2006年6月17日进行了正式验收。该系统采用宽带TDD OFDM MIMO技术,兼容TD-SCDMA,峰值速率可达122Mbit/s,频谱利用率为7.1bit/s/Hz,支持高清晰视频点播、FTP高速下载、Internet、语音等业务。验收结果表明该系统已达到了国际领先水平,这标志着我国在下一代移动通信系统的研究中取得了突破性进展。由武汉汉网、华中科技大学和上海交通大学联手开发出的全IP移动通信技术,传输速度比3G快50倍,是国际公认的4G技术核心。

  1.2外场技术演示和示范

  2007年1月28日,在上海快速移动的测试车上,基于IPV6的高清电视等业务的演示十分流畅。工作人员在上海延安西路高架做了2km长的覆盖,车辆在真实的路况中以50km/h的时速行驶,获得的下行速率为20~90Mbps,上行最高也可达80Mbps。这标志着我国第一个4G试验网已经正式进入第三阶段,即外场试验和预商用计划。

  2009年10月5日至9日,日内瓦举行国际电信联盟主办的“2009年世界电信展”。中国移动、中兴、大唐等中国公司展示了TD长期演进(TD-LTE)技术应用的最新产品。中国移动公司展台,一个大屏幕实时播放远在万里之外的上海黄埔江的画面。另外,还设置了模拟车厢,展示这项技术在行进列车中的应用,乘客通过面前的大屏幕可与远方客人进行视频对话。

  2010年上海世博会,中国移动搭建的准4G网络TD-LTE演示网覆盖至黄浦江两岸9个场馆以及江面游船。为观博者提供世博园区内陆上和水上移动状态下高清视频监控、导航、视频会议等服务;高科技机器人“天线海宝”还能为游客带来歌舞表演、测量体温、发放礼品券等。

  1.3与其他国家的合作态势

  原中国信息产业部(现工业信息化部)与他国的4G合作研发始于2003年,当时与日本NTTDoCoMo签订了合作意向书,共同探讨和研发4G技术;2004年10月,又与韩国达成协议,扩大技术合作范围,共同支持对4G无线通信系统的研发。转贴于中国论文库 http://www.lwkoo.com

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