特性 |
3G |
4G |
传输速度下限 |
144Kb/s |
10Mb/s |
最高传输上限 |
2Mb/s |
20Mb/s |
带宽 |
5~20MHz |
100+MHz |
频带 |
1800~2400MHz |
2~8GHvz |
图2 4G与3G参数比较
3.3 其他性能的优势
4G在许多方面弥补了3G的不足。其本身也在很多方面有所突破,使得4G技术更适合未来移动通信技术的发展需要。
(1)通信更灵活。从严格意义上来说,4G通信不再我们认识上的手机服务。与传统的手机相比,4G移动设备更像一台多媒体电脑。其突破也体现在外观上,可以想象未来任何小巧、精致的物品都将是4G的终端。
(2)通信智能化。第四代通信系统能够根据环境分配资源。按照数据流的变化和信道环境的改变做出相对的处理,解决节点故障和基站的超载问题;4G的智能性也表现在其终端设备和操作系统的设计。
(3)相对平滑的兼容性。4G采用的是大区域覆盖以及接口开放技术,可以和3G、无线LAN和固定网络之间行进无缝连接,真正实现全球漫游功能。同时,4G有着从3G平稳过度的特点,为今后在3G的基础上开展4G奠定了基础。
34G通信系统的关键技术
4.1 Ipv6技术(InternetProtocol Version 6)
现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行。IPv4的致命缺陷是有限地址空间将被耗尽。IPv4采用32位地址长度,只有大约43亿个地址。Ipv4所提供的地址数量不能满足现代互联网的发展。目前为止,IP地址几尽枯竭。Ipv6就是Ipv4的下一个版本。IPv6采用128位地址长度,地址空间增大了2的96次方倍,几乎可以不受限制地提供地址。伴随着4G的发展,人们的生活中将会出现更多的网络设备,对应的也就需要更多的IP地址。Ipv6 技术解决了这一问题。
Ipv6的另一个特性是支持自动控制(AutoConfiguration)。它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。其中,无状态地址自动配置方式尤为重要。在这种方式之下,需要配置地址的节点使用一个邻居发现机制获得一个局部连接地址。一旦得到一个地址以后,它使用一种即插即用的机制,在没有任何外界干预的情况下,获得一个全球唯一的路由地址。有状态配置机制,如DHCP(动态主机配置协议),需要一个额外的服务器。虽然Ipv6也需要很多额外的维护和操作。这实际是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络的管理方便和快捷。
此外,IPv6技术还有服务质量优越,移动性能好,安全保密性好的特性。很显然,Ipv6在各方面都超过了它的上一个版本。但Ipv6尚不能成为完美,现阶段不能解决所有的问题,过渡需要时间和成本。但从长远看,IPv6有利于互联网的持续和长久发展。
4.2 软件无线电技术(software defined radio )
软件无线电的功能是利用数字信号处理技术以一个通用、标准、模块化的硬件平台的基础上利用软件编程来实现无线通信系统的多种功能,简称SDR。功能的软件化使硬件功能不再单一,硬件的复杂度减少,使用的灵活性更强。将无线电设计从基于硬件和面向用途的局限中解放出来。它可以通过不同的软件在硬件设备上实现不同的功能,节约了硬件成本。
在3G和4G通信系统中,软件无线电技术都得到了运用。各功能模块如基带处理、同步检测、载波恢复等功能全部都由软件来完成。既下载不同的软软件就可以在硬件平台上实现功能。它是解决终端在不同系统中工作的关键技术。软件无线电技术的核心思想是在尽可能靠近天线的位置使用宽带数/模转换器及模/数转换器并且尽量使用软件代替硬件实现无线电功能,实现不同系统中利用单一终端漫游。
此外,软件无线电还具有适应性优良,不易老化,便于升级换代等特性。而在改善频谱等方面还有进一步发展的潜力。与3G相比,软件无线电技术在4G通信系统中将会有更好的发展前景。
5向4G的过渡
移动通信系统向4G发展是一种不可逆的趋势。4G依然存在标准难以统一、技术难以实现、容量受到限制、市场难以消化、设备难以更新的问题。如何在3G的基础上发展4G收到社会各界的关注。首先就是要将3G的核心技术CDMA技术融合到OFDM技术当中去。逐渐发展到,以OFDM技术为主导并对CDMA技术行进延伸。
此外就是关键技术上的过渡。为了满足4G通信系统的通信要求,可以对3G的算法和软件进行升级。如将智能天线技术和联合检测技术融合,对3G技术中软件无线电进行升级,增加3G的功率控制精确度。
总体来说,向4G平稳过渡除了要保证核心技术和关键技术升级以外,还要保证3G可以成为4G的一部分,尽可能的利用3G留下的资源。因此,最好能做到3G与4G协议的转换。这样才能克服过渡中的困难。
6 结束语
4G相对于3G 提高了通信速度、通信灵活性、通信的职能性。但是4G通信系统尚是不完善的。后续的硬件与软件开发都是4G买面临的问题,需要进一步的研究来解决。现在对4G技术可行性、关键技术的研究对于其的完善还是有很重要意义的。伴随着数据通信与多媒体业务需求的发展,4G是一种不可逆的趋势。通信技术的发展是永不止境的,相信在不久的将来,我们移动一定能享受到更优质更廉价的第四代移动通信技术。
[参考文献]
[1]安华萍,贾宗璞. 3G移动网络的安全问题[J]. 广东通信技术. 2003 ,23 (3):14-15.
[2]沈慧.现有通信系统向4G通信系统的演化及展望[J].中国数据通信,2004(10).
[3]李蔚蔚,童贞理,何方白.3G与4G关键技术的比较和过渡[J].广东通信技术,2004 ,24(1):6 - 10.
[4]徐啸涛,赵宏亮. 浅谈第四代移动通信系统[J ]. 移动通信, 2003 (3) :22 - 25.
[5]闻立群,胡海波,庾志成. 4G技术发展特征及趋势分析[J] .通信世界, 2008( 2).
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