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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本

2、樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,4G,移動(dòng)通信系統(tǒng),4G 移動(dòng)通信系統(tǒng),1,4G,是下一代的移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)，大約在,2019,年投入使用,4G,的,12,個(gè)部分,基本概念-什么是,4G、B3G?,最后答案,?,Service providers,Cost reduction,User services,Wireless wireline,Technology trends,New network,New air interface,Wireless Internet,4,G,是否存在,Hig

3、her bit rates,White space,升級(jí)限定,無(wú)線,新的網(wǎng)絡(luò),新的空中接口,技術(shù)趨勢(shì),費(fèi)用的降低,更高的數(shù)據(jù)速率,用戶服務(wù),覆蓋,空間,服務(wù)提供者,無(wú)線網(wǎng)絡(luò),4G 是下一代的移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)，大約在 2019年投入使用基本,2,是在,1G、2G、,和,3G,基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,是與,2G,和,3G,共存的（目前：2.5,G,代表：,GPRS、Edge）,傳輸速率較3,G,提高10倍、成本降低10倍（2019年）,基本概念-,4G,的直觀描述圖,數(shù)據(jù)速率,覆蓋面積,移動(dòng)性,宏小區(qū),高的移動(dòng)性,微小區(qū),有限的移動(dòng)性,固定接入,64,kbps,2,Mbps,200,Mbps,P-MP(LM

4、DS),Milli-wave LAN,2,G,WLAN,4,G,3,G,基本概念-4G的直觀描述圖數(shù)據(jù)速率覆蓋面積 宏小區(qū)微,3,2,代（,GSM),的主要指標(biāo)參數(shù)（傳輸速率）,:,9.6kbps-14.4kbps,可移動(dòng)（任意速度）；僅有語(yǔ)音通信；,2.5,代,(GPRS),的主要指標(biāo)參數(shù)（傳輸速率）,:,最大用戶數(shù)據(jù)率：,21.4kbps,采用,GMSK,一種調(diào)制方式,(2.75,代,-Edge,）,3,代的主要指標(biāo)參數(shù)（傳輸速率）：,144kbps,快速移動(dòng)狀態(tài)；,384kbps,人行道步行；,2Mbps,室內(nèi)不動(dòng)。,2,代、,2.5,代、,3,代的主要區(qū)別：,2代（GSM)的主要指標(biāo)參

5、數(shù)（傳輸速率）:2代、2.5代、,4,4G,系統(tǒng)應(yīng)具有更高的數(shù)據(jù)率、更好的業(yè)務(wù) 質(zhì)量（,QoS,）、,更高的頻譜利用率、更高的 安全性、更高的智能性、更高的傳輸質(zhì)量、更高的靈活性；,4,G,系統(tǒng)應(yīng)能支持非對(duì)稱性業(yè)務(wù)，并能支持多種業(yè)務(wù)；,4,G,系統(tǒng)應(yīng)體現(xiàn)移動(dòng)與無(wú)線接入網(wǎng)和,IP,網(wǎng)絡(luò)不斷融合的發(fā)展趨勢(shì)，因此,4,G,系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)全,IP,的網(wǎng)絡(luò)。,4G,系統(tǒng)技術(shù)目標(biāo)和特點(diǎn) （1）,4G系統(tǒng)應(yīng)具有更高的數(shù)據(jù)率、更好的業(yè)務(wù) 質(zhì)量（QoS）、更,5,4G,系統(tǒng)的容量,4G,系統(tǒng)的容量至少為,3,G,系統(tǒng)的,10,倍,4,G,系統(tǒng)的頻譜效率應(yīng)當(dāng)為,3,G,系統(tǒng)的,5,到,10,倍,4,G,系統(tǒng)目標(biāo)速

6、率為：,高速移動(dòng)用戶（250,km/h），,數(shù)據(jù)速率為2,Mbps;,中速移動(dòng)用戶（60,km/h），,數(shù)據(jù)速率為20,Mbps;,低速移動(dòng)用戶（室內(nèi)或步行者），數(shù)據(jù)速率為100,Mbps,具有不同速率間的自動(dòng)切換能力,以保證通信質(zhì)量.,4,G,系統(tǒng)的具體技術(shù)目標(biāo)和特點(diǎn)（2）,4G系統(tǒng)的容量4G系統(tǒng)的具體技術(shù)目標(biāo)和特點(diǎn)（2）,6,4,G,系統(tǒng)是一個(gè)無(wú)縫網(wǎng),4,G,系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫漫游，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)與無(wú)線,LAN,的無(wú)縫連接。并實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)中系統(tǒng)間切換和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián).,4,G,的無(wú)縫特性，包含系統(tǒng)、業(yè)務(wù)和覆蓋等多方面的無(wú)縫性,4,G,系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)綜合系統(tǒng)，蜂窩部分提

7、供廣域移動(dòng)性，而,WLAN,提供熱點(diǎn)地區(qū)的高速業(yè)務(wù)，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)包含家庭和辦公室的個(gè)人,LAN.,4,G,系統(tǒng)的具體技術(shù)目標(biāo)和特點(diǎn)（3）,4G系統(tǒng)是一個(gè)無(wú)縫網(wǎng)4G系統(tǒng)的具體技術(shù)目標(biāo)和特點(diǎn)（3,7,4G,系統(tǒng)是一個(gè)基于,IP,的網(wǎng)絡(luò),4,G,應(yīng)當(dāng)是一個(gè)基于,IP,的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，可以采用多種無(wú)線接入方式，比如,IEEE 802.11,WCDMA,Bluetooth,HyperLAN,等。全,IP,的核心網(wǎng)可以與無(wú)線接入方式獨(dú)立地發(fā)展。,4,G,系統(tǒng)將會(huì)采用,Ipv6,。,Ipv6,將能在,IP,網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務(wù)。（山東大學(xué)已建成,Ipv6,實(shí)驗(yàn)網(wǎng)）,4,G,系統(tǒng)將能實(shí)現(xiàn)不同,QoS,的業(yè)務(wù),

8、4,G,系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來(lái)提供不同質(zhì)量的業(yè)務(wù)。能提供用戶定義的個(gè)性化服務(wù),按服務(wù)級(jí)別收費(fèi).,4,G,系統(tǒng)的具體技術(shù)目標(biāo)和特點(diǎn)（4）,4G系統(tǒng)是一個(gè)基于IP的網(wǎng)絡(luò)4G系統(tǒng)的具體技術(shù)目標(biāo)和特點(diǎn),8,無(wú)線接入方式與多址方案,OFDM,正交頻分復(fù)用技術(shù),是4,G,系統(tǒng)最為合適的多址方案,OFDM,也是將來(lái)4,G,系統(tǒng)最有可能采用的多址方式。(其它觀點(diǎn)：,MIMO+CDMA),OFDM,技術(shù)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高度可擴(kuò)展，具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力，可以提供比目前無(wú)線數(shù)據(jù)技術(shù)質(zhì)量更高（速率高、時(shí)延?。┑姆?wù)和更好的性能價(jià)格比，能為4,G,無(wú)線網(wǎng)提供更好的方案,OFDM,的主要優(yōu)

9、點(diǎn)：各個(gè)信號(hào)間不會(huì)相互干擾；對(duì)多徑衰落和多普勒頻移不敏感；用戶間和相鄰小區(qū)間無(wú)干擾；可實(shí)現(xiàn)低成本的單波段接收機(jī)等。,OFDM,的主要缺點(diǎn):功率效率不高（,PAPR,峰值平均功率比,Peak to Average Power Ratio,)、,及頻偏問(wèn)題。,日本,NTTDoCoMo,提出的4,G,移動(dòng)系統(tǒng)方案的無(wú)線接入方式為：,VSF-OFCDM。VSF,表示可變擴(kuò)頻因子,，,而,OFCDM,則表示正交頻分與碼分復(fù)用,。,4,G,系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （1）,無(wú)線接入方式與多址方案4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （1）,9,調(diào)制與編碼,4,G,系統(tǒng)將會(huì)采用多載波調(diào)制（,MCM）,技術(shù),MC-CDMA,或,OFDM

10、-TDMA,并考慮功率與自適應(yīng)調(diào)制的平衡.,MC-CDMA,采用,QPSK,調(diào)制，而,OFDM-TDMA,采用高電平調(diào)制，如,M-QAM,，需要采用自適應(yīng)調(diào)制，按照實(shí)際測(cè)量的參數(shù)來(lái)確定,QAM,的電平數(shù)和符號(hào)速率。,4,G,移動(dòng)通信系統(tǒng)將采用更高級(jí)的信道編碼方案，如,Turbo,碼、級(jí)連碼和,LDPC,等，從而在極低的,Eb/N0,下保證足夠的性能。,NTTDoCoMo,的4,G,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)信道編碼采用,TURBO,碼。,4,G,系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （2）,調(diào)制與編碼4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （2）,10,無(wú)線鏈路增強(qiáng)技術(shù),分集技術(shù)，如通過(guò)空間分集、時(shí)間分集（信道編碼）、頻率分集和極化分集等方法來(lái)獲得最好

11、的分集性能；,多天線技術(shù)，如采用,2,或,4,天線來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集，或者采用多輸入多輸出（,MIMO,）,技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收分集。（實(shí)現(xiàn)的考慮：共用天線的可能性）,4,G,系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （3）,無(wú)線鏈路增強(qiáng)技術(shù)4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （3）,11,高效的頻譜使用方案,提高頻譜效率的方法是將要使用3,GHz,以上的頻段，由于可以使用的帶寬更寬，因此將具有更高的傳輸容量。,3,G,系統(tǒng)的頻譜效率只有2,bps/Hz，,而4,G,系統(tǒng)的頻譜效率應(yīng)達(dá)到5,bps/Hz。,信道分配：主要為分組信道分配、自適應(yīng)信道分配。分組信道是將信道分組分配給每個(gè)及戶,可使由于失真及各信道能量的不均衡和頻偏所造成的用戶間

12、的干擾最小.,4,G,系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （4）,高效的頻譜使用方案4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （4）,12,基于,IP,的核心網(wǎng),移動(dòng),IP,技術(shù)是真正實(shí)現(xiàn),“,任何時(shí)間、任何地方、與任何人進(jìn)行任何業(yè)務(wù)通信,”,的全球個(gè)人通信的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)，代表著通信技術(shù)發(fā)展的未來(lái)方向。,3,G,系統(tǒng)不是基于,IP,的，如,CDMA2000,基于,ANSI-41,，,而,WCDMA,基于,GSM-MAP,。,4G,系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)全,IP,的網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫互連；全,IP,也是一種低成本的集成目前網(wǎng)絡(luò)的方法。,4,G,系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個(gè)基于全,IP,的網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立于各種具體的無(wú)線接入方案，能提供端到端的,IP,業(yè)

13、務(wù)；能同已有的核心網(wǎng)和,PSTN,共存。,4,G,系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （5）,基于IP的核心網(wǎng)4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （5）,13,軟件無(wú)線電（,SDR）,技術(shù),將硬件作為其通用的基本平臺(tái)，把盡可能多的無(wú)線及個(gè)人通信的功能通過(guò)可編程軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，使其成為一種多工作頻段、多工作模式、多信號(hào)傳輸與處理的無(wú)線電系統(tǒng)。它是一種用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)物理層連接的無(wú)線通信方式。,軟件無(wú)線電技術(shù)將會(huì)在,4,G,系統(tǒng)得到應(yīng)用。軟件無(wú)線電使得系統(tǒng)具有靈活性和適應(yīng)性，能夠適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)和空中接口。軟件無(wú)線電技術(shù)能支持采用不同空中接口的多模式手機(jī)和基站，能實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用的可變,QoS,。,軟件無(wú)線電技術(shù)有助于不同標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)的融合。,4,

14、G,系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （6）,軟件無(wú)線電（SDR）技術(shù)4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （6）,14,軟件無(wú)線電（,SDR）,技術(shù),采用軟件無(wú)線電實(shí)現(xiàn)的基站可同時(shí)為多個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；當(dāng)終端移動(dòng)時(shí)，可重新配置，如當(dāng)移動(dòng)終端移動(dòng)到一個(gè)采用不同標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)系統(tǒng)中時(shí)，終端可按照該系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)重新自動(dòng)配置該終端，從而該終端可獲得服務(wù)。,采用軟件無(wú)線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)終端或,BS,將采用模塊化的結(jié)構(gòu)，主要由天線模塊、,LNA,模塊、功率放大器模塊、,ADCDAC,模塊、,DSP,模塊和多媒體模塊等組成。軟件無(wú)線電中,RF,和基帶器件都應(yīng)當(dāng)是可編程的。,4,G,系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （7）,軟件無(wú)線電（SDR）技術(shù)4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （7

15、）,15,高性能的接收機(jī),各種新型的接收機(jī)，如：,Turbo,碼接收機(jī)等,4,G,系統(tǒng)對(duì)接收機(jī)提出特別高的要求，要在5,MHz,的帶寬上傳輸20,Mbps,的數(shù)據(jù)，所需要的,SNR,為12,dB。,智能天線與,MIMO,技術(shù),智能天線和,MIMO,技術(shù)可以降低多址干擾，實(shí)現(xiàn)空間分集，因此將會(huì)在,4,G,系統(tǒng)中得到應(yīng)用。基站對(duì)各個(gè)用戶可形成一個(gè)定向波束，因此既可降低來(lái)自小區(qū)內(nèi)其它用戶的多址干擾，也可降低對(duì)基站發(fā)射功率的要求。,4,G,系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （8）,高性能的接收機(jī)4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （8）,16,多用戶檢測(cè)技術(shù),多用戶檢測(cè)器可以提高系統(tǒng)的容量，將會(huì)在,4,G,系統(tǒng)的基站和終端中得到應(yīng)用。

16、,提出各種性能好、算法簡(jiǎn)單的多用戶檢測(cè)器算法。,4,G,系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （9）,多用戶檢測(cè)技術(shù)4G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) （9）,17,目前基于,LTE,的,4G,標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，分別為,LTE FDD,和,LTE TDD,（國(guó)內(nèi)習(xí)慣于將,LTE TDD,稱為,TD-LTE,）。,TD-LTE,和,FDD-LTE,都是分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)，但是,TD-LTE,是,TDD,版本的長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)，被稱為時(shí)分雙工技術(shù)，而,FDD-LTE,也是長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)，不同的是，,FDD-LTE,采用的是分頻模式。,在速度方面，,TD-LTE,的下行速率和上行速率分別為,100Mbps,和,50Mbps,，而,FDD-LTE,的下行速率和上行速率分別為,150Mbps,和,40Mbps,，在速度上兩者相差不大。,4G,的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),目前基于LTE的4G標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，分別為L(zhǎng)TE FDD和,18,一、,TD-LTE,省資源，,FDD,速度快,為了建立起上行和下行的通道，,FDD,通過(guò)頻率來(lái)分割，在兩個(gè)對(duì)稱頻率上，一個(gè)管下載，一個(gè)管上傳。就好像是雙車道，兩個(gè)方向的汽車互不干擾，暢通無(wú)阻。表現(xiàn)在你的手機(jī)上，就是速度很快的感覺(jué)。,TD