当前课程知识点：移动通信原理 > 第一章 移动通信的发展历程 > 1.3 第四代移动通信技术 > 1.3 第四代移动通信技术
我们刚才能给大家介绍了
3G的三个代表性的制式
那么3G在商用化的过程当中
人们就发现
虽然它解决了从无到有
我们可以能在手机上可以上网
可以享用各种数据业务 但是呢
3G它在移动通信的数据业务支持上面
还是比较偏弱的
比如说用它的接入速度比较慢
数据速率比较低
所以考虑到这样一些问题
就引入来了
第四代移动通信体制
我们下面
给大家接着介绍第四代移动通信技术
那么3G到4G的发展
主要的一个目的
就是怎么样把移动通信的数据速率
能够进一步提升 或者是增强
那么这张照片 我们给了一个示意
就给大家看一个从3G到4G
的技术演进的路线图
大家看到我们刚才提到的
有三个代表性的3G制式
其实它代表的是两大技术路线
前一个代表性的制式
就是WCDMA
这是国际上最主流的3G制式
那么WCDMA进一步到4G的演进
我们就可以以上面这个路线图为例
那么我们现在在国内大家用手机的时候
都讲能支持4G制式
这个4G制式是什么呢
代表性的就是
WCDMA演进到了LTE
LTE就是现在我们
主要用到的4G的制式
那么另外一个技术路线
我们刚才也提到过是CDMA2000
这个CDMA2000
把原来的这个技术路线
是从CDMA2000到EVDO
然后到UMB
然后再演进
到所谓的4G
但是可惜的是
在早几年
这条技术路线因为没有设备商去支持
也没有大的运营商要采用
所以其实呢
真正CDMA2000现在也都转向了
所谓的CDMA2000再演进
也变成了LTE了
也现在咱们国内也有
比如说联通还是电信
它们的3G进一步在运营 增强
都是LTE
4G制式都是LTE了
还有一些小的一些体制
大家看这我们画出来的WiBro
就咱们国家的有自主的3G技术
那么韩国呢
它也有自主的
它就不是3G的
它是增强3G 实际上是4G技术
这个WiBro就是
韩国的3G的增强型的制式
那么这一条技术路线的是IEEE
就是国际电子电器通信工程师协会
这样的一个标准化组织
它们去推动来进行的技术的演进
那么这条技术路线
它的代表性制式是
802.16m
我们俗称叫WiMax
这个也是4G的一个候选方案
不过呢 现在在国际上来讲
WiMax的运营 普及都是越来越小
那么最主要的代表性的4G制式
就是LTE
LTE的全称
我简单给大家说一下
LTE的全称叫
LTE的全称叫
Long Term Evolution
我们中文翻译叫做长期演进
Long Term是长期的意思
Evolution就是演进的意思
所以它这个是我们
现在最主流的4G制式
如果是细分的话
LTE我们还可以把它分为两类
也就是所谓的FDD LTE
以及呢 TDD LTE
那么顾名思义
我们刚才已经讲了种概念
FDD
是频分双工
TDD就是时分双工
像电信 还有联通
它们所运营的4G实际上都是FDD LTE
那么移动现在运营的实际上就是
TDD LTE 我们简称叫TD LTE
它们在是双工方式上还是有一些区别的
那我们可以把4G 它的技术特点
归纳为
这样的一些特点
它是一个技术驱动
它就是为了解决了我们上网快 速率高
所以它是一个
普遍采用了
高级的一些信号处理技术
来支持高速上网的
所以它就是一个以技术驱动的体制
那么它的技术特点
我们大家看下面给了一些归纳和总结
第一个 我们要实现高效传输
那它的频带利用率要进一步提升
那么第二个 它要支持广覆盖
它的覆盖范围要尽量地高效覆盖
第三个 要支持高效接入
提高它服务的效率 接入效率
那么代表性的我们可以
用这样的三个技术指标来表征
第一个就是高速
接入的数据速率要达到在运动
高速移动的环境下面
数据速率达到100Mbps
假如说呢
是在进固定或者禁止环境下面
那它的峰值速率要达到了1个G
1Gbps
那数据速率要比3G的业务速率要高得多
十倍 甚至几十倍以上
那么第二个就是 高频谱效率
所谓的高频谱效率
这是我们的专业术语
它指的是
我的频带利用率 就单位时间
单位带宽上面所传送的信息量比较多
那要做到了10～20bit/Hz/s
这个指标相对3G来讲有大幅的提升
第三个呢
就是它提供的业务是比较丰富的
各种各样的多媒体业务
甚至包括高清视频
高保真的音频
它都可以听
这就是它的一些技术特点
那么 技术路线的演进
我们刚才已经提到过了
主要就两条路线的演进
一条 是WCDMA
另外一条呢 就是这个802.16m
它演进到了4G
这张表呢 我们给出来的是LTE
它的一些4G的一些技术参数
我们可以给大家做一点罗列
像LTE
我们刚才提到
它支持的双工方式有两种
FDD和TDD
那么它的工作频段是比较多的
那么在载波带宽上面
LTE的载波带宽
是有可以比较多的灵活配置的
比如说呢
大家看照片让我们给的说明
像我们刚才的WCDMA
CDMA2000
不外乎是一个固定的载波
像WCDMA它支持的
是5M Hz
像CDMA2000
是1.2M Hz
那么对于LTE而言
它的载波的带宽其实是可以有多种组合的
比如说小一点是1.25M
中等的可以2.5M 5M
宽一点的话甚至达到10M 15M
最宽的我们可以做到了20M带宽
那么大家看的显然是宽带移动通信系统
专业术语里面我们经常讲的是叫
宽带高速移动通信系统
那宽带就知道是它信号带宽宽
也为了支持的高速数据传输
那么就必须得要把带宽扩展宽
宽带的移动通信系统才能够更有潜力能够支持高速数据传输
宽带的移动通信系统
才更有潜力能够支持高速数据传输
那么它所采用的多址接入方法
和前面有区别
大家回忆一下 刚才我们讲过
1G时代 我们主要用的是FDMA
频分多址
也就是说我们用不同的频率来区分的用户
2G时代 像GM3 主要代表性的多址方案
叫做时分多址(TDMA) 意思是说呢
我们用不同的时间来区分用户
3G我们刚才提到过了
它的多址方案是码分多址 是CDMA
也就是我们用不同的码来区分用户
这些概念的我们在第三章讲多址接入的时候
再给大家介绍
那么 4G LTE它的多址方案是什么呢
大家看照片有示意
它的核心多址方案呢
我们称为是OFDMA
这个地方我们先看
主要的这个技术单词 就是FDMA
它也属于是频分多址技术
但是呢
它又不是简单的第一代模拟制
它所采用的是 正交频分多址技术
咱们在前面加个前缀O
O的含义指的是正交化的意思
它的各个用户之间的工作频段
实际上是正交的
那么它们之间的是靠数字的正交化技术
来保证用户互不干扰
来保证用户互不干扰
那么相应的这个是下行的多址方案
上行的是它的一种变种
我们称为是单载波频分多址技术
SC-FDMA
这个就是LTE的一些技术特点
那么Wimax的技术特点类似于LTE
我们刚才已经提到
它是另外一个4G的候选标准
它也支持灵活可配置的工作频率
比如最低的话可以到1.25M
高的话也可以达到20M
那也有各种各样的自适应技术
细节我们就不介绍了后面我们再展开
以上就是对4G技术
我们做一点概述
大家看我们讲到现在为止的话
从第一代到第四代
其实已经解决了两大问题
就我们现在能打电话
也能够在手机上冲浪
在上网冲浪
支持刷微信 刷微博
聊天 干什么都行
那么还有什么需求没有满足
实际上4G我们只是解决了
手机上网的一部分需求
就是中高的数据速率我们还能支持
但是进一步再考虑呢
就需要引入第五代移动通信
-1.1 前言
--1.1 前言
-1.2 移动通信发展的回顾
-1.3 第四代移动通信技术
-1.4 第五代移动通信技术
-1.5 未来移动通信技术
-第一章 作业
--第一章 作业
-2.1 移动信道的特点
-2.2 三类主要快衰落
-2.3 传播类型与信道模型的定量分析
-2.4 无线信道模型
-第二章 作业
--第二章 作业
-3.1 多址技术的基本概念
-3.2 移动通信中的典型多址接入方式
-3.3 码分多址CDMA中的地址码
-3.4 伪随机序列(PN)和扩频码的理论基础与分析
-第三章 作业
--第三章 作业
-4.1 语音压缩编码
-4.2 移动通信中的语音编码
-4.3 图像压缩编码
-4.4 我国音视频标准
-第四章 作业
--第四章 作业
-5.1 概述
--5.1 概述
-5.2 保密学的基本原理
-5.3 GSM系统的鉴权与加密
-5.4 IS-95系统的鉴权与加密
-5.5 3G系统的信息安全
-5.6 B3G与4G系统的信息安全
-第五章 作业
--第五章 作业
-6.1 移动通信系统的物理模型
-6.2 调制/调解的基本功能与要求
-6.3 MSK/GMSK调制
-6.4 π/4-DQPSK调制
-6.5 3π/8-8PSK调制
-6.6 用于CDMA的调制方式
-6.7 MQAM调制
-第六章 作业
--第六章 作业
-7.1 信道编码的基本概念
-7.2 线性分组码
-7.3 卷积码
--7.3 卷积码
-7.4 级联码
--7.4 级联码
-7.5 Turbo码
-7.6 交织编码
--7.6 交织编码
-7.7 ARQ与HARQ简介
-7.8 信道编码理论上的潜在能力与最大编码增益
-7.9 GSM系统的信道编码
-7.10 IS-95系统中的信道编码
-7.11 CDMA2000系统的信道编码
-7.12 WCDMA系统的信道编码
-第七章 作业
--第七章 作业
-8.1 分集技术的基本原理
-8.2 RAKE接收与多径分集
-8.3 均衡技术
--8.3 均衡技术
-8.4 增强技术与应用
-第八章 作业
--第八章 作业
-9.1 多用户检测的基本原理
-9.2 最优多用户检测技术
-9.3 线性多用户检测技术
-9.4 干扰抵消多用户检测器
-第九章 作业
--第九章 作业
-10.1 OFDM基本原理
-10.2 OFDM中的信道估计
-10.3 OFDM中的同步技术
-10.4 峰平比(PAPR)抑制
-第十章 作业
--第十章 作业
-11.1 多天线信息论简介
-11.2 空时块编码（STBC）
-11.3 分层时空码
-11.4 空时格码（STTC）
-11.5 空时预编码
-11.6 MIMO技术在宽带移动通信系统中的应用
-第十一章 作业
--第十一章 作业
-12.1 引言
--12.1 引言
-12.2 多功率控制原理
-12.3 功率控制在移动通信中的应用
-12.4 无限资源的最优分配
-12.5 速率自适应
-第十二章 作业
--第十二章 作业
-13.1 标准化进程
-13.2 HSPA系统
-13.3 EVDO系统
-13.4 LTE系统
-13.5 WiMax系统
-第十三章 作业
--第十三章 作业
-14.1 TDD原理
-14.2 TD-SCDMA
-14.3 UTRA TDD
-14.4 TD-HSPA
-第十四章 作业
--第十四章 作业
-15.1 移动网络的概念与特点
-15.2 从GSM/GPRS至WCDMA网络演讲
-15.3 第三代（3G）移动通信与3GPP网络
-15.4 从IS-95至CDMA2000网络演讲
-15.5 B3G与4G移动通信网络
-第十五章 作业
--第十五章 作业
-16.1 移动通信中的业务类型
-16.2 呼叫建立与接续
-16.3 移动性管理
-16.4 无线资源管理RRM
-16.5 跨层优化
-第十六章 作业
--第十六章 作业
