后3G

更新时间:2022-08-27 20:01

后3G,又称为“超3G”,是指HSPA Plus为代表的高速高阶数据速率,以及Dual Cell为代表的多小区合并、多载频捆绑带来的物理带宽提升。

来源

移动通信正在向第三代移动通信(3G)发展的阶段,随着对3G技术的研究和应用,已经发现3G技术在支持IP多媒体业务、提高频谱利用率以及资源优化等方面有较大的局限性。国际电信联盟(ITU)于2000年10月发起成立了一个针对3G这些问题研究的工作组,叫做“IMT-2000 and Beyond”工作组,目标是统一全球移动通信的标准,这就是人们所称的“B3G”,通常翻译为“后3G”,也有人称之为“超3G”。

后3G是国际电信联盟(ITU)于2000年10月发起成立的一个针对3G这些问题研究的工作组,叫做“IMT-2000 and Beyond”工作组,目标是统一全球移动通信的标准。

特点

后3G是与2.5G和3G标准兼容的高速宽带移动通信系统。它比3G系统的传输能力更强,不仅提供语音数据影像等3G多媒体业务,还能提供流媒体业务和高速网络浏览等高速数据业务,具有高达20-100Mbit/s或更高的传输能力,是3G系统的十倍或几十倍,能支持分组突发业务。它还是目前各种无线系统的融合,满足任何人在任何时间、地点以任何方式高速无缝接入网络的要求。

后3G系统有两个最基本的概念。一是移动状态时数据传输速率要达到100Mb/s,而静态时要达到1Gb/s。另外一个概念是由于各种网络的存在,手机要能同时支持多种接入技术(如蜂窝式电话系统,UTMs,WiFi系统),并且可能需要能同时在不同系统中平稳地切换。例如,为了支持高速数据传输,使用现有的WiFi系统比UTMs系统效率更高。

关键技术

从技术的角度来讲,后3G移动通信的关键技术要在2G和3G技术的基础上演进,因此3G,特别是改进后的3G关键技术,将会是后3G的重要技术。智能天线技术软件无线电技术联合检测、高效的无线资源管理技术、扩频编码技术在后3G中都可以直接采用,而为了使后3G能支持高达100Mb/s的最高传输速率,高速下行分组接入技术和OFDM技术则得到了重视和应用。

高速下行分组接入技术

3G业务的上、下行数据率将会呈现出很大的不对称性。对FDD来说,非常需要能有效地支持不对称业务的一种技术,因此必须在现有的3G技术的基础上采用新技术,高速下行分组接入(HSDPA)技术就是可以实现10.8Mb/s的高速下行数据的新技术。

HSDPA技术是一种为多用户提供下行数据业务的技术,此技术特别适合于多媒体、Internet等大量下载信息的业务。在传输较高的速率的业务数据时,通过在特定时隙中使用较高调制方式来进行传输。在TD-SCDMA RTT中,已经使用8PSK来传输2Mb/s的业务。高通公司提出的HDR技术,在CDMA2000 1X中的某些时隙可使用16QAM传输高速数据,在12.5MHz的宽带下可传输2Mb/s的数据。大量研究表明,采用若干新技术可使空中下行速率达到8Mb/s以上,若成功采用MIMO等技术还可达到20Mb/s以上。

OFDM技术

正交频分复用(OFDM)技术是一种特殊的多载波传输方案,它可以被看做是一种调制技术,也可以被当作一种复用技术。选择OFDM的一个主要原因在于该系统能够很好地对抗频率选择性衰落或窄宽干扰。

20世纪60年代中期,美国Bell实验室R.W.Chang提出采用正交多载波体制以节省频带的方案,此方案要求各子载波之间相互正交。在接收端利用正交运算技术可以将频谱相互重叠的子载波信号逐个分离,这就是OFDM技术。常规方式实现OFDM技术时需要大量正弦波发生器和调制解调器,复杂的硬件结构阻碍了OFDM技术的广泛应用。

1971年,Weinstein和Ebert提出将DFT(FFT)技术应用于OFDM传输系统的实现方案。该方案可以在不使用带通滤波器的情况下,经过基带处理实现频分复用(FDM);而且,它不再要求使用子载波振荡器组以及相干解调器,原来复杂的硬件结构可以依靠执行快速傅里叶变换(FFT)的硬件来替换完成。

1980年,Hirosaki提出一种均衡算法,用来抑制由于信道的脉冲响应或时间和频率上的错误而引起的信号串扰和子载波系统的相互干扰,并提出基于DFT设备的Saltzberg O-QAM OFDM系统。同年,Peled提出了简化的OFDM调制工具。后来Kalet发表关于在无线通信信道中应用OFDM的若干分析与实验成果。由此,OFDM技术出现了全面发展的局面。

后3G系统

对后3G系统的总体要求主要有以下几个:

(1)巨大的多媒体业务处理能力。网络必须能够有效处理巨大的IP业务量,减小每比特成本。

(2)先进的移动性管理。移动性管理可分为位置登记寻呼切换。随着用户数的增加,如何有效处理移动性管理成为移动网的重要问题。在后3G时代,移动性管理的对象不仅是人和车辆,而且还包括宠物、牲畜、邮船、售货机、信息家电等。因此,网络要更灵活有效的管理移动性。

(3)支持多种无线接入。在后3G时代,要求网络支持多种接入速率、不同的服务质量、不同的上下行速率等多种无线接入特点。而且,网络还要允许移动终端形成一个闭合网(特别网),终端间可以直接通信。

(4)无缝服务。今后不仅要在移动网之间提供无缝服务,而且要把无缝服务延伸到固定网、ISP、有线/WLAN。在服务环境发生变化时,例如从家里变到汽车里,也要求保持无缝服务,并允许改变终端,如从高分辨率大终端换成低分辨率的小终端。还允许改变内容,例如当用户从办公室去到汽车中时,可把会议电视中的视频及语音内容变成仅语音或仅文本内容。因此,要求网络既能支持网络无缝服务和终端无缝服务,又支持内容无缝服务。

(5)应用服务支持。现在因特网上的网站每年增加40%。ASP正在把移动网用做它们提供服务的一种工具。目前多数ASP都接在固定网上。在不久的将来,有些ASP可能从移动终端来提供服务。因此,网络必须予以支持,提供环境,使服务增值。

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