4g网络发展历史

时间：2016-12-21 16:27:27 谢君787由分享

　　4g网络是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等，以下是由学习啦小编整理关于什么是4g网络的内容，希望大家喜欢!

　　4g网络的发展历史

　　研发阶段

　　2001年12月～2003年12月，开展Beyond 3G/4G蜂窝通信空中接口技术研究，完成Beyond 3G/4G系统无线传输系统的核心硬、软件研制工作，开展相关传输实验，向ITU提交有关建议;

　　2004年1月～2005年12月，使Beyond 3G/4G空中接口技术研究达到相对成熟的水平，进行与之相关的系统总体技术研究(包括与无线自组织网络、游牧无线接入网络的互联互通技术研究等)，完成联网试验和演示业务的开发，建成具有Beyond 3G/4G技术特征的演示系统，向ITU提交初步的新一代无线通信体制标准;

　　2006年1月～2010年12月，设立有关重大专项，完成通用无线环境的体制标准研究及其系统实用化研究，开展较大规模的现场试验。

　　运行阶段

　　2010年是海外主流运营商规模建设4G的元年，多数机构预计海外4G投资时间还将持续3年左右。

　　2012年国家工业和信息化部部长苗圩表示：4G的脚步越来越近，4G牌照在一年左右时间中就会下发。

　　2013年，"谷歌光纤概念"开始在全球发酵，在美国国内成功推行的同时，谷歌光纤开始向非洲、东南亚等地推广，给全球4G网络建设再次添柴加火。同年8月，国务院日前主持召开国务院常务会议，要求提升3G网络覆盖和服务质量，推动年内发放4G牌照。12月4日正式向三大运营商发布4G牌照，中国移动、中国电信和中国联通均获得TD-LTE牌照，不过中国联通和中国电信热切期待的FDD-LTE牌照，暂未发放。

　　2013年12月18日，中国移动在广州宣布，将建成全球最大4G网络。2013年年底前，北京、上海、广州、深圳等16个城市可享受4G服务;预计到2014年年底，4G网络将覆盖超过340个城市。

　　2014年1月，京津城际高铁作为全国首条实现移动4G网络全覆盖的铁路，实现了300公里时速高铁场景下的数据业务高速下载，一部2G大小的电影只需要几分钟。原有的3G信号也得到增强。

　　2014年1月20日，中国联通已在珠江三角洲及深圳等十余个城市和地区开通42M，实现全网升级，升级后的3G网络均可以达到42M标准，同时将在今年年内完成全国360多个城市和大部分地区3G网络的42M升级。

　　2014年7月21日中国移动在召开的新闻发布会上又提出包括持续加强4G网络建设、实施清晰透明的订购收费、大力治理垃圾信息等六项服务承诺。中移动表示，将继续降低4G资费门槛。

　　截至2015年12月底，全国电话用户总数达到15.37亿户，其中移动电话用户总数13.06亿户，4G用户总数达3.86225亿户，4G用户在移动电话用户中的渗透率为29.6%。

　　4g网络的核心技术

　　接入方式和多址方案

　　(正交频分复用)是一种无线环境下的高速传输技术，其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的，即具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽。OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率，可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高。

　　调制与编码技术

　　4G移动通信系统采用新的调制技术，如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式，以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等，从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。

　　高性能的接收机

　　4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以计算出，对于3G系统如果信道带宽为5MHz，数据速率为2Mb/s，所需的SNR为l.2dB;而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据，则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统，由于速率很高，对接收机的性能要求也要高得多。

　　智能天线技术

　　智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

　　MIMO技术

　　(多输入多输出)技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。例如：当接收天线和发送天线数目都为8根，且平均信噪比为20dB时，链路容量可以高达42bps/Hz，这是单天线系统所能达到容量的40多倍。因此，在功率带宽受限的无线信道中，MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。在无线频谱资源相对匮乏的今天，　MIMO系统已经体现出其优越性，也会在4G移动通信系统中继续应用。

　　软件无线电技术

　　软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器，并尽可能多地用软件来定义无线功能，各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性，能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站，能实现各种应用的可变QoS。

　　基于IP的核心网

　　移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，同已有的移动网络相比具有根本性的优点，即：可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网;同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

　　多用户检测技术

　　多用户检测是宽带通信系统中抗干扰的关键技术。在实际的CDMA通信系统中，各个用户信号之间存在一定的相关性，这就是多址干扰存在的根源。由个别用户产生的多址干扰固然很小，可是随着用户数的增加或信号功率的增大，多址干扰就成为宽带CDMA通信系统的一个主要干扰。传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理，因而抗多址干扰能力较差;多用户检测技术在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测，从而具有优良的抗干扰性能，解决了远近效应问题，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。随着多用户检测技术的不断发展，各种高性能又不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出，在4G实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。