4G网络的发展及应用分析研究 计算机科学与技术专业.docx

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1、4G网络的发展及应用摘要4g的互联网时代是经过许多变革和创新才演化而来的。分别经过了GSMGPRS、3G技术而形成的第四代的通讯技术。那么第四代的不同之处在于哪里，智能化、宽带化、媒体化、个性化、环保化将是这种通讯网络最大的特点了。此篇文章是对于第四代革新进行系统的描述的，阐述了第四代的关键所在，研究了通过核心以后的第四代互联网的前景和优势。所以我们认为，第四代信息网络的下载速度是史无前例的，这比普通的拨号上网要快上2000倍。而且这次的革新也对于无线网络进行了发展。对于人们最关心的价格问题，我们可以承诺跟互联网的价格差不多，并且更加灵活的计费通讯。使得更加符合客户们多变得需要。也能够为许多提

2、供不到服务的地方加强服务。关键词：4G；互联网；宽带；DS1.Abstract4GInternetafterGSM,GPRS,3GtechnologyafterthefourthgenerationofactuatingtheInternetcommunicationtechnology,intelligent,broadband,mediaeverything,personalization,environmentalprotectionandmuti-functionchangeintothewholeworldwillbethemainstreamofthedevelopmentof4G

3、application.Inthispaper,throughtheanalysisof4GInternettechnologyaswellasitskey,studytheadvantageof4GInternettechnology,analysisof4GInternettechnologyapplicationanddevelopmentprospectforthe4gnetworktechnology.Theauthorthinksthat,4Gsystemcanbedownloadedwithaspeedof100m,comparedwithdial-upsituationtoim

4、prove2000timesthegap,andcansatisfyalltheneedsofcustomersforunlimitedservice.Intermsofprice,4GwithfixedbroadbandInternetintermsofpriceisalmostthesame,andbillingmethodsmoreflexible,customerscanaccordingtoownneedtoestablishbasictoservice,4Gnetworks,andintheDS1.andcablemodulationcontrollercannotbecovere

5、dbythelocaluse,soastoexpandtothewholeregion.Keywords:4G;Internet;Broadband;DS1.1绪论1. 1研究背景和意义伴随移动网络应用的茁壮成长，智能手机、平板电脑的广泛传播以及同APP的运用，现在的3G网络已不能让人类对于网络的需要得以满足了。在这样的情况下，4G移动护栏网通信技术从此诞生，伴随科技与信息部不断推出的4G牌照，正式宣布中国通信业开始走向4G时代，4G互联网技术也开始大范围的走进我们的日常生活之后总。4G互联网在经过了GSM、GPRS、3G技术以后的第四代引动互联网通信技术，智能化、宽带化、媒体化、个性化、环保

6、化与多功能化将会变为全全球4G应用发展的大势所趋。此篇文章是对于第四代革新进行系统的描述的，阐述了第四代的关键所在，研究了通过核心以后的第四代互联网的前景和优势。所以我们认为，第四代信息网络的下载速度是史无前例的，这比普通的拨号上网要快上2000倍。而且这次的革新也对于无线网络进行了发展。对于人们最关心的价格问题，我们可以承诺跟互联网的价格差不多，并且更加灵活的计费通讯。使得更加符合客户们多变得需要。也能够为许多提供不到服务的地方加强服务。1.2 国内外研程1.ongTermEvolution,简称1.TE项目由3G演化而来，通俗的称为3.9G,被视作从3G向4G演进的主流技术.3g特别的增加

7、了所谓的空中接入技术，对于无线网络的改进也做出了调整。用的是MlMO和OFDM。在20MHZ频谱带宽下峰值速率能够达到上行50Mbits与下行100Mbitso小区边缘用户的性能改善，系统延迟降低和小区容量提高。4g网络的即使我们可以追溯到九十年代的欧洲，而他的预期速率是100Mbps,2010年正式的用在商业的用途上。在2000年我们发现在日本的某个地区建立了一个领导日本有关政府部门的研究机构特别委员会。研究的就是有关4g的相关问题。在2002年出现的日本NTT的DoCoMo公司成功研制出一个4G空中接口试验系统，这对于移动公司的发展前景的影响是有深度并且巨大的。目前全球范围内，正在进行4G

8、系统的研究和标准化工作的组织有很多，如IPv6论坛、无线世界研究论坛(theWirelessWorldResearchForum)3GPPSDR论坛、MWIF(theMobileWirelessInternetForum)和IETF(TheInternetEngineeringTaskForCe)等。在进行4G的研究和开发工作还有一些全球著名的移动通信设备厂商。4G接入的试验网络已经由AT&T开发。软件无线电功率放大器技术的研究由Ne)RTE1.正进行，网络上传输多媒体内容的相关内容也是由HP负责的。EriCSSOn投资了1000万美元从事4G移动通信技术和下一代CDMA的研究。1.3 研究内

9、容和拟解决的关键问题4G互联网技术同传统的网络技术有着较大的差异性。本文经过研究其差异性的表现，找出4G网络技术现有的优势与所存在的问题，以及相对应的措施，最后提出对于4G网络未来趋势的推测与展望。研究内容：(D4G互联网技术的结构原理；(2)4G互联网技术同传统技术的对比；(3)4G互联网技术的优势与存在的问题；对于4G互联网技术展望与建议。拟解决的问题：在使用4G互联网技术的时候，如何能够确保其超过传统技术的方式，如何有效合理的分配资源，如何保障其标准性的原则等等方面。1.4 研究方法文献整理法：利用网络资源如“中国知网”等著名文献类的网站进行资料的搜集。整理出4G网络的发展及应用研究的有

10、关资料。比较分析法：对搜集到的资料进行整理分析对比，选出自己所需要的文献，提取出精华部分从而来辅助我完成论文的写作。系统研究法：所谓系统研究法就是4G网络的发展及应用作一个讨论，分析出其背后所要表达的含义与作用。24G网络结构及其关键技术4g的移动网络我们可以概括为三个方面：应用网络层面，中间环境的层面，还有物理网络的层面。所谓的物理网络的层面，我们可以说是路由选择和接入的必要功能。组成的部分是核心网络和无线。中间环境层和物理环境层在很多的方面接口是相互联系。也是开放的。这样使得很多新的服务和发展应用更加容易的被发现。这样可以提供给大众更加自由的无线终端服务。这样就可以跨越多个运营商提供更多全

11、方面的服务。图14G通信系统为路姐成示意足(1)正交频分复用(OFDM)技术OFDM这是一种没有网络的情况下也可以高速传输的技术。我们不难发现，在自己的途径下将订信道氛围许多的交子信道，这是他的传输原理，各个子载波可以在不同的通道上进行传输。这就使得传输的路线更加平缓，当然我们可以发现其中的核心部分就是他的频率选择性，也就是我们非常重视发展的地方。，但在相对平坦每个子信道上进行窄带传输，相应信道的带宽大于信号带宽。减小或消除信号波形间的干扰是OFDM技术的优点，然而这对于多普勒频移和多径衰落并没有什么实质性的作用，所以我们就能够实现较低成本的单波段接机。（2）软件无线电把个人通信功能及尽可能多

12、的无线通过可编程软件来实现是软件无线电的基本思想，使其成为一种多信号传输与处理、多工作频段多工作模式的无线电系统。我们构建了一种基本的理念和思想是说可编程软件是可以通过无线传输来实现的。让这种系统成为一种可以多信号传输和多功能处理的全面的系统。（3）智能天线技术所谓智能天线是我们可以防干扰并且自动跟踪我们想要寻找的东西的一种系统。这种系统是后起的新星，并且将在移动通信中占据重要的地位。智能天线应用的使我们不太常见的数字信息处理技术。产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，零陷或旁瓣对准干扰信号到达方向，达到移动用户信号充分利用并抑制或消除干扰信号的目的。这种传输技术的有点事显而易见

13、的，我们可以更加保证传输的质量和增加传输的容量，有点一举两得。（4）多输入多输出（MlMO）技术MlMo技术是指利用多接收天线、多发射进行空间分集的技术，这种技术将子信道分开，并且是通过分离式的方法进行分散。以此来提高传输信息的容量和质量。如果我们研究的发射天线和接受天线之间根本没有一点联系，那么我们就可以通过这种技术来构建联系，以此加强系统的噪音抵抗性。也是通过这种方式来过得更大的容量的。MIMO技术在功率带宽受限的无线信道中是实现提高系统容量、高数据速率、提高传输质量的空间分集技术U汽(5)基于IP的核心网通过了解我们知道了在移动通信中有一种网络是移动的核心网络。这就是实现不同网络间基于全

14、IP的网络的无缝互联。这种网络的连接方式是独立于各种连接方式以外的。这是一种开放式的连接方式，通过ip的采集来实现无线的连接方式。这种链路层协议和核心网络是不同的，是没有联系的。所以当我们采取了这种连接方式以后，IP与多种无线接入协议相兼容，因此在灵活设计核心网络，没有必要去考虑用什么方式连接或者是怎样协议无线连接。3 4G的主要优势若说2G、3G通信对于人类信息化的发展是无足轻重的话，那么4G通信却给了人们真正的自由的沟通，并彻底改变社会形态甚至人们的生活方式。4G通信具有下面的特征:(1)通信速度更快提高移动装置和蜂窝电话无线访问Internet的速度是人们研究4G通信的最初目的，所以给大

15、家的第一印象就是4g网络的速度简直太快了。就像我们所说的老式的语音通讯，第一代模拟式只提供语音服务；第二代数位式移动通信系统传输速率仅有9.6Kbps,最快32Kbps,如PHS；而第三代移动通信系统数据传输速率最高到2Mbps；第四代移动通信系统可以达到100Mbps,甚至传输无线信息最高可以达到每秒高达200MbPS速，这样的发展速度进步是相当大的，比我们老式的速度快了将近一万倍。这是历史性的飞跃。(2)网络频谱更宽为了使得第四代的网络通讯达到大家期望的状态，我们在老版的基础上加大了对运营商的研究和制造。这样使得第四代的速度比以往加快了相当大的一部分。根据相关的网络的调查，相当于20倍的3

16、g网络。(3)通信更加灵活用过第四代通讯手机的用户都可以容易的发现，他已经不能够简简单单的说是电话机了。他是一种语音的传输形式和功能，因为语音资料是通过移动电话传送的，所以说他可以光荣的称得上是移动电脑设备了。但是更让我们惊喜的是他的外观非常的讨人欣喜，这才让我们更加喜爱拥有不同的移动设备了。更令我们惊奇的是，化妆盒手表旅游鞋等等都是以个性化为基础的。这让我们更加突破了发展的前景。第四代的发现网络已经贯穿了我们的生活的方方面面，只是我们还没有发现而已。也许我们会觉得网上定位系统的弊端太大，但是我们不可以抹杀他的功绩，这是不可以抹杀的。（4）智能性能更高第四代的移动通讯设备有非常高的智能性，就是我们所说的智能机，不仅仅表现在设计和操作的智能化，和你开表现在对于滚动操作和菜单的方便性的依赖，并且许多我们想都没想过的功能我们也可以通过第四代的移动通讯来现了。就像是根