3G與4G關(guān)鍵技術(shù)的比較和過(guò)渡

摘要：文章通過(guò)比較3G和4G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，指出了3G網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)階段發(fā)展的狀況，同時(shí)提出了4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中需要注意的問(wèn)題，揭示了3G網(wǎng)絡(luò)必然向4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史趨勢(shì)，與此同時(shí)也提出了3G網(wǎng)絡(luò)向4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)途徑。通過(guò)對(duì)技術(shù)方面的深入分析，為下一代移動(dòng)通信的發(fā)展指明了方向。

關(guān)鍵詞：3G；4G；技術(shù)；過(guò)渡

中圖分類號(hào)：TN929.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-7712 (2014) 08-0000-01

大規(guī)模集成電路技術(shù)和無(wú)線技術(shù)的運(yùn)用給人們不斷地帶來(lái)驚喜，它使移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)生了巨大的變化，從先前的模擬制通信系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，移動(dòng)通信迎來(lái)了空前的發(fā)展機(jī)遇，人們?cè)谙硎芤苿?dòng)通信帶來(lái)的方便的同時(shí)，也在翹首期盼著更加便利的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的誕生。伴隨著碼分多址技術(shù)（CDMA）的出現(xiàn)，3G系統(tǒng)正改變著人們的生活，與此同時(shí)，4G系統(tǒng)也正昂首闊步地向大家走來(lái)。

一、3G和4G的比較

（一）簡(jiǎn)述3G通信系統(tǒng)

3G簡(jiǎn)而言之，就是第三代移動(dòng)通信技術(shù)，具體的來(lái)說(shuō)就是一種支持語(yǔ)音和中低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。在靜態(tài)環(huán)境下它的傳輸速度可以達(dá)到2Mbps，但是在高速的動(dòng)態(tài)環(huán)境中它的傳輸速度是144Kbps。3G技術(shù)因?yàn)橛辛溯^前兩代通信系統(tǒng)相比更高的傳輸速度，所以它可以處理聲音，圖像以及需要更高速度的視頻信號(hào)。3G主要有CDMA2000、TD-SCDMA和WCDMA三大標(biāo)準(zhǔn)。正因?yàn)橛辛溯^前兩代通信系統(tǒng)相比更加快捷的優(yōu)點(diǎn)，它的發(fā)展速度之快才令人驚奇。

（二）4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀

盡管3G移動(dòng)通信系統(tǒng)較前兩代移動(dòng)通信系統(tǒng)在傳輸速度上有了很大的提高，但是依然無(wú)法滿足大多數(shù)人的需求，所以4G移動(dòng)通信系統(tǒng)是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。嚴(yán)格意義上來(lái)講，4G系統(tǒng)還沒(méi)有特別準(zhǔn)確的定義，較為普遍的一種說(shuō)法是4G通信系統(tǒng)可以稱作廣帶介入（boardband）和分布網(wǎng)絡(luò)，它是具有超過(guò)2Mbps的非對(duì)稱數(shù)據(jù)傳輸能力的一種通信系統(tǒng)。在多功能移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了用戶之間的三維虛擬現(xiàn)實(shí)通信，并且還可以進(jìn)行高質(zhì)量的三維圖像傳輸。從應(yīng)用上來(lái)說(shuō)，4G系統(tǒng)具有更高的應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)樗膽?yīng)用網(wǎng)絡(luò)層、物理層和中間環(huán)境層的接口都是開(kāi)放的，這就使得4G系統(tǒng)可以很方便的增加新的業(yè)務(wù)。

（三）在基礎(chǔ)設(shè)施上對(duì)3G和4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)比

隨著3G系統(tǒng)慢慢的開(kāi)始向4G發(fā)展，在基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)營(yíng)商必須做出改變，基于語(yǔ)音及數(shù)據(jù)類交付拓?fù)涞陌l(fā)展，多媒體及娛樂(lè)交付拓?fù)湔奶娲械募夹g(shù)，新的拓?fù)鋵⒏采w現(xiàn)有宏蜂窩拓?fù)涞男盘?hào)盲區(qū)，通過(guò)small cell優(yōu)化了不同的用戶使用情境，從而獲得了更高的數(shù)據(jù)效率和更好的無(wú)線電頻譜效率。

（四）在多址接入技術(shù)上對(duì)3G和4G系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比

有無(wú)線技術(shù)的人都知道3G系統(tǒng)之所以這么重視擴(kuò)頻碼的選擇，就是因?yàn)?G系統(tǒng)采用碼分多址技術(shù)，盡管在IS-95系統(tǒng)中通過(guò)采用64位Walsh函數(shù)作為擴(kuò)頻碼，使前向信道的性能可以得到保證，但是它在反向信道上的性能還是不能讓人滿意。相對(duì)于3G系統(tǒng)采用CDMA作為核心技術(shù)，4G系統(tǒng)采用屬于多載波雕制（MCM）的OFDM技術(shù)。

（五）在網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)參數(shù)上對(duì)3G和4G系統(tǒng)作比較

較之于3G系統(tǒng)，4G系統(tǒng)在核心網(wǎng)絡(luò)、多址技術(shù)、移動(dòng)臺(tái)速率、頻帶范圍、開(kāi)始時(shí)間、交換方式、前向糾錯(cuò)碼、數(shù)據(jù)速率、典型標(biāo)準(zhǔn)、帶寬、業(yè)務(wù)類型、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、接入方式、模塊設(shè)計(jì)和協(xié)議等參數(shù)上都有實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。

二、3G系統(tǒng)中存在的主要問(wèn)題

（一）CMDA（Code Division Multiple Access）技術(shù)還存在著不小的缺陷

文章之前也提到過(guò)，3G系統(tǒng)的核心技術(shù)是CDMA，也就是碼分多址。碼分多址技術(shù)是所有用戶通過(guò)一個(gè)公共的信道來(lái)傳輸信息，通過(guò)各自不同的地址碼來(lái)加以區(qū)分，而地址碼因?yàn)樗袦?zhǔn)正交性才可以對(duì)不同的地址加以區(qū)分，但是在非同步CDMA網(wǎng)中出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樵诜峭紺DMA網(wǎng)中由于不同的用戶采用的擴(kuò)頻序列不是完全正交的，所以各用戶的非零關(guān)系系數(shù)就會(huì)使各用戶之間產(chǎn)生干擾，各個(gè)用戶對(duì)其他用戶來(lái)說(shuō)都是一個(gè)干擾源，這種情況在異步傳輸信道中的干擾會(huì)更加嚴(yán)重。

（二）因?yàn)?G系統(tǒng)有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)從而缺乏統(tǒng)一性

3G移動(dòng)通信主要有CDMA2000、TD-SCDMA和WCDMA三大標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)存在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一性就會(huì)受到阻礙，隨之而來(lái)的就是各個(gè)用戶之間的兼容性會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這也就是說(shuō)3G在全球普及的無(wú)線漫游目標(biāo)是不可能實(shí)現(xiàn)的，所以從這個(gè)方面來(lái)說(shuō)3G通信在全球化普及的方面其實(shí)是一個(gè)阻礙，它無(wú)法真正做到全球通信、

三、3G向4G過(guò)渡是現(xiàn)代通信行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)由3G向4G發(fā)展是一種必然的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)是無(wú)法改變的。就目前的情況來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)4G通信系統(tǒng)仍然存在著一些難題，但是在3G技術(shù)已經(jīng)成熟的今天，4G的介入也是必然的，但是如何在3G的技術(shù)上去更好的發(fā)展4G通信技術(shù)已經(jīng)受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)就是將3G采用的CDMA技術(shù)巧妙地融合到4G核心技術(shù)OFDM當(dāng)中去，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的過(guò)渡。此外對(duì)3G系統(tǒng)軟件的升級(jí)，算法的改良，以及更好的將聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)和智能天線技術(shù)相融合，都是一些行之有效的方法。總之，在3G向4G技術(shù)平穩(wěn)過(guò)渡的同時(shí)要充分保留3G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)資源，使得3G成為4G的一部分，這樣才能克服在過(guò)渡中存在的困難。

四、結(jié)束語(yǔ)：

在比較了3G和4G的關(guān)鍵技術(shù)以后可以得出一個(gè)結(jié)論，那就是3G向4G過(guò)渡是必然的趨勢(shì)，但是無(wú)論是技術(shù)方面的研究還是網(wǎng)絡(luò)方面的建設(shè)以及運(yùn)營(yíng)，都不可能說(shuō)從3G直接跳到4G的高度，在穩(wěn)定中求發(fā)展，相信4G系統(tǒng)的高速率，超大容量的多媒體服務(wù)功能，以及高質(zhì)量的三維圖片傳輸功能都將使通信事業(yè)有更加美好的發(fā)展。

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