xmx4G网络技术普通理解课件

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RA),TD-SCDMA,(HSPA),WCDMA,(HSPA),TD-LTE,FDD-LTE,下行速率,384kbps,153kbps,3.1Mbps,2.8Mbps,14.4Mbps,100Mbps,150Mbps,上行速率,118kbps,153kbps,1.8Mbps,2.2Mbps,5.76Mbps,50Mbps,40Mbps,4G,网络的定义,4G,通信即第四代移动通信,(The 4th Generation),的简称。到目前为止,4G,的定义、它的技术参数、国际标准、网络结构、乃至业务内容依然没有完全统一。,一种较广泛认同的定义：,4G,是一种,宽带接入,和分布,式的,全,ip,架构,网络，是,集成多功能,的宽带移动通信系统。,4G,网络的特点,1多网络融合：多种无线通信技术系统共存；,2全ip化网络：从单纯的电路交换向分组交换过,渡，并最终演变为基于分组交换的全网络；,3用户容量更大：预计其容量为3G系统的10倍；,4无缝的全球覆盖：用户可在任何时间、任何地,点使用无线网络；,4G,网络的特点,5带宽更宽：更高的单位信道带宽和频谱传输效率；,6智能灵活性：用户的无线网络可以通过其他网络扩展其应用业务，自适应地变换不同信道，提供更高质量和个性化的效劳；,7兼容性：兼容多种制式的通讯协议和终端应用环境，及各种终端硬件设备。,4G,网络的特点,4G,网络必须实现更灵活的兼容性,优势和缺陷,优势：,1：通信速度快,2：网络频谱宽,3：通信灵活,4：智能性能高,5：兼容性好,6：提供增值效劳,7：高质量通信,8：频率效率高,9：费用廉价,缺陷：总的来说，要顺利、全面地实施,4G,通信，可能遇到下面的一些困难的：,1,：标准多,2,：技术难,3,：容量受限,4,：市场难以消化,6,：其他,5,：设施更新慢,优势和缺陷,4G,网络技术概述,什么是,4G,网络,1,4G,网络的特点,2,4G,网络的主要技术,3,4G,技术性能,4G,性能,无缝覆盖,多网兼容,传输速度,LTE,、,WIMAX,4G,技术的演进过程,4G网络是蜂窝移动技术宽带化和无线宽带技术移动化的会聚点,LTE Long Term Evolution,LTElong term evolution，即长期演进技术。始于2004年3GPP的多伦多会议。它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM正交频分复用技术和MIMO多入多出技术作为其无线网络演进的技术方式。实现在20MHz频谱带宽下提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率。,LTE并非等同于4G，而是一种B3G技术，其300多兆的速度虽然远超3G，但与ITU提出的1Gbit/s的4G技术要求，还有距离。ITE常被称为3.9G。,LTE体系的进一步开展,LTE根据其具体实现细节、采用技术手段和研发组织的,差异，形成了许多分支，最主要的两大分支是LTE-TDDTD,-LTE和LTE-FDDFD-LTE。其中，TD和FD分别代表时分,双工和频分双工。,TD-LTE是中国采用的LTE的技术方案，目前正由中国移,动在局部城市进行商业试运营，已经成为未来中国的4G标准。,LTE,的两种帧结构,19,WIMAX,WiMaxWorldwide Interoperability for Microwave Access,即全球微波互联接入。WiMAX也叫80216无线城域网或802.16。WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km。 802.16工作的频段采用的是无需授权频段，范围在2GHz至 66GHz之间。,4G,技术性能,4G,性能,无缝覆盖,多网兼容,传输速度,LTE,、,WIMAX,All-ip,架构,4G,网络的,all-ip,网络架构,All-ip,结构具有良好的可兼容性，便于,4G,网络的多网融合；,all-ip,网络抽象模型,All-ip结构可以发挥出分组交换中QoS控制等优势，比电路交换网络具有更高的效劳质量，分层特点具有更好的可重用性，降低基站本钱。,4G,技术性能,4G,性能,无缝覆盖,多网兼容,传输速度,LTE,、,WIMAX,All-ip,架构,4G,移动终端,4G对 的要求,4G通信终端需要能在数字蜂窝网、无线局域网WLAN,无线城域网WIMAX、卫星信号之间自由切换。,实现,4G,标准的主要技术手段,1、正交频分复用技术OFDM,将信道分成假设干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。,2、多入多出技术MIMO,又称空间分集，实现同时收发同一信号的多个多分信号，提高传输效率，用于移动终端与基站之间。,实现,4G,标准的主要技术手段,3、智能天线技术SA,采用天线阵列，根据信号的空间特性，能够自适应调整加权值，以调整其方向圆图，形成多个自适应波束，到达抑制干扰、提取信号目的的天线。,4、软件无线电技术 SWR ,软件无线电的根本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托，通过软件编程来实现无线电台的各种功能，从基于硬件、面向用途的电台设计方法中解放出来。,4G,网络技术概述,什么是,4G,网络,1,4G,网络的特点,2,4G,网络的主要技术,3,4G,网络的安全问题,4,4G网络面临的平安问题,1、无线链路的平安问题；,2、各种异构网络的存在，凸显“木板效应；,3、不同技术平台、不同制式的网络自由切换，给数据库同步带来新挑战；,4、移动终端的性能的提升给终端病毒带来了更大的生成空间；,5、计费、审计、授权、访问控制、认证都需要突破单一网络框架内的设计。,4G,网络技术概述,什么是,4G,网络,1,4G,网络的特点,2,4G,网络的主要技术,3,4G,网络的安全问题,4,4G,的标准,5,4G,的标准,2021年1月18日下午5时，国际电信联盟在2021年无线电通信全会全体会议上，正式审议通过将LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)技术标准确立为IMT-Advanced(俗称“4G)国际标准，TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advance同时并列成为4G国际标准。,LTE,LTE (Long Term Evolution,长期演进) 工程是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。,主要特点是 在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率，相对于3G网络大大的提高了小区的容量，同时将网络延迟大大降低：内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms。,LTE-Advanced,LTE-Advanced：从字面上看，LTE-Advanced就是LTE技术的升级版，那么为何两种标准都能够成为4G标准呢？LTE-Advanced的正式名称为 Further Advancements for E-UTRA，它满足 ITU-R的IMT-Advanced技术征集的需求，是3GPP形成欧洲IMT-Advanced技术提案的一个重要来源。LTE-Advanced是 一个后向兼容的技术，完全兼容LTE，是演进而不是革命，相当于HSPA和WCDMA这样的关系。LTE-Advanced的相关特性如下：,带宽：100MHz,峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps,峰值频谱效率：下行30bps/Hz，上行15bps/Hz,针对室内环境进行优化,有效支持新频段和大带宽应用,峰值速率大幅提高，频谱效率有限的改进,WiMax,WiMax：WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access)，即全球微波互联接入，WiMAX的另一个名字是IEEE 802.16。WiMAX的技术起点较高，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。,802.16工作的频段采用的是无需授权频段，范围在2GHz至66GHz之间，而802.16a那么是一种采用2G至11GHz无需授权频段的宽带无线接入系统，其频道带宽可根据需求在1.5M至20MHz范围进行调整，具有更好高速移动下无缝切换的IEEE 802.16m的技术正在研发。,Wireless MAN,WirelessMAN-Advanced：WirelessMAN- Advanced事实上就是WiMax的升级版，即IEEE 802.16m标准，802.16系列标准在IEEE正式称为WirelessMAN ，而WirelessMAN-Advanced即为IEEE 802.16m。其中，802.16m最高可以提供1Gbps无线传输速率，还将兼容未来的4G无线网络。802.16m可在“漫游模式或高效率/强信号模式下提供1Gbps的下行速率。该标准还支持“高移动模式，能够提供1Gbps速率。,4G,网络技术概述,什么是,4G,网络,1,4G,网络的特点,2,4G,网络的主要技术,3,4G,网络的安全问题,4,4G,网络的现状及未来,6,4G,的标准,5,36,4G的开展现状,2021年5月25日，爱立信和瑞典运营商TeliaSonera在斯德哥尔摩启动全球首个LTE商用站点。,截止到2021年2月，全球在欧洲、南美、中东和日本先后有5家移动通信公司建立了LTE商用效劳；,以日本软银公司为例，其今年初推出的“4G宽带业务覆盖东京、横滨等几个大城市，其终端设备是肥皂盒大小的小型wifi路由器，允许最多10个用户同时接入，传输下行速率为76Mbit/s,上行10Mbit/s。,4G的开展现状,北美地区主要采用WIMAX技术标准，事实上，WIMAX技术的商业起步很早，2005年，全球运营商参加WIMAX联盟的已有300多个，但这与4G的概念还相差甚远。主要是WIMAX的用户终端设备很局限，根本以笔记本移动用户为主。,在商用WIMAX性能上，以美国SPRINT公司一款基于WIMAX的无线宽带套餐为例，其网络覆盖了全美62个城市，最高速率可达10Mbit/s以上。,4G,在中国,-,牌照,2021年12月4日下午，工业和信息化部以下简称“工信部向中国联通、中国电信、中国移动正式发放了第四代移动通信业务牌照即4G牌照，中国移动、中国电信、中国联通三家均获得TD-LTE牌照，此举标志着我国电信产业正式进入了4G时代。,有关部门对TD-LTE频谱规划使用做了详细说明：,中国移动获得130MHz频谱资源，分别为1880 -1900 MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz；,中国联通获得40MHz频谱资源，分别为2300-2320 MHz、2555-2575 MHz；,中国电信获得40MHz频谱资源，分别为2370-2390 MHz、2635-2655 MHz。,4G,在中国,数据,1、 2021年截至第三季度，全国 用户总数到达15.26亿户，其中移动 用户到达12.73亿户;,2、固定宽带接入用户到达2亿户，其中8M以上用户占比突破35%;,3、移动宽带用户到达5.25亿户，其中4G用户到达4305.7万户;,4、江西、湖北、云南面向社会开展号码携带试验;,5、仅第三季度，全国智能 出货量到达9050.9万部;,6、每月每用户平均移动互联网接入流量到达186.5M，同比增长48.8%;,7、电子商务交易活泼，前三季度交易规模超过8.7亿，增长23%;,11,月,5,日工信部公布电信数据：,4G,用户超四千万,4G在中国开展趋势,我国目前通信技术标准是TD-LTE。对于3G时代，中国TD-SCDMA并没有走出国门，致使了TD-SCDMA成为一个“孤岛化技术。4G是一个集3G和WLAN于一体的技术产品。它能够传输高质量的视频图像。在2021年1月18日无线电通信全会全体会议上，中国主导制定的TD-LTE-Advanced和FDD-LTE-Advance也并列成为了4G国际标准。,4G,在中国,未来,工信息部电信研究院通信信息所新技术新业务部副主任李珊表示，目前我国有一个好的4G政策环境，预计到2021年，我国的4G用户接近4亿。,李珊称，去年12月我国TD-LTE牌照发放，今年6月份，工信部又允许电信和联通在16个城市组建TDD和FDD融合的网络，未来FDD市场的全面启动将会进一步刺激中国的4G开展。,基于目前中国4G态势的开展，预计2021年，中国的4G用户将会到达6000万左右，而2021年可能接近4亿。,4G,的未来,技术融合,泛在网4G技术的多网融合网络是必然趋势,4G,的未来,面临的挑战,由于4G技术的复杂性和成熟度，短期内将处于“群雄割据的局面；,由于4G理念包含了大量非技术因素经济利益、政治利益、国家平安等，短期内无法实现真正意义上的全球覆盖无缝接入的4G网路。,未来10年内的网络通信将处于2G、3G、4G并存的时代。,谢谢！,