摘要：下一代无线系统应该提供给用户更高的宽带服务，并且透明地将技术集成到系统环境中，从而实现位置无关性。无线个人网络（WPN）是这种异构体系结构中不可或缺的一部分，现有的时局引导世界开始关注移动通信。本文探讨了移动通信及其性能和系统网络结构及其关键技术，展望了实现一个适应目前和未来个人无线通信网络和服务的体系结构性能及所面临的困难和挑战，介绍了我国对4G的关注。

关键词：4G，无线系统，WPN，移动通信。

1 前言

尽管第三代移动通信（3G）标准比现有无线技术更强大，但也将面积竞争和标准不兼容等问题。人们开始呼吁移动通信标准的统一，以期通过移动通信标准的制定来解决兼容问题。国际电信联盟（ITU）目前已经开始研究制订移动通信标准，并已达成共识：把移动通信系统同其他系统（例如无限局域网，W-LAN，等）结合起来，产生4G技术，2010年之前使数据传输数率达100Mbps，以提供更有效的多种业务。4G将适合所有的移动通信用户，最终实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信的无缝衔接并相互兼容。

2 移动通信体系结构及其性能技术 

陈春云，女，51023x01,移动通信（3G技术与基站工程）；平时喜欢看书，关注时尚动态，衣着服饰；鞭策自己去学习上进，注重个人品德修养。

     移动通信系统可称为广带（Broadband）接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力，数据率超过UMTS，是

支持高速数据率（2～20Mb/s）连接的理想模式，具有不同速率间的自动切换能力。移动通信技术可将上网速度提高到超过第三代移动技术50倍，它还包括高速移动无线信息存取系统、移动平台技术、安全密码技术以及终端间通信技术等，具有极高的安全性。另外，可以在任何地址宽带接入互联网，包含卫星通信，能提供信息通信之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络（基于地面和卫星系统）。用户将使用各种各样的移动设备接入到4G系统中，各种不同的接入系统结合成一个公共的平台，它们互相补充、互相协作以满足不同的业务的要求。

4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。移动通信系统的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。移动通信系统主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心。OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供比目前无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。

　3 移动通信面临的问题 及WPN发展带来的挑战

要使移动通信系统能投入实际应用，首先需要解决无线系统中的移动性管理和核心网的移动IP技术等问题，当然还有4G的标准问题。网络层移动性是4G移动性管理的关键，移动性通常涉及到在不同网段间漫游的移动用户，数据链路层的移动性支持通常在同类网络之间。移动IP代表了一种简单而且可以升级的全球移动性方案。但对于移动通信系统而言，它缺乏实时位置管理和快速无缝切换机制的支持。要解决这些问题，必须采用新的网络结构和管理路由优化方案，需要采用高效的发送和切换协议。另外，移动IP环境下的QoS所使用的综合业务/RSVP技术（IntSev/RSVP）和区别型业务技术(DifServ)也需解决。在4G系统中，要开发新的频谱资源，提供频谱利用率并选择合适的传输技术。利用RAKE接收、跳频以及Turbo码等技术来增强系统的性能，提高信干比；提高检测可用的资源以及信号质量、动态分配频率资源和信号发射功率、增加移动通信系统容量、降低信号发射功率；提高通信的覆盖范围，并支持多媒体通信、无线接入宽带固定网以及在不同系统之间的漫游等。

WPN所面对的挑战，即目前还很难适用于那些具有有限资源的小型移动设备。

⑴ 比特率和设备容量的可扩展性将是体系的一部分。

⑵ 为了支持不同网络之间的通信，面向无线节点的中间介质间必须依靠从源节点到目的节点的信息。另外，除了MANET路由方案，还应该有一种到基干网络的透明连接机制。

⑶ 无线TCP是当前的一个研究热点，特别是关于MAC层和上层之间的通信上。

⑷ 另一个基本需求是安全和隐私问题。作为一个必须具有的功能，在无线通信中更易遭受各种攻击的情况下就变得更具挑战性。在系统设计时完成提供一个端到端的安全体系是很困难的；如果放到系统建成之后再去加强安全方面的功能也是非常困难，代价非常的昂贵。

⑸ 网络无处不在以及个性化的发展趋势带来额外复杂需求。这样，不仅需提供应用和服务，而且还应考虑用户的喜好，注重个性化服务。

⑹ 还需要新的控制层来协助中间层通信，完成全局管理任务以及进行一些不可避免地分层管理工作。

4发展我国的移动通信 

我国在4G领域也取得得大成果。汉网公司研制出的汉网“宽带无线IP通信系统”要用了4G技术和IP网络技术，以汉有的包分多址（PDMA）接入技术为核心，上下行数据速率采用不对称设计，可为无线用户提供高达近2Mbps的高速无线互联网业务，同时提供高速率的文字、图像、视频、话音等不同类型数据业务。可实现手机、PDA、PC之间的自由通信和组播、多点通信等扩展业务，预计2003年可投入市场使用。

5 结论

本文得出的主要结论是对于重组和重新配置的可能性不断增长的需求，使得需要解决可伸缩性、ad hoc路由性能提高、体系间通信、IP协议栈扩展以及安全性、位置透明性和用户体验等所带来的挑战。另外，需要定义控制板、接口以及体系结构的概念。

参考文献：

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