el 4G (también conocido como más allá de 3G ), siglas para el sistema de comunicaciones de cuarta generación del, es un término usado para describir el paso siguiente en comunicaciones sin hilos. Un sistema 4G podrá proporcionar una solución comprensiva del IP donde la voz, los datos y las multimedias fluidas se pueden dar a los usuarios en un " Siempre, Anywhere" base, y a tarifas más altas de datos que las generaciones anteriores. No hay definición formal para cuáles es 4G; sin embargo, hay ciertos objetivos que se proyectan para 4G.
Estos objetivos incluyen: que 4G será completamente un IP-basó el sistema integrado de . Esto será alcanzada después de que estén atadas con alambre y las tecnologías inalámbricas converjan y sean capaces de proporcionar 100 mbit/s y 1 Gbit/s apresura dentro y al aire libre, con la calidad superior y la alta seguridad . 4G ofrecerá todos los tipos de servicios en un coste comprable.
Objetivo y acercamiento
Objetivos
4G se está desarrollando para acomodar los requisitos (QoS) de la calidad de servicio y de la tarifa fijados por usos próximos como el acceso de banda ancha sin hilos, el servicio de mensajería de las multimedias, la charla video, el TV móvil, el contenido del televisor de alta definición, el DVB, el servicio mínimo como voz y datos, y otros servicios que fluyen para el " siempre-anywhere". El grupo de trabajo 4G ha definido el siguiente como objetivos del estándar sin hilos de la comunicación 4G:Sistema eficiente espectral del
A (en bits/s/Hz y bit/s/Hz/site),
Alta capacidad de red: usuarios más simultáneos por la célula,
Un índice de datos nominales de 100 mbit/s mientras que el cliente se mueve físicamente en las velocidades concerniente a la estación, y 1 Gbit/s mientras que el cliente y la estación están en posiciones relativamente fijas según lo definido por el ITU-R,
Conectividad inconsútil y global que vagan a través de redes múltiples,
Alta calidad del servicio para los datos de la ayuda de las multimedias de la generación siguiente (audio en tiempo real, de alta velocidad, el contenido video de la TVAD, la TV móvil, el etc), y
Todo el IP, red conmutada por paquetes
Puntos de la consideración
Cobertura, ambiente de radio, espectro, servicios, modelos comerciales y tipos del despliegue, usuarios
Tecnologías principales
Técnicas de la banda base OFDM : Para explotar la característica selectiva del canal de la frecuenciaMIMO : Para lograr eficacia espectral ultra alta
Principio de Turbo: Para reducir al mínimo el SNR required en el lado de la recepción
Interfaz de radio adaptante
Modulación, proceso espacial incluyendo la multi-antena y MIMO multiusos
Retransmitiendo, incluyendo redes fijas del relais (FRNs), y la cooperativa que retransmite el concepto, conocido como protocolo con varios modos de funcionamiento
Introduce un solo nuevo concepto de sistema de radio ubicuo del acceso, que será flexible a una variedad de sistemas sin hilos de beyond-3G.
Evolución del sistema sin hilos
Primera generación del : Casi todos los sistemas de esta generación eran los sistemas análogos donde la voz era considerada ser el tráfico principal. Estos sistemas se podían escuchar a menudo por los terceros. algunos de los estándares son el NMT, amperios, Hicap, CDPD, Mobitex, DataTacGeneración del segundo: Todos los estándares que pertenecen a esta generación son céntricos comercial y son digitales en forma. El alrededor 60% del mercado actual es dominado por estándares europeos. Los estándares de la segunda generación son el G/M, IDEN, el HUMEDECE, IS-95, PDC, CDS, PHS, GPRS, HSCSD, y el ensancha .
Tercera generación del : Para cubrir las demandas crecientes en capacidad de red, las tarifas requeridas para la transferencia de datos de alta velocidad y los usos de las multimedias, estándares 3G comenzaron a desarrollarse. Los sistemas en este estándar son esencialmente un realce linear de los sistemas 2G. Se basan en dos infraestructuras paralelas de la espina dorsal, los nodos con conmutador de circuito que consisten en una, y uno de nodos orientados paquete. El ITU define un sistema específico de tecnologías del interfaz de aire como tercera generación, como parte de la iniciativa IMT-2000 . Actual, la transición está sucediendo de 2G a los sistemas 3G. Como parte de esta transición, se están estandardizando las tecnologías numerosas.
3G : CDMA 2000 .
W-CDMA o UMTS (3GSM).
1xEV-DO /IS-856.
Poste 3G : HSOPA / LTE . de cuarta generación: Según los grupos de trabajo 4G, la infraestructura y los terminales de 4G tendrán casi todos los estándares de 2G a 4G ejecutados. Aunque los sistemas de herencia sean in place adoptar a usuarios existentes, la infraestructura para 4G paquete-será basada solamente (todo-IP). Algunas ofertas sugieren el tener de una plataforma abierta donde las nuevas innovaciones y evolución pueden caber. Las tecnologías que se están considerando como pre-4G son las siguientes: Banda ancha ultra móvil de largo plazo de la evolución WiMax, WiBro, IBurst, 3GPP y 3GPP2.
Componentes
Tener acceso a los esquemas
Mientras que los estándares sin hilos se desarrollaron, las técnicas del acceso utilizaron aumento también exhibido en eficacia, capacidad y capacidad de conversión a escala. Los estándares sin hilos de la primera generación utilizaron el llano TDMA y el FDMA . En los canales sin hilos, el TDMA demostró ser menos eficiente en la manipulación de los altos canales de la tarifa de datos como requiere períodos grandes del protector para aliviar el impacto de trayectoria múltiple. Semejantemente, el FDMA consumió más anchura de banda para que el protector evite interferencia inter del portador. Tan en sistemas de la segunda generación, un sistema del estándar utilizó la combinación de FDMA y el TDMA y el otro sistema introdujeron un nuevo esquema del acceso llamado CDMA . El uso de CDMA aumentó la capacidad de sistema y también puso un límite suave en él algo que el límite duro. La tarifa de datos también se aumenta como este esquema del acceso es bastante eficiente manejar el canal de trayectoria múltiple. Esto permitió los sistemas CDMA usado de la tercera generación como el esquema IS-2000, UMTS, HSXPA, 1xEV-DO, TD-CDMA y TD-SCDMA del acceso. La única edición con el CDMA es que sufre de flexibilidad y de capacidad de conversión a escala pobres del espectro.Recientemente, el nuevo acceso proyecta como el FDMA ortogonal, solo portador FDMA, FDMA interpolado y el acceso múltiple de la división de códigos del Multi-portador está ganando más importancia para los sistemas de la generación siguiente. El WiMax está utilizando OFDMA en el enlace descendente y en el uplink. Para el UMTS de la generación siguiente, OFDMA se está considerando para el enlace descendente. Por el contrario, IFDMA está siendo considerado para el uplink puesto que OFDMA contribuye más a las ediciones relacionadas y a los resultados de PAPR en la operación no linear de amplificadores. IFDMA proporciona menos fluctuación de la energía y evita así ediciones del amplificador. Semejantemente, MC-CDMA está en la oferta para el estándar de IEEE 802. Estos esquemas del acceso ofrecen las mismas eficacias que más viejas tecnologías como CDMA. Aparte de esto, la capacidad de conversión a escala y tarifas de datos más altas pueden ser alcanzadas.
La otra ventaja importante de las técnicas antedichas del acceso es que requieren menos complejidad para la igualación en el receptor. Esto es una ventaja agregada especialmente en los ambientes MIMO puesto que la transmisión de la multiplexación espacial de los sistemas de MIMO intrínsecamente requiere la alta igualación de la complejidad en el receptor.
Además de mejoras en estos sistemas de la multiplexación, se están utilizando las técnicas mejoradas de la modulación . Considerando que estándares anteriores utilizaron en gran parte afinar de defasaje, sistemas más eficientes tales como 64 QAM se están proponiendo para el uso con los estándares de largo plazo de la evolución 3GPP.
IPv6
considera también: Capa de red, Internet Protocol,
l IPv6
Desemejante de 3G, que se basa en dos infraestructuras paralelas que consisten en el los nodos de red conmutados por paquetes con conmutador de circuito de y respectivamente, 4G será basado en el de conmutación de conjunto de bits solamente . Esto requerirá la transmisión de datos del bajo-estado latente.
Se cree generalmente que las 4tas redes inalámbricas de la generación apoyarán un mayor número de dispositivos inalámbricos que sean directo direccionables y routable. Por lo tanto, en el contexto de 4G, el IPv6 es una tecnología y un estándar importantes de la capa de red que pueden apoyar una gran cantidad de dispositivos sin hilos-permitidos. Aumentando el número de los IP address IPv6 quita la necesidad de la conversión de dirección de red ( NAT ), un método de compartir un número de direcciones limitado entre un grupo más grande de dispositivos.
En el contexto de 4G, IPv6 también permite un número de usos con un mejores multicast, seguridad, y capacidades de la optimización de la ruta. Con el espacio de dirección y el número disponibles de tratar pedacitos en IPv6, muchos esquemas de codificación innovadores se pueden desarrollar para los dispositivos 4G y los usos que podrían ayudar al despliegue de las redes 4G y de los servicios.
Sistemas avanzados de la antena
considera también: MIMO ,
DEL MU-MIMO
El funcionamiento de comuncaciones por radio depende obviamente de los avances de un sistema de la antena, refiere al la antena inteligente elegante de o. Recientemente, las tecnologías múltiples de la antena están emergiendo para alcanzar la meta de los sistemas 4G tales como alta tasa, alta confiabilidad, y comunicaciones de la gama larga. En el 90s temprano, abastecer las necesidades growing de la tarifa de datos de comunicación de datos, muchos esquemas de la transmisión fueron propuestos. Una tecnología, multiplexación espacial, ganó la importancia para su eficacia de la conservación y de energía de la anchura de banda. La multiplexación espacial implica el desplegar de las antenas múltiples en el transmisor y en el receptor. Las corrientes independientes se pueden entonces transmitir simultáneamente de todas las antenas. Esto aumenta la tarifa de datos en dobleces múltiples con el número igual al mínimo del número de transmite y recibe las antenas. Esto se llama MIMO (como rama de la antena inteligente ). Aparte de esto, la confiabilidad en transmitir datos de alta velocidad en el canal de descoloramiento puede ser mejorada usando más antenas en el transmisor o en el receptor. Esto se llama transmite o el recibe la diversidad . La diversidad de la transmisión/recepción y transmite la multiplexación espacial se categoriza en las técnicas de codificación del espacio-tiempo, que lo hace no necesario requerir el conocimiento del canal en el transmitir. La otra categoría es las tecnologías múltiples a circuito cerrado de la antena que utilizan el conocimiento del canal en el transmisor.
Radio Software-Definida (SDR)
el SDR es una forma de arquitectura sin hilos abierta (OWA). Puesto que 4G es una colección de estándares sin hilos, la forma final de un dispositivo 4G constituirá varios estándares. Esto se puede observar eficientemente usar la tecnología del SDR, que se categoriza al área de la convergencia de radio. ¡hacia fuera hasta alguien lo fija. No lo entiendo, y qué entiendo no aparezco ser apropiado a esta sección eficientementeagregado ==> Modulación y codificación adaptantes (AMC)
Para una combinación fija de modulación y de codificación, dejan para decir unidades de un x de rendimiento de procesamiento se alcanzan en layer2 en el panorama de descoloramiento 1 y unidades de y de rendimiento de procesamiento en el panorama de descoloramiento 2. Los recursos de sistema (CPU y memoria) y la energía usada para transmitir en ambos los panoramas son iguales. Analicemos dos casos aquíCaso 1:
La condición x>y ocurre cuando muchos pedacitos recibidos a través del panorama 2 son erróneos. Así pues, los recursos y la energía pasados para la segunda transmisión se pierde.Caso 2:
Deja para tomar un caso z>x>y donde está el rendimiento de procesamiento z máximo tat se puede alcanzar en el panorama de descoloramiento 1, para cierta otra codificación y modulación. Desde esta combinación de codificación y de modulación no se utiliza, el sistema y el canal no se utiliza completamente. Esto es una condición usada inferior. Especialmente, en el ambiente multiusos ambos casos llegarán a ser ineficaces. Para evitar tal debajo-funcionar y las condiciones erróneas, la condición de descoloramiento del canal se sabe priorly y por consiguiente se deciden los esquemas de la modulación y de codificación. Por ejemplo, en HSDPA, la condición del canal para la transmisión pasada se sabe a través del canal de la regeneración y se decide la modulación y la codificación de la transmisión siguiente. La técnica similar también se utiliza en WiMax.Tan en 4G, basado en recurso de red, se están proponiendo la condición de descoloramiento, el recurso de sistema y técnicas del AMC de las condiciones de la movilidad las nuevas. -->
Progresos
El NTT japonés DoCoMo de la compañía ha estado probando un prototipo de sistema de comunicación 4G con 4x4 MIMO llamado VSF-OFCDM en 100 el Mbit /s mientras que se mueve, y 1 Gbit /s mientras que es inmóvil. El NTT DoCoMo alcanzó recientemente 5 Gbit/s con 12x12 MIMO mientras que se movía en 10 kilómetros por hora, y está planeando en la liberación de la primera red comercial en 2010.El Digiweb, una compañía de banda ancha fija y sin hilos irlandesa, ha anunciado que han recibido una licencia de las comunicaciones móviles del regulador irlandés de las telecomunicaciones, ComReg . Este servicio será publicado el móvil 088 del código en Irlanda y utilizado para la disposición de las comunicaciones móviles 4G.
Las redes penetrantes son un concepto amorfo y actualmente enteramente hipotético donde el usuario puede ser conectado simultáneamente con varias tecnologías sin hilos del acceso y puede inconsútil moverse entre ellas (véase la entrega, el IEEE 802. Estas tecnologías del acceso pueden ser el Wi-Fi, UMTS, el BORDE, o cualquier otra tecnología futura del acceso. Se incluye en este concepto también la elegante-radio (también sabida como tecnología cognoscitiva de la radio ) para manejar eficientemente uso del espectro y energía de la transmisión así como el uso de los protocolos de la encaminamiento del acoplamiento de crear una red penetrante.
El Sprint planea poner en marcha los servicios 4G en los mercados de ensayo antes de fin de 2007 con planes para desplegar una red que alcance tanto como 100 millones de personas de en 2008…. y ha anunciado WiMax Xohm llamado servicio. Probado en Chicago, esta velocidad fue registrada en 100 mbit/s.
El Verizon sin hilos anunció el 20 de septiembre de 2007 que planea un esfuerzo conjunto con el grupo de Vodafone a la transición sus redes al 4G LTE estándar. La época de esta transición tiene todavía ser anunciada.
El operador alemán Deutsche Breitband Dienste de WiMAX (DBD) ha puesto en marcha los servicios de WiMAX (DSLonair) en Magdeburg y Dessau. Ofrecen los suscriptores a cálculo del coste del plan de la tarifa 9.95 euros por el mes que ofrece la transferencia directa/300 kbit/s de la carga por teletratamiento de velocidades de conexión y 1.5 GB de 2 mbit/s de tráfico mensual. Cargan a los suscriptores también el euro 16.99 un honorario de una sola vez del euro y 69.90 para el equipo y la instalación. Las licencias nacionales adicionales recibidas DBD para WiMAX en diciembre de 2006 y han puesto en marcha ya los servicios en Berlín, Leipzig y Dresden.
El americano Clearwire del prestatario de servicios de WiMAX hizo su principio en Nasdaq en Nueva York el 8 de marzo de 2007. El IPO fue subscrito por Merrill Lynch, Morgan Stanley y JP Morgan. Clearwire vendió 24 millones de partes en un precio de $25 por la parte. Esto agrega $600 millones en efectivo a Clearwire, y da a compañía una valoración del mercado de apenas sobre $3.
Usos
El uso de asesino de 4G no está claro, aunque las anchuras de banda y el rendimiento de procesamiento de datos mejorados ofrecido por las redes 4G deben proporcionar las oportunidades para que los productos previamente imposibles y los servicios sean lanzados. Quizás el " application" del asesino; está simplemente tener móvil siempre en Internet, ninguÌn jardín emparedado y tarifa única razonable por carga del mes. Los servicios basados operador existentes del teléfono 2.5G son a menudo costosos, y limitado en el uso.Ya a los índices de 15-30 mbit/s, 4G debe poder proveer de usuarios fluir la televisión de alta definición . A los índices de 100 mbit/s, el contenido de un DVD, por ejemplo una película, se puede transferir en approximadamente 5 minutos para el acceso fuera de línea.
Estándares de la radio de Pre-4G
Según un Visant las estrategias estudian allí serán competidores múltiples en este espacio:WiMAX - 7.2 millones de unidades del
antes de 2010 (mayo incluye fijo y el móvil)
Flash-OFDM - 13 millones de suscriptores en 2010 (solamente móvil)
evolución de largo plazo 3GPP de UMTS en el 3GPP - valorado en US$2 mil millones de 2010 (el ~30% de la población del mundo)
UMB en el 3GPP2
IEEE 802.20
WiMax fijo y WiMax móvil son diversos sistemas, en fecha el julio de 2007, todo el WiMax desplegado es " Wireless" fijo; y no es así todavía 4G (IMT-avanzado) aunque pueda ser visto como uno de los estándares 4G que son considerados.
Ver también
IEEE 802.21Wi-Fi
WiBro
WiMAX
Lista de las redes desplegadas de WiMAX
evolución de largo plazo 3GPP
Establecimiento de una red del acoplamiento
3G, 3.75G - UMTS, HSDPA, HSUPA, HSOPA (LTE), 1xEV-DO, 1xEV-DV
Entrega
IBurst
G4
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