4G移動(dòng)通信技術(shù)構架及其應用論文
第四代移動(dòng)通信系統(簡(jiǎn)稱(chēng)4G)，是時(shí)下國內剛剛普及的無(wú)線(xiàn)通信系統，該通信系統能夠給移動(dòng)無(wú)線(xiàn)終端提供高QOS、無(wú)縫隙、高速率的無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)需求，相比于逐漸淘汰的第三代移動(dòng)通信系統，4G網(wǎng)絡(luò )更加接近個(gè)人通信，本文就將其關(guān)鍵技術(shù)的體系結構進(jìn)行介紹，望能夠和同仁進(jìn)行交流。
一、4G移動(dòng)通信系統的概述
截至目前在移動(dòng)通信領(lǐng)域，幾乎是每相隔10年便會(huì )出現一次變革，1G的出現在上個(gè)世紀80年代直至現在全國普及的4G網(wǎng)絡(luò )，歷時(shí)約40年間從最初的模擬移動(dòng)通信系統過(guò)渡到蜂窩移動(dòng)通信系統，再過(guò)渡到3G時(shí)代的IMT技術(shù)，網(wǎng)絡(luò )傳輸的速率不斷升高，直至現在移動(dòng)通信依然成為了目前通信領(lǐng)域中市場(chǎng)前景最為廣闊、發(fā)展潛力最大的熱點(diǎn)技術(shù)。4G通信技術(shù)所提供的業(yè)務(wù)種類(lèi)也更加多樣化，完美的融合了商業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、局域網(wǎng)絡(luò )、電視、廣播等技術(shù)，相比于3G網(wǎng)絡(luò )第四代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)其數據的頻譜利用率、智能性、安全性將會(huì )更高，所示說(shuō)4G移動(dòng)通信技術(shù)就是一個(gè)全IP的網(wǎng)絡(luò )。
二、4G技術(shù)的特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò )特征
1、技術(shù)特點(diǎn)
4G移動(dòng)通信技術(shù)的主要特點(diǎn)表現在6方面，①靈活性好，其中完美融合了智能技術(shù)，在數據的傳輸過(guò)程中能夠對其資源進(jìn)行分配，確保在任何環(huán)境下都能實(shí)現信號的收發(fā)處理;②兼容性好，國際電信聯(lián)盟宣布目前全世界范圍內幾乎所有的移動(dòng)通信標準中都可以通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò )標準進(jìn)行兼容;③業(yè)務(wù)類(lèi)型多用戶(hù)能夠實(shí)現共存，4G通信可以根據用戶(hù)的業(yè)務(wù)類(lèi)型，滿(mǎn)足幾乎所有的業(yè)務(wù)需求;④技術(shù)基礎扎實(shí)，4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)以無(wú)線(xiàn)接入、OFDM和軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)作為基礎，從而提升了系統的使用效率;⑤不受時(shí)間和地點(diǎn)的約束，所有的4G網(wǎng)絡(luò )能夠滿(mǎn)足各種多媒體的接入方式，只要網(wǎng)絡(luò )覆蓋區域完全不受時(shí)間等因素的限制;⑥擁有自己的網(wǎng)絡(luò )架構，4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)能夠進(jìn)行自適應和自我管理的網(wǎng)絡(luò )系統，適時(shí)滿(mǎn)足系統升級或發(fā)生變化后的使用需求。
2、網(wǎng)絡(luò )特征
4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )特征主要包含7個(gè)方面:①具有現有和將來(lái)網(wǎng)絡(luò )都能夠接入的系統基礎結構;②能夠和互聯(lián)網(wǎng)形成統一;③具備靈活性、開(kāi)放性且能夠滿(mǎn)足擴展的特性;④能夠實(shí)現自我組織、自我適應和重新構架的能力;⑤滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)進(jìn)行通信、娛樂(lè )、信息和廣播等多項服務(wù)需求;⑥移動(dòng)終端在移動(dòng)的過(guò)程中同樣能夠完成數據的傳輸和系統的切換;⑦能夠實(shí)現網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和接入技術(shù)各自的發(fā)展等。
三、4G網(wǎng)絡(luò )關(guān)鍵技術(shù)和應用
1、正交頻分復用技術(shù)(OFDM)
無(wú)線(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)要求高效的數據傳輸能力，所以在采用的調制調節技術(shù)中必須具備超高的信元速率，同時(shí)還應該具有較長(cháng)的碼元周期，而OFDM調制技術(shù)就能夠完全滿(mǎn)足這些需求，OFDM是基于無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，該種技術(shù)能夠將既定頻域中既定信道分成多個(gè)正交子信道，然后將每一個(gè)子信道上額子載波進(jìn)行調制處理，實(shí)現所有的子載波同時(shí)傳輸的情況，因此使得每個(gè)信道都會(huì )趨于平緩，除此之外還能夠有效的避免信道之間出現信號干擾，提高頻譜利用率。
2、軟件無(wú)線(xiàn)電
軟件無(wú)線(xiàn)電是一個(gè)能夠將模塊化、標準化的功能硬件單元統一的平臺，同時(shí)具備開(kāi)放性的平臺，在實(shí)現無(wú)線(xiàn)電通信系統時(shí)依靠軟件加載的方式進(jìn)行，這樣一來(lái)可以經(jīng)由各種程序軟件來(lái)完成各個(gè)系統中的單一終端漫游，其核心內容是通過(guò)軟件對無(wú)線(xiàn)功能進(jìn)行定義，亦能夠使用寬帶信號變換器。該軟件系統囊括了各種無(wú)線(xiàn)信令規則、信號流變換軟件、信源編碼軟件等。
3、多輸入多輸出技術(shù)(MIMO)
MIMO指的是在移動(dòng)終端或者基站都擁有多個(gè)天線(xiàn)，該種技術(shù)能夠為系統提供空間分集增益和復用增益。其空間分集又分為兩個(gè)類(lèi)型，分別是發(fā)射和接收分集，分集增益技術(shù)能夠獲得更高的編碼增益，所以在目前的研究中成為了熱點(diǎn);空間復用增益是在發(fā)射和接受端口均設置多個(gè)副天線(xiàn)，依次將多徑分量進(jìn)行充分利用，實(shí)現單一頻道的多個(gè)子信道進(jìn)行發(fā)射信號。在移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò )中使用MIM0技術(shù)可以明顯增加網(wǎng)絡(luò )頻譜的使用率，通過(guò)空間分集增益讓無(wú)線(xiàn)信道的性能得到顯著(zhù)改善，同時(shí)還能夠有效的拓寬無(wú)線(xiàn)系統的覆蓋范圍和擴容無(wú)線(xiàn)系統的全部容量。
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