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4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的特點(diǎn)及應用
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當前，高速率傳輸能力的4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)是國際電信聯(lián)盟(ITU)和各大通信運營(yíng)商研究的重點(diǎn)，如果與MIMO 網(wǎng)絡(luò )、Adhoc網(wǎng)絡(luò )和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )相結合，不僅能在數據傳輸率達到100Mbit/s，而且能無(wú)縫連接不同類(lèi)型的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。由此可見(jiàn)，4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)體現在：
(1)能達到 100Mbit/s 的數據傳輸率。
(2)頻譜利用率較高。
(3)保密性和兼容性較強。
當前，高速發(fā)展的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)促使人們對各類(lèi)移動(dòng)業(yè)務(wù)的需求也越來(lái)越多，除了一般的通信需求，還包括3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )下無(wú)法實(shí)現的動(dòng)態(tài)高速率傳輸業(yè)務(wù)、無(wú)縫漫游業(yè)務(wù)等服務(wù)。在這樣的環(huán)境下，4G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )應運而生，更是被寄希望用于實(shí)現目前難以提供的全方位服務(wù)，真正的實(shí)現對各類(lèi)通信網(wǎng)絡(luò )的兼容與無(wú)縫對接。
一、4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)特點(diǎn)
1.較高的數據傳輸速率
4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)對移動(dòng)終端訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )速率的提升有很大的作用，使得通信領(lǐng)域專(zhuān)家學(xué)者對其開(kāi)展了深入的研究。4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )較高的數據傳輸速率是前三代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)無(wú)法能比的。1G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )能夠實(shí)現的僅僅是語(yǔ)音通話(huà)服務(wù);2G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )僅有9.6Kbps的數據傳輸速率;3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸速度能達到2Mbps/s;當然4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的到來(lái)，則能達到100Mbps/s的數據傳輸速率，這樣的傳輸速率是目前手機傳輸速率的10000倍。
2.靈活的通信方式
簡(jiǎn)單的語(yǔ)音通話(huà)已不再是4G移動(dòng)手機的追求，“電話(huà)通信”僅僅是其功能的一小部分。4G移動(dòng)手機外形設計方面更是有了很大的改變，更加的精致美觀(guān)，更加的個(gè)性化。并且其移動(dòng)通信終端可能是任何物件。由此，4G 移動(dòng)通信手機就相當于一個(gè)小型的掌上電腦，人們不僅可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )通信，還能夠在網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行各種娛樂(lè )活動(dòng)，實(shí)現信息的相互傳遞、影像的交互甚至聯(lián)機玩游戲等多種功能。
3.較強的網(wǎng)絡(luò )智能化
4G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的高智能化是3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )無(wú)法比擬的，它的智能化應用不僅僅體現在操作功能和外觀(guān)設計上，更多的則是體現在對目前很多無(wú)法設想的一些功能的應用。例如，4G移動(dòng)通信手機能夠根據用戶(hù)定位的信息及時(shí)的、自動(dòng)的提醒用戶(hù)對相關(guān)事件的處理，或者是自動(dòng)的提醒用戶(hù)在此位置上應該避免哪些行為等。
4.高質(zhì)量的多媒體通信
雖然目前3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)能夠使不同類(lèi)型的多媒體通信，但仍面臨普及率低、通信質(zhì)量差、建設成本高等問(wèn)題。而4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)正好可以彌補3G網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的這些缺點(diǎn)，使得語(yǔ)音、文本、圖片和視頻等信息能夠過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的寬帶信道傳輸，以提供多媒體通信服務(wù)。它可以通過(guò)提供的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )多媒體通信服務(wù)實(shí)現對聲音、文字、圖片以及視頻等信息的寬頻信道傳輸。由于眾多用戶(hù)的實(shí)際需求和大量的多媒體數據飚增，4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )應運而生。4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，以適應大量的移動(dòng)用戶(hù)、提高網(wǎng)絡(luò )通信和促進(jìn)數據傳輸速率的質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用。
二、4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )核心技術(shù)應用探究
1.OFDM技術(shù)
作為4G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )系統的核心----OFDM 技術(shù)(正交頻分復用)，其本質(zhì)是多載波調制技術(shù)的一種。OFDM技術(shù)就有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)頻譜利用率高。(2)抗衰落能力強。(3)傳輸速率高。
2.智能天線(xiàn)技術(shù)
4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )是將SDMA技術(shù)(空時(shí)多址技術(shù))作為其智能天線(xiàn)技術(shù)，在區分具有相同的頻率、時(shí)隙和碼道的傳輸信號時(shí)，主要利用不同信號在傳輸信道上傳輸方向的不同這一差異。利用這一點(diǎn)，還可以改變傳輸信號的覆蓋范圍，將主波束與用戶(hù)，零陷與干擾信號方向相對，到達環(huán)境變化的自動(dòng)化監測，為終端用戶(hù)提供高質(zhì)量的傳輸信號，達到真正抑制和清除干擾噪聲信號的目的。顯然，將智能天線(xiàn)技術(shù)用于提高信號質(zhì)量，提高數據傳輸能力能起到顯著(zhù)的效果。
3.MIMO技術(shù)
MIMO 技術(shù)主要用的是分立式多天線(xiàn)技術(shù)，因此可以實(shí)現空間上的分集，從而使得一個(gè)網(wǎng)絡(luò )通信鏈路分解為多個(gè)并行的通信子通道，最終增加了網(wǎng)絡(luò )帶寬的數據容量。由信息理論可以得知，當不同的接收天線(xiàn)和發(fā)射天線(xiàn)之間不存在關(guān)聯(lián)關(guān)系時(shí)，該技術(shù)就可以大大增強移動(dòng)通信系統的抗干擾、抗噪聲以及抗衰落能力等。尤其是在電力有限、帶寬受限的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸信道中，利用MIMO技術(shù)，以獲得更高的數據傳輸速率、更大的傳輸容量起到了顯著(zhù)的作用。
4.軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)
在4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下，要想實(shí)現在任何環(huán)境下用戶(hù)都能夠在任何時(shí)候的訪(fǎng)問(wèn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，必須要確保該用戶(hù)界面的移動(dòng)通信終端可以兼容所有類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )接口，它可以實(shí)現用戶(hù)在不同網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下切換業(yè)務(wù)操作，無(wú)縫漫游。因此，在4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中，軟件應用程序將變得更加復雜，通信領(lǐng)域的專(zhuān)家提出一種新技術(shù)，軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，其核心技術(shù)是數字信號處理，技術(shù)支撐是無(wú)線(xiàn)電微電子技術(shù)。軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)這一概念的提出，立即引起了業(yè)界人士的高度注意，其內在的市場(chǎng)價(jià)值值得各大運營(yíng)商在該技術(shù)上進(jìn)行投資。
5.多用戶(hù)檢測技術(shù)
為了增加移動(dòng)通信系統的容量，多用戶(hù)檢測技術(shù)可用于4G移動(dòng)通信系統用戶(hù)終端和信號基站上。多用戶(hù)檢測技術(shù)的目標是：在同一時(shí)間內，將占用傳輸信道全部用戶(hù)的信號都認為是有用的信號，而不是將它作為噪聲去處理，同時(shí)利用各種信息技術(shù)進(jìn)行分析和處理，以實(shí)現對多用戶(hù)信號的聯(lián)合檢測。多用戶(hù)信號檢測技術(shù)是在傳統信號檢測技術(shù)的基礎上，利用造成噪聲干擾的用戶(hù)信號實(shí)施檢測，以便可以有效地使用信息通道資源，對系統數據容量擴大有一定的作用，從而實(shí)現移動(dòng)通信系統的功率控制降低了精度要求。
三、4G移動(dòng)通信技術(shù)的展望
現在越來(lái)越多的人使用手機，據統計，全球移動(dòng)通信用戶(hù)已超過(guò)45億人，是世界人口總數的70%。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的快速發(fā)展，不僅拉近了人與人之間的溝通和聯(lián)系，更是實(shí)現了人與互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端之間的互聯(lián)。3G網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，智能手機和平板電腦的出現，基本滿(mǎn)足了人們的日常需求，而4G網(wǎng)絡(luò )移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)則徹底帶來(lái)了變革，它結合了可視化、多媒體化和數字化，利用高速的數據傳輸效率，實(shí)現了人與人、人與網(wǎng)絡(luò )之間聯(lián)通關(guān)系的轉變，從而真正的進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
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