浅谈4G通信关键技术分析及展望
1概述3G技术的来临,大大方便了人们的生活,也使人们体验到了现代科技的发展,不过,3G技术的运行也存在很多缺陷。而4G技术的诞生,可以说是对3G技术的升级,不仅解决了以前难以解决的众多技术问题,比如速率与数据格式的传输,而且促进了无限通讯的发展,并进一步拓宽了媒体业务功能和网络通信的可视功能。由于4G技术拥有较强的实用性,使其应用范围不断向外扩展,其辅助业务也不断增加。据有关数据统计,4G通讯技术的传输速率非常快,与3G通信技术相比,提高了几十倍左右。以前,每当人们身处市郊或乡间,手机都难以接受到信号。如今,由于4G技术的出现,促使信号覆盖能力大大增强,解决了人们对在偏僻位置接收不到信号的忧虑。4G技术要点主要包括:软件无线电(SDR)技术、IPv6技术、多用户检测技术、无线链路增强技术、智能天线(SA)技术和正交频分复用(OFDM)技术。2 4G关键技术分析研究2.1 OFDM与MIMO技术在20世纪60年代,OFDM技术就出...&
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从20世纪80年代出现的第一代移动通信系统开始发展到现在,短短的几十年间,移动通信系统的飞速发展带给人们日新月异的通信体验。1移动通信的发展概述第一代移动通信系统(1G)是基于FDMA技术的模拟通信系统,在20世纪80年代开始出现并得到迅速发展,当时1G通信系统主要有北美的AMPS、N-AMPS系统,英国的TACS系统,日本的JTA系统以及北欧的NMT系统。但是由于其本身固有的缺陷,例如保密性差,系统容量有限,升级困难等,在20世纪90年代逐步被第二代移动通信系统所取代。第二代移动通信系统(2G)根据其特点主要分为两大类,分别是起源于欧洲基于TDMA的GSM系统和起源于美国基于CDMA技术的IS95系统,2G已经是数字通信系统。随着数据业务需求以及多媒体业务需求的不断提高,时代对通信系统提出了更高的要求,在这种情况下,第三代移动通信技术(3G)应运而生,并且成为目前承担通信任务的主流系统。通常情况下认为3G技术有四个标准,分别是...&
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之所以有4G移动通信技术这一称呼,是因为它和3G技术相比较得出的,和后者相比较,4G技术实现了新一代通信系统的更新换代,改进了无线通信网络效率和移动装置的传输速率。与第三代3G移动通信系统相比较,4G通信技术具有传输速率更高、容量更大、实现了与WLAN的无缝连接、与各种WLAN接入方式和接入协议的兼容性以及具有高度智能化等特点,推动了社会生产和生活的无阻碍交流。一、4G移动通信技术特点1、通信速度较快。相较于3G通信技术,4G让人耳目一新的方面就是其超快的无线通信速度。相关数据表明,3G技术的最快传输速率为2Mbps,而4G技术在此基础上翻了五翻,也就是4G的数据传输速率最小达到了10Mbps,而最快传输速率达到了20Mbps,这意味着当需要无限信息传输的时候,4G技术可以在最高速度100比特每秒的情况下,快速完成信息的传递,避免使用者长时间的等待。2、具有灵活的通信方式及兼容性。4G通信技术在实现人与人之间快速交流沟通,以及实...&
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一、前言伴随着3G移动网络在我国的广泛应用,用户在使用过程中出现了手机电视信号不稳、视频通话效果不好等问题,人们更希望能出现一个新的移动通信技术来改变这种现状。在这样的背景下,4G移动通信技术应运而生,为用户提供了更高的数据速率以及更大的容量和带宽。4G移动通信技术是对之前的3G技术的一次全新的革命,为用户的多媒体业务提供了工作的平台,因此在通信行业得到了更加广泛的应用。二、4G移动通信技术的概述就当前的形势来看,通信行业并没有对4G移动通信技术下一个统一的定义,而是按照其功能性的描述来作为4G移动通信技术的界定。4G移动通信技术大体归纳为以下优势:首先,其具有在任何时间和空间条件下,以可能的方式无障碍地接入到通信网络当中[1]。其次,4G移动通信的用户具有选择业务、应用以及网络的自由。第三,4G移动通信技术能够实现移动电子商务的综合性业务。最后,4G移动通信还能够适应其他的网络、体系和系统,以及开展物联网的业务。4G移动通信网...&
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*浙江省丽水市中心医院　浙江　丽水　323000随着我国的生活水平不断提高,社会市场经济水平的不断进步,人们对生活有了更高层次的追求。物质生物的富足已经不能满足人们的要求,所以人们开始追求更高的精神生活。娱乐和通信的要求就是人们精神生活追求的一个重要的方面。以往,手机仅仅是用来打电话,现在的手机和其他的移动终端已经成为人们获取网络信息和进行娱乐的一个重要的手段。如今,出现的4G通信网络速度更快,安全性更好。人们利用4G通信就能更快的获取信息和进行电子交易、电子支付等。所以,4G技术的发展能在很大程度上改变人们的通信方式和消费方式等,对于移动通信技术的发展有着重要的意义。1　4G通信系统架构分析4G通信的网络能够接收来自终端的呼叫,并且能够实现在不同的网络中建立最有效的通信路径或者通道。此外,4G通信具有实时定位和跟踪用户的功能。能够保证不同类型的移动通信在4G网络中实现无缝连接,保证不同类型和不同网络的数据都能正确、高速地传输。...&
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移动4G通信网络系统主张针对各类业务进行多媒体网衔接,为不同用户主体提供4G、WLAN以及固定网间无漫游服务。整个网络架构具体围绕物理网络、中间环境以应用网络机理实施全面性覆盖。其中物理网络层主要开创由接入与选取功能,中间环境层在地址变换与完全性管理出衔接映射,同时提供无缝高数据传输优势条件,能够在个频带空间中应用,令各个运营以及服务商深度交接,整工作范围随即产生高度变化。一、4G通信网络关键技术特征以及研究状况论述此类通信系统可说是针对传统3G结构性能做出系统性整,包括正交频分复用、调制编码、无线链路、多用户检技术都得到完善调试。4G系统核心技术是正交频复用形的多载波调制手段,其基本理念就是透过串行数据流分、转换形成相互正交子载波并合并输出,使得后期数据速与串行数据流分解前期一致。异质化载波独立性较强,同OFDM单位子载波交互式频率存在重叠迹象,进而确保在径、窄带干扰作用下做出稳定适应成果,使得频谱资源得最大限度的开发;借助高...&
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传真：010-　　提高3G系统的灵活性 　　当前，蜂窝移动通信系统已经发展到第三代，3G系统进入商业运行一方面需要解决不同标准的系统间的；另一方面为了适应的飞速发展，3G通信系统要求具有高度的灵活性和扩展升级能力，电技术无疑是最好的。作为3G移动通信标准中的两个主要标准，W-CDMA和CDMA2000都采用码分多址接入方式，并具有信道带宽宽、数据速率多样且支持高速率、不同业务采用信道编码不同等共性，同时，这两种标准之间在码片速率、信道带宽和信道选择码等方面也存在差异。为了解决这些方面的问题及提高系统容量，在3G中采用了智能天线技术(Smart Antenna)、多用户检测技术(MUD)等，使得软件无线电技术在3G系统中有着广泛的应用。　　首先，智能天线技术在我国的TD-SCDMA的方案中，利用数字信号处理技术识别用户信号到达方向，形成天线主波束；引入空分多址(SDMA)方式，根据用户信号不同的空间传播方向，提供不同的空间信道；采用数字方法对阵元接收信号进行加权处理，形成多个波束赋形，每一个波瓣对应于一个特别的用户，波束也可以追踪用户，使主波束对准用户信号方向，在干扰信号方向上，形成天线方向图零陷或功率增益较低，从而达到抑制干扰的目的。　　其次，在欧共体的ACTSFIRST中，软件无线电技术也用到了设计多频/多模可手机中。它可自动检测接收信号，接入不同的，而且能满足不同的接续时间要求。软件无线电技术可用不同软件实现不同无线电设备的各种功能，可任意改变信道接入方式或调制方式，利用不同软件即可适应不同标准，构成多模手机和多功能基站，具有高度的灵活性。　　除此之外，软件无线电出现了一些新的发展趋势：主要表现在体系结构分层化、软件模块化、结构数学分析化、面向对象化、化、网络化和化。　　提供通向4G的桥梁随　　着3G技术不断成熟并最终进入市场进行运营，国际电信联盟(ITU)已经开始研究制订第四代移动通信标准，并已达成共识：把移动通信系统同其他系统(例如无限、等)结合起来，产生4G技术，2010年之前使数据传输速率达到100Mbit/s，以提供更有效的多种业务，最终实现商业络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信的无缝衔接并相互兼容。　　4G的关键技术主要有：OFDM(正交频分复用)、软件无线电、智能天线和技术。　　在4G众多关键技术之中，软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少的风险，所以未来的4G技术需要适应不同种类的的要求。而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础。它不仅能减少风险，还更易于开发系列型产品。此外，它还减少了硅芯片的容量，从而削减了运算器件的价格，其开放的结构也会允许多方运营的介入；同时，由于DSP的使用，也弥补了廉价RF(RadioFrequency)所造成的不足。在实际应用中，RF部分是昂贵而缺乏灵活性的，宽带的RF是非线性的，而通过使用SDR技术可弥补其在灵活性上的不足。　　在网络支持方面，由于4G通信系统选择了采用基于IP的全分组的方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。而大量链路类型的不同链接可通过SDR进行互联。同时，动态频谱的分配也有利于在已占用带宽上实现新的服务。　　智能天线技术也是4G中的关键技术，它与SDR技术同样紧密相连。它是在软件无线电基础上提出的天线设计新概念，是数字多波束形成(DBF)技术与软件无线电完美结合的产物。一方面，软件无线电为智能天线的实现提供了一条有效可行的技术途径，另一方面智能天线也为软件无线电的发展起到了推动作用。它们两者相互渗透、相互促进。基于软件无线电的智能天线主要包括：单信道智能天线，即通过天线阵感应的射频信号，首先经过前端模拟预处理变换为适合于A/D采样的宽带中频信号，该宽带中频信号经A/D数字化后送到数字下变频器(DDC)，对宽带数字中频内某一感兴趣的信号进行数字正交下变频和采样率变换，变换为与信号带宽相适应的低采样率的基带正交(I/Q)数字信号，这N路I/Q基带数据被同时送到M个数字波束形成器(DBF)，分别进行不同指向的波束形成运算，最终获得所需的M个波束。信息解调模块(DEMOD)要么对所形成的这M个波束同时进行解调，要么选取其中信噪比最大的波束进行解调，前者可以实现同频空分复用，后者则可以实现定向接收，改善输出信噪比。其次为多信道智能天线，它与单信道智能天线相比只是在A/D后设置多个单信道多波束形成器SCMBF。此外还包括多相滤波信道化智能天线，它的最大特点是能够实现频域空域上的全波束形成。LTE每天一课(整理3)_百度文库
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