探讨4G移动通信的关键技术

内容摘要:摘要本文对3G和4G移动通信做了简要的比较,并对4G移动通信系统中将会用到的关键技术做了分析。包括OFDM技术、智能天线技术、软件无线电技术、多用户检测技术、IPv6技术等。 摘要本文对3G和4G移动通信做了简要的比较,并对4G移动通信系统中将会用到的关键技术做了分析。包括OFDM技术、智能天线技术、软件无线电技术、多用户检测技术、IPv6技术等。关键词4G移动通信;OFDM;MUD;IPv6 1引言第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统,要求具有很好的网络兼容性,能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU的标准,世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以

  摘要:本文引见了4G挪动通信的概念、特性和关键技术。从4G挪动通信的网络构造和通信技术进行了剖析。

  在近几年间,我国挪动通信得到了迅猛的开展。第三代挪动通信系统(3G)牌照从2009年发放至今,中国的三大电信运营商在挪动通信网络上的投入呈现逐年增长的趋向,截至2013年6月,我国3G用户总数超越3.2亿户[1]。但是相比拟国内挪动市场11亿多的手机用户范围,3G市场似乎才刚刚进入范围提高阶段。但是3G未现范围,4G已露身影。

  1概述

  1.1什么是4G

  目前4G的概念较正轨的解释是,可称为散布式的网络和宽带的接入,具有超越2Mbps以上的数据传输才能,能对全速的挪动用户能提供高速率、高质量影像效劳,可完成三维图像的高速率和高质量传输。[2]

  1.24G的特性

  相关于现有的第三代挪动通信技术,4G挪动通信系统主要有以下特性:

  (1)更高的通信速率。3G的数据传输速率能够到达21Mbps;据有关专家预估,4G最高的数据传输率能到达100Mbps。

  (2)更宽的网络频谱。要想使4G的传输速率到达100Mbps,那么运营商必需在3G网络根底上大幅度的研讨和改造,从而使4G在通信带宽上比3G的带宽高出许多。据研讨AT&T公司的专家们说,估量每个4G的信道将占有100MHz的频谱,相当于3G的20倍。

  (3)兼容性能优。4G将施行全球统一的规范,能完成各类计算机、媒体及网络之间的无缝衔接,让一切挪动通信运营商的用户共享4G效劳,真正完成一部手机,全球通信。

  (4)更灵敏的通信。4G的终端将不再仅局限于挪动电话,任何物品都有可能成为4G的终端,同时,世界上的一切生物假如装备相应的设备,都能成为不同类型的4G终端设备。另外,4G终端除了设计和操作的愈加智能化以外,也将依据环境感知来恰当地调整终端构造,使整体效能最佳化。

  (5)多种业务交融。4G将支持愈加丰厚的挪动通信业务,这些业务包括高明晰网络视频会议、高质量图形图像传输、虚拟的理想业务等,运用户无地域限制的取得任何需求的信息效劳。它能把个人通信、信息系统、文娱和播送等行业构成一个整体,愈加轻松、便当、平安地向用户提供更多元化的应用与效劳。

  24G的关键技术

  (1)多址计划与无线接入方式。正交频分复用技术是4G最佳的多址计划,将来的4G系统中,正交频分复用技术是最有可能采用的多址方式。正交频分复用技术的主要特性:各个信号之间无干扰;多普勒频移与多径衰落之间不存在敏感问题;相邻小区用户无任何干扰;能完成低造价的单波段接纳机。正交频分复用技术的主要缺陷:存在频偏和功率效能偏低的问题。

  (2)编码调制技术。在4G系统中,多载波调制技术将会被充沛的采用,并且会恰当的思索自顺应调制和功率的均衡性能。MC-CDMA采用正交相移键控方式进行数字调制,OFDM-TDMA将会采用高电平方式进行调制。4G系统将采用更高端的技术计划进行信道编码,如级连码、LDPC码和Turbo码等。

  (3)无线链路加强技术。分集技术,如经过空间分集、时间分集、极化分集和频率分集等办法来取得更好的分集性能;多天线技术,发射分集采用2到4天线完成,或经过MIMO技术完成分集的接纳、发射。智能天线支持高数据传输速率,有抑止干扰、减少远近效应、减小中缀概率、增加系统容量、进步频谱效率等智能功用,它有灵敏有效的进行越区切换、扩展小区掩盖范围、灵敏的小区管理、延长挪动台电池寿命、以及维护和运营本钱较低的特性,因而智能天线必将会成为4G系统的关键技术。

  (4)高效的频谱运用计划。进步频谱率的办法是将要运用超越3GHz的频段。在3G系统中,它的频谱效率是2bps/Hz,假如要超越3G,那么4G的频谱效率应当提升至5bps/Hz。在4G系统中,信道分配主要方式为自顺应信道分配、分组信道分配两种。经过将信道分组分配到每一个用户中,可以让一些由于不平衡、失真或者频偏招致的用户之间干扰最小化。

  (5)基于IP的中心网。4G的中心网络是一个基于全IP技术的网络,与现有的挪动网络比照,它具有可完成不同网络之间无缝衔接的基本性优点。但是,中心IP网络不是特地用于挪动通信,而是作为一种统一的网络,支持有线及无线的接入,其接入点能够使有线或无线。无线接入点能够是蜂窝系统的基站,无线局域网或者自组网等,关于公用电话网和未完成全IP的3G网络,则是经过特定的网关进行衔接。另外,热点通信速率和容量的需求或网络铺设堆叠将使得整个网络呈现广域网、局域网等互联、综合和堆叠的现象。

  (6)软件无线电技术。软件无线电技术,是用现代化软件来控制、支配传统的纯硬件电路的无线通信。软件无线电技术的重要价值在于:传统的硬件无线电通信设备只能作为无线通信的根本平台,而许多的通信功用则是由软件来完成,突破了有史以来设备的通信功用的完成仅仅依赖于硬件开展的格局。软件无线电使得4G系统具有顺应性和灵敏性,可以灵敏顺应于不同的网络和空中接口。软件无线电技术主要触及数字信号处置硬件(DSPH)、现场可编程器件(FPGA)、数字信号处置(DSP)等,同时也有助于不同规范和系统的交融。

  3结语

  随着4G的进一步深化开展,挪动计算机技术必将随之发作深入而耐久的变化。凭仗4G高质量、高速率、大容量的多媒体业务才能,能够瞻望在不久的将来,人们主要的通信工具、便携式电脑和文娱数码等设备将合而为一。4G在影响和带动计算机技术开展的同时,也将明显改动世界相貌和人们的生活、工作的方式!

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  摘 要:4G移动通信技术是在3G基础上演变过来的,它给人们带来了更加丰富多彩的通信体验。文章对4G移动通信的核心技术和发展优势进行了探讨,以期对4G移动通信技术的推广和应用工作能够有所借鉴。   1.4G移动通信技术及其特性   固然4G移动通信技术是对3G技术的开展,但并没有脱离传统通信技术,而是以3G通信技术为根底,应用一些新技术,提高无线通信的功用和网络效率。   4G移动通信技术的网络构造可分为应用网络层、中间环境层和物理网络层。物理网络层可为用户提供路由选择和接入,中间环境层主要起到平安性管理、地址变换和服务质量映射的作用,应用网络层直接为用户提供给用进程服务,完成多个系统应用进程之间互相通信。   4G移动通信技术的特性主要表现在以下几点:(1)通信速度更快。第一代模仿式通信技术仅能提供语音服务,第二代数位式通信技术传输速率为9.6Kb
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