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关于移动4G通信关键技术和应用探析
[摘 要]4G技术是对3G技术的完善与更新,其不仅可以满足社会发展的需要,也可以在一定程度上推动社会的发展与进步。本文主要分析了4G移动通信的特点、关键技术与应用,以供同行参考。
[关键词]移动4G通信 关键技术 特点 应用
中图分类号:P18 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0361-01
前言
4G移动通信技术可称为广带(Broadband)接入和分布网络,具有非对称超过2Mb/s的数据传输能力,对全速移动用户能提供150Mb/s的高质量影像服务,将首次实现三维图像的高质量传输。其广带无线局域网(WLAN)能与B―ISDN和ATM兼容,实现广带多媒体通信,形成综合广带通信网0BC,他还能提供信息之外的定位定时,数据采集,远程控制等综合功能。
一、4G移动通信的特点
4G是多功能集成宽带移动通信系统,比3G更接近于个人通信。其特点主要有:①高速率??4G的信息传输速率要比3G高一个等级,从2Mbit/s提高到10Mbit/s;②灵活性强。4G拟采用智能技术,可白适应地进行资源分配。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行信号的正常收发;③兼容性好。目前ITu承认的、已有相当规模的移动通
信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支,可通过4G标准的制定来解决兼容问题;④用户共存性。4G能根据网络的状况和信道条件进行自适应处理,使低、高速用户和各种用户设备能够并存与互通从而满足多类型用户的需求;⑤业务多样性。未来通信中所需的是多媒体通信:个人通信、信息系统、广播和娱乐等将结合成一个整体,4G能提供各种标准的通信业务,满足宽带和综合多种业务需求;⑥技术基础较好。4G将以几项突破性技术为基础,如OFDM、无线接入、软件无线电等,能大幅提高频率使用效率和系统可实现性;⑦随时随地的移动接入。4G利用无线接入技术,提供话音、高速信息业务、广播及娱乐等多媒体业务接入方式,用户可随时随地接入系统;⑧自治的网络结构。4G网络将是一个完全自治、自适应的网络。可自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。
二、移动4G通信关键技术
(1)MIMO技术。MIMO技术简单的说就是在移动终端与基站之间存在的多个天线,起可以提供多个空间复用增益和空?g分集增益。就是在信号的接收端与发射端
使用多副天线,以此来对空间传播的多径分量进行有效的运用可以在一个屏带上通过多个不同的子信道来对信号进行发射,其容量随着天线数量的变化而变化。MIMO技术可以有效的加强无线系统的容量以及信号覆盖的范围,并可以通过空间分集的方式来对无线信道的性能进行有效的改善,达到加强频谱利用率的效果。
(2)多用户检测技术。多用户检测技术是将同时占用某个信号的部分用户或者全部用户的信号当做有用信号,并不是将其当做噪声进行处理,通过不同用户的时间、相位、码元以及信号的幅度等信息来对单个信号进行联合检测,这也就是综合利用不同信息与信号处理方式来对接收的信号进行处理,以此来提高检测的效果。多用户检测技术是在传统的检测技术基础上进行不断的更新与完善,对造成多址干扰的用户信号进行有效的检测,这种方式可以对信号的抗干扰性与抗远近效应进行提升,也可以将系统对功率控制的精度进行减少,从而达到对链路频谱资源有效的利用,从根本上提高4G通信系统的容量。
(3)OFDM技术。随着科技的发展逐渐加快,数据的速率也在不断的提高,高速的数据通信系统自身的性能受到多方面的影响。出现这一问题的主要原因就是由于信号发射机与信号接收机之间存在多条不同的时延无线传播路径所造成的。通信中的多径效应是导致信号接收机受到信号时延、相位以及幅度出现不同发送信号的叠加状况,进而造成不必要的失误发生。为了对这一问题进行有效的解决,从根本上实现高速数据的业务,就应该采取相应的措施来对码间干扰的问题进行有效的解决,信道均衡是抗码间干扰的传统技术,如果数据的效率相对较高,只是通过单载波传输,需要设计数十个,以至于上百个抽头的平衡器,这种方式存在一定的问题,为硬件的设计造成极大的难度。所以既要达到对抗码间干扰的效果,又可以降低复杂度,还可以高效的对数据进行传输,就可以通过OFDM技术来进行,其在通信中有着广泛的应用。
(4)智能天线技术。智能天线技术主要是通过空时多址思维技术来进行,对信号在传输上存在的差异进行充分的利用,将同码道、同频率以及同时隙的信号进行有效的区分,通过动态的方式来将信号的覆盖区域进行改变,将主波束与用户的方向对准,将零陷与旁瓣与干扰信号的方向进行对准,起可以对用户进行自动跟踪,并对周边的信号状况进行有效的监测,为不同用户提供优质的上、下行链路信号,以此
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