4G移動通訊技術構架及其應用論文

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第四代移動通訊系統(簡稱4G),是時下國內剛剛普及的無線通訊系統,該通訊系統能夠給移動無線終端提供高QOS、無縫隙、高速率的無線業務需求,相比於逐漸淘汰的第三代移動通訊系統,4G網路更加接近個人通訊,本文就將其關鍵技術的體系結構進行介紹,望能夠和同仁進行交流。

4G移動通訊技術構架及其應用論文

一、4G移動通訊系統的概述

截至目前在行動通訊領域,幾乎是每相隔10年便會出現一次變革,1G的出現在上個世紀80年代直至現在全國普及的4G網路,歷時約40年間從最初的模擬移動通訊系統過渡到蜂窩移動通訊系統,再過渡到3G時代的IMT技術,網路傳輸的速率不斷升高,直至現在行動通訊依然成為了目前通訊領域中市場前景最為廣闊、發展潛力最大的熱點技術。4G通訊技術所提供的業務種類也更加多樣化,完美的融合了商業無線網路、區域網絡、電視、廣播等技術,相比於3G網路第四代網路技術其資料的頻譜利用率、智慧性、安全性將會更高,所示說4G移動通訊技術就是一個全IP的網路。

二、4G技術的特點和網路特徵

1、技術特點

4G移動通訊技術的主要特點表現在6方面,①靈活性好,其中完美融合了智慧技術,在資料的傳輸過程中能夠對其資源進行分配,確保在任何環境下都能實現訊號的收發處理;②相容性好,國際電信聯盟宣佈目前全世界範圍內幾乎所有的行動通訊標準中都可以通過4G網路標準進行相容;③業務型別多使用者能夠實現共存,4G通訊可以根據使用者的業務型別,滿足幾乎所有的業務需求;④技術基礎紮實,4G移動網路技術以無線接入、OFDM和軟體無線電技術作為基礎,從而提升了系統的使用效率;⑤不受時間和地點的約束,所有的4G網路能夠滿足各種多媒體的接入方式,只要網路覆蓋區域完全不受時間等因素的限制;⑥擁有自己的網路架構,4G行動網路是一個能夠進行自適應和自我管理的網路系統,適時滿足系統升級或發生變化後的使用需求。

2、網路特徵

4G行動網路特徵主要包含7個方面:①具有現有和將來網路都能夠接入的系統基礎結構;②能夠和網際網路形成統一;③具備靈活性、開放性且能夠滿足擴充套件的特性;④能夠實現自我組織、自我適應和重新構架的能力;⑤滿足網路使用者進行通訊、娛樂、資訊和廣播等多項服務需求;⑥移動終端在移動的過程中同樣能夠完成資料的傳輸和系統的切換;⑦能夠實現網路技術和接入技術各自的.發展等。

三、4G網路關鍵技術和應用

1、正交頻分複用技術(OFDM)

無線多媒體業務要求高效的資料傳輸能力,所以在採用的調製調節技術中必須具備超高的信元速率,同時還應該具有較長的碼元週期,而OFDM調製技術就能夠完全滿足這些需求,OFDM是基於無線傳輸技術,該種技術能夠將既定頻域中既定通道分成多個正交子通道,然後將每一個子通道上額子載波進行調製處理,實現所有的子載波同時傳輸的情況,因此使得每個通道都會趨於平緩,除此之外還能夠有效的避免通道之間出現訊號干擾,提高頻譜利用率。

2、軟體無線電

軟體無線電是一個能夠將模組化、標準化的功能硬體單元統一的平臺,同時具備開放性的平臺,在實現無線電通訊系統時依靠軟體載入的方式進行,這樣一來可以經由各種程式軟體來完成各個系統中的單一終端漫遊,其核心內容是通過軟體對無線功能進行定義,亦能夠使用寬頻訊號變換器。該軟體系統囊括了各種無線信令規則、訊號流變換軟體、信源編碼軟體等。

3、多輸入多輸出技術(MIMO)

MIMO指的是在移動終端或者基站都擁有多個天線,該種技術能夠為系統提供空間分集增益和複用增益。其空間分集又分為兩個型別,分別是發射和接收分集,分集增益技術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;空間複用增益是在發射和接受埠均設定多個副天線,依次將多徑分量進行充分利用,實現單一頻道的多個子通道進行發射訊號。在移動4G網路中使用MIM0技術可以明顯增加網路頻譜的使用率,通過空間分集增益讓無線通道的效能得到顯著改善,同時還能夠有效的拓寬無線系統的覆蓋範圍和擴容無線系統的全部容量。