淺析移動(dòng)4G通信的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)論文
信息化時(shí)代的要求，也不僅僅只是局限于3G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的，再加上國際市場的進(jìn)步推動(dòng)了我國對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的要求，所以，面對這樣的一種局勢，對3G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級，使其成為4G 網(wǎng)絡(luò)，便成為了我國當(dāng)前的首要任務(wù)。而本文也將著力于4G 通信工程技術(shù)，對其作出較為深入的探討。
1.4G 通信技術(shù)的概述
實(shí)際上由于4G通信技術(shù)的發(fā)展時(shí)間較短，還沒有許多的運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所以對于4G通信技術(shù)的界定研究也沒有得到深入的發(fā)展，如今對于4G通信技術(shù)的界定大多數(shù)還停留在對4G 通信技術(shù)的功能定位上，所以總體上來說能夠支撐4G 系統(tǒng)合理運(yùn)行的通信技術(shù)，4G 通信技術(shù)的應(yīng)用是集3G 技術(shù)與WLAN于一體的能夠快速清晰地傳遞高質(zhì)量的視頻圖像或者幾乎滿足用戶所有的在線服務(wù)功能的通信技術(shù)，4G網(wǎng)絡(luò)傳遞的圖像在清晰度上和運(yùn)行速度上都比3G技術(shù)要有很大的優(yōu)勢，4G系統(tǒng)能以100mb/s的速率進(jìn)行下載，比目前的上網(wǎng)撥號要快上2000倍，并且上傳的速度也達(dá)到20mb/s，能滿足用戶上網(wǎng)速度的要求。
同時(shí)在4G應(yīng)用的價(jià)格方面與普通的固定寬帶業(yè)務(wù)的價(jià)格差不多，且計(jì)費(fèi)的方式更加靈活多變，用戶可根據(jù)自身的實(shí)際需要來選擇不同的功能服務(wù)，所以4G通信技術(shù)具有很大的發(fā)展優(yōu)勢，能在未來的發(fā)展中得到進(jìn)一步提升。
2.4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)
4G 通信技術(shù)的應(yīng)用，不僅其安全性更強(qiáng)，而且傳輸速度得以大幅度的提升，傳輸效率更具穩(wěn)定性，可以為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的智能服務(wù)，業(yè)務(wù)質(zhì)量及靈活性都有了較大程度的提升，頻譜利用率更加充分，具有3G 技術(shù)所無法比擬的優(yōu)勢。
2.1 靈活性
4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)其是以強(qiáng)大的智能技術(shù)作為主要的技術(shù)支撐，能夠更好的確保信息資源分配的完成，在發(fā)送和接送信號過程中可以根據(jù)智能信號處理技術(shù)完成，而且不論信道條件有何不同，或是環(huán)境多么復(fù)雜信息都能夠正常的進(jìn)行發(fā)送和接受，對于通信過程中需要變換的業(yè)務(wù)能夠有效的進(jìn)行處理，確保其與通信標(biāo)準(zhǔn)相符合，其適應(yīng)性、智能性和靈活性是其他技術(shù)所無法比擬的。
2.2 數(shù)字寬帶技術(shù)
利用4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行信號傳輸過程中，其所采用的傳輸波段多以毫米波為主，這樣其產(chǎn)生的'蜂窩小區(qū)則較小，對于用戶容量的提升具有極其重要的意義。
2.3 多業(yè)務(wù)融合
4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)可以支持各種多樣化的移動(dòng)業(yè)力，用戶在任何位置都能夠享受到高質(zhì)量的移動(dòng)通信信息服務(wù)，而且可以通過綜合廣播、信息系統(tǒng)、個(gè)人通信及娛樂等多種行業(yè)來為用戶提供更方便、安全及廣泛的應(yīng)用及服務(wù)。
3.4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)
3.1 以IP 為基礎(chǔ)的核心網(wǎng)
在當(dāng)前4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)中，其核心網(wǎng)絡(luò)則是一個(gè)基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)，這樣不僅能夠更好的確保各端點(diǎn)之間IP 業(yè)務(wù)傳輸能夠得以較好的完成，而且可以與存在的PSTN 和核心網(wǎng)共存，具有非常好的兼容性。不僅各接口能夠?qū)崿F(xiàn)與核心網(wǎng)進(jìn)行連接，而且核心網(wǎng)可以將業(yè)務(wù)、控制和傳輸?shù)确珠_，而且所采用的無線接入方式和協(xié)調(diào)與核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、鏈路層屬于分離獨(dú)立的狀態(tài)，主要采用全分組方式IPV6 技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)具有集成的特點(diǎn)，成本較低，而且不同網(wǎng)絡(luò)之間能夠?qū)崿F(xiàn)無縫連接。
3.2 軟件無線電技術(shù)
軟件無線電技術(shù)屬于一種開放式結(jié)構(gòu)的技術(shù)，其是利用通用硬件平臺，將標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的硬件功能單元在經(jīng)過這個(gè)平臺，在軟件加載方式的幫助下，從而完成各類無線電通信任務(wù)。其是利用模塊化集居結(jié)構(gòu)，利用適當(dāng)?shù)姆椒▉磉M(jìn)行編程，各先進(jìn)模塊能夠與射頻天線的要求無限的接近，在軟件無線電技術(shù)慶用中，其具有非常好的適應(yīng)性和靈活性，其主要涉及到DSPH、FPGA、DSP 等，可以對多種接口方式的基站和多模式手機(jī)的連接起到較好的支持作用，可以對多種系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行順利融合，在4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)中應(yīng)用范圍非常廣泛，特別是以軟件無線電技術(shù)作為技術(shù)基礎(chǔ)的基站，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的同時(shí)服務(wù)。
3.3 多址方案和無線接入方式
4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)在CDMA、FDMA、OFDM、TDMA 等多址方式中最有可能選擇OFDM 的多址類型，其主要優(yōu)勢包括：相鄰小區(qū)和用戶間不會發(fā)生干擾;不同信號間無干擾;可以完成較低成本的單波段接收機(jī);不受多普勒頻移和多徑衰落問題影響等。較低的功率效率是OFDM 的主要缺陷。近年來日本首次采用了VSFOFCDM的無線接入方式，其屬于多載波CDMA 類型，具有對多徑干擾不敏感和高頻譜利用率等優(yōu)點(diǎn)。
3.4 無線接入網(wǎng)(RAN )技術(shù)
近年來4G 移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的速度較快，而且容量不斷增加，成本得以進(jìn)一步降低。目前在4G 移動(dòng)通信無線接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展過程中，電路交換開始向基于IP 分組交換的方向發(fā)展，設(shè)備分集也開始不斷向網(wǎng)絡(luò)分集方向發(fā)展。在這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)形式下，有效的確保了3G、4G、WLAN 與固定網(wǎng)間漫游的實(shí)現(xiàn)，對下一代因物網(wǎng)的建設(shè)起到了積極的意義。
3.5 高性能接受機(jī)
4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)對接受機(jī)的要求較高。Shannon 定理為我們指出了在帶寬固定的信道中要完成容量為C 的可靠性傳輸所需的最小的SNR 數(shù)值，因此，在4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)中，要在同等帶寬上完成20Mbps 的數(shù)據(jù)傳輸速度，則SNR 值至少為12dB，由此可以看出，4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)需要更高性能的接收機(jī)。
3.6 無線電增強(qiáng)技術(shù)
為了能夠更好的增強(qiáng)無線電覆蓋的范圍，確保無線電容量的提高，則可以通過得合同多天線技術(shù)來實(shí)現(xiàn)無線電增強(qiáng)技術(shù)。通過多輸入多輸出技術(shù)來確保接收和發(fā)射分集的實(shí)現(xiàn)，也可以利用2 個(gè)或是4 個(gè)天線來完成發(fā)射分集工作。為了能夠確保獲取更好的分級性能，可以通過利用頻率分集、極化分集、時(shí)間做好計(jì)劃做和空間分集等多項(xiàng)分集技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
3.7 MIMO 和智能天線技術(shù)
4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)利用MIMO 天線系統(tǒng)進(jìn)行空間分集，由于其可以同時(shí)采用四個(gè)天線來完成接收和發(fā)射分集，所以對于降低多址的干擾影響具有非常好的效果。同時(shí)智能天線又能夠有效的對信號干擾進(jìn)行抑制，具有自動(dòng)跟蹤和數(shù)字波束調(diào)節(jié)等多項(xiàng)功能，利用智能天線成形波束，可以有效的增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)的信號，有利于信號質(zhì)量的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)在，增強(qiáng)信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。利用智能天線來可以實(shí)現(xiàn)上行波束賦形。另外智能天線中的機(jī)站可以在不同用戶之間構(gòu)成一個(gè)定向波束，這不僅有得盱基站發(fā)射功率標(biāo)準(zhǔn)的減北，面明對降低小區(qū)內(nèi)其他用戶的多址影響具有非常重要的作用。
4.結(jié)束語
目前我國通信行業(yè)加大了對4G 通信技術(shù)的研發(fā)力度，這不僅能夠更好的滿足人們對生活和工作高標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且是當(dāng)前我國通信技術(shù)發(fā)展的必然選擇。目前我國一部分人已開始應(yīng)用4G 通信技術(shù)，而且應(yīng)用的趨勢也在不斷的擴(kuò)大，在應(yīng)用過程中4G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)勢和特色得到了較好的發(fā)揮。目前隨著通信技術(shù)研究人員的不斷努力，4G 通信系統(tǒng)的一些關(guān)鍵技術(shù)已取得了較大的突破，部分用戶一些更高的需求和體驗(yàn)得以滿足，使其在服務(wù)人們工作和生活中發(fā)揮著非常重要的意義。
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