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浅谈4G移动通信技术的应用.doc
浅谈4G移动通信技术的应用
【摘 要】随着3G移动通信技术的发展,智能手机和平板电脑的产生,这些智能化终端设备基本已经满足了用户的网络需求,4G移动通信技术的应用将彻底改变人们现有的上网模式,集可视化、多媒体化和数字化于一体,通过高速的数据传输效率转变人与人之间、人与网络之间的联通关系,将真正步入高速无线互联网时代。本文主要对4G移动通信关键技术的应用及发展前景进行了分析研究。
【关键词】4G;移动通信;技术应用;发展前景
1、4G移动通信特点
1.1数据传输速度快
4G技术最大的特点在于数据快,这是在当前较为认可的4G定义中就能体现出来的重要特点。其可以支持100Mbps~150Mbps的下行网络宽带,也就是可以达到12.5MB/s~18.75MB/s的下行速度。这是我国主流3G移动网络数据传输速度的几十倍。4G技术的高速数据传输,可以影像、动画等大量的信息进行有效传递,可以使得生活中的多媒体通信的质量更高。
1.2通信更加灵活
4G移动通信的灵活性体现在两个方面:搭载平台和通信资源分配。4G手机在数据通信传输方面,已经足以和一台小型电脑相媲美,而且从外形上看4G手机体积小、轻便简洁,这是电脑所不能达到的,身边的众多物体如手机、钱包、手表都可以搭载4G网络,这就体现了其搭载平台的灵活性。其通信资源分配的灵活性在于4G系统能够根据环境情况,自适应地进行通信资源分配,有很高的智能性,能自主适应复杂环境。
1.3更加智能
4G移动网络的智能性在搭载平台和通信资源分配上已经有了反映,另外,4G网络的应用,可以使人们对于终端设备的设计以及操作都更加方便、智能、更具人性化。4G中的智能系统能够自主适应当前网络的环境,并进行相应的调整,可以使低速、高速等具有其他性能要求的用户并存。4G移动网络是一个高度智能的网络,能够实现完全自治自主适应,能够支持高度清晰图像业务、视频会议等,而且将个人与网络信息系统、各类行业有机结合在一起,以提供更加人性化的智能服务。
1.4兼容性更强
3G网络已经形成了三足鼎立的局面,在全球都具有很大的应用以及拥有很大的市场规模的TDMA、CDMA、GSM不能互相兼容,也不可能被某一个移动通信标准兼并。要实现全球具有唯一标准的通信网络梦想,只能寄希望与4G移动网络。在移动通信的兼容性方面,4G移动通信技术不但能够全球漫游、开放接口,还能向下兼容,能够实现网络互连。4G技术能够实现让全球的标准统一化,实现一部手机能在全球范围内的任意一个地方进行通信的梦想。
2、4G移动通信关键技术应用
2.1 OFDM技术
OFDM技术日益受到通信领域专家学者的关注,主要是因为OFDM技术拥有以下优势:第一,具有较高的频谱利用率。4G移动通信系统的频谱效率高出其他串行系统1倍,由于OFDM信号的相邻子载波形成重叠,由此,频谱利用率几乎可以达到极限。第二,具有较强的抗衰落能力。利用OFDM技术可以将用户信息置于不同子载波进行网络传输,使子载波信号与相同速率的单载波信号时间长,因此,OFDM技术有良好的抗噪声和抗衰落能力。第三,具有较高的传输速率。OFDM技术的自适应调制机制可以使多路子载波根据自己所在信道的实际情况选择不同的调制方式。
2.2智能天线技术
智能天线基于先进的数字信号处理技术,能够在空间内产生空间定向波束,使天线的主波对准用户信号的方向,不但能增强并充分利用用户信号,还能有效抑制干扰信号。这项技术在保证信号质量的前提下,大幅度增加了传输容量。
2.3MIMO技术
MIMO技术采用分立式多天线技术,以此实现空间分集,将一个网络通信链路分解成为多个并行的通信子信道,从而提高网络带宽的数据容量。信息理论已经证明,当不同的接收天线和发射天线之间没有关联关系时,MIMO技术可以提高移动通信系统的抗干扰、抗噪声和抗衰落能力,以此获得巨大的数据传输容量。
2.4软件无线电技术
软件无线电是利用加载的软件,在标准化、模块化的硬件平台上实现无线电通信系统。软件无线电系统的关键在于在尽可能在靠近天线处使用A/D和D/A转换器,尽量用软件实现尽可能多的功能和信号处理,用软件定义无线功能。软件无线电技术的关键组成部分在于软件系统,包括规则处理软件、信号变换软件、编码软件、纠错软件,以及自适应的调节算法和解调算法软件。软件无线电增大了系统的灵活性,是解决移动终端适应不同硬件系统的核心技术。
2.5多用户检测技术
多用户检测技术是CDMA通信系统中的核心技术,在抵抗并抑制通信干扰方面发挥着不可替代的作用。在实际的通信系统中,各个用户之间存在的相关性会导致干扰,而且随着用户基数的增大或者是功率的增加,这种干扰会成为
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