４Ｇ移动通信技术的研究.docVIP

４Ｇ移动通信技术的研究 　　摘要:在还没有完全享受3G移动通信系统商所带来服务的同时,4G移动通信技术的研究已经在逐步的进行着。该文简要分析了:(1) 4G的网络结构;(2) 4G的关键技术,如OFDM,软件无线电,智能天线技术,MIMO技术。(3) 比较了3G和4G不同指标,分析了3G和4G采用的不同技术。(4) 初步探讨了4G的现状和发展。 　　关键词:3G;4G ;OFDM; 软件无线电;智能天线;MIMO技术;网络 　　中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2009)15-3911-02 　　 　　Study on 4G Wireless Communication Systems 　　ZHU Xiao-hua, ZHANG Zi -peng 　　(China Telecom Corporation Limited Zhuhai Branch,Zhuhai 519002,China) 　　Abstract: in the absence of full enjoyment of 3G mobile communication systems brought about by service providers at the same time, 4G mobile communications technology has been carried out in step-by-step. In this paper, a brief analysis of: (1) 4G network structure; (2) 4G key technologies such as OFDM, software radio, smart antenna technology, MIMO technology. (3) comparison of different indicators of 3G and 4G, 3G and 4G analysis of the different technologies used. (4) discussed the current situation and development of 4G. 　　Key words:3G; 4G;OFDM;Software Defined Radio;Intelligent Antenna;MIMO Technology; Network 　　 　　1 前言 　　 　　随着3G在我国的商用以来,用户在使用手机电视和视频通话方面,出现信号不稳,视频通话效果不好等问题。人们开始期望4G能够解决这些问题,能够提供更高的数据速率,更大的容量和带宽。从而使4G比3G更接近个人通信,在技术上比3G更完善。 　　 　　2 4G网络结构 　　 　　4G系统针对各种不同业务的接入系统,通过多媒体接入连接到基于IP的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。 　　1) 物理网络层提供接入和路由选择功能。 　　2) 中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等。 　　3) 物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,使发展和提供新的服务变得更容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带,这一服务能自适应于多个无线标准及多模终端,跨越多个运营商和服务商,提供更大范围服务。 　　 　　3 4G网络中的关键技术 　　 　　3.1 OFDM 　　OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术,实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation,多载波调制的一种。其主要原理是:将待传输的高速串行数据经串并变换, 变成在子信道上并行传输的低速数据流, 再用相互正交的载波进行调制, 然后叠加一起发送。 接收端用相干载波进行相干接收, 再经并串变换恢复为原高速数据。 　　OFDM技术的有很多优点:可以消除或减小信号波形间的干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率;适合高速数据传输;抗衰落能力强;抗码间干扰(ISI)能力强。 　　3.2 软件无线电 　　软件无线电(SDR)是将标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。其中心思想是使宽带模数转换器(A/D)及数模转换器(D/A)等先进的模块尽可能地靠近射频天线的要求。尽可能多地用软件来定义无线功能。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、