4G移動通信技術構架及其應用論文

4G移動通信技術構架及其應用論文

　　第四代移動通信系統(簡稱4G)，是時下國內剛剛普及的無線通信系統，該通信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，相比于逐漸淘汰的第三代移動通信系統，4G網絡更加接近個人通信，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。

　　一、4G移動通信系統的概述

　　截至目前在移動通信領域，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網絡，歷時約40年間從最初的模擬移動通信系統過渡到蜂窩移動通信系統，再過渡到3G時代的IMT技術，網絡傳輸的速率不斷升高，直至現在移動通信依然成為了目前通信領域中市場前景最為廣闊、發展潛力最大的熱點技術。4G通信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絡、局域網絡、電視、廣播等技術，相比于3G網絡第四代網絡技術其數據的頻譜利用率、智能性、安全性將會更高，所示說4G移動通信技術就是一個全IP的網絡。

　　二、4G技術的特點和網絡特征

　　1、技術特點

　　4G移動通信技術的主要特點表現在6方面，①靈活性好，其中完美融合了智能技術，在數據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信號的收發處理;②兼容性好，國際電信聯盟宣布目前全世界范圍內幾乎所有的移動通信標準中都可以通過4G網絡標準進行兼容;③業務類型多用戶能夠實現共存，4G通信可以根據用戶的業務類型，滿足幾乎所有的業務需求;④技術基礎扎實，4G移動網絡技術以無線接入、OFDM和軟件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網絡能夠滿足各種多媒體的接入方式，只要網絡覆蓋區域完全不受時間等因素的限制;⑥擁有自己的網絡架構，4G移動網絡是一個能夠進行自適應和自我管理的網絡系統，適時滿足系統升級或發生變化后的使用需求。

　　2、網絡特征

　　4G移動網絡特征主要包含7個方面:①具有現有和將來網絡都能夠接入的系統基礎結構;②能夠和互聯網形成統一;③具備靈活性、開放性且能夠滿足擴展的特性;④能夠實現自我組織、自我適應和重新構架的能力;⑤滿足網絡用戶進行通信、娛樂、信息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數據的傳輸和系統的切換;⑦能夠實現網絡技術和接入技術各自的發展等。

　　三、4G網絡關鍵技術和應用

　　1、正交頻分復用技術(OFDM)

　　無線多媒體業務要求高效的數據傳輸能力，所以在采用的調制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周期，而OFDM調制技術就能夠完全滿足這些需求，OFDM是基于無線傳輸技術，該種技術能夠將既定頻域中既定信道分成多個正交子信道，然后將每一個子信道上額子載波進行調制處理，實現所有的子載波同時傳輸的情況，因此使得每個信道都會趨于平緩，除此之外還能夠有效的避免信道之間出現信號干擾，提高頻譜利用率。

　　2、軟件無線電

　　軟件無線電是一個能夠將模塊化、標準化的功能硬件單元統一的平臺，同時具備開放性的平臺，在實現無線電通信系統時依靠軟件加載的方式進行，這樣一來可以經由各種程序軟件來完成各個系統中的單一終端漫游，其核心內容是通過軟件對無線功能進行定義，亦能夠使用寬帶信號變換器。該軟件系統囊括了各種無線信令規則、信號流變換軟件、信源編碼軟件等。

　　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復用增益。其空間分集又分為兩個類型，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;空間復用增益是在發射和接受端口均設置多個副天線，依次將多徑分量進行充分利用，實現單一頻道的多個子信道進行發射信號。在移動4G網絡中使用MIM0技術可以明顯增加網絡頻譜的使用率，通過空間分集增益讓無線信道的性能得到顯著改善，同時還能夠有效的拓寬無線系統的覆蓋范圍和擴容無線系統的全部容量。

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