基金180003-000659珠海中富

作者:基金180003-000659珠海中富 来源:未知 2021-10-14 09:27:39   阅读:

本文将简要介绍4G移动通信系统的主要技术特点,并讨论4G系统中可能采用的一些关键技术通信系统。2.4G移动通信系统的主要特点与3G相比,4G移动通信系统技术具有许多优势,其中本文

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  本文将简要介绍4G移动通信系统的主要技术特点,并讨论4G系统中可能采用的一些关键技术通信系统。2.4G移动通信系统的主要特点与3G相比,4G移动通信系统技术具有许多优势,其中

  本文将简要介绍4G移动通信系统的主要技术特点,并讨论4G系统中可能采用的一些关键技术通信系统。

  2.4G移动通信系统的主要特点

  与3G相比,4G移动通信系统技术具有许多优势,其主要特点是:

  (1)高速。对于大规模高速移动用户(250km/h),数据速率为2mb/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20mb/s;对于低速移动用户(室内或行人),数据速率为100 MB/s。

  (2)以数字宽带技术为主。在4G移动通信系统中,毫米波是信号的主要传输频段,相应的小区会小很多,大大提高了用户容量,但也会引起一系列的技术问题。

  (3)兼容性好。4G移动通信系统实现了全球统一标准,让所有移动通信运营商的用户都能享受到通用的4G服务,真正实现了手机可以在世界任何地方进行通信。

  (4)灵活性强。4G移动通信系统采用智能技术自适应分配资源,能够应对通信过程中不断变化的流量大小,满足通信需求。它采用智能信号处理技术,在各种信道条件不同的复杂环境中正常收发信号,具有很强的智能性、适应性和灵活性。

  (5)多类型用户并存。4G移动通信系统可以根据动态网络和不断变化的信道条件进行自适应处理,使低速和高速用户以及各种用户设备能够共存和相互通信,从而满足系统中各种类型用户的需求。

  (6)多种服务的整合。4G移动通信系统支持更丰富的移动业务,包括高清图像业务、会议电视业务、虚拟现实业务等。以便用户可以在任何地方获得任何所需的信息服务。它集个人通信、信息系统、广播和娱乐于一体,更安全、更方便地为用户提供更广泛的服务和应用。

  (7)先进技术的应用。4G移动通信系统基于多种突破性技术,如正交频分复用多址模式、智能天线和空时编码技术、无线链路增强技术、软件无线电技术、高效调制解调技术、高性能收发器和多用户检测技术。

  (8)高度自组织和自适应的网络。4G移动通信系统是一个完全自治和自适应的网络,具有结构自我管理的能力,以满足用户在业务和容量上不断变化的需求。

  3.4G移动通信系统的关键技术

  为了满足移动通信用户日益增长的高速多媒体数据业务需求,实现4G系统优于3G的优势,4G移动通信系统将主要采用以下关键技术:

  (1)接入方式和多址方案

  正交频分复用是一种无线环境下的高速传输技术。它的主要思想是将一个给定的信道在频域内分成许多正交的子信道,用一个子载波调制每个子信道,并行传输每个子载波。虽然整体信道是非平坦的,即频率选择性的,但是每个子信道相对平坦,并且在每个子信道上进行窄带传输,并且信号带宽小于信道的相应带宽。正交频分复用技术的优点是可以消除或减少信号波形之间的干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高频谱利用率,可以实现低成本的单频带接收机。正交频分复用的主要缺点是功率效率低。

  (2)调制编码技术

  4G移动通信系统采用多载波正交频分复用调制技术和单载波自适应均衡技术等新的调制技术,以保证频谱利用率,延长用户终端的电池寿命。4G移动通信系统采用更先进的信道编码方案(如Turbo码、级联码、LDPC等)。),自动重复请求(ARQ)技术和分集接收技术等。以保证系统在低Eb/N0条件下有足够的性能。

  (3)高性能接收机

  4G移动通信系统对接收机的要求很高。香农定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为c的可靠传输所需的最小信噪比。根据香农定理,可以计算出,如果信道带宽为5MHz,数据速率为2Mb/s,所需信噪比为l.2dB:对于4G系统,要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据,需要的信噪比为12dB。可以看出,对于4G系统,由于速率较高,对接收机的性能要求要高得多。

  (4)智能天线技术

  智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪和数字波束调整等智能功能,被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线利用数字信号处理技术产生空间定向波束,使天线的主波束对准用户信号的到达方向,旁瓣或零点对准干扰信号的到达方向,从而充分利用移动用户信号,消除或抑制干扰信号。这种技术不仅可以提高信号质量,还可以增加传输容量。

  (5)MIMO技术MIMO(multi-Input multi-Output)技术是指使用多个发射和接收天线的空间分集技术,它使用离散的多个天线,可以有效地将通信链路分解为多个并行的子信道,从而大大提高容量。信息论证明,当不同的接收天线和不同的发射天线互不相关时,多输入多输出系统可以提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。例如,当接收天线和发射天线的数量为8个,平均信噪比为20dB时,链路容量可高达42bps/Hz,是单天线系统的40多倍。因此,在功率和带宽有限的无线信道中,多输入多输出技术是为了实现高数据速率

  率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。在无线频谱资源相对匮乏的今天,MIMO系统已经体现出其优越性,也会在4G移动通信系统中继续应用。

  (6)软件无线电技术

  软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器,并尽可能多地用软件来定义无线功能,各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。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、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性,能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站

  ,能实现各种应用的可变QoS。

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