4G移动通信技术探讨.docx

4G移动通信技术探讨LTE的全名是3GPP长期演进,能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率,支持100Km半径的小区覆盖。英国沃达丰、o、美国AT&T和Verizon等世界最主要电信运营商已经决定采用LTE技术,近期***、中国电信的加入,将大力推动LTE技术的发展。 WiMAX的全名是微波存取全球互通(ess),能提供最高接入速度是70Mbitps,其信号传输半径可以达到50公里,刚好弥补了WiFi、3G的不足。WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展,而且这股热浪已经推进到亚洲。用户对互联网的速率要求越来越高,目前韩国达Mbitps,日本达Mbitps,瑞典达成Mbitps。为了适应通信用户日益增长的高速多媒体数据业务需求,4G移动通信系统不管是采用WiMAX技术还是采用LTE技术,与3G相比,4G将是以数字宽带为主的高度自组织、自适应的网络,其特点主要有:高速率、良好的兼营性、多类型用户共存、多种业务的融合、多种先进的技术应用。 4G移动通信系统的关键技术: (1)OFDM正交频分复用技术OFDM正交频分复用技术的基本思想是将高速串行的数据码流变换成N路并行的低速数据流,再将这N路低速数据流分别调制到等频间隔的一组总数为N的子载波上,并且这组子载波要满足下交的条件。OFDM技术的优点是可以通地添加循环前缀来减小或消除码间干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率,可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高,对频偏和相位噪声比较敏感。(2)MIMO技术 MIMO是未来移动通信的关键技术。MIMO技术主要有两种表现形式,即空间复用和空时编码。这两种形式在WiMAX协议中都得到了应用。WiMAX相关协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。支持MIMO是协议中的一种可选方案,结合自适应天线阵和MIMO技术,能显著提高系统的容量和频谱利用率,可以大大提高覆盖范围并增强应对快衰落的能力,使得在不同环境下能够获得最佳的传播性能(3)软件无线电技术软件无线电是美国MTLTRE公司于1992年明确提出的,其基本思想是将标准化、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,所有体制和标准的更新,以及不同体制之间的兼营,都可以通过适当的软件来完成。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。(4)智能天线技术智能天线原名自适应天线阵列,由多个天线单元组成,每个天线后面接一个加权器,经过加权器处理以后的信号,最后用相加器进行合并。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容