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4G通信网中的关键技术研究(吉林大学通信工程学院吉林长春130012)摘要4G网络的迅速发展意味着人类将获得真正的沟通自由,越来越快的数据传输速度及多种网络的融合将彻底改变人类的生活方式,而4G通信网络的迅速崛起得益于一批关键技术的突破和融合,本文将简单介绍4G通信网中的一些关键技术。munication,pletelychangethehumanwayoflife,workfastemergencebenefitedfromanumberofbreakthroughsinkeytechnologiesandintegration,work。KeyworsofdmMimosaipv60引言在新兴通信技术的不断推动之下,3G已经成为通信技术的主流。目前在中国,3G牌照已经发放。该技术能为用户带来了最高2Mbit/s的数据传输速率,在这样的传输速率下,现在计算机应用的媒体可以通过无线网络轻松传递。但是随着无线上网和网络游戏的用户需求不断的增加,对移动通信系统的速率要求也越来越高,逐渐的人们之间沟通的瓶颈将由现在的网络传输速率变为各种新的应用的提供:如何让无线网络更好地为人们服务而不是给人们带来骚扰,如何让每个人都能从信息的海洋中快速的得到自己需要的信息,如何能够让变得携带、使用各种终端设备,个中专端设备之间如何更好的自动协同工作,等等。在对通信技术的要求不断增加的基础上,无线通信技术最终将迈向4G通信技术时代。-,实际上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation,多载波调制的一种。是4g网的核心技术。由于4g通信网对数据传输速率高,而OFDM技术能在数据高速传输的情况下有效减少符号间干扰ISI信道间干扰ICI,其系统可以通过使用不同数量的子信道来满足无线数据业务的非对称性数据量传输特性。而且其系统本身频谱利用率高又易于实现,是4g网络中至关重要和契合度高的技术之一。1OFDM调制和解调原理。OFDM是一种特殊的多载波传输方案,-1并/串+串/并积分d0积分积分信道PSK\d1QAMdN-1dN-1图图中串/并变换将串行传输的数据变为并行传输的数据,当子载波为N时,将串行数据变为N个一组的并行数据。d0,d1,d2。。。dn-1即为相移键控或者正交幅度调制星座映射后的一组并行数据,它对载频为f0的N个子载波进行调制,得到一个OFDM符号s(t)。设OFDM符号周期为T,且fi=fc+i/T,i=0,1…N-1,fc为载波频率。(1)当fc不为0时,s(t)=i=0N-1diexp[j2πfit-ts]ts<=t<=ts+(2)当fc为0时,s(t)=i=0N-1diexp[j2πiTt-ts]ts<=t<=ts+(t)的实部和虚部分别对应于OFDM符号的同向分量和正交分量。可以与想赢子载波的COS分量和SIN分量相乘,构成最终的子信道信号和合成的OFDM信号。在接收端同相分量和正交分量合成数据信息,完成子载波的解调。,在接收端一个OFDM符号是s(t)先于第k个子载波的贝蒂载波进行相乘,仔仔时间长度T内进行积分得到,如OFDM信号各个子载波之间满足正交,既有1T0Texpjwntexpjwmtdt=1,m=n0,m≠=dk;,利用OFDM符号子载波之间的正交性,对滴K个子载波进行解调可以恢复出期望信号。OFDM的主要优点带宽利用率很高。当子载波个数足够大时,系统的频带利用率可达2Baud/Hz。,采用DFT技术,可以快速的实现调制与解调,而且电路也变得十分简单。近年来,随着数字信号技术的迅速发展,许多DSP芯片的运算能力越来越快,更进一步推动了OFDM技术的发展。OFDM系统采用多个正交的子载波并行传输数据,速率很高的数据流经过串并变换后,调制到各个子载波上进行并发传输,这样在每一路上的数据速率大大降低了,那么在衰落信道中所受到的ISI干扰就相对小多了。由于无线信道存在频率选择性,不可能所有的子载波都同时处于比较深的衰落情况中,因此可以通过动态比特分配以及动态子信道分配的方法,充分利用信噪比比较高的子信道,从而提高系统的性能。,只要其发射端和接收端都采用了多个天线或者天线阵列,就构成了一个无线MIMO系统。无线MIMO系统采用空时处理技术进行信号处理。在多径环境下,无线MIMO系统可以极大地提高频谱利用率,增加系统的数据传输率。在传统的无线通信系统中,发射端和接收端通常是各使用一根天线,这种单天线系统也称为单输入和