4G移动通信关键技术浅析.doc

4G移动通信关键技术浅析.doc4G移动通信关键技术浅析摘要:移动通信已成为当代通信领域内发展潜力最大、市场前景最广的热点技术。 4G 是多种接入技术的综合系统,基于一个公共的平台,实现各种技术的无缝链接。如果说 1G 就是打电话, 2G 能够发短信、传图片, 3G 可以看电视、浏览互联网……那么 4G 呢?未来移动通信的研究,越来越被重视, 并逐步形成研究热潮。本文将概要介绍移动通信发展历程、4G 移动通信系统的主要特点和 4G 系统中采用的关键技术。关键词: 4G 移动通信 OFDM 多用户检测中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 1007-9416 ( 2015 ) 04-0026-01 1 前言当 3G 技术刚刚走入人们的视线尚未完全完全普及之时,对下一代通信技术的展望早已悄悄地拉开了帷幕。尽管 3G 技术与 2G 相比有着巨大的优势, 但并未在技术层有重大的改变, 只是在视频应用上迈出了重要的一步。 3G 技术的发展主要有以下几个方面的局限: (1 )较高的通信速率。 3G 虽然标称能达到 2Mbit/s 的速率,但平均速率只能达到 384 kbit/s 尽管目前 3G 增强型技术不断发展,但其传输速率还有差距。(2) 不能提供动态范围多速率业务。由于 3G 空中接口主流的三种体制 WCDMA 、 cdma2000 、 TD-SCDMA 所支持的核心网不具有统一的标准, 难以提供具有多种 QoS 及性能的多速率业务。(3 )不能真正实现不同频段不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块, 而 3G 移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。 3G 系统以上的局限性使其发展受到限制,很多公司已经开始着手 4G 概念通信系统的研究。本文主要介绍 4G 概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。 2 4G 概念通信关键技术探讨 正交频分复用( OFDM )技术第四代移动通信系统主要是以 OFDM 为核心技术。 OFDM 技术实际上是多载波调制的一种。 OFDM 技术之所以越来越受关注,是因为 OFDM 有很多独特的优点: (1 )频谱利用率高,频谱效率比串行系统高近一倍。 OFDM 信号的相邻子载波相互重叠,其频谱利用率可以接近 Nyquist 极限。(2 )抗衰落能力强。 OFDM 把用户信息通过多个子载波传输,这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍,从而使 OFDM 对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。(3 )适合高速数据传输。 OFDM 自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候, 应采用效率高的调制方式; 而当信道条件差的时候, 则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有, OFDM 加载算法的采用, 使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此, OFDM 技术非常适合高速数据传输。(4) 抗码间干扰( ISI ) 能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰,它与加性的噪声干扰不同,是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多, 实际上, 只要传输信道的频带是有限的, 就会造成一定的码间干扰。 OFDM 由于采用了循环前缀, 故对抗码间干扰的能力很强。 智