毕业论文--4g移动通信系统的关键技术及其发展动态

毕业论文--4g移动通信系统的关键技术及其发展动态内容摘要：

自动协同工作等等。 在上述通信技术的基础之上，无线通信技术最终可能迈向 4G 通信技术时代。 从无线通信系统的发展历程来看，第一代移动通信系统的任务已经达成，而现阶段是第二代移动通信系统的时代，今后十年会是 3G 移动通信系统正兴的时期，或许到了十年以后会是第四代 移动通信的天下。 但人们不难发现每一个不同的移动通信系统均会有重复性的时间点，大约每十年就有一项技术更新，不过随着通信科技的日新月异，或许转变会更快、时间也会更短。 对于移动通信服务业者、系统设备供货商或其他相关产业来说，必须随时注意移动通信技术的变化，以适应市场需求。 正当长期演进技术 LongTerm Evolution (LTE)和 WiMax在全球电信业大力推进时，前者也是最强大的 4G 移动通讯主导技术，正异军突起，迅速占领中国市场。 虽然Qualm 和 Yota 两家公司的 TDLTE 尚未成熟，但很多国内外 的无线运营公司都相继转向 TDLTE。 IBM 数据显示， 67%运营商正考虑使用 LTE，因为这是他们未来市场4G移动通信系统的关键技术及其发展动态 3 的主要来源。 上述消息也证实了 IBM 的这一说法。 而只有 8%的运营商考虑使用WiMAX。 尽管 WiMax 可以给其客户提供市场上传输速度最快的网络，但仍然不是 LTE技术的竞争对手。 TDLTE 是第一个 4G 无线移动宽带网络数据标准，由中国最大的电信运营商 中国移动修订与发布。 在进行一系列的现场试验后，预计在未来 2 年内步入商用期。 爱立信副总裁 Ulf Ewaldsson 说： “ 中国工信部和中国移动将在今年第四 季度进行大规模现场试验，届时，爱立信将助之一臂之力。 ” 主要概念 什么 是 4G。 4G 即 第四代移动通信。 根据国际电信联盟的定义 ， 4G 技术应当满足下面两个条件 ： 固定状态下数据传输速度达到 1Gbps， 移动状态下数据传输速度达到100Mbps。 目前的移动通信服务受传输速度所限 ， 无法传输高清晰度节目 ， 但 4G 通信则可使之变为现实 ， 它集 3G 与 WLAN 技术于一体 ， 能够传输高质量视频图像 ， 它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下 ， 并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求 ， 运用 4G 技术 ， 用户可以收看高清晰 、 多频道电视 ， 并 遥控家中的电器。 相对第三代移动通信技术而言 ， 4G 技术可以实现更快的传输速度和更好的无缝 “ 切换 ”， 还可进行多媒体操作。 在用户最为关注的价格方面 ， 4G 与固定宽带网络在价格方面不相上下 ， 而且计费方式更加灵活机动 ， 甚至比目前的通信费用还要低 ， 用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。 此外 ， 4G 可以在 DSL 和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署 ， 然后再扩展到整个地区。 很明显 ， 4G 有着不可比拟的优越性。 4G移动通信系统的关键技术及其发展动态 4 第二章 4G 移动通信系统的关键技术 正交频分复用 技术 正交频分复 用（ OFDM）技术 是一种无 线环境下的高速传输技术 ， 其主要思想是 ：将信道分成若干正交子信道 ， 将高速数据信号转换成并行的低速子数据流 ， 调制在每个子信道上进行传输。 OFDM有很多独特的优点 ： 频谱利用率很高 ， 频谱效率比串行系统高出近一倍 ； 抗衰落能力强 ； 适合高速数据传输 ； 抗码间干扰能力强。 OFDM允许各载波间频率互相混叠 ， 采用基于载波频率正交的 FFT调制 ， 由于各个载波的中心频点处没有其他载波的频谱分量 ， 因而能够实现各个载波的正交。 此外 ， 不通过很多带通滤波器来实现 ， 而是直接在基带处理 ， 也是 OFDM 有别于其他系统的优点之一。 智能天线技 术 智能天线 （ SA） 技术 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。 智能天线使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之目的。 智能天线可以提高信噪比 ， 提升系统通信质量 ， 缓解无线通信日益发展与频谱资源不足的矛盾 ， 降低系统整体造价 ，因而成为 4G 系统的关键技术之一。 软件无线电技术 软件无线电 （ SDR） 技术 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 ，并尽可能多地使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。 软件无线电在 4G中的可能应用为 ： 采用软件无线电实现的基站可同时为多个网络服务 ；当终端移动时 ， 可重新配置 ， 如当移动终端移动到一个采用不同标准的移动系统中时 ，终端可按照该系统的标准重新进行自动配置 ， 从而获得系统提供的各种服务。 多用户检测技术 多用户检测 （ MUD） 技术能 够有效地消除码间干扰 ， 提高系统性能。 多用户检测的基本思想是把同时占用某个信道的所有用户或某些用户的信号都当作有用信号 ， 而不是作为干扰信号处理 ， 利用多个用户的码元 、 时间 、 信号幅度以及相位等信息联合检测4G移动通信系统的关键技术及其发展动态 5 单个用户的信号 ， 即综合利用各种信息及信号处理手段 ， 对接收信号进行处理 ， 从而达到对多用户信号的最佳联合检测。 多用户检测是 4G 系统中抗干扰的关键技术 ， 能进一步提高系统容量 ， 改善系统性能。 多输入多输出 技术 多输入多输出 （ MIMO） 技术 是指利用多发射和多接收天线进行空间分集的技术 ， 它采用的是分立式多天线 ， 能够有效地将通信链路分解成为许多并行的子信道 ， 从而大大提高系统容量。 信息论已经证明 ， 当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时 ， MIMO 系统能够很好地。