4G通信技術(shù)簡介

1、整理ppt,4G,第四代移動(dòng)通信技術(shù),Reporter ：Aniyt,整理ppt,4G,4G全稱是第四代移動(dòng)通信技術(shù)，是基于3G技術(shù)和WLAN技術(shù)等發(fā)展起來的一種技術(shù)。4G技術(shù)具有超過2Mbps的非對(duì)稱數(shù)據(jù)傳輸能力，能夠?yàn)槿僖苿?dòng)用戶提供優(yōu)質(zhì)的影像服務(wù)，并于無線領(lǐng)域第一次實(shí)現(xiàn)了三維圖像的高質(zhì)量傳輸,整理ppt,4G技術(shù)的特點(diǎn),通信速度快,網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬,通信更加靈活、智能性更好,兼容性更平滑，使用效率更高,實(shí)現(xiàn)更高品質(zhì)的多媒體通信,通信費(fèi)用更加便宜,整理ppt,01,02,03,核心技術(shù),04,05,智能天線技術(shù),MIMO技術(shù),06,軟件無線電技術(shù),07,基于IP的核心網(wǎng),08,多用戶檢測(cè)技術(shù),

2、整理ppt,OFDM(正交頻分復(fù)用)是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)，其主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，各子載波并行傳輸。盡管總的信道是非平坦的，即具有頻率選擇性，但是每個(gè)子信道是相對(duì)平坦的，在每個(gè)子信道上進(jìn)行的是窄帶傳輸，信號(hào)帶寬小于信道的相應(yīng)帶寬,接入方式和多址方案,整理ppt,4G移動(dòng)通信系統(tǒng)采用新的調(diào)制技術(shù)，如載波正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)以及單載波自適應(yīng)均衡技術(shù)等調(diào)制方式，以保證頻譜利用率和延長用戶終端電池的壽命。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)采用更高級(jí)的信道編碼方案（Turbo碼、級(jí)連碼和LDPC等）、自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求（ARQ）技術(shù)和分集接收技術(shù)等，從

3、而在低Eb/N0條件下保證系統(tǒng)足夠的性能,調(diào)制與編碼技術(shù),整理ppt,4G移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)接收機(jī)提出了很高的要求。Shannon定理給出了在帶寬為BW的信道中實(shí)現(xiàn)容量為C的可靠傳輸所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以計(jì)算出，對(duì)于3G系統(tǒng)如果信道帶寬為5MHz，數(shù)據(jù)速率為2Mb/s，所需的SNR為l.2dB；而對(duì)于4G系統(tǒng)，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mb/s的數(shù)據(jù)，則所需要的SNR為12dB。可見對(duì)于4G系統(tǒng)，由于速率很高，對(duì)接收機(jī)的性能要求也要高得多,高性能的接收機(jī),整理ppt,智能天線具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，被認(rèn)為是未來移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線應(yīng)

4、用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向，旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向，達(dá)到充分利用移動(dòng)用戶信號(hào)并消除或抑制干擾信號(hào)的目的。這種技術(shù)既能改善信號(hào)質(zhì)量又能增加傳輸容量,智能天線技術(shù),整理ppt,多輸入多輸出）技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進(jìn)行空間分集的技術(shù)，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經(jīng)證明，當(dāng)不同的接收天線和不同的發(fā)射天線之間互不相關(guān)時(shí)，MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。例如：當(dāng)接收天線和發(fā)送天線數(shù)目都為8根，且平均信噪比為20dB時(shí)，鏈路容量可以高達(dá)42bp

5、s/Hz，這是單天線系統(tǒng)所能達(dá)到容量的40多倍。因此，在功率帶寬受限的無線信道中，MIMO技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。在無線頻譜資源相對(duì)匱乏的今天，MIMO系統(tǒng)已經(jīng)體現(xiàn)出其優(yōu)越性，也會(huì)在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中繼續(xù)應(yīng)用,MIMO,整理ppt,軟件無線電是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過一個(gè)通用硬件平臺(tái)，利用軟件加載方式來實(shí)現(xiàn)各種類型的無線電通信系統(tǒng)的一種具有開放式結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。軟件無線電的核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A/D和D/A變換器，并盡可能多地用軟件來定義無線功能，各種功能和信號(hào)處理都盡可能用軟件實(shí)現(xiàn)。其軟件系統(tǒng)包括各類無線信令規(guī)則與處理軟件、

6、信號(hào)流變換軟件、信源編碼軟件、信道糾錯(cuò)編碼軟件、調(diào)制解調(diào)算法軟件等。軟件無線電使得系統(tǒng)具有靈活性和適應(yīng)性，能夠適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)和空中接口。軟件無線電技術(shù)能支持采用不同空中接口的多模式手機(jī)和基站，能實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用的可變QoS,軟件無線電技術(shù),整理ppt,移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個(gè)基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)，同已有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比具有根本性的優(yōu)點(diǎn)，即：可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨(dú)立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業(yè)務(wù)，能同已有的核心網(wǎng)和PSTN兼容。核心網(wǎng)具有開放的結(jié)構(gòu)，能允許各種空中接口接入核心網(wǎng)；同時(shí)核心網(wǎng)能把業(yè)務(wù)、控制和傳輸?shù)确珠_。采用IP后，所采用的無線接入方式和協(xié)議與核心網(wǎng)絡(luò)(CN

7、)協(xié)議、鏈路層是分離獨(dú)立的。IP與多種無線接入?yún)f(xié)議相兼容，因此在設(shè)計(jì)核心網(wǎng)絡(luò)時(shí)具有很大的靈活性，不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協(xié)議,基于IP的核心網(wǎng),整理ppt,多用戶檢測(cè)是寬帶通信系統(tǒng)中抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)。在實(shí)際的CDMA通信系統(tǒng)中，各個(gè)用戶信號(hào)之間存在一定的相關(guān)性，這就是多址干擾存在的根源。由個(gè)別用戶產(chǎn)生的多址干擾固然很小，可是隨著用戶數(shù)的增加或信號(hào)功率的增大，多址干擾就成為寬帶CDMA通信系統(tǒng)的一個(gè)主要干擾。傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)完全按照經(jīng)典直接序列擴(kuò)頻理論對(duì)每個(gè)用戶的信號(hào)分別進(jìn)行擴(kuò)頻碼匹配處理，因而抗多址干擾能力較差；多用戶檢測(cè)技術(shù)在傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶信號(hào)

8、信息對(duì)單個(gè)用戶的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而具有優(yōu)良的抗干擾性能，解決了遠(yuǎn)近效應(yīng)問題，降低了系統(tǒng)對(duì)功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量。隨著多用戶檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種高性能又不是特別復(fù)雜的多用戶檢測(cè)器算法不斷提出，在4G實(shí)際系統(tǒng)中采用多用戶檢測(cè)技術(shù)將是切實(shí)可行的,多用戶檢測(cè)技術(shù),整理ppt,4G缺陷,整理ppt,第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)可稱為廣帶 (Broadband) 接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對(duì)稱的超過2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，數(shù)據(jù)率超過UMTS，是支持高速數(shù)據(jù)率（220Mb/s）連接的理想模式，上網(wǎng)速度從2Mb/s提高到100Mb/s，具有不同速率間的自動(dòng)切換能力。

9、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)是多功能集成的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，在業(yè)務(wù)上、功能上、頻帶上都與第三代系統(tǒng)不同，會(huì)在不同的固定和無線平臺(tái)及跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中提供無線服務(wù)，比第三代移動(dòng)通信更接近于個(gè)人通信。第四代移動(dòng)通信技術(shù)可把上網(wǎng)速度提高到超過第三代移動(dòng)技術(shù)50倍，可實(shí)現(xiàn)三維圖像高質(zhì)量傳輸。 其廣帶無線局域網(wǎng) (WLAN) 能與B-ISDN和ATM兼容，實(shí)現(xiàn)廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(wǎng) (IBCN)，通過IP進(jìn)行通話。能全速移動(dòng)用戶能提供150Mb/s的高質(zhì)量的影像服務(wù)，實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸，無線用戶之間可以進(jìn)行三維虛擬現(xiàn)實(shí)通信,4G性能,整理ppt,comparison,第四代移動(dòng)電話不僅音質(zhì)清晰，而且能進(jìn)行高清晰度的圖像傳輸，用途會(huì)十分廣泛。在容量方面，可在FDMA、TDMA、CDMA的基礎(chǔ)上引入空分多址 (SDMA)，容量達(dá)到3G的510倍。 4G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸級(jí)數(shù)要比3G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸級(jí)數(shù)高一個(gè)等級(jí)。對(duì)無線頻率的使用效率比第二代和第三代系統(tǒng)都高得多，且抗信號(hào)衰落性能更好，其最大的傳輸速度會(huì)是 “i-mo