4G技术的三大关键技术进行探讨及其实际应用面临的挑战分析.doc
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1、4G技术的三大关键技术进行探讨及其实际应用面临的挑战分析到目前为止,3G各种标准和规范已达成协议并已进入商用。然而我们同时也应该看到,3G系统也有其局限性,如:缺乏全球统一标准;3G所采用的语音交换架构仍承袭了第二代(2G)的电路交换,而不是纯IP方式;由于受到多用户干扰,CDMA难以达到很高的通信速率等。然而针对以上各种缺点,4G移动网络的根本任务是能够接收、获取到终端的呼叫,在多个运行网络(平台)之间或者多个无线接口之间,建立其最有效的通信路径,并对其进行实时的定位和跟踪。在移动通信过程中,移动网络还要保持良好的无缝连接能力,保证数据传输的高质量、高速率。4G移动网络将基于多层蜂窝结构,通
2、过多个无线接口,由多个业务提供者和众多网络运营者提供多媒体业务。其核心网是一个基于全IP的网络,因此核心网独立于各种具体的无线接入方案,能提供端到端的IP业务,能同已有的核心网和 PSTN共存。各种针对不同业务的接入系统通过多媒体接入系统连接到基于IP的核心网中,形成一个公共的、灵活的、可扩展的平台,如图所示。图:4G系统网络结构图一、对4G技术的三大关键技术进行探讨1. OFDM技术OFDM是4G系统最为合适的多址方案,该技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多窄的正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且各子载波并行传输,因此可以大大消除信号波形间的干扰。OFDM还可以在不
3、同的子信道上自适应地分配传输负荷,这样可优化总的传输速率。OFDM技术还能对抗频率选择性衰落或窄带干扰。在OFDM系统中由于各个子信道的载波相互正交,于是它们的频谱是相互重叠的,这样不但减小了子载波间的相互干扰,同时又提高了频谱利用率。2. 智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)技术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。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰,增强特殊范围内想要的信号,这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量,其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射。同时通过基带数字信号处理器,
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