随着第三代移动通信系统逐步实施,移动通信未来的发展及演进问题成了研究热点,文章在综合分析当前研究成果的基础上,提出了第四代移动通信发展的4种趋势,并对关键技术问题的实现思路进行分析和阐述。
1、4g移动通信的技术特性
(1)高速率。4g的信息最大传输速率超越100mbit/s,是移动电话数据传输速率的1万倍。(2)灵敏性强。(3)兼容性好。目前的移动通信规范有gsm、cdma和tdma三大分支,可经过4g规范的演进来处理兼容问题。(4)用户共存陛。(5)业务多样性。将来通信中所需的是多媒体通信:个人通信、信息系统、播送和文娱等将分离成一个整体。(6)技术根底较好。(7)自治的网络构造。4g可自动管理、动态改动本人的构造以满足系统变化和发展的要求。
2、4g通信系统的关键技术
2.1 正交频分复用(ofdm)调制技术
ofdm是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道的频率响应曲线大多是非平整的,ofdm技术的主要思想是在频域内将给定信道分红许多正交子信道,在每个子信道上运用一个子载波进行调制,各子载波并行传输,虽然总的信道是非平整的,但每个子信道是相对平整的。且在各子信道上进行的是窄带传输,信号带宽小于信道带宽,大大消弭信号波形间的干扰。
2.2 软件无线电
软件无线电是将规范化、模块化的硬件功用单元经一通用硬件平台,应用软件加载方式来完成各类无线电通信系统的一种开放式构造的技术。
2.3 智能天线(sa)
智能天线成形波束可在空间域内抑止交互干扰,加强特殊范围内想要的信号,既能改善信号质量又能增加传输容量。
2.4 mimo技术
多输入多输出技术(mimo)是指在基站和移动终端都有多个天线。mimo技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。
2.5 多用户检测技术
4g系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。
3、第四代移动通信发展情况
我国在4g范畴也获得了大成果。固然如今国内并未发放4g牌照,但是中国移动的4g曾经在快速的发展,2012年,在工信部以及相关部委的指导下,中国移动在15个城市建立了td-lte实验网,在杭州、深圳、广州完成了主要城区的全掩盖,并展开了大范围td-lte客户体验活动。中国移动真金白银的投入,给td-lte产业链吃下了定心丸。2013年中国移动启动了“双百”方案——在国内的4g网络掩盖将超越100个城市,4g终端采购将超越100万部。这意味着td-lte在我国的基站数量超越20万个,网络掩盖地市级以上城市,掩盖人口超越5亿,网络建成后将成为目前全球最大的4g网络。
4、4g的发展趋向
从4g的发展前景看,除ofdm和智能天线等中心技术外还包含一些相关技术。
(1)交互干扰抑止和多用户辨认:待开发的交互干扰抑止和多用户辨认技术应成为4g的组成局部。它们以交互干扰抑止的方式引入到基站和移动电话系统,消弭不用要的临近和共信道用户的交互干扰,确保接纳高质量信号。这种组合将满足更大用户容量和掩盖范围,大大减少网络根底设备的部署,确保服务质量。
(2)可重构性自愈网络:4g无线网络中将采用智能处置器,可处置节点毛病或基站超载。网络各局部采用基于学问解答安装,可纠正网络毛病。
(3)轻轻无线电接纳器:将来4g中要研讨的另一重点,它是嵌入式无线电。采用此技术,功耗是采用现有技术的i/10~i/100。
(4)无线接入网(ran):4g系统高速度、大容量,低比特或本。4g系统ran的发展趋向是电路交流向基于ip分组交流发展,设备分集向网络分集发展。这种基于ip技术的网络架构使得在3g、4g、w-lan、固定网之间遨游得以完成,并支持下一代因特网。
5、第四代移动通信面临的问题
要使第四代移动通信系统能投入实践应用,就需求对现有的移动通信根底设备进行更新改造,首先需求处理无线系统中的移动性管理和中心网的移动ip技术等问题,当然还有4g的规范问题。网络层移动性是4g移动性管理的关键,移动i生通常触及到在不同网段间遨游的移动用户,数据链路层的移动性支持通常限制在同类网络之间。移动(ip代表了一种简单而且能够晋级的全球移动性计划。但是,关于第四代移动通信系统而言,它缺乏实时位置管理和快速无缝切换机制的支持。要处理这些问题,必需采用新的网络构造和管理路由优化计划,需求采用高效的发送和切换协议,这些协议必需能很好地处理数据丧失和延迟的问题。另外,移动ip环境下的qos所运用的综合业务/rsvp技术(intsev/rsvp)和区别型业务技术(difserv)也需处理。
6、完毕语
在4g系统中,要开发新的频谱资源,提供频谱应用率并选择适宜的传输技术,如多载波传输方式以及自顺应平衡等技术来对立频率选择性衰。应用rake接纳、跳频以及turbo码等技术来加强系统的性能,提高信干比;提高检测可用的资源以及信号质量、动态分配频率资源和信号发射功率、增加移动通信系统容量、降低信号发射功率;提高通信的掩盖范围,并支持多媒体通信、无线接入宽带固定网以及在不同系统之间的遨游等。