4G通信系统关键技术(3)

4G通信系统关键技术(2)

4G的概念可称为广带接入和分布网络，具有非对称的和超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)。此外，4G将是多功能集成的宽带移动通信系统，也是宽带接入IP系统。从前面对于4G系统的描述中我们可以看出，它是一个远比3G更加复杂的通信系统，它的实现需要依托于很多新兴技术。在4G系统中可能采用的关键技术主要包括OFDM、软件无线电、智能天线、移动IPv6等。4G通信系统按照功能可以划分为接入层、承载层和业务控制层3层。

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4G通信系统关键技术(1)

4G的概念可称为广带接入和分布网络，具有非对称的和超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)。此外，4G将是多功能集成的宽带移动通信系统，也是宽带接入IP系统。从前面对于4G系统的描述中我们可以看出，它是一个远比3G更加复杂的通信系统，它的实现需要依托于很多新兴技术。在4G系统中可能采用的关键技术主要包括OFDM、软件无线电、智能天线、移动IPv6等。4G通信系统按照功能可以划分为接入层、承载层和业务控制层3层。

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浅析4G移动通信技术

第四代移动通信系统（4G）的目标是成为一个无所不在的无线通信系统，提供无缝、高 QoS、高速率的无线业务。这必然要求在现存的体系、频谱分配及利用上进行创新，对无线传输网络、无线业务和应用进行创新。4G比3G更接近于个人通信， 本文将介绍其体系结构和关键技术。

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4G通信中的多入多出（MIMO）技术

新一代移动通信(beyond3G/4G)将可以提供的数据传输速率高达100Mbit/s，甚至更高，支持的业务从语音到多媒体业务，包括实时的流媒体 业务。数据传输速率可以根据这些业务所需的速率不同动态调整。新一代移动通信的另一个特点是低成本。这样在有限的频谱资源上实现高速率和大容量，需要频谱效率极高的技术。

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4G移动通信技术综述

第四代移动通信与第三代移动通信相比，将在技术和应用上有质的飞跃。4G将适合所有的移动通信用户，最终实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信的无缝衔接并相互兼容。文中主要介绍了第4代移动通信（4G）的含义、特点、国内外发展状况及发展趋势，指出4G移动通信中的关键技术及其目前存在的问题。

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4G的技术演进道路及趋势

ITU的定义是4G是基于IP协议的高速蜂窝移动网，从现有3G演进，在移动状态下达到速率100Mbps，静态和慢移动状态下达到速率 1Gbps。还有一种观点是4G是从WiMAX演进而来，是基于IP的能覆盖广大地区的移动无线城域网，主要用于移动传送高速数据而不是语音。随着向4G演进，趋势将是不同的无线技术在NGN架构下融合、共存，发挥各自的优势，形成多层次的无线网络环境。例如WiMAX与3G双模；实现移动支付、信息获取、数据传输等。

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4G层叠系统框架解析

未来的4G系统可由宽带移动通信(BMC) 子系统和宽带热点接入(BHA)子系统构成。BMC子系统工作在较低频段(如3GHz以下IMT-2000频段)，提供广域覆盖和高移动性，为了实现4G 的性能指标，可以考虑采用比E3G略大的带宽，如20～40MHz。BHA子系统工作在较高频段(如3GHz-5GHz可能分配给4G的新频段)，为了实现4G的性能指标(固定移动峰值速率1Gbps)，需要采用很大的带宽(最大至100MHz)。两个子系统应高度的融合(如采用相似的设计)，以实现用户在两个系统之间灵活的接入、调度和切换。

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软件无线电和重配置技术

软件无线电技术(Software Radio Technology)是近年来随着微电子及计算机技术高速发展而产生的一种新的无线电技术，相对于传统的基于ASIC的无线技术，它具有灵活性、通用性强和升级方便等特点。实现软件无线电的“瓶颈”包括：宽带天线和射频模块、宽带A/D变换、高速DSP器件等等。软件重配置可提供漫游，低终端成本，动态频潜管理，固定错误，新特性，第三方加入，网络运行的额外价值和个人化。

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软件无线电技术在3G和4G中的应用

作为3G移动通信标准中的两个主要标准，W-CDMA和CDMA2000都采用码分多址接入方式，并具有信道带宽宽、数据速率多样且支持高速率、不同业务采用信道编码不同等共性，同时，这两种标准之间在码片速率、信道带宽和信道选择码等方面也存在差异。为了解决这些方面的问题及提高系统容量，在3G中采用了智能天线技术(Smart Antenna)、多用户检测技术(MUD)等，使得软件无线电技术在3G系统中有着广泛的应用空间。

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4G技术的展望

4G系统总的技术目标和特点可以概括为：系统应具有更高的数据率、更好的业务质量（QoS）、更高的频谱利用率、更高的安全性、更高的智能性、更高的传输质量、更高的灵活性；4G系统应能支持非对称性业务，并能支持多种业务；4G系统应体现移动与无线接入网和IP网络不断融合的发展趋势，因此4G系统应当是一个全IP的网络。本文针对4G的技术特征及其框架结构进行初步的探讨，对其关键技术部分进行详细的叙述，同时指出4G发展所面临的挑战。

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4G中MIMO-OFDM系统的研究

OFDM技术是一种特殊的多载波传输方案，OFDM将总带宽分割为若干窄带子载波可以有效抵抗频率选择性衰落，同时其多载波之间的相互正交性，又有效地利用了频谱资源，但OFDM提高系统容量的能力毕竟有限。而MIMO系统利用空间复用技术在理论上可无限提高系统容量，利用空间分集技术可以抗多径衰落，但MIMO系统对于频率选择性衰落无能为力，因此有必要将两者有效地结合起来。

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4G移动通信系统的主要特点和关键技术

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念，处于实验室研究开发阶段。不少业内人士认为，尽管4G移动通信技术有着比3G更强的优越性，可要是把4G投入到实际应用，还需要对现有的移动通信基础设施进行更新改造，这将会引发一系列的资金、观念等问题，从而在一定程度上减缓4G正式进入市场的速度。本文将概要介绍4G移动通信系统的主要技术特点，并讨论4G系统中可能采用的有关关键技术。

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4G无线通信中的MIMO-OFDM技术

将OFDM和MIMO两种技术相结合就能达到两种效果：一种是实现很高的传输速率，另一种是通过分集实现很强的可靠性，同时，在MIMO- OFDM中加入合适的数字信号处理的算法能更好地增强系统的稳定性。MIMO-FDM技术是OFDM与MIMO技术结合形成的新技术，通过在OFDM传输 系统中采用阵列天线实现空间分集，提高了信号质量，充分利用了时间、频率和空间3种分集技术，大大增加了无线系统对噪声、干扰、多径的容限。因此，基于 OFDM的MIMO系统具有逼近极限的系统容量和良好的抗衰落特性，可以预见，它将是下一代网络采用的核心技术。

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4G关键技术MIMO及智能天线的探讨

MIMO和智能天线技术结合的关键是如何能在同一个系统中同时采用两种技术。MIMO和智能天线技术共存的主要障碍是天线结构：智能天线要求天线间距取1/2波长，并且用于SIMO和 MISO系统；而MIMO要求天线间距为数个波长，并且只用于MIMO系统。本文给出的方案很好地解决了这个问题。在该方案中，发送端和接收端可以是移动台或者基站，即MIMO和智能天线技术的结合在移动台和基站都可以使用。这种方案方法巧妙，可行性强，充分结合了MIMO和智能天线技术的优点，能够大大提高4G系统的性能，对实际运用有一定的指导作用。

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智能天线将成4G系统关键技术

4G要求能够对多个网络互通建模，灵活处理不同环境中的混合无线接入技术的组合，必须实现对异构环境中多种接入技术进行智能化管理。在4G系统中智能天线就是强大物理层必须具备的技术能力。4G系统应用智能天线的优势是可以去除更多的干扰，提供更高的信道和系统容量，增加小区吞吐量，降低系统对功率的要求，增强信通的抗干扰特性以及降低比特费率等。而4G系统应用智能天线的缺点是增加了收发信机以及无线资源管理的复杂性，同时需要高层的支持。

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