摘要:隨著通信技術(shù)在全世界上廣泛的使用以及不斷的發(fā)展,通信技術(shù)成為了國家科技綜合實(shí)力的重要衡量標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也開始深入到我國的各個(gè)領(lǐng)域中,成為了能夠影響我國人民正常生活的重要技術(shù)。本文首先對4G移動(dòng)通信的特點(diǎn)做了簡單的介紹,并將此作為切入點(diǎn),深入分析了無線4G的關(guān)鍵技術(shù),希望能夠?yàn)槲覈鵁o線通信行業(yè)的發(fā)展提供值得參考的意見。
關(guān)鍵詞:無線通信4G技術(shù) 特點(diǎn) 關(guān)鍵技術(shù)
中圖分類號:TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)10-0032-01
4G(第四代移動(dòng)通信技術(shù))與3G技術(shù)相比,其數(shù)據(jù)、視頻傳輸?shù)乃俣纫约百|(zhì)量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于3G技術(shù),一方面能夠?qū)?G技術(shù)中存在的信號不穩(wěn),業(yè)務(wù)類型少等問題進(jìn)行有效的解決,另一方面還能夠大大提高移動(dòng)通信的質(zhì)量,更好的滿足人們的需求,有利于推動(dòng)我國通訊行業(yè)的發(fā)展。
1 4G移動(dòng)通信的特點(diǎn)
(1)數(shù)據(jù)傳輸速率大大增加。4G移動(dòng)通信問世的主要目的在于提升移動(dòng)終端的網(wǎng)絡(luò)訪問速率,因此4G的傳輸速率與2G,3G技術(shù)有了質(zhì)的飛躍。2G、3G移動(dòng)通信的傳輸速度分別為9.6kbps、2 Mbps,而4G移動(dòng)通信的傳輸速率則為100Mbps。
(2)通信方式多樣化。隨著4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展,用戶的通信方式也開始逐步豐富起來,不僅打破傳統(tǒng)語音、文本通信的方式,同時(shí)還給人們帶來了更佳的體驗(yàn),例如:通過網(wǎng)絡(luò)通道去體驗(yàn)廣播、娛樂等多媒體通信方式,極大的滿足了用戶對通信的需求;此外,較高的覆蓋率同樣也是4G較為顯著的特點(diǎn),覆蓋率的增加不僅保證了信息的穩(wěn)定性。
(3)大大提高了網(wǎng)絡(luò)的智能化。對于智能化程度較高的4G移動(dòng)技術(shù)而言,其能夠通過利用智能技術(shù),科學(xué)的分配和管理相關(guān)的資源,從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資源配置,進(jìn)而更好的滿足客戶需求。
2 4G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 正交頻分復(fù)用技術(shù)
所謂的正交頻分復(fù)用技術(shù)主要是通過將若干的正交子信道從頻域的信道中劃分出來,同時(shí)將數(shù)據(jù)信號利用高低轉(zhuǎn)換的技術(shù)將其分別調(diào)制到不同的子信道中。由于不同子信道中的子載波均不相同,因此將數(shù)據(jù)信號通過子載波進(jìn)行傳輸。從上文介紹來看,正交頻分復(fù)用技術(shù)其實(shí)也就是多載波調(diào)制技術(shù),同時(shí)人們也將其稱之為OFDM技術(shù)。該技術(shù)通過能夠?qū)⒉黄教沟目傂诺劳ㄟ^劃分的方式轉(zhuǎn)化為若干個(gè)相對平坦的子信道,而子信道中的信號傳遞屬于窄帶傳輸,因此消除了符號間相互干擾的情況,從而保證信號的均衡。
2.2 多輸入多輸出技術(shù)
多輸入多輸出技術(shù)的顧名思義就是通過在信號發(fā)射端以及接收端中通過設(shè)置多個(gè)發(fā)射以及接收天線來完成信號的發(fā)射和接收,多個(gè)天線同時(shí)進(jìn)行信號的發(fā)射和接收能夠大大提高服務(wù)質(zhì)量,從而滿足用戶的需求,人們一般也將該技術(shù)稱之為MIMO技術(shù)。而無線信道中的多徑傳播作為該技術(shù)的基礎(chǔ),其不僅能夠大大增加無線信道的空間資源,同時(shí)對于提高無線通信系統(tǒng)的復(fù)用和分集效率也有著極好的效果。此外對于多輸入多輸出技術(shù)而言,在使用過程中,要確保頻譜資源以及天線頻率不發(fā)生變化,這樣有利于增加頻譜和信道的容量的使用率。
2.3 軟件無線電技術(shù)
軟件無線電技術(shù)也被人們稱為SDR技術(shù),該技術(shù)主要在射頻天線附近放置寬帶的模數(shù)A/D以及數(shù)模變換器D/A,并在儀器中連接上標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件單元以及開放公共硬件平臺,最后為了完成無線電臺的多項(xiàng)功能,將DSP技術(shù)通過軟件編程的方式應(yīng)用在儀器中。簡單來說SDR技術(shù)就是一種以軟件作為基礎(chǔ),完成的傳統(tǒng)“純硬件電路”操作和控制的技術(shù)。
SDR技術(shù)與其他技術(shù)相比,其不僅能夠很好的實(shí)現(xiàn)多功能多頻段的通信,同時(shí)還能通過軟件編程的方式來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的升級擴(kuò)展,與此同時(shí),其還能降4G移動(dòng)平臺與移動(dòng)終端連接在一起,從而為運(yùn)營商節(jié)省了大筆成本。
2.4 智能天線技術(shù)
天線陣、波束形成網(wǎng)絡(luò)、波束形成算法是智能天線三個(gè)重要的組成部分,缺一不可,該技術(shù)同時(shí)也被人們叫做自適應(yīng)天線陣列,其技術(shù)基礎(chǔ)為空時(shí)多址技術(shù)。該技術(shù)的主要工作原理為將信號的覆蓋區(qū)結(jié)合傳輸方向的區(qū)別,區(qū)分來對同頻率、同碼道、同時(shí)隙中的信號,從而將其進(jìn)行科學(xué)的改變,這樣不僅能夠有效保證主波束的方向與用戶要求方向的一致性,另一方面還能動(dòng)態(tài)監(jiān)控用戶和環(huán)境的變化,結(jié)合用戶需求為用戶提供優(yōu)質(zhì)的上、下行鏈路信號,繼而大大提供用戶優(yōu)質(zhì)服務(wù),消除干擾信號,一舉兩得。
2.5 切換技術(shù)
切換技術(shù)可以分為3大類,分別是更軟切換、軟切換以及硬切換。該技術(shù)的工作原理為通信連續(xù)的前提下,切換通信信道。該技術(shù)作為移動(dòng)通信系統(tǒng)中不可缺少的重要技術(shù),下面重點(diǎn)介紹三大切換類型:首先,更軟切換一般在相同基站中使用,主要是指頻率相同扇區(qū)不同的信道切換。其次是軟切換,軟切換則應(yīng)用于頻率不相同的基站中,該切換方式較為安全的,這是因?yàn)樵谇袚Q工程中,移動(dòng)臺會與原基站、新基站之間在某段時(shí)間同時(shí)建立鏈路,并當(dāng)通信鏈路穩(wěn)定大于新基站目標(biāo)后,與原基站切斷聯(lián)系,整個(gè)切換過程中,通信都是連續(xù)的,因此不會影響到通信質(zhì)量。最后是硬切換。硬切換通常應(yīng)用于不同頻率基站之間,其通常實(shí)現(xiàn)將基站與移動(dòng)臺之間的聯(lián)系切斷,并通過頻率調(diào)諧的自動(dòng)調(diào)整功能,來建立移動(dòng)臺與新基站之間的通信鏈路,從而完成切換。在此切換過程中會給通信質(zhì)量帶來一定的影響。隨著4G技術(shù)的發(fā)展,軟、硬切換相結(jié)合成為了切換技術(shù)日后主要的發(fā)展趨勢。
3 結(jié)語
改革開發(fā)以來,我國無線通信技術(shù)的快速發(fā)展有目共睹,不僅取得了傲人的成績,同時(shí)技術(shù)實(shí)力在世界列國中也排在前面,但是在4G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用的過程中依然存在著不少的問題,不僅影響著通信技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)也給用戶帶來一定的困擾,因此還需對該技術(shù)進(jìn)行深入的研究,才能從根本上推動(dòng)我國通信行業(yè)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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收稿日期:2016-08-25
作者簡介:周帆(1989—),男,漢族,湖北監(jiān)利人,本科,通信工程初級監(jiān)理工程師,畢業(yè)于長江大學(xué),就職于公誠管理咨詢有限公司第四分公司,
研究方向:通信工程。