4G通信技术的无线通信论文

2022-04-21

摘要:现如今在科学技术的推动下,计算机的应用范围不断扩大。信息化的时代背景极大程度促进了我国经济的发展。5G通信技术作为一项前沿技术,主要被应用于通讯领域中,预计在2021年会广泛应用。但是5G通信技术在物联网是一项新兴的技术,若将二者进行有机的结合,势必会带动物联网的发展。文章结合5G通信技术背景下物联网应用发展,展开具体的分析。以下是小编精心整理的《4G通信技术的无线通信论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

4G通信技术的无线通信论文 篇1:

5G通信技术应用场景与关键技术研究

摘  要:本文就5G通信技术应用场景与关键技术进行了相关研究,关键技术包括新型网络构架、多天线传输、智能化、D2D技术以及同时同频双全工等;而应用场景包括mMTC型应用场景、低延时和高可靠应用场景、超密集部署、宏覆盖增强应用场景、uRLLC型应用场景、eMMB型应用场景、机器间通信场景等。

关键词:5G通信技术;5G应用场景;5G关键技术

0  引  言

4G无线网络技术在我国已经基本普及,同时已经开始往5G网络时代发展。就5G无线通信网络的概念来讲,其应用将会使社会更进一步,迈入到高智能高融合的网络时代。所以,为了有效地开展5G无线通信网络,必须加大对无线网络技术研究的投入,对目前出现的各项干扰进行认真分析,同时制定有针对性的解决方案,使所有资源的使用率能够得以提升。

1  5G通信技术的应用场景

1.1  eMMB型应用场景

VR技术是eMMB型应用场景的代表作品,该技术能够在一定程度上体现宽度的高能需求,同时,eMMB型应用场景也是5G通信技术中最为基本的应用场景。在当前阶段,5G通信技术有三个主要的优点,分别是稳定、快速和准确。因此,在最基本的应用场景中,5G通信技术不仅能够将快速体现出来,同时还能够表现出高效[1]。不管是VR技术展示层面,还是信息同步展示层面,5G通信技术都更为快速。就应用场景描述方面举个例子,一部时长为两个小时,容量为2G的高清电影,在5G通信技术的下载速度中,只需要1秒便能够顺利地将其下载[2]。

1.2  uRLLC型应用场景

在自动驾驶技术中,能够将uRLLC型应用在通信技术方面的及时性和可靠性体现出来,5G通信技术有着非常多的应用场景,但uRLLC型应用场景的优点无疑是所有应用场景中最多的一个[3]。我国5G通信技术有两个方面的优势,其一是通信技术的可靠性,其二是通信技术的高传输性。5G通信技术在下载速度方面,与4G通信技术相比,前者的下载速度是后者的几十倍,并且在下载的过程中,5G通信技术有着比较良好的连线性。5G通信技术包含三个特性,即时性、高效性和可靠性,这三种特性能够最大程度地推动uRLLC型应用场景的实现,从而促进5G通信技术应用场景的实现[4]。

1.3  mMTC型應用场景

mMTC型应用场景中,有一个极具代表性的案例——智慧城市,该案例能够充分体现大量机器的通信需求[5]。在上文中,eMMB型应用场景以及uRLLC型应用场景的描述,都是从5G通信技术微观层面来进行分析的,不管是eMMB型应用场景还是uRLLC型应用场景,两者都没有强连接功能,唯有mMTC型应用场景拥有强连接功能。强连接功能主要优点是可以将生产环境和消费环节进行覆盖,不仅可以将生产环境和消费环节融入到互联网中,同时还可以将市场融入到物联网中,从而实现万物互联的目的。在智慧城市中,5G通信技术能够对多种事物实现智能化管理,比如路灯、路口、井盖等,并且还能够保证基础交通设备的顺利运行,从而提升交通的稳定性[6]。

1.4  超密集部署

5G通信技术所有的应用场景都与超密集部署存在着一定的联系,比如,5G通信技术能够应用到酒店茶楼之中,也能够应用到写字楼、办公室等中。不管在哪个场景都能够将其运用,所以5G通信技术的应用场景与超密集部署有着一定的关系,用户在体验5G通信技术时,不管处于哪个场景,速度都应该达到1Gb/s以上。超密集应用场景可以根据它所应用的范围,将其分为三种不同类型的小区,包括毫微小区、微小区以及宏小区,这些小区通常会呈现两种特性,异构性和多样性。不同小区之间天线高度、发射频率以及增益都会存在一定的差异[7]。超密集应用场景能够使用的技术有三种,其一是无线回传技术,其二是虚拟小区技术,其三是新型调制编码技术。在室内应用场景部署中,需要依靠高频率通信应用来对用户体验速率进行实现,其主要原因是为了避免不同小区之间的干扰。

1.5  宏覆盖增强应用场景

5G通信技术在宏覆盖增强应用场景中出现的大部分频段都是低频频段,而其在宏小区的应用中,所覆盖的范围较广泛,半径能够达到数千米,并且宏覆盖增强应用场景中,用户到基站的路损量有着极大的差异,从而导致信噪比出现差异。通常情况下,会将大量的天线布设在宏站上,使得宏覆盖增强应用场景使用如下三种技术,包括新型调制编码技术、非正交传输技术以及规模非常大的天线技术,而且这三种不同的技术能够实现共存,单个技术远不如综合技术的效果好,因此将三种技术放在一起使用,能达到非常好的效果[8]。

1.6  低延时和高可靠应用场景

5G通信技术中,低延时和高可靠场景是各种不同应用的共同要求。比如,在制造一些精密机械的时候,如果不同机器之间的通信存在延时,那么将会对产品质量造成一定程度的影响,并且这种延时影响即使是毫秒级别也不能例外。特别是在一些智能交通系统运作过程中,延时超过毫秒是绝对不允许的,与此同时,为了减少交通事故发生的几率,它的检测率需要非常低,甚至会低到零。5G通信技术在低延时和高可靠场景应用中,通常会使用两种技术,包括链路自适应技术和终端直通技术。

1.7  机器间通信应用场景

5G通信技术的应用场景有许多,其中包含物联网场景。当前,物联网存在的最大的问题就是巨量终端数据的支持能力不足,并且物联网对各个机器终端和应用场景有着一定的要求,在机器终端方面,机器终端的成本不能高于普通手机的终端。在应用场景方面,为了能够保证电池使用时间延长,需要确保非常低的功率[9]。除此之外,物联网应用场景需要非常广泛的覆盖范围,其他不谈,至少地下室需要覆盖得到。在物联网应用场景的技术使用上,能够采取的技术有三种,包括非正交传输技术、控制信令优化技术以及窄带传输技术。非正交传输技术能够在同一时间支持许多终端同时使用无线资源,控制信令优化可显著降低控制信道的开销,而窄带传输技术则是能够大幅度地降低成本,在扩大覆盖范围的同时减少信道开销。

2  5G通信技术的关键技术

2.1  多天线传输技术

目前,5G通信技术在我国仍旧处于发展过程中,多天线传输技术还存在许多不足和缺陷需要去解决,因此,还需要进一步完善和发展多天线传输技术。多天线传输技术目前发展比较缓慢,5G通信技术如果想要将其进行改变,就要改变源天线,同时对源天线列阵进行完善,只有这样才能够将网络频谱的利用率提高,在不影响应用效果的同时,最大程度地降低通信成本。由于多天线传输技术能够将通信网络覆盖范围进行拓展,所以在5G通信技术利用率方面,多天线传输技术能够将其有效提升[10]。

2.2  新型网络构架技术

随着通信行业的不断发展,5G通信技术也要随之进行改进,特别是在通信效率方面,需要对其进行提升。不过在提升的过程中,需要注意控制通信业务的成本,不能够抬高,尽可能地往低成本发展。如果想要让5G通信技术变得更有效率,最为关键的一点是需要整合所有通信业务,除了对通信业务进行整合外,还要增加更多的新业务。根据社会发展的实际需求增加新业务,使生活中的各个领域都能够将网络系统应用其中,使自组织网络通过这个过程实现网络虚拟化。5G通信技术一方面能够使通信技术的互动功能增强,另一个方面能够使人们体验到无比真实的情境。为了使通信质量得到进一步提高,同时为了将通信技术的应用优势体现出来,就需要结合数据和无线网络云端提高峰值速率。新型网络构架技术有两个方面的优势,即帮助人们建立新的交付模式和提供计算机存储平台[11]。

2.3  智能化技术

在5G通信技术中,智能化技术是最为关键的技术。随着时代的不断发展,智能化科技产品不断涌现,这些智能化产品为人们的日常生活带来了许多便利,比如扫地机器人、智能家电等。针对这一方面,相关的科研需要更辛苦的研究和探索才能够将5G通信技术应用到各个智能化产品当中。云平台是5G通信技术建立的基础,各类智能化产品在云平台上有着一定的联系,这些智能化产品共同构成了数据库,并且这个数据库随时在变动[12]。5G通信技术在大数据背景中,能够开展多种业务,完善其服务,同时还能够保证通信服务的多样性。

2.4  同时同频双全工技术

同时同频双全工技术在5G通信技术中,能够将外界环境干扰降到最低,其主要原因是同时同频双全工技术能够在接收信号的同时将发射机的干扰信息最大程度地消除,因此,该技术能够有效地提高频谱效率。不过在实际应用中,同时同频双全工技术有着一定的缺陷,比如应用范围较小,利用率偏低等。而随着5G通信技术的不断发展和完善,将推动同时同频双全工技术频谱利用率的提高,在保障5G通信技术可靠、稳定的同时,也能够促进5G通信技术的不断进步。

3  結  论

随着无线网络技术成为如今信息传递的主要技术,5G通信技术已经是社会发展的必然要求。对5G通信技术进行改进,对通信网络建设进行完善,能够极大地推动社会和经济的发展,对通信行业有着重大意义。因此,在5G通信技术发展过程中,需要将现有的优势进行保留,以此为基础来进行相关技术研究,对出现的各种问题进行有针对性的解决,只有这样才能够对5G通信技术进行整体优化。

参考文献:

[1] 黄桔林,卢旭文.5G关键技术:D2D通信技术应用 [J].电子技术与软件工程,2019(16):35-36.

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[3] 王昊.5G无线通信技术的关键技术应用研究 [J].中国新通信,2019,21(14):119.

[4] 丁聪.5G通信技术应用场景和关键技术探讨 [J].中国新通信,2019,21(14):121-122.

[5] 张俞.光纤传送网在5G移动通信前传关键技术中的应用 [J].信息记录材料,2019,20(7):47-48.

[6] 庄良.5G通信技术应用场景和关键技术 [J].电子技术与软件工程,2019(12):20.

[7] 赵丽.基于5G关键技术的应用场景及发展研究 [J].无线互联科技,2019,16(12):139-140.

[8] 路玉.5G通信技术的技术演化、应用场景及发展趋势 [J].科技经济导刊,2019,27(18):24.

[9] 刘秋慧.面向5G通信应用的射频MEMS开关设计与制造关键技术研究 [D].山西:中北大学,2019.

[10] 丁聪.5G通信技术应用场景和关键技术探讨 [J].通讯世界,2019,26(5):98-99.

[11] 黎云杏,全健,谢培全.5G无线通信技术的关键技术应用研究 [J].科技资讯,2019,17(14):29-30.

[12] 米胜凯.试析5G通信技术应用场景及关键技术探讨 [J].数字技术与应用,2019,37(4):21+23.

作者简介:李飞(1986-),男,汉族,河南淮阳人,中级工程

师,本科,研究方向:通信工程设计。

作者:李飞

4G通信技术的无线通信论文 篇2:

5G通信技术背景下物联网应用发展窥探

摘 要:现如今在科学技术的推动下,计算机的应用范围不断扩大。信息化的时代背景极大程度促进了我国经济的发展。5G通信技术作为一项前沿技术,主要被应用于通讯领域中,预计在2021年会广泛应用。但是5G通信技术在物联网是一项新兴的技术,若将二者进行有机的结合,势必会带动物联网的发展。文章结合5G通信技术背景下物联网应用发展,展开具体的分析。

关键词:5G通信技术;物联网;应用发展

近年来,物联网借助其强大的功能得到人们广泛的关注,不论是在人们的生活还是工作中,都得到普遍的应用。伴随5G通信技术的提升,物联网的发展又进入更深的层次,并具有巨大的应用潜力。在5G通信技术的时代背景下,若想确保物联网更好地发展,要将二者进行有机的结合,进而促进5G通信技术在物联网中的应用。

1 5G通信技术的概况与发展现状

1.1 概况

5G网络作为第5代移动通信技术,也是当下4G网络的下一代网络。现如今,5G通信技术主要包括无线技术与网络技术两个方面。其中,无线技术涉及多个领域,即MIMO技术、超高密度组网技术、多址接入技术、编码技术等;而网络技术包括切片技术、网络功能重构技术、移动边缘计算机技术等。

1.2 发展现状

目前,5G已经成为全球研发的关键技术。早在2014年,韩国的三星电子企业就已经开发出以5G通信技术为核心的移动网络技术,经过数年的研发,5G通信技术时代的到来指日可待。与当下普遍应用的4G网络技术相比,5G通信技术具有显著的优势,即速率的提升、容量的增大、延时的降低方面。5G通信技术的速率可以在10 Gbps左右,远远超过当前的4G网络技术,是4G网络速度的数10倍;在容量方面,5G通信技术也具有明显的优势,是4G网络容量的百倍至千倍;在延时方面,5G通信技术的延时可以控制在5~10 ms,最低可以控制在1 ms。根据这些显著的优势,使得5G通信技术能够成功取替4G网络技术,并成为日后的主流通信技术。在此基础上,5G通信技术在智能设备上也得到了良好的应用。不仅在智能手机和平板电脑上可以广泛应用,还能在健身器、智能手表等移动设备上得到良好的支持,符合时代发展与进步的需求。此外,5G通信技术更加多样化,会在2020年推出全新的技术,并带动其他相关产业的发展,例如芯片、软件、器件等。将5G通信技术与物联网技术进行有机的结合,将会推动ICT技术的创新[1]。

2 物联网的概况与发展现状

2.1 概况

物联网是继计算机、互联网、移动通讯网后发展的又一种信息产业,还被称之为传感网。具有广泛的应用领域,不论是在城市安全、智能交通中,还是公共卫生、工业生產中,物联网技术都发挥着自身特有的功能与优势,为人们的生活与工作提供了显著的便捷。简单来说,物联网作为一项网络技术,是将物品与互联网进行有机结合,并展开信息交换与通讯,进而对智能化进行准确地识别、定位、监管与追踪。但是,“物联网+”并未是物联网技术的唯一核心,其中还包括以智能化为主,物物相连的一项网络架构。在物联网的应用中,可以借助3个结构层次将其实现。(1)感知层,将其直接与物体、设备相衔接。作为物联网中一项最基础的部分,该层次的功能主要是对数据信息进行采集与感知。(2)网络层,实现数据信息传输的重要通道,也是确保物联网传输技术得到稳定应用的主要支撑技术。需要在结构完善、合理的网络层下,才能够保证数据信息的有效传输。(3)应用层,该层次是结合物联网的不同需求进行调整的关键部分,借助平台与服务来处理信息数据,进而保证不同的功能得以实现。

2.2 发展现状

就目前实际情况来看,物联网技术早已经被应用在人们的工作与生活中,并能充分满足各个领域的实际需求。但是,受到4G通信技术速率、容量、延时的影响,对物联网的发展造成了一定的阻碍,导致物联网技术难以更加深入地应用到各个行业中。物联网技术对于智能化的应用具有一定的要求,如果只依靠4G技术很难满足其发展需求,但是5G技术的出现,能够在最大限度上促进物联网的发展。

3 5G通信技术背景下物联网应用发展

3.1 速率优势带动物联网发展

结合物联网的发展现状分析,物联网的发展受到限制的主要影响因素即通信速率。在当下的4G网络背景下,物联网的通信速率很难满足自身发展与应用的需求,无法获取大量的数据信息。如果传输数据过大,很容易出现诸多不确定的因素,例如网络堵塞、网络延时等情况,这样就会导致物联网感知层的数据不能够在第一时间传输至应用层。在这种情况下,便会很容易出现安全隐患。

但5G通信技术的出现,被高效地应用在物联网中,借助5G通信技术自身高速率、大容量与低延时的优势下,能够在最大限度上满足物联网对数据信息的传输需求,进而保证物联网能够得到全面和更深一层次的应用。在智能化的时代浪潮中,网络的速率对物联网的发展具有重要作用。当下的4G网络与WiFi无线网络都很难满足物联网智能化的需求,需要利用5G通信技术作为发展基础。5G通信技术的建成,人们的上网速度会随之提升,由于5G通信技术的传输速率远远超过4G,意味着人们通过智能手机与其他电子产品获取数据信息的时间会大大缩短。从整体上看,5G通信技术会将以往的控制信号转变为信息,为5G通信技术在物联网中的应用提供保障[3]。

3.2 安全优势带动物联网发展

物联网的出现,充分实现了物物相连,使得人们在日常工作与生活中的各部分得到了有效连接,因此,对于网络安全有了更高的要求。即便5G通信技术在速率、容量与延时上有了显著的优势,但是安全问题是其发展过程中的又一大全新的威胁。如果5G通信技术的安全难以得到保证,那么基于5G通信技术的物联网技术也会难以发展。但是,5G通信技术具备较为完善的安全防护机制,进而为物联网技术的发展应用提供了保障。5G通信技术的安全防护机制是参考了4G网络的安全参考架构,在此基础上,无线空口安全与网络等安全机制的支持,更深一层次地确保了物联网技术的安全性能。因此,5G通信技术在物联网中的安全应用具有较高的要求,例如建筑防盗、高速监控等领域都得到了广泛的应用。在5G通信技术中,会涉及诸多先进的天线传输技术,在改变马蜂窝网络数据结构的同时,还能够对各个终端的通讯方式提供多样化的服务。这样不仅能够帮助物联网在5G通信技术的基础上扩展覆盖面积与频段,还可以减小以往的终端模块体积[4]。

3.3 便捷优势带动物联网发展

在5G通信技术的应用下,物联网技术会得到更为便捷、简单的应用。一方面,5G手机的出现,不仅不会打破物联网技术原有的布局,还会对传统的建筑展开智能化的改造,不会对现有的建筑环境造成破坏。另一方面,5G通信技术所衍生的智能设备的数量与类型也会大幅度增加,进而为物联网的应用提供了良好的发展基础,使得物联网的应用变得更加普遍与便捷。同时,5G通信技术的优势在设备上也得到了充分的体现,5G通信技术是借助毫米波来展开通信,能够缩小通信设备的占地面积,为小型化、便捷化设备的生产与发展提供了保障,并具有良好的推动作用[5]。

此外,5G通信技术的出现,广大用户还能够体验到4G网络中未开发的功能,并将其得以运用至人们的日常工作与生活,将其在物联网中发展与应用,为相关领域技术的研发奠定良好的基础。例如,在5G通信技术的基础上,人工智能会得到广泛的使用,智能导航驾驶将会出现在实际的应用中,能够为驾驶人员的安全提供保证,为驾驶员提供准确的数据信息。因此,在5G通信技术的基础上,物联网中的其他潜在的功能与作用也能够被充分挖掘,进而能够为人们提供更加便捷的服务。在全球化的背景下,只有将5G通信技术与物联网技术得到有效的结合与创新,才能够确保我国的整体文化软实力得到显著的提升,进而在激烈的市场竞争下站稳脚步[6]。

4 结语

综上所述,5G通信技术与物联网技术的有机结合,是促进时代进步的关键所在。在5G通信技术的支持下,物联网在网络应用中的安全、速度得到了保证,进而将物联网技术能够应用在各个领域,为智能化奠定了有效的技术支持。这种技术的应用,在一定程度上将会改变人们的生活方式。

[参考文献]

[1]许崇志,姜晓涛,夏欢,等.无线通信技术在电网通信中的应用前景初探[J].通讯世界,2018(11):187-188.

[2]顾炼.基于新时期发展分析5G无线通信技术发展跟踪与应用[J].数字通信世界,2018(11):43-44.

[3]孙磊,孟凡博.5G移动通信发展趋势与若干关键技术的研究[J].科学技术创新,2018(29):105-106.

作者:左培良 王建平 唐天德

4G通信技术的无线通信论文 篇3:

浅析4G移动通信系统

摘要:本文阐述了4G通信技术的概念和关键性能,对4G通信的几种关键技术进行了简要说明,如正交频分复用、软件无线电、多人多出无线技术、智能天线技术、多用户检测、IPv6技术等,本文又对4G技术优于3G技术的原因进行了解析,最后还预测了4G未来的发展趋势。

关键词:4G移动通信技术性能分析技术结构发展展望

1 4G移动通信系统的简介

1.1 4G的定义 4G移动通信是站在无限网络通信的肩上而建立发展起来的,它是真正意义上的高速度传输,是一种具有顽强的抗干扰性及广泛的兼容性的信息移动通信技术[1]。现在4G网络可以分为TD-LTE和 FDD-LTE两种,最近,工信部向中国联通、中国移动、中国电信发放4G牌照,中国移动用的是TD-LTE 4G,中国电信和中国联通它们选择的是采用FDD-LTE 4G,从技术上来增强网络质量和覆盖率。广播网络、广带无线固定接入、广带无线局域网以及移动广带等技术都是4G通信的主要技术[2]。

1.2 4G具备的特点及能力 现在,信息界对4G的认识主要有以下几方面:

①具有很好的数据传输速率。通信专家最早研究4G就是为了使蜂窝电话的速度得以提高,且提升其他移动装置无线访问互联网的速度,因此4G通信让人们感觉到的就是更便捷、更快速[3]。在4G移动通信中一般的用户速率在10~20M范围内,最大限度可到达100Mbit/s,此速度差不多是原来手机10000倍的速率。②网络频谱更宽。据美国AT&T的报告显示,任一个4G通信信道占到的频谱量等同于二十倍的W-CDMA 3G网络[4]。③智能性更高。在智能性的比较中,4G智能性最高,灵活性和适应性更强,它的智能程度不单纯体现在4G终端设备操作以及设计上,最重要的还表现在4G的手机能实现很多超智能的功能。④兼容性能更平滑。当前的通信移动指标有CDMA、GSM、TDMA。要解决它们的兼容性问题,这就要通过4G标准的制定才能实现。4G通信还具备多样化开放接口、漫游全球以及和多种网络互联等特点,真正的实现“无缝连接”和全球一致的标准,还具有从2G、3G过渡平稳的特征[5]。⑤用户共存性。4G能根据具体的网络情况和信道环境进行处理,使高用户、低用户以及不同设备的用户并存与相通,这样就能满足不同的用户需求。⑥业务多样性。4G能集成的业务通信是广泛的、不同标准的,小到一个局域网,大到全球的网络互联,它都能够执行。它能使不同的系统平台间互通更安全、更快捷,且它面向的对象是不同的。4G的电话在各方面上都有着巨大的进步,4G眼镜、智能手表等都渐渐的成为了4G的终端设备。4G是用动态的带宽来进行分配和调节不同的功率,实现业务的多样性[6]。⑦较好的技术基础。4G具有惊人的技术突破,如OFDM、软件无线电、无线接入等,都能很好的使用频率效率以及系统的各种可实现性功能。⑧随时随地的移动接入。4G可以很好的实现随时随地的无线电通信,4G系统采用的是全IP,IPv6能在IP网络上更好的实现语音和多媒体等业务。⑨自治的网络结构。现在的4G通信是一个彻彻底底的自适应与自治的系统,它可以通过智能化的操作,随时动态的变换自己的结构,这样就能满足系统所需的变化与发展。

2 4G移动通信系统结构

2.1 网络体系结构 3G中蜂窝网络将被4G采用的全世界范围蜂窝核心网所取代,4G采取的是全数字技术与全IP技术,这个是从网络内及网络邊沿最终向全网智能化的发展。4G网络结构可分为三层:应用网络层、网络层以及中间环境层。今后的骨干网与互联网系统,就会以光纤网络与宽带IP技术为重点,而4G网络的蜂窝按功率可细分为三类,分别是宏区基站、微区基站以及微微区基站。

2.2 接入结构 4G通信接入系统的最大优势就是多模终端以公共开放平台为基础,采用不同的接入技术,在不同的网络平台间进行协作与无缝连接。当系统被多模终端接入时,网络这时就会自动的分配频带,且分析出哪个路由最佳,从而实现最优通信。现今4G通信主要接入技术有:无线蜂窝移动通信系统、短距离连接系统、固定无线接入系统、卫星系统、广电接入系统等。

2.3 核心结构 4G移动的核心网是以全IP为基础的网络,也就是基于IP的网络维护管理、IP的网络资源、IP的承载机制、IP的应用服务等来实现各种网络间的无缝连接。核心网有开放性,对任何的空中接口进入核心网都是无限制的,且它还能把传输、控制以及业务等分离然后进行相应的操作。

2.4 移动终端 4G的特点就导致了4G终端与3G的不同。它能满足广带宽与高速率的需求,它对复杂的QoS指标和任意的空中接口要求都能适应,最终能够完成不同用户需求的任务。

3 4G网络中的关键技术

3.1 正交频分复用(OFDM)技术。OFDM是4G技术的关键核心。此技术最大的优点就是能超大限度的提高频谱利用率,从而避免或减少其码间干扰,且它的抗干扰能力极强。3G使用的是码分多址、CDMA使用的是单载波技术、CDMA2000使用的是多载波调制,而OFDM中每个信道载波是相正交的,频谱是相互累叠的。OFDM主要内容是将指定的信道划分成无数个正交子信道,然后在子信道上采用子截波来完成相关调制,最后每个子截波并行来完成相关的传输,因此就解决了总信道是否平坦等问题。任何子信道都能够当作平坦衰落,于是就大幅度消减波形符号间的干扰,使频谱利用率得到提高。

3.2 智能天线技术。智能天线技术是波束间没有切换的多波束和自适应技术阵列天线,它是一种以自适应天线原理为基础的移动通信技术,它在抑制干扰、降低成本、扩充容量等方面有着空前的突破。该技术使用的是空间多址技术,智能天线本质上是双向天线,它是利用一组具有能编程电子相位关系的不变天线单元来获取方向,而且还能在同一时刻获得移动台与基站间链路的方向性。

3.3 软件无线电(SDR)技术。软件无线电技术的精髓就是窄带接收机被宽频带无线接收机顶替了,造就一个通用的硬件环境,使宽带的D/A、A/D变换器最大限度的接近天线,这样就可以将通信台的功能用可编程软件来完成。

3.4 多输入多输出(MIMO)技术。MIMO技术是指在移动终端和基站拥有无数个天线。空间分集与空间复用增益都是由MIMO技术所提供。MIMO工作原理则是采用多通道、多天线,信号经过多次切割后,再通过天线完成同步传输。它的优点是降低码间干扰,使频谱利用率和空间分集增益得以提高。

3.5 多用户检测技术。多用户检测技术核心思想是把同时占有某种信道的用户(包括部分用户)当成有用信号,通过多用户的码元、相位、时间等信息来检测出某个用户的信号,也就是运用各类信息和手段来处理接收信号,这样就能充分的应用链路频谱,扩大系统容量。

3.6 IPv6技术。4G移动通信的核心网是一个基于全IP的网络,核心网具有开放性,能让不同的空中接口进入核心网,并且它把业务、传输、操作等分开。IP与多种无线接入协议能兼容,因此核心网络的设计就具有很强的可操作性、多变性、灵活性,这样无论接入是采用何种方式、何种协议都不用担心了。IPv6拥有很多的优点,例如:巨大的地址空间;能自动控制有状态及无状态的地址;服务质量明显优于IPv4;具有移动性等。

4 4G的发展展望

4G的技术发展实现了无时无刻的物流功能,对物联网时代的发展起着重要作用,在今后的物联网生活中,任何一个东西都可以通过网络来控制,而网速的快慢就影响着人们的生活品质,4G的超速让人们时刻感受到方便,当人们不在家时就可以用手机控制电视机、空调、洗衣机、煤气、窗户等东西的开关,如果在家里装有防盗系统的,还可以用手机时刻关注门窗的变化,这一系列的智能家居都需要在4G的带动下才能普遍快速的发展起来。今后的4G网将会非常的普遍,2G网络也会在几十年后逐渐的消失。4G将会使以后的电子、商贸、医疗、教育、运输等发展更加的迅速,所以在4G发展成熟后会给人们带来前所未有的舒适便捷。

参考文献:

[1]刘彦彬.第四代无线通信技术[J].科技风,2010(13):10-17.

[2]宋莉.概述现代化4G 移动通信技术[J].数字技术与应用,2012(5):7-15.

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[5]张玉龙.对4G移动通信技术应用与发展的展望[J].信息通信,2013(1):3-5.

[6]殷薇娜.全网智能化前景探讨[J].数字技术与应用,2012(11):15-19.

作者简介:

唐晔(1973-),男,重庆人,副教授,主要从事信息技术研究。

作者:唐晔

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