【正文】 第一篇：4G移動(dòng)通信技術(shù)要點(diǎn)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信技術(shù)論文題目名稱(chēng)： 4G的技術(shù)與發(fā)展專(zhuān)業(yè)班級(jí)：電子信息工程2011級(jí)(2)班學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師： 張瑞敏目錄一 4G通信網(wǎng)絡(luò)的定義....................................................................................................................3 二 理想中的4G通訊技術(shù)...............................................................................................................3 四 4G網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別........................................................................................................6 五 4G網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)勢(shì)....................................................................................................................7通信速度更快.....................................................................................................................8網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬.....................................................................................................................8通信更加靈活.....................................................................................................................8智能性能更高.....................................................................................................................8兼容性能更平滑.................................................................................................................9提供各種增殖服務(wù).............................................................................................................9實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信...........................................................................................10頻率使用效率更高...........................................................................................................10通信費(fèi)用更加便宜...........................................................................................................10 六 4G網(wǎng)絡(luò)存在的缺陷..................................................................................................................11 七 4G網(wǎng)絡(luò)未來(lái)的發(fā)展展望..........................................................................................................13 八 4G網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀..................................................................................................................14 九 4G網(wǎng)絡(luò)的成功..........................................................................................................................15 十 心得體會(huì)...................................................................................................................................154G的技術(shù)與發(fā)展一 4G通信網(wǎng)絡(luò)的定義4G是集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，它的圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿(mǎn)足幾乎所有用戶(hù)對(duì)于無(wú)線(xiàn)服務(wù)的要求。二 理想中的4G通訊技術(shù)今日，3G通訊的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范已進(jìn)入商業(yè)用途。然而到目前為主，在應(yīng)用上也發(fā)現(xiàn)3G通信的許多缺點(diǎn)，例如缺乏全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。3G所採(cǎi)用的語(yǔ)音交換架構(gòu)仍承襲了2G的“電路交換模式”（Circuit Switch Mode），而非採(cǎi)用純IP方式，也因此容易受到多用戶(hù)的干擾，導(dǎo)致傳輸速率無(wú)法大幅提高。面對(duì)這些應(yīng)用上的缺點(diǎn)，理想中的4G通訊技術(shù)應(yīng)該具備以下的特色：（1）更大傳輸頻寬對(duì)大范圍高速移動(dòng)的使用者（最高250km/h）頻寬需求為2Mbps，中速移動(dòng)的使用者（60km/h）頻寬需求為20Mbps，低速移動(dòng)或室內(nèi)靜止的使用者頻寬需求為100Mbps；（2）更高儲(chǔ)存容量由于傳輸頻寬增大，因此資料儲(chǔ)存容量至少需求為3G系統(tǒng)的10倍以上；（3）更高相容性4G通信技術(shù)必須具備向下相容、開(kāi)放介面、全球漫游、與網(wǎng)路互聯(lián)、多元終端應(yīng)用等，并能從3G通信技術(shù)平穩(wěn)過(guò)渡至4G；（4）不同系統(tǒng)的無(wú)縫連接行動(dòng)使用者在移動(dòng)中，特別是高速移動(dòng)，也都能順利使用通信系統(tǒng)，并在不同系統(tǒng)間進(jìn)行無(wú)縫轉(zhuǎn)換（Seamless Transitions），傳送高速多媒體資料等；（5）高度智慧化網(wǎng)路系統(tǒng)4G網(wǎng)路必須是高度智慧、能隨狀況自行調(diào)整的網(wǎng)路系統(tǒng)，它須具備良好的彈性以滿(mǎn)足不同環(huán)境與不同用戶(hù)的通信需求；（6）整合性的便利服務(wù)4G系統(tǒng)將個(gè)人通信、資訊傳輸、廣播服務(wù)與多媒體娛樂(lè)等各項(xiàng)應(yīng)用整合，提供更為廣泛、便利、安全與個(gè)性化的服務(wù)。綜上所述，4G移動(dòng)通信其技術(shù)的根本目的說(shuō)穿了，主要是能夠在各終端產(chǎn)品間發(fā)送、接收來(lái)自另一端的信號(hào)，并在多個(gè)不同的網(wǎng)路系統(tǒng)、平臺(tái)與無(wú)線(xiàn)通訊介面之間找到最快速與最有效率的通信路徑，以進(jìn)行最即時(shí)的傳輸、接收與定位等動(dòng)作。而當(dāng)在通信過(guò)程進(jìn)行中，4G通訊還必須保持良好的無(wú)縫連接能力，透過(guò)不同網(wǎng)路確保資料傳輸過(guò)程不中斷，并維持高品質(zhì)與高頻寬。4G通訊的多層式蜂巢結(jié)構(gòu)，可透過(guò)不同無(wú)線(xiàn)介面接收網(wǎng)路營(yíng)運(yùn)商與內(nèi)容供應(yīng)商所提供的內(nèi)容服務(wù)。接下來(lái)將介紹4G通信的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。三 4G的核心技術(shù)接入方式和多址方案(正交頻分復(fù)用)是一種無(wú)線(xiàn)環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)，其主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，各子載波并行傳輸。盡管總的信道是非平坦的，即具有頻率選擇性，但是每個(gè)子信道是相對(duì)平坦的，在每個(gè)子信道上進(jìn)行的是窄帶傳輸，信號(hào)帶寬小于信道的相應(yīng)帶寬。OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以消除或減小信號(hào)波形間的干擾，對(duì)多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率，可實(shí)現(xiàn)低成本的單波段接收機(jī)。OFDM的主要缺點(diǎn)是功率效率不高。調(diào)制與編碼技術(shù)4G移動(dòng)通信系統(tǒng)采用新的調(diào)制技術(shù)，如多載波正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)以及單載波自適應(yīng)均衡技術(shù)等調(diào)制方式，以保證頻譜利用率和延長(zhǎng)用戶(hù)終端電池的壽命。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)采用更高級(jí)的信道編碼方案(如Turbo碼、級(jí)連碼和LDPC等)、自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求(ARQ)技術(shù)和分集接收技術(shù)等，從而在低Eb/N0條件下保證系統(tǒng)足夠的性能。高性能的接收機(jī) 4G移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)接收機(jī)提出了很高的要求。Shannon定理給出了在帶寬為BW的信道中實(shí)現(xiàn)容量為C的可靠傳輸所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以計(jì)算出，對(duì)于3G系統(tǒng)如果信道帶寬為5MHz，數(shù)據(jù)速率為2Mb/s，；而對(duì)于4G系統(tǒng)，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mb/s的數(shù)據(jù)，則所需要的SNR為12dB?？梢?jiàn)對(duì)于4G系統(tǒng)，由于速率很高，對(duì)接收機(jī)的性能要求也要高得多。智能天線(xiàn)技術(shù)智能天線(xiàn)具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，被認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線(xiàn)應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使天線(xiàn)主波束對(duì)準(zhǔn)用戶(hù)信號(hào)到達(dá)方向，旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向，達(dá)到充分利用移動(dòng)用戶(hù)信號(hào)并消除或抑制干擾信號(hào)的目的。這種技術(shù)既能改善信號(hào)質(zhì)量又能增加傳輸容量。MIMO技術(shù)(多輸入多輸出)技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線(xiàn)進(jìn)行空間分集的技術(shù)，它采用的是分立式多天線(xiàn)，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經(jīng)證明，當(dāng)不同的接收天線(xiàn)和不同的發(fā)射天線(xiàn)之間互不相關(guān)時(shí)，MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。例如：當(dāng)接收天線(xiàn)和發(fā)送天線(xiàn)數(shù)目都為8根，且平均信噪比為20dB時(shí)，鏈路容量可以高達(dá)42bps/Hz，這是單天線(xiàn)系統(tǒng)所能達(dá)到容量的40