集美大學畢業(yè)設計(論文)--新一代移動通信(編輯修改稿)
2025-07-02 21:34 本頁面
【文章內容簡介】 術層提供開放式 IP 接口。物理層與網絡業(yè)務執(zhí)行技術層提供開放式 IP 接口，用于第三方開發(fā)和提供新業(yè)務。結合移動通信市場發(fā)展和用戶需求，寬帶無線移動網絡的根本任務是能夠接收、獲取到終端的呼叫，在多個運行網絡（平臺）之間或者多個無線接口之間，建立其最有效的通信路徑，并對其進行實時的定位和跟蹤。在移動通信過程中，移動網絡還要保持良好的無縫連接能力，保證數據傳輸的高質量、高速率。此移動網絡將基于多層蜂窩結 構，通過多個無線接口，由多個業(yè)務提供者和眾多網絡運營者提供多媒體業(yè)務。應用層與網絡業(yè)務執(zhí)行技術層之間也是開放式接口，用于第三方開發(fā)和提供新業(yè)務。如下圖所示。 ５ 圖 4 第四代移動通信系統(tǒng)的網絡分層結構 （一） 第四代移動通信系統(tǒng)特征。 高速率，高容量 對于高速移動用戶數據速率為 2 Mbit/s，對于中速移動用戶數據速率為 20 Mbit/s，對于低速移動用戶 (室內或步行者 )，數據速率為 100 Mbit/s； 兼容性更加平滑 第四代移動 通信系統(tǒng)應該接口開放、能夠跟多種網絡互聯(lián)，并且具備很強的 2G、 3G手機的兼容性，以完成對多種用戶的融合。在不同系統(tǒng)間無縫切換，傳送高速多媒體業(yè)務數據； 靈活性更強 4G 擬采用智能技術，可自適應地進行資源分配。采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環(huán)境進行信號的正常收發(fā)。 用戶共存性 能根據網絡的狀況和信道條件進行自適應處理，使低、高速用戶和各種用戶設備能夠并存與互通，從而滿足多類型用戶的需求 。 高度自治的自適應網絡 能對其結構進行自適應管理，可采用分布式管理和多跳結構，從而 滿足用戶在業(yè)務和容量上的變化和演進。 四、新一代移動通信關鍵技術 （一） 多入多出（ MIMO）技術 ６ MIMO(多輸入多輸出 )技術是指利用多發(fā)射、多接收天線進行空間分集的技術，它采用的是分立式多天線，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，其本質是一種基于空域和時域聯(lián)合分集的通信信號處理方法。理論和計算機仿真表明：在信道狀態(tài)已知的情況下，基于 MIMO 的無線系統(tǒng)信道容量可隨著收、發(fā)端天線的增加而線性增大， 因此具有廣泛的應用價值。 MIMO 技術領域的一個研究熱點就是空時編碼，常見 的編碼方法主要有空時分組碼、空時格碼和 BLAST 碼。 圖 5： MIMO 系統(tǒng)框圖 （二） 先進的信號處理及傳輸技術 OFDM 技術 在無線通信中，高速移動會產生較大的多普勒頻移，會導致嚴重的頻率選擇性衰落。新的調制技術如多載波正交頻分復用（ OFDM）調制技術可以有效的對抗頻率選擇性衰落，同時還具有很高的頻譜效率。 OFDM 是一種無線環(huán)境下的高速傳輸技術。無線信道的頻率響應曲線大多是非平坦的，而 OFDM 技術的主要思想就是在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波 進行調制，并且各子載波并行傳輸，這樣，盡管總的信道是非平坦的，即具有頻率選擇性，但是每個子信道是相對平坦的，并且在每個子信道上進行的是窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應帶寬，因此就可以大大消除信號波形間的干擾。OFDM 技術的最大優(yōu)點是能對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾。 ７ 圖 6： FODM 技術 自適應傳輸技術和迭代接收技術 自適應傳輸技術也是未來移動通信系統(tǒng)基帶信號處理的核心技術。自適應無線傳輸技術是指移動通信設備能夠根據無線網絡的不同情況選取 不同的傳輸方式來獲得最佳的無線傳輸效果。在未來移動通信系統(tǒng)中，這種自適應無線傳輸技術將得到廣泛的采用。其中信源信道聯(lián)合編碼技術、 OFDM 子載波自適應調制技術就是自適應技術的很好體現。OFDM 自適應調制機制允許各個子載波根據信道狀況的不同采用動態(tài)的調制方式：在信道條件比較好的時候采用高效的調制方案；信道狀況比較差的時候采用效率較低而性能較好的調制方案。 迭代接收技術是提高接收系統(tǒng)可靠性的主要手段之一。迭代接收是指在接收端通過多次循環(huán)迭代使得接收機的檢測和解碼性能達到最佳。迭代技術從 1993 年提出的 Turbo 碼迭代譯碼技術發(fā)展而來， Turbo 迭代信道估計和解碼、波束形成和解碼的聯(lián)合迭代接收、面向 MIMO 的迭代接收技術都是迭代接收技術具體應用的體現。隨著硬件器件和數字信號處理技術的飛速發(fā)展， 這些迭代技術將會在未來通信技術中得到廣泛應用。除此之外，高性能的前向糾錯（ FEC）編碼如 Turbo 編碼、 LDPC 編碼技術等、自動重發(fā)請求（ ARQ）和分集接收技術也是未來移動通信網絡信號處理使用的主要技術。 智能天線（ SA）技術 智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節(jié)等智能功能，被認 為是未來移動通信的關鍵技術。智能天線應用數字信號處理技術，產生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。 和傳統(tǒng)的幾種常用的多址接入方式相比，即時分多址 (TDMA)、頻分多址 (FDMA)和碼分多址 (CDMA)，智能天線引入空分多址 (SDMA)接入方式。智能天線起到的作用相當于空
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