集美大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)--新一代移動(dòng)通信(編輯修改稿)
2025-07-02 21:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 術(shù)層提供開放式 IP 接口。物理層與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)層提供開放式 IP 接口，用于第三方開發(fā)和提供新業(yè)務(wù)。結(jié)合移動(dòng)通信市場發(fā)展和用戶需求，寬帶無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的根本任務(wù)是能夠接收、獲取到終端的呼叫，在多個(gè)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)（平臺(tái)）之間或者多個(gè)無線接口之間，建立其最有效的通信路徑，并對其進(jìn)行實(shí)時(shí)的定位和跟蹤。在移動(dòng)通信過程中，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)還要保持良好的無縫連接能力，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母哔|(zhì)量、高速率。此移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將基于多層蜂窩結(jié) 構(gòu)，通過多個(gè)無線接口，由多個(gè)業(yè)務(wù)提供者和眾多網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者提供多媒體業(yè)務(wù)。應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)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(wù)。如下圖所示。 ５ 圖 4 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu) （一） 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)特征。 高速率，高容量 對于高速移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)速率為 2 Mbit/s，對于中速移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)速率為 20 Mbit/s，對于低速移動(dòng)用戶 (室內(nèi)或步行者 )，數(shù)據(jù)速率為 100 Mbit/s； 兼容性更加平滑 第四代移動(dòng) 通信系統(tǒng)應(yīng)該接口開放、能夠跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，并且具備很強(qiáng)的 2G、 3G手機(jī)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(wù)數(shù)據(jù)； 靈活性更強(qiáng) 4G 擬采用智能技術(shù)，可自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配。采用智能信號(hào)處理技術(shù)對信道條件不同的各種復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行信號(hào)的正常收發(fā)。 用戶共存性 能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況和信道條件進(jìn)行自適應(yīng)處理，使低、高速用戶和各種用戶設(shè)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(yīng)網(wǎng)絡(luò) 能對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行自適應(yīng)管理，可采用分布式管理和多跳結(jié)構(gòu)，從而 滿足用戶在業(yè)務(wù)和容量上的變化和演進(jìn)。 四、新一代移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù) （一） 多入多出（ MIMO）技術(shù) ６ MIMO(多輸入多輸出 )技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進(jìn)行空間分集的技術(shù)，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(zhì)是一種基于空域和時(shí)域聯(lián)合分集的通信信號(hào)處理方法。理論和計(jì)算機(jī)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(yīng)用價(jià)值。 MIMO 技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)就是空時(shí)編碼，常見 的編碼方法主要有空時(shí)分組碼、空時(shí)格碼和 BLAST 碼。 圖 5： MIMO 系統(tǒng)框圖 （二） 先進(jìn)的信號(hào)處理及傳輸技術(shù) OFDM 技術(shù) 在無線通信中，高速移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生較大的多普勒頻移，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的頻率選擇性衰落。新的調(diào)制技術(shù)如多載波正交頻分復(fù)用（ OFDM）調(diào)制技術(shù)可以有效的對抗頻率選擇性衰落，同時(shí)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(shù)。無線信道的頻率響應(yīng)曲線大多是非平坦的，而 OFDM 技術(shù)的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，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(gè)子信道是相對平坦的，并且在每個(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，因此就可以大大消除信號(hào)波形間的干擾。OFDM 技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是能對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾。 ７ 圖 6： FODM 技術(shù) 自適應(yīng)傳輸技術(shù)和迭代接收技術(shù) 自適應(yīng)傳輸技術(shù)也是未來移動(dòng)通信系統(tǒng)基帶信號(hào)處理的核心技術(shù)。自適應(yīng)無線傳輸技術(shù)是指移動(dòng)通信設(shè)備能夠根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)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(dòng)通信系統(tǒng)中，這種自適應(yīng)無線傳輸技術(shù)將得到廣泛的采用。其中信源信道聯(lián)合編碼技術(shù)、 OFDM 子載波自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)就是自適應(yīng)技術(shù)的很好體現(xiàn)。OFDM 自適應(yīng)調(diào)制機(jī)制允許各個(gè)子載波根據(jù)信道狀況的不同采用動(dòng)態(tài)的調(diào)制方式：在信道條件比較好的時(shí)候采用高效的調(diào)制方案；信道狀況比較差的時(shí)候采用效率較低而性能較好的調(diào)制方案。 迭代接收技術(shù)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(jī)的檢測和解碼性能達(dá)到最佳。迭代技術(shù)從 1993 年提出的 Turbo 碼迭代譯碼技術(shù)發(fā)展而來， Turbo 迭代信道估計(jì)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(shù)都是迭代接收技術(shù)具體應(yīng)用的體現(xiàn)。隨著硬件器件和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的飛速發(fā)展， 這些迭代技術(shù)將會(huì)在未來通信技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。除此之外，高性能的前向糾錯(cuò)（ FEC）編碼如 Turbo 編碼、 LDPC 編碼技術(shù)等、自動(dòng)重發(fā)請求（ ARQ）和分集接收技術(shù)也是未來移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)處理使用的主要技術(shù)。 智能天線（ SA）技術(shù) 智能天線具有抑制信號(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) 為是未來移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向，達(dá)到充分利用移動(dòng)用戶信號(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。 和傳統(tǒng)的幾種常用的多址接入方式相比，即時(shí)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(dāng)于空
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