【正文】 , 使得它們的輸出在空間迭加而產(chǎn)生指向目標 UE 的賦形波束。智能天線的特點是能夠以較低的代價換 得天線覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務質(zhì)量、抗阻塞和抗掉話等性能的提高。智能天線在消除干擾、擴大小區(qū)半徑、降低系統(tǒng)成 本、提高系統(tǒng)容量等方面具有不可比擬的優(yōu)越性。正因 為如此 , 在 IMT2000 家族中 , WCDMA 和 CDMA2000 都希望能夠在系統(tǒng)中采用智能天線 , 但是因為其算法 復雜度高 , 因此 , 在 3G 系統(tǒng)標準中 , 僅僅只有 TDSCDMA 系統(tǒng)采用了這種技術。在 TDSCDMA 系統(tǒng)中 的上、下行信道使用同一載頻 , 上下行射頻信道完全對 稱 ,從而有利于智能天線的使用(目前僅用于基站)。智 能天線系統(tǒng)由一組天線陣及相連的收發(fā)信機和先進的 數(shù)字信號處理算法構成。在發(fā)送端 ,智能天線根據(jù)接收 到的終端到達信號在天線陣產(chǎn)生的相位差 , 利用先進 的數(shù)字信號處理算法提取出終端的位置信息 , 根據(jù)終 端的位置信息 , 有效地產(chǎn)生多波束賦形 , 每個波束指向 一個特定終端并自動地跟蹤終端移動 , 從而有效地減 少了同信道干擾 ,提高了下行容量。空間波束賦形的結 果使得在保持小區(qū)覆蓋不變的情況下 , 可以極大地降 低總的射頻發(fā)射功率 , 一方面改善了空間電磁環(huán)境 , 另 一方面也降低了無線基站的成本。在接收端 ,智能天線 通過空間選擇性分集 , 可大大提高接收靈敏度 , 減少不 同位置同信道用戶的干擾 , 有效合并多徑分量 , 抵消多 徑衰落 ,提高上行容量。在 4G中 , 為了達到高速通信的目的 , 必須更加有 效的使用智能天線。智能天線無法解決的問題是時延 超過碼片寬度的多徑干擾和高速移動的多普勒效應造成的信道 ,這些問題在 4G中將得到有效的解決。因此 , 在多徑干擾嚴重的高速移動環(huán)境下 , 智能天線必須和 其它抗干擾的數(shù)字信號處理技術同時使用 , 才可能達 到最佳效果。這些數(shù)字信號處理技術包括聯(lián)合檢測、干 擾抵消及 Rake 接收等。 聯(lián)合檢測聯(lián)合檢測技術的核心思想就是利用均衡技術 , 將 來自其他用戶的 ISI也當作 MAI而一并消除之。系統(tǒng)干 擾包括多徑干擾、小區(qū)內(nèi)多用戶干擾和小區(qū)間干擾。這 些干擾破壞各個信道的正交性 , 降低 CDMA 系統(tǒng)的頻 譜利用率。傳統(tǒng)的 Rake 接收機技術把小區(qū)內(nèi)的多用戶 干擾當作噪聲處理 , 而沒有利用該干擾不同于噪聲干 擾的獨有特性。聯(lián)合檢測技術即“多用戶干擾”抑制技 術 ,是消除和減輕多用戶干擾的主要技術 ,它把所有用 戶的信號都當作有用信號處理 , 這樣可充分利用用戶 信號的擴頻碼、幅度、定時、延遲等信息 ,從而大幅度降 低多徑多址干擾 , 但同時也存在多碼道處理過于復雜 和無法完全解決多址干擾等問題。將智能天線技術和 聯(lián)合檢測技術相結合 ,可獲得較為理想的效果。在 3 個 3G標準中 , TDSCDMA 系統(tǒng)采用的低碼片速率有利 于各種聯(lián)合檢測算法的實現(xiàn)。4G中的聯(lián)合檢測技術為了獲得更加理想的效果 , 可能會采用低碼片速率 , 這樣有利于將智能天線和聯(lián) 合檢測技術相結合 , 4G的聯(lián)合檢測原理相同于 3G的 原理圖 ,如圖 2 所示。 軟件無線電軟件無線電是利用數(shù)字信號處理軟件實現(xiàn)傳統(tǒng)上 由硬件電路來完成的無線功能的技術 , 通過加載不同 的軟件 ,可實現(xiàn)不同的硬件功能。在 3G和 4G系統(tǒng)中 , 軟件無線電可用來實現(xiàn)智能天線、同步檢測、載波恢復 和各種基帶信號處理等功能模塊?？梢灶A料 ,在 4G中 , 軟件無線電的使用將會比 3G中更加廣闊。其優(yōu)點主要 表現(xiàn)在 :(1)通過軟件方式 ,靈活完成硬件功能。(2)良好的靈活性及可編程性。(3)可代替昂貴的硬件電路 ,實現(xiàn)復雜的功能。(4)對環(huán)境的適應性好 ,不會老化。(5)便于系統(tǒng)升級 ,降低用戶設備費用。 功率控制功率控制技術是 3G系統(tǒng)的核心技術。在 3G中 , CDMA 系統(tǒng)是一個自擾系統(tǒng) , 所有移動用戶都占用相 同帶寬和頻率 ,“遠近效用”問題特別突出。CDMA 功率 控制的目的就是克服“遠近效用” , 使系統(tǒng)既能維護高 質(zhì)量通信 ,又不對其他用戶產(chǎn)生干擾。功率控制分為前 向功率控制和反向功率控制 , 反向功率控制又可分為 僅由移動臺參與的開環(huán)功率控制和移動臺、基站同時 參與的閉環(huán)功率控制。(l)反向開環(huán)功率控制。它是移動臺根據(jù)在小區(qū)中 接收功率的變化 , 調(diào)節(jié)移動臺發(fā)射功率以達到所有移 動臺發(fā)出的信號在基站時都有相同的功率。它主要是 為了補償陰影、拐彎等效應 , 所以它有一個很大的動態(tài) 范圍 ,根據(jù) IS95 標準 ,它至少應該達到正負 32 dB 的 動態(tài)范圍。(2)反向閉環(huán)功率控制。閉環(huán)功率控制的設計目標 是使基站對移動臺的開環(huán)功率估計迅速做出糾正 , 以 使移動臺保持最理想的發(fā)射功率。(3)前向功率控制。在前向功率控制中 ,基站根據(jù) 測量結果調(diào)整每個移動臺的發(fā)射功率 , 其目的是對路 徑衰落小的移動臺分派較小的前向鏈路功率 , 而對那 些遠離基站的和誤碼率高的移動臺分派較大的前向鏈 路功率。在 4G系統(tǒng)中 , 功率控制的使用將會比 3G更加精 確 , 移動臺和基站都將同時使用功率控制 , 現(xiàn)在 3G中 比較顯著的“遠近效用”問題 ,通過 4G的嚴格的功率控 制將得到比較圓滿的解決。 Turbo 編/ 譯碼(Turbo Encode/ Decode)自從 1993 年 CBerrou 等學者在國際通信會議上 提出 Turbo 碼以來 , 有關 Turbo 碼設計及其性能的研究 已成為國際信息與編碼理論界最為重要的研究領域之 一。Turbo 碼在低信噪比下所表現(xiàn)出的近Shannon 限的 性能 , 使得它在深空通信、移動通信等系統(tǒng)中有廣闊的 應用前景。Turbo 碼之所以具有如此誘人的性能 , 主要 是由于 Turbo 碼譯碼器采用了軟輸出迭代譯碼算法 ,充 分利用了譯碼輸出的軟信息。另外 , Turbo 碼還采用了 偽隨機交織器分隔的遞歸系統(tǒng)卷積碼(RSC)作為分量碼。交織器除了抗信道突發(fā)錯誤外 ,還改變了碼的重量 分布 , 控制編碼序列的距離特性 , 使重量譜窄帶化 , 從 而使 Turbo 碼的整體糾錯性能得以提高。鑒于 Turbo 碼 的優(yōu)點 , 3GPP 協(xié)議已明確要求所有的系統(tǒng)都應支持 Turbo 編/ 譯碼。在 4G中 , 雖然現(xiàn)在還沒有明確表示采用那種編碼 方式 ,但是鑒于 Turbo 碼的優(yōu)越的性能 ,可以預見 ,在未 來的 4G系統(tǒng)中 ,采用 Turbo 碼的可能性會很大。4G 移動通信技術發(fā)展到現(xiàn)在，在移動通信領域占據(jù)了重要地位，分析其技術發(fā)展現(xiàn)狀對于未來改善探索有重要意義?，F(xiàn)行應用的 4G 通信技術主要以通信服務為主，比如IPv6為該技術提供統(tǒng)一地址支持，通過自動配置功能實現(xiàn)地址唯一，其高級別的服務能力滿足移動用戶不同位置同等通信信號的服務質(zhì)量，保障了信息傳輸速率與質(zhì)量；4G 通信技術中 SA（智能天線）技術可有效屏蔽外界干擾信號，保障技術運行的健康環(huán)境，還可對相關數(shù)據(jù)信號做自動跟蹤，有利于通信定位服務；OFDM（正交頻分復用技術）利用信息算法通過改變正交分割信道完成高速信號的轉(zhuǎn)化，形成具有低速特性的信息流完成信道的合理分配，在增強信號傳遞能力的同時也保障了高速傳輸效率，避免了不同信道之間的交叉干擾。的聯(lián)合運用共同構成了現(xiàn)今的 4G 移動通信技術，引領著當前通信領域行業(yè)發(fā)展，不僅超越 3G 技術帶來更加優(yōu)越的用戶體驗，且為通信服務的升級、服務形式多樣化提供了更多可能性，是未來移動領域通信技術實踐的主要方向。4G 技術當前的基本應用可以從移動通信行業(yè)的發(fā)展歷程中窺見一二，對 4G 技術的應用認知更多的還是集中在通信領域，雖然目前還存在不少問題影響該技術的推廣、普及與應用效率，但是假以時日，通過改善探索那些阻礙 4G 技術發(fā)展的瓶頸必然會被突破。比如當前移動通信行業(yè)備受關注的 4G 通信服務，以移動、電信、聯(lián)通等為代表的通信運營商在取得 4G 牌照后展開了激烈的市場競爭，幾大運營商對于4G 通信技術高度重視，在OTT 業(yè)務發(fā)展影響下用戶黏性的降低意味著 4G 技術應用競爭必然會面臨更加嚴酷的挑戰(zhàn)，因此如何與 OTT 業(yè)務發(fā)展保持平衡、解決收費問題成為了未來競爭的關鍵，也是真正發(fā)揮 4G 通信技術經(jīng)濟價值與社會價值的實踐探索核心。4G移動通信技術改善探索鑒于 4G 移動通信技術的諸多優(yōu)勢，在未來其必然有更多的技術突破，對通信行業(yè)產(chǎn)生變革式影響，諸多運營商在體驗到 4G 技術的巨大發(fā)展?jié)摿r無疑將會持續(xù)推出更好的通信產(chǎn)品，以改善用戶體驗，提升通信市場份額，在競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位。比如移動通信 4G 基站的建立，越來越多的 4G 基站代表著不斷提升的通信服務水準，也意味著 4G 技術的應用發(fā)展與市場需求、用戶體驗密切相關，這意味著未來更多的先進技術會被投入到4G研究中，為通信領域行業(yè)變革服務。4G 技術將會更好的實現(xiàn)用戶的精準識別，在保障技術工作效率的同時，在用戶識別方面持續(xù)升級，尤其是精準識別的應用，在用戶信息管理方面將會發(fā)揮更大價值，通過拓展終端設備儲存量可逐步縮減基礎裝置數(shù)量，實現(xiàn)網(wǎng)絡基站的升級變革。4G 技術在自動報錯與修復方面表現(xiàn)出眾，通過利用相關處理器完成節(jié)點故障處理，避免信號過敏，還可利用自動修復技術及時排除故障，保障通信質(zhì)量與效率，這也是未來該技術的改革探索重點。4G 技術在抗干擾方面的卓越表現(xiàn)促使通信零干擾成為發(fā)展主流，確保了通信質(zhì)量有利于營造良性的通信環(huán)境，是未來技術探索改革的一大側(cè)重點。除此之外，4G 技術在多區(qū)域漫游、技術節(jié)能降耗等方面的實踐探索也是未來持續(xù)改革探索的主要方面，最終目的還是為提升通信服務質(zhì)量與效率，保障用戶體驗。綜上所述，4G 移動通信技術的發(fā)展與應用目前正經(jīng)歷著諸多考驗，作為一種具有諸多優(yōu)勢的全面通信技術，其發(fā)展過程中面臨著巨大壓力，研究技術應用現(xiàn)狀將對于技術未來的改善探索提供了諸多參考助益。參考資料[1]百度百科：移動通信，3G 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