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4G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點及應(yīng)用
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當(dāng)前，高速率傳輸能力的4G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是國際電信聯(lián)盟(ITU)和各大通信運營商研究的重點，如果與MIMO 網(wǎng)絡(luò)、Adhoc網(wǎng)絡(luò)和無線局域網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，不僅能在數(shù)據(jù)傳輸率達到100Mbit/s，而且能無縫連接不同類型的移動通信業(yè)務(wù)和無線網(wǎng)絡(luò)。由此可見，4G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點體現(xiàn)在：
(1)能達到 100Mbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸率。
(2)頻譜利用率較高。
(3)保密性和兼容性較強。
當(dāng)前，高速發(fā)展的移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促使人們對各類移動業(yè)務(wù)的需求也越來越多，除了一般的通信需求，還包括3G移動網(wǎng)絡(luò)下無法實現(xiàn)的動態(tài)高速率傳輸業(yè)務(wù)、無縫漫游業(yè)務(wù)等服務(wù)。在這樣的環(huán)境下，4G 移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生，更是被寄希望用于實現(xiàn)目前難以提供的全方位服務(wù)，真正的實現(xiàn)對各類通信網(wǎng)絡(luò)的兼容與無縫對接。
一、4G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點
1.較高的數(shù)據(jù)傳輸速率
4G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對移動終端訪問網(wǎng)絡(luò)速率的提升有很大的作用，使得通信領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者對其開展了深入的研究。4G移動網(wǎng)絡(luò)較高的數(shù)據(jù)傳輸速率是前三代移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無法能比的。1G移動網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)的僅僅是語音通話服務(wù);2G移動網(wǎng)絡(luò)僅有9.6Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率;3G移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度能達到2Mbps/s;當(dāng)然4G移動網(wǎng)絡(luò)的到來，則能達到100Mbps/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，這樣的傳輸速率是目前手機傳輸速率的10000倍。
2.靈活的通信方式
簡單的語音通話已不再是4G移動手機的追求，“電話通信”僅僅是其功能的一小部分。4G移動手機外形設(shè)計方面更是有了很大的改變，更加的精致美觀，更加的個性化。并且其移動通信終端可能是任何物件。由此，4G 移動通信手機就相當(dāng)于一個小型的掌上電腦，人們不僅可以隨時隨地的進行網(wǎng)絡(luò)通信，還能夠在網(wǎng)絡(luò)上進行各種娛樂活動，實現(xiàn)信息的相互傳遞、影像的交互甚至聯(lián)機玩游戲等多種功能。
3.較強的網(wǎng)絡(luò)智能化
4G 移動網(wǎng)絡(luò)的高智能化是3G移動網(wǎng)絡(luò)無法比擬的，它的智能化應(yīng)用不僅僅體現(xiàn)在操作功能和外觀設(shè)計上，更多的則是體現(xiàn)在對目前很多無法設(shè)想的一些功能的應(yīng)用。例如，4G移動通信手機能夠根據(jù)用戶定位的信息及時的、自動的提醒用戶對相關(guān)事件的處理，或者是自動的提醒用戶在此位置上應(yīng)該避免哪些行為等。
4.高質(zhì)量的多媒體通信
雖然目前3G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠使不同類型的多媒體通信，但仍面臨普及率低、通信質(zhì)量差、建設(shè)成本高等問題。而4G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正好可以彌補3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的這些缺點，使得語音、文本、圖片和視頻等信息能夠過無線網(wǎng)絡(luò)的寬帶信道傳輸，以提供多媒體通信服務(wù)。它可以通過提供的無線網(wǎng)絡(luò)多媒體通信服務(wù)實現(xiàn)對聲音、文字、圖片以及視頻等信息的寬頻信道傳輸。由于眾多用戶的實際需求和大量的多媒體數(shù)據(jù)飚增，4G移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生。4G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以適應(yīng)大量的移動用戶、提高網(wǎng)絡(luò)通信和促進數(shù)據(jù)傳輸速率的質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用。
二、4G移動網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)應(yīng)用探究
1.OFDM技術(shù)
作為4G 移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心----OFDM 技術(shù)(正交頻分復(fù)用)，其本質(zhì)是多載波調(diào)制技術(shù)的一種。OFDM技術(shù)就有以下優(yōu)點：(1)頻譜利用率高。(2)抗衰落能力強。(3)傳輸速率高。
2.智能天線技術(shù)
4G移動網(wǎng)絡(luò)是將SDMA技術(shù)(空時多址技術(shù))作為其智能天線技術(shù)，在區(qū)分具有相同的頻率、時隙和碼道的傳輸信號時，主要利用不同信號在傳輸信道上傳輸方向的不同這一差異。利用這一點，還可以改變傳輸信號的覆蓋范圍，將主波束與用戶，零陷與干擾信號方向相對，到達環(huán)境變化的自動化監(jiān)測，為終端用戶提供高質(zhì)量的傳輸信號，達到真正抑制和清除干擾噪聲信號的目的。顯然，將智能天線技術(shù)用于提高信號質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)傳輸能力能起到顯著的效果。
3.MIMO技術(shù)
MIMO 技術(shù)主要用的是分立式多天線技術(shù)，因此可以實現(xiàn)空間上的分集，從而使得一個網(wǎng)絡(luò)通信鏈路分解為多個并行的通信子通道，最終增加了網(wǎng)絡(luò)帶寬的數(shù)據(jù)容量。由信息理論可以得知，當(dāng)不同的接收天線和發(fā)射天線之間不存在關(guān)聯(lián)關(guān)系時，該技術(shù)就可以大大增強移動通信系統(tǒng)的抗干擾、抗噪聲以及抗衰落能力等。尤其是在電力有限、帶寬受限的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸信道中，利用MIMO技術(shù)，以獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更大的傳輸容量起到了顯著的作用。
4.軟件無線電技術(shù)
在4G移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，要想實現(xiàn)在任何環(huán)境下用戶都能夠在任何時候的訪問無線網(wǎng)絡(luò)，必須要確保該用戶界面的移動通信終端可以兼容所有類型的無線網(wǎng)絡(luò)接口，它可以實現(xiàn)用戶在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下切換業(yè)務(wù)操作，無縫漫游。因此，在4G移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，軟件應(yīng)用程序?qū)⒆兊酶訌?fù)雜，通信領(lǐng)域的專家提出一種新技術(shù)，軟件無線電技術(shù)，其核心技術(shù)是數(shù)字信號處理，技術(shù)支撐是無線電微電子技術(shù)。軟件無線電技術(shù)這一概念的提出，立即引起了業(yè)界人士的高度注意，其內(nèi)在的市場價值值得各大運營商在該技術(shù)上進行投資。
5.多用戶檢測技術(shù)
為了增加移動通信系統(tǒng)的容量，多用戶檢測技術(shù)可用于4G移動通信系統(tǒng)用戶終端和信號基站上。多用戶檢測技術(shù)的目標是：在同一時間內(nèi)，將占用傳輸信道全部用戶的信號都認為是有用的信號，而不是將它作為噪聲去處理，同時利用各種信息技術(shù)進行分析和處理，以實現(xiàn)對多用戶信號的聯(lián)合檢測。多用戶信號檢測技術(shù)是在傳統(tǒng)信號檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用造成噪聲干擾的用戶信號實施檢測，以便可以有效地使用信息通道資源，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量擴大有一定的作用，從而實現(xiàn)移動通信系統(tǒng)的功率控制降低了精度要求。
三、4G移動通信技術(shù)的展望
現(xiàn)在越來越多的人使用手機，據(jù)統(tǒng)計，全球移動通信用戶已超過45億人，是世界人口總數(shù)的70%。移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，不僅拉近了人與人之間的溝通和聯(lián)系，更是實現(xiàn)了人與互聯(lián)網(wǎng)、移動終端之間的互聯(lián)。3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，智能手機和平板電腦的出現(xiàn)，基本滿足了人們的日常需求，而4G網(wǎng)絡(luò)移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則徹底帶來了變革，它結(jié)合了可視化、多媒體化和數(shù)字化，利用高速的數(shù)據(jù)傳輸效率，實現(xiàn)了人與人、人與網(wǎng)絡(luò)之間聯(lián)通關(guān)系的轉(zhuǎn)變，從而真正的進入了互聯(lián)網(wǎng)時代。
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