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摘要:随着4G通信技术的发展,通信技术的容量不断扩大、信息传播速度不断提升,且整体性的信息服务质量强化,而4G独特的技术构造,如OFDM、MIMO等技术,发挥着自身技术优势,这就扩展了其使用空间和使用路径,进而实现着信息服务功能。本文主要就是针对4G通信技术来进行分析与探讨。
关键词:4G通信技术;简析;应用
中图分类号: E271 文献标识码: A
引言
随着4G通信技术的发展,通信技术的容量不断扩大、信息传播速度不断提升,且整体性的信息服务质量强化,而4G独特的技术构造,如OFDM、MIMO等技术,发挥着自身技术优势,这就扩展了其使用空间和使用路径,进而实现着信息服务功能。
1、4G通信技术的简析
1.1、什么是4G
4G通信即第四代移动通信(The4thGeneration)的简称。到目前为止,4G的定义、技术参数、国际标准、网络结构、乃至业务内容已基本确定下来。但不管人们对4G通信怎样进行定义,有一点能够肯定,4G通信将是一个比3G通信更完美的新无线世界,它将创造出许多消费者难以想象的应用。4G通信技术是以传统通信技术为基础,并利用了一些新的通信技术来不断提高无线通信的网络效率和功能的。
1.2、4G通信技术的主要优势
1)通信的速度更快。现代移动通信的核心就是速度,速度决定一切,而4G通信技术的优势之一便是速度更快了,因此给人们留下了深刻的印象,第四代移动通信系统速度可以达到10Mb每秒至20Mb每秒,这种速度超过了现在手机的近1倍。
2)网络频谱更宽。据研究4G移动通信的专家预测,每个4G信道占有100MHz的频谱,相当于3G网络的20多倍。
3)通信更灵活。4G通信不仅满足了我们可以随时随地通信,而且可以快速的上网,玩游戏,查资料,未来的4G通信手机差不多可以比拟一台电脑,无论是从视频的流畅性和图像的清晰性来说。
4)增值服务的种类十分多样。4G技术与3G技术本质上是不一样的,所以他们的核心技术也是不一样的,4G采用的是正交频复用技术,这种技术可以带来无线区域环路,数字视频广播,数字音讯广播等无线增值服务。
5)高质量的移动通信。4G移动通信在覆盖范围,通信质量,通信价格上都比3G优越许多,而且还能提供无线多媒体服务,所以4G通信又称为无限多媒体通信。
6)更高的频率使用效率。4G通信技术的研发过程成使用了许多高科技技术,所以比起第二代和第三代系统有效的多。这种有效性可以使人们更快更好的方便生活和完成工作。
7)4G系统的灵活性更强,所以部署起来就相对的容易,而且可以在3G的基础设施之上建立,用逐步引入的方法,节约了用户的许多费用,相比之下,4G系统的费用甚至比3G系统更加便宜。
2、G移动通信关键技术应用探讨
2.1、OFDM技术
4G移动通信系统主要以OFDM技术(正交频分复用)为核心,OFDM技术本质是多载波调制技术之一。OFDM技术日益受到通信领域专家学者的关注,主要是因为OFDM技术拥有以下优势:
(1)具有较高的频谱利用率。4G移动通信系统的频谱效率高出其他串行系统1倍,由于OFDM信号的相邻子载波形成重叠,由此,频谱利用率几乎可以达到极限。
(2)具有较强的抗衰落能力。利用OFDM技术可以将用户信息置于不同子载波进行网络传输,使子载波信号与相同速率的单载波信号时间长,因此,OFDM技术有良好的抗噪声和抗衰落能力。
(3)具有较高的传输速率。OFDM技术的自适应调制机制可以使多路子载波根据自己所在信道的实际情况选择不同的调制方式。当传输信道情况良好时,可以采用高效率的信号调制方式;当传输信道情况较差时,可以选择抗干扰、抗噪声能力强的信号调制方式。
2.2、智能天线技术
4G移动通信的智能天线技术选择的是SDMA技术(空时多址技术),利用不同信号在传输信道上传输方向不同的差异性,将频率相同、时隙相同和码道相同的传输信号进行区分,改变传输信号的覆盖范围,以主波束与用户相对,零限与干扰信号方向相对,实现环境变化的自动监测,为终端用户提供优质的传输信号,真正消除和抑制干扰噪声信号。通过智能天线技术可以有效改善信号质量,增加数据传输容量。
2.3、MIMO技术
MIMO技术采用分立式多天线技术,以此实现空间分集,将一个网络通信链路分解成为多个并行的通信子信道,从而提高网络带宽的数据容量。信息理论已经证明,当不同的接收天线和发射天线之间没有关联关系时,MIMO技术可以提高移动通信系统的抗干扰、抗噪声和抗衰落能力,以此获得巨大的数据传输容量。
2.4、软件无线电技术
在4G移动通信系统中,如果想要实现用户在任何环境下可以随时接入无线网络的通信方式,必须保证用户移动通信终端接口可以适应不同类型的无线网络接口,才能使用户在不同网络环境下进行业务切换、实现无缝漫游。由此可见,在4G移动通信系统中,软件应用程序将会越来越复杂,通信领域专家提出利用软件无线电技术,软件无线电技术是近几年来的新型技术,是以数字信号处理为技术核心,以无线电微电子技术作为技术支撑。软件无线电技术概念的提出受到了移动通信领域专家学者的关注,其内在的市场价值更是受到了通信运营商的广泛关注。
2.5、多用户检测技术
4G移动通信系统用户终端和信号基站都需要利用多用户检测技术来提高移动通信系统容量。多用户检测技术的思想理念是:将同一时间内占用传输信道的全部用户的信号均作为有用信号,不再将其作为噪声干扰进行处理,利用各种信息技术对有用信号进行处理,实现对多用户信号的联合检测。
3、4G移动通信技术的应用趋势
3.1、在家庭生活中的应用
4G移动通信技术具有高速无线网络传输的特点,家庭内部网络信息流通过家庭网关与4G网络进行有效地交互,从而实现系统管理,保证内外网信息流高速有效地控制,为家庭内部信息流的传输构建了另一条超高速通道。米来的4G通信将使得人与人之间的交流更加流畅,特别是构建一条人与机器之间自由交流通道,进而推动家庭向智能化、全球化、个性化、综合化方向的发展。
3.2、在现代化农业中的运用
在通信技术不断发展的同时,嵌入式通信技术也开始用于农业生产当中。随着现代化农业的发展,对农业的需求越来越高,开展农业信息高密度和高速度以及低成木的产品研究和开发是现代农业发展的需求。
3.3、在医疗事业中的应用
移动医护通是在4G移动通信技术中产生的,是以医疗服务为基础向医院提供信息化方案的一种应用。在医院内铺设WLAN和互联网以及搭建数据集成平台,医生和护理人员通过手持终端,例如应用手机、IPAD,来完成诊疗和护理的工作。
3.4、在学校中的应用
4G技术的出现可以为学校提供超高速率的无线网络传输和教育云服务,通过制定学生学习软件实现师生之间良好的互动教学。在以学生为教学主体的基础上,通过校外的數字化平台创新教学模式,激发学生的学习兴趣,更有效的提高学生的知识和能力。
结束语
4G通信技术的萌芽及广泛应用不仅为人们提供了更快速的网络服务,同时不断拓展应用市场,形成更加庞大的受众群体,其在表现出光明发展前景的同时,也能够创造出更大的市场价值,为人们带来更多的经济效益,因此加强4G通信技术研究具有重要意义,这也是未来我国市场经济发展应当重视的一个版块,以实现移动通信技术的不断进步。
参考文献
[1]姚克玮.4G通信技术的简析与探讨[J].硅谷,2011.
[2]谭艳丽.4G移动通信技术的特点及应用探讨[J].电子制作,2014.
[3]彭志勇.4G通信技术的发展及应用探析[J].数字技术与应用,2014.
[4]张小伟.4G通信技术及其应用前景[J].信息通信,2013.
关键词:4G通信技术;简析;应用
中图分类号: E271 文献标识码: A
引言
随着4G通信技术的发展,通信技术的容量不断扩大、信息传播速度不断提升,且整体性的信息服务质量强化,而4G独特的技术构造,如OFDM、MIMO等技术,发挥着自身技术优势,这就扩展了其使用空间和使用路径,进而实现着信息服务功能。
1、4G通信技术的简析
1.1、什么是4G
4G通信即第四代移动通信(The4thGeneration)的简称。到目前为止,4G的定义、技术参数、国际标准、网络结构、乃至业务内容已基本确定下来。但不管人们对4G通信怎样进行定义,有一点能够肯定,4G通信将是一个比3G通信更完美的新无线世界,它将创造出许多消费者难以想象的应用。4G通信技术是以传统通信技术为基础,并利用了一些新的通信技术来不断提高无线通信的网络效率和功能的。
1.2、4G通信技术的主要优势
1)通信的速度更快。现代移动通信的核心就是速度,速度决定一切,而4G通信技术的优势之一便是速度更快了,因此给人们留下了深刻的印象,第四代移动通信系统速度可以达到10Mb每秒至20Mb每秒,这种速度超过了现在手机的近1倍。
2)网络频谱更宽。据研究4G移动通信的专家预测,每个4G信道占有100MHz的频谱,相当于3G网络的20多倍。
3)通信更灵活。4G通信不仅满足了我们可以随时随地通信,而且可以快速的上网,玩游戏,查资料,未来的4G通信手机差不多可以比拟一台电脑,无论是从视频的流畅性和图像的清晰性来说。
4)增值服务的种类十分多样。4G技术与3G技术本质上是不一样的,所以他们的核心技术也是不一样的,4G采用的是正交频复用技术,这种技术可以带来无线区域环路,数字视频广播,数字音讯广播等无线增值服务。
5)高质量的移动通信。4G移动通信在覆盖范围,通信质量,通信价格上都比3G优越许多,而且还能提供无线多媒体服务,所以4G通信又称为无限多媒体通信。
6)更高的频率使用效率。4G通信技术的研发过程成使用了许多高科技技术,所以比起第二代和第三代系统有效的多。这种有效性可以使人们更快更好的方便生活和完成工作。
7)4G系统的灵活性更强,所以部署起来就相对的容易,而且可以在3G的基础设施之上建立,用逐步引入的方法,节约了用户的许多费用,相比之下,4G系统的费用甚至比3G系统更加便宜。
2、G移动通信关键技术应用探讨
2.1、OFDM技术
4G移动通信系统主要以OFDM技术(正交频分复用)为核心,OFDM技术本质是多载波调制技术之一。OFDM技术日益受到通信领域专家学者的关注,主要是因为OFDM技术拥有以下优势:
(1)具有较高的频谱利用率。4G移动通信系统的频谱效率高出其他串行系统1倍,由于OFDM信号的相邻子载波形成重叠,由此,频谱利用率几乎可以达到极限。
(2)具有较强的抗衰落能力。利用OFDM技术可以将用户信息置于不同子载波进行网络传输,使子载波信号与相同速率的单载波信号时间长,因此,OFDM技术有良好的抗噪声和抗衰落能力。
(3)具有较高的传输速率。OFDM技术的自适应调制机制可以使多路子载波根据自己所在信道的实际情况选择不同的调制方式。当传输信道情况良好时,可以采用高效率的信号调制方式;当传输信道情况较差时,可以选择抗干扰、抗噪声能力强的信号调制方式。
2.2、智能天线技术
4G移动通信的智能天线技术选择的是SDMA技术(空时多址技术),利用不同信号在传输信道上传输方向不同的差异性,将频率相同、时隙相同和码道相同的传输信号进行区分,改变传输信号的覆盖范围,以主波束与用户相对,零限与干扰信号方向相对,实现环境变化的自动监测,为终端用户提供优质的传输信号,真正消除和抑制干扰噪声信号。通过智能天线技术可以有效改善信号质量,增加数据传输容量。
2.3、MIMO技术
MIMO技术采用分立式多天线技术,以此实现空间分集,将一个网络通信链路分解成为多个并行的通信子信道,从而提高网络带宽的数据容量。信息理论已经证明,当不同的接收天线和发射天线之间没有关联关系时,MIMO技术可以提高移动通信系统的抗干扰、抗噪声和抗衰落能力,以此获得巨大的数据传输容量。
2.4、软件无线电技术
在4G移动通信系统中,如果想要实现用户在任何环境下可以随时接入无线网络的通信方式,必须保证用户移动通信终端接口可以适应不同类型的无线网络接口,才能使用户在不同网络环境下进行业务切换、实现无缝漫游。由此可见,在4G移动通信系统中,软件应用程序将会越来越复杂,通信领域专家提出利用软件无线电技术,软件无线电技术是近几年来的新型技术,是以数字信号处理为技术核心,以无线电微电子技术作为技术支撑。软件无线电技术概念的提出受到了移动通信领域专家学者的关注,其内在的市场价值更是受到了通信运营商的广泛关注。
2.5、多用户检测技术
4G移动通信系统用户终端和信号基站都需要利用多用户检测技术来提高移动通信系统容量。多用户检测技术的思想理念是:将同一时间内占用传输信道的全部用户的信号均作为有用信号,不再将其作为噪声干扰进行处理,利用各种信息技术对有用信号进行处理,实现对多用户信号的联合检测。
3、4G移动通信技术的应用趋势
3.1、在家庭生活中的应用
4G移动通信技术具有高速无线网络传输的特点,家庭内部网络信息流通过家庭网关与4G网络进行有效地交互,从而实现系统管理,保证内外网信息流高速有效地控制,为家庭内部信息流的传输构建了另一条超高速通道。米来的4G通信将使得人与人之间的交流更加流畅,特别是构建一条人与机器之间自由交流通道,进而推动家庭向智能化、全球化、个性化、综合化方向的发展。
3.2、在现代化农业中的运用
在通信技术不断发展的同时,嵌入式通信技术也开始用于农业生产当中。随着现代化农业的发展,对农业的需求越来越高,开展农业信息高密度和高速度以及低成木的产品研究和开发是现代农业发展的需求。
3.3、在医疗事业中的应用
移动医护通是在4G移动通信技术中产生的,是以医疗服务为基础向医院提供信息化方案的一种应用。在医院内铺设WLAN和互联网以及搭建数据集成平台,医生和护理人员通过手持终端,例如应用手机、IPAD,来完成诊疗和护理的工作。
3.4、在学校中的应用
4G技术的出现可以为学校提供超高速率的无线网络传输和教育云服务,通过制定学生学习软件实现师生之间良好的互动教学。在以学生为教学主体的基础上,通过校外的數字化平台创新教学模式,激发学生的学习兴趣,更有效的提高学生的知识和能力。
结束语
4G通信技术的萌芽及广泛应用不仅为人们提供了更快速的网络服务,同时不断拓展应用市场,形成更加庞大的受众群体,其在表现出光明发展前景的同时,也能够创造出更大的市场价值,为人们带来更多的经济效益,因此加强4G通信技术研究具有重要意义,这也是未来我国市场经济发展应当重视的一个版块,以实现移动通信技术的不断进步。
参考文献
[1]姚克玮.4G通信技术的简析与探讨[J].硅谷,2011.
[2]谭艳丽.4G移动通信技术的特点及应用探讨[J].电子制作,2014.
[3]彭志勇.4G通信技术的发展及应用探析[J].数字技术与应用,2014.
[4]张小伟.4G通信技术及其应用前景[J].信息通信,2013.