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[组图]4G移动通信系统中关键技术简介         ★★★ 【字体:
4G移动通信系统中关键技术简介
作者:imefan    文章来源:网络    点击数:    更新时间:2012-2-12    

,从而也限制了所能处理的已调信号频率。

 (3)高速DSP(数字信号处理器)。高速DSP芯片主要完成各种波形的调制解调和编解码过程,它需要有更多的运算资源和更高的运算速度来处理经宽带A/D、D/A变换后的高速数据流,因此其芯片有待进一步研发。

 1.4 智能天线

  智能天线定义为波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。多波束天线在一个扇区中使用多个固定波束,而在自适应阵列中,多个天线的接收信号被加权并且合成在一起使信噪比达到最大。与固定波束天线相比,天线阵列的优点是除了提供高的天线增益外,还能提供相应倍数的分集增益。但是它们要求每个天线有一个接收机,还能提供相应倍数的分集增益。

  智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,其基本工作原理是根据信号来波的方向自适应地调整方向图,跟踪强信号,减少或抵消干扰信号。智能天线可以提高信噪比,提升系统通信质量,缓解无线通信日益发展与频谱资源不足的矛盾,降低系统整体造价,因此其势必会成为4G系统的关键技术。智能天线的核心是智能的算法,而算法决定电路实现的复杂程度和瞬时响应速率,因此需要选择较好算法实现波束的智能控制。

  目前2G通信系统中采用的天线分为全向天线和定向天线两种,全向天线应用于360°覆盖的小区,定向天线应用于小区分裂后的部分覆盖小区。这两种天线覆盖的区域形状都是不变的,因此对于基站来说,给每个移动用户的下行信号是广播式发送的,这样势必会引起系统干扰,并降低了系统容量。

  智能天线采用了空分多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,使主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每位用户提供优质的上行链路和下行链路信号,从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。

  因此,智能天线技术更加适用于具有复杂电波传播环境的移动通信系统。在我国提出的3G标准TD-SCDMA中采用了智能天线技术。

智能天线具有以下优点。

 (1)提高系统容量。智能天线采用了SDMA技术,利用空间方向的不同进行信道分割,在不同信道中可以在同一时间使用同一种频率而不会产生干扰,从而提高了系统容量。

 (2)降低系统干扰。智能天线技术将波束的旁瓣或零陷对准干扰信号方向,因此能够有效抑制干扰。

 (3)扩大覆盖区域。由于智能天线有了自适应的波束定向功能,因此与普通天线相比,在同等发射功率的条件下,采用智能天线技术的信号能够传送到更远的距离,从而增加了覆盖范围。

 (4)降低系统建设成本。由于智能天线技术能扩大覆盖区域,因此基站建设数量可相对减少,降低了运营商的建设成本。智能天线技术的主要缺点是,使用它将增加通信系统的复杂度,并对元器件提出较高的性能要求。

 1.5 IPv6

  4G通信系统选择了采用基于IP的全分组的方式传送数据流,

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