胡吉祥
【摘要】本文以中國(guó)聯(lián)通4G網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)中國(guó)聯(lián)通4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的分析,如OFDM技術(shù)與MIMO技術(shù)的突破,4G網(wǎng)絡(luò)從WCDMA到FDD—LTE的演變,結(jié)合其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與市場(chǎng)應(yīng)用趨勢(shì),試圖把握聯(lián)通4G在為未來(lái)中國(guó)通信市場(chǎng)的發(fā)展前景,為中國(guó)聯(lián)通4G市場(chǎng)戰(zhàn)略決策提供理論參考。
【關(guān)鍵詞】中國(guó)聯(lián)通4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展
隨著人們的對(duì)信息速率傳遞的要求越來(lái)越高,傳統(tǒng)的3G所能承擔(dān)的多媒體信息數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代市場(chǎng)需求,對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)升級(jí)換代為功能更強(qiáng)大的4G網(wǎng)絡(luò)的呼聲越來(lái)越越高。
一、4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)
4G一般指的是以正交頻分復(fù)用技術(shù)為核心的第四代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在2012年的ITU會(huì)議上正式確定的第四代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也將中國(guó)提出的TD-LTE加入了標(biāo)準(zhǔn)體系。4G技術(shù)采用了OFDM技術(shù),該技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性高和信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),加之MIMO無(wú)線通信技術(shù)建構(gòu)的并行信號(hào)同步傳輸信道的傳輸方案的實(shí)施,OFDM技術(shù)與MIMO技術(shù)實(shí)現(xiàn)了有機(jī)統(tǒng)一,是目前信號(hào)傳輸速率最快并且信號(hào)質(zhì)量最好的無(wú)線技術(shù),其性價(jià)比也實(shí)現(xiàn)了對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的超越。
二、4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
第四代移動(dòng)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有機(jī)劃分為物理網(wǎng)絡(luò)、中間環(huán)境、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)三個(gè)層次。信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)由無(wú)線和核心網(wǎng)的結(jié)合格式完成的物理網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行路由選擇和接入,并在網(wǎng)絡(luò)的中間環(huán)境進(jìn)行地址變換、完全管理等,最后在應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)完成信號(hào)數(shù)據(jù)的接受和理解。4G網(wǎng)絡(luò)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次之間的數(shù)據(jù)接口都是開(kāi)放性的,有利于實(shí)現(xiàn)信號(hào)在多頻寬帶之間進(jìn)行無(wú)縫高數(shù)據(jù)率的傳輸。由于這種無(wú)縫高速數(shù)據(jù)率的無(wú)線服務(wù)能適應(yīng)多種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)和多模終端,因此能提更為廣大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍。4G核心技術(shù)主要包括信道傳輸技術(shù)、信號(hào)抗干擾技術(shù)、信號(hào)調(diào)制和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、智能天線技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。
三、OFDM與MIMO技術(shù)
OFDM技術(shù)也就是正交頻分復(fù)用技術(shù),是第四通信技術(shù)的核心技術(shù),是多載波調(diào)制技術(shù)的一種,該技術(shù)主要是利用一定的頻譜內(nèi)的平坦信道可有效降低信號(hào)多徑信道傳輸衰落這一原理,也就是信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的分流處理,信號(hào)衰落程度相對(duì)降低,而且多進(jìn)多出的信道傳輸方案(MIMO無(wú)線信道通信技術(shù))可以有效提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率,通過(guò)提高頻譜利用效率來(lái)節(jié)約寶貴的寬帶資源。OFDM技術(shù)與MIMO技術(shù)的結(jié)合極大提升了信號(hào)傳輸效率和強(qiáng)度,滿足了更多的市場(chǎng)用戶的信息需求。
正交頻分復(fù)用技術(shù)的基本原理是將高速串行的信號(hào)數(shù)據(jù)碼流通過(guò)一定的方程公式轉(zhuǎn)換成多路并行的低速信號(hào)數(shù)據(jù)碼流,數(shù)據(jù)流在低速傳遞過(guò)程中其信號(hào)抗干擾能力將遠(yuǎn)高于高速信號(hào)數(shù)據(jù)的抗干擾能力,然后再將經(jīng)過(guò)換算的多路數(shù)據(jù)流依次調(diào)制到等頻間隔的總子載波上,完成信號(hào)數(shù)據(jù)的主要傳輸。MIMO技術(shù)是一種新的無(wú)線多徑信道通信技術(shù),因?yàn)槠鋫鬏斝矢叩膬?yōu)點(diǎn)而成為了最有潛力的通信技術(shù)。MIMO技術(shù)主要有空間復(fù)用和空時(shí)編碼兩種形式。MIMO信道傳輸方案若能實(shí)現(xiàn)MIMO技術(shù)與AAS技術(shù)的結(jié)合,能有效地提供網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸容量和頻譜利用效率,增加數(shù)據(jù)傳輸范圍和信號(hào)傳輸?shù)目顾ヂ淠芰Α?/p>
四、軟件無(wú)線電技術(shù)和智能天線技術(shù)
軟件無(wú)線電技術(shù)其基本原理是一個(gè)通用的硬件平臺(tái)上集成標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的相關(guān)電子單元,然后用計(jì)算機(jī)軟件智能加載的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線電通信系統(tǒng)的最終智能運(yùn)轉(zhuǎn),所有的相關(guān)通信標(biāo)準(zhǔn)和體系的升級(jí)和兼容都可以通過(guò)智能軟件完成。智能天線技術(shù),一般指的是自適應(yīng)天線陣列的智能化天線。智能天線一般是有多個(gè)智能天線接發(fā)單元組合而成,并且配備有相應(yīng)的數(shù)據(jù)加權(quán)器,信號(hào)在經(jīng)過(guò)天線單元的加權(quán)器進(jìn)行相關(guān)處理以后,最后再用信號(hào)數(shù)據(jù)相加器進(jìn)行重新合并成數(shù)據(jù)碼流,智能天線的獨(dú)特天線陣列,經(jīng)過(guò)OFDM技術(shù)數(shù)據(jù)解調(diào),配以多進(jìn)多出的無(wú)線信道空間傳輸,使之具有可以有效地降低信號(hào)衰落,并進(jìn)行信號(hào)自動(dòng)跟蹤,對(duì)數(shù)字波束進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。
五、中國(guó)聯(lián)通面對(duì)的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)如今第四代移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)具有相對(duì)于3G網(wǎng)絡(luò)更高的帶寬信息傳輸速率和信息質(zhì)量的優(yōu)勢(shì),而且服務(wù)范圍也相對(duì)較廣,三大運(yùn)營(yíng)商都對(duì)未來(lái)占據(jù)制高點(diǎn)充滿了期待。中國(guó)聯(lián)通目前因?yàn)樵?G時(shí)代已經(jīng)培養(yǎng)了一群高端客戶,他們是4G的更新?lián)Q代的中堅(jiān)力量,而聯(lián)通的WCDMA標(biāo)準(zhǔn)也是比中國(guó)移動(dòng)要成熟,因此要借助兩大優(yōu)勢(shì)搶得先機(jī),形成完整的LTE完整產(chǎn)業(yè)鏈。另外聯(lián)通還應(yīng)要加強(qiáng)自身的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)和提高傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的性能,彌補(bǔ)自身短板,以迎接4G網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。
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