g通信系统中的智能天线技术学习报告

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1、沈阳航空航天大学学科前沿知识讲座暨关于4G网络学习报告学院：电子信息工程学号：2012040201061姓名：陈欣超4G网络在生活中的应用—《4G带给我们生活的变化以及网络的影响综述》讲座学习报告2015年4月，在我校期间听了中兴的老师关于“4Gw网络方面”的学术讲座，对4G通信中的智能网络技术方面的技术印象深刻，后加查阅资料，逐步了解了智能网络的特性和应用。下面将根据了解知识探讨一下智能天线技术极其在4G通信系统中的应用。一.移动通信发展历程第一代移动通信技术（1G）主要采用的是模拟技术和频分多

2、址（FDMA）技术。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途温游，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是TACS。第一代移动通信有很多不足之处，比如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务、不能提供自动温游等。　　第二代移动通信技术（2G）主要采用的是数字的时分多址（TDMA）技术和码分多址（CDMA）技术。主要业务是语音，其主特性是提供数字化的话音业务及低速数据业务。它克服了模拟移动通信系统的弱点，话音质量、保密性能得到大的

3、提高，并可进行省内、省际自动漫游。第二代移动通信替代第一代移动通信系统完成模拟技术向数字技术的转变，但由于第二代采用不同的制式，移动通信标准不统一，用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游，因而无法进行全球漫游，也无法实现高速率的业务。　　第三代移动通信技术（3G）　　3G的带宽将更宽，其传输速度最低为384K，最高为2M，带宽可达5MHz以上。不仅能传输话音，还能传输数据，从而提供快捷、方便的无线应用，如无线接入Internet。能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务是第三代移动通信的另个主要特点。

4、第三代移动通信网络能将高速移动接入和基于互联网协议的服务结合起来，提高无线频率利用效率。提供包括卫星在内的全球覆盖并实现有线和无线以及不同无线网络之间业务的无缝连接。满足多媒体业务的要求，从而为用户提供更经济、内容更丰富的无线通信服务。但第三代移动通信仍是基于地面、标准不的区域性通信系统。虽然第三代移动通信可以比现有传输率快上千倍，但是未来仍无法满足多媒体的通信需求。第四代移动通信及其性能第四代移动通信系统的提供便是希望能满足提供更大的频宽需求，满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖、质量、造价上支

5、持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要。就ITU对4G的系统标准定义，主要是集3G与WLAN于一体，能够传输高质量视频图像，传输速率达到100Mbps，上传速度20Mbps，并能够满足所有用户对于无线服务的要求，实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信等的无缝连接并相互兼容。4G具有更高的数据率和频谱利用率，更高的安全性、智慧性和灵活性，更高的传输质量和服务质量（QoS）。4G系统应体现移动与无线接入网及IP网络不断融合的发展趋势。4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、

6、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围服务。二.智能天线智能天线是一种安装于基站的双向天线，它通过一组带可编程电子相位的固定天线单元获取针对覆盖的方向，同时能够获取基站和手机之间各链路的方

7、向特性。智能天线技术是一种能够提高无线通信系统容量和抗干扰能力的技术，利用天线阵列中各个单元之间的位置关系，也就是利用了信号的相位关系来克服多址干扰和多径干扰。：智能天线技术主要可以分为两大类。分别是波束转换技术(SwitchedBeamTechnology)，即波束转换天线和自适应空间数字处理技术（adaptivespatialdigitalprocessingtechnology)，即自适应天线阵列。MIMO系统(Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出技术)是

8、指在发射端和接收端同时使用多个天线的通信系统。MIMO系统能够有效的利用随机衰落和可能存在的多径传播成倍的提高业务传输速率。核心技术是空时信号的处理，也就是利用多个时间域和空间域的结合进行信号处理。因此，MIMO系统可以看作是智能天线技术的扩展。多输入多输出的智能天线收发系统结构：数据比特流经过编码、调制和空时处理（波束成行或空时编码）后，转换成不同的信息符号，从几个天线同时发射出去，经过无线信道空中传播后，在接收端用多根天线进行接收，同时相应的解调、解码和空时处理，转换为数据。三