4G与5G关键技术比较分析

龙源期刊网关键技术比较分析作者：郝凤蕾李淑敬李鹏来源：《现代信息科技》2019年第01期摘;要：4G最大非对称数据传输能力超过2Mbps，相较于3G通信有了较大提高。但随着移动终端多媒体应用的发展，尤其是视频、动画等大容量数据的移动应用，4G网路逐渐不能满足数据传输效果和用户要求。本文首先分析了4G通信技术的相关关键技术，然后在全双工通信、编码及调制、MIMO技术及软件无线电技术方面，对4G和5G通信中的关键技术进行了比较和探讨，全面分析和总结了4G和5G关键技术的异同。关键词：5G通信;全双工通信;MIMO技术;软件无线电中图分类号：TN929.5;;文献标识码：A文章编号：2096-4706（2019）01-0061-02ComparativeAnalysisofKeyTechnologiesof4Gand5GHAOFenglei1，LIShujing2，LIPeng3（1.LiaochengBranchofChinaUnicomCo.，Ltd.，Liaocheng;252000，China;2.FuyangNormalUniversity，Fuyang;236000，China;3.LiaochengUniversity，Liaocheng;252000，China）Abstract：Themaximumasymmetricdatatransmissioncapabilityof4Gismorethan2Mbps，whichismuchbetterthanthatof3G.However，withthedevelopmentofmobilemultimediaapplications，especiallythemobileapplicationsofvideo，animationandotherlarge-capacitydata，the4Gnetworkisgraduallyunabletomeetthedatatransmissioneffectanduserrequirements.Thispaperfirstanalysesthekeytechnologiesof4Gcommunicationtechnology，thencomparesanddiscussesthekeytechnologiesof4Gand5Gcommunicationinfullduplexcommunication，codingandmodulation，MIMOtechnologyandsoftwareradiotechnology，andcomprehensivelyanalysesandsummarizesthesimilaritiesanddifferencesofthekeytechnologiesof4Gand5G.Keywords：5Gcommunication;fullduplexcommunication;MIMOtechnology;softwareradio0;引;言目前，移动通信技术以4G为主，兼具部分3G应用。现有移动通信技术经历了从2G、3G到4G的发展，随着5G标准制定的完成，今后一段时间5G将会逐渐成为通信公司、运营商及用户重点关注对象[1]。伴随着智能手机等移动终端的不断完善和普及，5G移动通信技术将获得巨大的提高和进步，本文将分析和讨论4G与5G所涉及的相关关键技术，并进行比较和探讨。龙源期刊网移动通信技术及特点4G为第四代移动通信技术的简称，主要指第四代移动通信标准，主要包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式[2]。通信速度的提高有利的支持了图像、声音、视频和动画多媒体产品在移动端的应用，为用户提供了更加全面和方便的移动端体验。它的主要关键技术包括：1.1;正交频分复用与多址接入正交频分复用（OFDM）是一种在无线通信环境下的高速数据传输技术[3]。它将信道在频域内划分成许多相互正交的子信道，且每个子信道传输一个子载波，各子载波之间可以并行工作，进而可以采用多址方式进行接入。这种多信道传输模式最大限度的降低了传输码的相互干扰，且子信道带宽较窄，更加有利于信道之间的均衡。但是多子信道的划分也降低了信道整体的传输效率。1.2;高效编码及调制技术2G以语音传输技术为核心，只能提供文字类的短信息进行数据传递，3G以蜂窝移动通讯技术为核心可支持高速数据通信，而4G通讯技术将通信速度提升了几个数量级，能够满足更多多媒体数据（如视频）的流畅、高速传输[4]。数据传输量的提高，必然会推动数据编码和调制技术的进步。4G移动通信中，如级连码、Turbo码等。在调制技术上分为正交频分复用和自适应均衡调制等。1.3;多输入多输出（MIMO）技术MIMO技术利用空间分集技术，采用多发射、多接收天线技术进行分立式数据传输[5]。本质上，MIMO是一种并行传输方案，在不考虑信道容错率的情况下，该技术可以成倍提高通信速度。如前所述，4G正是采用正交频分复用进行信号调制，因此更加有利于MIMO方式传输。它能极大的提高信道利用率和传输容量，并且通过子信道提高传输系统的干扰和噪声影响。1.4;智能天线与软件无线电技术智能天线利用数字信号处理技术，将数字信号进行空间定向传输，可以将天线波束直接对准用户，完成信号直达传输。它能够最大限度抑制信号间的干扰，并具有自动跟踪接收端和定向波束调节等智能处理手段[6]。众所周知，相较于软件更新，硬件更新的成本和周期更长，4G允许在通用硬件平台上进行软件技术开发，软件无线电技术应运而生。它以软件加载的方式，通过开放式结构、用软件对4G传输中的规则、信号流、信源编码与纠错、调制解调等关键技术进行开发编码[7]。在保证服务质量的前提下，提高了4G网路的灵活性和多样性。