4세대 이동통신시스템의 핵심기술은 무엇인가?

4세대 이동통신 시스템의 핵심 기술은 "OFDM"입니다. OFDM은 직교 주파수 분할 다중화 기술을 말하며, 주파수 분할 다중화를 통해 고속 직렬 데이터의 병렬 전송을 실현합니다. 다중 경로 페이딩에 대한 저항력이 뛰어나고 다중 사용자 액세스를 지원할 수 있습니다. OFDM 기술은 확장성이 뛰어난 네트워크 구조, 우수한 잡음 방지 성능 및 다중 채널 간섭 방지 기능을 특징으로 하며, 현재 무선 데이터 기술과 비교하여 더 높은 품질(고속, 작은 지연) 서비스와 더 나은 성능 및 가격을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 4G 무선 네트워크에 더 나은 솔루션을 제공할 수 있습니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 7 시스템, Dell G3 컴퓨터.

4세대 이동통신 시스템을 '4G'라고 합니다. 3세대 이동통신 시스템을 기반으로 데이터 전송 속도가 빠르고 품질이 향상된 이동통신 시스템이다.

4G 이동통신 시스템의 네트워크 아키텍처는 아래에서 위로 물리적 네트워크 계층, 중간 환경 계층, 응용 환경 계층의 세 가지 계층으로 나눌 수 있습니다.

물리적 네트워크 계층은 액세스 및 라우팅 기능을 제공합니다. 중간 환경 계층은 QoS 매핑, 주소 변환, 보안 관리 등을 제공하는 브리징 계층 역할을 합니다. 물리적 네트워크 계층, 중간 환경 계층 및 응용 환경 계층 사이의 인터페이스가 개방되어 있어 다음과 같은 이점을 가져올 수 있습니다.

• ① 새로운 서비스 개발 및 제공이 더 쉬워집니다.

• 3 다양한 주파수 대역에서 작동할 수 있습니다.

• 4 다양한 통신업체 및 서비스 제공업체에 걸쳐 다양한 무선 표준 및 다중 모드 터미널에 적응할 수 있는 서비스를 제공합니다. .

• 4세대 이동통신 시스템은 주로 OFDM(직교주파수분할다중화)을 핵심기술로 하고 있다.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 직교 주파수 분할 다중화 기술입니다. 실제로 OFDM은 다중 반송파 변조의 일종인 MCM(Multi Carrier Modulation)입니다. 고속 직렬 데이터의 병렬 전송은 주파수 분할 다중화를 통해 달성되며 다중 경로 페이딩에 대한 저항력이 뛰어나고 다중 사용자 액세스를 지원할 수 있습니다. OFDM 기술은 MCM(Multi-Carrier Modulation, 다중 캐리어 변조)에서 개발되었습니다. OFDM 기술은 다중 반송파 전송 방식의 구현 방법 중 하나이며, 변조 및 복조는 각각 IFFT 및 FFT를 기반으로 구현됩니다. 구현 복잡도가 가장 낮고 가장 널리 사용되는 다중 반송파 전송 방식입니다.

OFDM 기술은 확장성이 뛰어난 네트워크 구조, 우수한 소음 방지 성능 및 다중 채널 간섭 방지 기능을 특징으로 하며 현재의 무선 데이터 기술보다 더 나은 품질(고속, 작은 지연) 서비스를 제공할 수 있습니다. 성능- 가격 비율은 4G 무선 네트워크에 더 나은 솔루션을 제공할 수 있습니다.

예를 들어 WLL(무선 영역 루프), DAB(디지털 오디오 방송) 등은 모두 OFDM 기술을 사용합니다. 4G 모바일 통신은 광대역 무선 연결 요구 사항의 가속화되는 성장에 대한 기술적 대응을 제공하여 공공 및 민간, 실내 및 실외를 포괄하는 다양한 무선 시스템 및 네트워크 전반에 걸쳐 원활한 서비스를 보장합니다.

가장 적합한 네트워크를 통해 사용자가 요구하는 최상의 서비스를 제공함으로써 예상되는 인터넷 기반 통신의 성장에 대처하고, 새로운 주파수 대역을 추가하고, 주파수 자원을 크게 확장하고, 다양한 유형의 통신 인터페이스를 제공하고 라우팅을 사용할 수 있습니다. 주요 네트워크 아키텍처는 푸리에 변환을 사용하여 4세대 네트워크 아키텍처를 구현하는 하드웨어 아키텍처를 개발합니다. 모바일 통신은 데이터 기반, 고속, 광대역, 더 높은 주파수 대역으로 발전할 것입니다. 모바일 데이터와 모바일 IP는 미래에 모바일 네트워크의 주류 서비스가 될 것입니다. OFDM 기술의 장점과 단점 대용량 데이터도 전송할 수 있습니다. OFDM 기술은 동시에 최소 1,000개의 디지털 신호를 분리할 수 있으며 간섭 신호 주위에서 안전하게 작동하는 능력은 CDMA 기술의 추가 개발과 성장을 직접적으로 위협할 것입니다.

(2) OFDM 기술은 전송 매체를 지속적으로 모니터링할 수 있습니다. 통신 특성에서 데이터를 전송하는 통신 경로의 능력은 시간이 지남에 따라 변경되므로 OFDM은 이에 동적으로 적응하고 해당 캐리어를 켜거나 꺼서 지속적인 성공적인 통신을 보장할 수 있습니다.

(3 ) 이 기술은 어떤 특정 특정을 자동으로 감지할 수 있습니다. 전송 매체 아래의 반송파는 신호 감쇠 또는 간섭 펄스가 높으며 적절한 변조 조치를 취하여 지정된 주파수에서 반송파의 성공적인 통신을 가능하게 합니다.

(4) OFDM 기술은 밀도가 높은 고층 건물에 사용하기에 적합합니다. 인구가 많고 지리적으로 눈에 띄는 장소, 신호가 전파되는 지역. 고속 데이터 전송과 디지털 음성 방송은 모두 신호에 대한 다중 경로 효과의 영향을 줄이기를 희망합니다. (5) OFDM 기술의 가장 큰 장점은 주파수 선택적 페이딩 또는 협대역 간섭에 대한 저항력입니다. 단일 캐리어 시스템에서는 단일 페이딩 또는 간섭으로 인해 전체 통신 링크가 실패할 수 있지만 다중 캐리어 시스템에서는 캐리어의 작은 부분만 간섭을 받습니다. 오류 수정 코드는 이러한 하위 채널의 오류 수정에도 사용될 수 있습니다.

(6) 신호 파형 간의 간섭을 효과적으로 방지할 수 있으며 다중 경로 환경 및 페이딩 채널에서 고속 데이터 전송에 적합합니다. 다중경로 전송으로 인해 채널에 주파수 선택적 페이딩이 발생하면 해당 주파수 대역의 우울증에 속하는 부반송파와 이들이 전달하는 정보만 영향을 받고, 다른 부반송파는 손상되지 않으므로 전체적인 비트 오류율 성능이 저하되지 않습니다. 시스템이 훨씬 낫습니다.

(7) 각 서브캐리어의 조인트 코딩을 통해 강력한 페이딩 방지 능력을 가지고 있습니다. OFDM 기술 자체는 이미 채널의 주파수 다양성을 활용하고 있습니다. 페이딩이 특별히 심하지 않은 경우에는 시간 영역 이퀄라이저를 추가할 필요가 없습니다. 각 채널을 공동 코딩함으로써 시스템 성능을 향상시킬 수 있습니다.

(8) OFDM 기술은 협대역 간섭이 하위 채널의 작은 부분에만 영향을 미치기 때문에 협대역 간섭에 매우 강합니다.

(9) IFFT/FFT 기반 OFDM 구현 방법을 선택할 수 있습니다.

(10) 채널 활용률은 매우 높으며, 이는 서브캐리어 수가 제한적인 무선 환경에서 특히 중요합니다. 시스템의 스펙트럼 활용률은 2Baud/Hz인 경향이 있습니다. (baud는 baud입니다. 1 Baud = log2M(비트/초), 여기서 M은 신호의 인코딩 수준입니다.)

단점

OFDM에는 위와 같은 장점이 있지만 신호 변조 메커니즘으로 인해 전송 프로세스 중에 OFDM 신호에 몇 가지 단점이 있습니다.

(1) 위상 잡음 및 반송파 주파수 오프셋에 매우 민감합니다.

이것은 A입니다. OFDM 기술의 치명적인 단점은 전체 OFDM 시스템이 부반송파 간의 직교성에 대해 매우 엄격한 요구 사항을 갖고 있다는 것입니다. 작은 반송파 주파수 편차는 부반송파 간의 직교성을 파괴하고 ISI를 유발합니다. 마찬가지로 위상 노이즈도 기호 성상점의 회전 및 확산을 유발하여 ISI를 형성합니다. 단일 캐리어 시스템에는 이러한 문제가 없습니다. 위상 잡음과 반송파 주파수 오프셋은 상호 간섭을 일으키지 않고 수신된 신호 대 잡음비 SNR만 줄입니다.

(2) 피크 대 평균 비율이 너무 큽니다.

OFDM 신호는 여러 부반송파 신호로 구성되며 이러한 부반송파 신호는 서로 다른 변조 기호로 독립적으로 변조됩니다. 기존의 일정한 포락선 변조 방법과 비교하여 OFDM 변조는 파고율이 매우 높습니다. OFDM 신호는 많은 작은 신호의 합이기 때문에 이러한 작은 신호의 위상은 전송되는 데이터 시퀀스에 의해 결정됩니다. 일부 데이터의 경우 이러한 작은 신호는 위상이 같고 진폭이 합쳐져 큰 순간 피크 진폭을 생성할 수 있습니다. 피크 대 평균 비율이 너무 크면 A/D 및 D/A의 복잡성이 증가하고 RF 전력 증폭기의 효율성이 감소합니다. 동시에 송신기 측에서는 증폭기의 최대 출력 전력이 신호의 피크 값을 제한하므로 OFDM 주파수 대역 내와 인접 주파수 대역 간에 간섭이 발생합니다.

(3) 필요한 선형 범위가 넓습니다.

OFDM 시스템은 PAPR(피크 대 평균 전력비)이 크고 비선형 증폭에 더 민감하므로 OFDM 변조 시스템에는 더 높은 증폭기 선형 범위가 필요합니다. 단일 캐리어 시스템보다

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