史君霞

【摘要】 隨著Internet和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的整合，4G移動(dòng)通信快速發(fā)展，當(dāng)前4G技術(shù)已經(jīng)成為第四代高容量、高速率的通信技術(shù)。其不僅成本小、靈活性好，而且速率高、兼容性強(qiáng)，能夠滿足多種功能。下面本研究就針對(duì)4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)及技術(shù)進(jìn)行分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】 4G移動(dòng)通信系統(tǒng) 特點(diǎn) 技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，傳統(tǒng)的2G、2.5G以及3G系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足人們利用現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行高速多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需要，不少國家開始加大了4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)的研發(fā)及應(yīng)用。

一、4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

（1）高速率。如果為大范圍高速移動(dòng)用戶，4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率可達(dá)到2Mb/s；中速用戶，速率可達(dá)到20Mb/s；如果為低速移動(dòng)用戶，可達(dá)到100Mb/s。

（2）良好的兼容性。采用的是全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，讓移動(dòng)通信運(yùn)營商的用戶都可以享受共同的4G服務(wù)，真正達(dá)到了一部手機(jī)在全球的任何一個(gè)地點(diǎn)均可以自由通信。

（3）智能化。采用的是廣域接入和分布網(wǎng)絡(luò)形式，能夠?qū)崿F(xiàn)非對(duì)稱的不同速率之間的自動(dòng)切換，能夠自適應(yīng)地完成資源分配，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的實(shí)際需求對(duì)資源做出最大化的合理配置。

二、4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)分析

（1）OFDM。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)使用的核心技術(shù)就是OFDM，即正交頻分復(fù)用技術(shù)，是一種屬于多載波調(diào)制技術(shù)，主要技術(shù)原理是把即將傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)流分解轉(zhuǎn)變成若干較以低速率運(yùn)行的并行子數(shù)據(jù)流，然后把它們各自調(diào)制至相互正交的子載波上，完成之后對(duì)其合成輸出，需要注意的是輸出的數(shù)據(jù)速率大小應(yīng)當(dāng)和串行數(shù)據(jù)流分解前的速率大小保持一致。OFDM的優(yōu)勢(shì)非常明顯：抗多徑干擾以及窄帶干擾能力和3G移動(dòng)通信系統(tǒng)單載波系統(tǒng)相比較強(qiáng)；和常規(guī)的頻分復(fù)用系統(tǒng)比較，利用OFDM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)頻譜資源的最大限度使用；可以最大限度的利用信噪比相對(duì)較高的子信道，同時(shí)具有極強(qiáng)的抗頻率選擇性衰落能力；能夠和時(shí)分、頻分等不同方式進(jìn)行合作，適應(yīng)多徑以及移動(dòng)信道傳播條件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種業(yè)務(wù)的靈活支持。

（2）調(diào)制與編碼。系統(tǒng)使用了MCM技術(shù)，主要作用機(jī)理是多載波碼分多址以及正交頻分復(fù)用時(shí)分多址。如果遇到數(shù)據(jù)傳輸速率不太高，同時(shí)多徑干擾相對(duì)較弱時(shí)，還需要采取合適的均衡算法就能夠保證系統(tǒng)正常工作。不過如果為寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，考慮到數(shù)據(jù)傳輸速率相對(duì)較高，時(shí)延擴(kuò)展影響導(dǎo)致了數(shù)據(jù)符號(hào)之間出現(xiàn)了相互重疊，進(jìn)而會(huì)造成符號(hào)間干擾，這種情況下就對(duì)均衡提出了更高的要求，一般來說引入十分復(fù)雜的均衡算法，加大了實(shí)現(xiàn)困難。

（3）基于IP的核心網(wǎng)。高技術(shù)能夠完成不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫連接任務(wù)，可以獨(dú)立于多種具體的無線接入方案中，開展端到端的IP業(yè)務(wù)。4G系統(tǒng)采用IPv6替代了原來的 IPv4，直接導(dǎo)致 IP地址長度變成了128 bit，這種情況下，除了使得地址空間增大外，安全性能得到了一定程度的提高。用戶在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)的過程中，還能夠根據(jù)需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)采取加密處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)IP報(bào)文的校驗(yàn)工作，系統(tǒng)中的加密與鑒別選項(xiàng)還為用戶提供了分組的保密性以及完整性，從而在很大程度上保障了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

（4）多用戶檢測(cè)技術(shù)。該技術(shù)屬于寬帶CDMA通信系統(tǒng)中使用的抗干擾的重要內(nèi)容，在它的終端以及基站都通過用戶檢測(cè)技術(shù)而大幅度增加了系統(tǒng)的容量，不過在通信系統(tǒng)架構(gòu)過程中，還必須考慮各個(gè)用戶信號(hào)之間在進(jìn)行傳輸過程中可能存在某種相關(guān)性。多用戶檢測(cè)技術(shù)則最大限度的通過導(dǎo)致多址干擾的全部用戶信號(hào)信息來完成對(duì)于單個(gè)信號(hào)的檢測(cè)處理工作，這種處理方式必然會(huì)使得抗干擾性檢測(cè)能力更加優(yōu)良，也在很大程度上降低了系統(tǒng)對(duì)于功率控制精度所提出的要求，優(yōu)勢(shì)較為明顯。

（5）智能天線。該技術(shù)的主要任務(wù)是分析到達(dá)無線陣列信號(hào)，主要機(jī)理是通過自適應(yīng)算法，較為靈活地對(duì)所發(fā)射的波束進(jìn)行使用，還能夠起到自動(dòng)跟蹤和數(shù)字波束智能調(diào)節(jié)等多種作用，利用陣列天線技術(shù)以及現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，能夠在很大程度上起到減少干擾或者被干擾的作用，以實(shí)現(xiàn)同一信道上接收以及發(fā)射的多種信號(hào)之間不會(huì)互相干擾，從而能夠大大提高頻率的利用率，在提高系統(tǒng)性能的同時(shí)還可以擴(kuò)大傳輸容量。

三、結(jié)束語

綜上所述，4G移動(dòng)通信系統(tǒng)作為一種多功能集成的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，是能夠滿足市場(chǎng)需求的新型移動(dòng)通信系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)不斷加大對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)的研究和開發(fā)工作，以使其更好的服務(wù)于人們的生活和工作。

參 考 文 獻(xiàn)

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[3] 倪宏斌. 4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中MIMO-OFDM技術(shù)的應(yīng)用[J]. 科技傳播，2011（1）：74-75