關(guān)于4G移動通信系統(tǒng)的特點(diǎn)及技術(shù)分析

史君霞

【摘要】 隨著Internet和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的整合，4G移動通信快速發(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4G移動通信系統(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 移動通信系統(tǒng)的研發(fā)及應(yīng)用。

一、4G移動通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

（1）高速率。如果為大范圍高速移動用戶，4G移動通信系統(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)非對稱的不同速率之間的自動切換，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)際需求對資源做出最大化的合理配置。

二、4G移動通信系統(tǒng)的技術(shù)分析

（1）OFDM。4G移動通信系統(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)勢非常明顯：抗多徑干擾以及窄帶干擾能力和3G移動通信系統(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)多徑以及移動信道傳播條件，實(shí)現(xiàn)了對多種業(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)傳輸速率相對較高，時(shí)延擴(kuò)展影響導(dǎo)致了數(shù)據(jù)符號之間出現(xiàn)了相互重疊，進(jìn)而會造成符號間干擾，這種情況下就對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)需要對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)采取加密處理，實(shí)現(xiàn)對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，還必須考慮各個用戶信號之間在進(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信息來完成對于單個信號的檢測處理工作，這種處理方式必然會使得抗干擾性檢測能力更加優(yōu)良，也在很大程度上降低了系統(tǒng)對于功率控制精度所提出的要求，優(yōu)勢較為明顯。

（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，主要機(jī)理是通過自適應(yīng)算法，較為靈活地對所發(fā)射的波束進(jìn)行使用，還能夠起到自動跟蹤和數(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)射的多種信號之間不會互相干擾，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移動通信系統(tǒng)作為一種多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，是能夠滿足市場需求的新型移動通信系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)不斷加大對其關(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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