4G移動通信系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究

郭渝

摘 要：科技的發(fā)展使人們的生活水平得到了很大的提升，移動營運商對通信系統(tǒng)的要求也越來越高。目前的3G系統(tǒng)已經(jīng)不能很好的滿足社會發(fā)展的需求，在這一形勢下，科技人員需要不斷地對新一代4G移動通信系統(tǒng)進行研究和完善。本文主要針對4G移動通信系統(tǒng)的特點進行分析，并闡述了4G移動通信系統(tǒng)所運用的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：4G；移動通信系統(tǒng)；特點；關(guān)鍵技術(shù)

0.引言

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，移動通信市場的發(fā)展?jié)摿σ苍絹碓酱?，已有?G移動通信系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)了很多問題，人們在使用3G移動通信進行視頻通話時并不能獲得很好的效果，另外在上網(wǎng)或看電視直播時信號卡頓且不穩(wěn)定等現(xiàn)象。為了進一步提高人們的生活水平，對4G移動通信系統(tǒng)進行研究和發(fā)展很有意義。

1.4G移動通信系統(tǒng)的特點

1.1擁有更快的傳輸速度

從移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)頻寬而言，4G技術(shù)在3G技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了20倍，也就意味著4G移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)頻寬將達到2～8GHvz，而且4G技術(shù)的上傳速度也有了非常大的提高，截止目前為止，4G移動通信系統(tǒng)的上傳速度最高紀錄是20Mb每秒，而以往使用的3G移動通信系統(tǒng)傳輸速度最高紀錄只能到達4G的5%[1]。從這些內(nèi)容中可以看出4G移動通信系統(tǒng)擁有更快的傳輸速度。

1.2擁有良好的兼容性

在4G移動通信技術(shù)不斷發(fā)展的形勢下，對全球各個地區(qū)的覆蓋面積得到了擴張，而且接口開放技術(shù)也得到了較快的發(fā)展。4G移動通信系統(tǒng)還實現(xiàn)了和3G、固網(wǎng)以及無線之間的完美連接，使所有移動運營商的客戶都能夠享用到4G移動通信系統(tǒng)的服務。

1.3對智能化技術(shù)的應用程度更廣

4G移動通信系統(tǒng)被人們稱之為廣域接入，也有人稱為分布網(wǎng)絡(luò)，具備非對稱不相同速度間進行自動切換的能力。運用智能技術(shù)對4G移動通信系統(tǒng)進行資源分配，根據(jù)各種業(yè)務對資源的需求量合理地設(shè)置，一切移動辦公都能夠在4G技術(shù)的支持下順利完成。

2.4G移動通信系統(tǒng)所運用的關(guān)鍵技術(shù)

2.1正交頻分復用技術(shù)

4G移動通信系統(tǒng)中運用的核心技術(shù)就是OFDM，也就是正交頻分復用技術(shù)。它是在無線環(huán)境下實現(xiàn)高速傳輸，具體表現(xiàn)為：把某個頻分信道科學地分為很多個正交子信道，把高速數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化為并行的低速數(shù)據(jù)流，并且把轉(zhuǎn)化的低俗數(shù)據(jù)流調(diào)控到每一個子信道里開始傳輸，再根據(jù)接受斷所運用的相關(guān)技術(shù)把正交信號進行合理的分離，這樣任何一個子信道間受到的干擾都會降低，而且子信號寬帶會小于在劃分過程中的相關(guān)寬帶。由于寬帶被分割成為許多部分，在最大程度上提高了4G移動通信系統(tǒng)的性能，使系統(tǒng)能夠更好地使用各種設(shè)計的要求，從而實現(xiàn)合理的分配數(shù)據(jù)容量和功率，有利于系統(tǒng)為客戶提供高速和變速綜合數(shù)據(jù)傳輸[2]。另一方面，4G移動通信系統(tǒng)可以提供比較大的系統(tǒng)容量，還具備非常強的抵抗干擾性質(zhì)，滿足多種途徑和移動信道傳播的要求。

2.2調(diào)制技術(shù)

在4G移動通信系統(tǒng)中多載波調(diào)制技術(shù)也是非常重要的。當出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸效率不太高，受到的干擾不是十分強烈時，工作人員可以運用恰當?shù)木馑惴ū隳軌蜃屢苿油ㄐ畔到y(tǒng)恢復正常運行。但是，從寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務的角度來講，因為數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蔬^高，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)符號之間的重復現(xiàn)象，由此產(chǎn)生符號間的干擾，所以，移動通信系統(tǒng)也對均衡算法提出了更好的要求，需要合理地引入較為復雜的均衡算法，目前，引入這種算法到系統(tǒng)中實現(xiàn)起來還比較困難。

2.3多用戶檢測技術(shù)

多用戶檢測技術(shù)是寬帶CDMA通信系統(tǒng)里，用于抗干擾的一種重要技術(shù)。移動通信系統(tǒng)的終端和基站中都有運用到多用戶檢測技術(shù)，目的是為了提升系統(tǒng)的容量，移動通信系統(tǒng)在運行過程中，相關(guān)工作人員需要對廣大用戶所使用信號的傳輸過程進行思考，因為這些信號在傳輸時未免存在一定的相關(guān)性，這也是在移動通信系統(tǒng)中應用多用戶檢測技術(shù)的根本原因。假如只有極為少數(shù)的用戶進行數(shù)據(jù)傳輸，受到來自多址的干擾可能性非常小，但是，隨著4G移動通信技術(shù)的發(fā)展，在全球的覆蓋面積越來越大，用戶的數(shù)量逐步增加，信號功率也開始呈上升趨勢，在這種情況下，受到多址的干擾就成為了一種主要干擾[3]。當前，在3G移動通信系統(tǒng)中使用的檢查技術(shù)是序列擴頻技術(shù)，具體表現(xiàn)為：根據(jù)對每一個用戶接受的信號進行擴頻碼匹配處理，所以，3G移動通信系統(tǒng)的抗干擾性能比較差。多用戶檢測技術(shù)有效地根據(jù)造成多址干擾的所有用戶在傳輸過程中信號信息對單個信息進行檢測，使4G移動通信系統(tǒng)的抗干擾性能更好，同時也減少了系統(tǒng)對功率控制的精準度需求。

2.4智能天線技術(shù)

智能天線是能夠有效地分析無線陣列信號的一種技術(shù)，運用了自適應算法，在4G移動通信系統(tǒng)中通過運用所發(fā)射的波束，能夠起到自動跟蹤、數(shù)字波束智能調(diào)節(jié)等作用。通過對智能天線技術(shù)和先進的數(shù)字信號處理技術(shù)的應用，減少了移動通信系統(tǒng)所受到的干擾和被干擾的程度，實現(xiàn)了在同一個信道上接收和傳輸?shù)臅r候，用戶之間的信號互不干擾的目的，從而提高了對頻率的利用效率，以及完善了系統(tǒng)各方面的功能和增加了系統(tǒng)傳輸?shù)娜萘?。因為智能天線技術(shù)擁有定向波束性能，可以使信號傳遞到非常遠的位置，在保證了用戶信號質(zhì)量的前提下，又擴張了信號覆蓋的區(qū)域，極大地降低了4G移動通信系統(tǒng)的成本。

3.結(jié)語

3G移動通信系統(tǒng)在運行過程中存在很多不足，不能很好的滿足人們的各種需求，因此，為了提高人們的生活水平，4G移動通信系統(tǒng)被提出并運用到實際運營中，和3G移動通信系統(tǒng)相比較，4G系統(tǒng)擁有更快的傳輸速度和更好的兼容性，其智能化應用程度更廣等。本文分析了4G移動通信系統(tǒng)中所運用的關(guān)鍵技術(shù)，如正交頻分復用技術(shù)、調(diào)制技術(shù)、多用戶檢測技術(shù)、智能天線技術(shù)。此外，4G移動通信系統(tǒng)在運行過程中仍然存在一定的問題，相關(guān)人員應該對這些問題進行合理地處理，從而使4G移動通信系統(tǒng)的作用和價值能夠得到充分體現(xiàn)。

參考文獻

[1] 劉巧平，李艷萍.正交頻分復用技術(shù)及其在4G移動通信中的應用[J].計算機技術(shù)與發(fā)展，2014，11：238-241.

[2] 姚雪，陸寧，馬曉明.關(guān)于4G移動通信系統(tǒng)主要特點和關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].信息通信，2015，09：270-271.

[3] 陳立.4G移動通信采用的關(guān)鍵技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)缺點分析[J].計算機光盤軟件與應用，2014，10：295+297.