4G通信技術(shù)綜述

摘 要：近年來，第三代通信技術(shù)在全世界范圍內(nèi)，受到人們的青睞，并得到了廣泛的應(yīng)用。在此背景下，我國通信領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，順應(yīng)潮流，積極發(fā)展我國通信技術(shù)，重視第四代通信技術(shù)的研究和開發(fā)工作。4G與3G相比較，具有安全性高、智能人性化以及傳輸速度快等優(yōu)勢，能夠更好地滿足人們互聯(lián)通信的需求。文章簡單地介紹了第四代移動(dòng)通信的基本概念以及相關(guān)的技術(shù)，闡述了4G相關(guān)技術(shù)的主要用途，希望能夠起到拋磚引玉的作用，為相關(guān)工作的發(fā)展提供一些建議。

關(guān)鍵詞：通信技術(shù)；發(fā)展趨勢；綜述

1 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本概念

1.1 4G的基本定義

4G通信技術(shù)又被人們稱之為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，其不僅非對稱數(shù)據(jù)傳輸能力能夠超過2Mbit/s，數(shù)傳率高達(dá)100Mps。同時(shí)還兼具自動(dòng)切換功能，能夠?qū)崿F(xiàn)不同速率之間的自動(dòng)切換，從而為用戶提供多種多樣的服務(wù)，并達(dá)到兼容的目的。此外，4G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了我國通信技術(shù)史上的首次三維圖像的高質(zhì)量傳輸，從而為移動(dòng)用戶提供更高質(zhì)量的移動(dòng)服務(wù)。其中包括4大部分，一是移動(dòng)寬帶系統(tǒng)；二是寬帶無線固定接入；三是寬帶無線局域網(wǎng)以及互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)。在這些無線平臺(tái)以及跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)中，4G通信技術(shù)一方面能夠?yàn)橛脩籼峁﹥?yōu)質(zhì)的無線服務(wù)，以及信息通信和數(shù)據(jù)采集外，另一方面還具有定時(shí)定位、遠(yuǎn)程控制等全方面的功能。

1.2 4G的研發(fā)背景

當(dāng)前我國3G通信技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)十分成熟，與2G通信技術(shù)相比，3G通信技術(shù)靈活性更佳，速度更快，同時(shí)也進(jìn)一步滿足了人們對多媒體的需求。然而3G通信技術(shù)在發(fā)展過程中，為人們帶來全新的通信感受的同時(shí)，也受到了一定的局限性，主要表現(xiàn)在：3G通信技術(shù)通信速率低下，靈活性不足，以及無法真正實(shí)現(xiàn)不同頻段、不同業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)之間的無縫漫游，并無法為用戶提供動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)多速率的業(yè)務(wù)。這些都在一定程度上制約了我國通信技術(shù)的發(fā)展，基于這些壓力，許多公司為了更好的發(fā)展通信事業(yè)，已經(jīng)開始研究第四代概念通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)與3G通信相比，一方面應(yīng)當(dāng)全面提高運(yùn)行速率和靈活性，并配備更好的兼容性，從而有效的實(shí)現(xiàn)任何人在任何地點(diǎn)以任何形式接入網(wǎng)絡(luò)。另一方面為了將核心基礎(chǔ)設(shè)施通過開放式接口共享給不同的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商以及服務(wù)供應(yīng)商，應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)為客戶服務(wù)的開放性平臺(tái)，該平臺(tái)具有比傳統(tǒng)封閉環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全性能更高的優(yōu)勢。

1.3 4G移動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

（1）速率得到一定的提升，與3G通信技術(shù)相比，4G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸率要高于3G移動(dòng)通信技術(shù)，會(huì)超過UMTS，其數(shù)據(jù)速率高達(dá)100Mbs。（2）4G移動(dòng)兼容性更強(qiáng)。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)為了能夠讓4G通信技術(shù)服務(wù)于全部的移動(dòng)通信運(yùn)營商，統(tǒng)一了全球的4G標(biāo)準(zhǔn)，讓任何一部手機(jī)都能在任何地點(diǎn)完成通信。（3）移動(dòng)4G靈活性更好。在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中配備了智能技術(shù)，從而有效的實(shí)現(xiàn)了資源分配的自動(dòng)化。此外4G移動(dòng)通信系統(tǒng)還應(yīng)用了智能信號處理技術(shù)，進(jìn)一步提高了4G通信技術(shù)的智能性、適應(yīng)性以及靈活性。

2 4G通信關(guān)鍵技術(shù)

2.1 正交頻分復(fù)用技術(shù)

多載波調(diào)制技術(shù)中的正交頻分復(fù)用技術(shù)能夠科學(xué)合理的劃分信道，使之形成眾多的正交子信道，并通過利用這些正交子信道將數(shù)據(jù)信號的高速傳播轉(zhuǎn)為低速傳播，平行傳輸至各個(gè)子信道中，確保每個(gè)子信道中數(shù)據(jù)流的傳輸效果。此外消除各個(gè)子信道中的符合干擾作用以及降低子數(shù)據(jù)流之間的影響力，確保各信道之間的平衡性，可以將正交信號分塊技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)信號接收端中，從而完成以上幾項(xiàng)工作。

2.2 智能天線技術(shù)

自適應(yīng)陣列天線或者是波束間無切換的多波束就是所謂的職能天線技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)跟蹤和調(diào)節(jié)數(shù)字波束，從而有效的抑制處理信號干擾，對于提高系統(tǒng)內(nèi)信號的質(zhì)量有著十分顯著的作用。

2.3 無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)

在無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)中分集技術(shù)是其中最常見的技術(shù)，主要作用在于提高容量以及增加4G信號的覆蓋范圍，同時(shí)分集技術(shù)利用本身分集方式的多樣化取得最佳的分集性能，有利于提高4G通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)容量。該種技術(shù)是4G通信系統(tǒng)十分關(guān)鍵的組成部分，對于4G通信系統(tǒng)的應(yīng)用有著十分重要的作用。

2.4 IPV6技術(shù)

4G通信系統(tǒng)所采用的傳輸方式是全分組方式的數(shù)據(jù)流輸出方式，該方式是建立在IP的基礎(chǔ)上，基于此，下一代網(wǎng)絡(luò)中的核心協(xié)議就是IPV6。但是為了能夠保證IPV6的使用效果，在選擇IPV6協(xié)議時(shí)，首先要對移動(dòng)性以及服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行全面的考察，其次是對地址空間以及其自動(dòng)控制等存在的問題進(jìn)行考察。只有保證以上因素符合需求后，才能確保做出最佳的IPV6協(xié)議選擇。

2.5 軟件無線電技術(shù)

軟件無線電技術(shù)又被稱之為數(shù)字信號處理技術(shù)，主要工作原理是通過通用軟件平臺(tái)，并利用變成對該種平臺(tái)進(jìn)行有效的控制，并利用該平臺(tái)，通過相應(yīng)的軟件定義無線電臺(tái)中每個(gè)部分的功能并充分發(fā)揮其作用。

3 4G通信關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)傳輸方面的應(yīng)用

目前我國將4G通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于信息采集、游戲、醫(yī)療、射頻檢測等領(lǐng)域中，這主要是因?yàn)?G通信技術(shù)所具備的高速度傳輸、大容量的存儲(chǔ)內(nèi)存等符合許多領(lǐng)域發(fā)展的要求。4G通信技術(shù)的高速傳統(tǒng)優(yōu)勢，在全面提高用戶信息交流溝通速度方面有著十分相助的作用；而4G通信技術(shù)的高頻譜帶優(yōu)勢有助于完善和發(fā)展我國的射頻測量技術(shù)；而其高速傳輸以及定位查找等優(yōu)勢，滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展需求，另一方面還能在地震監(jiān)測以及定位中發(fā)揮巨大的作用。因此，4G通信技術(shù)的發(fā)展能夠從根本上推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.2 存儲(chǔ)容量方面的應(yīng)用

2G，3G，4G通信技術(shù)都具有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是具有高容量的優(yōu)勢，而由于加大了4G通信技術(shù)的傳輸頻寬，因此4G移動(dòng)的容量與其他通信技術(shù)相比優(yōu)勢更加明顯，而這種優(yōu)勢恰恰就是目前我國移動(dòng)用戶所需求的，有效滿足了用戶對于各種下載、存儲(chǔ)以及中轉(zhuǎn)信息、數(shù)據(jù)等需求；此外4G通信技術(shù)能夠幫助人們進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息處理，這是其他的通信技術(shù)無法替代的。

3.3 自動(dòng)處理方面的應(yīng)用

近年來，由于我國人們不斷提高對手機(jī)的要求，因此我國通信技術(shù)一直處于更新?lián)Q代的狀態(tài)中，目前我國4G通信技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，為人們的生活提供了巨大的便利。我國4G通信技術(shù)集個(gè)人通信、信息傳遞、多媒體娛樂等多種功能于一體，有效的實(shí)現(xiàn)了資料以及圖像的雙向傳遞，為滿足人們在個(gè)人休閑娛樂方面的各種需求提供了優(yōu)質(zhì)的服務(wù)與多種選擇，比如定位查找、資訊傳遞等服務(wù)。

4 結(jié)束語

隨著我國人民生活水平以及質(zhì)量有了一定的提高，人們開始注重精神追求，對手機(jī)上網(wǎng)的速度提出了新的要求。為了滿足民眾的需求，4G通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，是我國通信技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)，順應(yīng)潮流的標(biāo)志。目前，4G通信技術(shù)在我國得到了廣大手機(jī)用戶的認(rèn)可，使用范圍不斷的擴(kuò)大，但是為了能夠促進(jìn)我國通信技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展，還應(yīng)對通信技術(shù)加強(qiáng)研究與分析，充分挖掘其潛能，爭取應(yīng)用到更加廣闊的領(lǐng)域中，為滿足廣大民眾的需求打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧永紅.4G通信技術(shù)綜述[J].數(shù)字通信世界，2015，2：58-59.

[2]王海杰，李艷萍.4G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展綜述[J].網(wǎng)友世界，

2014，12：145.

[3]趙玉欣，張鑫.4G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展綜述[J].電子技術(shù)與工程，2013，9：43.

[4]富麗曼.新時(shí)期4G移動(dòng)通信技術(shù)要點(diǎn)和發(fā)展趨勢探究[J].通訊世界，2014，2：15.