4G通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

姚新和

現(xiàn)階段我國的通信技術(shù)水平有了很大程度提高，4G通信技術(shù)的應(yīng)用也愈來愈普遍，大大提高了用戶通信的速度和質(zhì)量。本文著重對(duì)4G通信技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究，希望能通過此次研究有助于深化4G通信系統(tǒng)的理論。

【關(guān)鍵詞】4G通信技術(shù) 關(guān)鍵技術(shù) 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

通信系統(tǒng)是信息時(shí)代的產(chǎn)物，發(fā)展至今通信系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了4G，這一技術(shù)給人們的日常生活和工作帶來了很大方便，滿足了人們多樣化通信需求，加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的研究，對(duì)通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展就有著積極意義。

1 4G通信系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)

1.1 兼容性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)

4G通信系統(tǒng)的應(yīng)用有著新的特征和優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在兼容性方面，4G通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全球覆蓋，其技術(shù)的兼容性也比較強(qiáng)，3G網(wǎng)絡(luò)以及固態(tài)網(wǎng)絡(luò)都包含其中，4G用戶能享受共同通信服務(wù)，可有效實(shí)現(xiàn)全球范圍通信，能向全球用戶提供安全技術(shù)保障。4G通信系統(tǒng)的進(jìn)一步普及下，全球漫游就不再是幻想，未來的4G通信行業(yè)的發(fā)展將會(huì)有新的變革，從而進(jìn)一步的提高其兼容性能。

1.2 通信傳輸速率快優(yōu)勢(shì)

4G通信系統(tǒng)是在3G系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展的，所以在通信的傳輸速度上就比3G通信速度快，這一飛躍的傳輸速度給用戶通信提供了良好體驗(yàn)，從服務(wù)質(zhì)量水平上得到了有效提高。如果說3G通信技術(shù)給人們帶來無線通信的享受，那4G通信技術(shù)就把這一無線通信速度得到了進(jìn)一步的提高，為人們的通信舒適度得到了保證。

1.3 強(qiáng)大覆蓋面優(yōu)勢(shì)

4G通信技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在覆蓋面廣層面，這一新通信技術(shù)突破了傳統(tǒng)的所有通信技術(shù)，信號(hào)的覆蓋面遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于以前的通信技術(shù)，在山區(qū)以及偏遠(yuǎn)地區(qū)都能覆蓋到信號(hào)，這對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)接收不到通信信號(hào)的問題得到了很大程度解決，逐步實(shí)現(xiàn)了全球信息化的通信發(fā)展目標(biāo)。

1.4 智能化的優(yōu)勢(shì)

4G通信技術(shù)的應(yīng)用最為明顯的就是智能化水平得到了顯著提高，4G通信技術(shù)應(yīng)用下對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備發(fā)展提供了有利技術(shù)支持，4G通信技術(shù)的廣泛接入域以及網(wǎng)絡(luò)分布可有效自動(dòng)切換非對(duì)稱速率，通過智能技術(shù)的應(yīng)用就能保障資源的合理分配。移動(dòng)辦公也能在4G環(huán)境下開展，技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)下，4G手機(jī)多媒體計(jì)算機(jī)的所有功能就會(huì)具備，智能化的程度也會(huì)得到進(jìn)一步的提高。

2 4G通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)探究

4G通信技術(shù)之所以能夠得到普及，正是因?yàn)槠渥陨淼募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)，4G通信系統(tǒng)是由多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)組成的，主要有以下關(guān)鍵技術(shù)：

2.1 正交頻分復(fù)用關(guān)鍵技術(shù)

4G通信系統(tǒng)中正交頻分復(fù)用技術(shù)是多載波調(diào)制技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用主要是把需要傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)流分解成若干低速率并行子數(shù)據(jù)流，然后將其各自調(diào)制到相互正交子載波上，然后進(jìn)行合成輸出。在其所輸出的數(shù)據(jù)速率方面是和串行數(shù)據(jù)流分解前速率相同的。在3G系統(tǒng)當(dāng)中所采取的是碼分多址CDMA技術(shù)是單載波調(diào)制。正交頻分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用也有著鮮明特征，和常規(guī)的系統(tǒng)相比OFDM系統(tǒng)能最大化的利用頻譜資源，抗多徑干擾以及窄帶干擾能力要比單載波系統(tǒng)要強(qiáng)，可有效充分利用信噪比高的子信道，抗頻率選擇性衰落能力也比較強(qiáng)。

2.2 智能天線關(guān)鍵技術(shù)

4G通信系統(tǒng)中的智能天線關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用是通過相關(guān)算法的應(yīng)用，從而有效實(shí)現(xiàn)了數(shù)字波跟蹤和波束調(diào)節(jié)，這樣就能有效對(duì)無線陣列技術(shù)有效分析，此為智能天線技術(shù)的基本過程。陣列無線技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理可有效提高整體系統(tǒng)干擾能力，也能有效減少干擾出現(xiàn)的頻率以及強(qiáng)度。智能天線的應(yīng)用可發(fā)射定向波束，如此就能將信號(hào)的傳輸強(qiáng)度增大，傳輸?shù)馁|(zhì)量水平也能有效提高，能有效擴(kuò)大信號(hào)覆蓋范圍，從而在投入的成本上能有效降低。

2.3 IP核心網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

4G通信關(guān)鍵技術(shù)中的基于IP核心網(wǎng)技術(shù)是比較重要的，通過選擇IPv6作為網(wǎng)絡(luò)核心協(xié)議，有著鮮明的優(yōu)勢(shì)，能實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)絡(luò)間無縫互連，全I(xiàn)P是低成本集成目前網(wǎng)絡(luò)方法，核心網(wǎng)獨(dú)立具體無線接入方案，也能有效提供端到端IP業(yè)務(wù)，可與已有核心網(wǎng)以及PSTN兼容，其自身的開放式結(jié)構(gòu)也支持各種空中接口接入核心網(wǎng)，也能將業(yè)務(wù)以及控制和傳輸進(jìn)行分離，對(duì)IP的應(yīng)用鏈路層是分離的，網(wǎng)絡(luò)的靈活性特征比較突出，所以應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)也比較顯著。

2.4 軟件無線電關(guān)鍵技術(shù)

4G通信關(guān)鍵技術(shù)當(dāng)中的軟件無線電技術(shù)的應(yīng)用也能發(fā)揮積極作用，其主要是通過數(shù)字信號(hào)處理軟件的科學(xué)應(yīng)用，來進(jìn)行處理傳統(tǒng)上由硬件電路完成的無線功能技術(shù)。加載不同軟件也能實(shí)現(xiàn)不同硬件功能，最為核心的技術(shù)就是采取寬頻帶無線接收機(jī)替代原有窄帶接收機(jī)，能把寬帶模擬數(shù)字，以及數(shù)字模擬變換器靠近天線，這樣就能將通信電臺(tái)功能采用可編程軟件實(shí)現(xiàn)。這一技術(shù)的應(yīng)用使用不同空中接口多模式手機(jī)以及基站，從而能有效實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用可變QOS。

2.5 高性能接收機(jī)技術(shù)

4G通信技術(shù)中的高性能接收機(jī)技術(shù)的應(yīng)用有著重要功能發(fā)揮，系統(tǒng)對(duì)接收機(jī)的要求比較高，在帶寬固定信道當(dāng)中完成容量為C的可靠性傳輸所需最小SNR數(shù)值，3G系統(tǒng)當(dāng)中帶寬是5MHz數(shù)據(jù)傳輸速度就是2Mbps，所要求的SNR就要達(dá)到1.2dB，在4G移動(dòng)通信的系統(tǒng)當(dāng)中就要在同等帶寬完成20Mbps數(shù)據(jù)傳輸速度，SNR值就要最少是12dB，從而能夠看到4G通信系統(tǒng)的高性能接收機(jī)的需求就比較突出。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著4G通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，系統(tǒng)的性能也會(huì)進(jìn)一步的提高，為人們將會(huì)提供更為完善的服務(wù)。通過從理論上對(duì)4G通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究分析，希望能對(duì)實(shí)際技術(shù)的發(fā)展起到一定促進(jìn)作用。

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作者單位

廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院 廣東省佛山市 528216endprint