第四代移動通信系統(tǒng)的五大關鍵技術與展望

【摘要】隨著人們對于遠程通訊的需求不斷增加，移動增值業(yè)務不斷增多，第三代通信系統(tǒng)（3G）已經(jīng)得到了較為普遍的應用。與此同時，對第四代移動通信系統(tǒng)4G的研究已完全展開。4G是將前三代移動通信系統(tǒng)中諸多優(yōu)點集中于一體，是通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也是滿足人們不斷增長的通信需要的必然要求。本文將對第四代通信系統(tǒng)的五大關鍵技術進行分析，并對其發(fā)展進行展望。

【關鍵詞】4G通信技術關鍵技術展望

現(xiàn)代移動通信技術的發(fā)展經(jīng)歷了三個重要發(fā)展階段，每一個階段都在觀念上有所創(chuàng)新，并在技術上實現(xiàn)了突破。雖然第三代通信系統(tǒng)可以為用戶提高相較于2G技術更寬的頻帶，既可傳送語音，同時也可實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)的傳輸工作，實現(xiàn)了無線應用的便捷性，然而這一技術仍是在地面標準不一的基礎上的區(qū)域性通信系統(tǒng)，雖然其傳輸速率高達2Mb/s，然而對于人們關于多媒體通信的需求仍然無法很好地滿足，因此，對第四代移動通信系統(tǒng)進行研究是必要的，也是通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

一、第四代移動通信系統(tǒng)概述

第四代移動通信技術（4G）可稱為光帶接入與分布網(wǎng)絡，可實現(xiàn)非對稱的、高于2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸，可以為全速移動的用戶提供高質(zhì)量的、150Mb/s的影像服務，可創(chuàng)造性的實現(xiàn)對三維圖像的高質(zhì)量傳輸。4G通信系統(tǒng)包括移動廣帶系統(tǒng)、廣帶無線固定接入、互操作的廣播網(wǎng)絡和廣帶無線局域網(wǎng)。這一技術不僅可以在跨越不同頻帶的網(wǎng)絡、不同的無線及固定平臺中實現(xiàn)無線服務的提供，用戶可以在任何一個地方用快帶接到互聯(lián)網(wǎng)中，從而提供遠程控制、定位定時與數(shù)據(jù)采集等各種綜合功能。

二、4G通信系統(tǒng)的五大關鍵技術

2.1正交頻分復用技術（OFDM）

OFDM技術屬于多載波調(diào)制技術中的一種，其機理是對信道進行合理劃分，使之形成諸多正交子信道，將高速傳播的數(shù)據(jù)信號轉換為低速、并行子數(shù)據(jù)流，使每個子數(shù)據(jù)流可在每個子信道上傳輸。在接收端利用相關技術將正交信號分塊，使它們彼此間的干擾顯著減小，同時保證子信道上信號帶寬不超過信道帶寬，保證信道均衡，將符號間產(chǎn)生的干擾予以消除。

2.2智能天線技術

智能天線技術是指自適應陣列天線或波束間無切換的多波束。相較于固定波束的天線，天線陣列不僅可提供較高的天線增益，還能實現(xiàn)相應倍數(shù)下的分集增益。智能天線可對數(shù)字波束進行自動跟蹤與調(diào)節(jié)，對信號干擾加以抑制，使信噪比大大提高，從而使系統(tǒng)通信質(zhì)量大幅增高。這一技術可將無線通信的快速發(fā)展與頻譜資源供應缺乏之間的矛盾有效緩解，使整體造價降低，因此屬于4G系統(tǒng)中的一大關鍵技術。

2.3IPv6技術

在4G通信系統(tǒng)中，所用的數(shù)據(jù)流傳輸方式是在IP之上建立起來的全分組方式，因此在下一代網(wǎng)絡中，IPv6技術將成為核心協(xié)議。在對IPv6協(xié)議進行選擇時，要對其移動性、服務質(zhì)量、地址空間要求與自動控制等問題進行充分考慮。

2.4軟件無線電技術

軟件無線電技術是利用數(shù)字信號處理技術，在可以通過編程進行控制的通用軟件平臺上，用軟件對無線電臺中如信號基帶處理、前端接收等各部分的功能進行定義與實現(xiàn)。也就是說，軟件無線電是在數(shù)字信號處理之上制作的芯片，是將軟件作為核心構建的新型無線通信體系結構。

2.5定位技術

定位技術是對移動終端進行位置測量與計算的技術。在第四代移動通信系統(tǒng)中，移動終端可在不同系統(tǒng)中實現(xiàn)移動通信，因此必須對移動終端進行定位與跟蹤，從而為移動終端在不同系統(tǒng)中的無縫隙連接及高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸提供保障。

三、通信技術展望

在全球范圍內(nèi)，移動通信系統(tǒng)對于各國經(jīng)濟建設而言都具有重大支柱作用。在信息技術基礎上建立起來的知識經(jīng)濟是當今世界最重要經(jīng)濟領域之一，而作為移動通信產(chǎn)業(yè)的龍頭技術，4G將帶來巨大的信息產(chǎn)業(yè)新革命，轉換為國際范圍內(nèi)展開競爭的制高點。

目前正在研發(fā)的4G系統(tǒng)具有通信速度與信息傳播速度更高、帶寬更寬、可以實現(xiàn)多種業(yè)務完整融合、兼容性更強、智能化更高、增值服務更豐富、通信費用更低廉且能夠實現(xiàn)質(zhì)量更高的多媒體通信服務等優(yōu)點，是未來實現(xiàn)快捷、豐富無線移動通信的必然途徑。

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