淺談4G移動通信系統的關鍵技術與發展

摘要：移動通信技術廣泛存在于人們的生活中，已經成為不可或缺的一部分。4G是指第四代移動通信技術，具有明顯的優越性，其技術地開發也日臻成熟。本文就移動通信的發展演變過程以及4G移動通信系統的關鍵技術做一簡單分析，以便對其以今后發展做出合理分析。

關鍵詞：4G 關鍵技術；發展

中圖分類號：TN929.5文獻標識碼：A文章編號：1674-7712 (2014) 08-0000-01

移動通信發展速度之快超出人們的想象。移動通信技術從最初的不完善、不便利到如今的普及與方便，它走過了一段快速的發展之路。目前移動通信界關于4G的改革已悄然想起。在移動通信的開拓者、耕耘者、播種者和使用者共同努力下，移動通信走到了輝煌的今天。滿足用戶需求的創新產品是移動通信走向成功的引擎。換句話說：“無限（線）創新，推動世界”。4G是當前開發的更加先進的移動通信技術。與3G相比，具有更大的優越性，它的性能更高，速度更加快捷，操作更加方便。下面本文從不同角度來描述移動通信的發展演變過程、移動應用發展的新特點和移動通信發展的未來方向來帶動讀者對移動通信更多思考和行動。

一、移動通信的發展演變過程

（一）第一代移動通信：模擬語音

在20世紀60年代，得到改進的按鈕啟動式通話系統開始安裝使用。它同時使用了一個大功率的發射器，放在一座小山頂上，但這個系統有兩個頻率，一個用于發送，一個用于接收。所以，啟動通話的按鈕就可以不需要了。第一代無線通信的缺點還是比較明顯的，不僅開發成本高，而且對于長距離的通話無法實現，即使勉強可以，信號也較弱。

（二）第二代移動通信：數字語音

第二代移動通信在第一代移動通信的基礎上有了明顯地改觀，其主要業務是語音業務，對于國內的業務具有比較優勢，但無法實現國際間的通話，仍有一定的局限性。

（三）第三代移動通信：數字語音與數據

第三代移動通信隨著網絡通信技術的進步迅速發展。它包含IMT-2000計劃、UNTS、TD-SCDMA。隨著人們生活水平的提高，對網絡通信技術提出了更多的要求，第三代移動通信推出了更加廣泛的內容豐富人們的業余時間。除了內容豐富外，第三代移動通信還更加方便快捷，實現了高效率的運行理念。

（四）第三代之后的移動通信：寬帶和多功能集成

盡管第三代移動通信已經給人們的生活帶來了翻天覆地的變化，但它還存在一些無法克服的問題，如傳輸速度較慢。這時，4G移動通信系統走進人們的世界，給人們的生活帶來了巨大的改變，一個嶄新的時代即將到來。

二、4G移動通信系統的關鍵技術

（一）OFDM傳輸

OFDM是為了滿足用戶不斷增長的需求，OFDM可以算作一種多載波傳輸技術，其傳輸特征有別于窄帶傳播的直接多載波擴展。它的基本特征是：簡單的矩形脈沖成型；頻域上子載排列緊密。基本的OFDM調節器由一組相關器構成，每個相關器對應一個子載波，雖然子載波間有明顯的交疊，但由于子載波正交，在理想條件下，調解后無子載波間干擾。由于OFDM信號的特殊結構和特殊的子載波間隔，高速的快速傅里葉變換可以用來實現OFDM的低復雜度應用。在多小區同步發送相同信號的情況下，從終端角度看，相鄰小區間干擾可以看做是時間色散引起的信號失真。如果這種廣播是基于OFDM的，可以達到較高的廣播數據數率。此外，OFDM接收機可以自動捕捉在循環前綴時間內到達的所有信號。

（二）多天線技術

多天線技術用于獲得改進的系統性能，包括提高系統容量和擴展小區覆蓋范圍，以及對所提供業務進行改進。在發射機或接收機配置多跟天線的有效性，可以通過不同的方式來利用，已達到不同目的。可以用于提供額外的分集以對抗無線信道衰落，可以用來以特定的方式形成一個完整的天線波，可以用來創建看上去如同在無線接口上并行的多條通信通道。

（三）調度、鏈路自適應和HARQ技術

信息相關調度和鏈路自適應技術都試圖在數據傳輸之前通過適當處理來盡可能利用信道波動。然而，由于無線鏈路質量波動具有隨機性的特點，是不可能實現針對瞬時無線鏈路質量進行完美的自適應的。因此，對錯誤接收的數據進行重傳請求的混合自動重傳請求技術就變得非常有用了。它被視為一種數據傳輸后控制瞬時無線路質量波動的機制，為信道相關調度和鏈路自適應技術提供補償。直接鏈路的自適應性能夠降低傳輸時延。

三、4G移動通信系統未來發展趨勢

當前4G移動通信的發展已經成為不可抵擋的趨勢，人們的需求、高新技術的應用以及更多科研人員的參與給它帶來了廣闊的發展空間。當然，發展的道路不可能一帆風順。運營企業通過長尾業務和短尾業務來獲得綜合利益，而不是單靠長尾業務來實現盈利。未來移動應用發展，其著力點絕對不能單獨依靠一個人或者是某一個單位的力量來實現應用的發展，一定是體現眾多用戶的參與，各種不同角色、機制鏈的角色來做出自己貢獻，共同推動和實現應用的進一步發展。相信在4G在未來的發展道路上一定會越走越遠，越走越先進。

四、結束語

移動通信已經日益成為人們生活的一部分，它的發展速度在一定程度上代表了人類成長的步伐。移動通信近年來取得了突飛猛進的發展，改變了人們的生活方式，引領人們走進了一個全新的世界，一個聯系更為密切、信息更加通暢、休閑方式更加廣泛的世界。4G移動通信就是當前和未來的方向，它操作上更加方便快捷、經濟上更加實惠、內容上更為豐富多彩，諸多的優點決定了4G移動通信的地位。在未來，它一定會帶領人類走進一個嶄新的時代。

參考文獻：

[1]劉婷婷，方華麗.淺談4G移動通信系統的關鍵技術與發展[J].職校論壇，2013(09).

[2]王其凡，徐涔，解樂樂.談4G移動通信系統的關鍵技術與發展[J].信息通信，2014(01).