關于4G移動通信系統的特點及技術分析

史君霞

【摘要】 隨著Internet和無線網絡技術的整合，4G移動通信快速發展，當前4G技術已經成為第四代高容量、高速率的通信技術。其不僅成本小、靈活性好，而且速率高、兼容性強，能夠滿足多種功能。下面本研究就針對4G移動通信系統的特點及技術進行分析，以供參考。

【關鍵詞】 4G移動通信系統 特點 技術

隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，傳統的2G、2.5G以及3G系統已經無法滿足人們利用現代移動通信系統進行高速多媒體數據業務的需要，不少國家開始加大了4G 移動通信系統的研發及應用。

一、4G移動通信系統的主要特點

（1）高速率。如果為大范圍高速移動用戶，4G移動通信系統的數據速率可達到2Mb/s；中速用戶，速率可達到20Mb/s；如果為低速移動用戶，可達到100Mb/s。

（2）良好的兼容性。采用的是全球統一的標準，讓移動通信運營商的用戶都可以享受共同的4G服務，真正達到了一部手機在全球的任何一個地點均可以自由通信。

（3）智能化。采用的是廣域接入和分布網絡形式，能夠實現非對稱的不同速率之間的自動切換，能夠自適應地完成資源分配，根據不同業務的實際需求對資源做出最大化的合理配置。

二、4G移動通信系統的技術分析

（1）OFDM。4G移動通信系統使用的核心技術就是OFDM，即正交頻分復用技術，是一種屬于多載波調制技術，主要技術原理是把即將傳輸的串行數據流分解轉變成若干較以低速率運行的并行子數據流，然后把它們各自調制至相互正交的子載波上，完成之后對其合成輸出，需要注意的是輸出的數據速率大小應當和串行數據流分解前的速率大小保持一致。OFDM的優勢非常明顯：抗多徑干擾以及窄帶干擾能力和3G移動通信系統單載波系統相比較強；和常規的頻分復用系統比較，利用OFDM技術可以實現頻譜資源的最大限度使用；可以最大限度的利用信噪比相對較高的子信道，同時具有極強的抗頻率選擇性衰落能力；能夠和時分、頻分等不同方式進行合作，適應多徑以及移動信道傳播條件，實現了對多種業務的靈活支持。

（2）調制與編碼。系統使用了MCM技術，主要作用機理是多載波碼分多址以及正交頻分復用時分多址。如果遇到數據傳輸速率不太高，同時多徑干擾相對較弱時，還需要采取合適的均衡算法就能夠保證系統正常工作。不過如果為寬帶數據業務，考慮到數據傳輸速率相對較高，時延擴展影響導致了數據符號之間出現了相互重疊，進而會造成符號間干擾，這種情況下就對均衡提出了更高的要求，一般來說引入十分復雜的均衡算法，加大了實現困難。

（3）基于IP的核心網。高技術能夠完成不同網絡間的無縫連接任務，可以獨立于多種具體的無線接入方案中，開展端到端的IP業務。4G系統采用IPv6替代了原來的 IPv4，直接導致 IP地址長度變成了128 bit，這種情況下，除了使得地址空間增大外，安全性能得到了一定程度的提高。用戶在使用IPv6網絡的過程中，還能夠根據需要對網絡層的數據采取加密處理，實現對IP報文的校驗工作，系統中的加密與鑒別選項還為用戶提供了分組的保密性以及完整性，從而在很大程度上保障了網絡的安全性。

（4）多用戶檢測技術。該技術屬于寬帶CDMA通信系統中使用的抗干擾的重要內容，在它的終端以及基站都通過用戶檢測技術而大幅度增加了系統的容量，不過在通信系統架構過程中，還必須考慮各個用戶信號之間在進行傳輸過程中可能存在某種相關性。多用戶檢測技術則最大限度的通過導致多址干擾的全部用戶信號信息來完成對于單個信號的檢測處理工作，這種處理方式必然會使得抗干擾性檢測能力更加優良，也在很大程度上降低了系統對于功率控制精度所提出的要求，優勢較為明顯。

（5）智能天線。該技術的主要任務是分析到達無線陣列信號，主要機理是通過自適應算法，較為靈活地對所發射的波束進行使用，還能夠起到自動跟蹤和數字波束智能調節等多種作用，利用陣列天線技術以及現代數字信號處理技術，能夠在很大程度上起到減少干擾或者被干擾的作用，以實現同一信道上接收以及發射的多種信號之間不會互相干擾，從而能夠大大提高頻率的利用率，在提高系統性能的同時還可以擴大傳輸容量。

三、結束語

綜上所述，4G移動通信系統作為一種多功能集成的寬帶移動通信系統，是能夠滿足市場需求的新型移動通信系統，應當不斷加大對其關鍵技術的研究和開發工作，以使其更好的服務于人們的生活和工作。

參 考 文 獻

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