4G移動通信系統(tǒng)的關鍵技術分析與研究

吳金科

摘 要：當前，隨著國內(nèi)通訊市場的不斷發(fā)展，4G通信技術中的移動通信技術有著非常大的發(fā)展空間，4G移動通信技術在很大程度上解決了3G移動通信技術當中的視頻通話效果不好、移動上網(wǎng)速度慢、手機電視信號不穩(wěn)定等問題。4G移動通信技術已經(jīng)漸漸的拉開了新時期通信事業(yè)的序幕。在通信市場發(fā)展日新月異的今天，只有率先掌握最前端的4G移動通信技術才能更好的把握先機，才能更多的掌握用戶，提供出更好的通信服務，更好的促進社會的發(fā)展。

關鍵詞：4G移動通信系統(tǒng);關鍵技術

引言 近年來隨著我國經(jīng)濟水平和科技實力的不斷攀升，我國手機用戶的數(shù)量也沖破了13億，這就意味著有90.8%的中國人在使用手機。伴隨著手機使用者數(shù)量的激增，隨之帶來的是人們對于手機通信質(zhì)量日益增長的需求同傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)發(fā)展滯后之間的主要矛盾。4G移動通信系統(tǒng)的出現(xiàn)在很大程度上使得這一矛盾得到了有效緩解，然而要想從根本上解決這一主要矛盾仍需大力發(fā)展4G通信，使得該通信系統(tǒng)更加快捷穩(wěn)定，從而服務于廣大用戶。

一.4G移動通信系統(tǒng)的技術特點

1. 4G移動通信具有良好的覆蓋性能

4G移動通信在信號覆蓋方面相對于傳統(tǒng)的3G移動通信、無線網(wǎng)移動通信以及固定移動通信有了質(zhì)的提升，其通信系統(tǒng)在保證良好覆蓋性能的同時依然具有著非常快速的信號傳輸能力。此外，對于一些比較密閉的環(huán)境，4G移動通信的信號傳輸質(zhì)量受到的影響是非常微小的。這在很大程度上提高了移動通信的使用范圍。

2. 4G移動通信相對于3G移動通信有著智能化程度更高

4G移動通信主要特點就是分布接入網(wǎng)絡和廣域接入網(wǎng)絡，具有非常良好的非對稱自動切換能力，其通信網(wǎng)絡的資源配置采用自動適應的智能配置技術。此外，4G移動通信對于不同的業(yè)務對通信資源的不同要求可實現(xiàn)自動合理的配置，在4G移動通信網(wǎng)絡的支持下所有的辦公業(yè)務相對于先前的移動通信技術可以非常輕松的完成，隨著4G移動通信的進一步發(fā)展，4G移動通信將會提供除傳統(tǒng)的語音移動通信技術外還將提高高質(zhì)量的多媒體移動通信技術，所以隨著4G移動通信的快速發(fā)展，電子移動通信終端設備的服務范圍以及服務質(zhì)量將會迎來革命性的變化。

3. 4G移動通信有著良好的兼容性

4G移動通信的快速發(fā)展，在很大程度上提高了全球內(nèi)部的各個地區(qū)的通信網(wǎng)絡的區(qū)域覆蓋技術和網(wǎng)絡接口開放技術。此外，4G通信網(wǎng)絡技術可以與3G通信網(wǎng)絡技術、無線網(wǎng)絡通信技術以及固定網(wǎng)絡通信技術實現(xiàn)無縫對接，這樣各種類型的通信網(wǎng)絡用戶都可以享受到4G通信網(wǎng)絡技術帶來的快速通信網(wǎng)絡服務，這就對于3G移動通信用戶的升級以及4G移動通信的普及有著非常大的幫助。同時隨著4G移動通信的普及對于實現(xiàn)真正意義上的全球漫游通信是非常有幫助的。所以隨著4G移動通信的快速發(fā)展，將會引起全球范圍內(nèi)的移動通訊事業(yè)革命性的進步。

4. 4G移動通信傳輸速度快

現(xiàn)階段開發(fā)的4G移動通信相對于傳統(tǒng)的3G移動通信的傳輸速度有了非常大的提升，整個移動通信網(wǎng)絡的頻寬達到了二到八GHvz。其移動通信系統(tǒng)的傳輸速度的最大值達到每秒30兆，這相當于現(xiàn)在3G移動通信傳輸速度的20倍。這就說當4G通信網(wǎng)絡的傳輸速度相對于3G通信網(wǎng)絡的傳輸速度高出一個等級。如果將3G通信網(wǎng)絡在一條高速公路上運行的話，那么4G通信網(wǎng)絡就是在一條高鐵列車上運行。

二.4G移動通信系統(tǒng)中所含的關鍵技術

1. 4G移動通信系統(tǒng)中核心網(wǎng)技術

4G移動通信系統(tǒng)中核心網(wǎng)技術是一種以IP為基礎的核心網(wǎng)技術。可以實現(xiàn)各個不同移動通信網(wǎng)絡間的有效銜接。4G移動通信系統(tǒng)中核心網(wǎng)技術在先前3G移動通信技術中沒有用到，其成本相對于3G移動通信網(wǎng)絡中的CDMA800技術在成本上也有非常大的降低。此外 4G移動通信系統(tǒng)中核心網(wǎng)技術是一種以通信網(wǎng)絡中全部的IP地址為基礎的，這就使其能夠完全與其它的移動通信網(wǎng)絡方案相互不干擾，能提供端到端的IP業(yè)務。現(xiàn)階段開發(fā)的4G基于IP的核心網(wǎng)技術還有很多有待提高的地方，其在安全性保護和地址空間容量擴大方面還有非常大的進步空間。

2. 4G移動通信系統(tǒng)中多載波調(diào)制技術

在4G移動通信系統(tǒng)中將采用先前通信技術中未曾出現(xiàn)的多載波調(diào)制技術。多載波調(diào)制技術簡稱為MCM，MCM技術現(xiàn)階段主要分為兩種一種是多載波碼分制技術和一種正交頻分復用時分多址技術。在4G移動通信數(shù)據(jù)傳輸量不大以及信號系統(tǒng)受干擾的程度不是特別嚴重時，通過使用多載波碼分制技術或者正交頻分復用時分多址技術可以使系統(tǒng)迅速恢復到正常的工作水平。此外，對于一些數(shù)據(jù)傳輸量大的寬帶業(yè)務而言，由于其在數(shù)據(jù)傳輸過程中對數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣扔休^高的要求，時延擴展造成數(shù)據(jù)符號間的相互重疊，從而產(chǎn)生符號間干擾，這時就需要一種非常復雜的多載波碼分制技術，現(xiàn)階段這個復雜的多載波碼分制技術的實現(xiàn)是比較困難的。

3. 4G移動通信系統(tǒng)中多用戶檢測技術

4G移動通信系統(tǒng)中多用戶檢測技術是現(xiàn)階段寬帶通信系統(tǒng)中的關鍵技術之一，用戶檢測技術也在4G移動通信系統(tǒng)中多用戶檢測技術中的基站和終端的建設過程中被采用。4G移動通信系統(tǒng)中多用戶檢測技術存在的最根本的源泉是在整個移動通信的系統(tǒng)構架中必須考慮用戶在傳輸相關信號時對信號內(nèi)容的相似性的判別。如果數(shù)量不多的移動通信用戶在進行文件數(shù)據(jù)傳輸時其中包含的多址干擾性是非常小的，但是隨著4G移動通信系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)的不斷普及，4G移動通信的用戶會不斷增多，隨著移動通信網(wǎng)絡的增多，各個用戶在傳輸文件時受到的多址干擾情況就會不斷增加，多址的干擾也是整個4G移動通信中最為突出的問題之一。當前的3G移動通信技術中按照經(jīng)典直接序列擴頻技術，對每個3G用戶接收到的信號進行相應的頻率擴大處理，這種處理的結果往往降低信號的抗干擾能力。

4. 4G移動通信系統(tǒng)中智能天線技術

4G移動通信系統(tǒng)中智能天線技術就是一種能夠檢測分析無線移動通信信號技術，這種技術主要利用有限元數(shù)學當中的自適應算法，能夠實現(xiàn)對于信號波束的靈活使用，擁有著自動信號跟蹤和數(shù)字波智能調(diào)節(jié)等方面的功能。其抗干擾的能力主要是通過天線陣列技術和現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術實現(xiàn)的。能夠保證在同一信號上不同用戶之間的信號互不干擾，這就提高了移動通信各個通信頻率的使用效率，也提高了整個4G移動通信的傳輸容量。。

結束語：在我國現(xiàn)代化建設不斷發(fā)展的過程中，無線移動通信對于人們生產(chǎn)生活的重要性進一步體現(xiàn)出來，這就需要相關單位綜合運用各種手段對現(xiàn)有的4G通信技術與應用方法進行不斷的完善與創(chuàng)新。行業(yè)從業(yè)人員也需要對4G系統(tǒng)有一個全面且深入的了解，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務。4G移動通信事業(yè)取代現(xiàn)前的3G移動通信技術已成為必然的趨勢，這就要求4G移動通信開發(fā)人員不斷完善現(xiàn)有的4G移動通信關鍵技術，不斷提高4G移動通信系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，以使4G將來更好的為人民服務。

參考文獻：

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