移動通信4G—LTE技術的應用探討

完顏紹澎　汪子云

摘 要：近年來，隨著科技信息的迅速進步，為通信行業的發展創造了良好的條件。LTE技術是移動通信向4G時代演進的橋梁技術，具有十分重要的指導作用，文章首先對4G-LTE技術概念進行了詳細闡述，并針對其關鍵技術做出了全面介紹和分析，以此確保4G移動通信的穩定、健康發展。

關鍵詞：移動通信；4G-LTE技術；應用

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）18-0073-01

3G通信技術發展伊始，為移動終端用戶提供了更多更高級的服務，但隨著通信行業的大力發展以及通信技術的不斷革新，促使3G通信技術已經不能完全滿足用戶對無線通信的高要求，因此4G技術得以研發、使用。4G技術是一種集合抗干擾、高速、保密性、安全性等諸多優勢的通信技術，在保障移動通信行業持續發展上具有十分重要的促進作用。以下就4G通信技術的特點及其關鍵技術進行全面探究和分析，以供參考。

1 4G-LTE技術含義及特點分析

LTE技術是革新通信技術發展的橋梁技術，是3G向4G通信技術演進的主流技術，對通信行業的可持續發展具有十分重要的意義。LTE技術是對3G系統的長期演進，主要以正交頻率分復用技術（OFDM）與（多輸入多輸出技術）MIMO作為無線網絡發展的準繩，因此3G空中接入技術進行了良好地改進。就目前使用情況而言，LTE技術的使用特點有：通信速率更高，上、下行峰值速度分別達50 Mbps、1 000 Mbps；頻譜使用效率更高，下載速度可達10 Mbps；容量更大、靈活性更強，能夠支持現有的3G系統；強調兼容性，接口開放；對小區邊界比特速率的提升有一定的促進作用。除此之外，LTE技術的使用還能在20 MHz頻譜寬帶的條件下促使上、下行峰值速率得到有效增強。總而言之，LTE技術為4G通信技術的發展奠定了有力的基礎，有助于促進通信事業的可持續發展。

2 4G-LTE關鍵技術分析

2.1 MIMO+OFDM技術

MIMO即多輸入輸出系統，主要目的是改善通信質量以及提高系統信道容量，在推動移動通信發展中屬于一項核心技術。OFDM即正交頻分復用技術，屬于一種多載波調制技術，是當前實現多載波傳輸方案的主要方式之一。MIMO與OFDM兩種技術不僅能互相促進，同時還能相互作用。具體而言，MIMO技術可促進OFDM系統容量的提升，而OFDM技術則能為MIMO技術的使用創造良好的工作平臺。MIMO+OFDM技術主要表現出以下幾點優勢：可最大程度地提高性能增益；在OFDM技術中多個天線的作用下，可以增強通信信號質量；根據時間、空間、頻率等分級技術，可提高系統傳輸效率以及頻譜利用效率，另外還能增強抗干擾能力。由此說明，MIMO+OFDM技術是一種具有可靠性、安全性的技術，是4G系統技術的重要組成部分。

2.2 智能天線技術

在移動通信中，通信質量通常會受到地形、建筑物等方面影響，繼而而產生共信道干擾、多徑等不良現象。智能天線技術是目前推動通信技術發展的關鍵技術，不僅具有抑制噪聲、算法形成數字波束等功能，同時還具有智能化時空處理功能，因此采用智能天線可有效解決上述問題[1]。智能天線技術主要利用信號傳播方向上的不同，對相同時隙及頻率處的信號進行有效區分，既能將通信容量調至最大，還能積極利用頻譜資源。另外，將智能天線技術應用在移動通信中，還發揮著以下幾點優勢：第一，可最大程度地避免因多徑傳播而導致的接收信號問題，有助于緩解移動通信信道帶來的干擾；第二，利用抑制多徑信號等方式，有利于增強通信系統的抗多徑性能。除此之外，智能天線技術包括上行鏈路和下行鏈路，分別具有抑制多徑信號、減少多徑衰落的特點，從而為改善通信質量提供更有力的支撐。

2.3 軟件無線電技術

該技術主要將寬帶A/D變換器在一些軟件支持下轉化成無線技術，并通過硬件來完成無線通信，因此無線通信功能的實現基本上以軟件完成[2]。在這樣的條件下，不僅能增加無線通信系統的靈活性和可用性，還能為系統升級創造積極的條件。由此說明，軟件無線電技術在解決不同系統和平臺之間的問題上能夠發揮極為關鍵的作用。

2.4 Turbo編/碼譯技術

據了解，Turbo碼是一種以軟輸出迭代譯碼算法為譯碼器的系統技術，因此具有良好的糾錯能力，類似于Shannon界的性能。Turbo碼技術的分量碼主要為偽隨機交織器分隔的遞歸系統卷積碼，一方面能夠避免信道突出錯誤發生，另一方面則能促使碼的重量分布呈窄帶化，繼而最大程度地增強Turbo碼的糾錯性能，積極避免不良情況發生。在上述優點支持下，Turbo編/碼技術在3G系統中得到了良好地推廣和使用，雖然目前在4G系統中還未得到明確使用，但鑒于其優良的使用性能，將來4G系統很有可能支持Turbo編/碼技術[3]。

2.5 定位技術

近幾年來，隨著科技技術的發展，移動通信中的定位技術得到普遍關注。定位技術是一種應用極為廣泛的高科技技術，在移動通信中主要有兩種表現形式，一種是基于移動網絡定位，另一種是基于移動終端定位。移動終端定位可以解決不同系統或者平臺之間的通信問題，進而盡可能地確保通信質量。所以，在4G系統中積極做好移動終端定位，有助于不同系統或平臺之間高速度、高質量通信的實現，從而為移動終端用戶提供更好地體驗。

2.6 IPV6協議技術

在互聯網不斷發展的背景下，移動IP技術的使用功能受到廣泛關注。現階段，移動IPV6協議技術在各個媒體網絡中起到舉足輕重的作用，因此將該項技術應用于未來移動通信系統中，不僅能彌補IPV4O的不足，還能擴大地址空間，最大限度地提高通信安全性和保密性，從而全面保障移動通信的發展。

2.7 切換技術

綜上說到，移動終端定位可以實現不同系統或者平臺之間的移動通信，所以在4G系統中積極應用切換技術是促進移動通信質量提升的重要保障[4]。切換技術是移動通信系統中較為基礎的一種技術，同時也是移動通信系統中不可缺少的過程，因此切換速度不僅要快，更要有效，以免因切換速度過慢而影響用戶的通話質量。切換技術主要包括水平切換和垂直切換兩種類型，既可適用于不同頻率之間，也可適用在不同移動小區之間。

3 結 語

本文通過闡述4G-LTE的特點及其關鍵技術得出以下結論：4G移動通信技術已成為人們日常生活當中的重要組成內容，在提高人們生活質量方面發揮著巨大的作用。目前，4G技術在移動通信系統中已經有了很好地應用，并且在積極宣傳下廣為人知。為進一步推動4G技術發展以及保障移動通信的穩定前進，在此建議：第一，在研究4G移動通信技術時不應以拓展手術功能作為主要目的，而是應當以科學發展的觀點展望其未來發展趨勢；第二，真正理解4G技術的概念，積極研發相關關鍵技術，并在理解的基礎上認真分析其發展方向，以確保4G通信技術得到最好地應用。綜上所述，在移動通信系統中，4G-LTE技術發揮著極為重要的作用，因此充分利用4G技術可為移動終端用戶提供高質量的服務體驗，從而促進通信行業的健康、穩定以及可持續發展。

參考文獻：

[1] 黃靜，朱欣遠.4G移動通信關鍵技術及其展望探究[J].中國新通信，2014，（3）.

[2] 劉婷婷，方華麗.淺談4G移動通信系統的關鍵技術與發展[J].科技信息，2013，（9）.

[3] 李明鋒.4G移動通信技術的特點及應用探討[J].河南科技，2013，（7）.

[4] 張玉龍，李志峰，趙勛.對4G移動通信技術應用與發展的展望[J].信息 通信，2013，（1）.