4G移動通信關鍵技術及其展望解析

郭勇

（安徽省通信產業服務有限公司國信分公司 安徽合肥 230031）

4G移動通信關鍵技術及其展望解析

郭勇

（安徽省通信產業服務有限公司國信分公司 安徽合肥 230031）

隨著我國通信行業的不斷發展，4G移動通信技術在各個行業中得到了充分的應用，具有快速、便捷的特點。本文在闡述4G通信技術概念的基礎上，對在3G技術基礎上發展起來的4G移動通信關鍵技術進行分析和展望。

4G移動通訊；關鍵技術；發展；展望

在3G技術基本發展格局形成的同時，人們加強了對3G通信技術的應用。但是在社會生活節奏加快、科技不斷進步的同時，3G通信技術不再滿足人們的日常生活需要。有關人員在積極研究探索之后出現了4G通信技術。4G技術的應用提升了用戶獲取信息的速度，為用戶多媒體業務的實現創設了一種新的平臺，得到了廣泛的應用，促進了社會的發展和進步。

1 4G移動通信技術概述

國內現階段沒有對4G移動通訊技術形成統一性的定義，一般依照其功能對4G移動通信進行定義：①4G移動通信技術不受時間和地點的限制，并在任何情況下都能不受影響地接入通信網絡。②4G移動通信的使用者具有業務選擇和應用的自由。③4G移動通信實現了電子商務業務的綜合性發展。④4G移動通信技術能夠開發物聯網業務。

2 4G移動通信關鍵技術

2.1 正交頻分復用技術

正交頻分復用技術是多載波調制的一種技術類型，主要是將通信的主要信道平均分成多個正交子信道來實現，并將高速數據信號轉換成一種低速子數據流，實現其在每一個子信道之間的傳播。正交信號能夠通過使用有關技術在接收端口時將各個信號數據子信道進行分離，從而減少不同信號之間的互相影響。每一個子信道上的信號寬帶在總體上不超過信道的有關寬帶。每個信道是原有信道寬帶的組成部分，在實現分離發展的同時能夠保證每個信道應用的均衡。正交頻分復用技術的主要特點是它的頻譜利用率要比一般技術的利用率要高，同時這種技術具有強大的抗衰落力，在多子載波的信號傳輸中，能夠提高脈沖的噪音阻力，從而在最大程度上降低通信信道的快速衰落。正交頻分復用技術一般應用在高速數據的傳輸，并在自適調制機制的作用下改變原有的變調制模式，從而提升信息的傳播速度。

2.2 智能天線技術

智能天線主要是一種安裝在基站現場的雙向天線，通過利用一組具有可編程性質的電子相位關系固定天線來獲得基站和移動臺之間不同鏈接線路的方向特性。主要應用原理是將無線電信號通過有關設備導入到具體的放下你給，從而產生一種空間定向波束。智能天線技術能夠實現對移動用戶信號的高效利用，進而在最大程度上減少不必要的信號干擾。智能天線技術具有信號干擾調節、自動跟蹤以及數字波束的調節功能，是移動通信系統中關鍵性的技術形式。另外，智能天線還能根據不同移動用戶之間的信號空間差異，同時接收或者發送多個不同信號，不斷滿足不同用戶對移動通信服務質量和網絡擴展發展的需要。

2.3 多輸入多輸出技術

多輸入多輸出技術主要指的是在基站和移動終端之間安排多個天線，能夠為系統提供一種空間復用增益或者空間的分集增益。其中，空間復用主要是指在信息的接收和發送之間應用多種天線，實現對空間信息傳播能量的分散。在同樣的一個頻帶上會安排多個子信道發射信號，從而增加容量的線性。空間分集一般分為接收分集和發射分集。在分集技術和信道編碼技術的應用下能夠獲得更高的編碼增益和分級增益。另外，多輸入多輸出技術能夠實現更高頻率的頻譜利用率，在空間分集的作用下改善無線信道的原有性能。

2.4 IPV6技術

IPV6技術主要是指4G移動通信技術在IP的基礎上融入一種移動通信技術，這種技術是4G移動通信技術發展的核心技術。IPV6技術的發展需要依托網絡地址，這個網絡地址往往具有存在的唯一性，能夠為想象出的設備提供一種全球范圍內的IP地址，還能實現網絡通信技術在無狀態和有狀態之間的相互轉換。

2.5 軟件的無線電技術

軟件的無線電技術主要是指通過數字信號處理，將標準化的硬件模塊在平臺的作用下，以一種加載處理方式實現無線電通信。這種技術在離天線最近的地方能夠應用寬帶AD變換器，并在軟件的作用下實現對無線功能的定義。這種技術能夠將系統硬件變為一種可以操作變化的平臺，從而實現物理層之間的連接發展。

3 4G移動通信關鍵技術的發展展望

根據研究調查分析可以發現，隨著科技的發展和社會的進步，現階段，世界范圍內的手機應用用戶超過了5億人。可以發現，移動通信技術在基本上實現了人和人之間的相互聯系，促進了信息的快速流通。和之前3G應用技術相比，4G移動通信技術的應用進一步增加了智能手機上網用戶的數量。同時，在手機費用不斷降低的情況下，移動手機對互聯網應用的取代發展到了一個新的層次。為此，4G移動通信技術的發展要把握好時機，通過優化自身性能和結構，促進其技術的安全化、迅速化和智能化發展。4G移動通信關鍵技術的發展展望具體體現如下：

3.1 4G移動通信技術和IPV6技術的發展展望

現階段，大多數的網絡都是在IPV4技術的基礎上發展起來的，但是由于IPV4技術使用的是32位的地址長度，因此導致其能夠容納信息的數量在43億以內。這種發展情況和逐漸拓展的應用空間存在矛盾，在很大程度上制約了網絡空間的發展。而采用IPV6技術，能夠應用到128位的地址長度，在很大程度上解決了通信地址數量少的問題，減少了網絡發展空間受限制的問題。因此，4G移動通信技術的未來發展需要實現和IPV6技術的結合，從而實現網絡設備的充分應用，不斷拓展信息數據的傳播范圍，提升信息數據的傳播速度。

3.2 4G移動通信技術和關鍵移動通信技術的發展展望

現階段的4G移動通信技術一般缺乏統一化的標準和明確的應用信息容量限制，導致設備的更新應用具有很大的難度，在實際的市場應有效果不明顯，在很大程度上制約了4G移動通信技術的穩定發展。為此，4G移動通信技術的未來發展需要將其和移動通信的關鍵技術進行結合，比如可以根據4G移動通信技術的特征和功能意義將其和OFDM技術和CDMA技術的結合，實現對4G移動通信技術的升級，提升其技術的安全性、穩定性和高效性。

3.3 4G移動通信技術和軟件無線技術的發展展望

由上文敘述可知，軟件無線技術采用的是數字化的信號處理方式，在無線電的發展環境下，能夠在規范化、標準化的硬件平臺上，通過應用軟件技術來實現4G移動無線通信的系統功能。在社會進步和科技的不斷發展下，4G移動通信技術能夠對原有的硬件功能和應用范圍進行拓展，逐漸提升軟件應用的靈活性。4G移動通信技術和軟件無線技術的結合能夠實現不同軟硬件之間的交換發展，充分實現軟硬件的系統功能，在最大程度上降低軟硬件的應用成本，促進4G移動通訊的集約化、高效化發展。

4 4G移動通信技術創新展望

4G移動互聯通信寬帶技術在我國應用廣泛，具有廣闊的市場，在技術上的進步促進社會向移動互聯網方向發展，具體表現為：①用戶數量逐漸增長，人們的移動上網服務需求量逐漸增大。4G技術移動互聯寬帶技術的市場份額不斷提升。②4G移動互聯網發展實現了技術上的突破，服務資費大幅下降，表現為4G服務（語音業務及數據業務）資費遠低于3G服務。③4G終端設備種類繁多且價格適宜。4G終端設備開發商加快推出了適用4G模式的移動終端（手機及通話平板），且其整體價格有向低價格檔（售價＜1500元）發展的趨勢。第四，移動通訊服務商加強了4G網絡的實驗研究和建設部署。

5 總結

綜上所述，在科技的不斷發展下，人們普遍實現了對4G移動通信技術的應用，且對其要求不斷增加。但是，4G移動通訊技術的發展仍處于一種初級階段，4G移動通訊技術和一些相關技術之間的結合性不夠。為此，需要有關人員加快對4G移動通訊的研究力度，不斷實現技術的普及發展，使其成為更加完善的移動通信系統。

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