4G通信技术应用前景

4G通信技术应用前景（共12篇）

4G通信技术应用前景 篇1

一、4G通信技术概述

4G通信技术是在传统的通信平台上通过融入新技术,不断地提高无线功能的使用,所以4G通信技术成为手机媒体的最大受益者。4G与前几代产品相比较存在明显差异,它的传输速率可达到20Mbps,最高甚至可以达到高达100Mbps,这种速度会相当于2009年最新手机的传输速度的1万倍左右,第三代手机传输速度的50倍。可以通过手机直接传递资料、图片、视频等大内存文件。

二、4G通信技术的发展优势

1、通信速度快。4G移动通信系统传输速率可达到20Mbps,最高甚至可以达到高达100Mbps。在未来,速度就是取胜的唯一途径,所以4G就是快速的网络体验。

2、通信灵活性。4G已经超越了传统通信的目的,在未来,4G通信网络应用到手机终端上,手机就相当于一部小型的电脑,可以直接语音通话,视频通话,电视直播等一系列功能。可以通过网络与未知虚拟的人和物进行交流,增加了生活的乐趣。

3、智能性强。4G通信技术的智能主要体现在技术、设备、和功能上。例如:4G通信可以通过网络状况进行随机调节,适应不同的环境,满足不同用户的要求。因此可以满足各种软件的应用,加强4G通信终端的功能多样化。

4、综合功能强大。4G通信技术可以把媒体终端与以上功能相互融合,通过媒体终端进行资料分享,并且4G通信可以提供无线通服务讯平台,不限地点、时间、环境的进行数字信息传播。利用4G技术可以进行双向下载传递资料、视频、图片,实现无线区域环路(WLL)、数字广播(DVB)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增值服务。

5、通信费用便宜。4G通信有效的解决了兼容性问题,所以通过4G可以下载各种通信软件,减少了通信资费。目前的运营商竞争形势使得4G的某些服务项目比3G更加便宜,更加实用。

三、4G通信技术的应用前景趋势

1、在“智慧家庭”中的应用。“智慧家庭”服务平台,就是利用计算机和网络通讯对家电进行控制等技术。为家庭生活增添乐趣,有效的把家庭智能控制、信息交流及消费服务等家居生活有效地结合起来,提高生活质量和生活品质,加强无线沟通的快感。4G通信技术的应用,可以促使“智慧家庭”朝智能化、科学化、个性化、多元化的方向发展。让更多人能够在家庭生活中得到情绪释放,充分的享受生活,体验生活。

2、在“智慧课堂”的应用。“智慧课堂”服务平台,就是利用网络技术进行课堂教育,包括多媒体技术,无线网络传输技术、云技术的应用,使得课堂教育丰富多彩。结合网络的流通性,加强老师和学生之间的交流互动。课堂上老师可以通过主机对学生的电脑进行控制,形成一个连接式互动平台,提高学生的虚席乐趣,加强学生自主学习的积极性,还可以通过远程教育及时解答学生的问题。

3、在智能手机中应用。智能手机的普遍使用,为4G时代的到来提供了先天条件。智能手机的普及程度高达百分之七十,可谓人手一台,所以4G的高速性能适用于手机终端的使用。通过4G通信技术,可以快速的进行图片视频上传下载,还可以素食进行网络互动,分享资料和文件。基于手机的智能化特征,再加上4G技术的应用,可以通过设置形成提醒系统,随时随地提醒主人做事,还可以通过手机在网上随意购票,形成完整的智能操作体系,便捷了人们的日常生活[3]。

4、其他技术应用。其他技术包括在医疗、抗洪救险、抗震救灾中的应用。由于4G有强大的网络覆盖功能,可以通过无线覆盖的形式准确的提供数据资料,为救灾工作提供及时的技术支持,从而加强人员和物资的准确调度,通过智能天线发射波束网络,加大信息采集的容量和信息传递的速度。

结语:综上所述,4G通信技术的发展空间和前景非常乐观。由于网络化、信息化对人们日常生活的作用和影响越来越大,所以4G技术正好迎合了人们对网络的需求。4G通信不仅提高了网络的速度,还加强了网络的综合功能,把4G技术运用到家庭生活、教育管理、智能手机中,甚至医疗救助、抗洪救灾等多方位的技术应用中。由此可见4G技术与我们的生活密切相关,所以4G通信技术的应用前景一片光明。

摘要：随着信息时代的发展,4G通信技术把快速的网络体验带给广大民众,让大家充分享受信息时代带来的刺激。4G通信技术有效的提高了网络的速度,加强了数据的传输力度,强化了视频的清晰度,以及与新媒体的完美结合,把网络终端和手机、平板电脑等网络传播载体相结合,加速了网络全球化的规模。本文通过对4G通信技术及其应用前景进行简要分析,探讨其应用的发展前景和发展趋势。

关键词：4G,通信技术,应用,前景,措施

参考文献

[1]张小伟.4G通信技术及其应用前景[J].信息通信.2013年03期

[2]刘占成,马龙.浅谈4G通信技术应用前景[J].合作经济与科技.2013年20期

[3]杨超,梅康,陈金鹰,朱军.4G通信技术及其应用前景[J].通信与信息技术.2011年03期

4G通信技术应用前景 篇2

摘 要：传统的3G移动通信已经不能够更好的满足人们日益增长的需求，在此前提下，4G移动通信技术也逐步发展而来，并且成为目前最为成熟的移动通信技术。本文主要对4G移动通信技术的特征以及具体应用进行了详细的论述说明。

关键词：4G移动通信技术；信息技术发展；移动通信领域

中图分类号：TN929 文献标识码：A

在传统的3G时代，人们在使用手机通话或者是在进行网络传输的过程中，常常会存在信号质量差等问题，这也说明3G移动通信还需要进一步的加以改进和完善，而经过多年的研究创新，4G移动通信也逐渐的走进了我们的生活。目前，我国已在4G网络建设上已经取得了一定的成绩，并且也将会大范围的普及使用。4G移动通信技术的基本内容浅析

4G移动通信技术是经过以往通信技术改进的基础上逐步发展而来的，我们又可以称之为第四代移动通信技术。4G移动通信技术包括了两种不同的制式，主要有TD―LTE和FDD―LTE。相比以往的3G移动通信技术，4G移动通信技术又融合了WLAN和3G移动通信技术，这样在进行数据的传输过程中，传输的质量也会更高，并且在传输图像和视频等效果上也有了明显的改进。同时，4G移动通信技术的上网速度相比以往也有了明显的改进，相比3G移动通信技术，4G移动通信技术在网络传输效率上要比3G移动通信快10倍作用，而下载的速度也可以达到100mbps，这样就可以更好的满足人们对于移动通信的更多需求。与此同时，4G移动通信技术还可以部署到没有覆盖电视调节器的地方，并且可以将信号逐步的扩散到一定的区域内，从这里也可以看出，4G移动通信技术无论是在哪个方面相比以往的通信技术都有着明显的改进和提高。4G移动通信技术的特点分析

2.1 网络数据传输质量更高

在使用3G移动通信技术时，网络传输速度通常会达到2Mbps左右，而在一些特定的环境下，其下载速度就会大幅下降，比如在设备车辆内使用，网络的传输速度就会下降很多，这样也就会直接影响用户们的使用质量。而在应用了4G移动通信技术后，传输的速度最高可以达到100Mbps，并且受限制的情况相对较少，特别是在以往3G信号质量明显较差的地区，使用4G移动通信也可以保证网络传输速度能够达到预期的标准。而通过实验也可以看出，4G移动通信技术在网络信号较差的地区，其传输速度都可以达到10Mbps作用，这也说明在网络传输质量上，相比3G移动通信技术也有着非常明显的优势，即便在信号不稳定的情况下，也可以保证网络传输速度能够达到标准的使用要求，这也是传统的移动通信技术无法比拟的。

2.2 设备的信号覆盖面积更广

在通信技术快速发展的过程中，WIFI技术的应用也备受人们青睐，而4G移动通信技术出现以来，在网络信号的传输速度上可以相比WIFI技术，并且没有距离的限制，而WIFI技术接入对于距离的限制相对较高，超出了制定的范围后就没办法再进行使用。因此4G移动通信技术的出现，更好的解决了这一问题。4G移动通信技术通过基站来对大范围区域进行信号的传输，不仅传输的距离远，而且极少出现死角的现象，人们在使用过程中，无论是在任何地方都可以通过4G移动通信技术来获取所需要的资源信息。并且4G移动通信技术是无线蜂窝站点的设计方式，在一定的区域内都可以将信号覆盖到用户中，这样在使用时也不必担心出现没有限号的现象。

2.3 业务融合的行业更多

4G移动通信系统应用后，整合了信息系统、广播娱乐以及个人通信等，让人们能够获得更多的工作生活所需，同时也大大提高了行业的认可率。每个不同模式的无线通信系统经过整合以后，4G无线通信技术可以将用户的通信从不同的地区进行相互转换，并且在各种业务平台上也可以有效的实现互联，这样无论是应用何种业务都可以最大限度的保证业务融合的完整性，这也间接的促进了各个行业之间在4G移动通信系统平台下的整个，从而使4G移动通信技术的发展具有了更多的资源优势。4G移动通信技术的应用

从目前的现状也可以看出，4G移动通信技术的发展也必然会成为未来移动通信技术的主流。而现如今4G移动通信技术还没有实现大范围的普及，人们对于4G移动通信技术的应用还处在观望阶段，因此我们在不断推广的过程中，还需要进一步的对4G移动通信技术的应用质量进行改进和完善，从而更好的实现4G移动通信技术中各个业务的完美融合。

3.1 播放高清视频

4G移动通信技术在网络传输速度上的优势也为智能手机电视、在线视频以及网络视频通话等各项应用提供了重要的基础保证。传统的移动通信技术常常会受到信号跨区切换以及网络带宽的影响，而在4G移动通信技术应用后，这些问题都能够得到更好的解决，以往很多实现不了的功能在4G移动通信系统下都可以完美的解决。

3.2 电子图书馆

目前电子图书馆的功能主要是对电子图书资源进行下载浏览、播放阅读等。其中播放阅读功能需要比较高的移动终端配置和网络要求，特别是视频资源的需求条件更高，如使用4G移动通信技术，其高速性能可以保证视频资源在移动终端的正常播放，使读者能够更为方便快捷的获取电子资源信息，提高工作和学习的效率。

结语

在我国就目前来讲，4G移动通信技术还没有得到真正的普及使用，还处于开发试用阶段，仍然存在着一些问题。但是4G移动通信技术将会是移动通信发展的必然趋势，其对社会的影响将会是巨大的，同时也必将会促进着移动通信领域进行新一轮的变革，因此我们要抓紧机遇，积极对4G移动通信技术进行推广创新，为移动通信领域的发展打下坚实的基础。

参考文献

4G移动通信关键技术探讨 篇3

关键词：4G移动通信；FDM技术；智能天线；MIMO技术；SDR技术

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0122-02

1 4G移动通信

4G移动通信建立在3G移动通信的基础上，它能够利用移动信号来传送高质量、高速度的数据和视频，方便移动用户的接收和使用。而实现4G移动通信，必然需要很多先进技术。要开发和研究这些技术，我们首先要了解整个4G移动通信的特点。

2 4G移动通信的特点

在构建中的4G通信技术主要有这些特点：一是高度智能化；二是保证信号的性能和质量及其覆盖能力；三是高速数据传输能力；四是移动中的安全可靠性；五是用户不受限制接入网络。根据这些特点，4G移动通信发展了几种关键的技术作为支撑。

3 4G移动通信的关键技术

4G移动通信的关键技术主要包括六个：一是OFDM技术；二是智能天线；三是MIMO技术；四是SDR技术；五是多用户检测技术；六是Ipv6技术。

3.1 OFDM技术

OFDM技术其实就是正交频分复用技术，它是4G移动通信系统中的核心技术，也是多载波调制技术的一种。这种技术在近些年来越来越受到通信行业的青睐，与它本身所具有的优势密切相关，具体来说包括：

3.1.1 频谱的运行效率较高。通常情况下，正交频分复用的信号中相邻的两个子载波之间是相互重叠的关系，这样的组合，使其频谱的利用率甚至能够接近Nyquist的最大值。同时，也加快了其运行的效率，一般OFDM信号的频谱会比串行系统的高将近1倍。

3.1.2 抗衰落能力较强。OFDM技术抗衰落能力主要体现在抵抗脉冲噪音和信道上，利用的原理就是将用户的信息以多个子载波的方式进行传输，这样就能够增加每个子载波上的信号时间，比单载波的信号要强很多倍，故而能够提高整个系统的抵抗力。

3.1.3 利于高速数据的传输。OFDM的各个子载波能够根据信道和噪声的情况自行进行调制。当信道较好时，子载波就会使用效率较高的调制。而在信道条件较差的情况下，子载波会调制成抗干扰能力较强的方式。与此同时，OFDM技术还采用了算法，能够在条件较好的信道上高速传送数据。这两种技术使得OFDM更加有利于高速数据的传输，且效率更高。

3.1.4 抗ISI能力强。ISI就是码间干扰，这是整个通信系统中的一种主要乘性干扰，这种干扰主要出现在传输信道的频带较为有限的时候。在4G移动通信中，OFDM采用了先进的循环前缀技术，这种技术能够抵抗码间干扰，保证数据传输的稳定性和安全性。

3.2 智能天线

3.2.1 智能天线的工作原理。智能天线是4G移动通信技术的一个特点。它依据信号传输方向的不同，采用先进的SDMA技术，将同一频率、同一时间、同一码道的信号区分开来，之后自动将信号的覆盖区域改变。在这个过程中，主波束会自动对准用户的方向，跟踪用户的使用情况，并且监测其周围的环境，对一些干扰信号进行零陷和旁瓣，这样就能够保证每一个用户的上行和下行链路信号的质量，同时能够使移动用户充分利用信号，方便其生活和工作。

3.2.2 智能天线的工作方式。根据目前通信技术的发展，智能天线的工作方式主要有两种：一种是全自适应，另一种是基于预多波束的波束切换。

全自适应智能天线系统虽然存在着数据量大、计算量大、收敛速度慢等各种缺点，同时在4G的实际信道中，经常会因为信道的时速变化较大，并且干扰较多，而难以对移动用户的信号进行跟踪和检测。但是这种智能天线从理论上将是最好的一种工作方式。

基于预多波束的波束切换方式在工作时，能够预先在全空域范围内覆盖已经计算好的波束，这些波束对应着不同的主瓣方向。在信号接收的过程中，可以挑选其中一个主瓣方向作为其工作模式，这种方式的实用性较强，也是未来4G智能天线发展的主要方向。

3.3 MIMO技术

MIMO技术采用分立式多天线，将整个通信链进行空间分集，之后转化成多个并行的子信道，但是这种技术需要足够的天线，才能够实现多发射、多接收，这样就能够提高整个容量。同时，由于MIMO的发射天线和接收天线两者之间互不相关，这样就保证了整个系统抵抗衰落和噪音的能力。另外，在无线信号的带宽受到限制的时候，MIMO技术能够提高数据传输的速度和质量，保证整个系统的容量。

3.4 SDR技术

SDR技术其实就是软件无线电技术，这种技术是近些年才被引入4G中的，它的主要目的是建立一个开放、标准、模块化的硬件通信平台，然后将利用这种软件处理数据、加密模式、通信协议等等，最终是4G系统实现“任何人能够在任何地点通过任何形式进入网络”这种理想化的通讯模式。

通信专家构想中的SDR系统中，包括各种软件，比如信息流变换、信源编码、信道纠错编码、调制解调算法等。这样的系统能够满足不同种类产品的要求，减少硅芯片的容量，同时开放的模式能够保证多方运营，是未来的4G中的主要技术之一。

3.5 多用户检测技术

多用户检测技术是基于4G系统终端以及基站上建立起来的一种提高系统容量的技术。它能够将一个信道中的所有用户的信号集中起来，然后通过各种信号处理方式，对用户接收到的信号进行处理，使用户的信号处于最佳的状态。同时多用户检测技术还具有一定的抗干扰及抗远近效应的能力，这样就能够保证系统的容量，以及频谱资源的有效充分利用。当前，4G系统主要的多用户检测技术研究的主要方向有空时二维信号检测和处理、功率控制技

术等。

3.6 Ipv6技术

根据当前3G技术中，编址不合理、空间资源浪费的状况，4G移动通信技术引入了先进的Ipv6编址技术。这种技术与3G相比具有以下优势：

3.6.1 巨大的编制空间。通信技术的专家们希望未来的Ipv6技术能够在一定时间内，为整个4G移动通信系统提供足够的编址空间，节省资源。

3.6.2 自动控制技术。自动控制技术是Ipv6的一个主要的特性，通过这种技术，能够自动配置有状态和无状态这两个地址。在配置无状态地址时，在没有认为干预的情况下，系统可以根据这个地址的节点利用邻居机制，为其获得唯一的地址。

3.6.3 安全可靠。在Ipv6的报头中，会设置一个20多位长的字段，这是其主要的协议优势。在传输信息时，IP地址流会交给各节点来处理，这样就能够保证4G协议的安全可靠性。

3.6.4 移动安全性好。4G移动系统的关键就是“移动”，在移动中，既要保证信号的灵活性，又要保证IP地址的安全性。根据这些要求，Ipv6技术采用了一对一的方式，即每一个用户的移动设备对应着一个固定的IP地址。在设备移动的过程中，通过转交地址的方式，来了解其通信节点，保证移动设备的安全性。

4G移动通信的各种技术与3G相比，都更加先进安全完善，通过这些技术，能够促进4G移动通信的早日应用，推动整个通信行业的发展，同时更加方便人们的生活。

参考文献

[1]孙威.4G移动通信关键技术浅析[J].科技致富向导，2011，（9）：412.

[2]尚帅.第四代移动通信系统（4G）关键技术及其安全威胁综述[J].保密科学技术，2011，（3）：50-53.

[3]许志鹏.4G移动通信关键技术浅析[J].科技与生活，2009，（12）：26.

论4G通信技术的应用及发展前景 篇4

一、4G通信技术的应用

4G技术具有传输速度快、兼容性好、灵活性和智能性等特点, 因此得到了广大手机用户的青睐。

(一) 4G技术应用更加丰富

4G通信技术传输速度快, 能够传输高质量的音频、视频和图像, 实现了人们随时随地享受高速宽带的理想。4G技术的发展, 为手机移动终端带来了更加丰富的体验, 手机不再局限于打电话、发信息这种简单的功能, 而是具备了看电视、看电影、购物、消费等功能。4G技术不仅支持高质量的视频、音频下载, 而且还具有强大的身份识别功能, 通过4G技术, 手机用户还能进行信息定位, 快速找到所处地理位置信息和周边相关的服务, 从而满足人们购物消费的需求。

(二) 4G技术在智能化方向的应用

4G技术不仅丰富了手机应用空间, 而且扩大了移动通信网络的广度, 4G通信技术使网络更加智能化。移动通信技术连来电显示这样的基础功能都无法实现, 而4G通信技术不仅能满足来电号码显示和地址显示等基本通信功能, 而且还可以实现视频通话的功能。尤其是现在的智能手机, 通过4G技术, 可以上传视频、图片, 而且还可以实现网络互动、分享资料和文件。4G技术使手机服务终端更加智能化, 手机可以通过指纹、虹膜技术自动识别自己的主人, 而其他人无法打开手机、遥控手机。此外, 通过4G通信技术, 手机还可以为用户提供个性化的服务功能。比如通过手机设置提醒事项的功能, 到时手机会自动提醒用户。同时还能定制个人健康档案, 将智能设备终端与手机进行联系, 智能设备终端每天测量人体数据能够及时传输到手机终端, 从而为用户打造一份监控档案。

二、4G通信技术发展前景

4G通信技术是通信领域的技术革命, 它具有前几代通信技术无法比拟的优势, 因此应用更广泛, 更能够满足人们个性化的网络需求, 因此近年来4G通信技术发展迅速。

(一) 4G通信技术在IPv6技术方面的应用前景

目前大多数网络都是建立在IPv4的协议基础上的, 但是IPv4协议有一个最大的缺陷, 就是它是采用32位数的地址长度, 也就是说它只能容纳43亿个地址。随着网络空间应用的扩大, 43亿地址显然无法满足经济社会的发展需求。因此人们将IPv4技术升级了另外一个版本IPv6技术, IPv6技术在原来的基础上地址扩大了四倍, 它采用128位的地址长度, 这使空间IP地址越来越多, 未来用户将不再受到空间网络限制, 这使信息的传播更加广泛。

(二) 4G通信技术在智能家居的应用

随着移动互联网的发展, 当今社会已经进入万物互联的时代, 也就是利用计算机技术和网络通信技术实现物与物的连接。近年来, 智能家居发展迅速, 智能家居就是利用网络技术实现对家用电器的控制。比如人们下班以后, 可以利用网络技术自动开启家中的电饭煲煮饭, 等住户回到家里以后, 饭已经熟了。4G技术将智能家居、信息交流和消费服务等家居服务有效地连接在一起, 从而提高人们的生活品质。

(三) 4G通信技术在智慧课堂中的应用

随着移动互联网的发展, 给教育领域带来了翻天覆地的变化, 通过网络技术, 可以实现远程教育和翻转课堂, 改变了传统的教学模式和教学理念。学生不用到学校, 每天就可以学到新的知识和内容。此外, 通过网络学生还可以学习到其他国家的课程, 这不仅丰富了教学内容, 而且提高了学生自主学习的积极性。同时, 利用网络, 老师和学生还可以实现在线交流, 解答学生学习过程中遇到的难题。

随着智能手机的普及, 网络信息技术对人的生活和工作影响越来越大, 通过网络可以实现视频会议、电话会议等, 大大提高了工作效率, 方便了人与人之间的交流。未来人工智能技术、控制技术的发展, 必将给4G技术应用带来更广阔的发展前景。4G技术将在家庭生活、学校教育、医疗服务和抗震救灾工作中发挥更加积极的作用。

参考文献

[1]吉丽丽, 曹宇.4G移动通信关键技术的应用及发展前景[J].商品与质量, 2016 (12) :65.

[2]陈超, 甘嘉辉.浅谈4G移动通信技术的应用[J].建筑工程技术与设计, 2015 (34) .

4g移动通信技术论文致谢 篇5

首先，要感谢中国科学技术大学这个优秀的平台，作为国际知名、国内一流大学，中国科学技术大学严谨务实的学风深刻地影响着我的价值观和生活态度。

其次，要特别感谢我的导师张圣亮教授，张老师严谨的治学态度以及诲人不倦的精神让我获益匪浅，感谢张老师在我的科研生涯伊始，便以其在服务营销领域丰富的专业知识视角对我进行选题的启迪和构思，在毕业论文的写作过程以及求职过程中，张老师提供了许多有建设性的建议和指导，让我终身难忘;同时，感谢管理学院的各位老师，在专业课教学中的孜孜不倦，拓宽了我的.知识视野，丰富了我的理论基础。再次，感谢同门各位师兄弟师姐妹和室友，在生活和学习上给予了我莫大的帮助，正是由于你们的相伴，我的三年求学生涯更加充实和欢乐。

最后，由衷地感谢我的家人，对我这些年求学生涯的默默支持和鼓励，我将时刻铭记于心，在今后的人生中用实际行动表达我的感恩之情。

4G通信技术应用前景 篇6

关键词：4G；4G关键技术；OFDM SAMIMO SDR4G发展现状

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1000-8136(2009)36-0152-02

1前言

根据国际电联的工作安排，2009年将集中征集4G技术标准，2010年会推出第一个4G版本，并在2011年世界無线电通信大会上通过。4G预计2015年左右投入商用。4G技术的飞速发展，使得广大用户享受更新、更快捷、更丰富的通信生活成为可能。

24G网络中的关键技术

4G系统针对各种不同业务的接人系统，通过多媒体接入连接到基于口的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。

(1)物理网络层提供接入和路南选择功能。

(2)中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等。

(3)物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，使发展和提供新的服务变得更容易，提供无缝高数据率的无线服务。并运行于多个频带，这一服务能自适应于多个无线标准及多模终端，跨越多个运营商和服务商，提供更大范围服务。

据国际电信联盟定义，4G技术是可为移动中的用户提供100 Mb/S的数据传输、为静止的用户提供1Gb/S的数据传输的无线通讯技术，包含OFDM、智能天线(SA)与多人多出天线(MIMO)技术、软件无线电技术(SDR)三大关键技术。

2.1OFDM

OFDM即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多载波调制的一种。OFDM技术有很多优点：可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率；适合高速数据传输；抗衰落能力强；抗码间干扰(ISI)能力强。

2.2智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射。同时通过基带数字信号处理器，对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。目前智能天线的工作方式主要有两种：全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。

移动通信环境中的多径传播对通信的有效性与可靠性造成了严重的影响。而多输入多输出(M1MO)技术在通信链路两端均使用多个天线，发端将信源输出的串行码流转成多路并行子码流，分别通过不同的发射天线阵元同频、同时发送，接收方则利用多径引起的多个接收天线上信号的不相关性从混合信号中分离估计出原始子码流，这相当于频带资源重复利用，使频谱利用率和链路可靠性极大的提高。

2.3软件无线电技术(SDR)

软件无线电(SDR)是将标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。其中心思想是使宽带模数转换器(A/D)及数模转换器(D/A)等先进的模块尽可能地靠近射频天线的要求。尽可能多地用软件来定义无线功能。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件(DSPH)、现场可编程器件(FPGA)、数字信号处理(DSP)等。

2.4基于IP的核心网

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接人方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种窄中接口接人核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。在4G通信系统中将取代IPv4协议，主要采用全分组方式IPv6技术。

34G技术的发展现况及其挑战

3.1日本NTI-DoCoMo在4G的领先优势

2008年日本NTT DoCoMo公司发布新闻公报称，该公司在2007年年底进行的4G外场试验中，创下5.3 Gb/s的最大下行速率纪录。在此次试验中，无线通信系统的发射端和接收端天线均从一年前试验时的6根增加到12根，并采用了该公司独有的接收信号处理技术，使下行速率成功翻倍。

3.2WiMAX“准4G”标准

2007年10月19日，国际电信联盟ITU在日内瓦举行无线通信全体会议，无线宽带技术WiMAX通过投票正式成为3G标准。

WiMAX，即IEEE 802A6x，全称是“微波存取全球互通技术(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)”，被业界认为是高于现有3G标准的“准4G”标准。和传统的TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000相比，WiMAX的最大传输半径达到了约50km，接近前者的两倍。而在传输速度上，WiMAX也让其他3G标准望尘莫及。在10km范围内，WiMAX网络的带宽可以达到70Mb/S，甚至超过了ADSL等有线网络的技术，而3G标准中的TD SCDMA和WCDMA则均为2Mb/s。

3.3美国与欧洲针对4G的举动

作为美国的代表，3G时代的霸主高通公司一方面希望通过引入DMMX和HMMX这两项技术后，性能达到4G的要求；另一方面则通过收购Flarion科技公司获得了近300项OFDM技术专利，这被业界视为高通欲在4G时代继续保持专利的绝对领先之举。

在欧洲，爱立信已与美国加利福尼亚大学合作开发4G技术。加利福尼亚大学已正式成立了加州通信和信息技术学会，并得到了爱立信的投资。而阿尔卡特、爱立信、摩托罗拉、诺基亚、西门子成立了旨在推动4G技术开发的世界无线研究论坛WWRF(Wireless World Research Forum)。该组织下设的6个工作组，分别讨论业务、市场、结构、接口、核心技术等问题。

3.4我国正在加快4G关键技术研究步伐

从2001年底起，继在国产3G标准制定方面取得巨大进展之后，国家“十五”、“863”计划启动了面向未来移动与无线通信发展的“FUTURE计划”。

2006年7月，上海建设的世界最大的4G实验网通过了863项目的验收。通过验收的上海试验网由三个无线覆盖小区、六个无线接入点组成，具有在移动环境下支持蜂值速率为100Mb/S的无线传输及高清晰度交互式图像业务演示等功能。

“FUTURE计划”负责人之一、国家“863”计划未来移动通信总体组组长尤肖虎表示，我国已经在国内外申请移动通信技术发明专利100余项，我国在第四代移动通信技术上已经处于世界前沿。

2009年，我国对4G的发展步伐明显加快。大唐移动联合中兴通讯、华为以及相关高校和科研院所完成了4G相关白皮书。相关业内人士透露，我国已经完成了4G标准的技术方案起草工作，目前正在进行4G关键技术的系统验证。我国目前正在更多地区进行4G系统的测试工作，且要赶在2010年前对其进行商业化测试，以便在2011年世界无线电通信大会时向国际电信联盟提交有着自主知识产权的4G标准。

44G移动通信技术未来预测

随着目前3G移动通信技术的全面商用化的开始，我国大部分的手机用户将感受到3G技术给我们带来的便捷，同时也能明显的感到3G技术的不足与缺陷。这些不足与缺陷将成为移动通信技术不断进步的动力。

4G通信技术应用前景 篇7

(一) 正交频分复用 (OFDM) 技术。

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 是第四代移动通信中的在无线环境下的一种高速传输核心技术, 属于多载波调制, 通过多路并行来传输信息。原理就是将需要传输的串行数据流分解为若干个较低速率并行子数据流, 使得OFDM符号周期显著增加, 再将它们各自调制到相互正交的子载波上, 通过设计合适的参数, 使系统的每一个子载波都处于平坦衰落中, 然后再将其合成输出, 输出的数据速率与串行数据流分解前的速率相同, 降低了接收机均衡器的复杂程度。由于可在相继的OFDM信号之间插入足够长的保护间距, 几乎完全消除了信号间的干扰。

(二) OFDM的各种类型。

1、V-OFDM。V-OFDM (vector orthogonal frequency division multiplexing) 矢量正交频分复用, 它使用空间分集技术, 利用多重信号发射以提高带宽, 通过使用特殊天线和信号处理来实现, 天线接收信号再进行信号处理, 使延迟信号合并变为更高的数据流, 大多用于固定无线城域网 (MAN) 。2、W-OFDM。W-OFDM (Wideband orthogonal frequency division multiplexing) 宽频带正交频分复用, 标准的物理层调制技术。W-OFDM使用的是在正交信道之间引入额外频率空间, 通过在W-OFDM数据的每一帧插入一些已知数据计算出传输信道的估计 (传输函数) , 并利用这个估计来纠正选频衰落的影响, 更好地减少干扰, 并且对OFDM传输中存在的一些问题有了更高的兼容度。3、F-OFDM。F-OFDM (Flash OFDM) 能在移动环境下工作, 是一种移动宽带接入Internet解决方案。F-OFDM在OFDM中引入快速跳频扩频技术, 根据跳频图样来选择每个用户所用的子载波频率。这种系统在比OFDM所需频带更宽的频带上传输信号, 将信号能量扩展到更宽频谱上, 提高了信号的抗干扰能力。由于高速切换子载波, 因而相邻节点可以使用相同频率的子载波, 可提高频率利用效率。4、MIMO-OFDM。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线和多通道, 信号通过多重切割之后, 经过多重天线进行同步传送。接收端同时采用多重天线接收, 然后利用DSP重新计算的方式, 根据时间差的因素, 将分开的各信号重新组合, 并且快速正确地还原出原来信号。

MIMO (Multiple Input Multiple Output, 多输入多输出) -OFDM是一种将OFDM和MIMO相结合的技术, MIMO是该项技术的核心。在收发两端使用多个天线, 每个收发天线对之间形成一个MIMO子信道, 若各发射接收天线间的通道响应独立, 则MIMO系统可以创造多个并行空间信道, 通过这些并行空间信道独立地传输信息使得数据传输率得以提高。通过结合MIMO和OFDM技术的优点, 利用时间、频率和空间三种分集技术, 使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加, 大大提高频谱利用率和业务覆盖范围, 在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。MIMO和OFDM的结合成为第四代移动通信系统中有效对抗频率选择性衰落、提高数据传输速率、增大系统容量的关键技术。

(三) 智能天线 (S A) 。

智能天线又各自适应天线阵列 (adaptive antenna array) , 具有抑制信号干扰、自动追踪以及数字波束调节等智能功能。通信技术的发展使得利用数字技术在基带形成天线波束成为可行, 促使智能天线技术开始在无线通信中广泛应用。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰, 增强特殊范围内想要的信号, 既能改善信号质量又能增加传输容量, 其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射, 通过基带数字信号处理器对各个天线链路上接收到的信号按一定的算法合并, 实现上行波束赋形。智能天线可以提高频谱利用率, 迅速解决稠密市区容量瓶颈, 抑制干扰信号抗衰落和实现移动台定位。

(四) 软件无线电技术。

软件无线电 (software defined radio) 是将标准化模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台, 利用软件加载的方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。应用软件无线电技术, 一个移动终端, 就可以实现在不同系统和平台之间, 畅通无阻的使用。

(五) 切换技术。

切换技术是指移动用户终端在通话过程中从一个基站覆盖区内移动到另一个基站覆盖区内, 或者脱离一个移动交换中心 (MSC) 的服务区进入另一个MSC服务区内, 维持移动用户通话不中断。有效的切换算法可以提高蜂窝移动通信系统的容量和QoS。在4G通信系统中, 切换技术的适用范围更广。切换技术一般分为硬切换、软切换、更软切换、频率间切换和系统间切换, 适用于移动终端在不同移动小区之间和不同频率之间通信, 或者信号降低信道选择等情况。

(六) 网络协议。

4G选择了采用基于IP的全分组的方式传送数据, IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于两点的考虑:足够的地址空间;支持移动性管理。4G将会是一个全IP的网络, 其核心网独立于各种具体的接入方案, 能提供端到端的IP业务。IPv6的主要优势体现在以下几方面:提高网络的整体吞吐量、改善服务质量 (QoS) 、更好实现多播功能。由于承载网是IP网, 安全性有更好的保证、未来的移动终端必然需要拥有唯一的一个IP地址作为身份标识的网。

(七) 移动定位技术。

定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法, 主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位以及混合定位三种方式。在第四代移动移动通信系统中, 移动终端可能在不同系统间进行移动通信, 对移动终端的定位和跟踪是实现移动终端在不同系统间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。

二、结束语

4G移动技术还处于实验室研究阶段, 具体设备和技术还没有成型, 有待深入探讨。4G的带宽是3G的10倍, 频谱利用率大约也是10倍, 吞吐量就是100倍, 并且在各方面相对于3G来说都有所提高, 第四代移动通信技术也会相应的自我调整完善。可以预见, 第四代移动通信必将是未来无限和移动通信的发展方向。

参考文献

[1]Poulliat C, Declercq D, Lamy B C, et al.Analysis and optimization of irregular LDPC codesfor joint source-channel decoding[J].IEEE Communications Letters, 2005, 9 (12) ;

[2]许光斌, 周围.4G中的MIMO-OFDM技术[J].信系通信, 2007 (1) ;

[3]赵亚男, 张禄林, 吴伟陵。第四代移动通信系统关键技术研究。无线电技术, 2005, 35 (2) ;

4G网络发展的关键技术及前景 篇8

1 4G网络技术发展的关键技术

1.1智能天线技术

智能天线技术是一个天线阵列, 是一种基于自适应天线原理的移动通信技术。利用数字信号处理技术, 产生空间定向的波束, 使得天线的主信号能够对准用户信号的方向, 排除其他旁支信号的干扰, 准确的实现信号的传播, 有效的消除和抑制了干扰信号。在自适应阵列的过程中, 信号经过处理被整合在一起, 采用无线阵列的形式能够获得较高的无线增益, 除此之外, 还能够带来分增益的有效增加。智能天线一般安装和设置在基地的现场, 以获取信号的方向性作为主要的任务, 总的来说, 智能天线能够抵制信号的衰落, 遏制干扰信号的产生, 有效的扩大了覆盖范围, 这些都是新型智能天线的优势, 运用4G技术能够有效的提升整个网络的速度和质量。

1.2软件无线电技术

软件无线电技术, 一般使用的是数字信号处理手段, 在硬件系统上通过编程的形式实现各种功能, 主要实现信号的接收和处理功能。实现不同的业务功能, 通过软件编程的形式实现硬件的各种功能, 相比于硬件来说具有较强的灵活性, 操作起来更加方便容易, 另外从成本方面考虑, 软件技术能够代替昂贵的硬件电路, 既节约了成本又能够实现复杂的功能。软件无线电技术对环境的适应能力是相当强的, 并且不会出现线路老化等问题, 软件系统在使用维护方面也比较简单, 只需要进行系统升级就能完成整个设备的更新, 大大降低了用户设备的费用。软件无线电技术能够将不同形式的通信技术联系在一起, 在第四代移动通信系统中, 软件会更加复杂繁琐, 但是无线电技术的引入有效的解决了这一问题。

1.3正交频分复用技术

正交频分复用技术可以说是第四代移动通信系统的核心技术, 而这一技术的本质其实是一种多载波调制技术, 正是因为运用了这一技术才能够实现数字信息的高速传输。除此之外, 正交频分复用技术还有较高的频谱利用率, 其频谱效率应该提升到了原来的两倍左右, 还有就是具有很强的抗码间干扰能力, 码间干扰可以说是数字传输当中最主要的干扰, 这种干扰是与其他类型的干扰不同的, 正交分频复用技术能够有效的确保数据传输的安全性, 一般采用的是利用循环前缀的形式来对抗码间干扰。

1.4多入多出技术

多入多出技术也叫MIMO技术, 该技术的主要应用就是为4G系统提供相应的空间复用和分集。空间分集能够有效的克服衰落效应, 分集技术主要分为时间分集、频率分集以及空间分集等几种。空间分集主要实现的功能就是对分集信息进行接收、发送和收发等功能。在接收端一般采用多个天线进行接收的形式, 线路两端采用的是多元天线阵列。空间复用主要在同一频段上, 利用多个自信号来实现发射信号的功能。该技术主要利用的就是空间传播的多径分量的原理, 利用大量的天线, 观察容量线性的增长情况, 一般来说天线数量越多, 容量线性增加的趋势也就越明显。

2 4G技术的优点

2.1通信速度快

4G网络技术作为一种新型的科学技术, 与之前的几代相比有较强的优势, 4G技术在研发的过程中运用了大量强大的技术, 其主要的网络架构是以路由为主的, 使用了交换层级技术。使用了大量的不同类型的通信接口, 能够有效的提升4G网络的运行速度, 相比于其他几代的通信网络来说, 无线网络的传输速度可以达到比之前快上几十倍的程度。通信速度的提升能够满足广大用户日益增长的要求, 数据传输速率的提升也节省了大量的时间, 为用户提供了便利。

2.2通信灵活

4G网络技术的普及最主要的作用就是为了方便用户的生活, 4G网络的出现让人们在生活上得到了更多的便利, 其通信灵活性的特点更是受广大用户喜爱的原因之一。现在的人们可以使用4G网络在手机终端或者是平板电脑等设备上进行资料文件的传输, 解决了人们没有无线网络给生活和工作带来的不便, 4G网络通信灵活的特点更是能够让人们能够随时随地的观看视频或者进行视频通话, 并且视频效果会更加的清晰, 并且随时随地的网上购物也成为了一种可能, 不用担心流量的问题, 随时所欲的网购或是游戏, 给用户的生活带来更大的方便。

2.3智能性更强

4G网络的推广能够让用户体验到不一样的上网体验, 随着信息技术的发展, 智能化成为赢得用户信赖的一种有力的竞争力。现在用户上网也能够感受到网络给生活带来的方便, 但是第四代通信技术在方便的基础上更加追求网络的智能性。比如:现在网络购物是比较流行的一种生活方式, 就拿网上购买电影票来说, 智能化的4G网络能够在用户预订电影票的过程中将电影院的售票情况以及场次座位的情况自动下载下来, 清晰的显示在用户的面前, 智能化的服务能够为用户提供更加方便的服务, 帮助用户更加方便进行选购。

2.4增值服务

4G网络技术并不是简单的从3G网络的基础上升级而来的, 二者从核心技术上来说就是不同的, 3G技术利用的是CDMA技术, 而4G通信系统技术是以正交频分复用技术作为核心技术的, 4G技术可以实现音讯、广播、视频以及无线区域环路等一系列的增值服务。

3 4G技术的发展应用前景

3.1 4G技术在远程教育上的应用

4G技术主要的特点就是数据的传输速度相比之前的有了质的提升, 数据吞吐量也有了较大程度的提升, 在这样的网络基础上才能够真正的实现远程教育, 能够让在线学习成为一种不受限制的学习活动。在这样的一个信息时代中, 人们对知识的要求也是越来越高, 同时利用信息技术获取知识的手段也不再是原来单一的形式, 以前的教学中教师和教科书是学生获取知识的唯一途径, 这样单一的形式限制了学生知识学习的范围, 同时单一的接受形式也让学生对学习产生了厌倦的情绪, 随着现代高科技智能产品的出现, 获取知识的途径变的更加广泛, 通过手机或者是平板电脑来获取知识的途径逐渐取代了从书本上获取知识的单一途径, 计算机更是成为教学中重要的教学辅助工具, 4G网络的出现, 其数据传输速度迅速的特点更是推进了远程教育的在线学习的实现。目前网络视频教学的形式是一种较为流行的教学形式, 学生通过移动在线学习的方式能够随时随地的进行学习, 学习不再受到时间地点的限制, 并且更具有灵活性, 大量公开视频教学的形式能够让学生有选择性的进行学习。

3.2 4G技术在智能手机当中的应用

目前手机可以说是现代人生活中不可缺少的一种通讯工具, 随着手机的推广运用, 手机的功能而成为了人们越来越关注的话题。在现在3G网络的基础上, 手机只能实现单一的功能, 并不能实现多种功能共同使用, 而4G网络的发展能够有效的解决目前存在的问题, 比如在使用智能机的时候4G网络环境下用户能够实现在语音通话的情况下, 实现其他的手机功能, 并且能够实现功能之间的双向传递。4G手机智能化的特点能够为手机用户提供更加便利的服务, 根据手机所处的环境、时间以及背景等相关的因素能够提醒用户一些相应的事情, 提供一定的信息, 让用户通过分析和判断来实现抉择。

3.3 4G技术在农业生产中的应用

随着4G技术的到来, 在农业领域中也逐渐有了一定的应用。信息技术的发展逐渐渗透到农业生产过程中来, 为了能够实现农业现代化发展的目标, 促进农业信息的高速度、高精度的发展, 应该结合当地的农业发展情况, 采用因地制宜的形式, 利用信息技术解决农业生产中面临的一些问题, 利用4G技术能够对农业生产中出现的问题进行信息查询, 通过大量的信息收集和诊断能够得出有效的解决方案, 利用先进的知识和信息技术及时的解决生产中存在的问题, 促进农业的发展。

4总结

总之, 4G网络技术的出现是现代信息技术不断发展和人们生活需求的一种必然趋势, 不仅能够为人们的生活和娱乐带来方便, 而且在各行业的发展中也能够起到有效的作用, 在社会的各个领域有着良好的发展前景。

参考文献

[1]张晨.4G网络发展的关键技术及前景探讨[J].科学时代, 2013 (20) :23-24.

[2]杨涛.4G网络发展的关键技术及前景探讨[J].信息通信, 2013 (01) :25-26.

[3]李昆, 孙强毅.浅谈4G通信技术的发展与面临的问题[J].科技致富向导, 2013 (05) :14-15.

[4]孙鑫.研究4G移动通信关键技术与面临的问题[J].大陆桥视野 (下半月) , 2011 (04) :18-19.

4G通信技术应用前景 篇9

信息时代下的通信技术飞速发展, 尤其是近几年来, 3G技术不断普及和创新, 人们对于更快、更有效的网络信息的需求日益增长。通信市场的这一信号, 刺激了与通信相关的企业和科研人员的神经, 他们开始致力于研发一种更加快速便捷的网络通信技术, 即4G。

1 4G网络的概念和技术特点

1.1 4G网络的概念

4G网络又被称作是第四代移动通信系统, 它是将多媒体所包含的数据、语音以及影像等大量的信息通过宽频信道的方式传送出去 , 因此 , 又被称之 为“多媒 体移动通 信”——“4th Generation”, 简称为4G。多媒体移动通信网络的诞生不仅仅是为了尽快适应用户数量的增加, 更是多媒体传输以及对通信品质的最新需求。第四代移动通信技术无论是在功能方面还是业务方面, 或是频带方面都明显优于第三代移动通信技术。第四代移动通信技术其概念又被称作是分布式网络和宽带接入网络, 它具有超过2Mbit/s非对称数据传输能力。主要包括宽带无线局域网、宽带无线固定接入以及互操作的广播网络和移动宽带系统等等。

目前, 多媒体移动通信系统的技术还只是一个概念, 即“无线互联网技术”。值得肯定的是, 随着互联网技术的迅猛发展, 4G网络也将实现飞速发展。尤其是随着科学技术的不断更新, 电脑日趋简便小巧, 发展的最终将会把所有技术都整合至一个类似PDA (掌上电脑) 的产品当中, 而空间技术和卫星通信技术也将成为最为常用的一种技术。总之随着科技的进步, 移动通信应用技术, 如智能信号处理技术、卫星技术以及网络技术等也都处于迅速发展状态之中。

1.2 4G网络的技术特点

3G网络技术早已悄无声息地融入我们的生活, 3G网络技术让我们的生活更精彩、让我们的工作更轻松, 3G网络技术甚至改变了我们工作和生活的方式, 而4G网络的诞生, 无论是其通信质量还是通信范围, 与3G网络技术相比, 都略胜一筹, 4G网络技术的主要特点有: (1) 用户共存性; (2) 自治网络结构; (3) 高速率; (4) 灵活性强; (5) 业务多样性; (6) 技术发展主要以数字宽带为主; (7) 较好的技术基础; (8) 随时随地移动接入, 不受限制; (9) 兼容性较好。

第四代移动通信技术的核心网络在发展和空中接口方面都应该尽量满足下面几个要求: (1) IP地址的个人化; (2) 通信业务需求变化; (3) 大动态范围的数据速率; (4) 充分利用有限的无线资源; (5) 传输数据速率极大提高。

1.3 4G通信网络的优势

第四代移动通信网络技术the Fourth Generation IP—basedwireless network) 是一个全IP的网络通信网络。它具有以下的优点:通信速度更快;网络频谱更宽;通信更加灵活;智能性能更高;兼容性能更平滑:实现更高质量的多媒体通信;通信费用更加便宜。

2 4G通信系统的关键技术

第四代通信技术 (4G) 的关键技术主要包括:智能天线、软件无线电、正交频分复用技术 (OFDM) 和MIM0技术等。下面就对这几种关键技术做简单介绍:

2.1智能天线技术

智能天线是一种双向天线, 它被安装和设置在基地的现场, 通过一组固定天线单元来获取方向性, 这种固定天线中一般还会带有一组可以进行编程的电子相位关系, 预习同花顺为i, 它还能够获取基地和各个移动塔台之间的链路的方向。

在4G通信技术中, 无线电的信号会向用户信号释放出空间定向波束, 这种波束可以死保证信号到达用户手中, 同时也能够阻止和旁瓣其他干扰信号。这是智能天线的整体工作原理, 这样的运行能够保证用户接收到的无线电信号是干净清晰的, 不会受到干扰信号的影响。

总体来说, 智能天线能够抵抗多径的衰落, 遏制干扰信号, 减少远近之间的效应, 并且支持越区切换, 扩大了小区的覆盖范围, 这些都显示了智能天线的良好潜在性能。4G网络通信技术应用它, 能够显著提升整个核心网的速度和质量。

2.2软件无线电技术

软件无线电技术 (8DR, Software Defined Radio) , 在可编程控制的通用的硬件系统上, 使用数字信号处理手段, 使用软件规定无线电台的各种功能:前端接收、中频处理和信号之间的基带处理。软件无线电技术的整个控制台的频带的协议, 都是由软件来规范定义的。在4G系统中, 如果想实现“用户可以在随时随地接入网络中”这种十分理想的通信方式, 就必须能让移动终端适合各种不同类型的空中接口, 能够转换不同类型的业务, 同时能够保证在各种网络环境下的无缝连接。软件无线电技术能够减少开发的产品, 同时能够减少硅芯片的容量, 减低运算器的价格。

2.3正交频分复用技术

第四代移动通信系统的核心技术即为正交频分复用技术 (0FDM) 。正交频分复用技术在实质上是一种多载波调制技术。正交频分复用技术具有以下的优点:

(1) 适合高速传输数据。OFDM自适应调制机制能够使不同的子载波根据不同的情况选择不同的调节方式。

(2) 较高的频谱利用率。0FDM的频谱效率是串行系统的两倍左右。OFDM的频谱利用率非常接近乃奎斯特极限。

(3) 具有很高的抗码间干扰能力 (ISI) 。所谓码间干扰, 就是除噪声干扰之外, 数字通信系统中最主要的干扰。码间干扰与其他干扰不同, 是一种乘性干扰。0FDM能够有效确保数据传输的安全性, 采取循环前缀来对抗码间干扰。

2.4 MIMO技术

MIM0技术就是采用多发射、多接收天线进行空间分集的技术, 能够有效将通信链路分解成为许多并行的子信道, 因此能够使得容量得到很大提高。MIM0系统是一种能够实现高数据采集速率、提高传输质量和系统容量的空间分集技术。

2.5多入多出技术

多人多出技术的英文缩写是MIMO。要实现这种技术需要在基站或者移动终端中安装和设置多个天线, 它主要是为整个4G系统提供相应的空问复用和空间分集。

空间复用是指在同一个频段上, 利用不同的多个子信道来发射信号, 这种技术的原理是空间传播的多径分量, 天线数量越多, 容量线性增加趋势就越明显。当然, 这种技术就需要信号的发射端和接收端具备多副天线。

空间分集是通过发射分集或者接收分集, 是空时码实现编码增益和分集增益。利用空间分集技术, 能够提升无线信道的性能, 增加其容量, 扩大其范围。

3 4G移动通信技术未来预测

目前, 随着3G移动通信技术开始全面运用, 大部分用户都能够感受到它带给我们的便捷。与此同时, 也能够明显地感受到3G网络当中的缺陷和不足, 而正是这些不足将会给移动通信系统带来巨大的前进动力。

因此, 我们相信4G网络能够在未来的移动通信领域成为主导, 使我们的工作和生活更加便捷和美好。同时, 在对待新技术的时候, 我们要理智和冷静, 4G网络的道路机遇和危险并重, 仍然需要做出不懈的努力。

摘要：本文分析了4G移动通信的概念和技术特点, 主要对4G移动通信的关键技术进行论述, 在此基础上对4G网的前景进行了预测, 供大家参考。

关键词：4G网络,技术,前景,分析

参考文献

[1]邱瑛, 韩智勇, 姜其岩, 赵蓓蓓, 宋爱民, 于兴富.基于4G通信网络的分布式虚拟现实[J].计算机与数字工程, 2009, 34 (1) :1026—1028.

4G通信技术应用前景 篇10

关键词：技术前景,网络发展,4G

1 4G网络的特点与发展前景

4G网络是将多媒体中包含的语音、数据等大量信息以宽频的信道传送, 这被称作多媒体的移动通信。其诞生一方面是为了满足不断增大的用户数, 这也是多媒体传输与通信品质的需求。第四代通信就功能与业务上明显都高于第三代的通信技术。4G被称作分布式的网络, 它的非数据传输能力很快, 主要包含无线局域网、移动宽带系统等。在技术的不断革新中, 未来的发展趋势是将所有的技术都整合在类似掌上电脑的产品中, 卫星技术会成为最常用技术。在科技的进步中, 智能信号的处理、卫星技术和网络技术都在迅速发展中。

4G较之3G技术略胜一筹, 主要有用户的共存性、灵活性、良好的技术基础, 且兼容性高。第四代的移动通信核心需要满足大动态的数据速率, 要求IP地址个人化。

2 4G核心技术

2.1 MIMO技术

MIMO技术又被叫做多入多出技术, 其主要应用是为4G系统提供空间分集与复用的。空间分集能够有效克服衰落的效应, 而时间分集、空间分集、频率分集共同组成了分集技术。接收端一般是多个天线共同进行接收, 两端都采用多元的天线阵列。空间复用在同一个频段上, 以多个自信号实现信号的发射, 此技术利用的是空间的传播与多径的分量技术, 利用天线观察容量的线性增长, 一般来说天线的数量越来越多, 容量的线性趋势增加也会更加明显。

应用MIMO技术的无线宽带的移动通信系统就天线的放置中能够分为两部分, 第一部分是基站的天线集中排列, 这会覆盖整个小区, 此为集中式的MIMO。另一种则为多个天线分散方式的分布式的MIMO。在保证系统性能的技术上降低算法的难度与可实现的复杂度, 是当下业界必须要面对的挑战。

2.2 无线定位

无线定位是指以无线信号测量出某个终端的位置, 然后进行精准定位。在第四代通信系统中以现有的通信网络能够快速实现无线定位, 使得移动终端能够实现高质、高速的无缝通信连接。通信与连接方式主要包含网络定位、移动台网络混合定位等。基于网络定位指的是在不同的几个位置固定住接收机对移动台送达的数据及时检测, 在网络内部实施计算与定位, 再将计算所得的结果向移动台传输。这种定位优势在于改进现有的基站与网络设备, 兼容现行移动终端。

网络的混合定位是指网络定位与移动台的定位集合一起, 这被称为混合的网络定位, 移动台负责测量与执行, 最终再将测量所得的结果反馈到网络内部进行计算, 当然此类技术并不支持现有的移动台。移动台定位中移动台接受的基站信号中由基站的信息集合算法得出基站的位置、方向, 这些统称为移动台定位。移动台定位方式需在移动台中增加新硬件实现复杂的计算, 这种定位系统被称作移动台技术定位。

2.3 OFDM技术

OFDM技术全称为正交频分复用技术, 这是第四代移动领域的核心, 在无线的高速环境中产生, 它存在的主要意义是将这些领域中的信道再细分为子信道, 并在分开的信道中用子载波调制, 实现并行传输。此类传输中总信道非常平坦, 且具有频率方面的选择性。在子信道中的传输优势是能够对抗窄带干扰与频率的衰落, 系统中的信道载波相交, 能够提高频谱的利用率。

OFDM技术对于DS-CDMA有克服作用, 在高速的数据传输中符号干扰增大, OFDM被称作是4G中的核心技术。

2.4 智能天线与无线电软件技术

智能天线是基于天线原理的一种移动技术, 以数字的信号技术产生空间的定向波束, 使天线中的主信号能够对准用户的信号, 排除其他干扰, 准确实现信号传播, 及时消除了干扰信号。在适应式阵列中, 信号整合起来以无线阵列可以获得无线增益, 增加分增益。智能天线可以抵制信道衰落, 遏制不良信号产生, 扩大了覆盖的范围, 上述均为智能天线的优势, 在4G技术的影响下有效的提升了网络的速度。

软件无线电运用的是数字的信号处理手段, 在系统中以编程形式实现信号的处理与接受。不同的业务功能均可以以软件编程实现硬件功能, 这于软件而言灵活性很强, 操作更为便捷。就成本考虑, 软件技术节约了成本实现了复杂功能, 软件无线电的技术环境能力强, 并不能出现线路软化。在系统软件维护上, 只需要系统的升级就可以更新设备, 降低用户的设备费用。

2.5 基于IP的核心网

3G时代使用的是蜂窝组网式, 而4G是在全IP基础上的通信网络, 为用户提供了方便的网络环境, 实现了网络通信中的无缝互联。IPV4 自上世纪七十年代发布已经沿用多年, 该协议灵活强大, 但是当前国际互联网的发展, 入网设备急速上涨, IP协议已经不能满足用户的需要。下一代的网络协议被称为IPV6, 这是新一代网络协议, IPV6 设计中汲取了IPV4的精华, 使得其更能够适应网络的发展与需要, IPV6 是在IPV4 中的继承与革新.IPV6 以128位的bit地址取代了原先的32bit, 128 位地址解决了原先IPV4 地址不够用的情况, IPV6 的地址包括任意目地址与单目地址与多目地址, IPV6 以多目地址取代了原来的广播地址。IPV6 地址扩大后, 为了能简洁的表示用冒号十六进制表示, 较之IPV4 优势明显。

3 4G的前景

3.1 4G远程教育中的应用

4G技术下的远程教育是利用智能化的学习终端, 以4G网络与教育应用平台连接, 对资源学习库进行的一种自主访问。教学与学习服务器中拥有者大量的教学资源, 学习者通过在线浏览在智能学习端可以很方便的获得想要的资源。学习者以直播的形式加入课堂的学习, 服务程序再将教学中的课件与文本转化成无线教育网的数据格式传输, 学生以移动学习终端与老师实时互动。

4G中数据的传输率较高, 通过移动网络学生可以获得所需要的信息, 这类信息时包含声音、文字、图像的多媒体资源, 4G传输的视频灵活快捷, 提高了学习者的学习品质。在微信、QQ等聊天软件中, 学习者发表文章, 以超文本方式讨论交流超链接的方式。4G远程教育可以通过平台将在全国各地听课的学生都集中到一个群里, 学生在群中可以自由交流, 老师也可以通过平台布置任务, 面对面的与学生进行交流, 方便了管理。如图1 所示。

3.2 4G在智能手机中应用

手机在现代人们的生活中成为必不可少的一种通讯, 手机在不断推广后其功能也成为人们日益关注的话题。3G时代手机的功能相对比较单一, 并未能够使下多功能共同使用的情况, 而4G的出现合理的解决了当前的问题。在智能机的使用中, 4G用户不仅能够实现语音通话与手机功能, 而且能够实现功能中的双向传递。4G的智能化便捷了手机用户, 根据手机的时间、环境以及其他要素向用户提供相应信息, 使得用户通过分析与判断进行抉择。

3.3 4G在农业发展的应用

信息技术的发展逐步在农业生产领域中渗透, 促进了农业信息高速发展。当前我们应当结合农业发展现状, 以先进的技术知识因地制宜的解决信息收集中的问题, 促进农业生产。移动供应商利用4G的优势, 依托物联网帮助农民实现精准化的管理。在鱼池中进行水质监测, 安装智能化的摄像头, 实现水位、水质、PH值等参数的实时观测。养殖者可以以现代化的网络终端设备对投料增氧机定位自动控制。示范点现场的数据为农户提供了天气预报式的水质预警服务, 帮助农民增产增收。

我国某地的移动公司利用4G的覆盖优势, 与当地的农业局一同合作, 为农民打造了农技110, 并且开发了专家的咨询、市场分析、农事提醒、新产品供求等几大模块, 将开发的平台作为农户咨询信息服务的综合平台。在日常生活中农户若是遇到动物生病等问题, 在田间可随时用手机与技术专家进行视频沟通, 把问题详细的告知管家, 进行事实的分析与判断。

4 结束语

4G技术的出现改变了人们日常的生产生活, 在社会领域的渗透便捷了人们的生活, 4G的发展在各个行业的未来前景也是一片大好, 当然4G技术在不断发展中也会出现某些问题。在新技术的处理问题上需要我们理智与冷静, 机遇与危险并存, 需要共同努力。

参考文献

[1]陶文君.浅析LTE (4G) 的发展和出路[J].价值工程, 2012, 31 (6) :141.

[2]杨涛.4G网络发展的关键技术及前景探讨[J].信息通信, 2013, (1) :49-50.

4G通信技术应用前景 篇11

【关键词】移动通信系统;4G系统;空中接口

1.概述

第四代（4G）移动通信系统与技术是目前移动通信领域的研究热点。第三代（3G）移动通信系统从2001年起先后在日本和韩国投入商用，我国也在2009年相继商用3G-WACMA，TD-SCDMA，CDMA-1X。目前用户对移动通信系统的速率要求越来越高，而3G系统实际所能提供的最高速率14.4Mbps已经不能满足用户的实际需求，因此全世界的目光都聚焦在4G领域。目前全球范围内有多个组织正在进行4G系统的研究和标准化工作，如IPv6论坛、SDR论坛、3GPP、无线世界研究论坛（the Wireless World Research Forum）、IETF（The Internet Engineering Task Force）和MWIF（the Mobile Wireless Internet Forum ）等。

2.4G系统的技术目标和特点

4G系统总的技术目标和特点可以概括为：同3G等数字移动通信系统相比，4G系统应具有更高的数据率、更好的业务质量（QoS）、更高的频谱利用率、更高的安全性、更高的智能性、更高的传输质量、更高的灵活性，而且能与现代IP网络完全融合。

2.1 4G系统的容量

4G系统的容量至少为3G系统的10倍。4G系统下行信道的最高速率将达100Mbps。

2.2 4G系统是一个无缝网

无线通信领域的一个发展趋势是移动网络和无线接入网络的融合，4G系统应当是一个移动网络和无线接入网的融合体，它应能实现与无线LAN 的无缝连接。

2.3 4G系统应当是一个基于IP的网络

4G应当是一个基于IP的移动网络，采用IP技术后的无线接入方式和协议与核心网络（CN）协议、链路层是分离独立的。4G系统将会采用Ipv6。Ipv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。

2.4 4G系统将能实现不同QoS的业务

4G系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

3.4G系统的关键技术

4G系统的有关关键技术有：宽带接受机、智能天线、空时编码、高性能的功率放大器、先进的调制解调技术、高性能的RF收发信机和多用户检测等。

3.1 无线接入方式与多址方案

在FDMA、TDMA、CDMA和OFDM等多址方式中，OFDM是4G系统最为合适的多址方案，OFDM的主要优点有：各个信号间不会相互干扰;对多径衰落和多普勒频移不敏感;用户间和相邻小区间无干扰;可实现低成本的单波段接收机等。OFDM的主要缺点是功率效率不高。

3.2 调制与编码

4G系统将会采用多载波调制（MCM）技术。4G系统可能会采用两种形式的MCM：多载波码分多址（MC-CDMA）和正交频分复用时分多址（OFDM-TDMA），一般MC-CDMA采用QPSK调制，而OFDM-TDMA采用高电平调制，如M-QAM（M从4 到256）。对于M-QAM，为了提高系统的性能，一般认为需要采用自适应调制，按照实际测量的参数来确定QAM 的电平数和符号速率。NTT DoCoMo的4G移动通信系统的基本调制方案为QPSK，相应的数据传输速率为103.68Mbps。当采用64-QAM调制时，数据速率高达331.776Mbps（相應的扩频因子为1）。4G移动通信系统将采用更高级的信道编码方案，如Turbo码、级连码和LDPC等，从而在极低的Eb/N0下保证足够的性能。NTT DoCoMo的4G实验系统信道编码采用TURBO码。

3.3 无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有：分集技术，如通过空间分集、时间分集（信道编码）、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术，如采用2或4天线来实现发射分集，或者采用多输入多输出（MIMO）技术来实现发射和接受分集。

3.4 高效的频谱使用方案

提高频谱效率的方法有：使用3GHz以上的频段，由于可以使用的带宽更宽，因此将具有更高的传输容量。3G系统的频谱效率只有2bps/Hz，而4G系统的频谱效率应达到5bps/Hz。

3.5 基于IP的核心网

3G系统不是基于IP的，如CDMA2000基于ANSI-41，而WCDMA基于GSM-MAP。4G系统应当是一个全IP的网络。采用全IP 的优点有：可以实现不同网络间的无缝互连;全IP也是一种低成本的集成目前网络的方法。4G系统的核心网是一个基于全IP的网络，因此核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN共存。要实现全IP的核心网有许多问题需要解决，如鉴权、计费等;核心网应具有开放的结构，从而能允许各种空中接口接入核心网;同时核心网应把业务、控制和传输等分开。

3.6 软件无线电（SDR）技术

软件无线电技术将会在4G系统得到应用。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性，能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站，能实现各种应用的可变QoS。软件无线电技术有助于不同标准和系统的融合。软件无线电在4G中的可能应用为：采用软件无线电实现的基站可同时为多个网络服务;当终端移动时，可重新配置，如当移动终端移动到一个采用不同标准的移动系统中时，终端可按照该系统的标准重新自动配置该终端，从而该终端可获得服务。采用软件无线电技术实现的移动终端或BS将采用模块化的结构，主要由天线模块、LNA模块、功率放大器模块、ADC＼DAC模块、DSP模块和多媒体模块等组成。软件无线电中RF和基带器件都应当是可编程的。

3.7 高性能的接收机

4G系统对接收机提出了特别高的要求。我们知道Shannon定理指出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理，我们可以计算出，对于3G系统如果信道带宽为5MHz，而数据速率为2Mbps，则所需的SNR为1.2dB;而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mbps的数据，则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统，由于速率很高，因此对接收机的性能要求也要高得多。

3.8 智能天线与MIMO技术

智能天线和MIMO技术可以降低多址干扰，实现空间分集，因此将会在4G系统中得到应用。图一左端为一个智能天线示意图，基站对各个用户可形成一个定向波束，因此既可降低来自小区内其它用户的多址干扰，也可降低对基站发射功率的要求。

3.9 多用户检测技术

随着多用户检测技术的不断发展，多用户检测器将会在4G系统的基站和终端中得到应用。多用户检测器可以提高系统的容量，因此将是4G系统必然采用的技术。随着多用户检测器研究的不断深入，各种高性能但算法不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出来，因此在实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。

4.结束语

由于4G与3G相比具有通信速度更快，网络频谱更宽，通信更加灵活，智能性能更高，兼容性能更平滑等优点，4G日益成为人们关注的焦点。相信不久的将来，4G将一统移动通信系统的天下。

4G通信技术的研究 篇12

第三代移动通信系统 (3G) , 它是覆盖全球的多媒体移动通信系统, 其主要特点是实现全球漫游、高速率、高频谱利用率和高保密性等。它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务, 比如高速数据、慢速图像、电视图像等。为移动中的人们提供广泛的基于IP的多媒体业务。然而3G缺乏全球统一标准;它所采用的语音交换架构承袭了2G系统的电路交换, 并非纯IP方式, 基于视频的应用也不尽如人意, 同时安全方面也存在一定的缺陷。因此, 第四代移动通信技术 (4G) 的研究应运而生[1]。

2 第四代移动通信的特点

目前正在构思中的4G系统具有如下特点: (1) 高速传输:平均速率可达200Mb/s, 高峰时下降至50~100Mb/s。 (2) 带宽更宽:每个4G信道将占有100MHz频谱, 相当于W-CDMA 3G网络的20倍。 (3) 容量更大:其容量至少应约10倍于3G系统。 (4) 无缝通信:可在不同接入技术之间进行全球漫游与互通, 实现无缝通信。 (5) 智能性更高:能自适应地进行资源分配, 处理变化的业务流和适应不同的信道环境, 终端设备的设计和操作也将具有智能化[2]。 (6) 交互功能更强:支持互动多媒体业务。 (7) 兼容性更好:4G应该接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G平稳过渡等特点, 以完成对多种用户的融合。在不同系统间无缝切换, 传送高速多媒体业务数据。 (8) 基于全IP的核心网:支持有线及无线接入, 且所采用的无线接入方式和协议与核心网协议、链路层是分离独的[3]。 (9) 通信更加灵活:眼镜、手表或是化妆盒都有可能成为4G终端。 (10) 低系统成本:是3G系统的1/100~1/10[4]。

3 第四代移动通信的关键技术

4G系统技术有两个基本目标:一是实现无线通信全球覆盖;二是提供无缝的高质量无线业务。为了达到这个目标, 需要在下列几个方面做出努力:频谱的高效使用、带宽的动态分配、安全的无线应用、更高的服务质量、高性能的信号调制传输技术。为此, 4G系统使用了许多新技术, 其中关键技术介绍如下:

3.1 正交频分复用 (OFDM) 技术。

在高频段进行高速移动通信, 将面临严重的频率选择性衰落。为了提高信号性能, 研究和发展智能调制 (如正交频分复用 (OFDM) 技术和单载波自适应均衡技术等) 可有效抑制这种衰落。OFDM是一种无线环境下的高速传输技术, 是一种多载波数字调制技术, 该技术的特点是易于实现信道均衡, 降低了均衡器的复杂性。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的, OFDM技术的主要思想就是在频域内把给定信道分成许多正交子信道, 每个子信道用一个子载波进行调制, 各子载波并行传输。这样, 尽管总的信道频率响应是非平坦的, 即为频率选择性衰落信道, 但每个子信道则相对平坦, 而且在每个子信道上进行的是窄带传输, 信号带宽小于信道的相应带宽, 因此可大大消除信号波形间干扰。OFDM技术的最大优点是能对抗频率选择性衰落或窄带干扰。在OFDM系统中, 各个子信道的载波相互正交, 频谱相互重叠, 这样不但减少了子载波间的相互干扰, 同时可提高频谱利用率[5]。

3.2 软件无线电技术。

在4G移动通信系统中, 移动终端将会变得非常繁杂。为此, 专家们提议引入软件无线电技术, 实现移动终端的多模化。可以在不同的系统中工作。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线, 即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RE前端, 利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。他旨在建立一个无线电通信平台, 在平台上运行各种软件系统, 以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此, 应用软件无线电技术, 一个移动终端, 就可以实现在不同系统和平台之间, 畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统[6]。

3.3 智能天线 (SA) 。

智能天线具有抑制信号干扰, 自动跟踪以及数字波束调节等功能, 是移动通信的关键技术。近年来, 现代数字信号技术发展迅速, DSP芯片处理能力的不断提高和芯片价格的不断下降, 使得利用数字技术在基带形成天线波束成为可行, 促使智能天线技术开始在无线通信中广泛应用。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰, 增强特殊范围内想要的信号, 这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量, 其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射, 同时, 通过基带数字信号处理器对各个天线链路上接收到的信号按一定的算法合并, 实现上行波束赋形。智能天线可以明显改善无线通信系统的性能, 提高系统的容量, 具体体现在下列方面:提高频谱利用率;迅速解决稠密市区容量瓶颈;抑制干扰信号抗衰落;实现移动台定位[7]。

3.4 MIMO (多入多出) 技术和MIMO-OFDM。

MIMO (多入多出) 技术已经成为无线通信领域的关键技术之一。MIMO技术利用发送端和接收端的多个天线来对抗无线信道衰落, 从而在不增加系统带宽和天线发射功率的情况下可以有效地提高无线系统的容量, 其本质是一种基于空域和时域联合分集的通信信号处理方法。理论和计算机仿真表明:在信道状态已知的情况下, 基于MIMO的无线系统信道容量可随着收、发端天线的增加而线性增大, 因此具有广泛的应用价值。MIMO技术领域的一个研究热点就是空时编码, 常见的编码方法主要有空时分组码、空时格码和BLAST码。MIMO系统有以下优点:降低了码间干扰 (ISI) ;提高了空间分集增益;提高了无线信道容量和频谱利用率。

MIMO系统可以通过OFDM进行调制, 该结合既能利用OFDM技术及空间分集实现较好的频谱利用率和可靠性又能利用空间复用技术提高数据传输率。在未来无线通信中存在着多径衰落及带宽效率。MIMO和OFDM技术的结合可以对该问题进行解决。正交频分复用技术可以在频域内把频率选择性多径衰落信道转变成非选择性信道, 对减弱多径衰落有一定的作用。多输入输出技术可以多路数据流在空间中的独立且并行信道中进行传输, 这样在不提高带宽的条件下来提高频谱利用率, 可提高数据传输速率。所以, MIMO和OFDM关键技术的结合, 使数据在未来无线通信系统中的传输过程中就有更高的可靠性及有效性[8]。

4 4G不能满足3G的要求

目前的4G能满足ITU对数据传输的要求, 但不能满足3G对大容量话音系统的需求。任何一个技术, 很难同时满足数据和话音都达到大容量的服务需求。现在人们都认为数据业务的需求正在大大加快, 实际上话音的需求也在同时加快。在未来人类的通信生活中, 对话音容量的需求肯定会越来越大, 这种大容量的话音业务需求是OFDM技术不能承受的, 所以3G的CDMA将是话音系统的最佳选择, 而候选4G、4G的OFDM技术将是数据传输的最佳选择[9]。

5 结论

未来移动通信将具有文中描述的这些基本特征:高速率, 高质量的数据传输, 完全集中的服务, 无所不在的移动接入, 高智能的多样化的用户设备。随着新问题、新要求的不断出现, 第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展, 这也使卫星通信产业与其他传统技术或3G/4G技术相互融合将成为卫星通信发展趋势。我们相信, 不远的将来, 人们将不受时间、地点限制, 可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。

参考文献

[1]李仲令, 李少谦, 唐友喜, 等.现代无线与移动通信技术[M].北京:科学出版社, 2006.

[2]ITU.Mobile next generation network evolution towards 4G[S].Alge-ria:ITU, 2006.

[3]Willie W.Lu.Future Mobile Terminal and Network Access Ar-chitecture for China 4G Open Mobile Communications[J].ChinaCommunications, 2009 (4) :135-138.

[4]Ivanek F.Convergence and competition on the way toward 4G:Where are we going?[C]IEEE Radio and Wireless Symposium.LongBeach, CA, 2007, 1:265-268.

[5]Zhou Shengli.Long Codes for Generalized FH-OFDMA throughUnknown Multipath Channels[J].IEEE Communication Magazine, 2001 (5) :721-732.

[6]何黎明.4G的关键技术[J].计算机与现代化, 2006 (12) .

[7]吴伟陵.移动通信中的关键技术[M].北京:北京邮电大学出版社, 2002.

[8]邱靓靓.基于MIMO-OFDM系统同步技术研究[D].长春:长春理工大学, 2010.