4G移动通信技术

4G移动通信技术（共12篇）

4G移动通信技术 篇1

1 前言

当3G技术刚刚走入人们的视线尚未完全完全普及之时, 对下一代通信技术的展望早已悄悄地拉开了帷幕。尽管3G技术与2G相比有着巨大的优势, 但并未在技术层有重大的改变, 只是在视频应用上迈出了重要的一步。3G技术的发展主要有以下几个方面的局限:

(1) 较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率, 但平均速率只能达到384 kbit/s尽管目前3G增强型技术不断发展, 但其传输速率还有差距。

(2) 不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准, 难以提供具有多种Qo S及性能的多速率业务。

(3) 不能真正实现不同频段不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块, 而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。

3G系统以上的局限性使其发展受到限制, 很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。

2 4G概念通信关键技术探讨

2.1 正交频分复用 (OFDM) 技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。

OFDM技术之所以越来越受关注, 是因为OFDM有很多独特的优点:

(1) 频谱利用率高, 频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM信号的相邻子载波相互重叠, 其频谱利用率可以接近Nyquist极限。

(2) 抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输, 这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍, 从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

(3) 适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候, 应采用效率高的调制方式;而当信道条件差的时候, 则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有, OFDM加载算法的采用, 使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此, OFDM技术非常适合高速数据传输。

(4) 抗码间干扰 (ISI) 能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰, 它与加性的噪声干扰不同, 是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多, 实际上, 只要传输信道的频带是有限的, 就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀, 故对抗码间干扰的能力很强。

2.2 智能天线技术

智能天线采用了空时多址 (SDMA) 的技术, 利用信号在传输方向上的差别, 将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分, 动态改变信号的覆盖区域, 将主波束对准用户方向, 旁瓣或零陷对准干扰信号方向, 并能够自动跟踪用户和监测环境变化, 为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。被认为是未来移动通信的关键技术。

目前, 智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优, 但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢, 在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点, 实际信道条件下, 当干扰较多、多径严重, 特别是信道快速时变时, 很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下, 全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖, 各组权值对应的波束有不同的主瓣指向, 相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠, 接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式, 与自适应方式相比它显然更容易实现, 是未来智能天线技术发展的方向。

2.3 MIMO技术

MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术, 它采用的是分立式多天线, 能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道, 从而大大提高容量。信息论已经证明, 当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时, MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能, 从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中, MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

2.4 多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号, 而不是作为噪声处理, 利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号, 即综合利用各种信息及信号处理手段, 对接收信号进行处理, 从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上, 充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测, 从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能, 降低了系统对功率控制精度的要求, 因此可以更加有效地利用链路频谱资源, 显著提高系统容量。随着多用户检测技术的不断发展, 各种高性能又不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出, 目前的研究方向包括组合信道编码和多用户检测的研究、速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。

3 结语

尽管4G移动通信系统目前还只是一个基本概念, 定义仍然还不明确, 仍处于实验室研究开发阶段, 在其他关键性技术上如:信道编码、高性能接收机技术等方面还不完善。但是, 作为新一代移动通信技术, 其发展的前景是不可限量的。4G技术的发展和实现, 将真正实现我们充满个性化的通信梦想。

参考文献

[1]樊昌信.通信原理.国防科技大学出版社.

[2]刘伟, 丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信.

4G移动通信技术 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移动通信技术 篇3

【关键词】第四代移动通信 技术发展 关键措施

我国的移动通信技术依据相关标准可分为三个大板块，也是我国移动通信技术发展的三个时间段，即第一、第二和第三代移动通信技术时期。第一代移动通信时期，也称1G时期，该时期的通信系统是对信号进行模拟传输，能够将用户从电话线的束缚中解脱出来，但是其缺陷是很明显的，例如通信质量较差、信息交换不足等等；第二代移动通信时期，也称2G时期，该时期充分应用了天线智能化技术、双频段等技术，那么通信质量就得到了根本性的改善，但是其缺陷为传输容量依旧不足；第三代移动通信时期也称3G时期，该时期的通信技术能够实现图像、语音等元素的快速传输，但是其速率依旧有待提高。针对上述问题，4G网络的出现就极大弥补了原有通信网络的不足和缺陷，本文就从4G网络的优势和关键技术入手，研究其技术特性和发展前景。

一、第四代移动通信技术的内涵和特征

第四代通信技术的主要技术为移动数据的传播，该项技术能够将互联网通信与移动通信有机结合。4G技术对网络传输速度的要求为最低需达到100Mbit/s，发射功率较低是其优势所在，并且能够避免相关因素对通信信号的干扰，保证了通信和数据传输质量。同时，能够兼容4G技术的移动手机功能更加多样化，进一步推动了将手机开发成为多功能、用途广泛的移动电话。4G技术还能满足用户更多的网络和通信需求，例如观看高清视频、图像，移动电视会议等业务。

二、第四代移动通信的核心技术

（一）OFDM是4G技术的核心

Orthogonal Frequency Division Multiplexing的简称为OFDM，这是一种先进的扩频通信技术，OFDM能够以多载波为基础进行数据和信息的交换。OFDM技术的优势在于，它可以将网络调制技术以及反复使用技术有机结合，以正交复用技术为主要方法对频率的利用率进行提升，且相关数据在无线环境下也能高速传播。OFDM的抗干扰效果极佳，还能抵抗噪声，同时其频谱利用率也足够高，因此我国OFDM技术的发展作为目前通信行业发展建设中的重中之重，已经逐渐成为了通信部门科研和发展的主力军。

（二）SDR的特殊性

SDR全称为：Software Defined Radio，国内一般称为软件无线电技术，该技术主要是采用网络标准化功能、运营模块化的功能對软件进行加载和运行，通过软件的多元化运行和数据交换对移动通信进行模式上和层次上的改动。

（三）SA技术的的关键性

SA的全称为：Smart Antenna，学者称其为自适应阵列天线，一般叫作智能天线。SA技术是SDR技术的基础，该技术是对第四代移动通信天线设计的一种全新理念。SA技术是由软件无线电以及数字多波束共同组成的。智能天线对于噪声而言有着极佳的抑制作用，还能准确对信号进行追踪并将其进行智能化的处理，因此SA的技术被相关专家归为移动通信未来发展的中心和关键。智能天线运营的基本特征为：以无线通信基站为基础，采用无线收发设备和天线阵将射频信号进行完整的收发，并通过基带数字处理器把所有信号进行综合计算，最终实现波束赋形。在4G技术研发和推广的同时，智能天线有两种主要的运作形式：其一，全自适应，其二，对多波束进行干预同时进行切换。从理论上看，SA技术在实际操作中能够实现最佳效果，但是所涉及到的数据统计、综合计算等步骤，其所需要的数据库容量就会显得膨胀，且计算量会成倍增长，在复杂的统计和计算过程中，也无法避免会出现大大小小的误差。

三、结束语

综上所述，第四代移动通信技术是通信行业中最具有发展潜力和广泛推广的新技术，是通信技术进步和发展的必由之路。而4G技术弥补了前三代通信技术的不足和缺陷，能够将信息的高速传播和信息的综合有机结合，从而实现用户之间及时、有效、高质量、安全性强的相互交流。在我国，4G技术尚处在研发阶段，目前正在大力推广试用，只有不断学习关键技术和先进经验，才能保证我国的通信技术更进一步发展，也为社会主义通信业的建设构建良好的平台。

参考文献：

[1]孙丽丽，王欣.以LTE为代表的第四代移动通信技术两大标准中的专利分析[J].科技与法律，2012（05）

[2]卢世蓁.LTE拉开4G时代投资序幕——第四代移动通信技术的发展前景分析[J].中国城市金融，2013（01）

[3]杨章华.第四代移动通信基站数字上变频和峰均比控制技术[J].建材发展导向，2012（07）

4G移动通信关键技术分析 篇4

一、4G移动通信的存在特点

如果要保证用户能在移动性的状态下通信, 前提必须是无线通信方式, 系统中要有完善的管理技术来对于通信使用者的使用位置来进行登记跟踪, 保证用户在移动中也能进行通信, 不会因为位置改变而中断。移动台的工作环境有可能在建筑群或者障碍物中等, 所以电磁波在传播过程中要有多样化, 包含直射信号、反射、折射、绕射、多普勒效应等形式。在保证了传播特性的基础上, 保证通信系统正常工作。在有线的网络中, 可以依靠多铺设电缆或者光缆来提高系统的宽带资源。最重要的还有通信的安全性, 4G系统是一个异构的网络, 业务多种多样, 以往的安全方案加密、解密的密钥长度是固定的, 但是4G的通信环境中不同业务对于安全性需要不同, 中断处理能力也有差异。

二、4G移动通信系统关键技术

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 技术, 也就是正交频分复用技术, 多载波调制的一种。将通信的信道分成若干正交子信道, 再将高速数据信号转换成同并行的低速子数据流, 调制在每个子信道上, 然后进行传输工作。在3G转换4G的过程中, OFDM是关键技术之一, 能够结合分集时空编码, 最大限度的提高系统的运行性能。软件无线电就是强调系统结构的开放性、全程可编程性, 通过软件更新实现新功能。智能天线通过带有可编程电子相位关系的固定天线获取方向性, 并可以同时获取基站和移动站之前的各个链路方向特性, 是一种安装在基站现场的双向天线装置。智能天线的原理是将无导线电的信号引导向具体的方向, 产生空间定向的波束, 可以使天线的主波能够准确对准用户信号到达方向, 有效利用了移动用户的信号并且抑制了干扰信号的目的。多输入、多输出技术, 是指使用多发射多接受的天线来进行空间分集技术, 采用分立式多天线的方式, 有效的将通信链接路线分为多个并行子信道, 有效提高系统容量, 而GSM、CDMA IS-95、3G系统中并没有使用这项技术。多输入、多输出技术将个途径的信道与发射和接收看作是一个整体, 实现了通道容量和频谱的利用效率。4G通信系统使用IP的全分组传送数据流, 所以IPV6技术将成为下一代网络的核心协议。IPV6优势有:庞大的地址空间、支持无状态、有状态两种地址自动配置方式、能够提供不同的服务水平、移动性能更强。

三、4G移动通信的安全技术的缺陷及应对策略

1、移动通信的安全技术缺陷。

病毒入侵, 网络系统容易受到病毒的入侵, 将会导致传输途径被干扰, 严重时出现乱码。对于通信来说黑客入侵也是一个很大的威胁, 黑客一半都是具备精深专业的计算机技能, 不仅用户们的通信信息被窃取, 情况严重的还有公司企业的通信系统以及国家政府的通信信息都将被窃听和篡改, 如不及时处理将直接威胁国家和人民的安全问题。网络通信技术正处于探索和发展的环节, 相关技术还有待成长, 在通信软件编写过程当中也存在着很多安全漏洞, 如果再加上人为操作不当等因素, 会使系统出现瘫痪等故障, 严重影响了网络信息的完整性和安全性。

2、安全技术缺陷的应对策略。

在开发和研究4G通信技术时, 严格把控各个环节, 使用复杂密钥和网络防火墙来提升系统的恢复能力, 可以有效保证用户信息的安全。办不相关的法律条例, 成立专门的机构来打击危害网络安全和通信安全的不法行为。4G并不是单一的技术, 需要多个层面技术进行配合, 可以对于配套设施进行跟进发展, 达到全面智能化效果。加入分析和容灾技术, 系统一旦出现问题可以迅速判断并准确回复原有数据, 逐步完善系统。4G将提出一种轻量的复合式可重配置的安全机制, 以增强移动性设备的安全性能, 进一步提高4G移动通信系统的安全性能。

结语:本文对于4G移动通信体系的结构、关键技术、移动性管理和安全策略一一进行了分析, 期望第四代移动通信发展更加高速率、高质量和大容量的多媒体服务, 加快我国4G移动通信发展, 提高人们的通信生活品质。

参考文献

[1]邱洪华, 刘晓丽.技术标准视角下全球4G移动通信技术专利信息分析[J].现代产业经济, 2013, 12:60-68.

[2]韩苏丹.4G移动通信网络技术的发展现状及前景分析[J].电信快报, 2014, 02:39-41+48.

4G移动通信技术发展探讨论文 篇5

第4代移动通信技术，在技术层面的有重大突破，与第3代标准相比，具有巨大的优势，在新兴通信技术的不断推动之下，势必在未来成为移动通信技术的主流发展方向，4G移动通信技术的优势由此可见一斑。在4G移动通信技术深入发展及应用的过程中，如何才能更好的在技术和应用上有新的创新与突破，如何才能将4G移动通信技术与各个系统设备无缝衔接，如何才能够促进4G移动通信技术适合越来越多的移动通信用户等都是亟待解决的问题。基于这样的发展现状及研究目标，本文就4G移动通信技术的现状、应用以及未来发展展开一番论述和剖析。

4G移动通信技术 篇6

【关键词】4G；4G关键技术；OFDM SAMIMO SDR4G发展现状

0.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年世界无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。

1.4G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。

1.1 OFDM

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。

1.2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。

1.3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。

1.4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。

2.4G技术的发展现况及其挑战

2.1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。

2.2 WiMAX“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。

2.3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。

2.4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。

3.4G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移动通信关键技术浅析 篇7

目前, 业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点: (1) 用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来; (2) 移动终端可以是任何类型的; (3) 用户可以自由地选择业务、应用和网络; (4) 可以实现非常先进的移动电子商务; (5) 新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

根据以上描述, 未来的4G系统应具备以下的基本条件。 (1) 具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户 (250km/h) , 数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户 (60km/h) , 数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户 (室内或步行者) , 数据速率为100Mbit/s。 (2) 实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准, 能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”, 真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。 (3) 高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收, 有很强的智能性、适应性和灵活性。 (4) 良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境, 由于要提供高速传输, 小区的半径会更小。 (5) 基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6, IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。 (6) 实现不同Qo S的业务。4G通信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。

二、4G概念通信关键技术探讨

(1) 正交频分复用 (OFDM) 技术。第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。OFDM技术之所以越来越受关注, 是因为OFDM有很多独特的优点: (a) 频谱利用率高, 频谱效率比串行系统高近一倍。 (b) 抗衰落能力强。 (c) 适合高速数据传输。 (d) 抗码间干扰 (ISI) 能力强。 (2) 智能天线技术。目前, 智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优, 但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢, 在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点, 实际信道条件下, 当干扰较多、多径严重, 特别是信道快速时变时, 很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下, 全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖, 各组权值对应的波束有不同的主瓣指向, 相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠, 接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式, 与自适应方式相比它显然更容易实现, 是未来智能天线技术发展的方向。 (3) MIMO技术。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术, 它采用的是分立式多天线, 能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道, 从而大大提高容量。信息论已经证明, 当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时, MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能, 从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中, MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。 (4) 软件无线电 (SDR) 技术。在4G系统中, 若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式, 则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口, 能够在各类网络环境间无缝漫游, 并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中, 软件将会变得非常复杂。为此, 专家们提议引入软件无线电技术, 软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术, 它以现代通信理论为基础, 以数字信号处理为核心, 以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出, 就受到各方的极大关注, 这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大, 更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。未来4G技术需要适应不同种类的产品要求, 而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础, 它不仅能减少开发风险, 还更易于开发系列型产品。此外, 它还减少了硅芯片的容量, 从而降低了运算器件的价格, 其开放的结构也会允许多方运营的介入。

三、结束语

尽管4G移动通信系统目前还只是一个基本概念, 定义仍然还不明确, 仍处于实验室研究开发阶段, 在其他关键性技术上如:信道编码、高性能接收机技术等方面还不完善。但是, 作为新一代移动通信技术, 其发展的前景是不可限量的。4G技术的发展和实现, 将真正实现我们充满个性化的通信梦想。

参考文献

[1]樊昌信.通信原理.国防科技大学出版社

浅析4G概念移动通信关键技术 篇8

1 4G概述

在目前的社会发展中第三代移动通信系统是人们工作中最为常见的一部分, 是通过在工作中以满足国际信息传递和社会交流为基础的工作模式, 但是其在应用中需要具备很好的兼容性, 能够开展各种数据的处理与优化要求。但是3G系统的应用中, 由于不能够支持较高通信速度和频率, 无法提供动态范围内多种业务的共同处理以及不能够直接、全面的开展相关环境的数据处理。这就使得在目前相关人员工作中对于4G技术的研究较为迫切, 也成为工作人员研究的重点所在。

1.1 概念

简而言之, 4G技术就是第四代移动通信技术, 是一个高速无线网络体系, 也是不需要电缆或者其他的通信介质作为连接媒介的一种新型的超级高速公路和信息传递网络。这个网络体系之中, 我们可以采用电话用户已无线网的方式实现全方位、虚拟的链接, 从而使得各种信息能够得到高速、快捷的处理与完善。在目前的社会发展中, 4G的概念是按照相关的链接规律将宽带接入和网络接入作为主要的研究重点, 是一种实现非对称数据传输要求和传输能力的一种工作模式和工作体系。

1.2 4G概念通信技术的特点

目前的社会发展中, 业界专业人士对于4G概念提出了新的认识与要求, 通常而言4G技术在应用中是一种可以在任何时间、任何地点和以任何方式来介入网络的一种网络信息传输体系, 是一种以移动终端可以随便选取和用户自由对各种业务进行选择和操作的工作流程和工作模式。根据这些要求分析, 4G系统在研究和应用中需要具备的特点主要有:

1.2.1 较高的传输效率

近年来, 随着全球信息一体化和世界村概念的提出, 人们在工作和生活中对于各种信息的传输速度和传输质量也提出了新的要求和认识, 这也促使了信息研究的开展和深入。在目前的社会发展中, 信息技术为了满足大范围、大容量的工作要求, 是以实现用户250km/h下的一种工作流程和工作模式, 同时其传输的速率也是以20Mbbit/s的一种工作模式。

1.2.2 实现无漫游要求

4G移动通信技术在工作中是以实现全球信息一体化为基础的和最终目标的工作体系和工作流程, 其在工作中是以完善和探讨社会发展要求为一体的一种综合性的工作理念和工作流程。因此在目前的工作中, 需要我们从多个不同的角度去分析和总结, 从而形成了一个各类媒体、各类信息高速传统和无缝连接的过程。

1.2.3 高智能化要求

4G技术的应用是一种极高的智能化技术发展模式, 同时在运行中是一个高度自治、极高自适应能力的一种网络体系和网络结构模式, 其在工作中有着良好的工作体系和灵活性, 能够满足社会发展中各种不良因素的限制于影响, 从而使得信号传输能力强, 信息的传递速度快。

2 4G概念通信关键技术探讨

4G技术的应用是一个全面实现无线局域网、移动宽带接入的一种工作模式, 同时还是一个与卫星系统、移动宽带系统和互操作性的系统相连接和集合的一种综合性工作理念和工作流程。

2.1 正交频分复用 (OFDM) 技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道, 将高速数据信号转换成并行的低速子数据流, 调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开, 这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽, 因此每个子信道可以看成平坦性衰落, 从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分, 信道均衡变得相对容易。

OFDM技术之所以越来越受关注, 是因为OFDM有很多独特的优点:

a.频谱利用率高, 频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM信号的相邻子载波相互重叠, 其频谱利用率可以接近Nyquist极限。

b.抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输, 这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍, 从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

2.2 智能天线技术

智能天线采用了空时多址 (SDMA) 的技术, 利用信号在传输方向上的差别, 将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分, 动态改变信号的覆盖区域, 将主波束对准用户方向, 旁瓣或零陷对准干扰信号方向, 并能够自动跟踪用户和监测环境变化, 为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能, 被认为是未来移动通信的关键技术。

2.3 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, 或采用多输入多输出 (MIMO) 技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术, 它采用的是分立式多天线, 能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道, 从而大大提高容量。信息论已经证明, 当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时, MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能, 从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中, MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

结束语

4 G移动通信系统目前还只是一个基本概念, 4 G网络的定义仍然还不明确, IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。

4G移动通信技术 篇9

移动通信技术飞速发展,已经历了3个主要发展阶段。第一代起源于20世纪80年代,主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。第二代(2G)起源于90年代初期,主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。第三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带,不仅传输话音,还能传输高速数据,从而提供快捷方便的无线应用。今日,3G通讯的技术标准与规范已进入商业用途。然而到目前为主,在应用上也发现3G通信的许多缺点,例如缺乏全球统一的标准。3G所採用的语音交换架构仍承袭了2G的“电路交换模式”(Circuit Switch Mode).而非採用纯IP方式,也因此容易受到多用户的干扰,导致传输速率无法大幅提高,因此第四代移动通信系统(4G)的研究势在必行。

2 第四代移动通信技术的定义及特点

2.1 第四代移动通信技术的定义

第四代移动通信技术可称为广带(Broadband)接入和分布网络,具有非对称超过2Mb/s的数据传输能力,对全速移动用户能提供150Mb/s的高质量影像服务,将首次实现三维图像的高质量传输。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统),集成不同模式的无线通信,移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。其广带无线局域网(WLAN)能与B-ISDN和ATM兼容,实现广带多媒体通信,形成综合广带通信网(IBCN),他还能提供信息之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。

2.2 4G通讯技术应该具备以下的特点

(1)更大传输频宽。对大范围高速移动的使用者(最高250km/h)频宽需求为2Mbps,中速移动的使用者(60km/h)频宽需求为20Mbps,低速移动或室内静止的使用者频宽需求为100Mbps;(2)更高储存容量。由于传输频宽增大,因此资料储存容量至少需求为3G系统的10倍以上;(3)更高相容性。4G通信技术必须具备向下相容、开放介面、全球漫游、与网路互联、多元终端应用等,并能从3G通信技术平稳过渡至4G;(4)不同系统的无缝连接。行动使用者在移动中,特别是高速移动,也都能顺利使用通信系统,并在不同系统间进行无缝转换(Seamless Transitions),传送高速多媒体资料等;(5)高度智慧化网路系统。4G网路必须是高度智慧、能随状况自行调整的网路系统,它须具备良好的弹性以满足不同环境与不同用户的通信需求;(6)整合性的便利服务。4G系统将个人通信、资讯传输、广播服务与多媒体娱乐等各项应用整合,提供更为广泛、便利、安全与个性化的服务。

综上所述,4G移动通信其技术主要是能够在各终端产品间发送、接收来自另一端的信号,并在多个不同的网路系统、平台与无线通讯介面之间找到最快速与最有效率的通信路径,以进行最即时的传输、接收与定位等动作。

3 4G的关键技术

3.1 OFDM正交频率多重分割技术

OFDM技术实际上是M CM(Multi-C arrier Modulation,多载波调制)的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰(ICI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。由于OFDM技术由于具备上述特点,是对高速数据传输的一种潜在的解决方案,因此被公认为4G的核心技术之一。

3.2 SDR软体无线电技术

软件无线电(Software Defined Radio),是一种通讯装置,其实体层至更高阶通讯协定层的作业主要是由软体定义,是采用数字信号处理技术,在可编程控制的通用硬件平台上,利用软件来定义实现无线电台的各部分功能:包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等。即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。软体无线电技术能够将类比讯号的数位化过程尽可能与天线的距离接近,即让A/D及D/A转换器尽可能靠近RF前端,并利用DSP进行通道分离、调变解调变,以及通道编解码等工作。透过建立无线电通讯平台,并于平台上运作各种软体系统,如此可以实现多通道、多层次与多模式的无线通讯。其核心是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的“数字/模拟”转换器,尽早地完成信号的数字化,从而使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现。软件无线电是一种基于数字信号处理(DSP)芯片以软件为核心的崭新的无线通信体系结构。软体无线电技术可让单一行动终端装置在不同系统和平台间畅行无阻。

3.3 SA智能天线技术

智能天线是波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。多波束天线在一个扇区中使用多个固定波束,而在自适应阵列中,多个天线的接收信号被加权并且合成在一起使信噪比达到最大。智能天线基本工作原理是根据信号来波的方向自适应地调整方向图,跟踪强信号,减少或抵消干扰信号。智能天线的核心是智能算法,而算法决定电路实现的复杂程度和瞬时响应速率,因此需要选择较好算法实现波束的智能控制。智能型天线具备两项特点:一是充份利用讯号的空间方向性,藉由指向性天线加强讯号接收强度,并同时消除干扰;另一特点在于利用丰富的空间通道特性,藉由发射及接收多天线提供空间分集或提高传输速率。智慧型天线是因应新一代无线通讯系统,提供高速、多元、高品质、高频谱效率及低耗电等需求之关键技术之一,当然也是极具潜力的发展领域,目前全球许多先进的通讯厂商与国家都已投入大量经费与人力研发智慧型天线相关技术。智慧型天线对于覆盖面积、系统容量与讯号品质的提升有极为显着的效果,对于未来4G无线通讯技术的系统容量提升、传输速率提高及链路品质强化等要求,将会有其重要的应用价值。

3.4 IPv6协议技术

IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。IPv6是为了解决IPv4所存在的一些问题和不足而提出的,同时它还在许多方面提出了改进,例如路由方面、自动配置方面。经过一个较长的IPv4和IPv6共存的时期,IPv6最终会完全取代IPv4。因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。IPv6与IPv4技术相比具有很到的优越性,主要表现在以下几个方面:(1)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。(2)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置的方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它使用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。(3)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4提供相同的QoS,但是IPv6的优点体现在能提供不同的服务。IPv6报头中新增加的字段“流标志”,有了这个20位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。(4)移动性。移动IPv6(MIPv6)在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址(home address),这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址(care-of address)来提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置,都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

3.5 MIMO多重输入与多重输出技术

MIMO (Multiple-Input MultipleOutput;多重输入与多重输出)技术是近年来热门的无线通讯技术之一,其最主要特色是可以大幅提昇资料的传输速率。传统的SISO (Single-input single-output)技术以单一天线进行传输,而MIMO技术则是透过增加天线数量以达到提高传输速度之效果。MIMO技术则是利用多组天线(通常为三组天线)同时传送、接收资料并合成讯号,因此不仅衰减过的讯号也可以达成传输的目的,也可以保持一定的传输速率。同时MIMO还可以利用环境中的反射波来组合讯号,因此就算是处于障碍物多的环境也能拥有稳定快速的讯号传输。MIMO技术的特性就是在相同时间内,能在相同的无线电通道内传输和接收两个或多个不同的数据串流,因此系统在每个讯息通道内传送的数据率将能提高两倍以上。尽管MIMO在架构和运算上需要更多复杂的演算法、复杂的架构和更高的数据处理能力。但随着MIMO技术渐渐运用于更多无线技术中,预计MIMO技术将大幅改变未来十年的无线电产业,例如4G蜂巢式网路、WLAN、WiBro、WiMAX与802.20等无线技术。

4 结语

由于4G与1～3G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将成为行业关注的焦点。虽然目前已可见到4G在发展与往后实际应用上所以面临的问题,但是市场不变的趋势是,新技术和新需求将不断出现,有朝一日4G必然会取代3G,成为新一代行动通讯的主流技术。

摘要：移动通信技术飞速发展,第四代移动通信技术----4G技术已经在开始应用。4G采用OFDM正交频率多重分割等先进技术,必将成为新一代行动通讯的主流技术。

4G移动通信技术发展趋势与展望 篇10

1 移动通信技术概述

移动用户之间, 或移动用户与固定用户之间的通信称之为移动通信。我国移动通信技术在上世纪80年代进入行业的快速增长期, 在移动通信技术的发展过程中, 通信工程的建设是确保移动通信技术正常运行的基础保障。因此, 通信工程的建设与管理成为移动通信工作发展中的长期任务[1]。2 4G移动技术

2.1 4G移动技术的定义及性能研究

移动4G技术通讯技术的发展是未来移动技术的主流发展方向, 根据当前移动技术的发展水平, 其4G网络技术在其发展过程中, 数据传输方面与传统网络技术相比快50倍以上。此外, 4G移动技术的发展能够将其网络高音质、高画面的图像信息等进行收集, 从而促进信息的传递。4G移动技术的发展与现阶段其他移动通信技术相比更具有安全性和保密性。例如, 在信息传递过程中通过计算机云功能对数据进行统计和处理, 并且增加动态密码和咨询活动, 从而提高信息的传递作用[2]。

2.2 4G技术的技术结构

随着4G技术的逐渐发展在技术成长的过程中, 移动技术通过对信息传输通道、抗干扰因素和无线网络介入等环节上进行改进, 从而促进移动技术的发展。4G技术与传统移动技术不同, 在网络结构分层中与传统移动技术存在差异, 4G移动技术主要是采用物理网络层、中心环节层和应用网络层3个层次结构进行物理网络中心管理。技术中的关键内容是在物理网络中心层能够将无线与核心网络进行连接, 从而实现介入及路由选择, 为信息传递提供有力的物质依据。另一方面, 针对中间环节层进行研究发现, 其关键技术在于中间环节层可以实现映射、地质变换和实时子系统管理的工程, 从而对用户使用网络进行管理的运行, 达到天衣无缝的信息传递过程。4G技术结构的发展进一步增强了我国移动网络技术发展的现状, 使我国移动技术迈进一个更高台阶[3]。

3 我国移动通信技术的发展现状

3.1 移动通信用户增长量趋于饱和

自20世纪80年代我国移动通信技术进入行业的快速增长期以来, 移动通信用户量呈现出了逐年增长的趋势, 移动通信电话已经成为我国民众最为普遍的生活消费品。但在经济飞速发展的今天, 由于城市用户量的趋于饱和, 我国移动通信的用户绝对增长量出现了下降趋势, 积极拓宽用户渠道成了目前促进移动通信发展的重要任务。

3.2 移动通信网络尚无法全面覆盖

在科学技术快速发展的今天, 移动通信网络的畅通成为人们生活的重要需求, 为此, 信息网络的建设成为发展移动通信事业的重要举措。目前, 我国已成功实现了全国大中城市以及部分乡镇、郊区、农村的移动通信网络建设, 为我国居民进行必要的移动通信活动提供了良好的网络基础。但在我国偏远山区, 受地形、经济等因素影响, 移动通信网络尚无法做到全面性的覆盖[4]。

3.3 移动通信应用的普及存在显著的地域差异

虽然我国移动通信的网络建设实现了应有的全面覆盖, 但在移动通信的应用普及方面却存在着显著的地域差异。我国东部地区因经济发展较快, 移动通信的普及度较中西部地区高, 但用户增长量趋于饱和。中西部地区移动通信的普及度与东部地区相比要低, 但庞大的人口使用基数, 使得中西部地区移动通信的用户量出现了显著性增长。我国中西部广大农村以及偏远山区因受网络覆盖、经济条件等因素的影响, 移动通信技术的普及将是未来信息技术发展必须面临的难题。

4 4G移动通信技术的未来发展趋势

4.1 移动通信信息传播速度更快

目前, 我国正在积极地发展并普及4G移动通信技术, 4G移动通信技术在信息发展中强调无线通信全球覆盖目标的实现, 追求为用户提供高质量的无线服务, 是我国新时期移动通信技术的良好发展。与传统移动通信技术相比, 4G移动通信网络具有网络频谱更宽、通信速度更快、通信方式更加灵活、智能性更加突出等特点。在我国未来移动通信技术的发展中, 4G技术的应用与普及将会成为社会发展的推动力, 专家预测, 4G移动通信技术在通信传播中能够达到15Mbit/s, 甚至更高, 通信的传播速度将远高于当前的手机通信传输, 极大地提高了移动通信的传播速度, 对于推动社会发展有着积极意义[5]。

4.2 移动通信增值业务更多

当前社会发展形势下, 服务业成为了国民经济的重要组成部分以及持久增长点, 移动通信技术可以看作是服务的网络化, 网络只是一种实现服务的手段, 为用户提供服务才是移动通信技术的根本目标。因此, 用户数量的加大以及需求的多样化将会成为未来4G移动通信技术发展的重要研究课题。4G移动通信技术可以利用数字视频广播以及音讯广播等手段对通信用户进行服务业务的增值, 将会推动我国移动通信技术的改进与发展。

4.3 移动通信综合性、智能性特征更加突出

人们的生活需求是推动社会生产、改进社会制度的积极作用力, 在经济的飞速发展下, 伴随着生活水平的不断提高, 人们对移动通信技术的发展提出了新的要求。在社会经济的快节奏发展下, 移动通信技术向综合性、智能性方向的发展是符合人们生活需求的积极转变, 对于促进人们生活的智能化, 进一步提高生活水平发挥着积极的推动作用。

4.4 移动通信网络带宽更宽

在移动通信技术的发展中, 新系统的引入以及旧系统的革新是恒久不变的发展内容[6]。4G移动通信技术的应用, 是在与3G系统相互兼容的基础上对蜂窝系统的积极革新, 在网络带宽方面, 4G移动通信技术将对蜂窝、3G系统进行网络带宽的拓展, 对于移动通信网络的未来发展起着推动作用。

5 结语

随着社会经济的不断发展, 移动通信技术在我国居民生活中得以广泛应用, 对于提高居民生活水平、缩小居民信息差距有着积极意义。在我国移动通信事业的建设中, 4G技术的应用与普及将会为我国移动通信事业的发展提供良好的技术支持。未来, 在4G技术的引领下, 我国移动通信事业将会朝着高效、优质、智能化、网络化的方向发展, 将会为我国居民提供更好、更优质的通信服务, 从而使人们的生活质量得到进一步的提高。

摘要：作为第一生产力, 科学技术的进步带动着我国社会经济的快速发展, 随着科学技术的发展, 尤其是计算机技术的成熟, 我国的移动通信事业得到了飞速的发展。4G移动技术的发展是我国移动技术发展中重要的一步跨越。文章中通过对我国移动技术及4G移动技术及其机构进行概述, 旨在对其未来发展趋势进行研究和展望, 以期通过移动技术的发展对我国信息的传递做出有力的贡献。

关键词：移动通信,发展现状,未来趋势

参考文献

[1]cstyle.移动无线通信技术未来发展趋势展望[J].网络与信息, 2009 (3) :54-55.

[2]江宇.移动通信技术发展的回顾和展望[J].科技资讯, 2007 (13) :48-49.

[3]唐鸣谦.移动通信技术的发展趋势研究[J].网络安全技术与应用, 2014 (4) :239-240.

[4]陈志东.移动通信发展的现状及未来趋势研究[J].科技风, 2011 (26) :30.

[5]张怡.移动通信技术的发展趋势[J].科技创新与应用, 2012 (1) :47.

4G移动通信技术 篇11

一、4G移动通信技术的关键技术

一般来说，4G移动通信技术主要涉及了OFDM技术、智能天线（SA）与多入多出天线（MIMO）技术、软件无线电技术（SDR）、基于IP的核心网技术，下面就这几种关键技术展开深入的分析。

（一）OFDM

OFDM即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCMMulti-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。

（二）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地提高。

（三）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。

（四）基于IP的核心网技术

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入方案，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。

二、4G移动通信技术实践应用

现今，对于4G移动通信技术的期待者愈来愈多。作为建网时间最早，建网准备最充分的中国移动运营商，已经在广深两地进行充分的布局，在TD-LTE牌照正式发放后，中国移动如猛虎出闸，极力推广4G业务，以下通过实际地点的测试我们来分析4G技术的应用。

在此通过4G手机我们在广州越秀区公元前进行测试，公园前地区作为广州市中心主要的商业区域，其4G覆盖质量如何颇受关注。这里因为是旧城区的关系，街道较多，楼宇更加密集，而且人流量多，包括商业和居住，众多室内商场考验了移动4G的網络覆盖。由于4G采用高频段的关系，利用基站进行室外的广覆盖是基本没有问题的，但是遇到室内的微覆盖，因为穿透力弱，所以需要专门的室内信号布局与优化。我们测试的地点选在了公园前五月花地下商业区域中，这里是室内区域，如果没有进行专门的4G信号覆盖，单靠室外宏基站是肯定无法进行覆盖的。从现场信号来看，说明移动在重点的商业区域的布局还是比较给力的，整体信号强度比较给力。从测速结果来看，结果也是令人满意，采用广州服务器的测速更是达到了峰值60Mbps，下行测试为14.28Mbps，上行测试为8.11Mbps，软件的下载速度为1.9 Mbps，视频缓存速度为756KB/S，实际的软件下载速度与视频缓冲速度都比较正常，相比3G还是会有质的飞跃。当然现在使用4G服务的人相对较少，基站负荷相对较小，待使用人数逐渐增多，那时候便要看移动的优化能力了。

接下来选取梅花园地铁站为测试地点，覆盖情况可以基本代表在梅花园与南方医院之间区域的4G信号状况。该区域小区楼盘众多，人口密度较高，加上拥有较多楼宇密集的地方，这对于4G网络的覆盖有一定的考验。实际的体验中，笔者走在户外路上，4G信号一直都只是在2-3格之间徘徊，极少情况有4格信号。由于4G网络采用的频段为高频段，进入到室内后，信号衰减很强烈，楼宇较为密集下，其信号强度只有1-2格左右。从测试成绩来看，即使信号强度不是特别强，但是4G网络的速度还与基站的负载等因素有关。通过进行测速，服务器普遍下行速度较高，不过反而在上行速度，服务器数据都不是特别高。实际应用中，我们利用豌豆荚下载40MB大小的游戏，平均下载速度为2.4MB/s，而优酷客户端在线观看视频做到即点即开，拖动到那里都基本做到与本地视频一样。视频缓存速度也有1.2MB/s，不过根据不同视频软件服务器的不相同，缓存的下载速度会有差异。

三、4G移动通信技术的发展前景

现今，3G移动通信技术已经趋于成熟，也已经投入到全面商用化的使用阶段。愈来愈多的手机用户运用着便捷的3G移动技术，但是仍然可以发现3G移动技术尚存在许多的不足与缺陷，阻碍了用户进一步体验高效、优质的网络需求服务。

在4G移动通信的发展路程中，依然会面临许多的问题与挑战，但同时机遇也是极大的。根据笔者所查阅的大量资料，不难预测，全球的TDLTE产业规模在2015年将可实现1512亿美元，并将可突破9100万户目标。由此可见，4G移动通信技术的不断发展与成熟，将推动4G移动通信技术逐步替代3G移动技术，而成为整个移动通信领域的主导技术，为广大用户实现更为高效、稳定、便捷的信息化网络服务。

参考文献

[1]陆军.浅析4G移动通信技术[J].电脑知识与技术，2010，5（2）.

[2]梁瑞.第四代移动通信技术若干问题的比较研究[J].电脑知识与技术，2012（3）.

[3]陈明怿.4G移动通信终端关键技术之若干问题探讨[J].电脑知识与技术，2011（7）.

4G移动通信技术 篇12

关键词：4G移动通信技术,展望

一、4G移动通信技术特点

1. 通信速度较快。

4G通信令人印象最为深刻的特性就在于它的无线通信速度要远快于3G。3G的数据传输速率能够达到2 Mbps, 4G的数据传输速率能够达10 Mbps到20Mbps, 最高速度能够达到100比特每秒, 来实现无线信息的传输。当需要发送大量的数据, 4G通信能够在最短的时间内很快完成, 用户不用等太长时间。

2. 具有灵活的通信方式及兼容性。

当前, 4G通信技术不仅能够实现人与人之间沟通的随时性和区域性, 以及促进双向信息、图片以及视频下载的实现, 而且还能够实现信用卡的功能, 真正实行购物以及取现功能。此外, 4G移动通信技术具有很强的兼容性, 不仅有全球漫游和开放接口的功能, 也有向下兼容各部分分散网络连接从而达到互联的特性。

3. 实现高质量的多媒体通信。

4G通信技术还可使得多媒体服务的高速数据性及其高分辨率得到满足, 主要服务内容, 如语音、数据以及影像等方面, 借助宽带信道实现信息的传输, 这属于一种完全意义上的“多媒体移动通信”。3D视频技术同时将被应用到4G通信, 能够在4G手机看到立体视频[1]。

4. 具有更宽的网络频谱。

为了实现更快的数据传输, 通信运营商就需要在3G通信网络的前提下, 极大地提高通信网络的带宽。4G通信技术的带宽要远远大于3G带宽的20倍左右。

5. 提供各种增值服务。

3 G移动通信系统主要是基于CDMA核心技术上, 但是4G移动通信系统是基于OFDM技术的核心技术之上的, 使用OFDM技术能够实现如无线区域环路) , 数字音频广播 (DAB) 以及其他方面的无线增值服务。

二、4G移动通信关键技术

1. 正交频分复用 (OFDM) 技术。

OFDM传输技术就是把信道分成为多个正交子信道, 并将高速的数据信号转为处于并行状态的低速数据信号, 而且在各个正交子信通道实施信号的传输。OFDM技术具有的特点主要是它的频谱利用率相比而言是比较高的, 与其他的串行系统相比, OFDM技术的频谱效率要高出一倍多, 而且OFDM传输技术具备着强大的抗衰落力, 由多子载波实施信号传输, OFDM传输技术使得脉冲噪声阻力大大提高而且通信信道快衰落的可能性也大大降低;OFDM技术主要是适用于高速数据传输, 使用自适调制机制改变调制模式, 渠道和加载算法, 从而使得信息传递的速度有了进一步的提高, OFDM技术还具有很强的抗码间干扰能力, 抗码间干扰主要是通过循环前缀的方法进行的[2]。

2. 智能天线技术 (SA) 。

智能天线技术主要是指波束间没有切换多波束以及自适应阵列天线。智能天线技术具有很好的信号抗干扰能力、自动跟踪以及调节数字波束的能力。SA技术成形波束在空间领域能够抑制交互性的干扰, 加强特殊范围信号, 提高信号质量还会使得传输容量得到增加。它的基本原理就是在无线基站采用天线阵与连贯的无线收发器发送并接收射频信号。

3. IPv6技术。

IPv6技术具有广阔的网络地址空间, 它能够针对全部的通信网络设备, 为其提供全球特有的地址, 而且IPv6技术有助于促进自动配置的实现, 从而获得全球惟一的路由地址;IPv6技术的服务质量要比传统IPv4技术质量高, 容易形成基于服务水平系统。

4. 多输入多输出技术 (MIMO) 。

MIMO技术是指拥有多个天线的基站和移动终端。MIMO技术可以给系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是接收机和发射机使用多个天线, 充分利用空间多路径传播的组件, 使用多个子信通道在同一频带信号上, 信号能力将随着天线数量的增加, 其线性也会有所增加。

三、4G移动通信关键技术的展望

4G移动通信技术的未来发展会实现人与移动互联网通信和互联网紧密联系在一起的3G移动通信技术促进智能手机和PDA、移动电话和PDA应用终端设备的发展, 在4G技术的高速数据传输效率网络的基础条件下, 未来的移动通信在视觉多媒体上的发展将是主流, 4G移动通信应用的趋势对于人与物, 人们和网络联通关系都将有着重要的影响, 也意味着人类会直接进入到无线互联网时代。

参考文献

[1]黄静, 朱欣远.4G移动通信关键技术及其展望探究[J].中国新通信, 2014, 03:119-120.