4G移動通信及關鍵技術研究

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1引言

雖然如今第四代移動通信的發展趨于成熟，然而各國各地區的4g標準也是有著迥異的區別的，美國、歐洲和我國的制式都是有不同之處的。由于各國各地區的標準、網絡制式以及各種技術指標都是不一樣的，然而世界各國需要一個統一的標準來進行互相溝通，因此ITU就牽頭對4G進行了規劃化、統一化，提出了IMT-AM，IMT-A就是4G。各國對4G的研發都是保密的，因此會存在著不同的技術方法去實現4G，主流的LTE是時分與頻分的技術手段，其中，時分雙工是具有我國自主知識產權的4G技術方式。第四代移動通信具有鮮明的特點，因為4G的各種技術手段的多樣化，因此它的特征更人性化，其特征如下：（1）4G是可以并存多種網絡格式、制式以及技術手段的，這里指多個網絡融匯。4G是現在正在商用成熟的移動通信技術，支持了多種協議通信，例如，寬帶碼分多址協議、藍牙協議、以及IEEE的有關協議等。（2）4G能夠容納更多的用戶進行同時地，互不影響到正常使用，因此它具有很高的頻譜利用率。4G系統目標速率為：⊙高速移動用戶（250km/h），數據速率為2Mb/s?！阎兴僖苿佑脩簦?0km/h），數據速率為20Mb/s?！训退僖苿佑脩簦ㄊ覂然虿叫姓撸?，數據速率為100Mb/s。由于第四代移動通信具有不同的技術手段，因此在不同的環境下，可以互相切換，從而實現無縫、無掉線連接。（3）4G的覆蓋面是非常廣闊的，隨著衛星通信的發展，4G使得我們能夠在地球上基本上所有角落進行流暢、無縫的連接到網絡；第四代移動通信具有良好的交互條件，可以在移動網與互聯網進行無縫連接，而且基本在地球上所有角落都是可以實現的。這里不僅僅的網絡連接的流暢、無掉線，它所包含的功能、技術服務等等都是互聯互通的。（4）上面說到4G具有很高的容納能力，可以供更多的用戶使用移動網絡，這得益于它使用更先進的技術手段去實現更高的頻譜利用率以及更寬的帶寬。（5）多樣化的4G成就了多樣化的業務能力，用戶可以根據需要對自己的業務、信道等等進行優化選擇，使得使用更加舒適與穩定。（6）由于4G的先進性，以及支持多種通信協議的優勢，因此使得它成為很具兼容能力的技術手段。

2第四代移動通信系統的關鍵技術

（1）多入多出技術（MIMO）。這里指的多入多出技術是指，天線接收到多發射多接收技術，同時進行一個信號的傳送與接收，給移動通信帶來了更加高到效率，這也是它具有高帶寬利用率以及高的容納量的原因。（2）正交頻分復用技術（OFDM）。該技術手段是為了提高頻譜利用率所研制的，它利用了正交信號的互不干擾的特性，進行多信號疊加傳輸，每個信道都得到了充分的利用。（3）智能天線技術（SA）。采用天線陣列，可以根據環境的不同，能夠采用相應的算法自我調整每個方向的權重大小，從而形成更有利于通信的方向圖以及方向場。（4）軟件無線電技術（SWR）。軟件無線電的核心，顧名思義，就是用軟件的方法去調整硬件工作的模式，用一個統一的硬件平臺通過軟件的方式去實現硬件的問題，比如：上下變頻，調制解調等等。（5）4G網絡面臨的安全問題。與其他移動網絡一樣，移動通信具有空間鏈路的不穩定性；由于各種技術、方式的不同，因此總有短板對其進行著制約；雖然不同協議、格式可以進行切換，然而切換是有延遲的，這涉及到同步的問題；4G網絡的載體，會隨著移動通信的發展而性能更加強大，這也給智能病毒帶來了營養豐富的載體；網絡格式、結構不同，因此需要對訪問、認定等技術進行研究、突破。

34G的發展現狀

早在六年前的2011年，4G已經在通信大國瑞典進行了商用。并至今仍在研究4G的先進技術成分。日本是世界通信行業領先國際的大國，在我國3G還沒有商用的十年之前，3G已經在日本廣泛應用了，因此作為領頭羊的日本，對4G的研究也做出了功不可沒的貢獻，日本的DCM移動通信公司與日本國政府共同計劃并研制了4G，并至今仍在推動著4G的技術發展。如今我國以及世界上的通信大國仍在研究4G的先進調制解調方式，我國的TD-LTE技術也取得了良好的進展，是我國具有自主知識產權的。我國作為世界通信大國，協同日美等國家一起推動著未來的5G的發展。

4結束語

本文詳細分析了4G的發展與研制以及4G所涉及到的關鍵技術分析，以及4G的現狀與發展，著眼于目前4G的發展，展望未來5G的商用，日前，中興公告5G與2019年底商用，華為主導的激化碼成為了5G的標準，這些都是我國的通信人才為世界通信做出的貢獻，由4G展望5G，未來仍面臨種種挑戰。

作者:徐夢愚 單位:廣東南方電信規劃咨詢設計院有限公司

參考文獻

[1]周花．4G移動通信系統的網絡接入技術分析[J]．中國新通信，2016(10)