刍议第四代移动通信技术

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【摘 要】文章对第四代通讯技术的产生背景和演变的历史和技术特点做出了详细的介绍.对4G的网络构建和技术要点进行了分析OFDM技术和无线电技术,并结合相关的数据对4G的发展前景和技术开发进行了分析,只有掌握了4G通信技术的关键才能形成有自主产权的核心技术.

【关 键 词】第四代通讯技术无线通讯技术

一、4G通信技术的概述

（1）4G的产生和演变.第一代通讯技术要以模拟信号为主,单纯的提供语音通话业务,没有制定统一的标准；第二代通信技术实现了数字化,除了有语音通信功能外还具有数据传输的业务,可以漫游,主要有G和CDMA；对三代通信技术将无线技术和多媒体技术结合在一起,能够快速处理声音、图像、视频等数据传输,提供与互联网连接的服务.从2000年开始,一些国家就开始对4G技术进行了研究.目标是覆盖全球提供高质量的数据传输业务.（2）4G的概念.4G是一个通用的名称,没有人给它一个具体的定义,甚至还存在B3G、BEV的叫法.一般来说4G是比3G更畅通的通信系统,可以在不同的模式中进行通信.可以满足不同用户对无线服务的要求,移动用户可以选择不同的漫游标准.（3）4G的特点.相对现在的通信技术,未来的4G会有以下特点：（1）速度快频谱宽.4G传输的速率明显要超过3G,大部分移动用户数据传输速率在2Mbps,最低的传输速度在100Mbps.（2）多种业务相融合.对于高速ipv6的通信网络,以移动数据为主,改变了传统业务观念.个人通信、信息系统等业务为一个整体.数据、视频可以通过高带宽的模式进行传播,所以4G技术也被称为“多媒体移动技术”.（3）无缝漫游.4G系统要实现全球统一标准,就媒体的终端之间就要进行无缝连接,对不同模式的通信数据要通过无线网、蜂窝移动网、卫星网的介质集中在一起,实现手机在任何地点都可以进行通讯.

二、4G系统的网络架构

为了满足不同用户对业务的不同需求,可以将有线和无线技术相融合,4G通信技术要在IPV6的模式中构成核心网,集广播电视网、蜂窝移动网、卫星网等固定的网络为一体.针对不同的业务要通过不同的媒体接入到不同网络中,多媒体要完成数据的转换和融合,核心网独立各种无线接入技术,形成一个灵活的可扩展的平台.安全性设计在接入网和核心网可以分两个层次进行.

4G网络可以形成物理层、中间层和应用层三个层次,物理层的功能是提供网络的接入和路由的选择,中间层要屏蔽网络结构和网络协议,面向应用层进行地质转换和安全管理的主要功能.物理层和中间层提供对外访问的接口.实验研究表明开放式的接口可以提供高速的网络服务.可以跨越多个运行商,大大扩展了网络的服务范围.

三、第四代通信技术的特征

（1）OFDM技术.正交频分复用技术是一种在无线环境下高速传播网络数据,与3G的CDMA技术有很大的区别.对多载波调制技术的改进,是4G技术的核心.在无线通讯的环境中,多普勒效应会对信号产生干扰,OFDM技术是对抗频率抗干扰有效技术在传输领域中进行信号分解,使各载波进行交互.然后对低速数据进行片段分解,在载波上进行调制,使串行通道变成并行通道.使信道变得相对平坦,减少信号受到信道的影响,从而减少数据的传播.由于高速数据进行了分解.每个子信道上传输信号要小于带宽,信号波形间的干扰也会大大减少.（2）MIMO技术.多输入输出技术是一种分集的技术,是多天线技术的发展,它利用天线的两端同时工作,在扩展通道进行可以提高传播速度.并行工作各个接收天线通过角度扩展减少相关空间.在信道独立是,信道的传输能力会不断增强,这样的系统可以在不增加天线的情况下提高带宽.MIMO技术是无线技术领域的重大突破,发展潜力巨大.在近几年的发展过程中得到了完善.已经广泛的应用到了通信系统,被认为是现代通信技术的关键技术要点.其优点是可降低干扰、可提高无线信道容量和频谱利用率.（3）软件无线电技术.软件无线电技术是改变传统无线终端来设计硬件的核心技术,强调硬件的配置和升级技术.尽量以简化、开放通用的平台实现软件收发功能.在系统的组成上,软件无线电硬件包括天线、射频前端、模拟转换器,数字信号处理.天线的覆盖范围一般比较广,射频的前端发射变频和滤波功能,信号在完成转换后就由工作软件来处理.

四、结束语

第四代移动通讯技术是人类有史最复杂的技术工程,它可以满足人们对通信系统的不同需求.满足人们的个性化需求.要全面实现4G通信技术还有一些技术难题需要解决,面临着很大的市场压力.一些发达国家也投身在4G的研发工作中,在不久的将来4G通信技术会得到更好的发展.