浅论移动通信4G技术的发展

浅论移动通信4G技术的发展

那仲轲

身份证号码：45020519870513XXXX广西南宁

摘要：随着移动通信4G技术的出现，其以高容量、高速率、灵活性好、兼容性强的显著特点，更好地满足了人们对多种业务信息处理的需求，得到了各通信运营商的大力推广。本文着重对移动通信4G技术进行阐述，以供大家参考。

关键词：移动通信；4G技术；特点；

一、移动通信4G简介

4G属于第四代数字通信，它具有非对称的大于2Mbps的数据传输能力，数据率超过UMTS，是支持高速数据率（2～20Mbps）连接的理想模式，上网速度可从2Mbps提高到100Mbps，相当于第三代数字通信技术的50倍，可传输高质量的三维图像[1]。4G技术是在3G通信技术基础之上，采用了一些新技术，对3G无线通信网络的效率和功能进行了提高和完善。4G技术不仅用来解决兼容问题，还可以实现局域网、WLAN、蓝牙、视卫星通信和广播等无缝衔接。4G技术具有更高的安全性、灵活性和智能化，还具有更高的服务质量和传输质量、频谱利用率和数据率。

二、移动通信4G主要技术特点

1、高速率。4G的通信速度要比3G通信快很多，其传输速率可达到20Mbps甚至更高，信息传输级数要比3G高一个等级，并具有不同速率间的自动切换能力，能够更好的满足人们对信息传输速度更高的需求。

2、高频率使用效率。4G信号抗衰减性能比3G更好，其频率使用效率也比3G要高很多。同时4G采用了许多功能强大的突破性技术，如引入了交换层级技术，可同时涵盖不同通信接口类型，提高了主干网的带宽。

3、良好的兼容性和更高的多媒体质量。传统移动通信2G、3G技术可升级为4G技术，中间所跨越的技术差距能够很容易通过增加外接设备来实现。4G能够把不同的通信方式如电视广播通信，无线局域网络通信，手机通信，无线电通信和卫星通信等与终端结合起来，实现多接口融合和多网络融合。针对各种不同的复杂环境，4G可采用智能信号处理技术进行信号的正常收发，兼容性较好，部署也很灵活。另外，4G能够提供清晰的语音通话质量，还能够提供高清晰度的图像、视频等多媒体传输，成为了手机用户的理想选择。

4、高智能化。4G技术相比3G技术智能化程度更高，不但在通信终端和操作系统上实现了完全的智能化功能，也能够根据环境的变化、用户的实际需要和其他因素及时的调整，以满足用户的需求。

5、优秀的多功能性。移动通信4G具有优秀的多功能性，我们常用的功能是：一是先进定位功能，通过一定的测量和计算实现移动终端的定位，不但保证了对移动终端的全面跟踪，也实现了对不同平台的无缝连接保障。二是快速切换功能，在移动通信过程中，手机用户会不断的跨越不同的区域和频段，要想保证用户的通信质量就要在不同的区域和频段问实现陕速切换，移动通信的4G技术在快速切换上实现了软硬切换的结合。三是交互干扰抑制和用户识别功能，在移动通信4G技术中，为了减少信号的干扰，应用了交互干扰抑制技术，有效避免了干扰源对信号的干扰。

三、移动通信4G主要技术分析

1、正交频分复用（OFDM）调制技术。4G移动通信系统使用的核心技术就是OFDM技术，是一种属于多载波调制技术，主要技术原理是把即将传输的串行数据流分解转变成若干较以低速率运行的并行子数据流，然后把它们各自调制至相互正交的子载波上，完成之后对其合成输出，需要注意的是输出的数据速率大小应当和串行数据流分解前的速率大小保持一致[2]。OFDM的优势非常明显：抗多径干扰以及窄带干扰能力，与3G移动通信系统单载波系统相比较强。适应多径以及移动信道传播条件，实现了对多种业务的灵活支持。

2、多输入多输出（MIMO）技术。MIMO技术可利用多接收、多发射进行空间分集，即在移动终端和基站都有多个天线，MIMO技术采用分立式多天线对通信链路进行有效分解，分解为很多并行的子信道。MIMO技术还能够为系统提供空间分集增益和空间复用增益，并提供很高的频谱利用率，改善无线信道的性能，大大提高了无线系统的覆盖范围和容量。

3、多用户检测技术。该技术属于宽带CDMA通信系统中使用的抗干扰的重要内容，在它的终端以及基站都通过用户检测技术而大幅度增加了系统的容量。多用户检测技术则最大限度的通过导致多址干扰的全部用户信号信息来完成对于单个信号的检测处理工作，使得抗干扰性检测能力更加优良。

4、IPv6技术。4G系统采用IPv6替代了原来的IPv4，直接导致IP地址长度变成了128bit，这种情况下，除了使得地址空间增大外，安全性能得到了一定程度的提高。用户在使用IPv6网络的过程中，还能够根据需要对网络层的数据采取加密处理，实现对IP报文的校验工作，在很大程度上保障了网络的安全性。

5、智能天线(SA)技术。该技术的主要任务是分析到达无线阵列信号，通过自适应算法，较为灵活地对所发射的波束进行使用，并起到自动跟踪和数字波束智能调节等多种作用。其利用阵列天线技术以及现代数字信号处理技术，尽量减少了干扰或被干扰。SA技术被认为是未来移动通信的关键技术，其具有自动跟踪、抑制信号干扰、数字波束调节等功能。智能天线技术是移动通信4G技术的核心，利用智能天线技术实现了数据的可靠传输，提高了数据的传输和接收能力，保证了数据的传输质量，使移动通信过程更加可靠。

四、移动通信4G技术的发展趋势

1、市场规模逐渐扩大。目前，移动运营商需部署更多的基站，以达到4G网络所需要达到的速率要求，多种技术的融合使4G的下载速度有着很大的提高，近年我国正在大力推进4G网络工程建设。

2、多种业务融合推进。随着4G技术的不断发展，4G将向宽带无线化和无线宽带化演进，其通信终端手机将不仅是一个通信工具，它可以做更多的事情，例如，除语音通信之外的多媒体通信、远程控制等；或将局域网、互联网、电信网、广播网、卫星网等融为一体组成一个通播网。

3、发展前景被看好。从移动通信4G技术的发展前景来看，除了OFDM、软件无线电、智能天线等关键技术以外，还包括了可重构性自愈网络、多用户识别和交互干扰抑制、无线接入网(RAN)、微微无线电接收器等一些相关技术，这些技术可采用智能处理器处理纠正网络故障、实现了大容量、高速度、低比特成本的目标、确保了高质量信号和服务质量，因此4G技术得到了各大运营商的青睐。

五、小结

总之，4G移动通信系统作为一种多功能业务的宽带移动通信系统，凭借着其优秀的技术特点，提供了高质量的通信以及高效的服务质量。如今4G技术逐渐成熟，得到了广泛推广应用，使得4G通信渗透到我们生活的方方面面。

参考文献：

[1]梁德厚.4G通信的技术特点及展望[J].计算机光盘软件与应用.2013（20）

[2]史君霞.关于4G移动通信系统的特点及技术分析[J].中国新通信.2014（07）