陳尾英

【摘要】 文章對第四代通訊技術的產(chǎn)生背景和演變的歷史和技術特點做出了詳細的介紹。對4G的網(wǎng)絡構建和技術要點進行了分析OFDM技術和無線電技術，并結合相關的數(shù)據(jù)對4G的發(fā)展前景和技術開發(fā)進行了分析，只有掌握了4G通信技術的關鍵才能形成有自主產(chǎn)權的核心技術。

【關鍵詞】 第四代通訊技術 無線通訊 技術

一、4G通信技術的概述

（1）4G的產(chǎn)生和演變。第一代通訊技術要以模擬信號為主，單純的提供語音通話業(yè)務，沒有制定統(tǒng)一的標準；第二代通信技術實現(xiàn)了數(shù)字化，除了有語音通信功能外還具有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務，可以漫游，主要有GSM和CDMA；對三代通信技術將無線技術和多媒體技術結合在一起，能夠快速處理聲音、圖像、視頻等數(shù)據(jù)傳輸，提供與互聯(lián)網(wǎng)連接的服務。從2000年開始，一些國家就開始對4G技術進行了研究。目標是覆蓋全球提供高質量的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。（2）4G的概念。4G是一個通用的名稱，沒有人給它一個具體的定義，甚至還存在B3G、BEV的叫法。一般來說4G是比3G更暢通的通信系統(tǒng)，可以在不同的模式中進行通信?？梢詽M足不同用戶對無線服務的要求，移動用戶可以選擇不同的漫游標準。（3）4G的特點。相對現(xiàn)在的通信技術，未來的4G會有以下特點：（1）速度快頻譜寬。4G傳輸?shù)乃俾拭黠@要超過3G，大部分移動用戶數(shù)據(jù)傳輸速率在2Mbps，最低的傳輸速度在100Mbps。（2）多種業(yè)務相融合。對于高速ipv6的通信網(wǎng)絡，以移動數(shù)據(jù)為主，改變了傳統(tǒng)電話業(yè)務觀念。個人通信、信息系統(tǒng)等業(yè)務為一個整體。數(shù)據(jù)、視頻可以通過高帶寬的模式進行傳播，所以4G技術也被稱為“多媒體移動技術”。（3）無縫漫游。4G系統(tǒng)要實現(xiàn)全球統(tǒng)一標準，就媒體的終端之間就要進行無縫連接，對不同模式的通信數(shù)據(jù)要通過無線網(wǎng)、蜂窩移動網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)的介質集中在一起，實現(xiàn)手機在任何地點都可以進行通訊。

二、4G系統(tǒng)的網(wǎng)絡架構

為了滿足不同用戶對業(yè)務的不同需求，可以將有線和無線技術相融合，4G通信技術要在IPV6的模式中構成核心網(wǎng)，集廣播電視網(wǎng)、蜂窩移動網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等固定的網(wǎng)絡為一體。針對不同的業(yè)務要通過不同的媒體接入到不同網(wǎng)絡中，多媒體要完成數(shù)據(jù)的轉換和融合，核心網(wǎng)獨立各種無線接入技術，形成一個靈活的可擴展的平臺。安全性設計在接入網(wǎng)和核心網(wǎng)可以分兩個層次進行。

4G網(wǎng)絡可以形成物理層、中間層和應用層三個層次，物理層的功能是提供網(wǎng)絡的接入和路由的選擇，中間層要屏蔽網(wǎng)絡結構和網(wǎng)絡協(xié)議，面向應用層進行地質轉換和安全管理的主要功能。物理層和中間層提供對外訪問的接口。實驗研究表明開放式的接口可以提供高速的網(wǎng)絡服務。可以跨越多個運行商，大大擴展了網(wǎng)絡的服務范圍。

三、第四代通信技術的特征

（1）OFDM技術。正交頻分復用技術是一種在無線環(huán)境下高速傳播網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，與3G的CDMA技術有很大的區(qū)別。對多載波調制技術的改進，是4G技術的核心。在無線通訊的環(huán)境中，多普勒效應會對信號產(chǎn)生干擾，OFDM技術是對抗頻率抗干擾有效技術在傳輸領域中進行信號分解，使各載波進行交互。然后對低速數(shù)據(jù)進行片段分解，在載波上進行調制，使串行通道變成并行通道。使信道變得相對平坦，減少信號受到信道的影響，從而減少數(shù)據(jù)的傳播。由于高速數(shù)據(jù)進行了分解。每個子信道上傳輸信號要小于帶寬，信號波形間的干擾也會大大減少。（2）MIMO技術。多輸入輸出技術是一種分集的技術，是多天線技術的發(fā)展，它利用天線的兩端同時工作，在擴展通道進行可以提高傳播速度。并行工作各個接收天線通過角度擴展減少相關空間。在信道獨立是，信道的傳輸能力會不斷增強，這樣的系統(tǒng)可以在不增加天線的情況下提高帶寬。MIMO技術是無線技術領域的重大突破，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｔ诮鼛啄甑陌l(fā)展過程中得到了完善。已經(jīng)廣泛的應用到了通信系統(tǒng)，被認為是現(xiàn)代通信技術的關鍵技術要點。其優(yōu)點是可降低干擾、可提高無線信道容量和頻譜利用率。（3）軟件無線電技術。軟件無線電技術是改變傳統(tǒng)無線終端來設計硬件的核心技術，強調硬件的配置和升級技術。盡量以簡化、開放通用的平臺實現(xiàn)軟件收發(fā)功能。在系統(tǒng)的組成上，軟件無線電硬件包括天線、射頻前端、模擬轉換器，數(shù)字信號處理。天線的覆蓋范圍一般比較廣，射頻的前端發(fā)射變頻和濾波功能，信號在完成轉換后就由工作軟件來處理。

四、結束語

第四代移動通訊技術是人類有史最復雜的技術工程，它可以滿足人們對通信系統(tǒng)的不同需求。滿足人們的個性化需求。要全面實現(xiàn)4G通信技術還有一些技術難題需要解決，面臨著很大的市場壓力。一些發(fā)達國家也投身在4G的研發(fā)工作中，在不久的將來4G通信技術會得到更好的發(fā)展。

參 考 文 獻

[1] 何琳琳，楊大成. 4G移動通信系統(tǒng)的主要特點和關鍵技術[J]. 移動通信，2013（2）

[2] 劉偉，丁志杰. 4G移動通信系統(tǒng)研究進展與關鍵技術[J]. 中國數(shù)據(jù)通信，2013（12）