陳尾英

【摘要】 文章對第四代通訊技術的產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，并結合相關的數據對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了數字化，除了有語音通信功能外還具有數據傳輸的業(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、視頻等數據傳輸，提供與互聯(lián)網連接的服務。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據傳輸業(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傳輸的速率明顯要超過3G，大部分移動用戶數據傳輸速率在2Mbps，最低的傳輸速度在100Mbps。（2）多種業(yè)務相融合。對于高速ipv6的通信網絡，以移動數據為主，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。數據、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據要通過無線網、蜂窩移動網、衛(wèi)星網的介質集中在一起，實現手機在任何地點都可以進行通訊。

二、4G系統(tǒng)的網絡架構

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，集廣播電視網、蜂窩移動網、衛(wèi)星網等固定的網絡為一體。針對不同的業(yè)務要通過不同的媒體接入到不同網絡中，多媒體要完成數據的轉換和融合，核心網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和核心網可以分兩個層次進行。

4G網絡可以形成物理層、中間層和應用層三個層次，物理層的功能是提供網絡的接入和路由的選擇，中間層要屏蔽網絡結構和網絡協(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絡服務?？梢钥缭蕉鄠€運行商，大大擴展了網絡的服務范圍。

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)境下高速傳播網絡數據，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。然后對低速數據進行片段分解，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，從而減少數據的傳播。由于高速數據進行了分解。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。已經廣泛的應用到了通信系統(tǒng)，被認為是現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]. 中國數據通信，2013（12）