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摘要：4G技術指的是用更穩(wěn)定的傳輸效率、更高的傳輸速度、更強的靈活性以及更人性化的智能結構來對移動通信的互聯(lián)與互通進行實現(xiàn)，是3G技術的升級。目前來說，在通信行業(yè)內(nèi)，對于4G移動通信的科學定義沒有統(tǒng)一，人們對用戶體驗要求逐步的提高，4G移動通信系統(tǒng)與其技術儼然成為移動通信領域熱點研究。

關鍵詞：4G 移動通訊；通信系統(tǒng)；移動網(wǎng)絡

移動通信技術帶給世界的變化是十分巨大的，我們可以說這項技術給人們帶來一場革命性的變化。如今，社會經(jīng)濟水平在不斷的提高，人們進行信息的交流和傳播的過程中，對于那些有更高品質(zhì)、更高效率的通訊的方法追求更加強烈。之前的3G移動通信技術帶給人們不一樣的新鮮體驗，但其自身存在一些技術缺陷使信息的快速交流和傳播得不到保證，所以在此基礎上我們對4G移動通信系統(tǒng)進行研究與開發(fā)，能夠更好地彌補3G技術存在的不足之處，對人們越來越多的通信需求盡可能的去滿足。

一、4G移動通信系統(tǒng)技術目標與特點

1、更高的傳輸速度

4G移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡頻寬對比3G會有20倍的增加，網(wǎng)絡頻寬會達到2～8GHvz，4G移動通信系統(tǒng)中，其上傳速度的上限會有20Mb/s，現(xiàn)在的3G移通通信系統(tǒng)上傳上限僅僅是4G系統(tǒng)的5%，今后對于用戶體驗的提高顯而易見，4G移動通信技術的信息傳輸在級數(shù)上，要比3G移動通信技術的信息傳輸級數(shù)高一個等級，對此，有人說：“如果說3G移動通信成就高速傳輸無線移動通信，那么4G移動通信就會成為另外的超高速傳輸?shù)臒o線移動通信”。

2、良好的兼容性

4G移動通信技術正在快速發(fā)展，接口開放技術、全球各區(qū)域覆蓋會加大，4G通信系統(tǒng)能夠和無線、3G以及固網(wǎng)無縫的進行連接，使所有的移動通信運營商使用用戶能夠享受共同的4G服務，不僅對3G現(xiàn)有用戶的升級有幫助，4G通信技術普及的可能性會更大的促進，在實現(xiàn)全球漫游的通信目標的道路上添磚加瓦。4G通信在不斷高速發(fā)展，會給通信行業(yè)帶來革命性的變化。

3、更高的智能化程度

高速發(fā)展的4G移動通信，會給電子移動終端設備的服務產(chǎn)生革命性變革。4G移動通信系統(tǒng)可以稱為分布網(wǎng)絡和廣域接入，有非對稱不同速率間自動切換的能力，運用智能技術能夠使它可以自適應地進行資源分配，根據(jù)不同業(yè)務對資源的要求合理的進行配置，任何移動辦公都將會在4G技術的支持之下輕松的完成，今后的4G手機除了能提供傳統(tǒng)的語言數(shù)據(jù)傳輸之外，多媒體計算機的所有功能也會具備。另外，4G終端設備除了4G手機以外，其他終端的功能也會便得更加智能化。

二、比較4G與3G的主技術參數(shù)

3G移動通信系統(tǒng)的升級就是4G移動通信系統(tǒng)，其中有許多關鍵技術都沿用了3G中的關鍵技術，但4G也采用了許多新的技術，4G系統(tǒng)與3G系統(tǒng)的技術參數(shù)比較，見表1，對比了兩系統(tǒng)的關鍵技術特性。

三、4G移動通信系統(tǒng)關鍵技術

1、多址方案與無線接入方式

以OFDM（正交頻分復用）作為核心技術的通信技術是4G移動通信系統(tǒng)，在無線環(huán)境下的高速傳輸?shù)囊环N技術，其主要的技術作用是：把某一個頻分信道分成若干個正交子信道，高速數(shù)據(jù)流轉換為并行的低速數(shù)據(jù)流，并將低速數(shù)據(jù)流調(diào)制到每一個子信道上進行傳輸，按照接收端使用的相關技術能夠技術分離正交信號，每一個子信道間干擾會減少，每個子信道的信號帶寬不大于劃分時相關帶寬，帶寬被切分為許多小部分，最大限度對系統(tǒng)性能進行提高，以適應不同設計需求，功率與數(shù)據(jù)容量靈活分配，便于提供更高速、靈活和變速綜合的數(shù)據(jù)傳輸。能夠提供比較大的系統(tǒng)容量，有抗頻率選擇性的衰落、頻率擴散能力與比較強的抗多徑干擾，適應多徑與移動信道的傳播條件，但缺點是其功率和效率不高。

2、調(diào)制與編碼

4G移動通信系統(tǒng)，使用多載波調(diào)制（MCM）技術，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中速率不太高、多徑干擾沒有非常嚴重時，根據(jù)合適均衡算法的使用能夠使系統(tǒng)正常工作。但對于寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務來說，數(shù)據(jù)傳輸由于速率比較高，時延擴展導致數(shù)據(jù)符號之間的相互重疊，而產(chǎn)生符號之間的干擾（ISI，Inter-Symbol

Interference），對均衡來說有著更高的要求，需要引入十分復雜的均衡算法，實現(xiàn)其來相對比較困難。當信號的帶寬超過與接近信道的相關帶寬時，對信道來說，依然會導致頻率選擇性的衰落。

3、基于IP的核心網(wǎng)

基于IP的核心網(wǎng)絡能夠?qū)Σ煌W(wǎng)絡間的無縫連接進行實現(xiàn)，然而這項技術在3G移動通信系統(tǒng)中是沒有被使用到的，3G所用的CDMA2000是基于ANSI-41，采用這一技術在4G移動通信系統(tǒng)中，是一種低成本的集成在目前網(wǎng)絡中是最有

效的方法之一。另外，基于全IP網(wǎng)絡，能夠獨立于種種具體的無線接入方案，可以實現(xiàn)端到端的IP業(yè)務提供。要對全IP的核心網(wǎng)絡實現(xiàn)，還有很多的問題需要解決與改進，4G技術作為一種開放的結構，各種空中接口接入網(wǎng)絡互聯(lián)要允許，所以說，在設計IP的核心網(wǎng)時要求有非常大的靈活性，不用考慮無線接入到底采用什么協(xié)議和方式，在4G移動通信系統(tǒng)當中，會用IPv6取代IPv4，這就使IP地址的長度變?yōu)?28bit，增大地址空間，提高安全性能，在IPv6網(wǎng)絡使用中，用戶能夠?qū)W(wǎng)絡層數(shù)據(jù)加密并且校驗IP報文，鑒別與加密選項提供了分組的保密性與完整性，很大程度的增強了網(wǎng)絡的安全性。

4、多用戶的檢測技術

多用戶檢測技術是寬帶CDMA通信系統(tǒng)中抗干擾的關鍵技術，其基站與終端會使用到用戶檢測技術以對系統(tǒng)容量進行提高，在實際的通信系統(tǒng)架構之中，各個用戶信號在傳輸過程中難免存在必然的相關性要進行考慮，這也是多用戶檢測技術存在的根源。假如只有個別客戶用數(shù)據(jù)傳輸，多址的干擾可能性是非常小的，但是根據(jù)全球覆蓋率的影響，用戶數(shù)量不斷的增加或者是信號功率不斷的增大，多址干擾就變成CDMA通信系統(tǒng)中的一個主要干擾。目前來說，3G網(wǎng)絡所用的檢測是根據(jù)經(jīng)典直接序列擴頻技術，根據(jù)每個用戶的接收信號對擴頻碼匹配進行處理，所以，抗干擾能力比較差；充分利用多用戶檢測技術導致多址干擾的所有用戶信號信息對于單個信號檢測，在檢測抗干擾性上更加優(yōu)良，系統(tǒng)對于功率精度控制要求降低。

5、智能的天線技術

智能天線是能夠?qū)Φ竭_無線陣列信號進行分析的一項技術，用自適應的算法，所發(fā)射的波束靈活的使用，自動跟蹤和數(shù)字波束智能調(diào)節(jié)等一系列功能，根據(jù)現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術、陣列天線技術，減少干擾與被干擾目的，使得同一信道上發(fā)射與接收的多個不同的用戶之間的信號互不被干擾，頻率利用率的提高，改善系統(tǒng)性能的同時又能增加傳輸容量。由于智能天線具有定向波束功能，信號能夠傳遞的距離更遠，在質(zhì)量得到保證的同時又能擴大覆蓋區(qū)域，直接的使系統(tǒng)成本降低。

結語：

3G移動通信系統(tǒng)在競爭過程中剛剛趨于平穩(wěn)階段時，4G技術已經(jīng)伴隨著其自身強大的通信競爭力強勢來臨。4G比較3G而言，至少在以下的幾個方面占據(jù)相當大的優(yōu)勢：遠遠高于3G的數(shù)據(jù)傳輸速率與頻譜的帶寬，能夠在很大程度上滿足用戶對于通信的有效性的要求；有良好的兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)任意終端或是任意網(wǎng)絡之間的互聯(lián)與互通；其靈活性非常強，在任何環(huán)境中能夠隨時隨地的提供給用戶所需要的各種數(shù)據(jù)甚至是多媒體業(yè)務；在智能程度上更進一層，真正意義上可以達到智能機的要求。

總的來說，作為下一代移動通信技術的4G通信，將會是通信行業(yè)的又

一次重大的革命，能夠從更深層次地帶給人們更加方便與舒適的通信體驗，也將使信息全球化更上一層臺階。

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