李 興

（1.太原理工大學(xué)， 山西 太原 030024；2.中國移動通信集團(tuán)山西有限公司忻州分公司， 山西 忻州 034000)

1 4G移動通信系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.1 速率高

4G移動通信系統(tǒng)，本就在發(fā)現(xiàn)3G通信系統(tǒng)之上衍生而來的，4G移動通信系統(tǒng)采用新的通信技術(shù)方式，解決了3G以及傳統(tǒng)通信系統(tǒng)的不足，有效解決了手機(jī)以及其他通信設(shè)備無線訪問通信速率低的問題，同時(shí)有效地提高了無線通信速率，從而提升了用戶的商戶速率。對于使用4G通信系統(tǒng)要求較低的移動中網(wǎng)商用戶，通過無線進(jìn)行信息訪問的速率也能可以達(dá)到20 MB/s。對一般要求以及要求較高的網(wǎng)商戶4G無線訪問的速率可達(dá)100 MB/s。4G移動通信系統(tǒng)的上網(wǎng)速率，遠(yuǎn)高于3G移動通信系統(tǒng)的上網(wǎng)速率，可高達(dá)50倍。

1.2 兼容性能好

按全球統(tǒng)一保制規(guī)定，4G移動通信系統(tǒng)可與固定網(wǎng)格、無線、3G通信無縫對接，呈現(xiàn)相對較好的兼容性，該通信系統(tǒng)已經(jīng)能夠在全球不同區(qū)域進(jìn)行較為全面的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，因而，一部手機(jī)就能實(shí)現(xiàn)在全球任何區(qū)域的地點(diǎn)都能進(jìn)行信息通信。4G移動通信運(yùn)營商還可以依據(jù)4G移動通信系統(tǒng)兼容性的特點(diǎn)，享受到了更多層次的多種共性信息服務(wù)，4G移動通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多種通信技術(shù)融合的基礎(chǔ)，達(dá)到了信息通訊更高更好的傳輸效果。

1.3 智能化程度高

如同4G移動通信系統(tǒng)是在3G以及傳統(tǒng)通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的情況一樣，科技的進(jìn)步使得通信系統(tǒng)愈發(fā)智能化，4G通信技術(shù)的應(yīng)用也將會向更加智能化的方向發(fā)展。4G移動通信系統(tǒng)能更好地實(shí)現(xiàn)通信資源的合理分配，將不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行融合，解決多種復(fù)雜亦或繁瑣的辦公能力。4G移動通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不同速率之間的自由切換，在實(shí)際應(yīng)用操作上更便捷，4G通信技術(shù)也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備的設(shè)計(jì)智能化。

1.4 覆蓋范圍廣

傳統(tǒng)的通信會受到地理?xiàng)l件以及各類環(huán)境因素的影響，特別是對于高原和偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村地區(qū)，信號即使已顯示覆蓋，但通信范圍依舊還局限于寬闊地帶，狹小的地域通信依舊受限。4G移動通信系統(tǒng)則很好地解決了這類問題，打破了傳統(tǒng)通信系統(tǒng)的信號限制，隨著4G技術(shù)的不斷發(fā)展，手機(jī)通信的信號也在向更廣闊的范圍發(fā)展，使得遠(yuǎn)在深山之處，也能進(jìn)行暢通的信息交流。

1.5 媒體業(yè)務(wù)廣

4G移動通信系統(tǒng)，是在3G業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了音影像業(yè)務(wù)的速度化、高清化、效率化，減少了視頻、音頻、影像的加載時(shí)間和清晰度，除日常通訊的語音通話和視頻通話之外還能實(shí)現(xiàn)會議、電視業(yè)務(wù)以及更多相關(guān)的虛擬現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)等。4G移動通信系統(tǒng)可為用戶提供多樣的多媒體功能業(yè)務(wù)服務(wù)，與視頻、電視、網(wǎng)絡(luò)游戲等技術(shù)有更為密切的關(guān)聯(lián)。

2 4G移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 正交頻分復(fù)用技術(shù)

正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM），是4G移動通信系統(tǒng)多載波調(diào)制的重要技術(shù)之一，也可以稱之為4G移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)。正交頻分復(fù)用技術(shù)是將高速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換成多個(gè)可在子信道內(nèi)進(jìn)行的低速數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，再對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和運(yùn)行。正交頻分復(fù)用技術(shù)在4G移動通信技術(shù)的使用，有效地提高了4G移動通信技術(shù)的操作性，解決了傳統(tǒng)通信系統(tǒng)技術(shù)的低頻率造成的編碼干擾等問題，改善了由于頻率選擇造成的衰弱信道問題。正交頻分復(fù)用技術(shù)同時(shí)還具備抗多徑的時(shí)間延伸能力，正交頻分復(fù)用技術(shù)的使用不是單一性的，其還需要多項(xiàng)配套技術(shù)的配合使用，才能達(dá)到更有效的效果。對于通信中的放大器，其線性性能要滿足要求，放大器在運(yùn)行中也需要保持良好的狀態(tài)。正交頻分復(fù)用技術(shù)是為了解決移動通信過程中的載波問題而出現(xiàn)的，它具備很多獨(dú)有的優(yōu)勢，還可以有效利用頻譜，優(yōu)于串行系統(tǒng)的速度，但也有一定的不足。正交頻分復(fù)用技術(shù)在應(yīng)用過程中，由于偏頻或相位聲音，會給載波造成不同程度的破壞，進(jìn)而也會出現(xiàn)一定的信號干擾，所以正交頻分復(fù)用技術(shù)也還并不能解決所有的載波問題。

2.2 多用戶檢測技術(shù)

3G移動通信系統(tǒng)的抗干擾能力相對較差，它是利用每個(gè)用戶的接收信號來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻碼的匹配處理，3G移動通信系統(tǒng)所采用的檢測主要是依據(jù)經(jīng)典直接序列擴(kuò)頻技術(shù)完成的。4G移動通信系統(tǒng)，是在3G移動通信系統(tǒng)的單戶檢測基礎(chǔ)上發(fā)展的多用戶檢測技術(shù)，多用戶檢測技術(shù)可以在最大限度的基礎(chǔ)上，通過導(dǎo)致多種干擾的全部信號來完成對于單個(gè)信號的檢測處理工作，很大程度上增加了檢測抗干擾性的檢測能力，使之檢測效果更優(yōu)良。4G移動通信系統(tǒng)的多用戶檢測技術(shù)是屬于寬帶CDMA通信系統(tǒng)中使用抗干擾的重要內(nèi)容,在使用多用戶檢測技術(shù)的通信系統(tǒng)架構(gòu)過程中,還應(yīng)該全面考慮各個(gè)用戶之間的信號在進(jìn)行運(yùn)輸過程中所存在的關(guān)聯(lián)，雖然其干擾性的存在率較低，但隨著4G移動通信系統(tǒng)的全球覆蓋面積擴(kuò)大，隨著用戶量的增加，多次干擾就會變成了CDMA通信的主要干擾。通過在CDMA的系統(tǒng)終端以及基站使用用戶檢測技術(shù)，還可以增加系統(tǒng)的容量。使用多用戶檢測技術(shù)，還能在降低系統(tǒng)對于功率控制精度所提出的要求。

2.3 多輸入和多輸出技術(shù)

多輸入和多輸出技術(shù)（MIMO）通常是采用分立式的多天線餞行空間分集，它是通過利用多個(gè)接收天線和多個(gè)發(fā)射器，來實(shí)現(xiàn)空間的分集。然后將通信鏈路分解成多個(gè)相互并行的子信道，進(jìn)而達(dá)到提高數(shù)據(jù)容量的效果。多輸入和多輸出技術(shù)利用多發(fā)射與多接收的天線實(shí)現(xiàn)空間分集技術(shù)，已經(jīng)成為4G移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的重要組成部分，多輸入和多輸出技術(shù)能有效抵抗4G系統(tǒng)原有的衰弱，能提高4G通信系統(tǒng)空間分集的效益，還能提升4G系統(tǒng)空間的重復(fù)使用，還可以為4G系統(tǒng)的抗噪聲性能發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.4 智能天線

智能天線相當(dāng)于雙向天線，通過天線陣列、波速形成的算法、波速形成的網(wǎng)絡(luò)三個(gè)組成，利用組成部分，相對減少通信信號不被干擾。智能天線的主要作用在基地現(xiàn)場，其自身攜帶了電子相關(guān)關(guān)系進(jìn)行運(yùn)作編程，并通過該編程來獲取基地與移動塔臺之間鏈路的方向。智能天線能夠保障用戶接收正確信號，使用戶在使用4G移動通信系統(tǒng)時(shí)，一旦發(fā)生信號越區(qū)的現(xiàn)象，其信號也能進(jìn)行智能切換。智能天線技術(shù)的出現(xiàn)，對4G核心網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行速度與質(zhì)量的提高起到了核心的作用。智能天線技術(shù)(SA)因其獨(dú)有的發(fā)展優(yōu)勢，在4G移動通信系統(tǒng)的應(yīng)用中將會擁有巨大的推廣前景。

3 結(jié)語

4G移動通信系統(tǒng)技術(shù)能夠快速度、高質(zhì)量地反映音影像以及擴(kuò)大多媒體的使用功能范圍，使用者可以依據(jù)自身不同的使用需求來選擇不同的服務(wù)功能，不同服務(wù)功能的計(jì)費(fèi)方式不同，因而其計(jì)費(fèi)方式相對靈活。與其他通信系統(tǒng)相比，4G移動通信系統(tǒng)本身就具備更為獨(dú)特的通信業(yè)務(wù)優(yōu)勢，而在各行各業(yè)得到覆蓋式地應(yīng)用和發(fā)展，也具備廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。在4G移動通信系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，對其關(guān)鍵技術(shù)不斷進(jìn)行更新改進(jìn)，強(qiáng)化解決信號在傳輸過程的干擾問題，以便讓其提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，提高傳輸?shù)姆€(wěn)定性，為4G移動通信系統(tǒng)的用戶獲得更高層面的通信功能和業(yè)務(wù)服務(wù)，讓其自身優(yōu)勢得到更完美地詮釋和發(fā)展。

[1]魏玉玲，朱應(yīng)斌.4G移動通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)[J].信科技傳播，2014（5）：208.

[2]黃京.4G移動通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)[J].移動通信，2016（6）：23

[3]姚雪，陸明，馬曉明.關(guān)于4G移動通信系統(tǒng)主要特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].信息通信，2015（9）：270-271.