4G移動通信關鍵技術(shù)探析論文

　　摘要：隨著通信技術(shù)的發(fā)展，4G通信技術(shù)開始得到廣泛推廣與應用，已經(jīng)成為移動通信的主導技術(shù)，完全滿足了用戶的需求，具有安全性高、技術(shù)性強等特點。本文主要對4G移動通信關鍵技術(shù)進行分析。

　　關鍵詞：4G;通信;關鍵技術(shù);核心分析

　　4G通信技術(shù)是在3G基礎上進行的突破性發(fā)展，匯集了3G通信的各種優(yōu)勢，同時提高了信息傳輸速度，給用戶提供了較廣的工作平臺，而且還具有較強的安全性和保密性，已經(jīng)逐漸在通信行業(yè)得到推廣應用，具有較廣的應用意義。

　　一、概述

　　4G是第四代移動通信的簡稱，該技術(shù)將3G和WLAN結(jié)合在一起，其特點體現(xiàn)在傳輸?shù)乃俣雀�快，傳輸質(zhì)量也較3G技術(shù)有較大提升。理論上4G系統(tǒng)下載峰值可以達到100Mbps，上傳速度保持在20Mbps，從4G通信傳播特點分析，首先可以在任何地點和任何時間以無障礙方式接入到通信網(wǎng)絡；其次4G移動通信具有業(yè)務、網(wǎng)絡和選擇自由；再次，4G移動通信是電子商務的綜合性業(yè)務；最后4G移動通信技術(shù)可滿足其他體系、系統(tǒng)與網(wǎng)絡需求，滿足了物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務。

　　二、4G通信關鍵技術(shù)

　�。ㄒ唬┱�交頻分復用（OFDM）技術(shù)4G技術(shù)的核心是OFDM技術(shù)，也可以視為OFDM載波調(diào)制的一種，目前該技術(shù)已經(jīng)得到發(fā)展，主要是具有以下優(yōu)勢：第一，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的頻譜利用率，與串行系統(tǒng)相比，其利用效率能夠高出一倍

　　。OFDM信號相鄰子載波互相重疊，頻譜可接近Nyquist極限。第二，可滿足高速傳輸要求。OFDM自適應調(diào)制機制在調(diào)制方式上依據(jù)信道與噪聲的使用情況開展相應的操作。信道較好的情況下，可使用效率高的方式調(diào)制；信道條件差時可使用抗干擾力較強的方式操作。捅通常OFDM的加載算法可以將較多數(shù)據(jù)放在條件較好的高速率上傳送，滿足高速數(shù)據(jù)傳輸需求。第三，抗衰落能力較強。OFDM用戶主要利用多載波傳輸，傳輸子載波的時間長，進而提高了OFDM對信道快衰落與脈沖噪聲的抵抗力。第四，抗碼間干擾（ISI）力強。碼間干擾是數(shù)字通信系統(tǒng)中抗擊的主要感染，屬于乘性干擾，實際分析發(fā)現(xiàn)，碼間干擾產(chǎn)生的原因較多，受傳輸頻帶影響，就會產(chǎn)生碼間干擾。OFDM借助循環(huán)前綴等提高了碼間干擾能力。

　　（二）Ipv6技術(shù)

　　根據(jù)3G網(wǎng)絡出現(xiàn)的編制不合理、空間資源浪費等情況，4G個中引入了Ipv6編址技術(shù)，主要具有以下幾種優(yōu)點：第一，編制空間較大。技術(shù)人員利用Ipv6編址技術(shù)給4G通信提供了較大空間，減少了資源浪費。第二，安全可靠。在Ipv6報頭中設置了字段長度為20位，進行IP傳輸時可以將地址流交給各節(jié)點完成，保證了4G協(xié)議的安全可靠。第三，自動控制技術(shù)。自動控制技術(shù)是Ipv6的主要特性，利用此種技術(shù)可以進行無狀態(tài)和有狀態(tài)地址配置，通常情況下，前者可根據(jù)地質(zhì)節(jié)點發(fā)揮鄰居機制，進而得到唯一的地址。第四，在安全性與移動性方面表面突出�？梢苿有宰鳛�4G技術(shù)主要的特點，并且在移動過程中既要保證IP地址安全，同時也要確保信號靈活性。為確保每位用戶都有固定Ip地址，Ipv6在實現(xiàn)方式上主要是一對一，然后利用轉(zhuǎn)換地址了解通信節(jié)點，進而提高了設備安全。

　�。ㄈ�）智能天線

　　首先，了解天線作業(yè)原理。作為4G通信的一個主要特點，結(jié)合到信號傳輸方向?qū)�SDMA技術(shù)應于其中，實現(xiàn)同一時間、頻率及統(tǒng)一碼道信號的區(qū)分，改變了信號覆蓋區(qū)域，而且可結(jié)合用戶情況監(jiān)測周圍環(huán)境，限制了其他信號，保證了用戶上下鏈路信號的質(zhì)量，可以讓用戶安全的使用，提高了用戶工作和生活質(zhì)量。其次，了解其工作方式。目前智能天線工作方式主要有兩種，全自適應與干預多波束切換。前一種方式的特點體現(xiàn)在計算量與數(shù)據(jù)量大、能夠快速收斂，信道在傳輸時，信道時速在變化的同時能夠與之相應變化。在所有的特點中其不足的一方面是會受到多方面因素干擾，不能實現(xiàn)移動信號的跟蹤與檢測，但從智能天線上分析，此種方式是理想的工作方式。后者基于多波束切換方式在實際工作中可管理好各空間波束，而且各個波束對應的方向也不同，在信號接受時，可以將其中的任意一個主瓣作為工作模式，實用性較強，并且在4G智能天線發(fā)展方面已經(jīng)成為了主要方向。

　�。ㄋ模㎝IMO技術(shù)

　　MIMO技術(shù)使用的是分立式多天線從而實現(xiàn)多發(fā)射與多接受。作為一種空間分結(jié)技術(shù)，通信鏈路可以被分為很多并行子信道，從而達到提升容量的目的。信息論表明，當接受與發(fā)射天線不相同且不相關時，MIMO技術(shù)可以實現(xiàn)系統(tǒng)噪聲與抗衰落性能的有效提升，從而實現(xiàn)較大容量的目的。而且該技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸速率塊、系統(tǒng)容量大及傳輸質(zhì)量高等特點，在4G通信中具有發(fā)展前景。

　�。ㄎ澹┒嘤脩魴z測

　　該項技術(shù)是基于4G終端與基站而產(chǎn)生的，其目的在于提升系統(tǒng)容量，利用該技術(shù)可以召集信道內(nèi)所有用戶，之后然后借助于信號處理方式處理用戶接受的信道，進而將用戶信號維持在最佳狀態(tài)。同時用戶檢測技術(shù)的抗遠近與抗干擾能力較強，系統(tǒng)容量能夠得到保障，頻譜資源的利用效率也能夠提升。通過對實際應用工作的分析，目前該項技術(shù)應用的范圍與對象主要是功率控制或者是二維信號檢測處理。

　　（六）SDR技術(shù)

　　SDR技術(shù)引入到4G技術(shù)中的時間較短，其目的在于構(gòu)建硬件通信平臺，并實現(xiàn)標準化，開放化，模塊化，其本身是一種軟件無線電技術(shù)，利用該平臺可以實現(xiàn)通信協(xié)議達成、加密與數(shù)據(jù)處理等，最終實現(xiàn)為4G系統(tǒng)創(chuàng)建理想通訊模式的目標。通信專家所構(gòu)想的SDR其組成部包括了信道糾錯編碼，信源編碼、調(diào)制解調(diào)算法。其特點體現(xiàn)在硅芯容量能夠有效減少，可滿足不同產(chǎn)品要求，保障多方運行正常。

　　隨著技術(shù)的快速發(fā)展，并且在速相關技術(shù)的推動下，4G技術(shù)發(fā)展的速度非�？�，并且在生活中應用的范圍也十廣。能夠有效的滿足不同用戶的需求。作為新一代通信技術(shù)，其市場前景十分的廣闊。

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