4G移动通信及关键技术研究

1引言

虽然如今第四代移动通信的发展趋于成熟，然而各国各地区的4G标准也是有着迥异的区别的，美国、欧洲和我国的制式都是有不同之处的。由于各国各地区的标准、网络制式以及各种技术指标都是不一样的，然而世界各国需要一个统一的标准来进行互相沟通，因此ITU就牵头对4G进行了规划化、统一化，提出了IMT-AM，IMT-A就是4G。各国对4G的研发都是保密的，因此会存在着不同的技术方法去实现4G，主流的LTE是时分与频分的技术手段，其中，时分双工是具有我国自主知识产权的4G技术方式。第四代移动通信具有鲜明的特点，因为4G的各种技术手段的多样化，因此它的特征更人性化，其特征如下：（1）4G是可以并存多种网络格式、制式以及技术手段的，这里指多个网络融汇。4G是现在正在商用成熟的移动通信技术，支持了多种协议通信，例如，宽带码分多址协议、蓝牙协议、以及IEEE的有关协议等。（2）4G能够容纳更多的用户进行同时地，互不影响到正常使用，因此它具有很高的频谱利用率。4G系统目标速率为：⊙高速移动用户（250km/h），数据速率为2Mb/s。⊙中速移动用户（60km/h），数据速率为20Mb/s。⊙低速移动用户（室内或步行者），数据速率为100Mb/s。由于第四代移动通信具有不同的技术手段，因此在不同的环境下，可以互相切换，从而实现无缝、无掉线连接。（3）4G的覆盖面是非常广阔的，随着卫星通信的发展，4G使得我们能够在地球上基本上所有角落进行流畅、无缝的连接到网络；第四代移动通信具有良好的交互条件，可以在移动网与互联网进行无缝连接，而且基本在地球上所有角落都是可以实现的。这里不仅仅的网络连接的流畅、无掉线，它所包含的功能、技术服务等等都是互联互通的。（4）上面说到4G具有很高的容纳能力，可以供更多的用户使用移动网络，这得益于它使用更先进的技术手段去实现更高的频谱利用率以及更宽的带宽。（5）多样化的4G成就了多样化的业务能力，用户可以根据需要对自己的业务、信道等等进行优化选择，使得使用更加舒适与稳定。（6）由于4G的先进性，以及支持多种通信协议的优势，因此使得它成为很具兼容能力的技术手段。

2第四代移动通信系统的关键技术

（1）多入多出技术（MIMO）。这里指的多入多出技术是指，天线接收到多发射多接收技术，同时进行一个信号的传送与接收，给移动通信带来了更加高到效率，这也是它具有高带宽利用率以及高的容纳量的原因。（2）正交频分复用技术（OFDM）。该技术手段是为了提高频谱利用率所研制的，它利用了正交信号的互不干扰的特性，进行多信号叠加传输，每个信道都得到了充分的利用。（3）智能天线技术（SA）。采用天线阵列，可以根据环境的不同，能够采用相应的算法自我调整每个方向的权重大小，从而形成更有利于通信的方向图以及方向场。（4）软件无线电技术（SWR）。软件无线电的核心，顾名思义，就是用软件的方法去调整硬件工作的模式，用一个统一的硬件平台通过软件的方式去实现硬件的问题，比如：上下变频，调制解调等等。（5）4G网络面临的安全问题。与其他移动网络一样，移动通信具有空间链路的不稳定性；由于各种技术、方式的不同，因此总有短板对其进行着制约；虽然不同协议、格式可以进行切换，然而切换是有延迟的，这涉及到同步的问题；4G网络的载体，会随着移动通信的发展而性能更加强大，这也给智能病毒带来了营养丰富的载体；网络格式、结构不同，因此需要对访问、认定等技术进行研究、突破。

34G的发展现状

早在六年前的2011年，4G已经在通信大国瑞典进行了商用。并至今仍在研究4G的先进技术成分。日本是世界通信行业领先国际的大国，在我国3G还没有商用的十年之前，3G已经在日本广泛应用了，因此作为领头羊的日本，对4G的研究也做出了功不可没的贡献，日本的DCM移动通信公司与日本国政府共同计划并研制了4G，并至今仍在推动着4G的技术发展。如今我国以及世界上的通信大国仍在研究4G的先进调制解调方式，我国的TD-LTE技术也取得了良好的进展，是我国具有自主知识产权的。我国作为世界通信大国，协同日美等国家一起推动着未来的5G的发展。

4结束语

本文详细分析了4G的发展与研制以及4G所涉及到的关键技术分析，以及4G的现状与发展，着眼于目前4G的发展，展望未来5G的商用，日前，中兴公告5G与2019年底商用，华为主导的激化码成为了5G的标准，这些都是我国的通信人才为世界通信做出的贡献，由4G展望5G，未来仍面临种种挑战。

作者:徐梦愚 单位:广东南方电信规划咨询设计院有限公司

参考文献

[1]周花．4G移动通信系统的网络接入技术分析[J]．中国新通信，2016(10)