4G通信技術(shù)綜述論文
近年來(lái)，第三代通信技術(shù)在全世界范圍內(nèi)，受到人們的青睞，并得到了廣泛的應(yīng)用。在此背景下，我國(guó)通信領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，順應(yīng)潮流，積極發(fā)展我國(guó)通信技術(shù)，重視第四代通信技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)工作。4G與3G相比較，具有安全性高、智能人性化以及傳輸速度快等優(yōu)勢(shì)，能夠更好地滿(mǎn)足人們互聯(lián)通信的需求。
文章簡(jiǎn)單地介紹了第四代移動(dòng)通信的基本概念以及相關(guān)的技術(shù)，闡述了4G相關(guān)技術(shù)的主要用途，希望能夠起到拋磚引玉的作用，為相關(guān)工作的發(fā)展提供一些建議。
1 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本概念
1.1 4G的基本定義
4G通信技術(shù)又被人們稱(chēng)之為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，其不僅非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)傳輸能力能夠超過(guò)2Mbit/s，數(shù)傳率高達(dá)100Mps。同時(shí)還兼具自動(dòng)切換功能，能夠?qū)崿F(xiàn)不同速率之間的自動(dòng)切換，從而為用戶(hù)提供多種多樣的服務(wù)，并達(dá)到兼容的目的。
此外，4G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了我國(guó)通信技術(shù)史上的首次三維圖像的高質(zhì)量傳輸，從而為移動(dòng)用戶(hù)提供更高質(zhì)量的移動(dòng)服務(wù)。其中包括4大部分，一是移動(dòng)寬帶系統(tǒng);二是寬帶無(wú)線(xiàn)固定接入;三是寬帶無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)以及互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)。在這些無(wú)線(xiàn)平臺(tái)以及跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)中，4G通信技術(shù)一方面能夠?yàn)橛脩?hù)提供優(yōu)質(zhì)的無(wú)線(xiàn)服務(wù)，以及信息通信和數(shù)據(jù)采集外，另一方面還具有定時(shí)定位、遠(yuǎn)程控制等全方面的功能。
1.2 4G的研發(fā)背景
當(dāng)前我國(guó)3G通信技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)十分成熟，與2G通信技術(shù)相比，3G通信技術(shù)靈活性更佳，速度更快，同時(shí)也進(jìn)一步滿(mǎn)足了人們對(duì)多媒體的需求。然而3G通信技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中，為人們帶來(lái)全新的通信感受的同時(shí)，也受到了一定的局限性，主要表現(xiàn)在：3G通信技術(shù)通信速率低下，靈活性不足，以及無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)不同頻段、不同業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)之間的無(wú)縫漫游，并無(wú)法為用戶(hù)提供動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)多速率的業(yè)務(wù)。
這些都在一定程度上制約了我國(guó)通信技術(shù)的發(fā)展，基于這些壓力，許多公司為了更好的發(fā)展通信事業(yè)，已經(jīng)開(kāi)始研究第四代概念通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)與3G通信相比，一方面應(yīng)當(dāng)全面提高運(yùn)行速率和靈活性，并配備更好的兼容性，從而有效的實(shí)現(xiàn)任何人在任何地點(diǎn)以任何形式接入網(wǎng)絡(luò)。另一方面為了將核心基礎(chǔ)設(shè)施通過(guò)開(kāi)放式接口共享給不同的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商以及服務(wù)供應(yīng)商，應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)為客戶(hù)服務(wù)的開(kāi)放性平臺(tái)，該平臺(tái)具有比傳統(tǒng)封閉環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全性能更高的優(yōu)勢(shì)。
1.3 4G移動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
(1)速率得到一定的提升，與3G通信技術(shù)相比，4G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸率要高于3G移動(dòng)通信技術(shù)，會(huì)超過(guò)UMTS，其數(shù)據(jù)速率高達(dá)100Mbs。(2)4G移動(dòng)兼容性更強(qiáng)。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)為了能夠讓4G通信技術(shù)服務(wù)于全部的移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商，統(tǒng)一了全球的4G標(biāo)準(zhǔn)，讓任何一部手機(jī)都能在任何地點(diǎn)完成通信。(3)移動(dòng)4G靈活性更好。在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中配備了智能技術(shù)，從而有效的實(shí)現(xiàn)了資源分配的自動(dòng)化。
此外4G移動(dòng)通信系統(tǒng)還應(yīng)用了智能信號(hào)處理技術(shù)，進(jìn)一步提高了4G通信技術(shù)的智能性、適應(yīng)性以及靈活性。
2 4G通信關(guān)鍵技術(shù)
2.1 正交頻分復(fù)用技術(shù)
多載波調(diào)制技術(shù)中的正交頻分復(fù)用技術(shù)能夠科學(xué)合理的劃分信道，使之形成眾多的正交子信道，并通過(guò)利用這些正交子信道將數(shù)據(jù)信號(hào)的高速傳播轉(zhuǎn)為低速傳播，平行傳輸至各個(gè)子信道中，確保每個(gè)子信道中數(shù)據(jù)流的傳輸效果。
此外消除各個(gè)子信道中的符合干擾作用以及降低子數(shù)據(jù)流之間的影響力，確保各信道之間的平衡性，可以將正交信號(hào)分塊技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)信號(hào)接收端中，從而完成以上幾項(xiàng)工作。
2.2 智能天線(xiàn)技術(shù)
自適應(yīng)陣列天線(xiàn)或者是波束間無(wú)切換的多波束就是所謂的職能天線(xiàn)技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)跟蹤和調(diào)節(jié)數(shù)字波束，從而有效的抑制處理信號(hào)干擾，對(duì)于提高系統(tǒng)內(nèi)信號(hào)的質(zhì)量有著十分顯著的作用。
2.3 無(wú)線(xiàn)鏈路增強(qiáng)技術(shù)
在無(wú)線(xiàn)鏈路增強(qiáng)技術(shù)中分集技術(shù)是其中最常見(jiàn)的技術(shù)，主要作用在于提高容量以及增加4G信號(hào)的覆蓋范圍，同時(shí)分集技術(shù)利用本身分集方式的多樣化取得最佳的分集性能，有利于提高4G通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)容量。該種技術(shù)是4G通信系統(tǒng)十分關(guān)鍵的組成部分，對(duì)于4G通信系統(tǒng)的應(yīng)用有著十分重要的作用。
2.4 IPV6技術(shù)
4G通信系統(tǒng)所采用的傳輸方式是全分組方式的數(shù)據(jù)流輸出方式，該方式是建立在IP的基礎(chǔ)上，基于此，下一代網(wǎng)絡(luò)中的核心協(xié)議就是IPV6。但是為了能夠保證IPV6的使用效果，在選擇IPV6協(xié)議時(shí)，首先要對(duì)移動(dòng)性以及服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行全面的考察，其次是對(duì)地址空間以及其自動(dòng)控制等存在的問(wèn)題進(jìn)行考察。只有保證以上因素符合需求后，才能確保做出最佳的IPV6協(xié)議選擇。
2.5 軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)
軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)又被稱(chēng)之為數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，主要工作原理是通過(guò)通用軟件平臺(tái)，并利用變成對(duì)該種平臺(tái)進(jìn)行有效的控制，并利用該平臺(tái)，通過(guò)相應(yīng)的'軟件定義無(wú)線(xiàn)電臺(tái)中每個(gè)部分的功能并充分發(fā)揮其作用。
3 4G通信關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用
3.1 數(shù)據(jù)傳輸方面的應(yīng)用
目前我國(guó)將4G通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于信息采集、游戲、醫(yī)療、射頻檢測(cè)等領(lǐng)域中，這主要是因?yàn)?G通信技術(shù)所具備的高速度傳輸、大容量的存儲(chǔ)內(nèi)存等符合許多領(lǐng)域發(fā)展的要求。
4G通信技術(shù)的高速傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，在全面提高用戶(hù)信息交流溝通速度方面有著十分相助的作用;而4G通信技術(shù)的高頻譜帶優(yōu)勢(shì)有助于完善和發(fā)展我國(guó)的射頻測(cè)量技術(shù);而其高速傳輸以及定位查找等優(yōu)勢(shì)，滿(mǎn)足遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展需求，另一方面還能在地震監(jiān)測(cè)以及定位中發(fā)揮巨大的作用。因此，4G通信技術(shù)的發(fā)展能夠從根本上推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
3.2 存儲(chǔ)容量方面的應(yīng)用
2G，3G，4G通信技術(shù)都具有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是具有高容量的優(yōu)勢(shì)，而由于加大了4G通信技術(shù)的傳輸頻寬，因此4G移動(dòng)的容量與其他通信技術(shù)相比優(yōu)勢(shì)更加明顯，而這種優(yōu)勢(shì)恰恰就是目前我國(guó)移動(dòng)用戶(hù)所需求的，有效滿(mǎn)足了用戶(hù)對(duì)于各種下載、存儲(chǔ)以及中轉(zhuǎn)信息、數(shù)據(jù)等需求;此外4G通信技術(shù)能夠幫助人們進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息處理，這是其他的通信技術(shù)無(wú)法替代的。
3.3 自動(dòng)處理方面的應(yīng)用
近年來(lái)，由于我國(guó)人們不斷提高對(duì)手機(jī)的要求，因此我國(guó)通信技術(shù)一直處于更新?lián)Q代的狀態(tài)中，目前我國(guó)4G通信技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，為人們的生活提供了巨大的便利。我國(guó)4G通信技術(shù)集個(gè)人通信、信息傳遞、多媒體娛樂(lè)等多種功能于一體，有效的實(shí)現(xiàn)了資料以及圖像的雙向傳遞，為滿(mǎn)足人們?cè)趥�(gè)人休閑娛樂(lè)方面的各種需求提供了優(yōu)質(zhì)的服務(wù)與多種選擇，比如定位查找、資訊傳遞等服務(wù)。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)人民生活水平以及質(zhì)量有了一定的提高，人們開(kāi)始注重精神追求，對(duì)手機(jī)上網(wǎng)的速度提出了新的要求。為了滿(mǎn)足民眾的需求，4G通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，是我國(guó)通信技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)，順應(yīng)潮流的標(biāo)志。目前，4G通信技術(shù)在我國(guó)得到了廣大手機(jī)用戶(hù)的認(rèn)可，使用范圍不斷的擴(kuò)大，但是為了能夠促進(jìn)我國(guó)通信技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展，還應(yīng)對(duì)通信技術(shù)加強(qiáng)研究與分析，充分挖掘其潛能，爭(zhēng)取應(yīng)用到更加廣闊的領(lǐng)域中，為滿(mǎn)足廣大民眾的需求打下良好的基礎(chǔ)。
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