4G移动通信技术浅析论文_黄晓峰

4G移动通信技术浅析论文_黄晓峰

中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司 广东东莞 523000

摘要:随着通信技术的快速发展,4G移动通信技术已经取代了传统的2G、3G移动通信技术成为移动通信技术的下一代技术方案。4G移动通信技术具有信息传输速度快、传输容量大、兼容性好及抗干扰能力强等优点。4G通信技术使用了与传统移动通信技术不同的基础性技术,例如正交频分复用(OFDM)技术、智能天线(SA)技术和软件无线电(SDR)技术等。这些新技术的采用使得4G通信技术的传输容量、传输速度、传输稳定性及传输安全性能上全面优于传统的通信技术。4G通信技术为信息化革命注入了新的能量和活力,必将改变人们的生活和生产方式。

关键词:移动通信;4G技术;信息化革命

随着全球通讯技术的快速发展,原有的技术不断被超越和替代。3G技术已经给人们的生活带来了巨大的改变,方便了人们之间的相互沟通和交流。但同时3G通讯系统的传输模式和数据格式等技术限制了网络通讯性能的提高,已经逐渐不能满足人们对无线通信技术的需求。随着时代的发展和技术的进步,新一代的通信技术4G技术开始出现。4G技术是无线通信技术的一次新的革命和飞跃,它不仅融合了3G技术的许多优点,同时为通讯用户提供了更高速和更安全的信息传送途径。目前,4G通讯技术在我国很多地区得到了广泛应用,给移动通讯用户带来了更好的体验。加强对4G移动通讯的应用和推广对我国的通讯基础设施建设很有帮助,通讯行业要抓住商机,抢占4G通讯的制高点。

1.4G移动通讯技术的定义

4G移动通讯技术是指建立在无线通讯网络上,具有更高的抗干扰性能和更好的兼容性的移动通讯技术。4G通讯技术是相对于2G通讯和3G通讯来说的第4代移动通讯技术,目前业界对4G通讯技术尚没有统一明确的科学定义,一般是根据通讯技术的功能描述来对4G通讯技术进行定义。首先,4G通讯技术可以在任何时间和地点无障碍地接入通讯网络;其次,4G通讯用户可以自由地选择通讯的业务、应用和网络;最后,4G移动通讯技术可以实现移动电子商务的综合性业务。同时4G移动通讯技术还可以应用到其他的网络和系统当中,例如物联网体系的应用。

4G移动通讯技术的信息传递速率更快,理论上来说信息传递速率是3G通讯技术的50倍以上[1]。4G网络的网络结构和接入方式还可以进行快速的调换。其次4G通讯技术具有集约化的优势,网络的接入方式和结构可以进行多网融合,可以对互联网和局域网进行融合。4G网络可以实现图像和影音的高速传递,同时抗干扰性能较强,实现移动通信技术的安全性和保密性。

2.4G通讯技术的特征

4G通讯技术与3G通讯技术相比有一些明显的特征,方便了我们进行自由的信息沟通。首先一个最大的特点就是4G通信技术的信息传递速率更快。一般来说,3G通讯技术的传递速率可以达到2Mbps,而4G通讯技术的信息传递速率则可以达到10Mbps到20Mbps之间,最高可以达到100Mbps的速度[2]。在进行大量数据的传递过程中4G通讯技术更有优势。4G通讯技术可以有更加灵活的通讯方式,具有很好的兼容性。4G通讯可以满足我们进行全球漫游通讯,同时还兼容2G、3G网络互联实现通讯。4G通讯不仅可以满足我们快速的传递资料、图像和影音,还可以像信用卡一样用于购物和提取现金。

与3G通讯系统已CDMA为技术不同,4G移动通讯以OFDM技术为通信技术的基础。OFDM技术可以实现人们在无线区域网络(WLL)、数字音讯广播(DBA)等多方面实现无线通讯增值服务。4G通讯技术还可以满足高分辨率多媒体服务的需要,将视频、语音和数据文件等信息通过宽频的信息渠道快速地传送出去,实现多媒体移动通讯。另外,3D视频技术也可以应用到4G通讯上去,实现通过移动客户端收看3D视频的效果。

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3.4G通讯技术的技术要点

3.1 正交频分复用(OFDM)技术

正交频分复用(OFDM)技术可以将信道分成若干个正交的子信道,将高速数据信号转换成若干个并行的低速子数据流。正交频分复用(OFDM)技术具有频率的利用率高的优点,它的频谱效率较串行系统高出近1倍;OFDM技术的抗衰落能力较强,通过多子载波传输提高了对脉冲噪声的抗干扰能力。OFDM技术适用于高速数据的传输上,它采用了自适应调制机制对调制方式、信道和加载算法进行不断调整,提高了信息的传递效率;OFDM技术的抗码间干扰能力很强,该技术采用循环前缀的方式来抵抗码间的干扰。

3.2 智能天线(SA)技术

智能天线(SA)技术是波束间没有切换的多波束或自适应的阵列天线。SA技术可以抵抗信号干扰、自动追踪和数字波束调节,是未来移动通讯的关键技术。SA技术成形波束在空间域内抑制相互干扰,可以增强特定的信号强度,改善信号质量的同时可以增加传输的容量。SA技术的基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的收发。用基带数字信号处理器来对各天线路上受到的信号进行合并,实现信号传递的上行波束赋性。

3.3 软件无线电(SDR)技术和IPV6技术

软件无线电技术是4G通信技术的微电子技术基础,通过用开放性的平台,方便的升级和重配置构造一个通用的硬性平台,该平台具有开放性、模块化和标准化的特征,允许各方面运营进行使用[3]。IPv6技术含有非常巨大的网络地址空间,可以为通讯网络的所有设备提供一个世界上唯一的网络地址。IPv6技术的服务质量高于传统的IPv4技术,便于形成基于服务级别的系统。使用IPv6技术的移动通讯设备进行移动时通讯质量可以保持不变。

3.4 多输入多通讯(MIMO)技术

MIMO技术是指在基站和移动终端具有多个天线,为系统提供空间复用增益和空间分集增益。其中空间复用增益是指在通讯的发射端和接收端同时使用多副天线,在一个频带上用多个子信道发射信号,利用空间的多径分量,使通信容量增加。空间分集分为发射分集和接收分集两种类型。用信道编码技术与分集技术得到的空时码可以使编码增益和分集增益更高,MIMA技术提高频谱利用率,通过空间分集技术明显提高无线信道的性能,提高无线通信系统的容量和覆盖范围。

4.4G通讯技术的发展趋势

据不完全统计,目前全球的移动通讯用户终端数量已经高达45亿,约占到全球总人口的四分之三。移动通讯技术方便了信息的沟通和传递,实现了人与人、人与物之间的快速通信。3G通讯技术的应用促进了智能手机的快速发展,目前移动手机和PDA等移动终端设备已经成为了许多人士的必备需求。而比3G技术通信速度更快、更加安全的4G通信技术必将带来新的革新和变化。4G通信技术将改变人们的上网习惯,给人们提供更加方便快捷的生活方式。基于4G通讯技术,未来的移动通讯将更加快捷,人与人之间的交流会更加方便,有力地推动了信息化技术革命的发展。

5.结语

随着信息化新技术的不断发展,移动网络通讯变得越来越方便和快捷。从传统的2G通信到3G通信,目前4G通信技术已经快速的发展起来,成为新一代的移动通讯技术。4G移动通讯技术是第4代的移动通信技术,具有信息的传递容量更大、信息传输速度更快、抗干扰能力强、信息传输方式更灵活及抗干扰能力强的特点,满足人们进行视频等大容量文件在移动通讯的条件下传输的需要。目前,4G通信技术的核心技术要点包括正交频分复用(OFDM)技术、智能天线(SA)技术、软件无线电(SDR)技术和IPV6技术和多输入多通讯(MIMO)技术,这些技术的应用使得4G通信技术全面优于传统的2G、3G通信技术。4G通信技术正在快速的发展阶段,未来必将对人们的移动通讯方式带来新的革命。

参考文献:

[1] 吴志芳.4G移动通信关键技术浅析[J].中国新通信,2014(1):14-14

[2] 李铭承.浅析移动4G通信技术及其应用[J].中国新通信,2014(15):74-74

[3] 王受芬.浅析4G通信技术的优缺点及其应用[J].中国科技博览,2012(21):574-574

论文作者:黄晓峰

论文发表刊物:《基层建设》2016年14期

论文发表时间:2016/11/2

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