4G通信技术综述

近年来，第三代通信技术在全世界范围内，受到人们的青睐，并得到了广泛的应用。在此背景下，我国通信领域应当与时俱进，顺应潮流，积极发展我国通信技术，重视第四代通信技术的研究和开发工作。4G与3G相比较，具有安全性高、智能人性化以及传输速度快等优势，能够更好地满足人们互联通信的需求。

文章简单地介绍了第四代移动通信的基本概念以及相关的技术，阐述了4G相关技术的主要用途，希望能够起到抛砖引玉的作用，为相关工作的发展提供一些建议。

　　1 第四代移动通信系统的基本概念

　　1.1 4G的基本定义

4G通信技术又被人们称之为宽带接入和分布网络，其不仅非对称数据传输能力能够超过2Mbit/s，数传率高达100Mps。同时还兼具自动切换功能，能够实现不同速率之间的自动切换，从而为用户提供多种多样的服务，并达到兼容的目的。

此外，4G通信技术实现了我国通信技术史上的首次三维图像的高质量传输，从而为移动用户提供更高质量的移动服务。其中包括4大部分，一是移动宽带系统;二是宽带无线固定接入;三是宽带无线局域网以及互操作的广播网络。在这些无线平台以及跨越不同频带的网络中，4G通信技术一方面能够为用户提供优质的无线服务，以及信息通信和数据采集外，另一方面还具有定时定位、远程控制等全方面的功能。

　　1.2 4G的研发背景

当前我国3G通信技术的发展已经十分成熟，与2G通信技术相比，3G通信技术灵活性更佳，速度更快，同时也进一步满足了人们对多媒体的需求。然而3G通信技术在发展过程中，为人们带来全新的通信感受的同时，也受到了一定的局限性，主要表现在：3G通信技术通信速率低下，灵活性不足，以及无法真正实现不同频段、不同业务环节之间的无缝漫游，并无法为用户提供动态范围内多速率的业务。

这些都在一定程度上制约了我国通信技术的发展，基于这些压力，许多公司为了更好的发展通信事业，已经开始研究第四代概念通信系统。该系统与3G通信相比，一方面应当全面提高运行速率和灵活性，并配备更好的兼容性，从而有效的实现任何人在任何地点以任何形式接入网络。另一方面为了将核心基础设施通过开放式接口共享给不同的网络运营商以及服务供应商，应当建立一个为客户服务的开放性平台，该平台具有比传统封闭环境下的网络安全性能更高的优势。

　　1.3 4G移动系统网络的特点

(1)速率得到一定的提升，与3G通信技术相比，4G移动通信技术的信息传输率要高于3G移动通信技术，会超过UMTS，其数据速率高达100Mbs。(2)4G移动兼容性更强。4G移动通信系统为了能够让4G通信技术服务于全部的移动通信运营商，统一了全球的4G标准，让任何一部手机都能在任何地点完成通信。(3)移动4G灵活性更好。在4G移动通信系统中配备了智能技术，从而有效的实现了资源分配的自动化。

此外4G移动通信系统还应用了智能信号处理技术，进一步提高了4G通信技术的智能性、适应性以及灵活性。

　　2 4G通信关键技术

　　2.1 正交频分复用技术

多载波调制技术中的正交频分复用技术能够科学合理的划分信道，使之形成众多的正交子信道，并通过利用这些正交子信道将数据信号的高速传播转为低速传播，平行传输至各个子信道中，确保每个子信道中数据流的传输效果。

此外消除各个子信道中的符合干扰作用以及降低子数据流之间的影响力，确保各信道之间的平衡性，可以将正交信号分块技术应用于数据信号接收端中，从而完成以上几项工作。

　　2.2 智能天线技术

　　自适应阵列天线或者是波束间无切换的多波束就是所谓的职能天线技术，该技术能够实现自动跟踪和调节数字波束，从而有效的抑制处理信号干扰，对于提高系统内信号的质量有着十分显著的作用。

　　2.3 无线链路增强技术

　　在无线链路增强技术中分集技术是其中最常见的技术，主要作用在于提高容量以及增加4G信号的覆盖范围，同时分集技术利用本身分集方式的多样化取得最佳的分集性能，有利于提高4G通信系统的传输质量和系统容量。该种技术是4G通信系统十分关键的组成部分，对于4G通信系统的应用有着十分重要的作用。

　　2.4 IPV6技术

　　4G通信系统所采用的传输方式是全分组方式的数据流输出方式，该方式是建立在IP的基础上，基于此，下一代网络中的核心协议就是IPV6。但是为了能够保证IPV6的使用效果，在选择IPV6协议时，首先要对移动性以及服务质量进行全面的考察，其次是对地址空间以及其自动控制等存在的问题进行考察。只有保证以上因素符合需求后，才能确保做出最佳的IPV6协议选择。

　　2.5 软件无线电技术

　　软件无线电技术又被称之为数字信号处理技术，主要工作原理是通过通用软件平台，并利用变成对该种平台进行有效的控制，并利用该平台，通过相应的软件定义无线电台中每个部分的功能并充分发挥其作用。

　　3 4G通信关键技术的应用

　　3.1 数据传输方面的应用

目前我国将4G通信技术广泛应用于信息采集、游戏、医疗、射频检测等领域中，这主要是因为4G通信技术所具备的高速度传输、大容量的存储内存等符合许多领域发展的要求。

4G通信技术的高速传统优势，在全面提高用户信息交流沟通速度方面有着十分相助的作用;而4G通信技术的高频谱带优势有助于完善和发展我国的射频测量技术;而其高速传输以及定位查找等优势，满足远程监控领域的发展需求，另一方面还能在地震监测以及定位中发挥巨大的作用。因此，4G通信技术的发展能够从根本上推动我国经济的发展。

　　3.2 存储容量方面的应用

　　2G，3G，4G通信技术都具有一个共同的特点，就是具有高容量的优势，而由于加大了4G通信技术的传输频宽，因此4G移动的容量与其他通信技术相比优势更加明显，而这种优势恰恰就是目前我国移动用户所需求的，有效满足了用户对于各种下载、存储以及中转信息、数据等需求;此外4G通信技术能够帮助人们进行复杂的数据信息处理，这是其他的通信技术无法替代的。

　　3.3 自动处理方面的应用

　　近年来，由于我国人们不断提高对手机的要求，因此我国通信技术一直处于更新换代的状态中，目前我国4G通信技术应用范围不断扩大，为人们的生活提供了巨大的便利。我国4G通信技术集个人通信、信息传递、多媒体娱乐等多种功能于一体，有效的实现了资料以及图像的双向传递，为满足人们在个人休闲娱乐方面的各种需求提供了优质的服务与多种选择，比如定位查找、资讯传递等服务。

　　4 结束语

　　随着我国人民生活水平以及质量有了一定的提高，人们开始注重精神追求，对手机上网的速度提出了新的要求。为了满足民众的需求，4G通信技术应运而生，是我国通信技术与时俱进，顺应潮流的标志。目前，4G通信技术在我国得到了广大手机用户的认可，使用范围不断的扩大，但是为了能够促进我国通信技术进一步的发展，还应对通信技术加强研究与分析，充分挖掘其潜能，争取应用到更加广阔的领域中，为满足广大民众的需求打下良好的基础。

　　作者：黄国良 来源：科技创新与应用 2016年11期