4G移動通信關鍵技術探析論文
摘要：隨著通信技術的發展，4G通信技術開始得到廣泛推廣與應用，已經成為移動通信的主導技術，完全滿足了用戶的需求，具有安全性高、技術性強等特點。本文主要對4G移動通信關鍵技術進行分析。
關鍵詞：4G;通信;關鍵技術;核心分析
4G通信技術是在3G基礎上進行的突破性發展，匯集了3G通信的各種優勢，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，已經逐漸在通信行業得到推廣應用，具有較廣的應用意義。
一、概述
4G是第四代移動通信的簡稱，該技術將3G和WLAN結合在一起，其特點體現在傳輸的速度更快，傳輸質量也較3G技術有較大提升。理論上4G系統下載峰值可以達到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絡；其次4G移動通信具有業務、網絡和選擇自由；再次，4G移動通信是電子商務的綜合性業務；最后4G移動通信技術可滿足其他體系、系統與網絡需求，滿足了物聯網業務。
二、4G通信關鍵技術
（一）正交頻分復用（OFDM）技術4G技術的核心是OFDM技術，也可以視為OFDM載波調制的一種，目前該技術已經得到發展，主要是具有以下優勢：第一，能夠實現較高的頻譜利用率，與串行系統相比，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自適應調制機制在調制方式上依據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據放在條件較好的高速率上傳送，滿足高速數據傳輸需求。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。碼間干擾是數字通信系統中抗擊的主要感染，屬于乘性干擾，實際分析發現，碼間干擾產生的原因較多，受傳輸頻帶影響，就會產生碼間干擾。OFDM借助循環前綴等提高了碼間干擾能力。
（二）Ipv6技術
根據3G網絡出現的編制不合理、空間資源浪費等情況，4G個中引入了Ipv6編址技術，主要具有以下幾種優點：第一，編制空間較大。技術人員利用Ipv6編址技術給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點完成，保證了4G協議的安全可靠。第三，自動控制技術。自動控制技術是Ipv6的主要特性，利用此種技術可以進行無狀態和有狀態地址配置，通常情況下，前者可根據地質節點發揮鄰居機制，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。可移動性作為4G技術主要的特點，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在實現方式上主要是一對一，然后利用轉換地址了解通信節點，進而提高了設備安全。
（三）智能天線
首先，了解天線作業原理。作為4G通信的一個主要特點，結合到信號傳輸方向將SDMA技術應于其中，實現同一時間、頻率及統一碼道信號的區分，改變了信號覆蓋區域，而且可結合用戶情況監測周圍環境，限制了其他信號，保證了用戶上下鏈路信號的質量，可以讓用戶安全的使用，提高了用戶工作和生活質量。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在計算量與數據量大、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智能天線發展方面已經成為了主要方向。
（四）MIMO技術
MIMO技術使用的是分立式多天線從而實現多發射與多接受。作為一種空間分結技術，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，當接受與發射天線不相同且不相關時，MIMO技術可以實現系統噪聲與抗衰落性能的有效提升，從而實現較大容量的目的。而且該技術具有數據傳輸速率塊、系統容量大及傳輸質量高等特點，在4G通信中具有發展前景。
（五）多用戶檢測
該項技術是基于4G終端與基站而產生的，其目的在于提升系統容量，利用該技術可以召集信道內所有用戶，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。同時用戶檢測技術的抗遠近與抗干擾能力較強，系統容量能夠得到保障，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
SDR技術引入到4G技術中的時間較短，其目的在于構建硬件通信平臺，并實現標準化，開放化，模塊化，其本身是一種軟件無線電技術，利用該平臺可以實現通信協議達成、加密與數據處理等，最終實現為4G系統創建理想通訊模式的目標。通信專家所構想的SDR其組成部包括了信道糾錯編碼，信源編碼、調制解調算法。其特點體現在硅芯容量能夠有效減少，可滿足不同產品要求，保障多方運行正常。
隨著技術的快速發展，并且在速相關技術的推動下，4G技術發展的速度非常快，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，其市場前景十分的廣闊。
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