郭勇

（安徽省通信产业服务有限公司国信分公司 安徽合肥 230031）

4G移动通信关键技术及其展望解析

郭勇

（安徽省通信产业服务有限公司国信分公司 安徽合肥 230031）

随着我国通信行业的不断发展，4G移动通信技术在各个行业中得到了充分的应用，具有快速、便捷的特点。本文在阐述4G通信技术概念的基础上，对在3G技术基础上发展起来的4G移动通信关键技术进行分析和展望。

4G移动通讯；关键技术；发展；展望

在3G技术基本发展格局形成的同时，人们加强了对3G通信技术的应用。但是在社会生活节奏加快、科技不断进步的同时，3G通信技术不再满足人们的日常生活需要。有关人员在积极研究探索之后出现了4G通信技术。4G技术的应用提升了用户获取信息的速度，为用户多媒体业务的实现创设了一种新的平台，得到了广泛的应用，促进了社会的发展和进步。

1 4G移动通信技术概述

国内现阶段没有对4G移动通讯技术形成统一性的定义，一般依照其功能对4G移动通信进行定义：①4G移动通信技术不受时间和地点的限制，并在任何情况下都能不受影响地接入通信网络。②4G移动通信的使用者具有业务选择和应用的自由。③4G移动通信实现了电子商务业务的综合性发展。④4G移动通信技术能够开发物联网业务。

2 4G移动通信关键技术

2.1 正交频分复用技术

正交频分复用技术是多载波调制的一种技术类型，主要是将通信的主要信道平均分成多个正交子信道来实现，并将高速数据信号转换成一种低速子数据流，实现其在每一个子信道之间的传播。正交信号能够通过使用有关技术在接收端口时将各个信号数据子信道进行分离，从而减少不同信号之间的互相影响。每一个子信道上的信号宽带在总体上不超过信道的有关宽带。每个信道是原有信道宽带的组成部分，在实现分离发展的同时能够保证每个信道应用的均衡。正交频分复用技术的主要特点是它的频谱利用率要比一般技术的利用率要高，同时这种技术具有强大的抗衰落力，在多子载波的信号传输中，能够提高脉冲的噪音阻力，从而在最大程度上降低通信信道的快速衰落。正交频分复用技术一般应用在高速数据的传输，并在自适调制机制的作用下改变原有的变调制模式，从而提升信息的传播速度。

2.2 智能天线技术

智能天线主要是一种安装在基站现场的双向天线，通过利用一组具有可编程性质的电子相位关系固定天线来获得基站和移动台之间不同链接线路的方向特性。主要应用原理是将无线电信号通过有关设备导入到具体的放下你给，从而产生一种空间定向波束。智能天线技术能够实现对移动用户信号的高效利用，进而在最大程度上减少不必要的信号干扰。智能天线技术具有信号干扰调节、自动跟踪以及数字波束的调节功能，是移动通信系统中关键性的技术形式。另外，智能天线还能根据不同移动用户之间的信号空间差异，同时接收或者发送多个不同信号，不断满足不同用户对移动通信服务质量和网络扩展发展的需要。

2.3 多输入多输出技术

多输入多输出技术主要指的是在基站和移动终端之间安排多个天线，能够为系统提供一种空间复用增益或者空间的分集增益。其中，空间复用主要是指在信息的接收和发送之间应用多种天线，实现对空间信息传播能量的分散。在同样的一个频带上会安排多个子信道发射信号，从而增加容量的线性。空间分集一般分为接收分集和发射分集。在分集技术和信道编码技术的应用下能够获得更高的编码增益和分级增益。另外，多输入多输出技术能够实现更高频率的频谱利用率，在空间分集的作用下改善无线信道的原有性能。

2.4 IPV6技术

IPV6技术主要是指4G移动通信技术在IP的基础上融入一种移动通信技术，这种技术是4G移动通信技术发展的核心技术。IPV6技术的发展需要依托网络地址，这个网络地址往往具有存在的唯一性，能够为想象出的设备提供一种全球范围内的IP地址，还能实现网络通信技术在无状态和有状态之间的相互转换。

2.5 软件的无线电技术

软件的无线电技术主要是指通过数字信号处理，将标准化的硬件模块在平台的作用下，以一种加载处理方式实现无线电通信。这种技术在离天线最近的地方能够应用宽带AD变换器，并在软件的作用下实现对无线功能的定义。这种技术能够将系统硬件变为一种可以操作变化的平台，从而实现物理层之间的连接发展。

3 4G移动通信关键技术的发展展望

根据研究调查分析可以发现，随着科技的发展和社会的进步，现阶段，世界范围内的手机应用用户超过了5亿人。可以发现，移动通信技术在基本上实现了人和人之间的相互联系，促进了信息的快速流通。和之前3G应用技术相比，4G移动通信技术的应用进一步增加了智能手机上网用户的数量。同时，在手机费用不断降低的情况下，移动手机对互联网应用的取代发展到了一个新的层次。为此，4G移动通信技术的发展要把握好时机，通过优化自身性能和结构，促进其技术的安全化、迅速化和智能化发展。4G移动通信关键技术的发展展望具体体现如下：

3.1 4G移动通信技术和IPV6技术的发展展望

现阶段，大多数的网络都是在IPV4技术的基础上发展起来的，但是由于IPV4技术使用的是32位的地址长度，因此导致其能够容纳信息的数量在43亿以内。这种发展情况和逐渐拓展的应用空间存在矛盾，在很大程度上制约了网络空间的发展。而采用IPV6技术，能够应用到128位的地址长度，在很大程度上解决了通信地址数量少的问题，减少了网络发展空间受限制的问题。因此，4G移动通信技术的未来发展需要实现和IPV6技术的结合，从而实现网络设备的充分应用，不断拓展信息数据的传播范围，提升信息数据的传播速度。

3.2 4G移动通信技术和关键移动通信技术的发展展望

现阶段的4G移动通信技术一般缺乏统一化的标准和明确的应用信息容量限制，导致设备的更新应用具有很大的难度，在实际的市场应有效果不明显，在很大程度上制约了4G移动通信技术的稳定发展。为此，4G移动通信技术的未来发展需要将其和移动通信的关键技术进行结合，比如可以根据4G移动通信技术的特征和功能意义将其和OFDM技术和CDMA技术的结合，实现对4G移动通信技术的升级，提升其技术的安全性、稳定性和高效性。

3.3 4G移动通信技术和软件无线技术的发展展望

由上文叙述可知，软件无线技术采用的是数字化的信号处理方式，在无线电的发展环境下，能够在规范化、标准化的硬件平台上，通过应用软件技术来实现4G移动无线通信的系统功能。在社会进步和科技的不断发展下，4G移动通信技术能够对原有的硬件功能和应用范围进行拓展，逐渐提升软件应用的灵活性。4G移动通信技术和软件无线技术的结合能够实现不同软硬件之间的交换发展，充分实现软硬件的系统功能，在最大程度上降低软硬件的应用成本，促进4G移动通讯的集约化、高效化发展。

4 4G移动通信技术创新展望

4G移动互联通信宽带技术在我国应用广泛，具有广阔的市场，在技术上的进步促进社会向移动互联网方向发展，具体表现为：①用户数量逐渐增长，人们的移动上网服务需求量逐渐增大。4G技术移动互联宽带技术的市场份额不断提升。②4G移动互联网发展实现了技术上的突破，服务资费大幅下降，表现为4G服务（语音业务及数据业务）资费远低于3G服务。③4G终端设备种类繁多且价格适宜。4G终端设备开发商加快推出了适用4G模式的移动终端（手机及通话平板），且其整体价格有向低价格档（售价＜1500元）发展的趋势。第四，移动通讯服务商加强了4G网络的实验研究和建设部署。

5 总结

综上所述，在科技的不断发展下，人们普遍实现了对4G移动通信技术的应用，且对其要求不断增加。但是，4G移动通讯技术的发展仍处于一种初级阶段，4G移动通讯技术和一些相关技术之间的结合性不够。为此，需要有关人员加快对4G移动通讯的研究力度，不断实现技术的普及发展，使其成为更加完善的移动通信系统。

[1]黄 静，朱欣远.4G移动通信关键技术及其展望探究[J].中国新通信，2014，03：119～120.

[2]潘娜.4G移动通信关键技术及其展望探究[J].信息系统工程，2014，09：33.

[3]曹正超.4G移动通信关键技术及其展望探究[J].中国新通信，2014，24：82～83.

[4]景龙刚.4G移动通信关键技术及其展望探究[J].电子世界，2014，18：13.

[5]刘文娅.基于4G的移动通信网络的研究与展望[J].电脑知识与技术，2013，17：3941～3942.

TN929.5

A

1004-7344（2016）14-0271-02

2016-4-26