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来源：《电子技术与软件工程》2015年第13期

        本文在4G移动网络技术的背景下，深入分析其特点及相关应用。

        【关键词】4G 移动网络 通信技术 网络结构

        当前，高速率传输能力的4G移动网络技术是国际电信联盟（ITU）和各大通信运营商研究的重点，如果与MIMO 网络、Adhoc网络和无线局域网络相结合，不仅能在数据传输率达到100Mbit/s，而且能无缝连接不同类型的移动通信业务和无线网络。由此可见，4G移动网络技术的优点体现在：

        （1）能达到 100Mbit/s 的数据传输率。

        （2）频谱利用率较高。

        （3）保密性和兼容性较强。

        当前，高速发展的移动网络技术促使人们对各类移动业务的需求也越来越多，除了一般的通信需求，还包括3G移动网络下无法实现的动态高速率传输业务、无缝漫游业务等服务。在这样的环境下，4G 移动网络应运而生，更是被寄希望用于实现目前难以提供的全方位服务，真正的实现对各类通信网络的兼容与无缝对接。

        1 4G移动网络技术特点

        1.1 较高的数据传输速率

        4G移动网络技术对移动终端访问网络速率的提升有很大的作用，使得通信领域专家学者对其开展了深入的研究。4G移动网络较高的数据传输速率是前三代移动网络技术无法能比的。1G移动网络能够实现的仅仅是语音通话服务；2G移动网络仅有9.6Kbps的数据传输速率；3G移动网络的数据传输速度能达到2Mbps/s；当然4G移动网络的到来，则能达到100Mbps/s的数据传输速率，这样的传输速率是目前手机传输速率的10000倍。

        1.2 灵活的通信方式

        简单的语音通话已不再是4G移动手机的追求，“电话通信”仅仅是其功能的一小部分。4G移动手机外形设计方面更是有了很大的改变，更加的精致美观，更加的个性化。并且其移动通信终端可能是任何物件。由此，4G 移动通信手机就相当于一个小型的掌上电脑，人们不仅可以随时随地的进行网络通信，还能够在网络上进行各种娱乐活动，实现信息的相互传递、影像的交互甚至联机玩游戏等多种功能。

        1.3 较强的网络智能化

        4G 移动网络的高智能化是3G移动网络无法比拟的，它的智能化应用不仅仅体现在操作功能和外观设计上，更多的则是体现在对目前很多无法设想的一些功能的应用。例如，4G移动通信手机能够根据用户定位的信息及时的、自动的提醒用户对相关事件的处理，或者是自动的提醒用户在此位置上应该避免哪些行为等。

        1.4 高质量的多媒体通信

        虽然目前3G移动网络技术能够使不同类型的多媒体通信，但仍面临普及率低、通信质量差、建设成本高等问题。而4G移动网络技术正好可以弥补3G网络技术的这些缺点，使得语音、文本、图片和视频等信息能够过无线网络的宽带信道传输，以提供多媒体通信服务。它可以通过提供的无线网络多媒体通信服务实现对声音、文字、图片以及视频等信息的宽频信道传输。由于众多用户的实际需求和大量的多媒体数据飚增，4G移动网络应运而生。4G移动网络技术，以适应大量的移动用户、提高网络通信和促进数据传输速率的质量起到了至关重要的作用。

        2 4G移动网络核心技术应用探究

        2.1 OFDM技术

        作为4G 移动网络系统的核心----OFDM 技术（正交频分复用），其本质是多载波调制技术的一种。OFDM技术就有以下优点：（1）频谱利用率高。（2）抗衰落能力强。（3）传输速率高。

        2.2 智能天线技术

        4G移动网络是将SDMA技术（空时多址技术）作为其智能天线技术，在区分具有相同的频率、时隙和码道的传输信号时，主要利用不同信号在传输信道上传输方向的不同这一差异。利用这一点，还可以改变传输信号的覆盖范围，将主波束与用户，零陷与干扰信号方向相对，到达环境变化的自动化监测，为终端用户提供高质量的传输信号，达到真正抑制和清除干扰噪声信号的目的。显然，将智能天线技术用于提高信号质量，提高数据传输能力能起到显著的效果。

        2.3 MIMO技术

        MIMO 技术主要用的是分立式多天线技术，因此可以实现空间上的分集，从而使得一个网络通信链路分解为多个并行的通信子通道，最终增加了网络带宽的数据容量。由信息理论可以得知，当不同的接收天线和发射天线之间不存在关联关系时，该技术就可以大大增强移动通信系统的抗干扰、抗噪声以及抗衰落能力等。尤其是在电力有限、带宽受限的无线网络传输信道中，利用MIMO技术，以获得更高的数据传输速率、更大的传输容量起到了显著的作用。

        2.4 软件无线电技术

        在4G移动网络环境下，要想实现在任何环境下用户都能够在任何时候的访问无线网络，必须要确保该用户界面的移动通信终端可以兼容所有类型的无线网络接口，它可以实现用户在不同网络环境下切换业务操作，无缝漫游。因此，在4G移动网络环境中，软件应用程序将变得更加复杂，通信领域的专家提出一种新技术，软件无线电技术，其核心技术是数字信号处理，技术支撑是无线电微电子技术。软件无线电技术这一概念的提出，立即引起了业界人士的高度注意，其内在的市场价值值得各大运营商在该技术上进行投资。

        2.5 多用户检测技术

        为了增加移动通信系统的容量，多用户检测技术可用于4G移动通信系统用户终端和信号基站上。多用户检测技术的目标是：在同一时间内，将占用传输信道全部用户的信号都认为是有用的信号，而不是将它作为噪声去处理，同时利用各种信息技术进行分析和处理，以实现对多用户信号的联合检测。多用户信号检测技术是在传统信号检测技术的基础上，利用造成噪声干扰的用户信号实施检测，以便可以有效地使用信息通道资源，对系统数据容量扩大有一定的作用，从而实现移动通信系统的功率控制降低了精度要求。

        3 4G移动通信技术的展望

        现在越来越多的人使用手机，据统计，全球移动通信用户已超过45亿人，是世界人口总数的70%。移动网络技术的快速发展，不仅拉近了人与人之间的沟通和联系，更是实现了人与互联网、移动终端之间的互联。3G网络技术的发展，智能手机和平板电脑的出现，基本满足了人们的日常需求，而4G网络移动网络技术则彻底带来了变革，它结合了可视化、多媒体化和数字化，利用高速的数据传输效率，实现了人与人、人与网络之间联通关系的转变，从而真正的进入了互联网时代。

        参考文献

        [1]张育文.浅谈4G通信技术的发展与面临的问题[J].科技创业家，2013（14）：132.

        [2]洪泳河.4G移动通信系统的技术及趋势[J].中国高新技术企业，2013（26）：4-5.

        [3]李明锋.4G移动通信技术的特点及应用探讨[J].河南科技，2013（14）：16.

        作者单位

        河北电信设计咨询有限公司 河北省石家庄市 050021下载本文