摘　要：

摘　要：在科技發(fā)展的帶動(dòng)下，移動(dòng)通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，已經(jīng)逐漸成為通信領(lǐng)域最具發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬暗募夹g(shù)。隨著4G通信技術(shù)的問世，移動(dòng)通信也再一次實(shí)現(xiàn)了飛躍性的發(fā)展和變革。本文結(jié)合4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，對(duì)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信　4G網(wǎng)絡(luò)　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　關(guān)鍵技術(shù)

目前，4G技術(shù)就是一種超高速的無線網(wǎng)絡(luò)，可以不依靠電纜而直接建立起來的信息高速公路。簡單來說，4G移動(dòng)通信就是具備2M以上數(shù)據(jù)傳輸能力，能夠?qū)θ俚囊苿?dòng)用戶提供高質(zhì)量、高速率的影像服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)三維圖像高效傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)。4G技術(shù)是在3G技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，而相比于3G技術(shù)，具有更加優(yōu)越的性能。

1　4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

　　與現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)相比，4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)主要包括：速度快，理論上可以達(dá)到100Mbps，為3G網(wǎng)絡(luò)的50倍；兼容性強(qiáng)，在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了通信標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，能夠?qū)崿F(xiàn)各類計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間的無縫連接；通信靈活，不再局限于移動(dòng)電話，從理論上講，任何物品都可能成為4G通信的終端；多業(yè)務(wù)融合，4G通信的業(yè)務(wù)不僅包括了3G通信支持的各種業(yè)務(wù)，還增加了高質(zhì)量圖像傳輸、虛擬現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)等新業(yè)務(wù)，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)全面的服務(wù)。

2　4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　2.1　無縫網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　相比于3G通信網(wǎng)絡(luò)而言，4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的特征，是實(shí)現(xiàn)不同接入技術(shù)到不同有線系統(tǒng)之間的水平通信。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，新的接入系統(tǒng)要充分考慮相同網(wǎng)絡(luò)之間以及不同網(wǎng)絡(luò)之間的信息傳遞，從而形成無縫全I(xiàn)P核心網(wǎng)。而要想確保網(wǎng)絡(luò)性能的充分發(fā)揮，就必須加強(qiáng)對(duì)于移動(dòng)的檢測管理，確保其能夠滿足業(yè)務(wù)的要求，以及對(duì)接入技術(shù)漫游功能的移動(dòng)性要求。

　　2.2　接入技術(shù)的層結(jié)構(gòu)

　　對(duì)于不同的應(yīng)用環(huán)境和領(lǐng)域，需要選擇恰當(dāng)?shù)南到y(tǒng)，不同的接入技術(shù)可以按照分層結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行組織利用，接入技術(shù)的層結(jié)構(gòu)包括以下幾方面。

　　2.2.1　Cellular 層

　　Cellular 層屬于一種無線通信技術(shù)，可以對(duì)有限的無線傳輸頻率進(jìn)行充分合理的利用，提高無線資源的利用效率。Cellular 層適用于多媒體應(yīng)用以及個(gè)人連接。

　　2.2.2　熱點(diǎn)層

　　熱點(diǎn)層主要包括WLAN系統(tǒng)、IEEE802.11、MMAC 等，可以支持更高速率的應(yīng)用以及個(gè)人連接業(yè)務(wù)。

　　2.2.3　定點(diǎn)層

　　定點(diǎn)層主要包括固定接入系統(tǒng)，不支持移動(dòng)性，如FFTx、xDSL，以及CATV。相比較而言，適用范圍較小，應(yīng)用有限。

　　2.2.4　個(gè)人網(wǎng)絡(luò)層

　　個(gè)人網(wǎng)絡(luò)層主要是指利用藍(lán)牙、DECT和HomeRF等，實(shí)現(xiàn)相互之間的信息傳遞，可以在辦公室和家庭環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備的通信。

　　無縫網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)如下圖所示：

3　4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)

　　國際電信聯(lián)盟于2012年1月20號(hào)通過了4G標(biāo)準(zhǔn)，包括有LTE、LTE-Advanced、WiMAX以及Wire less MAN-Advanced (802.16m)等。這些標(biāo)準(zhǔn)之間存在著一定的差異性，但是總的來說，在核心技術(shù)方面大同小異。4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：

　　3.1　OFDM技術(shù)

　　OFDM技術(shù)指正交頻分復(fù)用技術(shù)，其本質(zhì)屬于多載波調(diào)制技術(shù)的一種，屬于高速率調(diào)制技術(shù)。該技術(shù)的基本原理在于，可以將傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中信道劃分為多個(gè)互不相關(guān)的正交子信道，從而將原本傳輸速度較高的串行數(shù)據(jù)庫分為多個(gè)傳輸速度相對(duì)較低的并行數(shù)據(jù)流，在正交子信道中進(jìn)行傳輸。利用這種技術(shù)，可以有效消除信號(hào)之間的干擾，提高信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和速率。

　　3.2　IPV6技術(shù)

　　相對(duì)于IPV4而言，IPV6大幅提高了編制能力，減少了地址空間的浪費(fèi)，從而有效解決了地址資源逐漸枯竭的問題。從目前來看，IPV6的優(yōu)點(diǎn)有：選址空間更大，更加靈活；路由表更小，更加方便；強(qiáng)化了組播支持以及對(duì)流支持，通過相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，提高了服務(wù)質(zhì)量；自動(dòng)化程度高，可以支持地質(zhì)的自動(dòng)配置；安全性能更高。

　　3.3　無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)

　　可以提高容量和覆蓋無線鏈路增強(qiáng)的技術(shù)包括：分集技術(shù)，通過空間分集、頻率分集、極化分集等，獲取最佳的分集性能；多天線技術(shù)，采用2天線甚至4天線，實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集，或者采用多輸入輸出技術(shù)（MIMO），實(shí)現(xiàn)發(fā)射與接收分集。

　　3.4　多輸入輸出（MIMO）技術(shù)

　　該技術(shù)在3G通信中已經(jīng)得到了比較廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的效果，因此在4G通信中，仍然作為關(guān)鍵技術(shù)而存在。從本質(zhì)上看，MIMO技術(shù)屬于利用多天線傳輸?shù)臒o線通信技術(shù)，可以由多個(gè)發(fā)送端獨(dú)立發(fā)送信號(hào)，也可以利用多個(gè)天線對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收。MIMO技術(shù)的應(yīng)用，可以有效降低無線信道的衰落，提高無線系統(tǒng)的容量。

　　3.5　多用戶檢測技術(shù)

　　多用戶檢測，主要是為了避免不同用戶之間在衰落環(huán)境中擴(kuò)頻碼的正交，防止用戶之間的相互干擾，減少容量的限制。多用戶檢測技術(shù)的基本原理，就是對(duì)用戶信號(hào)的用戶碼、定時(shí)、幅度、延遲等信息進(jìn)行收集，并將這些信息當(dāng)做有效信號(hào)而非干擾信息，從而降低多路徑、多地址之間的相互干擾和影響。

　　3.6　智能天線技術(shù)

　　智能天線主要由三部分組成，即天線陣列、波束形成網(wǎng)絡(luò)以及波束形成算法。該技術(shù)主要是通過適當(dāng)?shù)乃惴�，使得每一個(gè)天線單元信號(hào)的幅度和相位都可以處于最佳狀態(tài)，從而構(gòu)成最合適的天線陣列方向圖，對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)，對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行減弱或排除。在4G移動(dòng)通信中，智能天線技術(shù)可以減少信號(hào)的傳輸過程中的衰落以及受到的干擾，提高通信系統(tǒng)的容量，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于移動(dòng)臺(tái)的快速定位。

　　3.7　空分多址

　　空分多址是對(duì)空間進(jìn)行劃分，以得到更多的地址，從而在有限的頻率資源范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效傳輸，同時(shí)也可以在相同的時(shí)間間隙內(nèi)，進(jìn)行信號(hào)的多路傳輸，達(dá)到更高的傳輸效率。另外，通過這種方式來進(jìn)行信號(hào)的傳遞，雖然同一時(shí)刻會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，但是由于這些信號(hào)是由不同的路徑傳來的，并不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)之間相互干擾的現(xiàn)象，或者干擾極小，能夠切實(shí)保障信息的質(zhì)量。

4　結(jié)語

　　總之，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，，移動(dòng)通信技術(shù)也在飛速進(jìn)步，為我國移動(dòng)通信事業(yè)的發(fā)展提供了前所未有的機(jī)遇，但也帶來了極其嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，有效克服了當(dāng)前3G通信網(wǎng)絡(luò)中存在的不足和缺陷，受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，對(duì)移動(dòng)通信4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不斷完善，體現(xiàn)出4G技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，從而推動(dòng)我國通信事業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。