无线通信4G关键技术浅析

摘要：随着通信技术在全世界上广泛的使用以及不断的发展，通信技术成为了国家科技综合实力的重要衡量标准，同时也开始深入到我国的各个领域中，成为了能够影响我国人民正常生活的重要技术。本文首先对4G移动通信的特点做了简单的介绍，并将此作为切入点，深入分析了无线4G的关键技术，希望能够为我国无线通信行业的发展提供值得参考的意见。

关键词：无线通信4G技术 特点 关键技术

中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0032-01

4G（第四代移动通信技术）与3G技术相比，其数据、视频传输的速度以及质量均远远高于3G技术，一方面能够对3G技术中存在的信号不稳，业务类型少等问题进行有效的解决，另一方面还能够大大提高移动通信的质量，更好的满足人们的需求，有利于推动我国通讯行业的发展。

1 4G移动通信的特点

（1）数据传输速率大大增加。4G移动通信问世的主要目的在于提升移动终端的网络访问速率，因此4G的传输速率与2G，3G技术有了质的飞跃。2G、3G移动通信的传输速度分别为9.6kbps、2 Mbps，而4G移动通信的传输速率则为100Mbps。

（2）通信方式多样化。随着4G移动通信技术的发展，用户的通信方式也开始逐步丰富起来，不仅打破传统语音、文本通信的方式，同时还给人们带来了更佳的体验，例如：通过网络通道去体验广播、娱乐等多媒体通信方式，极大的满足了用户对通信的需求；此外，较高的覆盖率同样也是4G较为显著的特点，覆盖率的增加不仅保证了信息的稳定性。

（3）大大提高了网络的智能化。对于智能化程度较高的4G移动技术而言，其能够通过利用智能技术，科学的分配和管理相关的资源，从而实现优化资源配置，进而更好的满足客户需求。

2 4G移动通信的关键技术

2.1 正交频分复用技术

所谓的正交频分复用技术主要是通过将若干的正交子信道从频域的信道中划分出来，同时将数据信号利用高低转换的技术将其分别调制到不同的子信道中。由于不同子信道中的子载波均不相同，因此将数据信号通过子载波进行传输。从上文介绍来看，正交频分复用技术其实也就是多载波调制技术，同时人们也将其称之为OFDM技术。该技术通过能够将不平坦的总信道通过划分的方式转化为若干个相对平坦的子信道，而子信道中的信号传递属于窄带传输，因此消除了符号间相互干扰的情况，从而保证信号的均衡。

2.2 多输入多输出技术

多输入多输出技术的顾名思义就是通过在信号发射端以及接收端中通过设置多个发射以及接收天线来完成信号的发射和接收，多个天线同时进行信号的发射和接收能够大大提高服务质量，从而满足用户的需求，人们一般也将该技术称之为MIMO技术。而无线信道中的多径传播作为该技术的基础，其不仅能够大大增加无线信道的空间资源，同时对于提高无线通信系统的复用和分集效率也有着极好的效果。此外对于多输入多输出技术而言，在使用过程中，要确保频谱资源以及天线频率不发生变化，这样有利于增加频谱和信道的容量的使用率。

2.3 软件无线电技术

软件无线电技术也被人们称为SDR技术，该技术主要在射频天线附近放置宽带的模数A/D以及数模变换器D/A，并在仪器中连接上标准、模块化的硬件单元以及开放公共硬件平台，最后为了完成无线电台的多项功能，将DSP技术通过软件编程的方式应用在仪器中。简单来说SDR技术就是一种以软件作为基础，完成的传统“纯硬件电路”操作和控制的技术。

SDR技术与其他技术相比，其不仅能够很好的实现多功能多频段的通信，同时还能通过软件编程的方式来实现系统的升级扩展，与此同时，其还能降4G移动平台与移动终端连接在一起，从而为运营商节省了大笔成本。

2.4 智能天线技术

天线阵、波束形成网络、波束形成算法是智能天线三个重要的组成部分，缺一不可，该技术同时也被人们叫做自适应天线阵列，其技术基础为空时多址技术。该技术的主要工作原理为将信号的覆盖区结合传输方向的区别，区分来对同频率、同码道、同时隙中的信号，从而将其进行科学的改变，这样不仅能够有效保证主波束的方向与用户要求方向的一致性，另一方面还能动态监控用户和环境的变化，结合用户需求为用户提供优质的上、下行链路信号，继而大大提供用户优质服务，消除干扰信号，一举两得。

2.5 切换技术

切换技术可以分为3大类，分别是更软切换、软切换以及硬切换。该技术的工作原理为通信连续的前提下，切换通信信道。该技术作为移动通信系统中不可缺少的重要技术，下面重点介绍三大切换类型：首先，更软切换一般在相同基站中使用，主要是指频率相同扇区不同的信道切换。其次是软切换，软切换则应用于频率不相同的基站中，该切换方式较为安全的，这是因为在切换工程中，移动台会与原基站、新基站之间在某段时间同时建立链路，并当通信链路稳定大于新基站目标后，与原基站切断联系，整个切换过程中，通信都是连续的，因此不会影响到通信质量。最后是硬切换。硬切换通常应用于不同频率基站之间，其通常实现将基站与移动台之间的联系切断，并通过频率调谐的自动调整功能，来建立移动台与新基站之间的通信链路，从而完成切换。在此切换过程中会给通信质量带来一定的影响。随着4G技术的发展，软、硬切换相结合成为了切换技术日后主要的发展趋势。

3 结语

改革开发以来，我国无线通信技术的快速发展有目共睹，不仅取得了傲人的成绩，同时技术实力在世界列国中也排在前面，但是在4G移动通信技术应用的过程中依然存在着不少的问题，不仅影响着通信技术的发展，同时也给用户带来一定的困扰，因此还需对该技术进行深入的研究，才能从根本上推动我国通信行业的快速发展。

参考文献

[1]蒋宇.无线通信4G关键技术浅析[J].电子技术与软件工程，2014（12）：61.

[2]羅涛.无线通信工程的发展和4G技术的介绍[J].中国新通信，2014（16）：16-17.

收稿日期：2016-08-25

作者简介：周帆（1989—），男，汉族，湖北监利人，本科，通信工程初级监理工程师，毕业于长江大学，就职于公诚管理咨询有限公司第四分公司，

研究方向：通信工程。