中國工程科學4G通信技術的特點及發(fā)展研究
隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務的發(fā)展，4G移動通信的興起正是為了適應移動數(shù)據(jù)、移動計算、移動多媒體運作所需。4G技術是對3G技術的革新，它融合了3G 通信技術諸多優(yōu)點和高速的信息傳輸速度，再加上其良好的保密性和安全性，更是推動移動通信應用走向多元化，以此，它的出現(xiàn)也可以說必然的結果。
【摘要】 隨著科學技術的發(fā)展和進步，當前的移動通信已經(jīng)進入4G時代。4G通信技術的應用對通信事業(yè)的發(fā)展具有極大的推動作用。下面本研究首先分析了4G通信技術的特點，然后詳細分析了4G通信的關鍵技術，最后對4G通信技術的發(fā)展趨勢進行分析，以供參考。
【關鍵詞】中國工程科學, 4G,通信技術,特點,發(fā)展
一、4G通信技術特點
1.1 兼容性強
4G通信可通過寬頻道將大量無線多媒體通信服務等傳送出去，其中則涵蓋數(shù)據(jù)、影像、語音等，所以4G也是一種實時的寬帶業(yè)務且無縫隙覆蓋多個區(qū)域。4G還采用大區(qū)域覆蓋與3G，無限LAN以及固定網(wǎng)絡之間來實現(xiàn)無縫隙的全球漫游，從而為用戶提供高質量的多媒體通信。
1.2 容量更大
根據(jù)相關通信專家研究得知，3G 的容量在10年后則不能滿足增長業(yè)務量的需求，因此在系統(tǒng)容量方面，4G通信技術將會吸取3G的不足，采用全新的網(wǎng)絡技術如SDMA技術來滿足未來大信息量的需求。當前，人們的手機也越來越智能化，已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的應用功能，4G 系統(tǒng)會根據(jù)智能化的手機系統(tǒng)來適應分配資源，處理不同的信道環(huán)境中的業(yè)務流。
1.3 網(wǎng)絡頻帶更寬
通信運營商大幅度改造3G 通信網(wǎng)絡，是4G通信達到100Mbps傳輸速度的前提，在通信帶寬上便于4G網(wǎng)絡高于3G網(wǎng)絡。每個4G 信道所占有的100MHZ的頻譜則相當于W-CDMA3G網(wǎng)絡的20倍左右。據(jù)專業(yè)預估，4G通信技術系統(tǒng)的速度可達至10-20Mbit/s，有更廣闊的應用范圍。
1.4 費用便宜、高質量通信
4G通信技術解決了3G兼容性問題之后，讓更多通信用戶輕易地升級4G，還引入了許多尖端的通信技術來保證4G通信靈活的系統(tǒng)操作。與此同時在建設4G網(wǎng)絡系統(tǒng)時，會直接引入3G通信網(wǎng)絡技術的方法，從而降低運行者和用戶的費用。雖然 3G也實現(xiàn)了各種多媒體通信，然而4G通信則在用戶增加的前提上改變了多媒體的傳輸需求，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。
二、4G關鍵技術
2.1 軟件無線電
軟件無線電指利用不同可編程軟件實現(xiàn)所需要的無線電系統(tǒng)。其依托是一個通用、模塊化、標準的硬件平臺，實現(xiàn)無線電臺的各種功能需通過軟件編程。通常來說，全部都可軟件編程的無線電是理想的軟件無線，其強大的靈活性都建立在無線平臺上。而軟件無線電能通過軟件更新來對硬件配置結構進行改變，從而實現(xiàn)新的功能，它還強調全面可編程性和開放性。
2.2 正交頻分復用技術
正交頻分復用技術是4G移動通信系統(tǒng)中的核心技術，它能對抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾，提高頻譜利用率，使各自載波間的相互干擾可以因此減少。GMC是正交頻分復用技術的基礎，這項技術可以根據(jù)數(shù)據(jù)包的大小來適當調整實際傳輸線路。而正交頻分復用技術在頻域內把定信道分成許多窄的正交子信道并用一個子載波對其調制，以此來消除信號波形間的干擾。
2.3 智能天線技術
在4G通信技術中智能天線技術的應用十分廣泛，它安裝在基站現(xiàn)場的雙向天線，與天線陣、波束形成網(wǎng)絡、波束形成算法三部分組成。調節(jié)各陣元信號的加權幅度和相位需通過滿足某種準則的算法，還可調整天線陣列的方向圖形狀，達到增強所需信號、抑制信號的目的。
三、4G發(fā)展趨勢展望
4G移動通信還有更為強大社區(qū)無限接入，覆蓋范圍廣，信號強大，即使偏遠的社區(qū)樓房也依舊可以實現(xiàn)無線信號覆蓋。4G通信技術還可實現(xiàn)網(wǎng)絡糾錯和快速識別多用戶，保護網(wǎng)絡的同時降低能耗，也間接的起到節(jié)能環(huán)保的作用。據(jù)統(tǒng)計，全球的移動通信用戶占據(jù)地球上總人口的4/3，人與人之間因移動通信技術來往更加密切。而未來的4G移動網(wǎng)絡技術可以實現(xiàn)移動通信與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)、人與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)。未來4G移動通信技術在高速數(shù)據(jù)傳輸效率的基礎上改變目前人們用計算機上網(wǎng)的習慣，將豐富的4G 移動通信無縫隙的應用到人、物、網(wǎng)絡三者之間，實現(xiàn)真正的無線互聯(lián)時代。
四、結語
總之，4G 通信技術的未來發(fā)展必將會影響人們生活，與3G相比它具有網(wǎng)絡頻譜更寬，通信速度更快，兼容性強等特點。所以，應加大對4G 通信技術的開發(fā)研究，促進其在更多領域中應用。雖然目前4G通信技術與日后實際應用還存有差距，但不可否認的是，市場和用戶需求會帶動4G通信技術的發(fā)展，使其成為主流移動通信技術。
參考文獻
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