通信技术职称论文范文移动通信4G技术的发展研究

　　摘要：随着移动市场的快速崛起发展，用户对于移动通信系统的性能提出了更高的要求，要求新的通信系统能够带来高速的服务和丰富的应用体验。现在用的大多是第二代技术，第三代技术还不太成功，但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统(4G)标准比第三代具有更多的功能。本文主要分析了4G技术在移动通信中的关键技术以及未来发展前景。

　　关键词：移动通信,4G技术,应用发展

　　一、未来移动通信的定位

　　从服务的角度看，虽然移动通信最初是为了在移动环境中打电话而发明的，但是21世纪的移动通信绝不是单单为了打电话，必须要有新的服务增长点。因此，3G一开始就定位于多媒体业务。除了多媒体业务，未来移动通信还要实现两个重要方面，即提供无所不在的服务和全球性的服务。

　　多媒体业务将向用户提供声、像、图、文并茂的多种业务，使网上的业务量大大增加。无所不在的服务意指要把通信服务的对象从人扩展到任何一件东西。例如，可以把一个非常小的无线芯片贴在一只正在投递的袋子上，那么就可以对此袋子进行跟踪，更好地完成对整个投递过程的管理。因此，如果任何一件移动的东西都成为移动通信的对象的话，移动通信终端的数量将大大增加，网上流量也将剧增。全球性服务即通过全球范围的标准化，实现移动通信的全球化。为了在多媒体业务、无所不在的服务和全球性服务这三个方面取得成功，有许多技术问题和管理问题需要解决，尤其在多媒体和无所不在这两方面存在的问题更是突出。在具有先进多媒体和无所不在服务的环境中，计算机和通信设备将遍布所有地方，通信方式不仅是人与人之间，而且还包括人-机之间和机-机之间的通信。为了促进在这种环境下的多媒体移动通信，需要给所有移动物体赋予无线通信功能;给所有难以安装固定线路的地方赋予无线通信功能;给所有执行命令、验证和控制功能的用户随身配件赋予无线通信功能。

　　将来的移动网必须具有极强的平台功能，能为大量无所不在的终端提供不同的服务。根据终端的数量和服务的类型，还要为每一种服务提出一种赢利的商业模式。

　　二、第四代移动通信技术特点

　　尽管历经多年的研究开发，第三代移动通信在实际应用中还是碰到了很多问题，因此人们又开始把希望寄托到了提前出现的第四代的研究。到目前为止，第四代移动通信技术(4G)技术还只是较多地停留于概念性的设想上，人们可以称之为广带(Broadband)接入和分布网络，也可无线互联网技术或后3G技术，在4G的定义上，人们还无法就其技术参数、国际标准、网络结构、乃至业务内容给出一个标准。但其大致的轮廓已经得到了业界的共识。展望未来，我们可以大致看到4G通信将具有如下的特征：

　　2.1信息传输速率更快。人们研究4G的初衷是为了解决移动终端快速访问互联网的问题，变为现实的4G在应用上应具备更快的无线通信速度。从目前已经公布的数据来看，4G最大的数据传输速率超过100Mbps，而3G网络只有2Mbps。

　　2.2网络频谱更宽。要想提高信息的传输速度，4G网络中所需要带宽要比3G网络高出许多，估计达每个信道的带宽会达100MHz，是3G20倍。

　　2.3容量更大。据估计，10年后，人们每天所获取的信息量要比今天至少高3-4个数量级，而3G的容量将远无法满足这种增长的业务量需求，所以，在4G里将采用新的网络技术来极大地提高系统的容量，如SDMA(空分多址)技术等，来满足未来大信息量的需求。

　　2.4兼容性强。要使4G通信尽快地被人们接受，4G应考虑在投资最少的情况下轻易地过渡到。因此4G将采用大区域覆盖、多种网络相互兼容、终端及网络升级过渡容易等特点。实现真正意义的全球漫游。

　　2.5智能性更高。4G系统的智能化程度更高。在网络系统功能方面，能够做到自适应地进行资源分配、处理变化的业务流和适应不同的信道环境;在其用户终端的设计和操作也将更具智能化，它已经不是传统意义上的手机，它可以被当成手提电视，能够综合各方面因素来提醒它的主人此刻该做什么或者不该做什么。它将能够实现许多现在人们无法想象的功能。

　　2.6能实现更高质量的多媒体通信。4G通信将能在很大程度上改善现有3G多媒体通信存在的品质不良，数据传输速率不高的不足，为各种多媒体流的高速高质量传送提供可行的解决方案。

　　2.7通信资费更加便宜。由于兼容性问题的解决和平滑性过渡的实现，4G的通信部署相比其他技术将显得容易和迅速得多。这样就能够有效地降低运营成本，竞争的白日化将让人们享受到更加便宜通信资费。对于现在的人来说，未来的4G通信的确显得很神秘，但技术的发展将使4G通信变成现实。实现3G未能实现的功能，实现真正意义上的个人通信。

　　三、4G移动通信系统中的关键技术

　　3.1定位技术。定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。在4G移动通信系统中，移动终端可能在不同系统(平台)间进行移动通信。因此，对移动终端的定位和跟踪，是实现移动终端在不同系统(平台)间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。

　　3.2切换技术。切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中，切换技术的适用范围更为广泛，并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

　　3.3软件无线电技术。在4G移动通信系统中，软件将会变得非常繁杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端，利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软件系统，以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此，应用软件无线电技术，一个移动终端，就可以实现在不同系统和平台之间，畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。

　　3.4智能天线技术。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，能满足数据中心、移动IP网络的性能要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

　　3.5交互干扰抑制和多用户识别。待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分，它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统，消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰，确保接收机的高质量接收信号。这种组合将满足更大用户容量的需求，还能增加覆盖范围。交互干扰抑制和多用户识别两种技术的组合将大大减少网络基础设施的部署，确保业务质量的改善。

　　3.6新的调制和信号传输技术。在高频段进行高速移动通信，将面临严重的选频衰落。为提高信号性能，研究和发展智能调制和解调技术，来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术(OFDM)、自适应均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake扩频接收、跳频、FEC(如AQR和Turbo编码)等技术，来获取更好的信号能量噪声比。

　　对于现在的人来说，未来的4G通信的确显得很神秘，4G的发展还将面临极大的市场压力。在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，使移动通信从3G逐步向4G过渡。