試析4G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)

徐福禎

（山東行政學(xué)院辦公室，濟(jì)南 250014）

現(xiàn)階段，4G移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活之中，但隨著對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)的研究和探索，4G移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，以保障廣大人民群眾對(duì)移動(dòng)通信的需求。

1 4G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)解析

1.1 4G移動(dòng)通信正交頻分復(fù)用技術(shù)

正交頻分復(fù)用技術(shù)（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）是現(xiàn)代多載波調(diào)制的重要技術(shù)手段之一，將正交信號(hào)分為一定數(shù)目的子信道，子信道相互之間的相互干擾情況較低，并在子信道基礎(chǔ)上建立小型信號(hào)帶寬，消除符號(hào)間干擾的同時(shí)提升數(shù)據(jù)流速，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)哪康腫1]。與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，正交頻分復(fù)用技術(shù)的利用效率較高，尤其是頻譜處理方面的效率幾乎高出傳統(tǒng)串行處理方式近1倍。與此同時(shí)，正交頻分復(fù)用技術(shù)信號(hào)抗摔落能力較強(qiáng)，子信道對(duì)于外界及自身的噪聲抵御能力水平較高，因此信道衰落問(wèn)題得以有效控制。另外，正交頻分復(fù)用技術(shù)靠干擾能力較強(qiáng)，通過(guò)正交頻分復(fù)用技術(shù)處理的數(shù)據(jù)信息，能夠達(dá)到循環(huán)前綴抗干擾效果，特別是針對(duì)碼間干擾抵御能力尤為強(qiáng)大。

1.2 4G移動(dòng)通信智能天線技術(shù)

智能天線技術(shù)（Smart Antenna，SA）是通過(guò)天線陣列加強(qiáng)信號(hào)空間信息的自適應(yīng)性，并能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息信號(hào)的追蹤、定位及判定等相關(guān)功能，從而針對(duì)通信信號(hào)空域綠波加以天線陣列的技術(shù)[2]。智能天線是雙向的天線設(shè)備，現(xiàn)在我國(guó)已得到普及，在基站安裝智能天線，并將電子相位單元編程至該雙向天線之中，進(jìn)而賦予雙向天線一定的方向獲取功能，使雙向天線更為智能化，因而被稱之為智能天線技術(shù)。智能天線技術(shù)的自適應(yīng)性較高，同時(shí)將其與其他4G技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，能夠充分提升頻譜資源的利用率。

1.3 4G移動(dòng)通信軟件無(wú)線電技術(shù)

軟件無(wú)線電技術(shù)（Software Defined Radio，SDR）原本是無(wú)線電廣播通信技術(shù)之一，但隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，軟件無(wú)線電技術(shù)當(dāng)前廣泛應(yīng)用于數(shù)字化移動(dòng)通信領(lǐng)域之中[3]。與上述兩種技術(shù)形式有所不同，軟件無(wú)線電技術(shù)中的關(guān)鍵在于硬件平臺(tái)，通過(guò)構(gòu)建具有極高的開(kāi)放性、功能性、標(biāo)準(zhǔn)性和適應(yīng)性的系統(tǒng)平臺(tái)，從而針對(duì)寬帶轉(zhuǎn)換器加以控制和應(yīng)用，無(wú)論是A/D、還是D/A轉(zhuǎn)換器形式，均能實(shí)現(xiàn)平臺(tái)高效控制。另外，軟件無(wú)線電技術(shù)硬件平臺(tái)升級(jí)性水平較強(qiáng)，通過(guò)更新平臺(tái)內(nèi)部模塊，軟件無(wú)線電平臺(tái)升級(jí)更新可實(shí)現(xiàn)功能的開(kāi)發(fā)，因此其適用性極強(qiáng)，是當(dāng)前4G移動(dòng)通信軟件中的重要技術(shù)。

1.4 4G移動(dòng)通信互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議技術(shù)（Internet Protocol Version 6，IPv6）是當(dāng)前最為新型的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)4代協(xié)議的局限性特點(diǎn)，解決了當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)資源量不足的危機(jī)，并加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)形式，使更多種設(shè)備能夠接入到互聯(lián)網(wǎng)之中[4]?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)議技術(shù)其主要優(yōu)勢(shì)在于自動(dòng)配置功能性水平較高，通過(guò)自動(dòng)配置即可生成一個(gè)唯一性的地址。同時(shí)，利用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議能夠形成高度服務(wù)化的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)之中，各項(xiàng)4G通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)位置變化功能，更為重要的是，在設(shè)備位置變化時(shí)，該4G通信質(zhì)量不會(huì)產(chǎn)生任何變化，也就是說(shuō)，在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議技術(shù)背景下，4G移動(dòng)通信質(zhì)量有所保障。

2 4G移動(dòng)通信未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)展望

2.1 4G移動(dòng)通信交互性干擾控制方面

誠(chéng)如前文所述，當(dāng)前4G移動(dòng)通信技術(shù)在一定程度上提升了其抗干擾性能，在未來(lái)通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，其干擾控制與防范技術(shù)將會(huì)進(jìn)一步有效保障。通過(guò)交互方式控制設(shè)備間的干擾，進(jìn)而降低干擾對(duì)移動(dòng)通信質(zhì)量的影響。因此，在不久的未來(lái)交互性干擾控制技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，無(wú)論是移動(dòng)信號(hào)的發(fā)射、還是移動(dòng)信號(hào)的接受，其相互干擾的程度隨之大幅度降低。

2.2 4G移動(dòng)通信多用戶檢測(cè)識(shí)別方面

在當(dāng)前4G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，多用戶檢測(cè)識(shí)別一直以來(lái)是發(fā)展的瓶頸，由于當(dāng)前用戶數(shù)量越來(lái)越多，信號(hào)彼此間的干擾隨之增大，極大降低了4G移動(dòng)通信信號(hào)傳輸質(zhì)量水平。鑒于這一問(wèn)題，當(dāng)前必須引入多用戶自由檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)多用戶自由檢測(cè)及識(shí)別體系，增加現(xiàn)有4G移動(dòng)通信基站的信息容量，從而擴(kuò)大現(xiàn)有信息數(shù)據(jù)覆蓋范圍，以加強(qiáng)用戶檢測(cè)與識(shí)別水平。

2.3 4G移動(dòng)通信自我愈合型網(wǎng)絡(luò)方面

現(xiàn)階段4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)均依托于智能處理器，該處理器智能化水平較高，通過(guò)識(shí)別系統(tǒng)內(nèi)部的故障及問(wèn)題進(jìn)行自我修復(fù)和自我愈合，這一技術(shù)目前正處于萌芽階段，相信這是4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)，通過(guò)不斷提升移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)處理器智能化水平，完善移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)處理器性能，保護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，4G移動(dòng)通信技術(shù)所涵蓋的范圍十分廣泛，通過(guò)對(duì)當(dāng)前階段4G移動(dòng)通信技術(shù)加以研究，并合理展望國(guó)內(nèi)外4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)提升4G移動(dòng)通信技術(shù)水平、促進(jìn)4G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

[1] 姚志剛.4G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景[J].中國(guó)新通信，2015（8）：75-76.

[2] 康殿柱.正交頻分復(fù)用技術(shù)及其在4G移動(dòng)通信中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2017（7）：40-41.