4G网络技术对电视的影响

孙 琳 丁思尧



4G网络技术对电视的影响

孙 琳 丁思尧

烟台广播电视台，山东 烟台 264003

对4G 移动通信系统中将会用到的关键技术作了分析，对电视信号传输的影响作了对比。

4G网络技术；OFDM；Ad；Hoc；卫星传输

1 概述

第四代移动通信技术的概念可称为广带（Broadband）接入和分布网络，具有非对称超过2Mb/s 的数据传输能力。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络。第四代移动通信技术标准比第三代移动通信技术标准具有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方宽带接入互联网（包括卫星和平流层通信），能够提供信息通信之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。同时，第四代移动通信系统多功能集成的宽带移动通信系统，并基于广带接入IP系统的。

4G系统总的技术目标和特点可以概括为： 4G 系统应具有更高的数据率、更好的业务质量、更高的频谱利用率、更高的安全性、更高的智能性、更高的传输质量、更高的灵活性，能支持非对称性业务，并能支持多种业务，能体现移动与无线接入网和IP网络不断融合的发展趋势,因此4G 系统是一个全IP 的网络。

4G 系统的网络完成的主要功能为：无线接入网络和核心网络的连接层要完成移动性管理任务；能够完成各种无线接入网络之间以及每种无线接入网络内部间的互联、切换、服务质量（QoS）协商、安全性和移动性管理；核心网络要能够和各种新的无线接入网络和各种原有的无线接入网络互通。无论是同种类型接入网络间的切换还是不同类型接入网络间的切换,其最终目的都是为了向用户提供无缝的服务,满足所需的QoS, 因此切换过程中需要重新配置网络结构。这种配置包括终端的重新配置, 即通过改变配置的软件(来源于软件无线电的概念) 使终端能够在不同的无线接入网中漫游, 其中包括动态的选择网络节点和不同的接入网络, 满足端到端的QoS。

2 4G技术特性

2.1 OFDM技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM实际是MCM（Multi-CARRIER Modulation多载波调制）的一类。

其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

OFDM技术之所以越来越受关注，是因为OFDM 有很多独特的优点：

a）频谱利用率高，频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM信号的相邻子载波相互重叠，其频谱利用率可以接近Nyquist极限。

b）抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输，这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍，从而使OFDM 对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

c）适合高速数据传输。OFDM 自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候，应采用效率高的调制方式；而当信道条件差的时候，则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有，OFDM 加载算法的采用，使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此，OFDM 技术非常适合高速数据传输。

d）抗码间干扰（ISI）能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰，它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多，实际上，只要传输信道的频带是有限的，就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀，故对抗码间干扰的能力很强。

2.2 Ad Hoc路由协议

第四代通信网络能够提供普遍的覆盖和高的移动性支持。而Ad Hoc 网络可以在通信热点地区提供高的数据传输速率。因而蜂窝网络和Ad hoc 被认为是两种互补的系统。将这两种网络相互融合可以提高各自的性能。Ad Hoc 网络和移动蜂窝网络整合的拓扑。

在第四代通信网络与AD Hoc整合网络中，路由协议算法异常重要[1]。目前，国际上通常将Ad Hoc 路由协议分为两大类：表驱动路由协议（Table Driven Routing Protocols)和按需求路由协议（On-Demand Routing Protocols)。DSDV路由协议是表驱动路由协议的典型代表。但传统的DSDV 路由协议存在一些缺陷，不能满足第四代移动通信网络的高速、高效、高准确度等特点。因此，提出一种基于第四代移动通信网络的DSDV 改进算法，克服了传统DSDV 算法存在的不足，大幅度提高了网络的吞吐量，减少路由和能源开销，更好支持QoS 要求，提高网络资源的利用效率，为第四代移动通信网络带来很大优势。

3 4G网络技术在电视信号传输领域的应用

在4G网络技术出来之前，电视台主要靠微波和卫星来传输信号，但是都受到一定的限制。

（1）微波传输的特点具有传输能力强、后期维护方便、经济成本低、抗干扰能力强等优点。但是微波也有缺点，比如辐射大，受天气和环境影响大，大微波移动不方便，小微波受到距离的限制。

（2）卫星车传输能力强、后期维护不方便、经济成本高、抗干扰能力强，但是也移动不变，在马拉松赛事等项目中发挥不出效果来。

而4G移动网络现在很好地弥补了这一段空白，4G网络的带宽已经可以达到高清信号的标准，而且只要有信号塔就不会受到地形、速度、天气的限制，不论是在哪里，只要有移动信号，就可以把信号传出来，可以接入互联网传送到任何地方。网络维护更为便捷，经济成本也更低。

4 结论

本文通过分析4G网络技术的特性和传统的电视信号传输的特性，阐述了4G网络技术对电视信号传输带来的新机遇。4G网络技术使电视传输技术更进一步，使观众们更好地观赏电视。

[1]张 帆：一种集成 Ad Hoc 与蜂窝的 4G 新型网格（IAGG）[J].无线通信，2005，14（1）：9-12.

4G network technology on television

Sun Lin Ding Siyao

Yantai radio and TV station, Shandong, 264003, China,

In this paper, 4G mobile communication system will be used in the key technology to do the analysis of the impact of television signal transmission to do a comparison

4G network technology; OFDM; Ad Hoc; satellite transmission

G229.2-F

A

1009-6434（2016）12-0039-02

姓名:孙琳（1986—），性别：男，民族：汉，籍贯（精确到市）为山东省威海市，当前职称助理工程师，学历本科