试析4G移动通信关键技术与发展趋势

2018-03-20徐福祯

数字通信世界 2018年1期

关键词：复用技术多用户信道

徐福祯

（山东行政学院办公室，济南 250014）

现阶段，4G移动通信系统已经广泛应用于实际生产生活之中，但随着对4G移动通信技术的研究和探索，4G移动通信技术将会进一步发展，以保障广大人民群众对移动通信的需求。

1 4G移动通信关键技术解析

1.1 4G移动通信正交频分复用技术

正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）是现代多载波调制的重要技术手段之一，将正交信号分为一定数目的子信道，子信道相互之间的相互干扰情况较低，并在子信道基础上建立小型信号带宽，消除符号间干扰的同时提升数据流速，从而实现数据高速传输的目的[1]。与传统通信技术相比，正交频分复用技术的利用效率较高，尤其是频谱处理方面的效率几乎高出传统串行处理方式近1倍。与此同时，正交频分复用技术信号抗摔落能力较强，子信道对于外界及自身的噪声抵御能力水平较高，因此信道衰落问题得以有效控制。另外，正交频分复用技术靠干扰能力较强，通过正交频分复用技术处理的数据信息，能够达到循环前缀抗干扰效果，特别是针对码间干扰抵御能力尤为强大。

1.2 4G移动通信智能天线技术

智能天线技术（Smart Antenna，SA）是通过天线阵列加强信号空间信息的自适应性，并能够实现数据信息信号的追踪、定位及判定等相关功能，从而针对通信信号空域绿波加以天线阵列的技术[2]。智能天线是双向的天线设备，现在我国已得到普及，在基站安装智能天线，并将电子相位单元编程至该双向天线之中，进而赋予双向天线一定的方向获取功能，使双向天线更为智能化，因而被称之为智能天线技术。智能天线技术的自适应性较高，同时将其与其他4G技术联合应用，能够充分提升频谱资源的利用率。

1.3 4G移动通信软件无线电技术

软件无线电技术（Software Defined Radio，SDR）原本是无线电广播通信技术之一，但随着数字通信技术的发展，软件无线电技术当前广泛应用于数字化移动通信领域之中[3]。与上述两种技术形式有所不同，软件无线电技术中的关键在于硬件平台，通过构建具有极高的开放性、功能性、标准性和适应性的系统平台，从而针对宽带转换器加以控制和应用，无论是A/D、还是D/A转换器形式，均能实现平台高效控制。另外，软件无线电技术硬件平台升级性水平较强，通过更新平台内部模块，软件无线电平台升级更新可实现功能的开发，因此其适用性极强，是当前4G移动通信软件中的重要技术。

1.4 4G移动通信互联网协议技术

互联网协议技术（Internet Protocol Version 6，IPv6）是当前最为新型的互联网协议，转变传统互联网4代协议的局限性特点，解决了当前互联网资源量不足的危机，并加强联网设备的技术形式，使更多种设备能够接入到互联网之中[4]。互联网协议技术其主要优势在于自动配置功能性水平较高，通过自动配置即可生成一个唯一性的地址。同时，利用互联网协议能够形成高度服务化的系统，在该系统之中，各项4G通信设备能够实现位置变化功能，更为重要的是，在设备位置变化时，该4G通信质量不会产生任何变化，也就是说，在互联网协议技术背景下，4G移动通信质量有所保障。

2 4G移动通信未来发展趋势展望

2.1 4G移动通信交互性干扰控制方面

诚如前文所述，当前4G移动通信技术在一定程度上提升了其抗干扰性能，在未来通信技术发展过程中，其干扰控制与防范技术将会进一步有效保障。通过交互方式控制设备间的干扰，进而降低干扰对移动通信质量的影响。因此，在不久的未来交互性干扰控制技术进一步发展，无论是移动信号的发射、还是移动信号的接受，其相互干扰的程度随之大幅度降低。

2.2 4G移动通信多用户检测识别方面

在当前4G移动通信技术发展过程中，多用户检测识别一直以来是发展的瓶颈，由于当前用户数量越来越多，信号彼此间的干扰随之增大，极大降低了4G移动通信信号传输质量水平。鉴于这一问题，当前必须引入多用户自由检测技术，通过多用户自由检测及识别体系，增加现有4G移动通信基站的信息容量，从而扩大现有信息数据覆盖范围，以加强用户检测与识别水平。