第四代移動(dòng)通信技術(shù)的構(gòu)架及其關(guān)鍵技術(shù)

任 媛

?

第四代移動(dòng)通信技術(shù)的構(gòu)架及其關(guān)鍵技術(shù)

任 媛

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司重慶分公司，重慶 401121

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，移動(dòng)通信技術(shù)也逐漸從迷茫走向成熟?；诖司鸵苿?dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行闡述，深度剖析了第四代移動(dòng)通信技術(shù)體系結(jié)構(gòu)以及其優(yōu)勢(shì)所在，并分析了關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用，對(duì)未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)的研究提供了戰(zhàn)略性的參考方針。

第四代移動(dòng)通訊技術(shù)；構(gòu)架；關(guān)鍵技術(shù)

在如今這個(gè)網(wǎng)絡(luò)遍及全球的信息化時(shí)代，技術(shù)更新?lián)Q代已經(jīng)不僅僅只是盈利競(jìng)爭(zhēng)下的產(chǎn)物，同時(shí)也是順應(yīng)時(shí)代的進(jìn)步和人們更高更快速的需要。隨著有線通信和多媒體互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷加強(qiáng)，一種新型的、無(wú)形的、高覆蓋率的無(wú)線通信技術(shù)正在大面積地覆蓋到世界的每一個(gè)角落。第四代移動(dòng)通信技術(shù)使人們聯(lián)系的更加方便、更加緊密，信息的傳遞也因此更加便捷[1]。

1 第四代通信技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 第四代移動(dòng)通信技術(shù)的定義

移動(dòng)通信發(fā)展大致經(jīng)歷了1G、2G、3G、4G 四個(gè)階段。4G技術(shù)將現(xiàn)有的無(wú)線技術(shù)與 3G 技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)上的結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，為用戶提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率與傳輸質(zhì)量。

第四代移動(dòng)通信技術(shù)最為顯著的特點(diǎn)是其快捷性，相較于傳統(tǒng)的 20Mb/s 網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，4G 網(wǎng)絡(luò)傳輸速率在理想狀態(tài)下能夠達(dá)到 100Mb/s。與此同時(shí)，第四代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將通信、娛樂、生活以及服務(wù)等多種功能結(jié)合在一起，構(gòu)建了一個(gè)豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)[2]。

1.2 移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程

移動(dòng)通信技術(shù)在時(shí)代的潮流下一直秉承著一種快速、創(chuàng)新、發(fā)展的信念。第四代移動(dòng)通信技術(shù)是繼第一代移動(dòng)通訊技術(shù)的傳輸限制，第二代移動(dòng)通訊技術(shù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)限制，第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的兼容限制之后，研發(fā)的一種高品質(zhì)、高效率、兼容性強(qiáng)、可隨時(shí)快速傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。通過對(duì)一代代缺陷的層層克服之后，一種創(chuàng)新的突破更是給用戶帶來(lái)了無(wú)法超越的視覺享受。

2 第四代移動(dòng)通信技術(shù)具備的特點(diǎn)

（1）更大存儲(chǔ)容量。隨著第四代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的加快，人們對(duì)于資料存儲(chǔ)空間的要求也會(huì)隨之增加，因此需要將原有存儲(chǔ)容量提升至之前的兩倍或以上。

（2）高可靠性。第四代移動(dòng)通信技術(shù)需要考慮到前幾代技術(shù)的兼容性問題。同時(shí)還需要考慮不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、不同設(shè)備下的運(yùn)行問題，還應(yīng)該為 2G、3G 用戶提供簡(jiǎn)便快捷的升級(jí)方式。

（3）高傳輸帶寬。高傳輸速率是第四代移動(dòng)通信技術(shù)的顯著特征。一般而言，對(duì)于高速移動(dòng)用戶需要保持2Mb/s網(wǎng)速的支持，室內(nèi)用戶需要保持 100Mb/s 網(wǎng)速支持。

（4）跨系統(tǒng)跨終端。移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)該滿足在不同系統(tǒng)、不同設(shè)備上的運(yùn)行操作，只需要各個(gè)終端保持正確的數(shù)據(jù)傳輸接口就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

（5）智能分析。第四代通信技術(shù)應(yīng)該能夠智能地對(duì)當(dāng)前使用環(huán)境進(jìn)行分析。例如在4G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)較差的情況下，應(yīng)該能夠主動(dòng)地切換到3G網(wǎng)絡(luò)或更優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)中；在地區(qū)交界處，還能夠快速地進(jìn)行信號(hào)切換，快速地進(jìn)行信號(hào)區(qū)域的選擇。

（6）綜合性。第四代移動(dòng)通信技術(shù)要集生活、娛樂、通信、服務(wù)于一體，通過高效的傳輸通道和傳輸速率為人們提供豐富多彩的服務(wù)。

3 關(guān)鍵技術(shù)在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著市場(chǎng)需求的不斷加大，前三代移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)不能完全滿足人們對(duì)高頻率、快速化網(wǎng)絡(luò)通信的需求，隨之而來(lái)的是人們對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)更高的要求和期待。第四代移動(dòng)通信技術(shù)不僅在前三代移動(dòng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上有了更大的突破和創(chuàng)新，而且實(shí)現(xiàn)了更快速的無(wú)線移動(dòng)通信傳播速率。其中，第四代移動(dòng)通信技術(shù)把數(shù)據(jù)的傳播速率從原來(lái)的每秒2 M到如今的每秒100 M，這可謂是一個(gè)突破性的跨越[3]。

（1）軟件無(wú)線電技術(shù)的應(yīng)用。為了在新一代的通信技術(shù)中實(shí)現(xiàn)突破性和顛覆性功能，第四代移動(dòng)通信技術(shù)在其功能實(shí)現(xiàn)中無(wú)疑是倍感壓力。同時(shí)，其軟件技術(shù)也會(huì)相應(yīng)變得更為先進(jìn)和復(fù)雜。因此，研發(fā)技術(shù)人員試圖通過一個(gè)橋梁去實(shí)現(xiàn)從第二代移動(dòng)通信到第四代移動(dòng)通信的間接性跨越。軟件無(wú)線電技術(shù)正是在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，利用軟件加載功能來(lái)實(shí)現(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和功能化于一體的多種類型的無(wú)線電通信系統(tǒng)的高能新興技術(shù)。這種軟件無(wú)線電技術(shù)在第四代移動(dòng)通信技術(shù)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了在硬件平臺(tái)上多種功能的創(chuàng)新和開發(fā)，讓人們可以在不同的系統(tǒng)中通過單一簡(jiǎn)單的終端服務(wù)器可以自由暢游。也可以說(shuō)，軟件無(wú)線電技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)終端可以在不同的系統(tǒng)下操作之關(guān)鍵所在。

（2）多天線和高智能天線技術(shù)的應(yīng)用。在第四代移動(dòng)通信技術(shù)中，為了能承載更多的移動(dòng)通信容量，并且能夠暢通無(wú)阻地進(jìn)行高效率的傳輸，必須要增加天線的使用數(shù)量。實(shí)踐證明，多天線的使用不僅可以保證拓寬信息通道，而且可以保證不用改變總的發(fā)射功率，從而更快捷、更方便地實(shí)現(xiàn)大量信息的傳輸。這種高效率新技術(shù)的應(yīng)用我們何樂而不為呢？高智能天線技術(shù)的應(yīng)用也是第四代移動(dòng)通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用之一。智能天線技術(shù)這個(gè)高端的名字是移動(dòng)通信研究者另外給添加應(yīng)用的稱號(hào)。智能天線技術(shù)英文名為AAA（AdPative Antemya Ayarr）。這種技術(shù)以前主要應(yīng)用于雷達(dá)的測(cè)試和聲音的定位，現(xiàn)在被廣泛地應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用上，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的多方面應(yīng)用。智能天線技術(shù)可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行追蹤和定位，并且也可以大量地減少外界對(duì)移動(dòng)通信的干擾，增加移動(dòng)新號(hào)質(zhì)量。

（3）信號(hào)輸送技術(shù)的應(yīng)用。基于第三代移動(dòng)通訊的發(fā)展和應(yīng)用，第四代移動(dòng)通信技術(shù)要想具有更強(qiáng)的核心技術(shù)來(lái)進(jìn)行架構(gòu)是非常困難的。所以，第四代移動(dòng)通信技術(shù)在其研發(fā)和設(shè)計(jì)時(shí)一直秉承著一種創(chuàng)新和延伸的信念。

手機(jī)是移動(dòng)通信技術(shù)的主要應(yīng)用，也是當(dāng)今人們生活中的必備之物。根據(jù)相關(guān)專家的研究分析可知，要想在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)更高的傳播速率那可是難上加難，但是，第四代移動(dòng)通信技術(shù)的研發(fā)正是解決了手機(jī)傳播速率這一難題。信號(hào)傳輸技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的高強(qiáng)度輸送，從而加快了移動(dòng)通信的效率。

（4）IPv6 協(xié)議技術(shù)的應(yīng)用。每一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備相應(yīng)的接入口都具有其唯一對(duì)應(yīng)的 IP地址，當(dāng)然，移動(dòng)IP的定位也是第四代移動(dòng)通信技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，IPv6 協(xié)議技術(shù)的應(yīng)用會(huì)不斷地?cái)U(kuò)大，當(dāng)然，其服務(wù)質(zhì)量也會(huì)不斷地提升。

4 結(jié)語(yǔ)

在一次又一次的移動(dòng)通信技術(shù)高峰的不斷推動(dòng)之下，把世界裝進(jìn)口袋里的夢(mèng)想早已成為現(xiàn)實(shí)。當(dāng)然，移動(dòng)通信技術(shù)目前還在繼續(xù)開發(fā)和研究，有待取得更為超前技術(shù)的突破。未來(lái)的移動(dòng)通信技術(shù)必將成為高新、前衛(wèi)、跨時(shí)代的新潮流。更高效率、更智能化、更多樣性的網(wǎng)絡(luò)將為給我們呈現(xiàn)出更為精彩的視覺盛宴。未來(lái)的移動(dòng)通信技術(shù)仍需不斷地開發(fā)和探索，為人們提供更多的便利，實(shí)現(xiàn)更多的優(yōu)質(zhì)化服務(wù)功能。

[1]陳震.4G移動(dòng)通信技術(shù)構(gòu)架及其應(yīng)用實(shí)踐[J].商，2015（22）：203-203.

[2]鄭君.第四代移動(dòng)通信技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)新通信，2016，18（4）：38-39.

[3]馬千里.淺析4G移動(dòng)通信系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)[J].通訊世界，2014（24）：30-31.

Construction of the Fourth Generation of Mobile Communications Technology and Its Key Technology

Ren Yuan

China Mobile Communication Group Design Institute Co., Ltd., Chongqing branch，Chongqing 401121

With the rapid development of the national economy, the mobile communication technology is gradually maturing from confused. In this paper, on the course of development of mobile communication technology elaborated depth analysis of the fourth generation mobile communication technology architecture and its advantages, and analyzes the research and application of key technologies, the study of future mobile communication technologies to provide a strategic approach to reference.

The fourth generation of mobile communication technology; architecture; the key technologies

TN929.5

A

1009-6434（2016）08-0007-02