1、浅析 4G 移动通信中的关键技术摘要：伴随着 3G 标准格局的尘埃落定,ITU 已开始着手研究和规划第 4 代移动通信系统, 以提供更先进的通信技术产品。文中介绍了第四代移动通信的概念以及其关键通信技术 OFDM,阐述和分析了 OFDM 应用现状和未来发展趋势。 关键词：第四代移动通信技术；OFDM；通信技术 中图分类号： TN929.5 文献标识码： A 文章编号： 1、前言 到目前为止，移动通信技术已进入到了 3G 时代，它以提供高速数据传输和快捷方便的无线应用为主要特征。然而，随着人们对通信技术要求的不断提高，3G 移动通信逐渐难以满足多媒体通信的更高要求，因此，第四代通信技术概念应运而
2、生，以期带给人们更完美的通信体验。 2、4G 通信技术概念 第四代移动通信技术简称 4G，是能够快速传输高质量视频图像以及图像传输的通信技术产品。4G 系统的速率是拨号上网的两千多倍，能够为用户提供完美的无线通信服务。在价格方面，4G 也有提速不提价的相对优点，且能够为用户指定灵活的付费方案。除此之外，4G 可以有效覆盖有线技术无法达到的区域，因而它与 3G 相比有着十分突出的优点。 3、4G 重点通信技术介绍 OFDM 技术是 4G 通信的关键技术，本文将对其进行重点阐述。 3.1OFDM 技术基本原理 OFDM 是正交频分复用技术的英文缩写。其工作原理是：数据信号通过由若干正交子信道组成的
3、信道并行传输，其中子信道上的信号带宽都不大于信道总带宽，因而能够消除各子信道符号之间的干扰。而且保持各子信道之间的均衡变得更为可行。 3.2、OFDM 技术优势 （1）OFDM 技术能够有效克服多径接收，这显著提高了系统的传输码率。 （2）在 OFDM 技术下，信道由多个正交子信道组成，各子信道上的子载波实行并行传输，能够避免信号波形间的干扰，大大改善了频谱效率。 （3）OFDM 技术可自由配置数据容量和功率，能够实现数据的高速和变速综合传输。 （4）OFDM 技术具有较大的系统容量、抗多径干扰性强、以及频率扩散能力等，能达到多径和移动信道传播要求。 （5）OFDM 技术能及时监控传输介质上通
4、信特性的异动。能够灵活控制载波的接收，进而保障通信的稳定。 3.3、OFDM 技术缺陷 OFDM 系统输出的信号由多个子信道叠加而成，如果所有子信号相位一致时，叠加信号功率将会远大于信号功率，直接导致射频放大器的功率效率降低。此外，OFDM 还有易受频率偏差影响的缺点。 4、OFDM 的核心技术 4.1、峰值平均功率 OFDM 信号为多个正交子载波信号叠加而成，当所有子信号都处在峰值时，OFDM 信号达到最大值，此时信号峰值功率远远大于平均功率。为准确传输高峰值的信号，发送端和接收端的功率放大器的线性度要求相对较高，且发送效果不理想。 4.2、同步技术 OFDM 系统须以稳定的同步技术作为支撑
5、，其中频率同步最关键。移动无线信道在传输过程中经常会遇到无线信号频率偏移的问题，会严重破坏 OFDM 系统子载波间的正交性，导致子信道间的信号发生扰动，因此频率同步是保证 OFDM 系统稳定的关键技术。 4.3、信道编码和交织 信道编码和交织技术可有效处理无线衰落信道中的随机错误和突发错误。OFDM 系统能够利用一般的信道特性信息，可以在子载波间进行编码，形成编码的 OFDM，OFDM 技术与信道编码、频率时间相结合，能显著改善系统性能。 5、各种类型 0FDM 介绍 版本不兼容、版本标准凌乱是应用 OFDM 技术的主要障碍，OFDM 技术主要有如下几种。 5.1、V-OFDM V-OFDM
6、由 Iospan 公司和 Cisco 系统公司联合开发。它利用空间分集技术，借助特殊天线的帮助，通过发射多重信号的方法提高带宽。特殊天线接收信号后并加以处理，使处理过的信号转变成高数据流。 5.2 W-OFDM 当前，W-OFDM 已经正式成为 IEEE 802.16a 标准物理层调制技术。网上有消息称 Wi-LAN 公司的 W-OFDM 是标准版本。W-OFDM 是在正交信道之间引入额外频率空间，将已知数据插入 W-OFDM 数据的每一帧中，以此计算出传输信道的“传输函数” ，再利用其来矫正选频衰落的影响。通过这种技术处理，能有效降低干扰，可更好的容忍 OFDM 传输过程中遇到的一些诸如抖动
7、等问题。无线互联网服务提供商通常将 W-OFDM 运用到城域网中，因为城域网中的收发信机一般在室外并要求较好的容错性能。 5.3、F-OFDM 1998 难，Bell 实验室研发出了 F-OFDM，Flarion 公司后来推出了其的商业化产品。相比其他技术，它能够更好地适应移动环境，是一种最佳的移动宽带接入 Internet 解决方案。F-OFDM 融入了快速跳频扩频技术，使其能够在传输过程中不断变换频率，因此在任何时隙中可以随意选择不同用户所用的子载波频率。这种系统能够有效提高信号的抗干扰能力。由于高速切换子载波，可保证相邻节点使用同一个频率的子载波，因此能显著改善频率利用效果。F-OFDM
8、 与 GSM 具有很好的兼容性，能为蜂窝电话用户和其他移动用户提供优质的宽带通信服务。 6、OFDM 的应用现状 OFDM 凭借自身良好的技术性能，它已成为很多领域流行的主流技术之一。随着互联网通信技术的不断进步，社会对数据业务的要求不断提高，公众期盼借助移动通信系统的帮助能够实现更多种类的业务应用，诸如话音数据、视频通话、多媒体和宽带数据传输等。国际电信联盟为打造具有现实意义的宽带无线系统，已开始谋划研制新一代移动通信系统，即 4G。一旦 4G 标准被制定和推广，OFDM 将作为重要技术与 4G 共进退。由于 OFDM 具有许多不兼容标准，会直接制约其的快速普及和应用。同所有新技术一样，OFDM 技术的标准化同样面临着艰难挑战，但是只要解决了关键技术瓶颈，其最终会显示出巨大的应用价值。 7、结束语 虽然 4G 移动通信系统还停留在概念上，IEEE 等标准化组织仍处在制定 4G 标准和规范的阶段，但是，4G 系统融合了当下最先进的无线接入技术，必将会成长为一个无缝连接的统一系统，能够实现移动业务的便捷式全球漫游，是迎合未来市场更苛刻需求的新一代主流移动通信系统，它将带领我们遨游充满个性化的通信世界。 参考文献 1朱旭红.宽带 C DMA : 第三代移动通信技术M.北京:人民邮电出版社,2 000. 2吴伟陵.移动通信中的关键技术M.北京: 北京邮电大学出版社, 2000.
