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也谈4G通信关键技术与应用 　　摘 要：随着通信科技的不断发展，移动通信技术与环境更为复杂，通信技术研究人员致力于开发新型的无线通信系统，以促进新无线通信时代的来临。在3G通信的基础上，通用无线通信系统（4G）的研究已经开展，在4G通信系统技术的支持下，移动通信变得更加安全、便捷、可靠。本文主要探讨4G通信的关键技术与应用问题，以期为相关通信技术研究人员提供一些参考。 　　关键词：4G通信；关键技术；应用 　　科技与经济的发展，促使着人们对移动通信提出更高的要求，虽然3G通信部分满足了人们对无线通信的需求，但是通信技术研究人员依然在不断地研究与创新，提出4G通信理念，随着研究的不断深入，4G通信无论是在理论研究还是在实践应用方面都取得了喜人的成果，为人们实现更加安全、便捷、可靠的无线通信提供可能。在此，笔者将这对4G通信系统中所涉及的关键技术进行简要介绍，并探讨4G通信系统关键技术的应用问题，希望能够与相关通信技术研究人员共同提高。 　　一、4G通信系统研究的重要性 　　目前，通信市场对3G的使用正在普及阶段，这是通信技术与通信市场发展的必然结果。作为新一代的移动通信系统，3G具有更加明显的优势，它的通信传输速度更加快捷、宽带也比2G宽上许多，同时应用UMTS框架作为通信系统的主要结构，对提高通信效率具有重要的作用。但是随着社会的不断进步、媒体业务的不断增长以及网络技术的发展，3G通信在安全服务上已经显现出弱势，需要相关通信技术研究人员针对问题进行分析与探讨。 　　3G通信系统的安全缺陷：3G通信系统主要是使用有线网络作为支撑，但是在有线网络中，身份验证是一项较为复杂与困难的问题，核心部件之间无法准确地识别彼此，也无法对消息源进行准确确认，这为通信用户的安全带来威胁。同时，通信用户的注册身份保护机制欠缺，有线链路上的信息传递很容易被截获或者篡改，进而骗取用户的信任与接入，严重时导致通信用户出现经济损失；3G通信系统下的计费问题也是较为麻烦的，单钥体制下缺少客观仲裁功能，而且其扩展功能较差，无法有效满足通信用户对安全、远距离通信的需求。基??以上3G通信中存在的安全服务问题，通信技术研究人员创新通信技术，提高通信的安全性与服务的优质性，建立4G通信系统成为通信技术与通信市场发展的必然选择。 　　二、4G通信系统的关键技术及其应用 　　4G通信系统具有更加快速的数据传输功能，影像服务与三位图像传输的质量也更高，同时4G通信系统采用分布网络形式，覆盖面更加广泛，能够有效抵抗电磁干扰，完成多种通信业务的有效整合，使通信更加安全、便捷、可靠而富有个性。在4G通信系统设计中以OFDM技术为主，还应用SA技术与SDR技术等，笔者将对这三种技术做一一探讨。 　　（一）OFDM技术（正交频分复用技术） 　　第一，OFDM技术概述。FDM技术是OFDM技术的前身，通信技术研究人员将FDM技术加以改进与调制，形成新型的OFDM技术。OFDM技术是将给定信道进行划分，形成多个小型的子信道，这样，可以通过各自的载波调制与负荷分配，来提高整体信号传输质量与传输速率。另外，OFDM技术对子载波频谱重叠的要求并不是很严，只要在正交情况下，可以利用OFDM技术在安全条件下，将子载波的数据信息分离出来。 　　第二，OFDM技术的优缺点。OFDM技术具有抗衰落能力强、频率利用率高、数据传输速度快等优势，具体来说，由于OFDM技术将信道进行安全地划分，使数据信息的传输是在多个子信道上进行的，这就有效地降低信道的压力，同时，在子载波联合编码的情况下，子信道频率分集也将提高信道对快衰落的抵抗能力，使系统信道的使用率得到提高；OFDM技术使用下，信道载波频谱可以部分重叠，这对提高频率的利用效率是有利的；另外，在OFDM技术下使用加载算法与高效调制方式，将有效提高数据信号的传输速度。 　　虽然OFDM技术具有以上的优势，但是其应用上还是存在着一些缺点，需要技术人员加以改进与调整。OFDM技术允许子载波的正交重叠，这种情况下，相位噪声会被扩大，频偏也会加剧，这种情况将引起通信性能的下降；OFDM技术需要复杂的负载算法与自适应算法，致使系统运行难度增加。同时，时间与频率的同步性也是值得注意的问题，这也是OFDM系统中较为难解的问题。 　　第三，OFDM技术在4G中的应用。结合3G通信系统的应用经验，通信技术研究人员确定新型的数据信号传输方案，主要是应用OFDM的接收机实现。正交数字信号通过解帧之后进入信道被重新估计，同时被移去保护间隔，进行串并变换等过程，通过QAM是解调，达到高速传输信号数据的目的。在OFDM技术应用过程中，需要注意相关参数的设定，以达到理想、安全、可靠的应用效果。 　　（二）SA技术（智能天线技术） 　　SA技术是通过不同信号在传输方向上的差异进行信号的