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摘要：随科学水平的发展，4G通信技术已经应用广泛，相对三代移动通信大大提高了传输的速度，在固定的时候，能够达到1Gbps，运动的时候也能够确保速度在100Mbps以上。4G还能够实现移动和固定的切换，并且4G还是以3G为基础建立的，用户在使用的时候，不必重新花钱购买安装新的系统和设备，在给用户带来方便的同时还在一定程度上节约了资源。本文结合4G移动通信的特点，探讨了4G通信的网络结构与关键技术。
关键词：4G移动通信；网络结构；技术
引言：为了可以更好的与通信技术的发展相同步，4G通信网络技术的出现和发展是一个必然的结果，而且4G通信网络技术的应用与普及对于整个网络通信市场来说具有十分重要的意义。4G通信网络技术尽管已经取得了一定的成果，但是仍旧需要面临很多问题，为了可以更好地立足于激烈的市场竞争中，就需要提高4G网络的网络结构和关键技术，这样才能在激烈的竞争中走稳走远，赢得更好地社会效益和经济效益。
一、4G移动通信的特点
4G通信网络技术为用户提供了12.5MB/s～18.75MB/s的下行速度，用户可以体验到高质量的影像服务。用户可以使用较低的投入就可以享受到4G通信的乐趣，上网的速度更快，可以更好的适应用户的需求。4G通信网络技术具有的特点有：
1.1高速率、高容量
第一代电路交换技术仅提供语音服务；第二代GSM速率只有9.6Kbps，最高可达32Kbps，如PHS；而第三代移动通信系统宽带CDMA瞬时速率可达到2Mbps。第四代移动通信系统可以达到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以达到每秒高达100Mbps速度传输无线信息。为了提高4G通信的传输速度，每个4G信道将占有20倍W-CDMA3G的频谱即为100MHZ。
1.2较强的灵活性、兼容性
4G通过开放接口，实现不同系统之间的网络互连，无缝切换及对其他手机的兼容性，以完成对多种用户的融合，传送高速多媒体业务数据。在通信过程中，不断变化业务流大小进行变化，自适应的资源分配，拥有对结构的自我管理能力，从而满足不同用户在业务与容量方面的要求。这种复杂环境下，4G技术具有更强的智能性、适应性和灵活性。
1.3多类型用户共存
4G网络能根据网络的状况和信道条件进行对于不同速率、不同运营商提供多种多样的选择。这种服务使得不同速率的用户设备实行互通，实现业务的对接，从而大大降低了运营商与用户的成本。
1.4多种业务的融合
为了满足人们对于可视电话的需求，包括电话会议，虚拟现实业务等，4G移动通信系统提供更为丰富的移动业务，满足了用户的多种需求。这种及时迅速的技术使个人通信、广播和娱乐等行业融合成一个更加安全、便捷的整体。
二、4G移动通信的网络结构
目前4G通信网络技术已经不是一个新鲜的词语了，其普及率也是在不断增长，4G通信网络技术主要网络结构由以下两部分组成：
2.14G通信无缝网络结构
4G通信网络技术相对于3G通信网络技术的最大特点就是能够实现各种有线系统和各类接入技术之间的平衡通信。从4G通信网络技术的发展历程也可以看出，4G通信网络中包含的接入系统特别注重不同通信网络和相同通信网络之间的信息传递，逐步的构建成一个全IP无缝核心结构网络，同时4G通信网络技术在移动设备管理以及通信网络用户业务的安全性和可靠性方面提供了相对于3G通信网络更加安全的保障技术。
2.24G通信接入技术层结构
4G通信网络的接入技术层结构就是根据实际的通信网络需求以及通信网络的应用范围，确定出相应的与之相匹配的通信网络系统。利用分层结构的形式实现对于各类网络技术的安排和利用。例如，4G网络技术当中的CELLULAR网络层，其主要代表作用是无线通信技术，通过限有的无线传输频率，针对各类蜂窝明确相应的频率，如此一来，就确保了现有的无线资源充分使用，现阶段其主要应用在一般性多媒体设备和个人PC设备的连接方面。
三、4G移动通信的关键技术
3.1基于IP的核心网络技术
从4G通信技术的网络结构我们知道4G通信技术的核心网络是一个基于全IP的网络。目前，把IPV6技术作为第四代网络的核心协议，采用全IP是一种集成目前网络的方法，降低了成本，采用全IP网络还可以实现不同网络间的无缝互连。核心网络独立于多项具体的无线接入方案，可以和已有的核心网络和PSTN兼容，还能提供端到端的IP业务；核心网络允许各种空中接口接入核心网，具有开放的结构，同时，核心网络还可以将业务、传输和控制等分开。采用IP后，所使用的无线接入方式和协议与链路层与核心网络（CN）协议是相互分离的。IP与多种无线接入协议相兼容，不用考虑无线接入究竟采用哪一种协议和方式，在设计核心网络时具有很强的灵活性。
3.2智能天线技术的应用
4G技术应用的时候，无线电信号能够根据需要给用户提供一种空间定向波束，不但能够防止其他信号的干扰，还能够确保信号一定能够传到用户手中。这样便能够确保用户实际接到的信号是清晰的，没有受到不必要的干扰。智能天线不但可以避免出现多径衰弱的情况，更好的避免干扰信号的干扰，出现越区情况的时候还能够进行切换，不但扩大了实际的覆盖范围，还真正的体现出其优势和性能的良好，其应用能够更好的提高核心网的实际质量和速度。空分多址功能的应该在4G通信技术中，能够采取空间划分的办法来获得更多资源，不但可以确保信号传输的高效，还能够实现信号的多路传输，若是在同一时间内，传输的速度和效率还能够提高。此外，这种技术还能够在一定程度上避免相邻信号互相干扰，从而保证信号质量能够满足人们的通信需要。
3.3正交频分复用（OFDM）技术
4G通信系统的核心技术是正交频分复用（OFDM）技术。OFDM技术有以下四个优点：①能够减少或消除码间干扰；②频谱的利用率很高；③在频谱利用率和误码率之间，采用自适应调制方案取得最佳平衡；④应用跳频的方法选用正交子载波，具有很强的抗窄带干扰的功能。但是，OFDM技术并不是十全十美的，它的缺陷就是系统变得更加复杂和功率效率相对较低。OFDN技术的基本原理就是把需要传输的串行数据流分解为无数个传输速率较低的并行数据流，然后把它们分别调制到相互正交的子载波上，最后整合输出，最后实现的结果是分解过后并行数据流的输出速率跟分解前的串行数据流要达到的输出速率一致。
3.4无线链路增强技术
分集技术，如通过空间分集、时间分集、极化分集和频率分集等方法来获得更好的分集性能；多天线技术，发射分集采用2到4天线实现，或通过MIMO技术实现分集的接收、发射。智能天线支持高数据传输速率，有抑制干扰、减少远近效应、减小中断概率、增加系统容量、提高频谱效率等智能功能，它有灵活有效的进行越区切换、扩大小区覆盖范围、灵活的小区管理、延长移动台电池寿命、以及维护和运营成本较低的特点，因此智能天线必将会成为4G系统的关键技术。
四、结语
随着4G的进一步深入发展，移动计算机技术必将随之发生深刻而持久的变化。凭借4G高质量、高速率、大容量的多媒体业务能力，可以展望在不久的未来，人们主要的通信工具、便携式电脑和娱乐数码等设备将合而为一。4G在影响和带动计算机技术发展的同时，更高质量、高速率、更大容量的通信技术也在不断的研究发展。
参考文献
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