4G移動通信關鍵技術與面臨的問題

胡偉健　鐘細福

【摘要】 在通信技術飛速發展的今天，為了更好的適應市場需求，第四代（4G）移動通信技術應運而生，但是隨著應用越來越廣泛，4G技術的缺點和不足的地方也會逐漸顯露出來。本文主要就4G通信關鍵技術做了簡單的分析，對4G技術的發展趨勢和挑戰做了預測。

【關鍵詞】 4G關鍵技術 4G發展趨勢 4G

一、4G移動通信簡介

第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡，具有非對稱的超過2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網、移動寬帶系統和交互式廣播網絡。第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統，是寬帶接入IP系統。4G通信技術不僅通信速度更快、網絡覆蓋范圍更廣、智能性能也更高、兼容性也更強、增強多媒體通訊效果、通信費用也越來越便宜。

二、4G移動通信網絡中的關鍵技術

（1）定位技術 。定位技術是非常重要的一環，因為在4G通信系統中，移動終端不僅僅只是在一個系統間進行移動通信，如何才能實現移動終端在不同系統（平臺）間無縫連接和系統中高速率和高質量的移動通信呢？這就離不開定位技術，只有對移動終端進行準確的定位和跟蹤，才能實現高質量的移動通信。定位技術主要包括移動終端定位、基于移動網絡定位或者混合定位。（2）切換技術。要想實現移動終端在不同移動小區之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇，就需要用到切換技術。根據實際的需要，切換移動終端的小區頻率，就能使移動通信達到更好的效果。切換技術分為硬切換和軟切換，隨著4G通信技術的不斷發展和應用，只有將硬切換和軟切換完美的結合才能更好的適應未來的網絡發展的需求。（3）軟件無線電技術。軟件無線電技術是移動通信技術從第二代逐漸轉換為第三代和第四代移動通信的橋梁。在4G的移動通信系統中，軟件將得到更多的應用，軟件也變得越來越復雜。軟件無線電技術的宗旨就是建立一個綜合性能強的無線電通信平臺，通過在平臺上運行不同的軟件系統，從而實現多通路、多層次和多模式的無線通信。軟件無線電技術的原理就是，將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。（4）智能天線技術。它不僅能抑制信號干擾、還能自動跟蹤和自動調節數字波束，這些都是數據中心、移動IP網絡的基本要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。

三、 4G技術的發展現況及挑戰

1、我國正在加快4G技術研究及商用

2013年12月，工業和信息化部正式向中國移動、中國電信、中國聯通頒發三張4G牌照，均為TD-LTE制式。至此，中國進入高速無線上網時代。工信部有關負責人表示，這三張TD-LTE牌照是根據電信運營企業申請發放的。考慮了LTE技術發展和產業成熟度等多種因素，下一步將在條件成熟后，發放LTE FDD牌照。

2、全球4G發展情況

截至2013年10月，全球共有18個國家部署了23張TD-LTE商用網絡，另有40余個商用網在計劃部署中，形成了具有相當規模的運營商和廠商合作平臺。最新數據顯示，目前全球TD-LTE用戶已突破500萬，而全球最大移動通信市場的中國發放3張TD-LTE的4G牌照，無疑將成為醒目的國際風向標，引領更多的上下游國際廠商跟進TD-LTE產業。

四、4G移動通信技術發展趨勢及挑戰

隨著通信技術的不斷發展，目前3G移動通信技術被廣泛的應用，不僅為大部分的手機用戶提供了便捷，同時也反映出一些不足和缺陷，如何完善通信技術，解決這些不足和缺陷正是移動通信技術不斷進步的動力。正是這些不足和缺陷積極推動4G技術的發展，4G通信技術已經成為未來移動通信領域的核心技術。然而在通信技術飛速發展的同時，我們也應該清楚的意識到，發展與風險和挑戰并存，4G通信技術的發展不會一帆風順。

五、結語

4G通信技術現在還在初步應用階段，宣傳力度也需要加強，手機用戶目前對4G技術了解的太少，覺得4G很神秘。目前全球4G發展較好的韓國運營商表示，4G的高速網絡給用戶帶來了全新的暢快體驗，對于提高ARPU值將有巨大的推動作用。但是任何事物的發展都要有一個循序漸進的過程，不能急于求成，3G到4G技術的轉換需要采取逐步引入的方法，使3G逐步向4G過度。