淺談4G移動通信技術

呂秋珍

【摘要】 21世紀移動通信技術和市場飛速發展，無線通訊技術普遍運用于各行各業，便利了人們的工作，豐富了人們的生活，也適應了時代的需要，人與人之間正在以一種高速通信的手段進行著交流。而我們正在慢慢的進入4G時代，使更快更強的生活節奏成為我們的主打，本文通過淺談4G移動通信技術的系統結構，優越性等方面，讓我們體會出此項技術對人們的重要性。

【關鍵詞】 通信技術 4G技術

相對于第一代、第二代無線通信技術，3G通信系統的發展給用戶帶來了前所未有的體驗，也給用戶帶來了豐富的應用，但3G通信系統的無線傳輸模式CDMA模式的傳輸速率和數據格式的限制制約了無線通信技術的發展，尤其是可視化的無線通信技術能夠給用戶帶來更多的信息和更直觀的通信體驗，因此未來的無線通信的發展趨勢更多呈現出的可視化通信和視頻通信，顯然日前的3G通信技術不能滿足未來無線通信發展的需求，因此人們提出了第四代無線通信技術，也就是4G技術。4G技術是對當前3G技術的一次全新的革新和發展，它融合了3G通信技術的諸多優點，同時提供了更為高速的信息傳輸速度，為用戶的多媒體業務和可視化通信提供了可能，同時4G無線通信技術有更好的安全性和保密性，通話質量更高，移動通信應用更加多元化。

一、第四代移動通信技術

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。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯網（包括衛星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外，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。目前正在開發和研制中的4G通信將具有以下特點：（1）容量、速率更高。最低數據傳輸速率為2Mb/s，最高可達100Mb/s；（2）兼容性更好。4G系統開放了接口，能實現與各種網絡的互聯，同時能與二代、三代手機兼容。它能在不同系統間進行無縫切換，并提供多媒體高速傳送業務；（3）數據處理更靈活。智能技術在4G系統中的應用，能自適應地分配資源。智能信號處理技術將實現任何信道條件下的信號收發；（4）用戶共存。4G系統會根據信道條件、網絡狀況自動進行處理，實現高速用戶、低速用戶、用戶設備的互通與并存；（5）自適應網絡。針對系統結構，4G系統將實現自適應管理，它可根據用戶業務，進行動態調整，從而滿足最大程度地滿足用戶需求。

二、第四代移動通信系統結構

在4G移動通信中，各種專門的接入系統都基于一個公共平臺，相互協作，以最優化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統時，網絡會自適應分配頻帶、給出最優化路由，以達到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術有：無線蜂窩移動通信系統（例如2G、3G）；無繩系統（如DECT）；短距離連接系統（如藍牙）；WLAN系統；固定無線接入系統；衛星系統；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術發展和市場需求變化，新的接入技術將不斷出現。不同類型的接入技術針對不同業務而設計，因此，我們根據接入技術的適用領域、移動小區半徑和工作環境，對接入技術進行分層。

分配層：主要由平流層通信、衛星通信和廣播電視通信組成，服務范圍覆蓋面積大。

蜂窩層：主要由2G、3G通信系統組成，服務范圍覆蓋面積較大。

熱點小區層：主要由WLAN網絡組成，服務范圍集中在校園、社區、會議中心等，移動通信能力很有限。

個人網絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所，服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網絡接入系統連接其他網絡層。

固定網絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。

網絡接入系統在整個移動網絡中處于十分重要的位置。未來的接入系統將主要在以下三個方面進行技術革新和突破：為最大限度開發利用有限的頻率資源，在接入系統的物理層，優化調制、信道編碼和信號傳輸技術，提高信號處理算法、信號檢測和數據壓縮技術，并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網絡性能，在接入系統的高層協議方面，研究網絡自我優化和自動重構技術，動態頻譜分配和資源分配技術，網絡管理和不同接入系統間協作。提高和擴展IP技術在移動網絡中的應用；加強軟件無線電技術；優化無線電傳輸技術，如支持實時和非實時業務、無縫連接和網絡安全。

三、第四代移動通信優越性

個人通信、信息系統、廣播、娛樂等業務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網和藍牙等室內網絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業務應用、各種系統平臺間的互聯更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。

3.1智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現許多難以想象的功能。如4G手機將能根據環境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。

3.2兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從2G、3G平穩過渡等特點。

3.3實現更高質量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。

3.4通信費用更加便宜

由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術，因此，相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。在建設4G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。

四、結束語

無線通信技術發展至此，還是存在不少的弊端，時代不是停滯不前的，無線通信技術所面臨的機遇和挑戰是需要我們一同去實現的，無線通信技術在不同領域的運用和成效使得更多的人對其的作用有了更高的期盼，無論是智能手機的普及還是其他，都無形中發展了此項技術，可見，這種發展的勢頭是不可避無法阻擋的，因此我們應當抓住機遇、迎接挑戰，爭取在4G移動通信領域掌握先機，專研和開發4G移動通信技術，為未來4G移動通信的發展和推廣奠定基礎。

參 考 文 獻

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