4G移動通信技術及其發展中面臨的問題

劉云清

【摘要】 如今的科技發展速度越來越快，在這樣的大趨勢下，第四代移動通訊技術已經出現并實現商用—4G技術。和以往的3G技術相比，其傳輸速度大大的得到提高，這是技術上的重大突破。本文對4G移動通訊技術進行具體的分析和研究，結合目前我國4G發展現狀指出4G在發展的過程中面臨的一些問題，并針對這些問題提出建設性的意見。

【關鍵詞】 4G技術 移動通訊 發展趨勢 存在問題

引言：隨著無線網絡通訊系統的不斷發展和逐漸完善，4G時代終于到來，根據國家工信部公布的數據，截止到2015年第一季度，我國的4G用戶已經達到1.62億用戶。4G技術有很多優點，比如通話質量高、網絡傳輸速度快等。另外它還有很大的靈活性，人們可以根據具體的使用情況來計算費用。這種特點讓人們更加看好它的未來發展趨勢，但4G存在的問題也是不能忽視的。

一、4G移動通訊的技術

4G移動通訊技術主要是以無線網絡為基礎建立的，具有兼容性更強、抗干擾性能更好、數據傳輸速度更快等優點。4G技術的到來為商業化的運作模式、通信行業都帶來了新的格局。使用4G來傳輸數據，可以比3G移動通訊傳輸快到幾十倍之多。另外它還能優化網絡結構、接入系統方式、集約化等等優勢。同時，4G技術還能融合多個網絡，將移動網絡和互聯網相結合，最大化的實現移動布局[1]。它的通訊質量更佳、費用也比較低，能夠適應廣大用戶的需要，市場前景非常廣闊。

以下是4G移動通訊網絡中使用的關鍵技術：

1.1 GPS定位技術

定位系統在4G技術里有非常重要的作用。因為它需要定位系統來解決不同終端系統之間的無縫連接問題，另外也是保護系統高速度、高質量運行的關鍵所在。它主要包括移動網絡定位和移動終端定位，或者兩者結合的定位方式。

1.2智能切換服務技術

切換技術主要是用于解決移動終端在信號降低，或者在不同小區、頻率之間進行信道選擇。4G會根據用戶的具體需要來切換適合的狀態，以便讓通訊達到更好的利用效果。切換分為硬切和軟切兩種切換方法，硬切和軟切結合才能滿足未來發展的需要。

1.3軟件無線電技術

軟件技術是通訊技術更新換代的橋梁，從第一代到第四代，每一代升級必須在軟件技術上下功夫。在4G技術中，軟件的種類越來越多，越來越復雜。軟件無線電技術其目的就在于建設一個無線電通訊平臺，然后通過這個平臺實現多元次、多層次的通訊方式。它的原理是利用DSP技術對其進行信道分離，然后將模擬的信號盡可能的接近天線，調節信道的譯碼[2]。

1.4智能天線技術

通過數據中心和移動IP網絡技術，有效的防止信號受到干擾，也可以自動調節、跟蹤數字波束。這種波束會在區域內防止干擾，增強范圍內所需的信號，有效的改善信號質量問題和數據傳輸問題。

二、4G移動通訊技術在發展中面臨的問題

目前的4G通訊技術已經投入了市場使用，但在使用的過程中還存在很多問題。以下是4G目前在應用過程中存在的一些主要問題：

2.1完善4G移動通訊關鍵技術的難度大，耗時時間長

4G移動通訊中包含的技術非常復雜繁多，這眾多的系統之間會產生無數種影響，在完善互相兼容的關鍵問題難度還是非常大的。

2.2實現4G移動通訊系統理論速度的難度非常大

4G移動通訊技術在投放市場時曾豪言會比上一代產品在數據傳輸上快幾十倍，但目前事實上切遠未達到。不可否認的是，如今4G技術確實在傳輸數據方面比3G要快很多，具有一定的優越性，但是受到移動終端設備的束縛。而4G移動通訊能否完全達成其所承諾的，還需要比較長期的考察。

2.3 4G移動通訊技術的開發研究和應用容易受到約束

現在全球基本上都實現了市場經濟化，而商品的發展程度很大程度上都取決于市場上的供求關系，4G也不能免俗。這些年人們對4G技術一直抱著關注的態度，這給4G技術的發展提供了發展機會，并且發展速度很快。但是如果4G的發展一旦不能滿足人們的需求，那么4G技術將會被徹底淘汰，更不用再研究和發展了。

2.4完善4G移動通訊的一系列的設備難度很大

4G技術的發展和應用不是光靠關鍵技術的，除了關鍵技術以外，4G通訊系統中其他一系列的設備也需要同步完善[3]。它是確保4G通訊的關鍵技術在運行過程中和其他組件完美配合的保證，涉及了資金、技術以及其他基礎設施的改造等等。

2.5 TDD/FDD混合組網的融合及網絡優化問題

中國目前發展的4G技術分為TD-LTE和LTE FDD雙網同時發展模式，雙網建設所帶來的重復投資以及網絡融合問題，這就要求積極探索和創新。據三大運營商宣傳4G網速可達100-150Mbs，但根據相關部門實測數據，其實際速率一半不到，和香港、韓國、日本相比，我們確實是網速低、價格貴。可見這個4G建設事實上存在的問題還任重道遠。另外，4G網絡化技術的成熟解決和實際商用還得為下一代移動寬帶技術4.5G和5G網絡發展奠定良好的基礎。

三、4G移動通訊技術的發展

如今3G移動通訊技術已經發展的非常成熟，目前市場上3G還是占著主導的地位。但隨著通訊科技的發展，3G移動通訊技術的弊端越來越明顯，用戶并不能得到更好的體驗，阻礙用戶一體化的進程，提供的網絡服務也較差。而4G 完全可以解決這些問題。4G技術在如今的社會情形下發展，在以后的發展中一定會融入更多的新技術，以后其發展形勢如下：

3.1自主報錯，自動修復

4G的運行離不開移動網絡和處理器，這樣可以讓4G實現自主報錯和自動修復的功能。以后4G的通話質量會更上一層樓，同時期運行環境和抗干擾率也會有相應的提升，并降低報錯的失誤率。

3.2實現精準識別多個用戶技術

4G保證提升效率，同時也必須保證能夠準確的識別用戶，即使是在多個用戶的情況下，這種技術依然能夠實現。

3.3移動通信零干擾

4G通訊系統受到干擾不少，采用交互干擾技術只能稍微降低干擾程度，并不能徹底斷絕干擾，所以這種辦法并不能滿足需要，用戶需要通話不被干擾，而不是少被干擾。所以4G技術以后會大力發展零干擾技術，并且在少受干擾的時候，通話質量依然出色[4]。

3.4漫游多區域通訊網絡

這是未來發展的必然趨勢，實現漫游多區域通訊網絡，將更多的用戶連接起來，無論是傳輸數據還是實現網絡結構發展，都能提供良好的渠道。

3.5無線電的高效實現

4G無線通訊的發展目的就是實現技術的高效，實現無線電，還能節約能耗，快速通訊等優點。

四、結語

經過這么多年的發展，無線網絡技術已經得到了非常充足的發展，各方面都有很大的改變，各種無線設備已經被廣大人民接受并廣泛使用。

隨著人們生活水平的上升，人們對無線網絡和無線通訊的設備要求也越來越高，4G移動通訊可以根據人們的要求來提升改善自身滿足人們的需要，雖然現在看來4G還存在這樣或那樣問題，但相信以后4G會以完美的姿態出現在大家的視野中。

參 考 文 獻

[1] 李杰 . 4G移動通信技術面臨問題的研究[J]. 科技致富向導 ， 2014， （36）.

[2] 陳仲 . 4G移動通信關鍵技術與面臨的問題[J] . 中文信息 ， 2014 ， （5）.

[3] 胡偉健 ， 鐘細福. 4G移動通信關鍵技術與面臨的問題[J] . 中國新通信 ， 2014， （2）：37-37.

[4] 郝冉 . 4G移動通信關鍵技術存在的問題及解決措施探究[J] . 數字化用戶， 2013， （14）.