4G通信技術應用特點及發展趨勢解析

董建輝

黑龍江電信國脈工程股份有限公司

4G通信技術應用特點及發展趨勢解析

董建輝

黑龍江電信國脈工程股份有限公司

手機的發明為人類的通信技術做出了巨大的貢獻，到后來的手機上網功能不斷受到人類的青睞，上網的人越來越多，使用者對網速的要求也越來越高，在幾大通信龍頭企業的競爭之下，4G通信技術產生了，不僅滿足了人們對高速上網的需求，4G的覆蓋率也在慢慢遍布全球，滿足使用者隨時隨地極速上網的需求。

4G；通信技術；發展特點

一、4G通信系統的關鍵技術

1.正交頻分復用技術（OFDM）

OFDM技術屬于多載波調制技術中的一種，其機理是對信道進行合理劃分，使之形成諸多正交子信道，將高速傳播的數據信號轉換為低速、并行子數據流，使每個子數據流可在每個子信道上傳輸。在接收端利用相關技術將正交信號分塊，使它們彼此間的干擾顯著減小，同時保證子信道上信號帶寬不超過信道帶寬，保證信道均衡，將符號間產生的干擾予以消除。

2.智能天線技術

智能天線技術是指自適應陣列天線或波束間無切換的多波束。智能天線可對數字波束進行自動跟蹤與調節，對信號干擾加以抑制，從而使系統通信質量大幅提高，屬于4G系統中的一種關鍵技術。

3.無線鏈路增強技術

可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術有：分集技術，如通過空間分集、時間分集（信道編碼）、頻率分集和極化分集等方法獲得最好的分集性能；多天線技術，如采用2或4天線實現發射分集，或采用多輸入多輸出（MIMO）技術實現發射和接收分集。

4.IPv6技術

在4G通信系統中，所用的數據流傳輸方式是在IP之上建立起來的全分組方式，因此在下一代網絡中，IPv6技術將成為核心協議。在對IPv6協議進行選擇時，要對其移動性、服務質量、地址空間要求與自動控制等問題進行充分考慮。

5.軟件無線電技術

軟件無線電技術是利用數字信號處理技術，在可以通過編程進行控制的通用軟件平臺上，用軟件對無線電臺中如信號基帶處理、前端接收等各部分的功能進行定義與實現。

二、4G通信技術的應用特點

4G通信的優點就在于能夠以最快的速度實現信息的接收，4G作為移動通信的第四代信號改革技術的產物，能夠通過多個網絡分點將信號傳送到一個信號點，這就是為什么我們能夠在同一時間接收到不同的人的信息的原因。而且，4G網絡能夠準確的辨認信號的移動，不會造成網絡在移動過程中中斷的問題。

1.更大傳輸頻寬

對大范圍高速移動的使用者（最高250km∕h）頻寬需求為2Mbps，中速移動的使用者（60km∕h）頻寬需求為20Mbps，低速移動或室內靜止的使用者頻寬需求為100Mbps。

2.更高儲存容量

由于傳輸頻寬增大，因此資料儲存容量至少需求為3G系統的10倍以上。

3.更高相容性

4G通信技術具備向下相容、開放介面、全球漫游、與網路互聯、多元終端應用等，并能從3G通信技術平穩過渡至4G。

4.不同系統的無縫連接

行動使用者在移動中，特別是高速移動，也都能順利使用通信系統，并在不同系統間進行無縫轉換（Seam lessTransitions），傳送高速多媒體資料等。

5.整合性的便利服務。

4G系統將個人通信、資訊傳輸、廣播服務與多媒體娛樂等各項應用整合，提供更為廣泛、便利、安全與個性化的服務。

三、4G通信技術的未來發展趨勢

1.4 G通信技術在手機上得到廣泛應用

4G通信技術從被研發以來就被廣泛應用到了手機上，尤其是現在的移動通訊公司，可以將顧客之前的2G或者3G卡免費換成4G的卡，除了對4G進行充分的宣傳外，還希望顧客能夠體驗到更加快速穩定的網絡。

2.4 G通信技術社區無線接入更強大

4G網絡在試用階段就受到了廣泛的好評，之后的接連工作就是移動通訊公司盡可能地將4G移動信號覆蓋到全國各地，4G的網絡信號強，就算是在偏僻的山區也可以收到信號，為廣大群眾解決了一直面臨的通訊不便的煩惱，爭取讓世界的各個角落都可以接受4G網絡的強大信號，為百姓做出更大的貢獻。

3.多種高科技技術將得到突破進展

4G移動通訊充分利用了衛星信號，對眾多的使用者的位置以及網絡地址自行作出識別。即使是在網絡使用過程中出現連接錯誤或者網絡交叉等的錯誤，4G網絡具有自動修復的功能。第四代的移動通訊技術更接近于無線網絡，因此相比之前的網絡，實現了節約能源，保護自然環境的生態平衡的作用。

4.4 G通信技術能夠隨時隨地地實現通信功能

4G通訊的成功從真正意義上實現了網絡的無限使用，現在走在大街上，無時無刻都能看見商店里，飯店里甚至角落里都覆蓋有無線網絡，有了4G網絡的誕生，我們才開始使用WLAN，以快于第三代網絡幾倍甚至幾十倍的下載速度完成對數據傳輸速度的支持，不僅滿足了對使用者隨時隨地無線上網的使用要求，而且實現了對無線網的快速切入。

5.高速的傳輸速度

4G的傳輸速度在3G上的速度基礎上做了一定的提高，但傳輸速度快了幾十倍，最明顯的就是使用者在對影視，音樂或者圖片等的上傳和下載速度。通常在使用第三代網絡進行下載時，即使是一張圖片也要等上一會，現在的4G網絡不需要下載，點擊圖片立刻就可以觀看，點擊保存就立刻保存到了手機當中，；另外，過去的網速若是用來下載一個電影，估計半天也下載不下來全部的影片，現在的網速，一分鐘一個電影是完全不成問題的。

6.高度的智能化網絡

4G網絡的發展是根據對3G智能的研究得出來的結果，4G網絡對多接入點的網絡具有更精準、快速的判斷能力，即使是在同一時間同一臺機器向四面八方傳輸文件，有了4G網絡，就不會出現傳輸混淆或者傳輸錯誤的情況了。

7.超強的兼容性能

經常出差或者經常在兩省之間走動的人都會對3G的網絡漫游印象非常的深刻，4G從根本上改變了網絡使用的漫游，因為4G的兼容性是在3G的基礎上做的改進，不僅具有全球覆蓋的面積，而且上網速度完全不會受到影響。

結語：

4G網絡為人們帶來方便的同時，也為人們帶來了效益，在信息化時代的潮流之下，大多數的企業都需要運用極速網速進行企業利潤的爭取，網速越快當然效益也就越多，帶來的貿易額當然也更多。在手機上網成為主流的時代，4G網絡的興起必將會是將來的趨勢，所以，充分認識到4G網絡的發展趨勢，才能更好的服務于大眾。

[1]張劍,李燦平.4G網絡時代大數據的機遇與挑戰[J].通信與信息技術,2013(06)

[2]王磊.4G移動通信系統的關鍵技術與發展探究[J].中國新通信,2014(08)