浅谈4G通信技术应用前景

□文/刘占成 马 龙

（中国通信建设第五工程局 河北·保定）

一、引言

移动通信技术的迅速发展，大致经历了几个发展阶段：第一代主要指蜂窝式模拟移动通信，其技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代是蜂窝数字移动通信，使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点，克服了其缺点外，还能够提供宽带多媒体业务，能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务，并能实现全球漫游。第四代是移动通信4G技术，其移动通信系统同其他系统如商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信等的无缝衔接并相互兼容。4G应具有更高的数据率和频谱利用率，更高的安全性、智能性和灵活性，更高的传输质量和服务质量。

4G通信即第四代移动通信（The4th Generation）的简称。到目前为止，4G的定义、技术参数、国际标准、网络结构、乃至业务内容已基本确定下来。但不管人们对4G通信怎样进行定义，有一点能够肯定，4G通信将是一个比3G通信更完美的新无线世界，它将创造出许多消费者难以想象的应用。4G通信技术是以传统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说现在的3G能提供一个高速传输的无线通信环境的话，那么4G通信将是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。

二、4G移动通信特点

4G技术主要是能够在各终端产品间发送、接收来自另一端的信号，并在多个不同的网络系统、平台与无线通讯界面之间找到最快速与最有效率的通信路径，以进行最即时的传输、接收与定位等动作。其主要特点如下：高速率与灵活性强，4G的信息传输速率要比3G高一个等级，从2Mbit/s提高到10Mbit/s。4G采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行信号的正常收发，有很强的智能性、适应性和灵活性；兼容性好且用户共存性。目前，ITU承认的移动通信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支，可通过4G标准的制定来解决兼容问题。4G可以使低、高速用户和各种用户设备能够并存与互通，从而满足多类型用户的需求；业务多样性与技术基础好。4G能提供各种标准的通信业务，满足宽带和综合多种业务需求。4G将以OFDM、无线接入、软件无线电等，能大幅提高频率使用效率和系统可实现性；4G技术可以随时随地的移动接入与自治的网络结构。4G网络将是一个完全自治、自适应的网络。可自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。

三、4G移动技术主要应用趋势

4G通信不仅为人们提供沟通的自由，并将深刻地改变人们的生活方式，其具有广阔的应用领域和市场。

（一）在智慧家庭中的应用。4G会是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三位空间虚拟实境连线。4G通信使得人与人之间的交流更加流畅，特别是构建一条人与机器之间自由交流通道，推动整个“智慧家庭”朝着综合化、智能化、全球化、个性化方向发展。基于4G移动技术，“智慧家庭”将采用有线方式和无线方式相结合，构建先进的有线、无线网络，实现无处不信息，保证高速外网数据通道的环境下内网信息流高效、灵活地传递。

（二）在移动医护中的应用。移动医护通是面向大中型医院提供的基于移动医疗服务模式的整体信息化解决方案，该应用通过在院区内铺设WLAN网络及互联网专线传输通道（同时完成医院现有核心业务系统的数据集成平台搭建），协助医护人员通过智能手持终端（如iPad或行业定制终端）完成临床诊疗及护理工作。移动医护通通过信息化手段辅助医护人员减少工作差错，实现随时随地随身共享信息，提升医院人员的工作及服务效率。

（三）在智慧课堂中的应用。智慧课堂基于中国移动无线网络和教育云服务，结合中小学学习特点专门研制的互动教学学习软件，在课堂上通过师生人手一台平板电脑实现全新互动式教学。智慧课堂通过构建以学习者为中心，融合校内外学习的数字化学习平台，创新教学和学习模式，极大地提高了学生的学习趣味性和主动性。同时，对于教师来说，通过对学生学习轨迹的跟踪分析，对教学水平的提升也有所帮助。

（四）在电视直播中的应用。3G/4G方式费用低，使用便捷，传输距离长，设备廉价，有运营商铺设的大规模网络，城镇区域盲点少，可以大范围快速移动。可见，电视媒体进行突发类新闻直播（传输），或者在交通、供电条件恶劣、地形复杂的地方进行的直播（传输），采用3G/4G方式是一种非常好的选择。

（五）在研发中的应用。一些企业和单位已经开始了4G移动通信技术的研究和开发工作，目前在高速互联技术上已经取得质的突破，研发的技术已经能够实现文学、图像、视频和话音的高速传输，对不同种类放入工作和不同类型的业务有了初步的应用：在多点通信技术方面，采用了不对称设计，实现了手机、计算机、互联网之间相互自由通信和多点控制等功能。

（六）在智慧农业中的应用。我国农业生产环境十分复杂，条件千差万别。随着通信技术的发展，嵌入式通信技术越来越多的应用于农业领域，面对我国现代农业发展的需求，需要开展农业信息高密度、高速度、高准确度、低成本获取技术的产品研究开发和示范推广，因地制宜地在田间地头解决生产管理中遇到的问题，从而推动粗放型农业向智慧型农业转变。4G移动技术的发展为现代农业提供了更精确的信息化服务，可以结合农业生产管理为主要对象，利用智能通信技术嵌入农业知识，进行智能推理，提供各种信息管理方案，同时具有信息查询诊断功能、覆盖面广、信息含量大、信息与知识的先进性、及时性强，可根据用户各种要求，进行查询诊断，提供各种解决方案供选择，能够提供大量的管理实用信息。

（七）在智能手机中的应用。利用4G可在语音通话的同时双向传递资料、图画和影像。4G手机可根据环境、时间以及其他设定的因素来适时地提醒手机的主人此时此刻该做什么或不该做什么事；4G手机可以将电影院票房资料直接下载下来，包括售票情况和座位等情况；使人们可以根据这些信息来进行在线购买电影票，可以在4G手机上根据自己需要直接购买车票和机票。

（八）其他应用。通过4G网络可接受4G信息并传输到游戏设备中，并在射频测量技术抗洪抢险和地震灾害中发挥作用。

总之，4G移动通信技术是在前三代移动通信技术基础上发展起来，具有高速、抗干扰和更兼容的优势，是通信行业未来发展的必然趋势。在不久的将来，4G移动通信技术将会实现商业化运作，通信行业应对4G移动通信技术有清晰的认知，了解4G移动通信技术的结构和技术关键，对4G移动技术的性能加以预测和评估，对4G移动通信技术的应用和发展有相应的行业展望和技术准备，抓住4G移动通信技术推广、普及和商用时机，大力推进移动通信技术的发展。

四、结语

计算机的普及，网络的发展，让信息化的发展比任何时候都来得迅猛。随着信息技术的飞速发展，通信网络正在发生着根本性的变化，通信的主体也将由人与人，扩展到人与物或物与物，固定网与移动网的融合，通信网、计算机网、广播电视网和传感器网的融合将成为未来发展的发展趋势。真诚的期盼我国4G技术能快速发展并为国民提供一条更快、更好的生活享受网络之路，同时也希望早日能由3G转换到4G，更好地去服务人民。

我相信，不久的将来，无论任何人在任何时候和任何地点都能和任何人进行任何方式的通信。长期以来，这都是人们的美好幻想。现在，4G技术使之成为可能。虽然4G系统的发展道路是坎坷的，但是随着新技术和新需求的不断出现，4G必然会成为未来移动通信领域的主导，使未来通信前景更美好。

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