4G移动通信关键技术与面临的问题

胡伟健　钟细福

【摘要】 在通信技术飞速发展的今天，为了更好的适应市场需求，第四代（4G）移动通信技术应运而生，但是随着应用越来越广泛，4G技术的缺点和不足的地方也会逐渐显露出来。本文主要就4G通信关键技术做了简单的分析，对4G技术的发展趋势和挑战做了预测。

【关键词】 4G关键技术 4G发展趋势 4G

一、4G移动通信简介

第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。4G通信技术不仅通信速度更快、网络覆盖范围更广、智能性能也更高、兼容性也更强、增强多媒体通讯效果、通信费用也越来越便宜。

二、4G移动通信网络中的关键技术

（1）定位技术 。定位技术是非常重要的一环，因为在4G通信系统中，移动终端不仅仅只是在一个系统间进行移动通信，如何才能实现移动终端在不同系统（平台）间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信呢？这就离不开定位技术，只有对移动终端进行准确的定位和跟踪，才能实现高质量的移动通信。定位技术主要包括移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位。（2）切换技术。要想实现移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择，就需要用到切换技术。根据实际的需要，切换移动终端的小区频率，就能使移动通信达到更好的效果。切换技术分为硬切换和软切换，随着4G通信技术的不断发展和应用，只有将硬切换和软切换完美的结合才能更好的适应未来的网络发展的需求。（3）软件无线电技术。软件无线电技术是移动通信技术从第二代逐渐转换为第三代和第四代移动通信的桥梁。在4G的移动通信系统中，软件将得到更多的应用，软件也变得越来越复杂。软件无线电技术的宗旨就是建立一个综合性能强的无线电通信平台，通过在平台上运行不同的软件系统，从而实现多通路、多层次和多模式的无线通信。软件无线电技术的原理就是，将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端，利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。（4）智能天线技术。它不仅能抑制信号干扰、还能自动跟踪和自动调节数字波束，这些都是数据中心、移动IP网络的基本要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

三、 4G技术的发展现况及挑战

1、我国正在加快4G技术研究及商用

2013年12月，工业和信息化部正式向中国移动、中国电信、中国联通颁发三张4G牌照，均为TD-LTE制式。至此，中国进入高速无线上网时代。工信部有关负责人表示，这三张TD-LTE牌照是根据电信运营企业申请发放的。考虑了LTE技术发展和产业成熟度等多种因素，下一步将在条件成熟后，发放LTE FDD牌照。

2、全球4G发展情况

截至2013年10月，全球共有18个国家部署了23张TD-LTE商用网络，另有40余个商用网在计划部署中，形成了具有相当规模的运营商和厂商合作平台。最新数据显示，目前全球TD-LTE用户已突破500万，而全球最大移动通信市场的中国发放3张TD-LTE的4G牌照，无疑将成为醒目的国际风向标，引领更多的上下游国际厂商跟进TD-LTE产业。

四、4G移动通信技术发展趋势及挑战

随着通信技术的不断发展，目前3G移动通信技术被广泛的应用，不仅为大部分的手机用户提供了便捷，同时也反映出一些不足和缺陷，如何完善通信技术，解决这些不足和缺陷正是移动通信技术不断进步的动力。正是这些不足和缺陷积极推动4G技术的发展，4G通信技术已经成为未来移动通信领域的核心技术。然而在通信技术飞速发展的同时，我们也应该清楚的意识到，发展与风险和挑战并存，4G通信技术的发展不會一帆风顺。

五、结语

4G通信技术现在还在初步应用阶段，宣传力度也需要加强，手机用户目前对4G技术了解的太少，觉得4G很神秘。目前全球4G发展较好的韩国运营商表示，4G的高速网络给用户带来了全新的畅快体验，对于提高ARPU值将有巨大的推动作用。但是任何事物的发展都要有一个循序渐进的过程，不能急于求成，3G到4G技术的转换需要采取逐步引入的方法，使3G逐步向4G过度。