4G移动通信技术及其发展中面临的问题

2015-05-30刘云清

中国新通信 2015年12期

刘云清

【摘要】如今的科技发展速度越来越快，在这样的大趋势下，第四代移动通讯技术已经出现并实现商用—4G技术。和以往的3G技术相比，其传输速度大大的得到提高，这是技术上的重大突破。本文对4G移动通讯技术进行具体的分析和研究，结合目前我国4G发展现状指出4G在发展的过程中面临的一些问题，并针对这些问题提出建设性的意见。

【关键词】 4G技术移动通讯发展趋势存在问题

引言：随着无线网络通讯系统的不断发展和逐渐完善，4G时代终于到来，根据国家工信部公布的数据，截止到2015年第一季度，我国的4G用户已经达到1.62亿用户。4G技术有很多优点，比如通话质量高、网络传输速度快等。另外它还有很大的灵活性，人们可以根据具体的使用情况来计算费用。这种特点让人们更加看好它的未来发展趋势，但4G存在的问题也是不能忽视的。

一、4G移动通讯的技术

4G移动通讯技术主要是以无线网络为基础建立的，具有兼容性更强、抗干扰性能更好、数据传输速度更快等优点。4G技术的到来为商业化的运作模式、通信行业都带来了新的格局。使用4G来传输数据，可以比3G移动通讯传输快到几十倍之多。另外它还能优化网络结构、接入系统方式、集约化等等优势。同时，4G技术还能融合多个网络，将移动网络和互联网相结合，最大化的实现移动布局[1]。它的通讯质量更佳、费用也比较低，能够适应广大用户的需要，市场前景非常广阔。

以下是4G移动通讯网络中使用的关键技术：

1.1 GPS定位技术

定位系统在4G技术里有非常重要的作用。因为它需要定位系统来解决不同终端系统之间的无缝连接问题，另外也是保护系统高速度、高质量运行的关键所在。它主要包括移动网络定位和移动终端定位，或者两者结合的定位方式。

1.2智能切换服务技术

切换技术主要是用于解决移动终端在信号降低，或者在不同小区、频率之间进行信道选择。4G会根据用户的具体需要来切换适合的状态，以便让通讯达到更好的利用效果。切换分为硬切和软切两种切换方法，硬切和软切结合才能满足未来发展的需要。

1.3软件无线电技术

软件技术是通讯技术更新换代的桥梁，从第一代到第四代，每一代升级必须在软件技术上下功夫。在4G技术中，软件的种类越来越多，越来越复杂。软件无线电技术其目的就在于建设一个无线电通讯平台，然后通过这个平台实现多元次、多层次的通讯方式。它的原理是利用DSP技术对其进行信道分离，然后将模拟的信号尽可能的接近天线，调节信道的译码[2]。

1.4智能天线技术

通过数据中心和移动IP网络技术，有效的防止信号受到干扰，也可以自动调节、跟踪数字波束。这种波束会在区域内防止干扰，增强范围内所需的信号，有效的改善信号质量问题和数据传输问题。

二、4G移动通讯技术在发展中面临的问题

目前的4G通讯技术已经投入了市场使用，但在使用的过程中还存在很多问题。以下是4G目前在应用过程中存在的一些主要问题：

2.1完善4G移动通讯关键技术的难度大，耗时时间长

4G移动通讯中包含的技术非常复杂繁多，这众多的系统之间会产生无数种影响，在完善互相兼容的关键问题难度还是非常大的。

2.2实现4G移动通讯系统理论速度的难度非常大

4G移动通讯技术在投放市场时曾豪言会比上一代产品在数据传输上快几十倍，但目前事实上切远未达到。不可否认的是，如今4G技术确实在传输数据方面比3G要快很多，具有一定的优越性，但是受到移动终端设备的束缚。而4G移动通讯能否完全达成其所承诺的，还需要比较长期的考察。

2.3 4G移动通讯技术的开发研究和应用容易受到约束

现在全球基本上都实现了市场经济化，而商品的发展程度很大程度上都取决于市场上的供求关系，4G也不能免俗。这些年人们对4G技术一直抱着关注的态度，这给4G技术的发展提供了发展机会，并且发展速度很快。但是如果4G的发展一旦不能满足人们的需求，那么4G技术将会被彻底淘汰，更不用再研究和发展了。

2.4完善4G移动通讯的一系列的设备难度很大

4G技术的发展和应用不是光靠关键技术的，除了关键技术以外，4G通讯系统中其他一系列的设备也需要同步完善[3]。它是确保4G通讯的关键技术在运行过程中和其他组件完美配合的保证，涉及了资金、技术以及其他基础设施的改造等等。

2.5 TDD/FDD混合组网的融合及网络优化问题

中国目前发展的4G技术分为TD-LTE和LTE FDD双网同时发展模式，双网建设所带来的重复投资以及网络融合问题，这就要求积极探索和创新。据三大运营商宣传4G网速可达100-150Mbs，但根据相关部门实测数据，其实际速率一半不到，和香港、韩国、日本相比，我们确实是网速低、价格贵。可见这个4G建设事实上存在的问题还任重道远。另外，4G网络化技术的成熟解决和实际商用还得为下一代移动宽带技术4.5G和5G网络发展奠定良好的基础。

三、4G移动通讯技术的发展

如今3G移动通讯技术已经发展的非常成熟，目前市场上3G还是占着主导的地位。但随着通讯科技的发展，3G移动通讯技术的弊端越来越明显，用户并不能得到更好的体验，阻碍用户一体化的进程，提供的网络服务也较差。而4G 完全可以解决这些问题。4G技术在如今的社会情形下发展，在以后的发展中一定会融入更多的新技术，以后其发展形势如下：

3.1自主报错，自动修复

4G的运行离不开移动网络和处理器，这样可以让4G实现自主报错和自动修复的功能。以后4G的通话质量会更上一层楼，同时期运行环境和抗干扰率也会有相应的提升，并降低报错的失误率。

3.2实现精准识别多个用户技术

4G保证提升效率，同时也必须保证能够准确的识别用户，即使是在多个用户的情况下，这种技术依然能够实现。

3.3移动通信零干扰

4G通讯系统受到干扰不少，采用交互干扰技术只能稍微降低干扰程度，并不能彻底断绝干扰，所以这种办法并不能满足需要，用户需要通话不被干扰，而不是少被干扰。所以4G技术以后会大力发展零干扰技术，并且在少受干扰的时候，通话质量依然出色[4]。

3.4漫游多区域通讯网络

这是未来发展的必然趋势，实现漫游多区域通讯网络，将更多的用户连接起来，无论是传输数据还是实现网络结构发展，都能提供良好的渠道。

3.5无线电的高效实现

4G无线通讯的发展目的就是实现技术的高效，实现无线电，还能节约能耗，快速通讯等优点。

四、结语

经过这么多年的发展，无线网络技术已经得到了非常充足的发展，各方面都有很大的改变，各种无线设备已经被广大人民接受并广泛使用。