浅谈4G移动通信技术的要点及发展

黄忠

【摘要】当前，在全球45亿手机用户的基础上，移动通信在一步步的发展中使人与人之间达到了基本上的互联，而接下来的就是致力于人与互联网间的相互联通。在这一过程中，3G移动通信技术的运用使得智能机在手机用户中得到了广泛的普及，更使手机运用系统产生了质的飞跃。但与此同时，由于3G通信技术在视频、影音、信号以及数据传输量和速度等方面的缺陷，也为了进一步更新优化手机系统，在技术上更为完善的4G移动通信也备受科研者和手机用户的关注。

【关健词】4G移动；通信技术；要点；发展

网络通信技术的显著特点之一就是技术发展速度和更新速度较快，而移动通信技术作为网络通信技术的重要组成部分，高速发展意识和前瞻性意识是移动通信技术的重要发展思想。我国3G移动通信技术的发展方兴未艾，而针对第四代移动通信技术4G移动通信技术已经提上了研发和推广的日程。4G移动通信技术作为3G技术的升级，能够实现更高的网络传输速度和更科学、人性化的智能升级系统必将成为未来几年内移动通信技术发展的主流和趋势。本文介绍了4G移动通信技术的概念、4G移动通信技术在我国的发展现状、4G移动通信技术中存在的问题和对4G移动通信技术的展望。

1、4G移动通信技术的特点

所谓的4G移动通信，就是指在无线网络的基础上，具有高抗干扰的性能、高数据数据率和极强的兼容速率的移动通信技术。据目前的研发情况来看，这一移动通信技术是我国通信行业在未来5年内的研发核心，并争取在10年内将其投入到商业化的运用中。与之前的移动通信技术相比，4G移动通信技术有以下特点：

1.1全智能化的网络体系结构。与最近的收集整理3G移动通信技术相比，4G以单一的全球范围的蜂窝核心式网络代替了原有的密集型蜂窝式网络，其中，全数字式IP技术的采用更促使4G超越了原有的边缘智能化网络体系，向全智能化的网络体系发展。值得一提的是，这一系统支持不同的网络接入方式，如WCDNA、Bluetooth等，并且不同的用户都拥有自己唯一可识别的号码，不同的系统间通过分层技术结构的运用而进行有效的互联操作。

1.2高效的传输速率。通常而言，3G移动通信的传输速度在385～2Mbit/s间，而4G则可达20～100Mbit每秒，几乎是前者的50倍。另外，4G移动通信可以进行真正的无线漫游，从而使各个多媒体和通信主机能与网络之间实现紧密的“无缝连接”。与其它的移动通信相比，4G以其高传输速率大大缩短了用户与用户间、用户与网络间的时间和空间距离。

1.3高拓展性业务。4G移动通信技术在业务范围内进行了扩展，主要围绕语音、视频等多媒体业务而进行了深度发掘，与此同时，对信号的稳定性也做了改革性的发展。

1.4费用便宜。4G系统在一定程度上具有很强的灵活性，因此，很多软件运用起来就比较容易。另外，4G系统是在3G的技术基础上建立起来的，因此，在开发和运用上都节省了许多费用，其运用成本相对较低，甚至，从系统角度来看，4G将比3G还便宜很多。

2、4G移动通信系统网络结构及其关键技术

4G的关键包括了信道传输、抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无限接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。

物理网络层、中间环节层、应用网络层是4G移动系统网络结构的三个分层。无限和核心网的结合格式完成了物理网络层方面问题，它全面提供接入和路由选择功能。QOS映射、地址变换和完全性管理等是中间环境层的功能。使发展和提供新的应用及服务变得更加的容易，是由于三个分层接口是开放的。并且提供了无缝高数据率的无限服务，且运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围的服务。

3、4G移动通信系统的缺陷分析

4G移动通信系统是与互联网高度结合的通信系统，因此避免不了受到互联网安全性、可控性等一些弱点的影响。总的来说，4G移动通信系统也存在着一些客观存在的缺陷。

3.1技术问题难以攻克。目前，尽管4G系统在理论上带给人们无限的愿景，但就其现实而言，还缺乏一定的先进技术支撑，例如，就山区、楼区和其它一些易容障碍物影响的地区，如何实现信号强度的平稳输送。另外，对于网络移交方面也存在技术上的难题，当手机跨基站运行时，由于不同基站间的覆盖区域有别，所以跨越后会产生网络失连的问题。

3.2容量受限制。提到4G，最大的特点莫过于其高效的传输速度，从理论而言，这一速度是通信系统在质上的飞跃，但就实际而言，手机的运行速度和系统容量间是相互影响的，当手机用户到达一定程度时，在有限的系统容量下，很容易发生由容量被過度分散而带来的速度缓慢问题。

3.3没有统一的标准。目前的3G通信，在全国范围内是可以统一运行的，但若放到国际上，则缺乏一个统一标准。如何让各种移动通信在全球范围内超越互斥而实现兼容，是4G移动系统目前的一大空白。

4、4G移动通信系统的安全发展策略

4.1 专业人才的培养。目前，4G移动通信系统还处于大规模的研发过程中，而这一过程极度缺乏资深专业人员，因此，人才的培养迫在眉睫。这就需要全球通信业的共同努力，进行有效的资源共享和相互借鉴，以各种方式进行技术研发、市场等方面的合作与交流。

4.2 相关设施的及时跟进。由于目前4G移动通信系统处于科研状态，因此，很多得以开发的技术并没能及时获得相应的设施跟进。例如，WAP手机推出后，用户并未能及时获得其相关信息，却承担着相关信息的费用，收费系统严重滞后。因此，在研发过程中，要注重技术、产品、设施的配套生产，避免由于设施或者其它环节的脱节而影响系统的运行。

4.3 3G移动通信系统时应注重一个循序渐进的过程，目前甚至未来的十年内，是3G移动通信系统的成熟和4G系统的起步相互交叉的时期，因此，4G系统若想在将来得到可观的市场占有率，应该在目前就做好与3G系统间的渗入工作，在现阶段逐步进行有利于自己未来发展的无线网络环境、设施等的更新工作。

5、4G 移动通信技术的发展

我国在4G 移动通信领域方面也取得了硕果累累的成绩。汉网公司运用了4G技术和IP网络技术研制出“宽带无线IP通信系统”，切以公司特有的包分多址（PDMA）接入技术为核心。该公司可为无线用户提供高达近2Mbps的高速无线互联网业务，并且同时提供高速率的文字、图像、视频、话音等不同类型数据的业务，那是因该公司的上下行数据速度率采用了不对称的设计。并可实现手机、PDA、PC之间的自由通信和组播、多点通信等扩展业务。

为期待本国能在全世界4G通信规格制定中能享有最先发言权，4G 移动通信技术的研究制定工作目前在世界发达国家积极进行研究。在第四代移动通信市场潜力仍非常巨大，是因设备“智能化”程度非常高，不仅表现于4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化。移动通信面向个人、正反馈良好循环发展的特性。移动和互联网的结合，给双方都注入了新鲜血液来提高吸引力。第四代移动通信的智能性更高，伴随着互联网的高速发展，4G 移动通信系统会将得到更快的发展。

6、结语

总之，4G移动通信技术作为现代移动通信的发展技术，必然成为影响人们生活的又一重大变革，将对社会发展产生重要影响。因此我们应当抓住机遇、迎接挑战，争取在4G移动通信领域掌握先机，专研和开发先进的4G移动通信技术，为4G移动通信的发展和推广奠定基础。

参考文献

[1张茹芒.浅析4G移动通信技术的要点和发展趋势[J].信息通信，2013

[2张玉龙，李志峰，赵勋.对4G移动通信技术应用与发展的展望[J].信息通信，2013