4G通信技术发展的问题研究

吴亚楠 王二军



4G通信技术发展的问题研究

吴亚楠 王二军

广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 510310

目前，网络通信技术进步很快，4G网络的产生是通信技术的一个重要的里程碑。由于其传送信息量大而且速度快，很好的满足了人们的需求，对目前4G网络进行了分析，并为以后4G网络的发展应用提供了一些看法和指导意见。

4G通信技术；问题；措施

目前大家几乎人手一部智能手机，智能手机方便了人们的出行和生活，但是如果没有一个良好的网络通信作为支撑，那么手机的使用功能就会大大减少。由于人们很多时间所在的区域不固定，需要经常出行，Wi-Fi不能满足人们在外面的网络使用，所以就需要移动网络来满足人们的需求。以前人们一般是使用3G网络进行一些言语的交流，但是3G网络一般看视频或者进行大型文件下载时由于信息传送量较小，所以就不能满足人们的需求，但是4G网络不存在这些问题。所以，随着时间的推移，4G网络取代3G网络是必然趋势。

1 4G通信技术简述

所谓4G通信技术，是相对于3G通信技术而言的，国家标准命名为IMT-Advanced，其是继3G通信技术后，在无线通信网络效率和移动装置的传输速率方面有较大改进，完成了新一代移动通信系统的更新换代。它在传输速度和容量上与3G网络相比有了很大提高，可以加强信息的交流更好的适应人们的需求。对社会的发展和进步具有重要意义。[1]

对4G移动通信系统的研发，国外早在上世纪90年代开始，全球有多个组织和通信设备厂家同时对4G通信技术进行研发，开始时，研究人员对4G通信技术传输速率目标定为100Mbps。我国政府在2000年初，开始对4G通信技术进行立项和研发，与此同时，国内一线通信设备厂家如华为、中兴等企业也开始自主研发4G通信技术。但是由于起步较晚，而且我国在通信方面的技术一直较为落后，所以在4G通信方面一直处于落后地位。

2 4G通信关键技术及存在问题

4G现在虽然已经在实际中有着一些应用，但是却还是存在着一些缺点和不足，所以如果要想更好地服务与大众，就必需要采取相应的技术措施对4G网络进行改进和革新。[2]

2.1 4G通信关键技术

（1）正交频分复用技术（OFMD）。OFMD是4G系统中普遍采用的多址方式，是一种重要得多载波调制技术。OFMD方法是将需要传输的信道分解为多个相互交联的子信道，并将原高速串行数据降为低速的并行子数据流，实现对子信道上传输的调制。OFDM适用于高频率的信息传输，同时在降低频率选择性衰弱方面比较行之有效，在数据传输速率较高的情况下被广泛使用。

（2）智能天线（SA）与多入多出天线（MIMO）技术。SA具有可自动跟踪、调节数字波束以及抑制干扰信号等特性，在这种这种技术辅助下可传播高质量的信号并且可以传输容量较大的信息。其运行机理是在无线基站端运用天线阵和有关无线收发信号机进行传入和传出射频信号。MIMO则是运用多天线实现对信道衰弱的抑制，该技术不但可扩大信道的容量，而且在增加信道可靠性和减少误码率方面有显著效果。

（3）软件无线电技术。软件无线电技术是指用软件来达到物理层连接的一种无线通信方式，其技术核心思路是将原有的窄带接收器由新的宽带无线接收器来代替。[3]

（4）4G系统的通信网络。4G系统通信网络的核心网络是基于Ip的网络，其具有促进各不同网络间的无线连接功能，且运行成本低。4G系统的核心网络与其他各具体的无线接入方法不同，可与PSTN和现有的核心网共同运行，并可进行端到端的Ip业务。

2.2 4G通信技术存在的问题

在4G系统核心网的移动Ip技术方面，存在快速无缝切换机制不够完善，实时位置管理技术支持不到位缺陷。另外一个亟待解决的问题是移动Ip环境下Qos使用的综合业务区别型业务技术和RSVP技术的研发。由于4G通信所采用的技术比较复杂，需要高性能的计算机和高科技的芯片作为支撑，因而一些使用功能由于技术的不足而不能实现。[4]

3 4G移动通信技术的发展趋势

3.1 交互性干扰技术的发展

交互干扰有效控制技术属于4G移动通信技术的基本技术，透过交互的形式，降低并减少通信设备相互间的影响，在不存在其他信息影响下真正确保了移动通信信号的稳定性，提升了移动通信信号的传输质量。

3.2 多用户技术的引进

移动通信涉及到的用户数量很多，每个用户的手机都会产生电磁波而对其他手机的正常使用产生一定的干扰，造成在通信时产生较大的杂音或者是接受信息较慢，而影响用户对信息的接受。当前，通过引进新的多用户自由识别技术，透过多用户识别技术提高总基站的系统容量，提高原本的信息覆盖范畴，进而降低通信网络基础设施的建设和整体部署、安排，在多用户识别技术的影响下，确保最后的通信信号和通信质量。

3.3 自我修复的网络技术

4G移动通信技术在运转时可以通过智能处理器里的智能化处理节点对故障和基站超载进行分析，在4G移动通信技术里，引进了源于问答方式的特殊问答装备，当出现错误时，能及时进行识别并采取相应的改正措施来进行改正，有利于防止手机通信时的通信稳定，减少异常情况的发生。

3.4 无线接收器的引用

一般来说由于接受的信息量大，那么信息对电池的消耗量也很大，一方面会造成能源的大量消耗，另一方面对用户造成了极大的麻烦，所以要引进无线电自动接受技术，减少设备在使用中的耗电量。能耗的降低达到了绿色环保、节能减排的目的。

3.5 无线接入的RAN技术

4G移动通信技术取缔3G移动通信技术的原因是，4G网在单位时间内传送的信息量要比3G大很多，而且不需要进行大量的投资建设。4G通信技术的RAN技术会向着电路互换以及设备分集方向前进，可以在RAN技术的提供下让3G、4G、固网之间实现漫游交叉，并且可以作用到下一代互联网技术中，形成更好的性能。

[1]徐贵，马晓艳，马晓娟.4G移动通信技术的实践运用及其问题、措施[J].信息通信，2015（7）：233-234.

[2]张雯雯.4G通信技术的网络安全问题及对策探讨[J].黑龙江科技信息，2014（6）：48.

[3]赵凯丽.4G通信技术的网络安全问题及对策探讨[J].数字技术与应用，2015（5）：41.

[4]林国辉，商磊.4G通信技术的网络安全问题及对策分析[J].科研，2015（53）：37.

Research on the Development of 4G Communication Technology

Wang Erjun Wu Yanan

Guangzhou Jie Sai Polytron Technologies Inc，Guangzhou Guangdong 510310

at present，the network communication technology progress very fast，the production of 4G network is an important milestone in communication technology. Because of its large amount of information transmission and fast speed，it is very good to meet the needs of people，the article on the 4G network analysis，and for the future development and application of 4G network provides a number of views and guidance.

4G communication technology；problems；measures

TN929.5

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1009-6434(2016)6-0034-02