郭芙蓉

摘 要：在科學技術飛速發(fā)展的帶動下，無線移動通信技術得到了跨越式發(fā)展，自第一代和第二代無線通信技術后，第三代無線通信技術，也就是通常所說的3G通信，也于2009年逐漸興起，并呈現(xiàn)出迅猛增長的趨勢。相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，到2013年6月，我國的3G用戶總數(shù)超過3.2億。而現(xiàn)如今，在3G通信技術方興未艾的情況下，4G移動通信也悄然到來，并受到了社會各界的廣泛關注。結(jié)合4G移動通信的概念，對其特點和關鍵技術進行了分析，并以此為基礎，對4G移動通信的實際應用情況進行了探討。

關鍵詞：4G移動通信；特點；關鍵技術；應用

1 4G移動通信的特點

簡單來說，4G就是第四代通訊技術的簡稱。對于4G通信，并沒有一個精確的定義，目前認同較為廣泛的說法是，4G移動通信，就是具備2M以上數(shù)據(jù)傳輸能力，能夠?qū)θ俚囊苿佑脩籼峁└哔|(zhì)量、高速率的影像服務，可以實現(xiàn)三維圖像高效傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g。4G通信技術并沒有脫離以前的通信技術，而是以此為基礎，應用了一些新的通信技術，以不斷提升無線通信的網(wǎng)絡效率和功能。與現(xiàn)在的3G通信相比，4G移動通信具有以下特點：

（1）通信速率高：理論上，3G通信的數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到2.1Mbps，而4G通信的最高數(shù)據(jù)傳輸速率能夠達到100Mbps，是3G通信的50倍左右。

（2）網(wǎng)絡頻譜寬：要確保4G通信的傳輸速率達到理論最高速率，相應的運營商必須對現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡進行大幅度的改造工作，確保4G在通信帶寬上高出3G通信。據(jù)專家估計，每一個4G信道將占有100MHz的頻譜，相比于3G要高出近20倍。

（3）兼容性強：4G移動通信在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)了統(tǒng)一的通信標準，可以實現(xiàn)各類計算機和網(wǎng)絡之間的無縫連接，從而真正實現(xiàn)“一部手機，全球通信”。

（4）通信方式靈活：在4G移動通信中，通信終端不再局限于移動電話，任何物品理論上都可能成為4G通信的終端。在這種情況下，4G通信的終端不僅在設計和操作方面更加智能化，也可以根據(jù)對環(huán)境的感知，適當調(diào)整終端結(jié)構(gòu)，確保其效能的最大化。

（5）多業(yè)務融合：4G通信的業(yè)務種類更加豐富，除3G通信支持的各種業(yè)務外，還增加了高質(zhì)量圖像傳輸、虛擬現(xiàn)實業(yè)務等，可以將個人通信、信息系統(tǒng)、娛樂、廣播等行業(yè)整合成一個整體，更加方便地為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務。

2 4G移動通信的關鍵技術

2012年1月20號，國際電信聯(lián)盟ITU通過了4G標準，包括LTE、LTE-Advanced、WiMAX以及Wire less MAN-Advanced（802.16m）。盡管標準眾多，但是4G通信技術的優(yōu)勢同樣是顯而易見的，其核心技術也存在著很大的相似性，總的來說，4G移動通信的關鍵技術主要包括以下四種。

2.1 正交頻分復用（OFDM）技術

OFDM技術在本質(zhì)上是多載波調(diào)制技術的一種，屬于高速率調(diào)制技術。該技術的基本原理在于，可以將傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中信道劃分為多個互不相關的正交子信道，從而將原本傳輸速度較高的串行數(shù)據(jù)庫分為多個傳輸速度相對較低的并行數(shù)據(jù)流，在正交子信道中進行傳輸。利用這種技術，可以有效消除信號之間的干擾，提高信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和速率。

2.2 軟件無線電技術

該技術實際上可以算是一種無線電廣播通信技術，屬于用軟件架構(gòu)的一種通信協(xié)議，可以以軟件程序代替硬件功能，建立無線電通信平臺，通過同時運行多種能夠?qū)崿F(xiàn)通信協(xié)議的軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)多終端通信的無線通信方式。這種技術的應用能夠有效解決4G通信中用戶端多樣化和復雜化的問題，從而有效地解決了兼容性問題，實現(xiàn)了多種通信方式的兼容與傳輸。

2.3 多輸入輸出（MIMO）技術

該技術在3G通信中已經(jīng)得到了比較廣泛的應用，并取得了良好的效果，因此在4G通信中，仍然作為關鍵技術而存在。從本質(zhì)上看，MIMO技術屬于利用多天線傳輸?shù)臒o線通信技術，可以由多個發(fā)送端獨立發(fā)送信號，也可以利用多個天線對信號進行接收。MIMO技術的應用，可以有效降低無線信道的衰落，提高無線系統(tǒng)的容量。

2.4 智能天線技術

智能天線主要由三部分組成，即天線陣列、波束形成網(wǎng)絡以及波束形成算法。該技術主要是通過適當?shù)乃惴?，使得每一個天線單元信號的幅度和相位都可以處于最佳狀態(tài)，從而構(gòu)成最合適的天線陣列方向圖，對有用信號進行增強，對干擾信號進行減弱或排除。在4G移動通信中，智能天線技術可以減少信號的傳輸過程中的衰落以及受到的干擾，提高通信系統(tǒng)的容量，同時也可以實現(xiàn)對于移動臺的快速定位。

3 4G移動通信的應用

4G移動通信技術尚屬于新興事物，目前并沒有得到較為廣泛的普及，需要在實踐中不斷地完善和改進，通過試運營等方式，確保其優(yōu)勢的充分發(fā)揮。從試運營的情況看，4G移動通信的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）移動領域：包括網(wǎng)上購物、網(wǎng)上銀行、轉(zhuǎn)賬支付、電子購票、移動股票交易、無線局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)下載等，可以為人們提供更加快捷的數(shù)據(jù)服務。

（2）移動電視：利用4G網(wǎng)絡，可以通過一臺終端，隨時隨地連接服務器，對電視節(jié)目進行接受和觀看。

（3）移動可視電話：在4G移動通信環(huán)境中，通話雙方只需要各自擁有一臺帶有攝像頭的終端，如手機、PC、PDA等，就可以實現(xiàn)實時音頻視頻的傳輸。

（4）數(shù)據(jù)傳輸：只要持有有效的無線終端，在任何時間、任何地點，都可以接入無線網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速下載，同時也可以在網(wǎng)外實現(xiàn)P2P數(shù)據(jù)傳輸，為人們提供更加方便快捷的數(shù)據(jù)傳輸服務。

需要注意的是，在對4G移動通信技術進行應用的過程中，還存在著有些問題，在一定程度上制約了4G通信的發(fā)展和普及，這些問題包括網(wǎng)絡IP問題、網(wǎng)絡通信標準協(xié)議問題以及3G網(wǎng)絡的改造問題等，都是需要相關技術人員重點研究的問題。

根據(jù)統(tǒng)計，目前全球的移動通信用戶終端數(shù)量達到了45億，占據(jù)著全球總?cè)丝诘乃姆种?。利用移動通信技術，可以實現(xiàn)人與人之間的相互聯(lián)系和溝通交流，推動社會的發(fā)展和進步。4G移動通信技術的應用，將會改變?nèi)藗儸F(xiàn)有的上網(wǎng)習慣，而且使得移動通信中可視化、多媒體化的趨勢日趨顯著，帶領人們真正步入無線互聯(lián)時代。

4 結(jié)束語

總而言之，作為當前移動通信發(fā)展的必然趨勢，4G移動通信技術對于社會的影響是十分巨大的，必將帶來新一輪的變革。因此，對于相應的通信運營商而言，應該充分重視起來，抓住機遇，迎接挑戰(zhàn)，對4G移動通信技術進行研發(fā)和創(chuàng)新，為4G移動通信的推廣奠定堅實的基礎。

參考文獻

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