4G移动通信关键技术及其展望分析

4G移动通信关键技术及其展望分析

陈时永

中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司广东东莞523000

摘要：随着高新传媒技术的发展普及，人们对信息的获取越来越方便。4G移动通信技术作为一种具有网络频谱宽、兼容性高等优点的信息传播科技，为实现高速度与高质量的信息传输起到了非常重要的作用。本文详细介绍了4G移动通信所用的关键技术，强调了该技术在通信方面较为突出的部分特点，并在此基础上，展望了4G移动通信技术在将来信息传输中的巨大作用。

关键词：4G；关键技术；展望分析

随着人们对信息需求量和质量的提升，原本国内采用的3G技术已经不能满足人们的需求。比如在以往3G技术支持下，用电脑看视频经常出现卡顿或者加载不出等问题；手机在某些稍微偏远点的地方根本搜索不到网络；进行视频通话时也经常出现画面与音频不同步的现象。4G技术的出现，能够很有效地解决或缓解上述问题的出现。4G技术给我们的生活带来了极大的便利将会在通信行业获得更大的应用。

1.4G移动关键技术概述

4G技术是在之前3G技术上的更新和发展，其能够完成在任何时间及多种环境下实现网络通信的接入和信息的传输；其具有很高的信息传输质量，能够支持电子商务等需要高速和高质信息传输的行业在移动设备上的实现；此外，4G移动通信关键技术支持下，用户可以自由的选择接入的网络和需要提供的服务，实现更加人性化的业务管理。目前来说，4G移动通讯主要基于以下几种关键技术。

1.1软件无线电的技术

通过软件来控制和操作无线信息传递的技术称为软件无线电技术，其与传统硬件控制无线传输的技术由明显的区别。软件无线电技术的重要价值在于：软件技术改变了以往仅仅靠硬件支撑移动设备进行通信工作的弊端，改善了无线通信设备的基本平台实现多元化灵活化的信息技术控制，这当之无愧属于无线电技术自固定传输、模拟传输和数字传输后的又一次变革。

1.2正交频分复用的技术

正交频分复用技术-OFDM（OrthogonalFrequencypisionMultiplexing）有时又称为分离复频调制技术（discretemultitonemodulation，DMT），是多载波调制（MCMMulti-CarrierModulation）的一种。其主要思想是：高速的数字信息流经过信息传输通道时，原本固定的高速信息通道经分流成多个低速的并联的信息传输通道，实现信息的高效率和高质量的传输。该技术的特点是每个正交分频是原本整体信道带宽的一部分，均衡性变得更加突出，在每个分信道上的信息数据衰落较为平坦，消除了信道间信号的相互影响。

1.3增强的多输入与输出技术

采用不同的网络基站，比如家庭、微和宏基站的使用，来适应不同网络环境的需求，这顺应了现如今LTE型网络发展的战略要求。不同基站可以提供不同数量的信息业务需求，所以采用多种基站分层次、有机组合的方式构成异构型基站来满足具体工作场景。但是在此种综合网络结构中，不可避免的多种基站会存在相互干扰，可通过ICIC技术进行相关的技术控制，但是异构网络下干扰的问题没有得到很好解决。因此在LTE-Advanced系统中，增强的干扰协调技术（EnhancedICIC，eICIC）被提出来进行广泛的研究，目的是解决异构网络场景下的各种复杂干扰问题。

1.4智能天线技术

智能天线技术利用信号在传播方向上的各向异性，区分开同频率和间隙的信号资源，它可以与其它多种复杂技术结合，最大限度的拓展容量和充分利用现有的有限资源。随着信息交流需求的不断增加，频谱技术资源显得越来越宝贵，而且由于建筑结构和所处环境上的影响，信息技术在传播时容易受到物质结构的影响，但是采用智能天线可以有效的解决这个问题。

2.4G移动关键技术的特点

2.1通信速度快

4G最具有优势的地方是其优异的无线通讯传输速度。较之前3G网络相比，4G的传输速度由以前的2Mbps可提高到10Mbps到20Mbps，更有甚者，在某些基础设施完善的地方，4G无线通讯速率可达到100Mbps。其惊人的传输速度可以迅速完成一些大量数据的传输，而不需要长时间去等候，有效地提高了工作效率。

2.2网络频谱宽

无线电频谱资源通常由微波、超短波、短波、中波和长波构成。它一般是指在9KHz到3000GHz的无线电频率范围之内发射无线电波的总称。以往各个运营商的网络频段覆盖范围小，经常出现覆盖不全或信号较差等现象。为了实现4G的无线传输速度较大地超过3G，各大运营商在将来会控制4G传输的每个信道占有的频谱要达到100MHz，这要比3G频谱扩大了20倍。在此频谱下，4G的传输优异性才能很明显的表示出来。

2.3多媒体传输质量高

数据传输质量（datatransmissionquality）标志着在传输过程中数据信号发生变化的程度。在数据传输过程中，由于建筑结构或环境影响，外界噪声很容易干扰到信号传输质量，最终导致传输不理想或畸变失真。当这种传输失真或畸变达到某个程度的时候，所接收到的信号就会发生较大的变化，所以通常用差错率来衡量数据传输过程中质量的变化程度。4G移动通信可以满足高分辨率和高传输速度的多媒体服务需要，它可以使很多原始数据通过4G宽频信道传送，实现多媒体信息传输的高品质要求。除此之外，在4G通信技术基础上可实现3D视频技术的应用，方便在4G网络下实现立体视频的体验。

2.4兼容性高

4G通讯能够实现这么迅速的普及及应用，这得益于其与各网络的良好兼容性。4G通信能够实现开放接口和全球漫游，提供双向下载和传递资料，方便电子商务移动终端化等等一些优异的功能。保证用户在实现效益最大化的前提下实现网络通信速度和质量的较大提升。除此之外，4G网络可以与2G之间进行平稳过度，提高了用户的使用体验。

2.5增值服务多

增值业务是指凭借公用网络的资源和其它通信设备而开发的附加通信业务，其实现的价值使原有网路的经济效益或功能价值增高。其从固定增值业务发展开始，以固定网络或电话为基础发展起来的增值业务，逐步发展语音聊天、语音游戏等交互式语音应答业务。在4G移动通讯技术下，其基于的OFDM技术相较于之前3G的CDMA技术拥有更好的推广性，用户可根据自身需求选择或更改所需增值业务，如数字音讯广播和无线区域环路等，移动通讯的实用性更加明显与突出。

3.4G移动技术展望

目前全球70多亿人口，移动通讯终端的数量超过50亿，意味着全球人口的70%左右都具有移动通讯终端。这使得人与人之间的联系更加密切，同时意味着人们对获取信息的效率和质量有更加严峻的要求。4G移动通信关键技术的应用，方便了人类之间的沟通与交流，提高了经济和文化上交流的效率和质量。4G技术在将来人类信息传输过程中仍然起到不可替代的作用。比如移动终端、可穿戴设备、自动化能力和通过4G驾驶汽车避免交通事故等，还有最近比较盛行的VR技术，该技术已经发展到比较成熟的阶段，而且与其相对应的3D视角装置制造成本目前来说已经大大降低，未来一段时间内VR技术必将非常火爆。3D视角下的可视化交流必将会逐渐代替现在普通二维上的视频交流，3D可视化交流因其特性会消耗更大量的移动信号资源，此时，4G移动通信技术就显得非常关键。继续开发与更新现有的4G技术，实现无线通信的质量的更进一步提升，势必会有效推进移动通信终端的应用和普及。

4.结语

综上所述，4G移动通信技术是目前信息传输中非常关键的技术，其存在和发展已经明显影响并提高了人们的信息文化交流。技术研发人员也应在4G移动传输技术基础上，抓住机遇和挑战，继续推进和研发，降低技术和服务成本，实现传输技术对人类生活的改进和完善。

参考文献：

[1]程翼.4G移动通信技术的特点与实践探讨[J].计算机关盘软件与应用，2014（08）

[2]李明浩.4G移动通信技术简析与发展预期[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（08）

[3]郭鑫.第四代移动通信（4G）关键技术[J].信息技术，2011（11）

[4]陆军.浅析4G移动通信技术[J].石家庄理工职业学院学术研究，2010（2）