淺談4G移動通信技術的特征及其發展趨勢

摘 要：4G移動通信技術是3G移動通信技術的升級產品，相比之下信息傳輸速度更快、距離更遠、性能更加穩定可靠。4G移動通信技術將成為未來五到十年內移動通信發展的趨勢。本文通過對4G移動通信技術概念的介紹，及其主要特征的總結，分析了第四代移動通信技術應用存在的主要問題，并探討了4G移動通信技術的未來發展趨勢。

關鍵詞：4G；移動通信技術；特征；發展趨勢

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 12-0000-01

4G移動通信技術出現，是無線通信技術歷史上的又一次重大變革。它一方面將3G與WLAN集于一體，能夠快速傳輸高質量的數據、視頻、音頻和圖像等；另一方面能滿足幾乎所有用戶對于無線通信服務的要求。通過對比，4G通信技術有著不可比擬的優越性，因此，對4G移動通信技術的研究具有非常重要的現實意義。

一、4G移動通信技術的概念及主要特征

我們所謂的4G，也就是第四代移動通信技術，只是一個通用的名稱，是近些年全球無線通信技術發展的總體趨勢。4G網絡結構可分為物理網絡層、中間環境層和應用網絡層三層。其中，物理網絡層可以提供接入及路由選擇功能；中間環境層對網絡服務質量進行映射；應用網絡層主要負責地址變換和完全性管理等。物理網絡層、中間環境層與應用網絡層之間的諸多接口都是開放的，更易于下一步的發展和為客戶提供新的服務。提供給客戶的無縫高數據率的無線通信服務，并將其運行于多個頻帶，而且具有廣泛的適用性，包含諸多運營商、服務商。具體而言，4G移動通信技術的主要特征包括以下幾個方面：

（一）移動化

4G移動通信技術的移動化，即是忽略人們的地理位置，實現了一種“無所不在、無時不在”的高速信息傳遞模式。重點是無線，距離也要更遠，如果以基地臺為圓心的話，傳輸距離要超過10km。無線通信技術的發展趨勢已決定了其在現代通信中的重要地位，傳輸距離更遠，意味著其建設的進度要更加快速。

（二）寬帶化

4G移動通信技術的寬帶化是對用戶特殊業務需求的滿足，包括視頻業務以及流媒體等業務。之前2G和3G網絡已部分解決了用戶的語音需求以及數據傳輸應用，而在4G網絡中最能體現其寬帶化的是視頻應用。盡管3G已經向視頻寬帶逐步發展，但是其發展能力有限，本質上并無太大變動，如果用戶過多，就會導致寬帶擁堵現象。4G移動通信技術的帶寬、頻譜利用率以及吞吐量都要數倍于3G移動網絡。

（三）IP化

4G移動通信技術另一特征就是IP化，也就是說能夠支持IP協議。具體而言，是以IP協議為基礎的網絡世界，任何一個使用者均擁有一個專屬的號碼，在任何地方都能利用4G移動通信技術接入網絡。

（四）融合化

4G移動通信技術的不斷發展，各種無線技術在NGN架構下進行融合和共存，各種無線技術發揮各自的優勢，形成多層次的無線網絡環境。

（五）靈活性

4G移動通信技術采用的是智能化技術，使得其能夠自適應的對資源進行配置和優化，可以對通信過程中發生的業務流程進行處理，以確保通信數據量的要求。

（六）兼容性

4G移動通信技術在一定程度上實現了全球統一，是一個全球服務標準，使得所有的移動通信服務商的用戶都可以接入4G服務，客戶擁有一部手機即可在全球任何地方實現通信功能。

（七）層疊系統

4G移動通信技術的一項重要特征是其層疊系統，也就是說需要同時使用兩個離散頻譜，這主要是由于為了實現1Gbps的峰值速率，對4G移動通信技術的帶寬提出更高要求，然而其在小于3GHz的頻段分配10MHz連續頻譜是無法實現的，而且在高頻段無法實現無縫全域覆蓋以及高速移動，所以需要同時使用一部分小于3GHz的頻譜。

二、第四代移動通信技術應用存在的主要問題

4G移動通信技術的核心技術還需要不斷改進，以適應不同運營商和用戶的個性化需求。現階段，對4G移動通信技術的研究和推廣過程中，還存在許多問題，嚴重制約了4G移動通信技術的發展。目前，4G移動通信系統面臨的問題主要在于以下幾個方面：

（一）如何統一世界通信制式

雖然4G移動通信系統的兼容性要遠遠超過3G移動通信系統，但是仍然需要面對全球范圍內通信制式缺乏統一標準的問題。要想解決這個問題，還需要世界各大通信廠商之間的溝通和協調。

（二）如何提高系統容量

4G系統最大的優勢就在于其超高的傳輸速度。但就目前來看，由于受通信系統容量的限制，4G系統超高速傳輸仍然只能在理想狀態下實現。未來能否大幅度提升通信系統容量，將是制約4G通信系統傳輸速度的關鍵所在。

（三）如何保證現有網絡基礎設施的更新速度

目前，全球通常的無線基礎設施主要是面向3G移動通信系統建立的，雖然4G已經初步解決了與3G的兼容問題，但是仍然需要面對現有網絡設施的更新問題。如果網絡設施更新速度得不到保證，將極大地延后4G通信系統的應用，這些問題大多集中在移動通信網絡IP問題，以及4G網絡通信標準協議問題等。針對我國存在著龐大的3G和2G網絡的問題，應當采取何種措施及方法，對現有的移動通信基礎設施進行改造和更新，這將是擺在我們應用4G移動通信技術之前的首要問題。

三、4G移動通信技術的展望

數據統計調查顯示，全球的移動通信用戶終端數量高達四十五億，占地球總人口數量的四分之三，移動通信將人與人之間的交流和溝通變的更加簡易和便捷。縱觀移動通信的發展史，3G移動通信技術推動了智能手機和掌上電腦的發展，用戶可以通過智能手機等終端設備接入互聯網，未來的4G移動通信技術將使得高速數據傳輸的更快，讓可視化、多元化走進人們的日常生活，更加豐富多彩的4G移動通信技術和應用將在一定程度上改變未來人與人之間、人與物之間、以及人與網絡之間的關系。毫不夸張的說，隨著4G移動通信技術的發展，人類將真正的步入無線互聯時代。

四、結束語

綜上所述，本文通過對有關4G移動通信技術的特征和應用進行分析和探討，4G通信作為下一代移動通信技術，伴隨著自身強大的競爭力，已經成為不久的將來人與人之間通信的主要方式，也將在很大程度上變革人們的生活方式和生活習慣，同時對于社會的信息化發展和進步有著重要的推動作用。

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