淺談4G移動通信技術(shù)

呂秋珍

【摘要】 21世紀移動通信技術(shù)和市場飛速發(fā)展，無線通訊技術(shù)普遍運用于各行各業(yè)，便利了人們的工作，豐富了人們的生活，也適應了時代的需要，人與人之間正在以一種高速通信的手段進行著交流。而我們正在慢慢的進入4G時代，使更快更強的生活節(jié)奏成為我們的主打，本文通過淺談4G移動通信技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)越性等方面，讓我們體會出此項技術(shù)對人們的重要性。

【關(guān)鍵詞】 通信技術(shù) 4G技術(shù)

相對于第一代、第二代無線通信技術(shù)，3G通信系統(tǒng)的發(fā)展給用戶帶來了前所未有的體驗，也給用戶帶來了豐富的應用，但3G通信系統(tǒng)的無線傳輸模式CDMA模式的傳輸速率和數(shù)據(jù)格式的限制制約了無線通信技術(shù)的發(fā)展，尤其是可視化的無線通信技術(shù)能夠給用戶帶來更多的信息和更直觀的通信體驗，因此未來的無線通信的發(fā)展趨勢更多呈現(xiàn)出的可視化通信和視頻通信，顯然日前的3G通信技術(shù)不能滿足未來無線通信發(fā)展的需求，因此人們提出了第四代無線通信技術(shù)，也就是4G技術(shù)。4G技術(shù)是對當前3G技術(shù)的一次全新的革新和發(fā)展，它融合了3G通信技術(shù)的諸多優(yōu)點，同時提供了更為高速的信息傳輸速度，為用戶的多媒體業(yè)務和可視化通信提供了可能，同時4G無線通信技術(shù)有更好的安全性和保密性，通話質(zhì)量更高，移動通信應用更加多元化。

一、第四代移動通信技術(shù)

第四代移動通信技術(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡，具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。目前正在開發(fā)和研制中的4G通信將具有以下特點：（1）容量、速率更高。最低數(shù)據(jù)傳輸速率為2Mb/s，最高可達100Mb/s；（2）兼容性更好。4G系統(tǒng)開放了接口，能實現(xiàn)與各種網(wǎng)絡的互聯(lián)，同時能與二代、三代手機兼容。它能在不同系統(tǒng)間進行無縫切換，并提供多媒體高速傳送業(yè)務；（3）數(shù)據(jù)處理更靈活。智能技術(shù)在4G系統(tǒng)中的應用，能自適應地分配資源。智能信號處理技術(shù)將實現(xiàn)任何信道條件下的信號收發(fā)；（4）用戶共存。4G系統(tǒng)會根據(jù)信道條件、網(wǎng)絡狀況自動進行處理，實現(xiàn)高速用戶、低速用戶、用戶設備的互通與并存；（5）自適應網(wǎng)絡。針對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，4G系統(tǒng)將實現(xiàn)自適應管理，它可根據(jù)用戶業(yè)務，進行動態(tài)調(diào)整，從而滿足最大程度地滿足用戶需求。

二、第四代移動通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在4G移動通信中，各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個公共平臺，相互協(xié)作，以最優(yōu)化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統(tǒng)時，網(wǎng)絡會自適應分配頻帶、給出最優(yōu)化路由，以達到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術(shù)有：無線蜂窩移動通信系統(tǒng)（例如2G、3G）；無繩系統(tǒng)（如DECT）；短距離連接系統(tǒng)（如藍牙）；WLAN系統(tǒng)；固定無線接入系統(tǒng)；衛(wèi)星系統(tǒng)；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統(tǒng)（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術(shù)發(fā)展和市場需求變化，新的接入技術(shù)將不斷出現(xiàn)。不同類型的接入技術(shù)針對不同業(yè)務而設計，因此，我們根據(jù)接入技術(shù)的適用領(lǐng)域、移動小區(qū)半徑和工作環(huán)境，對接入技術(shù)進行分層。

分配層：主要由平流層通信、衛(wèi)星通信和廣播電視通信組成，服務范圍覆蓋面積大。

蜂窩層：主要由2G、3G通信系統(tǒng)組成，服務范圍覆蓋面積較大。

熱點小區(qū)層：主要由WLAN網(wǎng)絡組成，服務范圍集中在校園、社區(qū)、會議中心等，移動通信能力很有限。

個人網(wǎng)絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所，服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網(wǎng)絡接入系統(tǒng)連接其他網(wǎng)絡層。

固定網(wǎng)絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。

網(wǎng)絡接入系統(tǒng)在整個移動網(wǎng)絡中處于十分重要的位置。未來的接入系統(tǒng)將主要在以下三個方面進行技術(shù)革新和突破：為最大限度開發(fā)利用有限的頻率資源，在接入系統(tǒng)的物理層，優(yōu)化調(diào)制、信道編碼和信號傳輸技術(shù)，提高信號處理算法、信號檢測和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網(wǎng)絡性能，在接入系統(tǒng)的高層協(xié)議方面，研究網(wǎng)絡自我優(yōu)化和自動重構(gòu)技術(shù)，動態(tài)頻譜分配和資源分配技術(shù)，網(wǎng)絡管理和不同接入系統(tǒng)間協(xié)作。提高和擴展IP技術(shù)在移動網(wǎng)絡中的應用；加強軟件無線電技術(shù)；優(yōu)化無線電傳輸技術(shù)，如支持實時和非實時業(yè)務、無縫連接和網(wǎng)絡安全。

三、第四代移動通信優(yōu)越性

個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網(wǎng)和藍牙等室內(nèi)網(wǎng)絡、蜂窩信號、廣播電視到衛(wèi)星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業(yè)務應用、各種系統(tǒng)平臺間的互聯(lián)更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。

3.1智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現(xiàn)許多難以想象的功能。如4G手機將能根據(jù)環(huán)境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。

3.2兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統(tǒng)應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點。

3.3實現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。

3.4通信費用更加便宜

由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術(shù)，因此，相對其他技術(shù)來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。在建設4G通信網(wǎng)絡系統(tǒng)時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡的基礎(chǔ)設施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。

四、結(jié)束語

無線通信技術(shù)發(fā)展至此，還是存在不少的弊端，時代不是停滯不前的，無線通信技術(shù)所面臨的機遇和挑戰(zhàn)是需要我們一同去實現(xiàn)的，無線通信技術(shù)在不同領(lǐng)域的運用和成效使得更多的人對其的作用有了更高的期盼，無論是智能手機的普及還是其他，都無形中發(fā)展了此項技術(shù)，可見，這種發(fā)展的勢頭是不可避無法阻擋的，因此我們應當抓住機遇、迎接挑戰(zhàn)，爭取在4G移動通信領(lǐng)域掌握先機，專研和開發(fā)4G移動通信技術(shù)，為未來4G移動通信的發(fā)展和推廣奠定基礎(chǔ)。

參 考 文 獻

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