4G移動通信技術特點及發展趨勢綜述

王佳

[摘要]隨著中國網絡技術的飛速發展和日漸成熟，已經積累了大批用戶。并且，伴隨著規模的幾何倍數增長，服務的模式、構架和核心技術也在發生著日新月異的變化。因此，本文從目前主流的4G移動通信技術的定義出發，在充分分析了4G網絡技術特點和結構后，指出了其升級演化至5G的可能性，以期為日后我國的網絡技術發展盡到自己的綿薄之力。

[關鍵詞]移動通信技術 4G

一、第四代移動通信技術（4G）的定義和特點

（一）第四代移動通信技術的定義

隨著互聯網+技術的興起，移動互聯網技術現已成為了一種順應時代的產物，成為了當代匯聚、分配、再分配資源，傳播多媒體、多維度信息的有效渠道。同時，隨著移動通信技術的普及，云服務、大數據的服務模式也迅速地成為人們網絡生活不可或缺的一種重要方式。而這一切，都和目前主流的第四代移動通訊技術密不可分。

第四代移動通信技術，也稱為4G，是專門針對移動電話用戶通信和數據傳輸的服務標準。相比與第三代移動通信技術而言，4G技術擁有數據傳輸穩定、速率極大提升、傳輸方式多樣化等核心競爭力。現行的4G移動通信業務包括TD LTE與FDD LTE兩種模式。但從國際現行的移動通信制式技術標準來講，LTE模式本身并未達到嚴格的4G服務標準。其本身的技術參數嚴格意義上說并非4G。因此，就其發展趨勢而言，不久以后，升級版的LTEAdvance服務模式將充分代替目前的3.9G的傳輸模式，成為嚴格意義上的第四代移動通信服務制式。

相比與上一代移動通信技術（3G）而言，第四代移動通信技術（4G）傳輸速率可以說經歷了革命性的升級，達到百兆/秒的桌面速度。這個傳輸速率不僅能與目前家用網絡主流光纖帶寬速率媲美，而且憑借著獨特的移動終端系統的特點，使得入網用戶在不受時間、空間限制的情況下，隨時隨地接入互聯網，實現視頻、音頻秒傳到位，更能實現實時視頻通話，高清視頻傳輸等。而這一切，都是第三代通信技術無法比擬的。

（二）第四代移動通信技術的特點及弊病

作為移動通信技術的最新代表，The fourth generation（4G）具有其前身無法比擬的多元化網絡傳輸和數據整合功能模塊。憑借著其更加注重單個用戶的網絡沖浪體驗，此項技術以數字化傳輸為主要手段的高速率贏得了廣大用戶的青睞。典型的技術案例便是以蜂窩技術的成型聚集大量入網用戶，進一步演化為高速率網絡社區，實現了信息的高速傳播與資源分配。但隨之而來的技術瓶頸也浮出水面。首先，因數字化傳導技術在網絡帶寬上的革新雖然提升了用戶體驗的質量，但另一方面則對網絡構架的傳導媒介提出了更高的技術要求。如大數據的構建和云服務器的架設等問題。同時，數據聯通也極大地增加了智能服務的技術含量，給服務器的運轉增加了極大的荷載，提出了更高的要求。另一方面，由于第四代通信技術使得大數據時代逐漸成型，數據和資源整合的標準也隨之提高到了一個新的臺階。此外，由于數據的匯集量空前壯大，也給網絡安全帶來了極大的挑戰。如果網絡安全協議存在核心或關鍵性漏洞，便會給網絡黑客和不法分子以可乘之機。他們也會利用目前的高速率傳導和高效率資源分配，迅速侵入服務器，造成大面積網絡癱瘓，用戶數據安全鏈崩潰，隱私信息泄露等現實危害。而且，這種危害正因為處在4G時代的云端技術，其危害才會被無限放大。就目前而言，由于網絡產業和信息技術革新要求的特殊性，決定了該產業無法完全由市場宏觀調控決定走向。也就是說，目前的移動通訊業務基本被中國移動、中國聯通和中國電信三家壟斷。因此，在這種半壟斷的經濟導向下，用戶的權益和最大化體驗效果無法得到保障，這也導致了我國移動互聯網無法形成正常的市場競爭機制，較全球其他國家，尤其是發達國家的移動互聯網發展速度相對滯后。因此，在對標準4G業務進行技術構架升級的同時，完善4G配套服務機制，建立健全科學的市場競爭機制和合理引入私有資本甚至跨國網絡巨鱷參與我國網絡客戶市場競爭將會形成4G以及未來移動網絡市場的健康發展，最終形成良性循環，以服務贏得客戶，以技術革新造就活力的新局面。

二、展望未來一由4G向5G發展的必由之路

雖然目前4G業務還為完全成熟，其服務構架仍然處于發展成型階段。但憑借相比于其前身一第三代移動通信（3G）業務而言的絕對優勢，4G迅速地占領了移動互聯網的用戶市場。按照此種趨勢進行下去，不難預測，在不久的將來，第五代移動通信（5G）也將伴隨著后大數據時代的來臨而悄然成為網絡時代的新寵。就起設想和理論構架而言，相比于第四代移動通信技術，5G將擁有更加驚人的數據傳輸速率，在現有的4G數據量級上再次完成華麗轉身，進行幾何倍數的提升。由此，5G移動技術將進一步地貼合智能云服務發展的需求，將基于網絡構架的人工智能發展至極致。屆時，人類社會將全面進入極速網絡時代，智能網絡服務將進一步社區化、智能化、人性化。同時，為適應超高速數據傳輸的硬件和軟件要求，5G時代中的網絡安全級別將伴隨著技術革新上升到一個新的層級。這不僅是網絡時代發展的外在市場需求，更是網絡時代技術革命的內在核心動力。同時，5G時代的系統靈活性將更上一層樓，網絡系統識別更加智能化，自感知、自調節功能將更加趨向智能化。同時M2M（機器對機器）的自識別體系將更加完善，極大程度上節省網絡主機運作的人力成本。總之，隨著4G移動網絡技術的普及和成熟，網絡空間技術的發展也將以前所未有的速率向前推進，5G時代近在咫尺。

三、總結

移動互聯網的蓬勃發展是5G移動通信的主要驅動力.移動互聯網將是未來各種新興業務的基礎性業務平臺，現有固定互聯網的各種業務將越來越多地通過無線方式提供給用戶，云計算及后臺服務的廣泛應用將對5G移動通信系統提出更高的傳輸質量與系統容量要求5G移動通信系統的主要發展目標將是與其他無線移動通信技術密切銜接，為移動互聯網的快速發展提供無所不在的基礎性業務能力.按照目前業界的初步估計，包括5G在內的未來無線移動網絡業務能力的提升將在3個維度上同時進行。①通過引入新的無線傳輸技術將資源利用率在4G的基礎上提高10倍以上；②通過引入新的體系結構如超密集小區結構等和更加深度的智能化能力將整個系統的吞吐率提高25倍左右；③進一步掘新的頻率資源如高頻段、毫米波與可見光等使未來無線移動通信的頻率資源擴展4倍左右。endprint