4G通信技术的发展现状和应用趋势

摘要：4G移动通信技术作为不远的未来移动通信的发展趋势，必然成为影响人们生活的又一重大变革，将对社会发展产生重要影响。因此我们应当抓住机遇、迎接挑战，争取在4G移动通信领域掌握先机，钻研和开发4G移动通信技术，为未来4G移动通信的发展和推广作出应有的贡献。本文主要就是针对4G通信技术的发展现状和应用趋势来进行分析。

关键词：4G通信；技术发展；现状

中图分类号：F626文献标识码： A

引言

4G通信技术是人类有史以来比较复杂的无线技术手段，改变了人们生活的沟通方式，加速了人与人之间的信息交流，真正实现了沟通的舒适和自由。4G通信技术具备了通信速度快、智能性能高、通信质量好等显著的优势，是传统的通信技术所无法比拟的，无疑会带动其他相关通信事业的共同发展和进步，呈现出明朗的发展前景。但是，4G通信技术仍然存在着缺陷和不足，在未来的更新过程中需要不断改进，使其发挥更加优质的服务。

1、4G通信网络简介

随着人们的生活空间、活动空间和参与领域在不断地扩大，对手机的功能要求，已不仅仅是对话和通信，还有许许多多其他方面的功能。要实现这些功能，就必须要有新型的通信技术来作保证，在这种情况下各种新兴的通信技术就应运而生了，但是，因为各个通信商家的利益得不到很好的协调，这些新兴的通信技术如今被分化成了三大阵营。

3G不成熟导致G4出台，G3技术发展至今仍不是很成熟。目前，G3还缺乏全球统一标准，即使是在美国，也存在三种互不兼容的规范；G3所运用的语音交换架构仍承袭了第二代(G2)的电路交换，而不是纯IP方式；被人们炒得沸沸扬扬的流媒体(视频)应用也不尽如人意，效果犹如放幻灯片；更为重要的一点是，它的数据传输率只接近于普通拨号接入的水平，更赶不上DSL。

第四代移动通信系统技术目前还只是一个基本概念，就是无线互联网技术，但可以肯定的是，随着互联网高速发展G4也会继续高速发展；电脑日趋小型化、简便化，最终将所有技术整合为一个类似PAD的产品；卫星通信和空间技术会成为常用技术。而移动通信应用的相关技术，如更高频宽的应用、智能信号处理技术、业务功能综合能力、网络技术及卫星技术等亦急速发展。第四代移动通信系统技术与第三代移动通信系统技术相比，除了通信速度大为提高之外，还可以借助PI进行通话。第四代移动通信技术的国际标准化作业，将由国际电联的无线部门负责实施。

2、4G通信技术的发展现状概述

2.1、4G技术的巨大优势

前面已经提到，早在3G通信技术投放市场和应用的初期，4G技术就已经萌发概念且开始实验室开发。从技术角度衡量，4G移动通信技术的最大数据传输速率可以达到100Mbit/s，这是3G技术速率的50倍，是传统移动数据传输速率的10000倍。由此可见，4G移动通信技术具有巨大优势，未来必将成为移动通信领域的应用热点。除了数据传输速率和速度“惊人”之外，4G移动通信技术的智能化水平很高，几乎可以满足各类人群的各种需求。再者，4G能够为用户搭建一个完善的数字化、智能化的应用平台，几乎可以取代电脑的位置。所以，4G智能手机严格意义上来说不单单是一部手机，它甚至可以发挥出智能电脑的功效。

2.2、当下4G技术的应用现况

随着移动通信技术的巨大发展，尤其是智能手机、智能化终端的多元化应用，广大用户对于更高速度、更好品质以及更优化质量的通信技术有了更高的需求，这也催生了以3G、4G为代表的高品质移动通信技术的出现和变革。总体而言，通信行业的革命性变化源于电子技术、新型信息技术和计算机技术的链式融合。就4G移动通信技术的应用主体来说，其中最大的当属智能手机。从某种意义上说，正是智能手机的井喷式的普及和应用，才激发了4G技术的出现。

无论是商务通信、家庭通信还是个人通信，都对通信技术的更快更好的发展抱有极大的预期。所以，4G移动通信技术能够普及智能手机、各类通信终端，从而构筑其完善的4G移动通信网络，为终端用户提供高质量的通信服务。以我国为例，2013年工信部已经向中国移动发放了4G拍照，这就意味着移动4G手机已经开始大范围的投放市场，这正是4G通信技术高速度发展的一个缩影。

3、4G通信技术的应用

3.1、软件无线电技术

此种技术又被称为SDR技术，可以对现代化的数字信号技术进行有效利用，结合可编程平台，根据软件定义无线平台的功能。在软件无线电技术中，可以采用的技术包括可编程器件、信号处理技术、数字信号处理等，同时，通过应用软件无线电技术，还能够确保通信系统中各种功能的实现，如软件可编程、硬件设备重复利用等，以减少资源浪费。

3.2、OFDM技术

此项技术是4G通信技术中最重要的一项技术，在无线传输中得到了广泛应用，此项技术的应用主要是将通信信道划分成多个子信道，并对子信道的子波进行调制处理，然后进行传输，从而保证信道的频率选择性，而且确保每一个子信道都能够保持平坦。通过子信道实现传输，在此过程中能够保证信号带宽比信道带宽小，从而对信号波形之间产生的干扰起到有效的抑制作用。

3.3、智能天线技术

此项技术又被称为自适应天线阵列，即AAA，最初，此项技术主要应用在雷达、声纳军事领域，主要是为了实现空间滤波及定位，在此项技术体系中，通过应用空分多址技术，实现信号传输差别处理，并准确区分系统中的同频率或同码道信号，以对信号覆盖区域产生动态控制，及时将主波束转移至用户的所在方向，确保用户应用网络的可靠性及安全性。通过对信号干扰进行控制，并跟踪用户及其所处环境，能够时刻了解用户所在网络的具体情况，从而为入网用户提供质量较高的链路，以加强对干扰信号的抑制作用，并最大限度的提取可应用信号，确保用户网络的可利用性。

4、4G移动通信技术的应用趋势

可以想象，在不久的将来，4G技术必将逐渐取代2G、3G通信技术，成为移动通信的主导技术。展望未来，4G移动通信可能呈现如下的走向和趋势。随着4G移动通信技术在我国的日益成熟和发展，未来有可能会形成多种技术共同作用的4G移动通信技术。主要包括：（1）可重构性自愈网络技术。4G移动通信技术通过智能处理器，处理基站超载和节点故障，利用基于问答装置，及时改正错误，自动清除网络故障。（2）多用户识别。4G移动通信技术中加入多用户识别技术，可以加大移动电话系统和基站的覆盖范围和容量，保证移动通信的质量，减少基础设施的建设和部署。（3）微微无线电接收器技术。微微无线电接受器是一种嵌入式的无线电，4G移动通信技术可以借助这种技术，降低功耗，使功耗控制在传统通信技术的十分之一，甚至百分之一，满足节能环保的要求。（4）交互干扰抑制技术。4G移动通信技术可以利用交互干扰抑制技术，降低通信各个设施之间的相互干扰，保证通信质量。

结束语

全世界手机用户已达45亿，移动通信的普及率日益提高，越来越多的人开始使用3G手机进行上网，通过互联网已经逐渐实现了人与人之间信息的顺畅交流，不断拉近人们之间的距离，方便了人们的日常生活。4G通信技术是继3G通信技术之后，提高无线网络移动装置的运行速度和无线通信的网络效率，是无线网络的又一次成功的飞跃，最终实现社会生产和生活的真正无阻碍的交流。

参考文献

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[3]胡伟健,钟细福.4G移动通信关键技术与面临的问题[J].中国新通信,2014.