关于4G技术研究的若干思考

摘 要：通信技术对于人类的发展、生产力的发展而言，是最为活跃的技术。通信的发展让人与人的距离越来越近，更早之前的技术包括飞鸽传书，烽火台传递信息，自18世纪以来，电磁波作为信息的传递载体直接让人类的生活发生了翻天覆地的变化。2G、3G已经不能满足人们的需求，4G网络已经逐级渗入普通人们的生活。本文主要从通信行业的发展史，4G技术的原理和特点以及4G技术高速发展的意义进行阐述。

关键词：通信 4G 无线电 电磁波 多用户检测 智能天线

通信行业主要经历了三个阶段：以电报发明为标识的初级通信阶段，以信息论的提出为标识的近代通信阶段，以互联网等技术出现为标识的现代通信阶段。随着用户对通信系统的速率要求的不断提高，3G网络的速度已经不能满足用户使用。4G网络比3G网速更快，数据显示4G网络速度已经能达到100兆每秒。因为4G网络的传输速度更快导致通话质量更好。3G采取的语音架构继承了2G系统的电路交换，不是单纯的IP方式。而且3G的业务管理远远不如4G灵活，4G才用了很多目前正在使用以及今后将使用的无线技术，让生活发生质的飞跃。

一、通信业的发展史

自从1838年电报被莫尔斯发明之后，通信技术至今以及经历了重大发展，从固定电话到移动电话，从模拟通信技术到数字通信技术，每一次技术的飞跃，都会极大的提升网络的速度，通信的业务。古代的飞鸽传书，烽火台通信极慢，消息得不到快速的获取，造成的损失是不可估量的。到如今智能手机的普及化，电子邮件的发送，小到人们的生活娱乐，工作学习，大到国家的发展，国际的交流，通信都在潜移默化的影响和改变人类社会的生活形态、工作生活方式。时代越发展，人们对于通信的需求越多，要求越高，网络从2G、3G发展到如今的4G，无不体现出人类需求对于通信技术的推动。4G网络在3G的基础上更加提高了数据通信带宽和通信频率的利用效率。目前国内三大运营商都获得了4G的牌照，各大运营商均开展了商用，但是在4G网络的建设上三大运营商有不同的策略。4G网络发展到现状覆盖率还有待提升，网络也未达预期的100兆每秒。网络切换频繁，网速波动非常大，造成用户体验不佳。最被国内专家关注的问题就是建站难和现网协同发展问题多。目前针对4G发展出现的问题，业内专家给出相应建议：快速部署，完善语音方案。加快4G网络的部署，提高覆盖率，从而减少异系统之间的切换。相信国内三大运营商会综合多方面因素，考虑自身业务发展的需求，竞争对手策略、用户的体验度等因素，明确未来发展的方向，最终让用户感受到切实的保障。

二、4G技术的原理和特点

第四代通信系统大概可以分为分配层、蜂窝层、热点层、个人网络层和本地层。分配层主要是由平流层通信系统、卫星通信系统和广播电视通信系统组成。由于服务小区范围较大的特点，特别适合广播业务。蜂窝层主要包含通信系统以及新的无线接口，如果为个人通信服务的话，他们有较大的服务系统容量。热点层支持自适应的调制方式、不对称的数据通信以及高速的信号传输，例如公司、机场等地比较实用。个人网络是指家庭和办公室等短距离内的应用环境，通过蓝牙或者无线通信等系统连接在一起。本地层是指光纤、同轴电缆或者双绞线等组成的固定通信系统。它们可以提供系统容量，用以支持个人通信服务。

4G系统的关键技术包含很多，其中有多用户检测技术、只能天线技术、多入多出技术和软件无线电技术等。多用户检测是4G系统中抗干扰的关键技术，随着不同的算法和处理技术的应用和结合，多用户检测获得了更高的效率、更好的误码率性能和更少的条件限制。随着技术的发展和不断成熟，多用户检测将会变得更加简单易行，从而可以更加广泛的应用于通信领域。智能天线技术被认为是未来移动通信的关键技术，具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束等智能功能。达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号之目的。智能算法是智能天线的核心，因此需要选择比较好的算法来实现智能控制。多入多出技术采用了分立式多天线，可以有效分解通信线路为子信道，从而提高系统的容量。软件无线技术的核心思想是在尽可能靠近天线的地方实用宽带变换器，并且尽可能多的使用无线来定义无线功能。4G网络包含的技术很多，这里就不一一阐述，但是4G的技术离开其中任何一个都是不完美的，技术的发展有待大家的集思广益，使得技术得以发展，推动社会进步。

三、4G技术高速发展的意义

科学技术的发展日新月异，通信技术的发展速度更是令人瞠目结舌。3G网络还在发展中，4G技术已经出现让通信技术更加有吸引力。电子设备的发展，智能手机、平板电脑的普及，4G网络的出现和快速普及让普通用户得到了速度更快，质量更好的体验。4G用户超过2亿，成功的实现了商用。我国4G的创新发展，打造了具有国际竞争力的产业，有利于形成更大的市场规模和产业效益。我国4G的创新发展，其意义更多的在于对我国当前实时的创新驱动战略，建立创新体现体系，实现经济发展方式转变有重要意义。

四、结论

4G将成为主流技术，随着互联网技术的告诉发展，4G将会继续高速发展。4G将会成为满足未来市场需求的新一代的移动通信。4G通信速度更快，网络频谱更宽，智能性能更高，兼容性更平滑还能提供各种增值服务。我们有理由相信，第四代无线通信网络技术将会给我们未来的生活带来无限美好的期待。

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作者简介：

刘佳彤（1995―12月―08日）女，汉族，河南南阳人，郑州大学信息工程学院，2014级本科生，电子信息工程专业