吴上才

摘 要：随着我国科技信息技术的快速发展，第四代移动通信技术，即4G技术已经出现。它与以往的3G技术相比，不论是其下载的速度还是上传的速度，都有了极大的突破，有着明显的优越性。通过对4G移动通信技术的具体分析，阐述了目前4G技术发展面临的不少问题，并对此一一进行阐述，同时也展望了4G技术未来的发展。

关键词：4G移动通信技术；速度；问题；发展

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）02-0135-02

4G移动通信技术是将3G技术与无线局域网络（WLAN）技术相结合，实现高实效、高质量的视频图像传输。根据资料显示，4G技术投入使用后，下载速度将达到100 Mbps，其上传速度也将达到20 Mbps，而且还可以实现用户的无线服务要求。目前，4G移动通信技术正处于飞速发展阶段。它不仅可以让广大用户实现更为便捷、快速、丰富的通信生活，而且用户还可以结合自身对4G移动通信技术的实际需求情况来计费。由此可见，其计费方式较以往的3G技术相比灵活性更高。由于其使用价格与以往的固定宽带网络费用相差不多，所以，4G移动通信技术具有极大的发展空间和发展潜力。

1 4G移动通信技术

4G移动通信技术属于无线通讯技术，它可以向移动中的用户提供100 Mb/s的数据传输服务，还可以向静止中的用户提供1 Gb/s的数据传输服务。4G系统主要是根据各类业务的网络终端，通过多媒体实现与核心网的连接，并且用户可以通过IP网络技术实现在3G、4G、WLAN和固定网络间的无缝漫游。

4G移动通信技术主要涉及正交频分复用（OFDM）技术、智能天线（SA）与多入多出天线（MIMO）技术、软件无线电技术（SDR）和基于IP的核心网技术，下面就这几种关键技术展开深入的分析。

1.1 OFDM

OFDM即正交频分复用技术，它属于多载波调制。OFDM技术具有众多优势，它有助于减少信号波形之间的干扰，可以大大提高频谱利用率，具有较强的抗码间干扰性能和抗衰落性能，一般应用于高速的数据传输任务中。

1.2 智能天线（SA）与多入多出天线（MIMO）技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪和数字波束调节等智能功能，它被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号。这种技术既能改善信号质量，又能增加传输容量，其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相关无线收发信机来实现射频信号的接收和发射。同时，通过基带数字信号处理器对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。目前，智能天线的工作方式主要有两种，即全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。

移动通信环境中的多径传播严重影响着移动通信的有效性和稳定性，多输入多输出（MIMO）技术一般是在通信链路两端使用多个天线，发端将信源输出的串行码流转成多路并行子码流，分别通过不同的发射天线发射单元相同的频率，而接收方则利用多径信号来分离、寻找、推定原来的子码流。这相当于将频带资源再利用，以多个接收天线来促进频谱利用率，使链路的可靠性大大提高。

1.3 软件无线电技术（SDR）

软件无线电（SDR）是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载的方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。其中心思想是使宽带模数转换器（A/D）和数模转换器（D/A）等先进的模块尽可能地靠近射频天线的要求，尽可能多地用软件来定义无线功能。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件和信源编码软件等。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件（DSPH）、现场可编程器件（FPGA）和数字信号处理（DSP）等。

1.4 基于IP的核心网技术

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，它可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，它可以提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和公用电话交换网（PSTN）兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种窄中接口接入核心网，同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络（CN）协议、链路层是分离独立的，在4G通信系统中IPv4协议将被取代，主要采用全分组方式IPv6技术。

2 4G移动通信技术发展面临的问题

现今，对4G移动通信技术的期待者愈来愈多。但是，由于4G移动通信技术仍然处于发展、研发阶段，其中面临着不少问题，要想实现4G移动通信技术的广泛应用仍然需要很长一段时间。

随着国产3G标准的出台、国家“十五”和“863”计划的启动，我国加大力度投入了第四代移动通信技术的研发：①4G的相关白皮书是由华为、大唐移动联合中兴通讯、科研院所和部分高校共同完成的；②针对4G的关键技术进行系统验证和4G系统功能测试，并在2011年将我国的自主知识产权4G技术标准提交到国际电信联盟，这标志着4G TD-LTE时代的到来。随着4G移动通信技术的应用，网路速度将大大提升，这对广大用户来说是极大的好消息。然而，在4G移动通信技术发展的过程中依然面临着不少问题，具体表现在以下四个方面。

2.1 完善关键技术难度大、时间长

由于第四代移动通信系统中涉及的关键技术较多，如上文所述，各关键技术能否相互兼容，对第四代移动通信系统的完善具有至关重要的作用，而完善各关键技术是十分有难度的。因此，真正实现所有关键技术融合和完善的过程是极为漫长的，要想完善第四代移动通信系统并不是短期内可以实现的目标。

2.2 实现理论速度的难度大

虽然第四代移动通信系统的理论速度较以往3G移动通信技术来说是十分快的，但终归是理论速度。在第四代移动通信系统的应用和推广过程中，能否真正实现4G移动通信技术的理论速度仍然难以确定。在实现第四代移动通信系统的过程中，其实际速度受终端限制，即终端媒介的容量等条件的限制，因此，实现第四代移动通信系统的理论速度是有很大难度的。endprint

2.3 研发与应用受市场限制

市场是推动科技进步的催产素，当市场对第四代移动通信系统的建立不热心或处于观望态度时，该技术的研发和推广必然会受到一定的限制，同时，该系统的建立和实施还随时面临被更高效的技术取代的威胁。

2.4 配套设施完善难度大

在第四代移动通信系统的发展与实际应用过程中，除了要解决其中所涉及的相应关键技术之外，还必须完善4G移动通信系统的一系列配套设施，确保在4G移动通信技术真正投入使用时，其相关领域的跟踪和配合都较为完善。但这就涉及到一系列的技术、资金、观念问题，其中包括基础设施的更新、改造和旧有设备的兼容等。

3 4G移动通信技术的发展预测

现如今，3G移动通信技术已经趋于成熟，也已经投入到全面商用化的使用阶段。愈来愈多的手机用户运用着便捷的3G移动技术，但是仍然可以发现3G移动技术存在许多不足和缺陷，它阻碍了用户进一步体验高效、优质的网络需求服务。4G移动通信技术的出现，不仅可以为广大用户带来更多的福音，而且也将会是未来移动通信领域的主导技术。

在4G移动通信的发展路程中，依然会面临许多的问题和挑战，但其带来的机遇也是极大的。根据大量资料可知，全球的TDLTE产业规模在2015年将可实现1 512亿美元，并且将突破9 100万户目标。由此可见，4G移动通信技术的不断发展与成熟，将推动4G移动通信技术逐步替代3G移动技术，进而成为整个移动通信领域的主导技术，为广大用户提供更为高效、稳定、便捷的信息化网络服务。

参考文献

[1]陆军.浅析4G移动通信技术[J].电脑知识与技术，2010，5（2）：20-23.

[2]梁瑞.第四代移动通信技术若干问题的比较研究[J].电脑知识与技术，2012（03）：60-61.

[3]陈明怿.4G移动通信终端关键技术之若干问题探讨[J].电脑知识与技术，2011（07）：3545-3546.

[4]童晓鸿，林庆辉.4G移动通信关键技术与面临的问题[J].电脑知识与技术，2010（06）：115-116.

〔编辑：白洁〕

Analysis of 4G Mobile Communication Technology and Its Problems

Wu Shangcai

Abstract： With the rapid development of science and technology of Chinas information technology， the fourth generation mobile communication technology， the 4G technology has emerged. Compared with the previous 3G technology， no matter the download speed or upload speed， have been greatly breakthrough， has the obvious superiority. Through the analysis of the specific 4G of the mobile communication technology， describes the many problems currently facing the development of 4G technology， and the one one were described， also looks forward to the future development of 4G technology.

Key words： 4G mobile communication technology； speed； problem； developmentendprint