4G通信技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用探討

【摘 要】4G通信技術(shù)是3G之后的又一次無(wú)線通信技術(shù)的革新，帶領(lǐng)通信網(wǎng)絡(luò)全面進(jìn)入超高速、個(gè)性化、多樣化的新時(shí)代。目前，4G技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)在多領(lǐng)域的應(yīng)用，擁有巨大的商機(jī)。

【關(guān)鍵詞】4G 特點(diǎn)應(yīng)用

在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展的同時(shí)，移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)歷經(jīng)了三代，由蜂窩模擬移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展至蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)。目前在中國(guó)3G技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)極為廣泛，其標(biāo)志技術(shù)WCDMA最高傳輸數(shù)據(jù)可達(dá)2 Mbit/s，并且提供了寬帶多媒體業(yè)務(wù)，使便捷、順暢的移動(dòng)無(wú)線上網(wǎng)成為可能。但是，在這個(gè)信息時(shí)代，用戶對(duì)移動(dòng)通信的需求總是在不斷提升，無(wú)縫漫游業(yè)務(wù)服務(wù)、流媒體高速傳輸?shù)榷紵o(wú)法在3G技術(shù)下實(shí)現(xiàn)。

一、4G通信技術(shù)的概念和特點(diǎn)

4G（the 4 Generation mobile communication technology）即第四代移動(dòng)通信技術(shù)，作為3G之后的又一次無(wú)線通信技術(shù)革新，其開(kāi)發(fā)與運(yùn)用的目的不僅在于為移動(dòng)通信用戶提供質(zhì)量更高的通話服務(wù)，更在于提供數(shù)據(jù)傳輸速度更為快速便捷的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。4G在3G技術(shù)的基礎(chǔ)上運(yùn)用WLAN技術(shù)，不僅大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾蔬€提高了不同通信終端、不同地域的兼容性。ITU已經(jīng)確立的4G標(biāo)準(zhǔn)包括了WiMax、HSPA+、LTE、LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced 5種。4G技術(shù)除了要能夠與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)兼容外，還要支持更高的數(shù)據(jù)吞吐、節(jié)省維護(hù)成本、鑒權(quán)和安全能力更強(qiáng)。如果說(shuō)，以往的3G技術(shù)創(chuàng)造了一個(gè)可以高速傳輸?shù)臒o(wú)線通信環(huán)境，那么4G 通信無(wú)疑就是一個(gè)信息的超級(jí)高速通道，它使多媒體信息的高速流通成為可能，帶給人們真正的溝通自由，徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞缴踔辽鐣?huì)形態(tài)。

4G技術(shù)的特點(diǎn)是：

第一，數(shù)據(jù)通信速度的高速化。4G令人驚訝的無(wú)線通信速度無(wú)疑是其最大的買(mǎi)點(diǎn)。4G移動(dòng)技術(shù)可支持100Mbps-150Mbps的下行網(wǎng)絡(luò)帶寬，下行速度最大可達(dá)12.5MB/s-18.75MB/s。與當(dāng)前主流3G服務(wù)進(jìn)行比較，其傳輸速度可達(dá)移動(dòng)3G（TD-SCDMA）2.8Mbps的3.5倍，中國(guó)聯(lián)通3G（WCDMA）的2.5倍。無(wú)論是視頻通信還是大量數(shù)據(jù)的下載都可以在短時(shí)間內(nèi)完成，給用戶帶來(lái)最快捷、便利的信息服務(wù)。

第二，數(shù)據(jù)通信方式的多樣化。4G技術(shù)的另一大亮點(diǎn)是可以集成不同模式的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。無(wú)論是無(wú)線局域網(wǎng)還是藍(lán)牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論是蜂窩信號(hào)還是衛(wèi)星通信，無(wú)論何時(shí)何地，用戶都可自由地接入互聯(lián)網(wǎng)，從一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)漫游到另一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)。用戶還可將各種電子設(shè)備接入到4G系統(tǒng)中，4G的終端將不僅僅局限于手機(jī)，終端將會(huì)多樣化，形成多行業(yè)、多部門(mén)、多系統(tǒng)進(jìn)行溝通的橋梁。

第三，無(wú)線頻率使用效率高。相比較于之前幾代通信技術(shù)，在4G通信技術(shù)的研發(fā)與運(yùn)用過(guò)程中，對(duì)新技術(shù)的引入是使其真正實(shí)現(xiàn)突破的核心所在。其中，交換層級(jí)技術(shù)即為其中的代表，由于能夠涵蓋不同類(lèi)型的通信接口，其使得4G通信能夠基于路由技術(shù)（ROUTING）構(gòu)建其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。以此為基本支撐，在引入了其他幾項(xiàng)新技術(shù)之后，4G對(duì)無(wú)線頻率的使用較之以往的通信技術(shù)有了較大程度的提升。而更高的無(wú)線頻率使用效率也為用戶的信息傳輸與下載等操作提供了更為順暢而高效的網(wǎng)絡(luò)支撐。

第四，兼容性高。新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與技術(shù)支持使得4G通信可以將無(wú)線電、廣播電視、手機(jī)、無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)及衛(wèi)星通信等不同的通信方式與通信終端在同一個(gè)體系中實(shí)現(xiàn)并存與交匯。除此之外，以高質(zhì)量的通話以及快速度的信息傳遞為基礎(chǔ)，未來(lái)由4G通信在多媒體通信服務(wù)上將發(fā)揮更為重要的作用，而其所涉及的范圍更將涵蓋新聞、娛樂(lè)、廣告、教育等在當(dāng)前由其他一些構(gòu)成不同、運(yùn)行模式各異的媒體系統(tǒng)所提供服務(wù)的領(lǐng)域。

第五，業(yè)務(wù)擴(kuò)展及服務(wù)增值空間大。作為在3G技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新一代信息通信技術(shù)，4G通信的革新并非簡(jiǎn)單在3G的架構(gòu)上進(jìn)行升級(jí)，在技術(shù)構(gòu)成上，可以容納不同通信方式的正交多任務(wù)分頻技術(shù)（OFDM）才是真正的核心所在。而隨著在市場(chǎng)上的進(jìn)一步推廣，CDMA技術(shù)也將在4G通信系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，目前4G通信技術(shù)的應(yīng)用還處于初始階段，而隨著這兩項(xiàng)核心技術(shù)的整合與功能擴(kuò)充，運(yùn)營(yíng)商所能提供的服務(wù)業(yè)將有更大程度的豐富與深化。

二、4G通信技術(shù)的未來(lái)應(yīng)用

4G 通信不僅使溝通更加自由，而且應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，已經(jīng)在逐漸改變了人們的生活方式和生活形態(tài)。把握好4G通信技術(shù)巨大的市場(chǎng)潛力必會(huì)帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（一）信息交流

4G 最基本的應(yīng)用就是無(wú)線信息的流通，讓信息以超高速的方式馳騁在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)空間。新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用將把這種信息交流變得更加快捷與流程，保證外部網(wǎng)關(guān)與4G網(wǎng)絡(luò)的交互流暢，無(wú)論是電話用戶、電視用戶、電腦用戶、平板電腦用戶等都可以再通過(guò)4G移動(dòng)技術(shù)達(dá)到互通，人機(jī)、人人之間的交流更加自由方便、高效靈活，整個(gè)信息交流網(wǎng)絡(luò)將向綜合、智能、全球、個(gè)性的溝通方式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)“無(wú)處不信息”的通信前景。

（二）電視直播

由于4G能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，能夠?qū)崿F(xiàn)即拍即傳，因此4G技術(shù)用于電視直播具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。4G方式與傳統(tǒng)電視傳輸相比，衛(wèi)星費(fèi)用低，使用無(wú)需申請(qǐng)，更加靈活。以往的電視直播技術(shù)多會(huì)受到建筑物的遮擋，特別在城市中心區(qū)域傳播信號(hào)有盲點(diǎn)，且長(zhǎng)距離微波無(wú)法直接傳輸，需要使用調(diào)試設(shè)備來(lái)中繼信號(hào)。而4G擁有運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)鋪設(shè)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)，解決了城市區(qū)域的盲點(diǎn)問(wèn)題，并且可以在較大范圍內(nèi)快速移動(dòng)。由此，4G技術(shù)已經(jīng)可以滿足電視媒體的各種需求，如突發(fā)類(lèi)新聞直播、惡劣環(huán)境下進(jìn)行的直播等。在亞運(yùn)會(huì)期間，廣東電視臺(tái)就曾利用4G技術(shù)（TD-LTE）對(duì)亞運(yùn)會(huì)的開(kāi)幕式、閉幕式、熱門(mén)比賽項(xiàng)目等重大事件進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)直播。直播的傳輸碼率達(dá)到了10Mbps左右，且傳送畫(huà)面實(shí)時(shí)、清晰、流暢，提供圖像質(zhì)量達(dá)到了廣播級(jí)應(yīng)用需求。

總之，現(xiàn)在通信技術(shù)已經(jīng)全面進(jìn)入了4G時(shí)代，我們需要把握其優(yōu)勢(shì)特征，推廣4G通信技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用，促使4G創(chuàng)造出更高的市場(chǎng)價(jià)值。