4G移動通信關(guān)鍵技術(shù)與面臨的問題

胡偉健　鐘細(xì)福

【摘要】 在通信技術(shù)飛速發(fā)展的今天，為了更好的適應(yīng)市場需求，第四代（4G）移動通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，但是隨著應(yīng)用越來越廣泛，4G技術(shù)的缺點(diǎn)和不足的地方也會逐漸顯露出來。本文主要就4G通信關(guān)鍵技術(shù)做了簡單的分析，對4G技術(shù)的發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn)做了預(yù)測。

【關(guān)鍵詞】 4G關(guān)鍵技術(shù) 4G發(fā)展趨勢 4G

一、4G移動通信簡介

第四代移動通信技術(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。4G通信技術(shù)不僅通信速度更快、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍更廣、智能性能也更高、兼容性也更強(qiáng)、增強(qiáng)多媒體通訊效果、通信費(fèi)用也越來越便宜。

二、4G移動通信網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)

（1）定位技術(shù) 。定位技術(shù)是非常重要的一環(huán)，因為在4G通信系統(tǒng)中，移動終端不僅僅只是在一個系統(tǒng)間進(jìn)行移動通信，如何才能實現(xiàn)移動終端在不同系統(tǒng)（平臺）間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質(zhì)量的移動通信呢？這就離不開定位技術(shù)，只有對移動終端進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和跟蹤，才能實現(xiàn)高質(zhì)量的移動通信。定位技術(shù)主要包括移動終端定位、基于移動網(wǎng)絡(luò)定位或者混合定位。（2）切換技術(shù)。要想實現(xiàn)移動終端在不同移動小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇，就需要用到切換技術(shù)。根據(jù)實際的需要，切換移動終端的小區(qū)頻率，就能使移動通信達(dá)到更好的效果。切換技術(shù)分為硬切換和軟切換，隨著4G通信技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，只有將硬切換和軟切換完美的結(jié)合才能更好的適應(yīng)未來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求。（3）軟件無線電技術(shù)。軟件無線電技術(shù)是移動通信技術(shù)從第二代逐漸轉(zhuǎn)換為第三代和第四代移動通信的橋梁。在4G的移動通信系統(tǒng)中，軟件將得到更多的應(yīng)用，軟件也變得越來越復(fù)雜。軟件無線電技術(shù)的宗旨就是建立一個綜合性能強(qiáng)的無線電通信平臺，通過在平臺上運(yùn)行不同的軟件系統(tǒng)，從而實現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無線通信。軟件無線電技術(shù)的原理就是，將模擬信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進(jìn)行信道分離、調(diào)制解調(diào)和信道編譯碼等工作。（4）智能天線技術(shù)。它不僅能抑制信號干擾、還能自動跟蹤和自動調(diào)節(jié)數(shù)字波束，這些都是數(shù)據(jù)中心、移動IP網(wǎng)絡(luò)的基本要求。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號，這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。

三、 4G技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況及挑戰(zhàn)

1、我國正在加快4G技術(shù)研究及商用

2013年12月，工業(yè)和信息化部正式向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通頒發(fā)三張4G牌照，均為TD-LTE制式。至此，中國進(jìn)入高速無線上網(wǎng)時代。工信部有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，這三張TD-LTE牌照是根據(jù)電信運(yùn)營企業(yè)申請發(fā)放的。考慮了LTE技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)成熟度等多種因素，下一步將在條件成熟后，發(fā)放LTE FDD牌照。

2、全球4G發(fā)展情況

截至2013年10月，全球共有18個國家部署了23張TD-LTE商用網(wǎng)絡(luò)，另有40余個商用網(wǎng)在計劃部署中，形成了具有相當(dāng)規(guī)模的運(yùn)營商和廠商合作平臺。最新數(shù)據(jù)顯示，目前全球TD-LTE用戶已突破500萬，而全球最大移動通信市場的中國發(fā)放3張TD-LTE的4G牌照，無疑將成為醒目的國際風(fēng)向標(biāo)，引領(lǐng)更多的上下游國際廠商跟進(jìn)TD-LTE產(chǎn)業(yè)。

四、4G移動通信技術(shù)發(fā)展趨勢及挑戰(zhàn)

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，目前3G移動通信技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，不僅為大部分的手機(jī)用戶提供了便捷，同時也反映出一些不足和缺陷，如何完善通信技術(shù)，解決這些不足和缺陷正是移動通信技術(shù)不斷進(jìn)步的動力。正是這些不足和缺陷積極推動4G技術(shù)的發(fā)展，4G通信技術(shù)已經(jīng)成為未來移動通信領(lǐng)域的核心技術(shù)。然而在通信技術(shù)飛速發(fā)展的同時，我們也應(yīng)該清楚的意識到，發(fā)展與風(fēng)險和挑戰(zhàn)并存，4G通信技術(shù)的發(fā)展不會一帆風(fēng)順。

五、結(jié)語

4G通信技術(shù)現(xiàn)在還在初步應(yīng)用階段，宣傳力度也需要加強(qiáng)，手機(jī)用戶目前對4G技術(shù)了解的太少，覺得4G很神秘。目前全球4G發(fā)展較好的韓國運(yùn)營商表示，4G的高速網(wǎng)絡(luò)給用戶帶來了全新的暢快體驗，對于提高ARPU值將有巨大的推動作用。但是任何事物的發(fā)展都要有一個循序漸進(jìn)的過程，不能急于求成，3G到4G技術(shù)的轉(zhuǎn)換需要采取逐步引入的方法，使3G逐步向4G過度。