4G移動(dòng)通信技術(shù)及其發(fā)展中面臨的問題

劉云清

【摘要】 如今的科技發(fā)展速度越來越快，在這樣的大趨勢(shì)下，第四代移動(dòng)通訊技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)商用—4G技術(shù)。和以往的3G技術(shù)相比，其傳輸速度大大的得到提高，這是技術(shù)上的重大突破。本文對(duì)4G移動(dòng)通訊技術(shù)進(jìn)行具體的分析和研究，結(jié)合目前我國(guó)4G發(fā)展現(xiàn)狀指出4G在發(fā)展的過程中面臨的一些問題，并針對(duì)這些問題提出建設(shè)性的意見。

【關(guān)鍵詞】 4G技術(shù) 移動(dòng)通訊 發(fā)展趨勢(shì) 存在問題

引言：隨著無線網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的不斷發(fā)展和逐漸完善，4G時(shí)代終于到來，根據(jù)國(guó)家工信部公布的數(shù)據(jù)，截止到2015年第一季度，我國(guó)的4G用戶已經(jīng)達(dá)到1.62億用戶。4G技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，比如通話質(zhì)量高、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快等。另外它還有很大的靈活性，人們可以根據(jù)具體的使用情況來計(jì)算費(fèi)用。這種特點(diǎn)讓人們更加看好它的未來發(fā)展趨勢(shì)，但4G存在的問題也是不能忽視的。

一、4G移動(dòng)通訊的技術(shù)

4G移動(dòng)通訊技術(shù)主要是以無線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)建立的，具有兼容性更強(qiáng)、抗干擾性能更好、數(shù)據(jù)傳輸速度更快等優(yōu)點(diǎn)。4G技術(shù)的到來為商業(yè)化的運(yùn)作模式、通信行業(yè)都帶來了新的格局。使用4G來傳輸數(shù)據(jù)，可以比3G移動(dòng)通訊傳輸快到幾十倍之多。另外它還能優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、接入系統(tǒng)方式、集約化等等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，4G技術(shù)還能融合多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，將移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，最大化的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)布局[1]。它的通訊質(zhì)量更佳、費(fèi)用也比較低，能夠適應(yīng)廣大用戶的需要，市場(chǎng)前景非常廣闊。

以下是4G移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)中使用的關(guān)鍵技術(shù)：

1.1 GPS定位技術(shù)

定位系統(tǒng)在4G技術(shù)里有非常重要的作用。因?yàn)樗枰ㄎ幌到y(tǒng)來解決不同終端系統(tǒng)之間的無縫連接問題，另外也是保護(hù)系統(tǒng)高速度、高質(zhì)量運(yùn)行的關(guān)鍵所在。它主要包括移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)定位和移動(dòng)終端定位，或者兩者結(jié)合的定位方式。

1.2智能切換服務(wù)技術(shù)

切換技術(shù)主要是用于解決移動(dòng)終端在信號(hào)降低，或者在不同小區(qū)、頻率之間進(jìn)行信道選擇。4G會(huì)根據(jù)用戶的具體需要來切換適合的狀態(tài)，以便讓通訊達(dá)到更好的利用效果。切換分為硬切和軟切兩種切換方法，硬切和軟切結(jié)合才能滿足未來發(fā)展的需要。

1.3軟件無線電技術(shù)

軟件技術(shù)是通訊技術(shù)更新?lián)Q代的橋梁，從第一代到第四代，每一代升級(jí)必須在軟件技術(shù)上下功夫。在4G技術(shù)中，軟件的種類越來越多，越來越復(fù)雜。軟件無線電技術(shù)其目的就在于建設(shè)一個(gè)無線電通訊平臺(tái)，然后通過這個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多元次、多層次的通訊方式。它的原理是利用DSP技術(shù)對(duì)其進(jìn)行信道分離，然后將模擬的信號(hào)盡可能的接近天線，調(diào)節(jié)信道的譯碼[2]。

1.4智能天線技術(shù)

通過數(shù)據(jù)中心和移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有效的防止信號(hào)受到干擾，也可以自動(dòng)調(diào)節(jié)、跟蹤數(shù)字波束。這種波束會(huì)在區(qū)域內(nèi)防止干擾，增強(qiáng)范圍內(nèi)所需的信號(hào)，有效的改善信號(hào)質(zhì)量問題和數(shù)據(jù)傳輸問題。

二、4G移動(dòng)通訊技術(shù)在發(fā)展中面臨的問題

目前的4G通訊技術(shù)已經(jīng)投入了市場(chǎng)使用，但在使用的過程中還存在很多問題。以下是4G目前在應(yīng)用過程中存在的一些主要問題：

2.1完善4G移動(dòng)通訊關(guān)鍵技術(shù)的難度大，耗時(shí)時(shí)間長(zhǎng)

4G移動(dòng)通訊中包含的技術(shù)非常復(fù)雜繁多，這眾多的系統(tǒng)之間會(huì)產(chǎn)生無數(shù)種影響，在完善互相兼容的關(guān)鍵問題難度還是非常大的。

2.2實(shí)現(xiàn)4G移動(dòng)通訊系統(tǒng)理論速度的難度非常大

4G移動(dòng)通訊技術(shù)在投放市場(chǎng)時(shí)曾豪言會(huì)比上一代產(chǎn)品在數(shù)據(jù)傳輸上快幾十倍，但目前事實(shí)上切遠(yuǎn)未達(dá)到。不可否認(rèn)的是，如今4G技術(shù)確實(shí)在傳輸數(shù)據(jù)方面比3G要快很多，具有一定的優(yōu)越性，但是受到移動(dòng)終端設(shè)備的束縛。而4G移動(dòng)通訊能否完全達(dá)成其所承諾的，還需要比較長(zhǎng)期的考察。

2.3 4G移動(dòng)通訊技術(shù)的開發(fā)研究和應(yīng)用容易受到約束

現(xiàn)在全球基本上都實(shí)現(xiàn)了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)化，而商品的發(fā)展程度很大程度上都取決于市場(chǎng)上的供求關(guān)系，4G也不能免俗。這些年人們對(duì)4G技術(shù)一直抱著關(guān)注的態(tài)度，這給4G技術(shù)的發(fā)展提供了發(fā)展機(jī)會(huì)，并且發(fā)展速度很快。但是如果4G的發(fā)展一旦不能滿足人們的需求，那么4G技術(shù)將會(huì)被徹底淘汰，更不用再研究和發(fā)展了。

2.4完善4G移動(dòng)通訊的一系列的設(shè)備難度很大

4G技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用不是光靠關(guān)鍵技術(shù)的，除了關(guān)鍵技術(shù)以外，4G通訊系統(tǒng)中其他一系列的設(shè)備也需要同步完善[3]。它是確保4G通訊的關(guān)鍵技術(shù)在運(yùn)行過程中和其他組件完美配合的保證，涉及了資金、技術(shù)以及其他基礎(chǔ)設(shè)施的改造等等。

2.5 TDD/FDD混合組網(wǎng)的融合及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題

中國(guó)目前發(fā)展的4G技術(shù)分為TD-LTE和LTE FDD雙網(wǎng)同時(shí)發(fā)展模式，雙網(wǎng)建設(shè)所帶來的重復(fù)投資以及網(wǎng)絡(luò)融合問題，這就要求積極探索和創(chuàng)新。據(jù)三大運(yùn)營(yíng)商宣傳4G網(wǎng)速可達(dá)100-150Mbs，但根據(jù)相關(guān)部門實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，其實(shí)際速率一半不到，和香港、韓國(guó)、日本相比，我們確實(shí)是網(wǎng)速低、價(jià)格貴?？梢娺@個(gè)4G建設(shè)事實(shí)上存在的問題還任重道遠(yuǎn)。另外，4G網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的成熟解決和實(shí)際商用還得為下一代移動(dòng)寬帶技術(shù)4.5G和5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

三、4G移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展

如今3G移動(dòng)通訊技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的非常成熟，目前市場(chǎng)上3G還是占著主導(dǎo)的地位。但隨著通訊科技的發(fā)展，3G移動(dòng)通訊技術(shù)的弊端越來越明顯，用戶并不能得到更好的體驗(yàn)，阻礙用戶一體化的進(jìn)程，提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)也較差。而4G 完全可以解決這些問題。4G技術(shù)在如今的社會(huì)情形下發(fā)展，在以后的發(fā)展中一定會(huì)融入更多的新技術(shù)，以后其發(fā)展形勢(shì)如下：

3.1自主報(bào)錯(cuò)，自動(dòng)修復(fù)

4G的運(yùn)行離不開移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和處理器，這樣可以讓4G實(shí)現(xiàn)自主報(bào)錯(cuò)和自動(dòng)修復(fù)的功能。以后4G的通話質(zhì)量會(huì)更上一層樓，同時(shí)期運(yùn)行環(huán)境和抗干擾率也會(huì)有相應(yīng)的提升，并降低報(bào)錯(cuò)的失誤率。

3.2實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別多個(gè)用戶技術(shù)

4G保證提升效率，同時(shí)也必須保證能夠準(zhǔn)確的識(shí)別用戶，即使是在多個(gè)用戶的情況下，這種技術(shù)依然能夠?qū)崿F(xiàn)。

3.3移動(dòng)通信零干擾

4G通訊系統(tǒng)受到干擾不少，采用交互干擾技術(shù)只能稍微降低干擾程度，并不能徹底斷絕干擾，所以這種辦法并不能滿足需要，用戶需要通話不被干擾，而不是少被干擾。所以4G技術(shù)以后會(huì)大力發(fā)展零干擾技術(shù)，并且在少受干擾的時(shí)候，通話質(zhì)量依然出色[4]。

3.4漫游多區(qū)域通訊網(wǎng)絡(luò)

這是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)漫游多區(qū)域通訊網(wǎng)絡(luò)，將更多的用戶連接起來，無論是傳輸數(shù)據(jù)還是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)展，都能提供良好的渠道。

3.5無線電的高效實(shí)現(xiàn)

4G無線通訊的發(fā)展目的就是實(shí)現(xiàn)技術(shù)的高效，實(shí)現(xiàn)無線電，還能節(jié)約能耗，快速通訊等優(yōu)點(diǎn)。

四、結(jié)語

經(jīng)過這么多年的發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)得到了非常充足的發(fā)展，各方面都有很大的改變，各種無線設(shè)備已經(jīng)被廣大人民接受并廣泛使用。

隨著人們生活水平的上升，人們對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)和無線通訊的設(shè)備要求也越來越高，4G移動(dòng)通訊可以根據(jù)人們的要求來提升改善自身滿足人們的需要，雖然現(xiàn)在看來4G還存在這樣或那樣問題，但相信以后4G會(huì)以完美的姿態(tài)出現(xiàn)在大家的視野中。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 李杰 . 4G移動(dòng)通信技術(shù)面臨問題的研究[J]. 科技致富向?qū)?， 2014， （36）.

[2] 陳仲 . 4G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)與面臨的問題[J] . 中文信息 ， 2014 ， （5）.

[3] 胡偉健 ， 鐘細(xì)福. 4G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)與面臨的問題[J] . 中國(guó)新通信 ， 2014， （2）：37-37.

[4] 郝冉 . 4G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)存在的問題及解決措施探究[J] . 數(shù)字化用戶， 2013， （14）.