关于对4G网络通信技术探索分析

　　摘 要:本文首先阐述了4G网络通信新技术的特点，其次，就4G网络通信新技术的应用进行了深入的探讨，提出了自己的建议和看法，具有一定的参考价值。

　　关 键 词: 4G网络通信;新技术;应用

　　一、概述

　　所谓4G技术是第四代移动通信及其技术的简称，是集合3G与Wlan于一体并能传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身要求确定所需的服务。此外，4G可以再DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。

　　本文首先阐述了4G网络通信新技术的特点，其次，就4G网络通信新技术的应用进行了深入的探讨，提出了自己的建议和看法。

　　二、4G网络结构

　　4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围服务。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用(OFDM)为技术核心。

　　三、4G网络通信新技术的特点

　　(1)通信速度更快

　　4G网络通信最重要的地方在于能够提供前所未有的高速无线通信速度，一般可以达到10-20Mbps的无线传输速度，最高可达到100Mbps。而目前最快的3G网络通信速度最多只能达到2Mbps的无线传输速度。

　　(2)网络频谱更宽

　　如果要让4G网络通信的的无线传输速度达到100Mbps，那么必须让网络频谱更宽，估计在未来，每个4G通信的信道将是W-CDMA3G网路的20倍，大约占有100MHz的频谱。

　　(3)通信更加灵活

　　4G手机早已超出了传统"电话机"的范围，，甚至可以算是一个小型电脑，不仅能够实现沟通自由、随时随地通信，还能够双向下载传递影像、图画、资料，甚至可以像电脑一样实现远程网上联线对打游戏。

　　(4)智能性能更高

　　4G网络通信的智能性更高，例如4G手机可以作为小型电视，用户可以随时观看体育比赛的现场直播;还能够自动根据时间、环境、其他因素来提醒手机用户此时不该做什么事或者该做什么事。

　　(5)兼容性能更平滑

　　4G网络通信，不但功能强大，而且还很容易让用户在投资较少的情况下轻易过渡到4G通信，具备终端多样化、跟多种网络互联、全球漫游，接口开放等特点。

　　(6)实现更高质量的多媒体通信

　　4G网络通信被称为多媒体移动通信，能够通过无线多媒体的通信服务将影像、数据、语音等大量信息通过宽频的信道来传送出去，能够高速数据传输、改善现有通信品质不良状况、容纳市场庞大的用户数的特点。

　　(7)频率使用效率更高

　　4G网络通信主要是运用路由技术为主的网络架构，与2G、3G网络通信相比，频率使用效率更高，下载速率有可能达到5Mbps到10Mbps。

　　(8)通信费用更加便宜

　　由于4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信;同时在建设4G通信网络系统时，通信营运商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运行者和用户的费用。据研究人员宣称，4G通信的无线即时连接等某些服务费用将比3G通信更加便宜。

　　四、4G网络通信新技术的应用

　　目前，全球首个"准4G"，TD-LTE规模演示网已经进入公众视野。2010年，在上海世博会上，演示网实现了高清视频通话、实时展会直播、高速移动上网......多种移动宽带服务，不仅完整覆盖了5.28平方公里的世博园区，而且还实现了黄浦江水面以及信息通信馆、世博中心等11个重要场馆室内覆盖。

　　去年上海电信正式宣布，全市范围内实现3G网络的覆盖，手机用户最高可实现3.1M的无线下载速度，比2.5G时代提高了20倍。而在本届工博会的电信展台，这个纪录被大大刷新了，现场搭建的LTE(4G)展台，下载峰值可达100M，是现有3G技术的数十倍，堪称目前世界上最快的无线网络。

　　此外，中国移动杭州TD-LTE试验网测试成功，TD-SCDMA(国产3G)基站升级至TD-LTE基站，平均在一个小时内便可完成升级任务。对此，中国移动也明确提出，明年将建设20万个TD-LTE基站。

　　TD-LTE的上网最大速度将达到每秒上百兆，是目前3G上网速度的数十倍以上。在这样的速度下，我们在3G时代已经熟悉的手机上网、手机电视、视频通话等技术，都将有全新的体验。超快的网络速度可以让移动手机上网速度和固定宽带网络媲美。因此，目前互联网上的各种功能届时都可以移植到手机上。比如，TD-LTE能承载在线高清视频会议等宽带数据业务，可以为我国移动互联网和物联网的发展提供网络支撑......

　　针对4G网络通信，我们重点应该关注频谱共享技术、分布式组网技术、中继技术、关键技术测试验证等技术的研发。以分布式组网技术为例，移动通信系统的速度在很大程度由网络频谱是否紧张来决定的，这就必需采用分布式组网技术。我们必须改变传统的集中控制的网络通信模式，转而实现分布式的协同优化和信息交互，为移动通信网络扁平化作出贡献。

　　要推广4G，最大的困难在于网络运营商的布网速度，因为只有铺设了高速网络，4G技术才能进入千家万户。因为有巨大的市场潜力，运营商的网络铺设多则三五年，少则一两年，市民便能享受4G生活。届时，用手机打联机游戏、视频通话将像使用文字聊天一样快速、便捷。

　　五、小结

　　我们可以看出4G中除了核心网络之外，其他的很多的设备和技术，都可以利用3G中所采用的技术资源和设备，改进原有的硬件设施，对原有的软件进行升级融合，再加上4G的关键技术，使得3G平滑过渡到4G，并且能够最大限度的降低通信设备的投资资本。虽然我国在4G研究上已经取得可喜的成果，但仍有很多难题有待解决。让我们共同期待我国能够尽快从现有的TD-CDMA平滑过渡到4G时代。

　　参考文献

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