浅谈4G 通信技术发展的问题

廖贻军

【摘要】 更快、更好的4G 通信已经开始进入并且将逐渐改变我们的生活。尽管4G 通信技术的优越性无可争议，但是就目前而言，其发展还面临一定的挑战，因此，4G 通信技术也要经历一个逐步完善成熟的发展历程，可以通过与WLAN融合等方式，缓解猛增的流量带来的压力，最终为广大消费者提供更加优质的移动通信体验。

【关键词】 4G 通信技术 应用研究 发展趋势

移动通信技术的应用实现了人际间信息的顺畅交流，方便了人们的生活，普及率越来越高，技术也在不断更新换代。随着通信技术的快速发展，为了适应移动终端用户的激增和多媒体业务发展的需求，在3G通信的基础上，通讯运营商又适时地推出了更加适应移动数据通信和多媒体运作的4G 通信技术。

一、4G通信技术概述

4G通信也就是第四代移动通信，当前，对于4G通信技术的涵义、国际标准、网络结构及技术参数都已经基本确定，无论如何认定，其中的一点不可否认，4G通信技术要远远强大于3G通信技术，并创造出更加完美的无线世界，由此为众多消费者提供更加可靠的局域网信息系统，此外，对于4G通信技术的应用，能够促进电话用户以无线及三维空间的方式实现虚拟连接，从而提供相应的虚拟网络供人们使用。4G通信技术的功能强大，能够在广泛的区域内推广使用，这已经成为未来通信网络技术发展的一个趋势。

二、4G 移动通信关键技术

2.1 正交频分复用（OFDM）技术

OFDM技术是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。OFDM技术具有频谱利用率高的优点，其频谱效率比串行系统高近一倍；OFDM技术抗衰落能力强，OFDM通过多子载波传输提高了对脉冲噪声的抵抗和降低了通信信道快衰落的可能；OFDM技术适合高速数据传输，采用自适应调制机制使变化调制方式、信道和加载算法，提高信息传送的速率；OFDM技术抗码间干扰能力强，用循环前缀的方式对抗码间的干扰。

2.2 智能天线技术（SA）

SA 技术为波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。SA 技术成形波束可在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，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干无线收发信机来实现射频信号的收发，同时，通过基带数字信号处理器，对各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。

2.3 软件无线电技术（SDR）

软件无线电是4G 移动通信技术的微电子技术基础，以开放性的平台，方便的升级和重配置构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，允许多方运营的介入。

2.4 IPv6 技术

IPv6 具有巨大的网络地址的空间方便为通信网络的所有设备提供一个全球惟一的地址；IPv6 方便实现自动配置，获得一个全球惟一的路由地址；IPv6 服务质量高于传统的IPv4，便于形成基于服务级别的系统；IPv6 具有移动性，移动通信设备应用IPv6 技术可以实现位置变化时通信质量不变。

2.5 多输入多输出技术（MIMO）

MIMO 技术是指在基站和移动终端都有多个天线。MIMO 技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接收端和发射端使用多副天线，充分利用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个子信道发射信号，使容量随天线数量的增加而线性增加。空间分集有发射分集和接收分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益，已成为该领域的研究热点。MIMO 技术可提供很高的频谱利用率，且其空间分集可显著改善无线信道的性能，提高无线系统的容量及覆盖范围。

三、4G移动通信应用趋势

3.1 在家庭中应用

对于4G通信技术来讲，其具备无线高速网络传递的特点，能够实现家庭内部网络信息的高效交互，从而进行系统管理，保证对内外信息进行控制，为家庭创建高速的交流通道。在不久的将来，4G技术可以让民众之间的交流更加顺畅，使家庭通信向个性化、智能化、综合化、全球化方向发展。

3.2 在农业生产中进行应用

随着通信技术的逐步发展，嵌入式的通信技术已经在农业生产中得到了广泛应用。对于4G通信技术来讲，其实现了将智能化与现代农业相结合的功能。利用该技术能够为农业提供更为科学的服务。另外，该技术还拥有信息诊断、信息及时等特点，能够依据用户的需求提供相应的方案。

3.3 在医疗行业进行使用

对于移动医护来讲，其是在4G通信技术的基础上形成的，是基于医疗服务为前提，为医院提供信息化的应用。可以在医院内搭建互联网及WLAN，那么，医护人员就可以利用手持终端，提高工作效率。所以，将4G技术应用在医疗行业能够真正为病患创造价值。

3.4 在学校中进行应用

对于4G技术来讲，将其应用在学校能够为教育提供优质服务，可以借助无线网络进行信息传递，创建师生互动交流平台，进而拉近教师与学生间的距离，同时还能以学生为基础创建校外数字平台，激发学生们的学习积极性，帮助学生完善自身成长。

四、4G通信技术的发展趋势

4G通信技术的应用已经表现出了极大的优势，在未来的发展过程中，4G通信技术势必能够完全取代2G、3G通信技术，成为移动通信发展的主导型技术。

首先，4G用户市场会不断扩大，实际价值也会不断升高，这主要是由于其所具备的网络优势是传统移动通信技术所不能达到的，因此，未来的4G通信技术发展必然会呈现出多频段、多模式及多业务应用的局面，而且实现完全的智能化，随之而来的是越来越广泛的用户市场，并带来巨大的经济效益。

其次，4G通信技术对于设备需求更高，作为4G通信技术发展的基础性条件，要想达到其网络传输频率，就必须建设更多的基站，以满足4G通信技术的传输需求。

最后，各个运营商展开4G通信业务争夺战，由于4G通信技术表现出巨大的优势，其必然能够拥有更加庞大的用户群，而这为各大运营商带来了甜头，因此，对于4G业务的开展势必会有一番较量，而在此过程中也能够进一步完善此项技术，为用户提供更为可靠的服务。

五、结语

4G通信技术的萌芽及广泛应用不仅为人们提供了更快速的网络服务，同时不断拓展应用市场，形成更加庞大的受众群体，其在表现出光明发展前景的同时，也能够创造出更大的市场价值，为人们带来更多的经济效益。

因此加强4G通信技术研究具有重要意义，这也是未来我国市场经济发展应当重视的一个版块，以实现移动通信技术的不断进步。

移动通信技术的应用实现了人际间信息的顺畅交流，方便了人们的生活，普及率越来越高，技术也在不断更新换代。随着通信技术的快速发展，为了适应移动终端用户的激增和多媒体业务发展的需求，在3G通信的基础上，通讯运营商又适时地推出了更加适应移动数据通信和多媒体运作的4G 通信技术。

一、4G通信技术概述

4G通信也就是第四代移动通信，当前，对于4G通信技术的涵义、国际标准、网络结构及技术参数都已经基本确定，无论如何认定，其中的一点不可否认，4G通信技术要远远强大于3G通信技术，并创造出更加完美的无线世界，由此为众多消费者提供更加可靠的局域网信息系统，此外，对于4G通信技术的应用，能够促进电话用户以无线及三维空间的方式实现虚拟连接，从而提供相应的虚拟网络供人们使用。4G通信技术的功能强大，能够在广泛的区域内推广使用，这已经成为未来通信网络技术发展的一个趋势。

二、4G 移动通信关键技术

2.1 正交频分复用（OFDM）技术

OFDM技术是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。OFDM技术具有频谱利用率高的优点，其频谱效率比串行系统高近一倍；OFDM技术抗衰落能力强，OFDM通过多子载波传输提高了对脉冲噪声的抵抗和降低了通信信道快衰落的可能；OFDM技术适合高速数据传输，采用自适应调制机制使变化调制方式、信道和加载算法，提高信息传送的速率；OFDM技术抗码间干扰能力强，用循环前缀的方式对抗码间的干扰。

2.2 智能天线技术（SA）

SA 技术为波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。SA 技术成形波束可在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，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干无线收发信机来实现射频信号的收发，同时，通过基带数字信号处理器，对各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。

2.3 软件无线电技术（SDR）

软件无线电是4G 移动通信技术的微电子技术基础，以开放性的平台，方便的升级和重配置构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，允许多方运营的介入。

2.4 IPv6 技术

IPv6 具有巨大的网络地址的空间方便为通信网络的所有设备提供一个全球惟一的地址；IPv6 方便实现自动配置，获得一个全球惟一的路由地址；IPv6 服务质量高于传统的IPv4，便于形成基于服务级别的系统；IPv6 具有移动性，移动通信设备应用IPv6 技术可以实现位置变化时通信质量不变。

2.5 多输入多输出技术（MIMO）

MIMO 技术是指在基站和移动终端都有多个天线。MIMO 技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接收端和发射端使用多副天线，充分利用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个子信道发射信号，使容量随天线数量的增加而线性增加。空间分集有发射分集和接收分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益，已成为该领域的研究热点。MIMO 技术可提供很高的频谱利用率，且其空间分集可显著改善无线信道的性能，提高无线系统的容量及覆盖范围。

三、4G移动通信应用趋势

3.1 在家庭中应用

对于4G通信技术来讲，其具备无线高速网络传递的特点，能够实现家庭内部网络信息的高效交互，从而进行系统管理，保证对内外信息进行控制，为家庭创建高速的交流通道。在不久的将来，4G技术可以让民众之间的交流更加顺畅，使家庭通信向个性化、智能化、综合化、全球化方向发展。

3.2 在农业生产中进行应用

随着通信技术的逐步发展，嵌入式的通信技术已经在农业生产中得到了广泛应用。对于4G通信技术来讲，其实现了将智能化与现代农业相结合的功能。利用该技术能够为农业提供更为科学的服务。另外，该技术还拥有信息诊断、信息及时等特点，能够依据用户的需求提供相应的方案。

3.3 在医疗行业进行使用

对于移动医护来讲，其是在4G通信技术的基础上形成的，是基于医疗服务为前提，为医院提供信息化的应用。可以在医院内搭建互联网及WLAN，那么，医护人员就可以利用手持终端，提高工作效率。所以，将4G技术应用在医疗行业能够真正为病患创造价值。

3.4 在学校中进行应用

对于4G技术来讲，将其应用在学校能够为教育提供优质服务，可以借助无线网络进行信息传递，创建师生互动交流平台，进而拉近教师与学生间的距离，同时还能以学生为基础创建校外数字平台，激发学生们的学习积极性，帮助学生完善自身成长。

四、4G通信技术的发展趋势

4G通信技术的应用已经表现出了极大的优势，在未来的发展过程中，4G通信技术势必能够完全取代2G、3G通信技术，成为移动通信发展的主导型技术。

首先，4G用户市场会不断扩大，实际价值也会不断升高，这主要是由于其所具备的网络优势是传统移动通信技术所不能达到的，因此，未来的4G通信技术发展必然会呈现出多频段、多模式及多业务应用的局面，而且实现完全的智能化，随之而来的是越来越广泛的用户市场，并带来巨大的经济效益。

其次，4G通信技术对于设备需求更高，作为4G通信技术发展的基础性条件，要想达到其网络传输频率，就必须建设更多的基站，以满足4G通信技术的传输需求。

最后，各个运营商展开4G通信业务争夺战，由于4G通信技术表现出巨大的优势，其必然能够拥有更加庞大的用户群，而这为各大运营商带来了甜头，因此，对于4G业务的开展势必会有一番较量，而在此过程中也能够进一步完善此项技术，为用户提供更为可靠的服务。

五、结语

4G通信技术的萌芽及广泛应用不仅为人们提供了更快速的网络服务，同时不断拓展应用市场，形成更加庞大的受众群体，其在表现出光明发展前景的同时，也能够创造出更大的市场价值，为人们带来更多的经济效益。

因此加强4G通信技术研究具有重要意义，这也是未来我国市场经济发展应当重视的一个版块，以实现移动通信技术的不断进步。

移动通信技术的应用实现了人际间信息的顺畅交流，方便了人们的生活，普及率越来越高，技术也在不断更新换代。随着通信技术的快速发展，为了适应移动终端用户的激增和多媒体业务发展的需求，在3G通信的基础上，通讯运营商又适时地推出了更加适应移动数据通信和多媒体运作的4G 通信技术。

一、4G通信技术概述

4G通信也就是第四代移动通信，当前，对于4G通信技术的涵义、国际标准、网络结构及技术参数都已经基本确定，无论如何认定，其中的一点不可否认，4G通信技术要远远强大于3G通信技术，并创造出更加完美的无线世界，由此为众多消费者提供更加可靠的局域网信息系统，此外，对于4G通信技术的应用，能够促进电话用户以无线及三维空间的方式实现虚拟连接，从而提供相应的虚拟网络供人们使用。4G通信技术的功能强大，能够在广泛的区域内推广使用，这已经成为未来通信网络技术发展的一个趋势。

二、4G 移动通信关键技术

2.1 正交频分复用（OFDM）技术

OFDM技术是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。OFDM技术具有频谱利用率高的优点，其频谱效率比串行系统高近一倍；OFDM技术抗衰落能力强，OFDM通过多子载波传输提高了对脉冲噪声的抵抗和降低了通信信道快衰落的可能；OFDM技术适合高速数据传输，采用自适应调制机制使变化调制方式、信道和加载算法，提高信息传送的速率；OFDM技术抗码间干扰能力强，用循环前缀的方式对抗码间的干扰。

2.2 智能天线技术（SA）

SA 技术为波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。SA 技术成形波束可在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，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干无线收发信机来实现射频信号的收发，同时，通过基带数字信号处理器，对各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。

2.3 软件无线电技术（SDR）

软件无线电是4G 移动通信技术的微电子技术基础，以开放性的平台，方便的升级和重配置构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，允许多方运营的介入。

2.4 IPv6 技术

IPv6 具有巨大的网络地址的空间方便为通信网络的所有设备提供一个全球惟一的地址；IPv6 方便实现自动配置，获得一个全球惟一的路由地址；IPv6 服务质量高于传统的IPv4，便于形成基于服务级别的系统；IPv6 具有移动性，移动通信设备应用IPv6 技术可以实现位置变化时通信质量不变。

2.5 多输入多输出技术（MIMO）

MIMO 技术是指在基站和移动终端都有多个天线。MIMO 技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接收端和发射端使用多副天线，充分利用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个子信道发射信号，使容量随天线数量的增加而线性增加。空间分集有发射分集和接收分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益，已成为该领域的研究热点。MIMO 技术可提供很高的频谱利用率，且其空间分集可显著改善无线信道的性能，提高无线系统的容量及覆盖范围。

三、4G移动通信应用趋势

3.1 在家庭中应用

对于4G通信技术来讲，其具备无线高速网络传递的特点，能够实现家庭内部网络信息的高效交互，从而进行系统管理，保证对内外信息进行控制，为家庭创建高速的交流通道。在不久的将来，4G技术可以让民众之间的交流更加顺畅，使家庭通信向个性化、智能化、综合化、全球化方向发展。

3.2 在农业生产中进行应用

随着通信技术的逐步发展，嵌入式的通信技术已经在农业生产中得到了广泛应用。对于4G通信技术来讲，其实现了将智能化与现代农业相结合的功能。利用该技术能够为农业提供更为科学的服务。另外，该技术还拥有信息诊断、信息及时等特点，能够依据用户的需求提供相应的方案。

3.3 在医疗行业进行使用

对于移动医护来讲，其是在4G通信技术的基础上形成的，是基于医疗服务为前提，为医院提供信息化的应用。可以在医院内搭建互联网及WLAN，那么，医护人员就可以利用手持终端，提高工作效率。所以，将4G技术应用在医疗行业能够真正为病患创造价值。

3.4 在学校中进行应用

对于4G技术来讲，将其应用在学校能够为教育提供优质服务，可以借助无线网络进行信息传递，创建师生互动交流平台，进而拉近教师与学生间的距离，同时还能以学生为基础创建校外数字平台，激发学生们的学习积极性，帮助学生完善自身成长。

四、4G通信技术的发展趋势

4G通信技术的应用已经表现出了极大的优势，在未来的发展过程中，4G通信技术势必能够完全取代2G、3G通信技术，成为移动通信发展的主导型技术。

首先，4G用户市场会不断扩大，实际价值也会不断升高，这主要是由于其所具备的网络优势是传统移动通信技术所不能达到的，因此，未来的4G通信技术发展必然会呈现出多频段、多模式及多业务应用的局面，而且实现完全的智能化，随之而来的是越来越广泛的用户市场，并带来巨大的经济效益。

其次，4G通信技术对于设备需求更高，作为4G通信技术发展的基础性条件，要想达到其网络传输频率，就必须建设更多的基站，以满足4G通信技术的传输需求。

最后，各个运营商展开4G通信业务争夺战，由于4G通信技术表现出巨大的优势，其必然能够拥有更加庞大的用户群，而这为各大运营商带来了甜头，因此，对于4G业务的开展势必会有一番较量，而在此过程中也能够进一步完善此项技术，为用户提供更为可靠的服务。

五、结语

4G通信技术的萌芽及广泛应用不仅为人们提供了更快速的网络服务，同时不断拓展应用市场，形成更加庞大的受众群体，其在表现出光明发展前景的同时，也能够创造出更大的市场价值，为人们带来更多的经济效益。

因此加强4G通信技术研究具有重要意义，这也是未来我国市场经济发展应当重视的一个版块，以实现移动通信技术的不断进步。

参 考 文 献

[1]张剑，李灿平.4G网络时代大数据的机遇与挑战[J].通信与信息技术，2013（06）.

[2]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（15）.

[3]王磊.4G移动通信系统的关键技术与发展探究[J].中国新通信，2014（08）.