无线通信工程发展趋势与4G技术探讨

刘焕新

（公诚管理咨询有限公司，惠州 516003）

1 无线通信工程与4G技术发展概述

1.1 无线通信技术

无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。无线通信技术给人们带来的影响是无可争议的。如今每一天大约有15万人成为新的无线用户，全球范围内的无线用户数量已经超过2亿。这些人包括大学教授、仓库管理员、护士、商店负责人、办公室经理和卡车司机。他们使用无线技术的方式和他们自身的工作一样都在不断地更新。无线通信技术也在我们的日常生活中应用越来越广泛，早在七十年代开始人们就对无线网有了研究，目前我国的WiFi无线网络已经遍布每一个角落，无线通信便利着人们生活的方方面面。

1.2 4G技术

4G技术又称IMT-Advanced技术，准4G标准，是业内对TD技术向4G的最新进展的TD-LTE-Advanced称谓。世界很多组织给4G下了不同的定义，而ITU代表了传统移动蜂窝运营商对4G的看法，认为4G是基于IP协议的高速蜂窝移动网，现有的各种无线通信技术从现有3G演进，并在3GLTE阶段完成标准统一[1]。

随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起，因此有理由期待这种4G技术给人们带来更加美好的未来。另一方面，4G也因为其拥有的超高数据传输速度，中国物联网校企联盟也称之为高速通话。

2 无线通信技术的原理特点

无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。另外，无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系[2]。另外，无线通信技术还有三个较为明显的特点：工程位置较为分散、工程易受干扰、运输线路较长。这三个特点是在工程的建设与分布情况中显现出的，但在一定程度上影响了无线通信工程的发展（见图1）。

3 4G技术的优缺点探讨

4G技术是一项改变了人们生活的技术，在4G技术的技术特点中，虽然4G技术极大程度上便利了人们的生活，但在一些方面，4G技术仍存在缺陷与漏洞。本文经过分析与研究，从4G技术的优缺点两方面分别列举了几个4G技术较为重要的特点如下：

图1 无线融合通信设备

3.1 优点

（1）通信速度快。由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信给人印象最深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。

（2）智能性能高。4G的智能性更高，不仅表现于4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，例如对菜单和滚动操作的依赖程度会大大降低，更重要的4G手机可以实现许多难以想象的功能[3]。

（3）高质量通信。4G不仅仅是为了因应用户数的增加，更重要的是，必须要因应多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求。总结来说，首先必须可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良，以及达到高速数据传输的要求。

3.2 缺点

（1）标准多。虽然从理论上讲，3G手机用户在全球范围都可以进行移动通信，但是由于没有统一的国际标准，各种移动通信系统彼此互不兼容，给手机用户带来诸多不便。因此，开发4G系统必须首先解决通信制式等需要全球统一的标准化问题，而世界各大通信厂商会对此一直在争论不休。

（2）技术难。尽管未来的4G通信能够给人带来美好的明天，现已研究出来，但并未普及。据研究这项技术的开发人员而言，要实现4G通信的下载速度还面临着一系列技术问题。

（3）设施更新慢。在部署4G通信网络系统之前，覆盖全球的大部分无线基础设施都是基于第三代移动通信系统建立的，如果要向第四代通信技术转移的话，那么全球的许多无线基础设施都需要经历大量的变化和更新，这种变化和更新势必减缓4G通信技术全面进入市场、占领市场的速度。

4 无线通信工程的发展趋势

随着通信技术与科技的不断完善，我国的无线通信工程也逐渐的发展完善，在未来的发展过程中，我国应针对NFC技术进行更深入的研究。NFC是近场通信技术的简称，是一种新兴的技术，使用了NFC技术的设备（比如手机）可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是由非接触式射频识别（RFID）及互连互通技术整合演变而来，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用[4]。近场通信业务结合了近场通信技术和移动通信技术，实现了电子支付、身份认证、票务、数据交换、防伪、广告等多种功能，是移动通信领域的一种新型业务。近场通信业务改变了用户使用移动电话的方式，使用户的消费行为逐步走向电子化，建立了一种新型的用户消费和业务模式。在未来的无线通信工程的发展过程中，速度快、能耗低、成本低也将成为下一步无线通信技术的研发方向（见图2）。

图2 NFC的应用摘要

5 结束语

本文经过对无线通信工程技术与4G技术的分析与讨论，从两种技术各自的技术特点出发，简要的分析了我国无线通信技术与4G技术的发展趋势。随着我国科技的不断发展与通信技术的进步，无线通信技术与4G技术也被广泛应用到各个领域之中，进而便利了人们的生活。在未来无线通信技术与4G技术的发展过程中，应着重关注到速度、效率、成本等几个与人们生活密切的因素，使得无线通信技术与4G技术进一步便利人们的生活，我国的通信技术也能得到进一步的发展。

[1] 赵国锋，陈婧，韩远兵，徐川.4G移动通信网络关键技术综述[J].重庆邮电大学学报（自然科学版），2015（04）.

[2] 周一青，潘振岗，翟国伟，田霖.第五代移动通信系统4G标准化展望与关键技术研究[J].数据采集与处理，2015（04）.

[3] 彭景乐.4G移动通信发展趋势与相关关键技术的探讨[J].中国新通信，2014（20）.

[4] 刘明，张治中，程方.4G与Wi-Fi融合组网需求分析及关键技术研究[J].电信科学，2014（08）.