4G网络技术及应用

4G网络技术及应用（共11篇）

4G网络技术及应用 篇1

移动通信技术展露出商业化的发展势头源于上世纪八十年代。在当时模拟信号频率调制、频分双工和频分多址、基于电路交换技术等是它的基本特点。从第一代移动通信技术发展到当前的第四代移动通信它们均表现出不同的特点。通过改进第一代移动通信的保密性差、频谱利用率低、通话质量不高等缺点, 第二代移动通信 (2G) 应运而生。第二代移动通信技术大大弥补了第一代移动通信技术的缺陷。但随着社会向前发展, 2G技术已不适应社会发展。伴着信息技术的不断改进, 相对于第二代移动通信 (2G) 前进一大步的第三代移动通信 (3G) 横空出世。它的容量更大、通信质量更高并且支持多媒体应用。但3G系统同样存在需要改进的地方, 比如:全球标准须规范统一、所采用的语音交换架构需要改进、流媒体 (视频) 不尽人意、需进一步提高数据传输率等。但最终推动第四代移动通信系统4G发展的一个重要原因是3G通信系统存在着一个致命缺点, 即移动无线接入网络的空中接口标准不统一。解决这一问题, 是4G通信技术发展的关键。

1 4G通信技术的概念

对于4G通信技术的界定, 如今, 在产业界和学术界达成共识, 他们定义第四代移动通信技术为:第四代移动通信技术是一种集成多功能的宽带通信系统, 是一种先进的移动通信技术。以IP为基础、具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力是其的主要特点。并且它可以实现在移动环境下速率达到100Mbps、在静止环境下速率达到1Gbps以上的。它的最突出的一个优势是能够支持下一代网络的各种应用 (如移动高清电视) 、并且能在固定和移动之间方便切换的技术。第四代移动通信技术也可称为广带接入 (broad-band) 和分布网络。它主要包括广带无线固定接入、广带无线局域网 (WLAN) 、移动广带系统等组成部分。

2 4G通信技术的特点

智能性在第四代移动通信技术系统中表现尤为显著, 它通过拟采用智能技术, 可以根据事实需要进行资源配置, 同时对不同的各种复杂环境进行信号的正常收发正是智能信号处理技术的应用。4G标准的制定旨在解决兼容问题、用户共存性问题, 顺应网络的事实状态以及信道条件第四代移动通信系统能够做到对此进行具体处理, 从而达到低速、高速用户和各种用户设备并存与互通的要求, 最终使得不同类型的用户的复杂需求得到满足。多媒体通信、个人通信、信息系统广播和娱乐等统一为一个整体是将来通信发展的趋势。未来4G能够更多满足用户的多种多样的现实需求, 能够提供各式规格的通信业务, 实现宽带和综合多种业务追求。相比于3G通信系统, 4G通信技术更为复杂, 更加先进, 多种新兴技术作为依托使得4G通信技术的出现成为现实。这些先进的技术, 主要包括OFDM、软件无线电、智能天线、移动IPv6等, 对此我们将详细介绍每一技术的相关内容。

2.1 OFDM技术

OFDM也称正交频分复用技术。经串并变换传输的高速串行数据为低速数据流, 使它们在子信道上并行传输, 然后应用相互正交的载波进行调制, 经过叠加一起发送尾随其后, 最后, 利用相干载波接收端进行相干接受, 而最终恢复原告诉数据仍需再经串变。这就是OFDM技术的主要工作原理。OFDM技术的先进性主要体现在:信号波形间的干扰得到消除或减少、频谱利用率得到增强、适应高速数据传输等。

2.2 软件无线电

软件无线电的工作原理主要是使宽带模数转换器 (A/D) 及数模转换器 (D/A) 等先进的模块与射频天线的要求尽可能的靠近, 定义无线功能尽可能多的运用软件。软件无线电 (SDR) 是一种开放式结构的技术, 它实现各类无线电通信系统主要依赖软件加载方式, 并且它是把标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台。该软件系统涵盖各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。

2.3 智能天线 (SA)

根据用户的反应他们希望接收到干净清洁的无线电信号, 免受干扰信号的影响。而第四代移动通信技术运用智能天线技术采用了特殊的工作原理。智能天线是一种双向天线。人们一般把智能天线安置在基地的现场, 并且它主要通过一组固定天线单元来获取其方向性, 并且可以进行编程的电子相位关系它通常可以附带, 预习同花顺为I。同时得到基地以及每个移动塔台之间的链路方向也是智能天线的一个基本功能。

以IP的全分组的方式传送数据流是4G通信系统的一个独特选择, 这样导致下一代网络的核心协议成为IPv6技术。这样做主要需要考虑两方面的因素。一方面是, 保证地址空间充分;另一方面是, 与移动性管理相适宜, 以上两方面是IPv4所不能实现的。除此以外, IPv6较IPv4, 能够提供更好的Qos保证和更高的安全性保证。

2.5 空分多址

把空间进行划分, 进而获取更多的地址, 这是空间多址方式的主要目的。这样做的结果能够实现在有限的频率资源范围中, 进行更加高效率的信号传递。但另一方面, 传递信号采用这种方式, 由于接受信号来源于不同的途径的原因, 可以尽可能的减免信号间的扰乱, 聪儿提高信号的质量。

3 结束语

综上所述, 4G通信技术的发展是我国通信技术高速发展的显著表现, 它具有前三代通信技术所不及的独特优势。4G通信技术广泛应用了当今各种先进的技术, 融合现有的各种无线接入技术成为一个无缝连接的统一系统。4G通信技术的出现实现了跨系统的全球漫游, 满足了用户多样性的需求, 对人们的生活产生越来越广泛的影响。

参考文献

[1]吴俊宝.关于4G网络结构及关键技术的探讨[J].现代电子技术, 2006 (22) .

[2]陈良明, 韩泽耀.OFDM-第四代移动通信的主流技术[J].计算机技术与发展, 2008 (18) .

[3]陈卉.移动通信技术[J].电信快报, 2009.

4G网络技术及应用 篇2

①4G移动通信技术在手机上将得到更广泛的应用，将实现用户的身份鉴定。4G移动通信技术具备高速度的信息传输优势，能够带动手机智能化的突破发展，发挥出更大的通信功能。

②由于以OFDM技术为基础的4G移动通信技术信号抗干扰能力强，覆盖面广的优势，其在社区的无线接入将更强大。打破了有限网络的限制和障碍，即便是在偏僻的社区楼房也仍然能够实现无线信号的覆盖。

③为其他高新技术的发展提供技术支持。4G移动通信技术的高速度传播能力可以实现网络纠错，对进一步发展无线接入技术有着重要的意义；能够更快的识别用户，一定程度上降低了能耗，体现了环保意识。另外，在物流行业中也将应用4G移动通信技术，对物流的发展做一定的预测，有效地实现人与人、人与物、物与物之间的紧密联系。

④4G移动通信技术在不久的将来可以冲破局域网的限制，覆盖全部时空，更方便于现代生活。但是，随着手机银行、手机支付等功能的使用，一些不法分子将目光瞄向4G移动通信，利用网络资源进行犯罪活动，这也给4G通信技术的发展带来了挑战。所以，应对技术发展过程中可能出现的任何问题也变得很重要。

4结语

4G网络技术及应用 篇3

摘 要：为进一步提升4G网络技术与服务水平，文章针对4G-LTE关键技术进行分析，从其主要概念与优势出发，并研究其现阶段在通信服务中的实际应用，希望与广大专家、学者共同分析探讨。

关键词：4G-LTE；应用；关键技术

中图分类号：TN828.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）17-0070-01

随着4G网络服务的不断推广与普及，人们对4G 通信网络的需求日益提升，可见，4G网络具有十分开阔的应用前景。在通信行业的发展过程中，3G网络建设已经处于相对成熟、稳定并且普及的阶段，其实际经验的参考与借鉴有助于来加强4G 网络的发展和实际应用水平[1-2]。鉴于在4G网络方面所取得的成就，通信行业4G 网络技术的深入研究与投入建设呈欣欣向荣之势。

1 4G-LTE的基本概念

4G-LTE主要包括了TD-LTE以及FDD-LTE等LTE 网络制式范畴，属于通信网络技术新概念，现阶段其技术研究与应用正处于高速发展的水平。从用户的需求来看，4G-LTE可达到基本满足用户对无线网络服务要求的目的，无论是其应用速率还是通信质量等各方面，均比3G网络系统应用效果好。3G网络系统施以2 MHZ的宽带频率为载体开展具体工作的，但其实质速率无法与理论上的理想速率相匹配；其次，3G网络系统无法实现动态范围的多速率目的，使得人们无法在移动网络上获取更高层次的体验。针对3G网络系统的固有缺陷，4G-LTE以取长补短的形式出现，首先继承了3G网络的稳固基础，并在此基础上弥补了3G网络系统的缺陷[3-4]。4G-LTE技术不仅在联网以及通话时间上取得更为显著的优势，其网间数据传输速率大幅提升，且在很大程度上解决了通信数据丢失的老大难问题，在蜂窝数据覆盖上也达到了较好的改进效果。此外，4G时代具有较大的传输宽带和数据容量，可达到提高不同通信系统之间通话质量的目的；且4G-LTE 在速率快的基础上实现了更为简便灵活的计费方式，服务价格低廉，更好地满足了用户对网络通信各方面的需求。

2 4G-LTE的关键技术分析

其关键的技术主要包括：智能天线技术、正交频分复用及时以及软件无线电技术，具体分析如下。

2.1 智能天线技术

智能天线以自适应天线为发展基础，构成了自适应天线阵列，可在加权条件下达到合成多个天线接收信号的效果，以使信噪比大幅提升处于最大水平。在智能天线的构成中，除了上述提到的自适应天线阵列外，还包含了可变天线阵列、多天线，即在波束之间，不存在切换的多波束情况。从优势方面看，智能天线的主要特点在于它的天线阵列，这种特征的天线阵列不仅有助于促进较高的天线增益发展，并且可达到提供相应倍数的分集增益目的。

2.2 正交频分复用技术

正交频分复用技术，即OFDM技术，它属于多载波调制技术的一种，从下阶段的发展趋势看，其有着相对良好的应用前景。随着4G-LTE 的普及，正交频分复用技术的实际应用领域不断拓宽，但其主要应用领域在于ETSI标准的数字音频广播DAB、高清晰度电视HDTV、无线局域网WLAN以及非对称的数字用户环路ADSL等通信系统和广播音频领域。从功能方面看，正交频分复用具有在无线网络条件下达到高速传输数据目的的优势，它能到到通信道的控制效果，使通信到分成若干个子信道，如此原信道的带宽被分化，成为包含多个子信道的带宽；在此基础上，高速数据信号被转为许多并行的低速子数据流，使其在子信道上传播，从而实现信道均衡。

2.3 软件无线电技术

软件无线电技术属于传统的“纯硬件无线电技术”的改进技术，其主要通过利用现代高科技软件从而实现“纯硬件电路”的操纵以及控制，是通信领域中的第三次革命。在模拟通信、数字通信、固定通信以及现阶段十分普及的移动通信等通信革命的时代背景下，许多设备所主打的通信功能通常对硬件具有极高的依赖水平，容易造成技术发展局限的局面。

但软件无线电技术则打破了这一看似稳定的技术模式，作为通信领域的第三次革命，软件无线电技术体系以软件为关键核心，以硬件为主要运作平台，通过将数字信号处理技术作为发展要点，在天线极短距离的条件下实现了模拟信号数字化。

从其发展的实际效应上看，软件无线电技术的开发除了颠覆硬件无线电技术的传统地位，同时为系统升级提供了便利，且从服务上看为用户达到了大幅节省开支的效果。

2.4 G-LTE的实际应用解析

4G-LTE 具有十分广泛的应用领域，从其发展前景看来，其技术的研发与扩展仍存在巨大潜力。现阶段的4G-LTE技术主要应用于载波聚合上，同时在扩大TD-LTE深度覆盖范围方面也具有较为重要的应用地位。

载波聚合主要在移动通信领域以LTE-A（LTE-Advanced）联合 CA（CarrierAggregation）的途径，即通过载波聚合技术应用于实践中。载波聚合主要旨在以增加传输宽带的途径从而达到提高传送速率的目的。根据所有成员载波使用频段的区别可主要讲载波聚合技术分为三个不同的类型：

首先，是处于同一频段内，并且具有频率相邻特征的类型；

其次，是处于同一频段内，然而不具备相邻属性的类型；

另外，是处于跨频段的类型。

目前中国移动主导了多项TDD 载波聚合的国际标准，在多个地区已经完成了载波聚合技术的现网试验工作，在其运行过程中取得了预期效果，并在调查中获得用户的良好反馈。

一般来说，TD-LTE的基站覆盖能力比较差，其主要原因在于制式和频段存在一定程度的差异；我们知道，TD-LTE的室外覆盖存在包括盲区、弱覆盖等在内的若干矛盾，尤其在室内其弱覆盖矛盾更为显著。

而4G-LTE技术的广泛应用则能在很大程度上有效解决该矛盾：

首先，4G-LTE技术与传统使用宏基站的解决办法不同，它从利用Relay技术的4G信号覆盖功能途径出发达到了增强信号的室外覆盖效果，且在此基础上以 SmallCell 技术的 LTE 大网自动双向切换技术为依托实现增强信号的室内覆盖效果，极大程度上完成了扩大TD-LTE深度覆盖范围的目的，且投资成本地，对选址要求不大。

3 结 语

综上所述，4G-LTE技术处于第三代通信系统技术的发展基础上，其不仅弥补了原有通信系统的各类矛盾与不足，同时也为现代化社会的通信领域技术进步与服务发展做出了重要贡献。4G-LTE具有巨大的发展潜力，获得用户的喜爱与支持，因此，对与4G-LTE技术与实际应用的研究与开发将永不止步。

参考文献：

[1] 邵建，韦庞.4GLTE的關键技术及其现网实践[J].移动通信，2015，（3）.

[2] 杜海鹏，郑庆华，张未展，等.一种面向4GLTE网络的丢包区分算法[J].计 算机研究与发展，2015，（12）.

[3] 陈俊峰.浅谈4G-LTE技术及其应用前景[J].通讯世界，2014，（24）.

4G移动通信技术特征及应用 篇4

1 4G移动通信技术的基本内容浅析

4G移动通信技术是经过以往通信技术改进的基础上逐步发展而来的, 我们又可以称之为第四代移动通信技术。4G移动通信技术包括了两种不同的制式, 主要有TD—LTE和FDD—LTE。相比以往的3G移动通信技术, 4G移动通信技术又融合了WLAN和3G移动通信技术, 这样在进行数据的传输过程中, 传输的质量也会更高, 并且在传输图像和视频等效果上也有了明显的改进。同时, 4G移动通信技术的上网速度相比以往也有了明显的改进, 相比3G移动通信技术, 4G移动通信技术在网络传输效率上要比3G移动通信快10倍作用, 而下载的速度也可以达到100mbps, 这样就可以更好的满足人们对于移动通信的更多需求。与此同时, 4G移动通信技术还可以部署到没有覆盖电视调节器的地方, 并且可以将信号逐步的扩散到一定的区域内, 从这里也可以看出, 4G移动通信技术无论是在哪个方面相比以往的通信技术都有着明显的改进和提高。

2 4G移动通信技术的特点分析

2.1 网络数据传输质量更高

在使用3G移动通信技术时, 网络传输速度通常会达到2Mbps左右, 而在一些特定的环境下, 其下载速度就会大幅下降, 比如在设备车辆内使用, 网络的传输速度就会下降很多, 这样也就会直接影响用户们的使用质量。而在应用了4G移动通信技术后, 传输的速度最高可以达到100Mbps, 并且受限制的情况相对较少, 特别是在以往3G信号质量明显较差的地区, 使用4G移动通信也可以保证网络传输速度能够达到预期的标准。而通过实验也可以看出, 4G移动通信技术在网络信号较差的地区, 其传输速度都可以达到10Mbps作用, 这也说明在网络传输质量上, 相比3G移动通信技术也有着非常明显的优势, 即便在信号不稳定的情况下, 也可以保证网络传输速度能够达到标准的使用要求, 这也是传统的移动通信技术无法比拟的。

2.2 设备的信号覆盖面积更广

在通信技术快速发展的过程中, WIFI技术的应用也备受人们青睐, 而4G移动通信技术出现以来, 在网络信号的传输速度上可以相比WIFI技术, 并且没有距离的限制, 而WIFI技术接入对于距离的限制相对较高, 超出了制定的范围后就没办法再进行使用。因此4G移动通信技术的出现, 更好的解决了这一问题。4G移动通信技术通过基站来对大范围区域进行信号的传输, 不仅传输的距离远, 而且极少出现死角的现象, 人们在使用过程中, 无论是在任何地方都可以通过4G移动通信技术来获取所需要的资源信息。并且4G移动通信技术是无线蜂窝站点的设计方式, 在一定的区域内都可以将信号覆盖到用户中, 这样在使用时也不必担心出现没有限号的现象。

2.3 业务融合的行业更多

4G移动通信系统应用后, 整合了信息系统、广播娱乐以及个人通信等, 让人们能够获得更多的工作生活所需, 同时也大大提高了行业的认可率。每个不同模式的无线通信系统经过整合以后, 4G无线通信技术可以将用户的通信从不同的地区进行相互转换, 并且在各种业务平台上也可以有效的实现互联, 这样无论是应用何种业务都可以最大限度的保证业务融合的完整性, 这也间接的促进了各个行业之间在4G移动通信系统平台下的整个, 从而使4G移动通信技术的发展具有了更多的资源优势。

3 4G移动通信技术的应用

从目前的现状也可以看出, 4G移动通信技术的发展也必然会成为未来移动通信技术的主流。而现如今4G移动通信技术还没有实现大范围的普及, 人们对于4G移动通信技术的应用还处在观望阶段, 因此我们在不断推广的过程中, 还需要进一步的对4G移动通信技术的应用质量进行改进和完善, 从而更好的实现4G移动通信技术中各个业务的完美融合。

3.1 播放高清视频

4G移动通信技术在网络传输速度上的优势也为智能手机电视、在线视频以及网络视频通话等各项应用提供了重要的基础保证。传统的移动通信技术常常会受到信号跨区切换以及网络带宽的影响, 而在4G移动通信技术应用后, 这些问题都能够得到更好的解决, 以往很多实现不了的功能在4G移动通信系统下都可以完美的解决。

3.2电子图书馆

目前电子图书馆的功能主要是对电子图书资源进行下载浏览、播放阅读等。其中播放阅读功能需要比较高的移动终端配置和网络要求, 特别是视频资源的需求条件更高, 如使用4G移动通信技术, 其高速性能可以保证视频资源在移动终端的正常播放, 使读者能够更为方便快捷的获取电子资源信息, 提高工作和学习的效率。

结语

在我国就目前来讲, 4G移动通信技术还没有得到真正的普及使用, 还处于开发试用阶段, 仍然存在着一些问题。但是4G移动通信技术将会是移动通信发展的必然趋势, 其对社会的影响将会是巨大的, 同时也必将会促进着移动通信领域进行新一轮的变革, 因此我们要抓紧机遇, 积极对4G移动通信技术进行推广创新, 为移动通信领域的发展打下坚实的基础。

摘要：传统的3G移动通信已经不能够更好的满足人们日益增长的需求, 在此前提下, 4G移动通信技术也逐步发展而来, 并且成为目前最为成熟的移动通信技术。本文主要对4G移动通信技术的特征以及具体应用进行了详细的论述说明。

关键词：4G移动通信技术,信息技术发展,移动通信领域

参考文献

[1]刘晓丽.中美4G移动通信技术专利信息比较研究[J].情报杂志, 2013, 10 (08) .

[2]姜日敏.简析4G移动通信技术的特点及实际应用[J].中文信息, 2014, 11 (07) .

4G网络技术及应用 篇5

100421406 陆春云 1 我国移动通信发展

移动通信是我国最具发展活力的产业之一。1987年至2000年的十余年间，我国移动通信用户总数以年均100%增长速率迅猛发展，目前已拥有2.1亿用户，年产值约为2000亿人民币，其规模已超过占美国，成为世界上规模最大的电信市场。据有关部门预测，2005年我国移动通信用户数将达到3.5亿，普及率将由现在的10%增加至20%。与世界上移动通信普及率最高的国家相比，我国移动通信的发展潜力巨大。

GSM是占据我国移动通信市场绝大部分份额的移动通信技术，目前约占我国移动通信用户总数的97%。2001年初，中国联通在全国范围内开始规模发展800MHz IS-95A CDMA网络。根据其规划，至2001年CDMA网络容量将达到1400万，至2004年CDMA网络容量将达到4000万，用户数将达2800万。与此同时，中国移动开始在全国主要城市部署支持分组数据业务的GSM GPRS系统。

随着移动用户数的增加和人们物质生活水平的提高，以提供话音业务为主的传统GSM和CDMA技术已逐渐难以满足需求。能够提供无线Internet业务和多媒体业务的第三代移动通信商用化已提上议事日程。按照有关部门的计划，我国将于2003年底前完成第三代移动通信系统的技术试验，并于2004年开始第三代移动通信系统的商用化。根据有关专家的预测，2010年第三代移动通信系统的市场规模将达到10000亿人民币。

与我国其它领域的研究状况类似，我国信息领域大型的研究计划基本处于相对比较封闭的状态。一方面，由于体制方面的原因，位于国际一流水平的国外研究机构和生产厂商无法直接参与我国信息领域的大型科研计划。另一方面，我国信息领域的大型研究计划常常无法直接与国际技术发展与标准化进程相衔接，参研人员走向国际舞台的程度不高，研究成果对国际主流技术发展的影响不够。未来移动通信发展

随着第三代移动通信系统逐渐进入商用，国内外有关第四代移动通信的研究已初见端倪。日本和韩国于2002年启动了面向第四代移动通信的mTIF和K4G研究计划。欧盟在前期研究计划（第五框架研究计划）的基础上，成立了世界无线通信研究论坛（WWRF），着手进行“IMT2000”之后的第四代移动通信研究的概念、需求与基本框架研究，并将把第四代移动通信系统列入将于2003年启动的欧盟“第六框架研究计划”。在我国，第四代移动通信已被正式列入国家八六三“十五”研究计划，已于近期启动。

在ITU，有关Beyond IMT-2000的概念与需求研究于1999年被首次列入议事日程，2001年10月在东京进行的ITU-R WP8F会议上，已收到较多有关Beyond IMT-2000的研究提案，并初步明确了Beyond IMT-2000研究的如下基本框架：

Beyond IMT-2000是指广泛用于各种电信环境的无线系统的总和，包括蜂窝、固定无线接入、游牧（Nordic）接入系统等。Beyond IMT-2000的能力将含盖并远远超出IMT-2000系统及与其进行互连的无线系统的能力，含盖了目前的IMT-2000、无线接入、数字广播等系统的能力，并将新增两个部分，即支持约100Mbps的蜂窝系统和支持高达1Gbps以上速率的游牧/本地无线接入系统等。将于2002年6月完成，于2005/2006年进行频谱规划，2010年左右完成全球统一的标准化工作，2012年之后开始商用。

由上述可知，目前国际上有关第四代移动通信的研究还处于初期阶段，其基本需求、核心技术还处于萌芽阶段。但较为明确的一点是，第四代移动通信的实用期定在2012年。这符合移动通信技术每10年产生一代新体制的发展规律。事实上，在一代移动通信技术开始走向商用时，启动更新一代移动通信技术的基础性研究已经成为国际惯例。在国际上取得巨大成功的第二代移动通信标准GSM的发展始于80中期，当时第一代模拟移动通信刚刚在发达国家投入商用。90年代初，欧洲的GSM、日本的PDC和美国的D-AMPS等技术已基本成熟，并开始进入市场。国际上的有识之士，就于当时提出了面向2000年的全球统一的FPLMTS研究计划，并经过近10年的努力，形成了成为众所周知的第三代移动通信体制标准IMT-2000。

如同3G系统与2G系统之间的关系一样，4G系统不可能在一夜之间取代3G系统，更不可能跨越3G系统而直接投入应用。制定一个全世界统一的4G标准需要耗费5至7年的时间，而现有的2G系统在未来的5至7年是无法满足日益增长的通信需求的。无线局域网（WLAN）将作为蜂窝系统的补充，较好地应用于局部区域的覆盖，但由于其故有的碰撞检测与重发机制，在用户数极为密集的地区，频谱效率将急剧下降，也难以适用于多小区、快速移动环境下的全程业务覆盖。此外现有的WLAN尚不具备功率控制功能，目前尚未能解决应用于手持终端时的功耗问题，等等。从上述角度来说，3G系统是不可替代的。

另一方面，并不能因为4G系统的实用化期定于2012年，而否定现在国内外有关4G研究工作的重大意义。未来通信产业的发展越来越多地体现在核心知识产权与标准的竞争，若不能新技术、新体制标准产生的初期加入国际竞争，则无法掌握未来移动通信的核心知识产权，无法摆脱我国在移动通信技术发展上长期受制于人的被动局面，无法对国际主流移动通信技术和标准产生影响，使之朝着对我国未来移动通信产业有力的方向发展。

从技术的角度来说，第四代移动通信应与IMT-2000以及目前制定之中的增强型3G标准有本质性的区别，其核心网络可以以演进形式发展，但空中接口应当是革命性的。这是由于：

第一，数据业务将从从属地位上升为主导地位，其比例将从目前总流量的10-20%上升至总流量的80%以上，分组数据业务将占据成分，话音业务的比例将逐渐降低。传统的蜂窝移动通信系统是以满足话音业务需求而设计的，3G所采用的直接扩频CDMA技术由于其捕获与同步方面的限制，很难直接应用于4G系统。如果生搬硬套，将无法适应这一需求。这意味着我们需运用全新的理念，设计全新的无线传输方法及其网络结构，最大程度地满足未来移动通信业务需求方面的变化。事实上，从3G增强型标准的发展来看，这种趋势已经显现，时分技术被更多地采用，以适应分组数据的突发传输特性。码分技术的作用则被弱化，更多地被应用于无线资源的聚类（Cluster）分配，而非传统意义上的用户码分配。可以预见，OFDM以及多载波（MC）与TDMA和CDMA相结合的技术将是较具

竞争力的空中接口技术。

第二，未来移动通信系统的峰值传输速率应为3G系统的10至50倍，达到20Mbps至100Mbps，在2GHz以上的传统蜂窝移动通信频段上无法满足这一要求，需要开发频率更高的无线资源。由此所带来的问题是，电波的传输特性将更为恶劣，受天气以及物理环境的影响更大。如果采用传统意义上的蜂窝移动通信技术，则发射功率需相应地增加十倍甚至上百倍，电磁兼容问题将变得无法容忍。因此需要采用全新的小区结构解决此问题。

第三，可用于移动通信的频率资源是极为有限的，必需倍加珍惜，精心设计。为在有限的频段上为用户提供更高的传输速率，需要采用全新的技术使整个系统的频谱利用率较现有的技术提高一个量级以上。信息论的研究结果表明，采用多输入多输出（MIMO）的多天线技术可以使蜂窝通信的系统容量不加限制地提高，这为未来移动通信的技术发展指明了方向。但在实际系统中，特别是在体积受限的移动终端上，如何实施MIMO有许多挑战性的理论与技术问题有待于研究。可以预见，未来信号处理器以及专用集成电路的大幅提高，也将使一些较为复杂的技术，如联合发送、联合检测、Turbo接收等，在实现上成为可能。

第四，未来移动通信的峰值速率将达到100Mbps以上，但实际用户所需要的传输速率可能会在10kbps至100Mbps之间动态地变化。为满足这一需求，未来移动通信的无线资源管理调配方式必须极为灵活，能够高效地适应这一变化。对于4G核心网络，IP地址的个人化是未来移动通信的主要发展趋势之一，具有电信级QoS的IPv6将是未来的主要发展趋势，其主要原因之一是现有的IPv4不能提供足够的地址空间。

第四代移动通信的基本概念还处于研究阶段，目前还难以用准确地语言加以描述。概括起来，未来的第四代移动通信应当具备以下基本特征：

业务：无论何时何地，能够为终端用户提供“身临其境”的高分辨率业务。网络：能够使用无所不在的“空间分集”技术提供广域服务，对抗更高频段上的电波传输特性。

终端：在体积受限的情况下，能够使用革命性的多天线技术，为用户提供高质量的无线通信服务。

基于以上考虑，我们认为4G蜂窝通信系统研究应具有以下基本特征：基于IPv6核心网的互连互通；

地面网络承载与控制全程分离，符合全IP发展趋势；

支持个人可携带资源（MIP/M-eN）的全程漫游与切换；

无线网络对于核心网络透明，CC/MM位于核心网侧（无线接入用户与固定接入用户等同），RR/LL/PL全部位于接入层；

分类端到端QoS，实时业务的QoS优于现有电信级；

全新的基于时空联合处理、网络分集等新技术的蜂窝系统，发射能量较3G系统降低10dB以上；频率利用率较3G系统提高5至20倍，达到3-10Bits/Hz/s；特别适合于分组突发业务的空中接口，峰值传输速率达到20-100Mbps，可灵活调配无线资源，适用于大动态范围（10kbps-100Mbps）业务；

4G网络技术及应用 篇6

关键词：4G移动通信系统；特点；关键技术

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

随着现代信息技术的快速发展，移动通信技术经历了从第一代移动通信系统（1G）到现在仍在使用的第三代移动通信系统（3G）的高度迈进。3G通信系统拥有很多高质量的多媒体业务和数据处理业务，其通讯速度也达到了相当的高度，带给了用户更多的多元化体验。然而其视频传输速度仍不能满足现代通信数据传输的要求，由此引发了对4G移动通信技术的研究。

一、4G和3G的主要技术参数比较

目前公认的第三代移动通信系统标准有CDMA2000、TD-SCDMA和WCDMA三种，其主要缺陷主要表现在三个方面：无法提供动态范围内的多种速率业务；无法完成多业务环境、多频段的无缝漫游；传输速率仍然较低。4G移动通信技术虽是对3G技术系统的升级，其主要技术参数方面与3G系统技术相比较仍有很多不同。

二、4G移动通信系统的特点

4G通信技术所具有的特点和技术目标主要有：更强的安全性、更快捷的传输速度、更稳定的传输效率、更优质的智能服务、更优良的业务质量、更好的灵活性、高充分的频谱利用率等，具体技术特点为：

（一）更好地灵活性。4G移动通信系统利用强大的智能技术可以自适应完成信息资源的有效分配，能够根据智能信号处理技术在不同信道条件下和各种复杂环境中进行正常发送和接受信号，能够处理通信过程中大小逐步变换的业务流以符合通信标准，具有良好的适应性、智能性和灵活性。

（二）数字宽带技术。4G移动通信系统的传输信号多采用毫米波的传输波段，其产生的较小的蜂窝小区可以大幅度提升用户容量，不过由此也会引发一连串技术难题。

（三）多业务融合。4G移动通信系统能够支持会议电视、高清晰图像处理、虚拟现实业务等更为多样的移动业务，可以保证用户在任何位置都能享受高质量的信息服务；同时其综合广播、信息系统、个人通信、娱乐等行业，可以更方便、安全的提供给用户更为广泛的应用和服务。

三、4G移动通信系统的主要技术

（一）以IP为基础的核心网。3G移动通信系统的网络基础不是IP，如WCDMA是以GSM-MAP为基础；CDMA2000是以ANSI-41为基础。而4G移动通信系统是一个全面以IP为基础的核心网络，能够完成端点之间的IP业务传输，能够同已经存在的PSTN和核心网共存，主要优势有：低成本的集成网络特点；完成不同网络间的无缝连接。其主要解决的难点有：要建立扩展性较高的网络结构，以满足多样接口接入核心网的要求；合理的计费和鉴权；及时把控制、业务和传输等功能分离。

（二）编码和调制。为了确保在较低Eb/N0状态下继续保持优良的性能，4G移动通信系统一般采用级联码、Turbo码和LDPC等较高级的信道编码方案，NTT DoCoMo状态下的4G实现系统通常会采用Turbo码的信号编码方式。[3]

（三）软件无线电技术。软件无线电技术为基础的BS或移动终端会采用由ADC/DAC模块、天线模块、DSP模块、LNA模块、多媒体模块和功率放大器模快等构成的模块化集成结构，其基带器件和RF都可以采用适当的方法进行编程。软件无线电技术拥有更高的适应性和灵活性，其能够支持多种接口方式的基站和多模式手机的连接，能够支持多种应用的可变化QoS，并能够顺利融合多种系统和标准，其在4G移动通信系统中的应用范围有：终端移动过程中的自动配置，如移动终端在移动到不同类型标准的移动系统中时终端可依照该系统标准进行自动配置以完成服务；以软件无线电技术为基础的基站可以实现多个网络间的同时服务。

（四）多址方案和无线接入方式。4G移动通信系统在CDMA、FDMA、OFDM、TDMA等多址方式中最有可能选择OFDM的多址类型，其主要优势包括：相邻小区和用户间不会发生干扰；不同信号间无干扰；可以完成较低成本的单波段接收机；不受多普勒频移和多径衰落问题影响等。较低的功率效率是OFDM的主要缺陷。近年来日本首次采用了VSF-OFCDM的无线接入方式，其属于多载波CDMA类型，具有对多径干扰不敏感和高频谱利用率等优点。

（五）高性能接受机。4G移动通信系统对接受机的要求较高。Shannon定理为我们指出了在带宽固定的信道中要完成容量为C的可靠性传输所需的最小的SNR数值，因此，在3G系统中如果带宽为5MHz，数据传输速度为2Mbps，那么所要求的SNR要达到1.2dB；而在4G移动通信系统中，要在同等带宽上完成20Mbps的数据传输速度，则SNR值至少为12dB，由此可以看出，4G移动通信系统需要更高性能的接收机。[4]

（六）无线电增强技术。主要采用的能够加强覆盖和提高容量的无线电增强技术有：利用多天线技术，如可以采用多输入多输出技术完成接收和发射分集，或采用2或4天线完成发射分集等；利用频率分集、极化分集、时间分集和空间分集等分集技术获取较好的分级性能。

（七）MIMO和智能天线技术。4G移动通信系统利用MIMO和智能天线技术进行空间分集，可以有效降低多址的干扰影响。MIMO天线系统同时采用4个天线来完成接收和发射分集，其结构图如图1所示。智能天线中的机站可以在不同用户间构成一个定向波束，这可以提有效减弱基站发射功率标准，同时还可以减少小区内其他用户的多址影响。

四、结束语

4G移动通信系统相比于3G系统具有更为显著的优势，在现代移动通信中的应用将会越来越广泛。因此，移动通信技术开发和研究人员应当充分发挥4G移动通信技术的优势和特色，在系统的关键技术上实现更高的突破，以满足更高的用户需求和体验。

参考文献：

[1]谢景贤.4G通信技术的创新与发展[J].信息通信，2012（35）：57-58.

[2]孙威.4G移动通信关键技术浅析[J].科技致富向导，2011（10）：61-62.

4G移动通信技术应用及发展研究 篇7

1 4G移动通信技术网络结构的关键技术

4G移动通信技术分为:物理网络层、中间环节层和应用网络层。无线和核心网络是物理网络层的关键, 是提供接入和路由选择的根本;中间环节层的主要功能是实现映射、地址变换和实现管理的子系统, 是主要的控制功能层;应用网络层实现数据的无缝对接, 可以运用多个频带实现跨网络、地域和标准的服务。

2 4G移动通信技术在我国的发展现状

抢抓先机充分运用好4G技术, 我国现在一些具有先瞻性的企业和单位已经开始了4G移动通信技术的研究和开发工作, 并且目前在高速互联技术上已经取得质的飞跃, 研发的技术已经能够实现文字、图像、视频和话音的高速度传输, 多点通信技术采用了不对称设计[1]。实现了手机、计算机、互联网之间的自由通信和多点控制。目前我们与发达国家的差距不是很大, 应该抓住发展良机, 发展具有我国自主知识产权和符合中国特色的4G移动通信技术。将来的发展方向将向着更智能化、人性化的目标前进。

3 4G移动通信技术的应用特点

3.1 高速度的传输

4G移动通信技术是建立在3G技术之上的, 两者相比明显的优势就是网络速度大幅度的提升, 比如3G传输速度是20M/S, 4G网络技术是100M/S。速度大大地超过了3G。

3.2 超智能化

首先4G通信技术的设计就比较智能化, 优化了3G技术智能化, 能够满足信息不同程度的需求, 在复杂的多信道传输条件下也能准确及时地发动消息和接收信号。这是对3G技术的大跨步飞跃, 也逐步符合现在社会高效率的总基调。

3.3 兼容性能更强

4G移动通信技术在全世界范围内都能够实现无缝化链接, 处理来自不同区域的信息, 突破各方面的复杂环境。漫游无缝化, 接口全开放就是证明这一特点的最好见证。

3.4 覆盖面积更广

4G移动通信技术能够覆盖更广泛的区域, 比如DSL不能够覆盖的区域4G网络就能够进行信号的全方位的覆盖, 就算是在信号不强的野外、荒山, 峡谷也能进行信号的传输, 这点给人们带来了非常好的便利, 尤其方便了偏远山区的人群, 同时也为野外救援提供了良好的信息和工具[2]。

4 4G移动通信技术的安全管理

要想4G技术更广泛地发展下去, 还需要做好技术的安全性能管理, 处在现在的信息危机和网络危机的社会当中, 我们要做好一定的防范措施, 防患于未然。要在两方面做好位置管理和切换管理, 位置管理是为了确保网络能够发现当前的附接点, 方便移动用户进行呼叫和信号的传输;切换管理是为了确保网络能与用户保持连接, 以防止终端在移动过程中改变其附接点。

因为现在的4G网络已经升级, 原来的3G技术的安全管理措施已经不能满足而且会有很多的漏洞存在, 现在已经研究出来的基于移动IPV6, 要求认证、授权、审计和计费, 这是专门研究安全的专业人士DoCo2Mo Euro-Lab提出的。

5 4G移动通信技术的发展前景

据统计目前全世界手机用户已经达到了45亿, 移动通信已经基本达到了人与人的互联, 人与互联网的互联。随着智能手机价格的下降和通信资费的下调, 在不久应用手机将逐步取代计算机上网[3]。4G移动通信技术应抓住这个机会, 加强自身的结构优化, 用高速、安全、智能化的技术推动4G移动通信技术的应用。在全球化经济一体化的今天, 4G移动通信技术将实现物联网的随时、随地、无所不在的物流功能。

6 结语

综上所述, 4G移动通信技术在国际标准的制定工作已经基本完成, 将来的4G移动通信技术将逐步在世界商界大范围的展开, 并且是高速度的发展, 因此通信行业应该抓住这次良好的商机, 准确地把握4G移动通信技术的定义和应用技术, 来帮助自己的商业规模的进一步扩大。

参考文献

[1]陈仁森.4G移动通信系统及关键技术[J].湘潭师范学院学报 (自然科学版) , 2012, 11 (5) :10-13

[2]郑德山.第四代移动通信系统及其关键技术[J].微电子技术, 2013, 11 (7) :09-11

4G网络技术及应用 篇8

1 4G移动通信技术的特点

1.1多媒体通信质量更高, 通信方式更加灵活

虽然说3G移动通信技术也可以实现不同类型的多媒体通信, 但是存在覆盖范围狭隘、通信质量偏差、制造成本偏高等问题。4G通信系统主要以正交频分复用技术为基础, 属于多载波调制技术的一种。有如下优点:很高的频谱利用率、较强的抗衰落能力 (利用OFDM技术可以把用户放在不同子载波进行网络传输, 使子载波信号比相同速率的单载波信号时间更长) 、较高的传输速率。4G移动通信技术的智能天线技术采用的是空时多址技术, 利用不同信号在传输信道上传输方向不同造成的差异在任何环境用宽带连接接入到因特网中。4G移动通信手机的功能不再是一部简单的通话机, 可以说是一台迷你型的掌上电脑了, 设计方面也有重大改革, 任何物品都有可能是4G移动通信终端, 无论在何时何地都能进行网络通信。4G通信技术提供的无线网络多媒体通信服务把语言信息、图像文字信息以及视频信息等利用宽频信道进行传输。4G移动通信技术的诞生原因之一就是多媒体信息数据与日俱增。4G移动通信技术可以容纳大量的移动通信客户, 改善通信质量, 提高数据传输速率。

1.2与3G技术相比较存在诸多优势

4G移动通信技术是世界范围内未来10年内无线通信技术发展的主流趋势, 融合了3G通信技术的诸多优点 (提供网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务) , 在此技术上得以改进发展, 拥有着自己独特卓越的优势。拥有着比3G通信技术更好的无线通信技术, 可以给用户带来更多的信息和直观的通信体验。更好的安全性和通话保密性。更为快速的信息传输速度, 更高质量的通话, 拥有多元化的应用。拥有高级抗干扰能力, 更好的兼容性让用户接受到更好的移动通信体验。比3G网络更快速度和稳定的数据传输速率, 4G通信技术的国际标准数据传输率要求不低于2兆/秒, 能保证用户畅通的网络下载和上传体验。基本满足了所有用户对无线网络传输速度和服务的要求。是对当前3G技术的一次全面改革创新和发展。

1.3网络智能化高, 本地输出系统

4G移动通信技术具有较强的智能性, 它的智能化应用不仅体现在操作和外观设计上, 4G移动通信技术可以实现目前无法想象的功能。如4G移动通信手机能够根据用户定位的信息来提醒其去处理相关事务, 或者在这个位置避免发生某些行为等, 同时, 4G移动通信手机可以作为一台掌上笔记本电脑, 观看球赛等节目。输出系统在原则上要考虑和输入的一致性, 必须考虑参会者终端引入问题。还有就是音频视频的输入输出设备的升级问题。目前的可触摸视频会议第四代移动通信技术网络传输速率高达100兆bps/秒, 传输速率也是目前手机网络传输速率的10000倍左右。

2 4G移动通信技术的应用前景

2.1家庭生活及学校中的应用

4G移动通信技术具有高速无线网络传输的特点, 在家庭内部网络信息交流, 经过家庭网关与4G网络进行有效的交互。从而达到实现系统的管理, 确保能够使内外网信息流得到安全高速有效的控制。举个例子:不用当心你在家庭内网给父母发送的一份电子邮件流入到万维网外网中。可以给家庭内部的信息流传输提供又一条超高速安全通道。未来的4G通信将会使人和人之间交流更简单流畅, 特别是形成一种人和机器之间自由交流的方式。进一步推动家庭像智能化、全球化、综合化的发展。4G技术可以给学校提供高速率的无线网传输和云教育服务。通过制定学生学习软件实现师生良好的教学互动, 通过校外的数字化平台创新教学模式。

2.2农业中的应用

嵌入式通信技术已经开始试用于农业生产中, 现代化农业的发展导致对农业的需求越来越高, 开展农业信息高密度和高速以及低成本的产品探讨和研发是实现现代农业的必经之路。4G通信技术的出现恰好可以为实现现代化农业起积极推动作用, 给农业提供更加准确的信息服务, 结合农业生产管理, 使用智能通信技术嵌入农业知识, 提供各种信息管理。4G通信技术还具有信息诊断、信息量大以及实时性等特点, 可根据需求改变具体方案。

2.3医疗事业中的应用

移动医护通是在4G移动通信技术中产生的, 是以医疗服务为基准向医院提供信息化管理方案的一种应用。在医院内铺设无线网络通信和互联网以及搭建数据集成平台, 医生和护理人员可以通过手持终端, 如手机、掌上电脑。来完成诊疗和护理工作。使用移动医护通不仅可以减少医护人员在工作中出错的频率, 还可以提高相应的工作效率。高效率的4G技术无线网络传输促进了远程医疗的发展。给患者真正带来实惠。

3结语

4G移动通信技术是移动通信向前发展的趋势和方向, 是影响人们生活的一大变革, 对于社会、生产、生活都造成了巨大深远的影响。把4G投入到实际应用还有一系列难关 (更换原有通信基础设施所需资金、人力等) 待解决, 但是4G在未来一定会成为移动通信领域的主导趋势。

摘要：随着移动通信技术的快速发展, 各种新兴业务层出不穷。使用手机移动通信的用户也与日俱增。在形式多样的移动通信业务中, 对运行的稳定性、传输速率以及覆盖范围要求越来越高。普通的2G和3G技术已经无法满足其需要。必须依靠新型的4G移动通信技术。原有的3G通信系统的无线传输模式的传输速率和数据格式的限制制约了WLAN的发展。可视化的WLAN (无线通信技术) 给用户带来更多的信息量和更直观的通信感受。未来的WLAN发展趋势会是呈现更多可视化通信与视频通信。

关键词：4G移动通信技术,3G,可视化无线通信技术

参考文献

[1]乔明月.浅析3G与4G移动通信技术[J].中国新技术新产品, 2010 (22) .

[2]张函清.第四代移动通信技术研究[J].黑龙江科技信息, 2010 (15) .

论4G通信技术的应用及发展前景 篇9

一、4G通信技术的应用

4G技术具有传输速度快、兼容性好、灵活性和智能性等特点, 因此得到了广大手机用户的青睐。

(一) 4G技术应用更加丰富

4G通信技术传输速度快, 能够传输高质量的音频、视频和图像, 实现了人们随时随地享受高速宽带的理想。4G技术的发展, 为手机移动终端带来了更加丰富的体验, 手机不再局限于打电话、发信息这种简单的功能, 而是具备了看电视、看电影、购物、消费等功能。4G技术不仅支持高质量的视频、音频下载, 而且还具有强大的身份识别功能, 通过4G技术, 手机用户还能进行信息定位, 快速找到所处地理位置信息和周边相关的服务, 从而满足人们购物消费的需求。

(二) 4G技术在智能化方向的应用

4G技术不仅丰富了手机应用空间, 而且扩大了移动通信网络的广度, 4G通信技术使网络更加智能化。移动通信技术连来电显示这样的基础功能都无法实现, 而4G通信技术不仅能满足来电号码显示和地址显示等基本通信功能, 而且还可以实现视频通话的功能。尤其是现在的智能手机, 通过4G技术, 可以上传视频、图片, 而且还可以实现网络互动、分享资料和文件。4G技术使手机服务终端更加智能化, 手机可以通过指纹、虹膜技术自动识别自己的主人, 而其他人无法打开手机、遥控手机。此外, 通过4G通信技术, 手机还可以为用户提供个性化的服务功能。比如通过手机设置提醒事项的功能, 到时手机会自动提醒用户。同时还能定制个人健康档案, 将智能设备终端与手机进行联系, 智能设备终端每天测量人体数据能够及时传输到手机终端, 从而为用户打造一份监控档案。

二、4G通信技术发展前景

4G通信技术是通信领域的技术革命, 它具有前几代通信技术无法比拟的优势, 因此应用更广泛, 更能够满足人们个性化的网络需求, 因此近年来4G通信技术发展迅速。

(一) 4G通信技术在IPv6技术方面的应用前景

目前大多数网络都是建立在IPv4的协议基础上的, 但是IPv4协议有一个最大的缺陷, 就是它是采用32位数的地址长度, 也就是说它只能容纳43亿个地址。随着网络空间应用的扩大, 43亿地址显然无法满足经济社会的发展需求。因此人们将IPv4技术升级了另外一个版本IPv6技术, IPv6技术在原来的基础上地址扩大了四倍, 它采用128位的地址长度, 这使空间IP地址越来越多, 未来用户将不再受到空间网络限制, 这使信息的传播更加广泛。

(二) 4G通信技术在智能家居的应用

随着移动互联网的发展, 当今社会已经进入万物互联的时代, 也就是利用计算机技术和网络通信技术实现物与物的连接。近年来, 智能家居发展迅速, 智能家居就是利用网络技术实现对家用电器的控制。比如人们下班以后, 可以利用网络技术自动开启家中的电饭煲煮饭, 等住户回到家里以后, 饭已经熟了。4G技术将智能家居、信息交流和消费服务等家居服务有效地连接在一起, 从而提高人们的生活品质。

(三) 4G通信技术在智慧课堂中的应用

随着移动互联网的发展, 给教育领域带来了翻天覆地的变化, 通过网络技术, 可以实现远程教育和翻转课堂, 改变了传统的教学模式和教学理念。学生不用到学校, 每天就可以学到新的知识和内容。此外, 通过网络学生还可以学习到其他国家的课程, 这不仅丰富了教学内容, 而且提高了学生自主学习的积极性。同时, 利用网络, 老师和学生还可以实现在线交流, 解答学生学习过程中遇到的难题。

随着智能手机的普及, 网络信息技术对人的生活和工作影响越来越大, 通过网络可以实现视频会议、电话会议等, 大大提高了工作效率, 方便了人与人之间的交流。未来人工智能技术、控制技术的发展, 必将给4G技术应用带来更广阔的发展前景。4G技术将在家庭生活、学校教育、医疗服务和抗震救灾工作中发挥更加积极的作用。

参考文献

[1]吉丽丽, 曹宇.4G移动通信关键技术的应用及发展前景[J].商品与质量, 2016 (12) :65.

[2]陈超, 甘嘉辉.浅谈4G移动通信技术的应用[J].建筑工程技术与设计, 2015 (34) .

4G网络技术及应用 篇10

1 4G移动通信技术的网络结构系统

4G移动通信技术是在3G移动通信技术的基础上发展而来, 它没有脱离以往的通信技术, 它在以往的通信技术基础上引用了一些新的通信技术, 4G移动通信技术是采用多输入多输出技术, 它在基站和移动终端都有多个天线, 它能使终端客户在任何网络中实现无缝漫游, 如图1所示:4G移动通信技术采用全IP核心网技术, 能够同时接收2G通信系统、3G通信系统, 有线、无线网络, 卫星通信系统, 数字音频、视频广播等信号并实现在不同网络平台环境下自由切换, 即使通信网络不在同一个平台, 4G移动通信技术也能提供高效的无线网络连接服务, 完成个人定位、数据传输等需求。4G移动通信技术在通话质量上有了明显的改善, 在数据通信的速度上也实现了一次飞跃, 4G移动通信技术的最大数据传输速度率达到了100Mbit/s, 这在一定程度上也减少了成本的投入, 也使越来越多的人对4G移动通信技术爱不释手。

2 4G移动通信技术的特点分析

4G移动通信技术相比起传统通信技术具有很大的进步和创新, 随着4G移动通信技术的普及和使用, 4G移动通信技术越来越受到人们的支持和喜爱, 下面主要针对目前4G移动通信技术的特点进行分析总结。

2.1传输速度更快

由于4G移动通信技术一开始就是为了能够提高GSM蜂窝式电话和移动终端访问网络的速度, 因此4G移动通信技术给人们最深刻的印象就是传输速度快、通信速度快的特点, 传统的2G通信最高的传输速度率是32Kbps, 而3G通信最高的传输速度率也只能达到2Mbps/s, 经专家分析, 4G移动通信技术的传输速度率能达到100Mbps/s至200Mbps/s, 这就相当于4G移动通信技术速度比目前手机的传输速度高出万倍左右。

2.2通信更加灵活

传统意义上的手机主要功能是打电话、发信息, 随着通信技术的发展, 4G手机已不再是传统的“电话机”的作用, 从发展角度来说, 它已经向一台小型“电脑”的方向发展, 人们更愿意在手机上查询及上网, 而且4G移动通信技术不仅仅只局限于手机, 目前在手表上也开始应用, 这使人们的通信变得更加灵活。融合4G通信技术的通信工具, 通信方式非常灵活, 不仅局限于传统通信、视频等途径, 更重要的是完善终端服务, 促使终端设备可以随时连接无线网络, 应用于通信环境, 不限制时间、地域, 共享网络信息[2]。因此, 人们只要4G在手, 一切通信问题都可以解决, 只要双方都在网络状态下, 双方可以随时实现视频交流、联网游戏等, 这使通信变得更加灵活多样。

另外, 由于4G移动通信技术不受年龄、阶层限制, 因此它可以满足任何人的需求, 只要个人根据自己的需求改变网络就可以达到不同的需求, 这不仅使通信变得更加灵活, 也使生活变得更便捷。

2.3智能性能更高

4G移动通信技术的智能性能越来越高, 它可以实现不同类型的多媒体通信, 4G移动通信技术不仅在外观和造型上具有智能化特点, 它还能在实现人们难以想象的功能, 例如, 在4G移动通信技术网络状态下, 人们可以坐在家中查询电影院的出票及座位情况, 还可以根据自己的喜好选择想要的座位, 更神奇的是, 通过4G移动通信技术还可以让手机记录你所要备注的内容, 在指定时间内它会通知和提醒主人应该做什么事情, 不应该做什么事情, 这就相当于管家一样, 能够将所有事情都安排得妥妥当当。如果闲来无聊, 人们还可以运用4G移动通信技术搜索视频、直播等。

2.4兼容性更平滑

4G移动通信技术虽然智能性能高, 但想要得到更多人的支持和使用, 还需在兼容性上做出很大的努力, 4G移动通信技术应该能够使不同用户在投资较少的情况下实现全球漫游、接口开放等。

2.5通信费用更加便宜

现在更多的用户轻松地就能将自己的通信设备升级到4G通信, 这解决了3G通信网络的兼容性问题, 由于4G移动通信技术具有高速度、高效率及智能性能高等特点, 这些使拥有4G移动通信技术的用户通信变得越来越多样, 从而在一定程度上也降低了成本, 减少了用户的通信费用。

3 4G移动通信技术的实践应用

随着经济的不断发展, 通信技术也越来越先进, 4G移动通信技术已得到普遍的运用, 甚至已经渗透到人们生活的各个方面, 这对不同阶层、不同人群的生活、工作、学习等方面都具有一定的影响。

3.1 4G移动通信技术在人们生活上的实践应用

目前, 4G移动通信技术已普遍应用于人们日常生活中, 大部分人的手机都升级到4G移动通信技术, 人们可能在手机上利用4G移动通信技术完成日常生活的需求, 例如, 今天我突然想看电影了, 我可以在手机上查询某电影院的售票情况以及座位情况, 这样就不用提前跑去电影院一趟以节省下时间了。使用4G移动通信技术能够传递家庭生活内部的网络信息, 因此4G移动通信技术在家庭生活中应用广泛, 它不仅能完善信息监管系统, 方便对信息的管理, 又能够控制内外网信息的流通, 使得家庭生活内部网络信息可以通过高速通道进行传递[3]。家庭成员之前可以不受时间、地点限制进行沟通, 进行亲情升温, 缩短人与人之间的距离。

3.2 4G移动通信技术在人们工作中的实践与应用

4G移动通信技术不仅应用于生活中, 在人们的工作中也应得到实践, 4G移动通信技术的高效率、高速度的特点如果应用于我国医疗设备上将会对一些数据检测更加高效准确, 有些医院在病人体检后就会通过4G移动通信技术将病人的体检报告单传送到病人手上, 这样就给病人提供了很大的便利。人们还可根据4G移动通信技术的特点设计出“移动医护通”, 就是当医院向医疗服务求助时服务中心能够提供信息化方案的应用。就是在医院内铺设互联网或无线网的WLAN, 将其设成综合数据共享平台, 这样医生或者护士就可通过手机或其他通信设备进行治疗或护理工作[3]。这样不仅方便了病人, 更提高了医疗人员的工作效率, 为医疗工作作出巨大的贡献。

3.3 4G移动通信技术在学生学习上的实践与应用

4G移动通信技术得到了人们的支持与肯定, 在学生群体间也深受欢迎, 学生在学习上运用4G移动通信技术的实践也有很多, 例如, 在学校可以以学生为主体而引用数字化教学多媒体, 利用网络平台促进师生间的沟通和联系;利用4G移动通信技术玩手机网游, 由于以前受到手机网络限制, 学生不能在手机上直接进行手机网游, 但4G移动通信技术可以使学生丝毫不需担心这些问题而在网游道路上畅游无阻。

总而言之, 4G移动通信技术是通信技术发展的必然趋势, 随着4G移动通信技术在人们各方面的应用和普及, 改变了人们的生活方式, 在一定程度上对社会发展起到了推动作用, 目前人们应该进一步研发4G移动通信技术, 使之变得更加完善, 让人们真正走上互联网时代。

摘要：随着通信技术的不断发展, 越来越多人开始使用4G移动通信技术, 4G移动通信技术被运用于手机、电脑、平板等产品, 它在3G移动通信技术的基础上发展创新, 具有高速度、高效率、更人性化的特点, 深受人们的喜爱和信赖。本文将从4G移动通信技术的网络结构体系探讨4G移动通信技术的特点, 分析其在市场上的实践及应用情况, 希望能对4G移动通信技术的发展起到一定的促进作用。

关键词：4G移动通信技术,网络结构体系,特点,实践,应用

参考文献

[1]刘磊.能力拓展训练任务书[R].信息工程学院, 2010, 7.

[2]程翼.4G移动通信技术的特点与实践探讨[J].计算机光盘软件与应用, 2014 (8) :267-268.

4G网络技术及应用 篇11

(1) 能达到100Mbit/s的数据传输率。

(2) 频谱利用率较高。

(3) 保密性和兼容性较强。

当前, 高速发展的移动网络技术促使人们对各类移动业务的需求也越来越多, 除了一般的通信需求, 还包括3G移动网络下无法实现的动态高速率传输业务、无缝漫游业务等服务。在这样的环境下, 4G移动网络应运而生, 更是被寄希望用于实现目前难以提供的全方位服务, 真正的实现对各类通信网络的兼容与无缝对接。

1 4G移动网络技术特点

1.1 较高的数据传输速率

4G移动网络技术对移动终端访问网络速率的提升有很大的作用, 使得通信领域专家学者对其开展了深入的研究。4G移动网络较高的数据传输速率是前三代移动网络技术无法能比的。1G移动网络能够实现的仅仅是语音通话服务;2G移动网络仅有9.6Kbps的数据传输速率;3G移动网络的数据传输速度能达到2Mbps/s;当然4G移动网络的到来, 则能达到100Mbps/s的数据传输速率, 这样的传输速率是目前手机传输速率的10000倍。

1.2 灵活的通信方式

简单的语音通话已不再是4G移动手机的追求, “电话通信”仅仅是其功能的一小部分。4G移动手机外形设计方面更是有了很大的改变, 更加的精致美观, 更加的个性化。并且其移动通信终端可能是任何物件。由此, 4G移动通信手机就相当于一个小型的掌上电脑, 人们不仅可以随时随地的进行网络通信, 还能够在网络上进行各种娱乐活动, 实现信息的相互传递、影像的交互甚至联机玩游戏等多种功能。

1.3 较强的网络智能化

4G移动网络的高智能化是3G移动网络无法比拟的, 它的智能化应用不仅仅体现在操作功能和外观设计上, 更多的则是体现在对目前很多无法设想的一些功能的应用。例如, 4G移动通信手机能够根据用户定位的信息及时的、自动的提醒用户对相关事件的处理, 或者是自动的提醒用户在此位置上应该避免哪些行为等。

1.4 高质量的多媒体通信

虽然目前3G移动网络技术能够使不同类型的多媒体通信, 但仍面临普及率低、通信质量差、建设成本高等问题。而4G移动网络技术正好可以弥补3G网络技术的这些缺点, 使得语音、文本、图片和视频等信息能够过无线网络的宽带信道传输, 以提供多媒体通信服务。它可以通过提供的无线网络多媒体通信服务实现对声音、文字、图片以及视频等信息的宽频信道传输。由于众多用户的实际需求和大量的多媒体数据飚增, 4G移动网络应运而生。4G移动网络技术, 以适应大量的移动用户、提高网络通信和促进数据传输速率的质量起到了至关重要的作用。

2 4G移动网络核心技术应用探究

2.1 OFDM技术

作为4G移动网络系统的核心----OFDM技术 (正交频分复用) , 其本质是多载波调制技术的一种。OFDM技术就有以下优点: (1) 频谱利用率高。 (2) 抗衰落能力强。 (3) 传输速率高。

2.2 智能天线技术

4G移动网络是将SDMA技术 (空时多址技术) 作为其智能天线技术, 在区分具有相同的频率、时隙和码道的传输信号时, 主要利用不同信号在传输信道上传输方向的不同这一差异。利用这一点, 还可以改变传输信号的覆盖范围, 将主波束与用户, 零陷与干扰信号方向相对, 到达环境变化的自动化监测, 为终端用户提供高质量的传输信号, 达到真正抑制和清除干扰噪声信号的目的。显然, 将智能天线技术用于提高信号质量, 提高数据传输能力能起到显著的效果。

2.3 MIMO技术

MIMO技术主要用的是分立式多天线技术, 因此可以实现空间上的分集, 从而使得一个网络通信链路分解为多个并行的通信子通道, 最终增加了网络带宽的数据容量。由信息理论可以得知, 当不同的接收天线和发射天线之间不存在关联关系时, 该技术就可以大大增强移动通信系统的抗干扰、抗噪声以及抗衰落能力等。尤其是在电力有限、带宽受限的无线网络传输信道中, 利用MIMO技术, 以获得更高的数据传输速率、更大的传输容量起到了显著的作用。

2.4 软件无线电技术

在4G移动网络环境下, 要想实现在任何环境下用户都能够在任何时候的访问无线网络, 必须要确保该用户界面的移动通信终端可以兼容所有类型的无线网络接口, 它可以实现用户在不同网络环境下切换业务操作, 无缝漫游。因此, 在4G移动网络环境中, 软件应用程序将变得更加复杂, 通信领域的专家提出一种新技术, 软件无线电技术, 其核心技术是数字信号处理, 技术支撑是无线电微电子技术。软件无线电技术这一概念的提出, 立即引起了业界人士的高度注意, 其内在的市场价值值得各大运营商在该技术上进行投资。

2.5 多用户检测技术

为了增加移动通信系统的容量, 多用户检测技术可用于4G移动通信系统用户终端和信号基站上。多用户检测技术的目标是:在同一时间内, 将占用传输信道全部用户的信号都认为是有用的信号, 而不是将它作为噪声去处理, 同时利用各种信息技术进行分析和处理, 以实现对多用户信号的联合检测。多用户信号检测技术是在传统信号检测技术的基础上, 利用造成噪声干扰的用户信号实施检测, 以便可以有效地使用信息通道资源, 对系统数据容量扩大有一定的作用, 从而实现移动通信系统的功率控制降低了精度要求。

3 4G移动通信技术的展望

现在越来越多的人使用手机, 据统计, 全球移动通信用户已超过45亿人, 是世界人口总数的70%。移动网络技术的快速发展, 不仅拉近了人与人之间的沟通和联系, 更是实现了人与互联网、移动终端之间的互联。3G网络技术的发展, 智能手机和平板电脑的出现, 基本满足了人们的日常需求, 而4G网络移动网络技术则彻底带来了变革, 它结合了可视化、多媒体化和数字化, 利用高速的数据传输效率, 实现了人与人、人与网络之间联通关系的转变, 从而真正的进入了互联网时代。

参考文献

[1]张育文.浅谈4G通信技术的发展与面临的问题[J].科技创业家, 2013 (14) :132.

[2]洪泳河.4G移动通信系统的技术及趋势[J].中国高新技术企业, 2013 (26) :4-5.