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【摘 要】 本文通过介绍4G 移动通信技术的主要特点展开论述,对4G 移动通信的技术关键和4G 移动通信技术面临的困难进行分析,结合实际提出优化4G 移动通信技术的有效措施,并详细探究4G 通信技术的发展现状和发展展望.
【关键词】 革新视野 4G 移动通信 技术分析
前言
自3G 移动通信技术面世以来,在很大程度上方便了人与人之间的信息交流,并在短时间内得到了广泛的应用发展.人们对3G 移动通讯技术的使用范围遍布世界各地,相对传统的2G 通讯技术,3G 通讯技术在数据传输和声音传递等多方面有着更快更稳定的特点,在处理网页、图像和电子商务信息等多方面也有着2G 通讯技术无法实现的优势.由于社会科技的迅猛发展,3G 通讯技术逐渐显示出其存在的缺陷,比如观看视频时容易出现画面卡顿等情况.因此,4G 通讯技术的研发使人们对其赋予了较高的期待.4G 通讯技术凭借自身抗干扰能力强、通讯速度块、灵活性和智能型更高的优势,得到了更广泛的应用.
一、4G 移动通信技术的主要特点
1.1 通讯费用更低廉
由于4G 通讯技术是在更先进的科技基础上所研发,因此4G 通讯技术得到了先进技术的支持,使其在网络建设和网络部署的过程中能够更灵活、更高效的进行操作,在一定程度上减小了网络建设的时间,从而降低了部署成本.同时,4G 通讯技术是在3G 通讯技术的基础上进行全面升级优化而实现的,因此,移动运营商可以充分利用3G 通讯网络的设施资源,以此减小4G 通讯网络带来的资源浪费和施工成本.由此可见,4G 移动通讯网络费用相较与3G 和2G 会更加低廉,在很大程度上降低了人们的网络负担.
1.2 通信功能更全面
相较于传统的2G 通讯网络和3G 通讯网络,4G 通讯网络系统拥有更强大、更全面的性能.用户通过对4G 通讯网络的应用,不仅能够保证网络视频的流畅播放和高速下载,还能通过4G 通讯网络实现对工作业务处理和网络购物等许多方面的使用.另外,4G 移动通讯技术的使用,能使移动手机拥有不亚于电脑的功能,从而为人们提供更全面的手机使用体验.
1.3 通讯网络频谱更宽
4G 移动通讯网络拥有比3G 通讯网络更宽的网络频谱,其网络频谱能达到100MHZ.随着近年来移动通讯运营商对4G 通讯技术的不断完善和升级,使4G 移动通讯网络比3G通讯网络的频谱宽度多出20 倍,由此使移动用户们享受更优质的数据传输和更快速的数据下载.
1.4 移动通信速度更快捷
传统3G 通讯技术在进行数据传输的过程中,其能达到的最快传播速度为2Mbps,而4G 移动通讯技术在进行数据传播的过程中,传播速度已达到10Mbps, 甚至超越10Mbps.由此可见,4G 通讯网络能够有效提高人们数据传播的速度,当面对庞大的数据信息量时,更能展现出4G 移动通讯技术的优势.因为4G 移动通讯网络技术拥有高效快捷的信息传输速度,能够有效减少人们在数据传播过程中浪费的时间,以此保证社会生活水平和工作效率的高速发展,所以4G 移动通讯网络得到了广泛的应用和发展[1].
二、 4G 移动通信的技术关键分析
相较于传统3G 移动通讯技术,4G 移动通讯技术拥有传统3G 无法实现的优势和技术特点,这与4G 通讯技术所使用的技术关键密切相关.其中主要包括：智能天线技术、正交频分复用技术、软件无线电技术以及多输入多输出技术等.
2.1 智能天线技术
智能天线技术就是指将有线天线的技术原理全面应用到无线天线通讯中,以此实现扩大网络区域和消除信号干扰等目的,从而使4G 移动通讯网络的整体质量得到有效提高,为人们优质的数据传输体验提供可靠的服务保障.智能天线技术是对SDMA 技术基础上进行改进和优化所发展的,其通过变更和区分同码道信号来改变信号方向,以此实现对特殊指定用户的数据传输.除此之外,智能天线技术还能对指定目标用户的传输过程进行实时监测,通过对目标用户网络环境的变化以及多种因素进行全面分析,以此来消除造成信号影响的干扰因素,从而保证4G 移动通讯网络的信号稳定性,为用户提供更优质可靠的数据传输服务.
2.2 正交频分复用技术
正交频分复用技术作为4G 移动通讯技术中的核心关键技术,其具有较高载波性和抗干扰性、充分使用频谱资源、在抗频率上选择的衰落以及能够充分结合频分和时分等优势.这些优势证明了正交频分复用技术能够有效的支持各种数据传输业务.正交频分复用技术能在网络频域内对频域信道中存在的骄子信道进行子载波调制后,对其进行传输,并能在传输过程中有效消除干扰因素对信号的影响.正交频分复用技术还具有对干扰因素进行选择性消除的特点.
2.3 软件无线电技术
软件无线电技术是一种依靠软件定义从实体层过渡到高层的通讯装置,其通过对DSP 技术的运用,以软件加载方法来实现无线电的标准化、模块化等硬件功能的开发.软件无线电技术所支持的通讯手段呈现出多样化的性质,并针对不同的通讯技术,对其进行调整,在一定程度上实现系统兼容的最大化.另外,软件无线电技术还能提供无线通讯系统的功能,以此实现对频谱资源的充分使用,使通讯信号的质量得到有效提高,从而在扩大数据传输容量的同时,减小通讯建设的资金成本.
2.4 多输入多输出技术
多输入多输出技术在接收端和发射端采用了多种天线,这是传统3G 移动通讯技术和G 技术中没有的.多输入多输出技术拥有对ISI 干扰进行有效降低的功能,能够保证空间分机增益、信道容量以及频谱利用率得到有效提高[2].
三、4G 移动通信技术面临的难点分析
虽然4G 移动通信技术对比传统3G 通讯技术在许多方面都更具有完善性,要使4G 移动通讯技术得到全面实现,还是存在着以下几个方面的困难：
3.1 软件的研发速度有待提高
移动通讯无线网络在受到手机性能不断提升的背景影响下,其功能在逐渐强大的同时也变得复杂化.在4G 移动通讯技术性能不断升级的同时,也对无线网的建设工作开展带来了一定的困难.在无线网络建设工作开展的过程中,移动通讯运营商必须要保证相关的配套网络软件得到有效的升级与推广.
3.2 相关标准缺乏统一
目前,全球各个国家从基本上实现了全民对3G 通讯技术的使用,但由于3G 智能手机没有相关的统一标准,导致通信系统得不到兼容的情况出现,为通讯用户的使用过程造成了一定的影响.因此,在4G 移动通信技术开发过程中,应着重注意该问题,并制定统一化的相关标准.
3.3 网络系统
在进行4G 通信网络的部署工作之前,全球各地的无线设施基本都是使用3G 移动通信网络系统,要将全部设施转换为4G 通信网络是一个相当大的变动工程,因此,要实现对全部设施的网络转换需要经历很长的时间来完成,这导致4G 通信网络进入市场的速度和时间受到严重滞缓.
3.4 系统容量受限
4G 移动通信技术的数据传输速度是传统3G 通信技术所不能相比的,其对数据的传输速度远远高于当前智能手机的信息传播速度.目前人们所使用的手机因受到系统兼容的限制,不能有效提高其信息传输速度,当系统容量达到一定程度的提高时,通信用户的数量将对信息传输速度带来一定程度上的影响.
四、优化4G 移动通信技术的有效措施
4.1 解决网络的安全措施
目前,由于4G 通讯网络环境无法适应3G 移动通讯网络所使用的加密钥匙,所以3G 通信网络与4G 通信网络不能得到有效匹配.针对此情况,相关技术研究人员对4G 通信网络安全问题进行了深度研究,对保护4G 网络安全的措施已有了初步设计,比如在移动网络IP 上进行实名认证以及授权等.
4.2 移动性管理措施
通常利用移动性管理来实现用户的正常通讯切换,移动性管理还能对用户的定位进行有效管理.在用户进行数据传输或是语音呼叫时,移动性管理系统中位置管理部分能保证网络附接点的顺利接入.为防止在通讯过程中移动终端改变附接点,就要利用移动性管理系统中切换管理的功能来维持附接点的稳定连接.现阶段,4G 移动通信技术主要在链路层和网络层的基础上进行移动,链路层是指同等结构网络之间的移动,而网路层是指异构网络之间的移动,4G 移动通信技术对于这两种不同结构的网络移动都能有效支持.虽然4G 移动通信技术能对全球各地的移动进行有效解决,但却无法实现对实时位置的管理切换.另外,4G 移动通信网络还能利用GPS 对通讯用户的所在位置进行准确定位[3].
五、 4G 通信技术的发展现状和发展展望
5.1 发展现状
近年来,4G 移动通信技术的应用功能得到了全社会的认可,社会各方面对其的发展走向都极其关注,并积极推广4G 通信技术的应用价值.现阶段,4G 移动通信技术在视频、音频等信息传输方面充分发挥了自身的作用,使社会之间的信息传输速度和传输质量都得到了稳定性的提高.同时,因为4G 移动通信技术在智能化领域的快速发展,使4G 移动通信技术拥有良好的发展潜力.
5.2 发展展望
随着全球移动手机用户的急剧增加,且数量规模庞大,使人类与互联网之间的同步连接得到了有效实现.移动通讯运营商通过将4G 通信技术和智能手机之间的相互融合,使通信技术的潜能得到了极大程度上的挖掘,对移动通讯产业的发展起到了有力的激励作用.根据当代智能手机的发展现状来看,未来智能手机与通讯费用的会不断降低,甚至将计算机有效替代.
六、结束语
综上所述,移动通信运营商应确保4G 通信技术符合时代的发展走向,在3G 移动通讯技术的基础上,不断强化其性能和质量,使技术水平不断得到提高,在发展过程中全面加强4G 通信技术的智能型和安全性,从而为通讯产业的可持续发展奠定坚实的基础.
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