4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)普及開來，本文首先闡述了4G網(wǎng)絡(luò)通信新技術(shù)的特點，隨后探討了4G網(wǎng)絡(luò)通信新技術(shù)的應(yīng)用。

　　《信息通信技術(shù)》(雙月刊)創(chuàng)刊于2007年，是中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團有限公司主管、主辦的國內(nèi)外公開發(fā)行的中英文科技期刊。辦刊宗旨是：“貫徹落實科學發(fā)展觀，反映國內(nèi)外信息通信技術(shù)最新研究成果，提供信息通信技術(shù)交流平臺，推廣先進信息通信業(yè)務(wù)和應(yīng)用，為我國建設(shè)信息社會和創(chuàng)新型國家服務(wù)”。

　　一、概述

　　所謂4G技術(shù)是第四代移動通信及其技術(shù)的簡稱，是集合3G與Wlan于一體并能傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。而在用戶最為關(guān)注的價格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價格方面不相上下，而且計費方式更加靈活機動，用戶完全可以根據(jù)自身要求確定所需的服務(wù)。此外，4G可以再DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。

　　本文首先闡述了4G網(wǎng)絡(luò)通信新技術(shù)的特點，其次，就4G網(wǎng)絡(luò)通信新技術(shù)的應(yīng)用進行了深入的探討，提出了自己的建議和看法。

　　二、4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　4G移動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層：物理網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層。物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路由選擇功能，它們由無線和核心網(wǎng)的結(jié)合格式完成。中間環(huán)境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網(wǎng)絡(luò)層與中間環(huán)境層及其應(yīng)用環(huán)境之間的接口是開放的，它使發(fā)展和提供新的應(yīng)用及服務(wù)變得更為容易，提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務(wù)，并運行于多個頻帶。這一服務(wù)能自適應(yīng)多個無線標準及多模終端能力，跨越多個運營者和服務(wù)，提供大范圍服務(wù)。第四代移動通信系統(tǒng)主要是以正交頻分復(fù)用(OFDM)為技術(shù)核心。

　　三、4G網(wǎng)絡(luò)通信新技術(shù)的特點

　　(1)通信速度更快

　　4G網(wǎng)絡(luò)通信最重要的地方在于能夠提供前所未有的高速無線通信速度，一般可以達到10-20Mbps的無線傳輸速度，最高可達到100Mbps。而目前最快的3G網(wǎng)絡(luò)通信速度最多只能達到2Mbps的無線傳輸速度。

　　(2)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬

　　如果要讓4G網(wǎng)絡(luò)通信的的無線傳輸速度達到100Mbps，那么必須讓網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬，估計在未來，每個4G通信的信道將是W-CDMA3G網(wǎng)路的20倍，大約占有100MHz的頻譜。

　　(3)通信更加靈活

　　4G手機早已超出了傳統(tǒng)"電話機"的范圍，，甚至可以算是一個小型電腦，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)溝通自由、隨時隨地通信，還能夠雙向下載傳遞影像、圖畫、資料，甚至可以像電腦一樣實現(xiàn)遠程網(wǎng)上聯(lián)線對打游戲。

　　(4)智能性能更高

　　4G網(wǎng)絡(luò)通信的智能性更高，例如4G手機可以作為小型電視，用戶可以隨時觀看體育比賽的現(xiàn)場直播;還能夠自動根據(jù)時間、環(huán)境、其他因素來提醒手機用戶此時不該做什么事或者該做什么事。

　　(5)兼容性能更平滑

　　4G網(wǎng)絡(luò)通信，不但功能強大，而且還很容易讓用戶在投資較少的情況下輕易過渡到4G通信，具備終端多樣化、跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、全球漫游，接口開放等特點。

　　(6)實現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信

　　4G網(wǎng)絡(luò)通信被稱為多媒體移動通信，能夠通過無線多媒體的通信服務(wù)將影像、數(shù)據(jù)、語音等大量信息通過寬頻的信道來傳送出去，能夠高速數(shù)據(jù)傳輸、改善現(xiàn)有通信品質(zhì)不良狀況、容納市場龐大的用戶數(shù)的特點。

　　(7)頻率使用效率更高

　　4G網(wǎng)絡(luò)通信主要是運用路由技術(shù)為主的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，與2G、3G網(wǎng)絡(luò)通信相比，頻率使用效率更高，下載速率有可能達到5Mbps到10Mbps。

　　(8)通信費用更加便宜

　　由于4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信;同時在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，通信營運商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運行者和用戶的費用。據(jù)研究人員宣稱，4G通信的無線即時連接等某些服務(wù)費用將比3G通信更加便宜。

　　四、4G網(wǎng)絡(luò)通信新技術(shù)的應(yīng)用

　　目前，全球首個"準4G"，TD-LTE規(guī)模演示網(wǎng)已經(jīng)進入公眾視野。2010年，在上海世博會上，演示網(wǎng)實現(xiàn)了高清視頻通話、實時展會直播、高速移動上網(wǎng)......多種移動寬帶服務(wù)，不僅完整覆蓋了5.28平方公里的世博園區(qū)，而且還實現(xiàn)了黃浦江水面以及信息通信館、世博中心等11個重要場館室內(nèi)覆蓋。

　　去年上海電信正式宣布，全市范圍內(nèi)實現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，手機用戶最高可實現(xiàn)3.1M的無線下載速度，比2.5G時代提高了20倍。而在本屆工博會的電信展臺，這個紀錄被大大刷新了，現(xiàn)場搭建的LTE(4G)展臺，下載峰值可達100M，是現(xiàn)有3G技術(shù)的數(shù)十倍，堪稱目前世界上最快的無線網(wǎng)絡(luò)。

　　此外，中國移動杭州TD-LTE試驗網(wǎng)測試成功，TD-SCDMA(國產(chǎn)3G)基站升級至TD-LTE基站，平均在一個小時內(nèi)便可完成升級任務(wù)。對此，中國移動也明確提出，明年將建設(shè)20萬個TD-LTE基站。

　　TD-LTE的上網(wǎng)最大速度將達到每秒上百兆，是目前3G上網(wǎng)速度的數(shù)十倍以上。在這樣的速度下，我們在3G時代已經(jīng)熟悉的手機上網(wǎng)、手機電視、視頻通話等技術(shù)，都將有全新的體驗。超快的網(wǎng)絡(luò)速度可以讓移動手機上網(wǎng)速度和固定寬帶網(wǎng)絡(luò)媲美。因此，目前互聯(lián)網(wǎng)上的各種功能屆時都可以移植到手機上。比如，TD-LTE能承載在線高清視頻會議等寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可以為我國移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供網(wǎng)絡(luò)支撐......

　　針對4G網(wǎng)絡(luò)通信，我們重點應(yīng)該關(guān)注頻譜共享技術(shù)、分布式組網(wǎng)技術(shù)、中繼技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)測試驗證等技術(shù)的研發(fā)。以分布式組網(wǎng)技術(shù)為例，移動通信系統(tǒng)的速度在很大程度由網(wǎng)絡(luò)頻譜是否緊張來決定的，這就必需采用分布式組網(wǎng)技術(shù)。我們必須改變傳統(tǒng)的集中控制的網(wǎng)絡(luò)通信模式，轉(zhuǎn)而實現(xiàn)分布式的協(xié)同優(yōu)化和信息交互，為移動通信網(wǎng)絡(luò)扁平化作出貢獻。

　　要推廣4G，最大的困難在于網(wǎng)絡(luò)運營商的布網(wǎng)速度，因為只有鋪設(shè)了高速網(wǎng)絡(luò)，4G技術(shù)才能進入千家萬戶。因為有巨大的市場潛力，運營商的網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)多則三五年，少則一兩年，市民便能享受4G生活。屆時，用手機打聯(lián)機游戲、視頻通話將像使用文字聊天一樣快速、便捷。

　　五、小結(jié)

　　我們可以看出4G中除了核心網(wǎng)絡(luò)之外，其他的很多的設(shè)備和技術(shù)，都可以利用3G中所采用的技術(shù)資源和設(shè)備，改進原有的硬件設(shè)施，對原有的軟件進行升級融合，再加上4G的關(guān)鍵技術(shù)，使得3G平滑過渡到4G，并且能夠最大限度的降低通信設(shè)備的投資資本。雖然我國在4G研究上已經(jīng)取得可喜的成果，但仍有很多難題有待解決。讓我們共同期待我國能夠盡快從現(xiàn)有的TD-CDMA平滑過渡到4G時代。

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