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4G移动网络发展现状及趋势

摘要:近年来,我国移动通信行业进入了高速发展期,顺利从3G时代过渡至4G时代。4G网络环境下,移动通信业务呈现了多元化发展趋势,且服务质量得到了大幅度提升。在5G技术还未普及之前,4G网络依然是移动通信的主干。基于此,本文对4G移动网络发展现状进行了综合性阐述,并对其发展趋势进行了展望,以供参考。

关键词:4G;移动通信;移动互联

一、4G网络概述

4G即第四代移动电话行动通信标准,其主流技术包括TD-LTE及FDD-LTE,其中TD-LTE是具备自主知识产权的4G网络技术,在我国移动通信行业中占据了主导地位。与3G网络比较,4G移动网络无疑具备明显优势,其下行最高速率超过100Mb,在正常网络环境下,可满足各类用户及无线服务的需求。与3G网络比较,4G移动通信系统主要由宽带、无线宽带局域网、分布网络系统与移动宽带系统构成[1]。4G移动通信网路无线服务并不会受到时间或平台的限制,用户完全可根据自身需求定制个性化业务。同时,4G移动网络除了基本的网络通信功能外,还承载了数据采集、定位、远程控制等多项功能,为多元化业务开展提供了基础。另外,4G移动通信系统可与传统IP系统相连,进一步扩充了系统的功能性。

二、4G网络结构及技术分析

2.14G网络结构

从结构上来看,4G网络与3G蜂窝网络存在较大差异。4G网络结构为蜂窝核心网,并容纳了数字化IP技术。核心网具备了多种连接方式,如WCDMA、蓝牙、IEEE802等。具体应用过程中,用户会获取一个特异性的识别号码,通过分层结构可实现异构系统目标。正是基于上述特点,可让IP核心网与多项业务相连,也就实现了多元化业务。4G网络系统主要分为三层,包括物理层、环境层及应用层。其中,物理层承载了路由筛选及网络接入功能;环境层主要负责QoS映射、地址变换及完全性管理;应用层承载了各种应用软件,是基础业务及扩展业务实现的基础[2]。由于物理层与环境层的接口具备开放性特征,所以在应用更新及服务变更方面较为便捷。另外,系统可提供无缝高数据率无线服务,并可在多个频带下运行,这使得系统应用范围得到了极大的扩充。

2.24G网络相关技术

4G网络之所以具备如此强大的性能,少不了相关技术的支持。具体如下:

(1)OFDM(即正交频分复用)技术。该技术是4G网络的核心技术之一,是由MCM(多载波调制)技术演变而来的,并通过IFFT及FFT来实现调制及解调,是目前应用范围最广的多载波传输方案。OFDM实际应用过程中,会将信道换分为若干个子信道(正交)[3],并将高速数据信号转变为子数据流,即可实现数据分流,子数据流再通过子信道进行传输。数据接收端可将正交信号相互分离,有效控制信道之间的干扰。由于子信道在原信道带宽中占用部分较少,所以信道可保持相对均衡,让信号传输过程更加稳定。

(2)MIMO(多输入多输出)技术。该技术在信号发射端及接收端采用了多个天线,可让信号通过多个天线进行传输,让通信质量得到大幅度提升。同时,MIMO技术可利用有限的空间资源实现信号多发多收,即便不添加频谱资源或增大发射功率,依然可提升信道容量,保证信号传输质量与稳定性。另外,MIMO信道可提供空间分集增益及空间复用增益,通过多个天线来控制信道衰弱,以降低误码率。

(3)智能天线技术。通过智能天线技术可将时隙或码道相同的信号相互分离,即可让信号变化区域发生改变。利用该技术可对用户动态状况及环境状况进行实时监控,有助于用户把握正确的信号方向,避免受到干扰因素影响。在智能天线技术作用下,可扩充系统覆盖范围,并扩大系统容量。同时,该技术可提升频谱利用效率,还可降低基站发射功率,有利于降低系统能耗。

三、4G网络展望

4G移动网络的高速发展去掉刺激了移动终端设备的发展,让智能手机得到了普及。同时,智能手机用户的不断增多,又为4G移动网络带来了新的发展空间,两者呈现了互利关系。目前,智能手机已经对传统PC业务带来了极大的冲击,传统宽带业务也将逐渐被移动互联网取代。在此背景下,4G移动网络还需要进一步完善网络体系,并加强信息安全建设,以提升整体服务水平,为用户带来更为优质的个性化服务。通过4G移动网络,可促进物资流动与互联网业务双向平衡发展,以达成多方共赢的局面。

作者:戴渭 单位:四川大学

参考文献:

[1]韩苏丹.4G移动通信网络技术的发展现状及前景分析[J].电信快报,2014(02):39-41+48.

[2]刘雅婷.4G移动网络现状及前景展望[J].电脑知识与技术,2014(20):4682-4683.

[3]桂霖.移动通信发展现状及4G网络发展趋势[J].电信网技术,2015(08):37-39.

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