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.