4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析

戴渭

【摘要】 近年來，我國(guó)移動(dòng)通信行業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展期，順利從3G時(shí)代過渡至4G時(shí)代。4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)呈現(xiàn)了多元化發(fā)展趨勢(shì)，且服務(wù)質(zhì)量得到了大幅度提升。在5G技術(shù)還未普及之前，4G網(wǎng)絡(luò)依然是移動(dòng)通信的主干。基于此，本文對(duì)4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜合性闡述，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望，以供參考。

【關(guān)鍵詞】 4G 移動(dòng)通信 移動(dòng)互聯(lián)

一、 4G網(wǎng)絡(luò)概述

4G即第四代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，其主流技術(shù)包括TD-LTE及FDD-LTE，其中TD-LTE是具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在我國(guó)移動(dòng)通信行業(yè)中占據(jù)了主導(dǎo)地位。與3G網(wǎng)絡(luò)比較，4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)無疑具備明顯優(yōu)勢(shì)，其下行最高速率超過100Mb，在正常網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，可滿足各類用戶及無線服務(wù)的需求。

與3G網(wǎng)絡(luò)比較，4G移動(dòng)通信系統(tǒng)主要由寬帶、無線寬帶局域網(wǎng)、分布網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與移動(dòng)寬帶系統(tǒng)構(gòu)成[1]。4G移動(dòng)通信網(wǎng)路無線服務(wù)并不會(huì)受到時(shí)間或平臺(tái)的限制，用戶完全可根據(jù)自身需求定制個(gè)性化業(yè)務(wù)。

同時(shí)，4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)除了基本的網(wǎng)絡(luò)通信功能外，還承載了數(shù)據(jù)采集、定位、遠(yuǎn)程控制等多項(xiàng)功能，為多元化業(yè)務(wù)開展提供了基礎(chǔ)。

另外，4G移動(dòng)通信系統(tǒng)可與傳統(tǒng)IP系統(tǒng)相連，進(jìn)一步擴(kuò)充了系統(tǒng)的功能性。

二、4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及技術(shù)分析

2.1 4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

從結(jié)構(gòu)上來看，4G網(wǎng)絡(luò)與3G蜂窩網(wǎng)絡(luò)存在較大差異。4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為蜂窩核心網(wǎng)，并容納了數(shù)字化IP技術(shù)。核心網(wǎng)具備了多種連接方式，如WCDMA、藍(lán)牙、IEEE802等。具體應(yīng)用過程中，用戶會(huì)獲取一個(gè)特異性的識(shí)別號(hào)碼，通過分層結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)目標(biāo)。正是基于上述特點(diǎn)，可讓IP核心網(wǎng)與多項(xiàng)業(yè)務(wù)相連，也就實(shí)現(xiàn)了多元化業(yè)務(wù)。

4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要分為三層，包括物理層、環(huán)境層及應(yīng)用層。其中，物理層承載了路由篩選及網(wǎng)絡(luò)接入功能；環(huán)境層主要負(fù)責(zé)QoS映射、地址變換及完全性管理；應(yīng)用層承載了各種應(yīng)用軟件，是基礎(chǔ)業(yè)務(wù)及擴(kuò)展業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)[2]。由于物理層與環(huán)境層的接口具備開放性特征，所以在應(yīng)用更新及服務(wù)變更方面較為便捷。另外，系統(tǒng)可提供無縫高數(shù)據(jù)率無線服務(wù)，并可在多個(gè)頻帶下運(yùn)行，這使得系統(tǒng)應(yīng)用范圍得到了極大的擴(kuò)充。

2.2 4G網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)

4G網(wǎng)絡(luò)之所以具備如此強(qiáng)大的性能，少不了相關(guān)技術(shù)的支持。具體如下：

（1）OFDM（即正交頻分復(fù)用）技術(shù)。

該技術(shù)是4G網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一，是由MCM（多載波調(diào)制）技術(shù)演變而來的，并通過IFFT及FFT來實(shí)現(xiàn)調(diào)制及解調(diào)，是目前應(yīng)用范圍最廣的多載波傳輸方案。OFDM實(shí)際應(yīng)用過程中，會(huì)將信道換分為若干個(gè)子信道（正交）[3]，并將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樽訑?shù)據(jù)流，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分流，子數(shù)據(jù)流再通過子信道進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)接收端可將正交信號(hào)相互分離，有效控制信道之間的干擾。由于子信道在原信道帶寬中占用部分較少，所以信道可保持相對(duì)均衡，讓信號(hào)傳輸過程更加穩(wěn)定。

（2）MIMO（多輸入多輸出）技術(shù)。

該技術(shù)在信號(hào)發(fā)射端及接收端采用了多個(gè)天線，可讓信號(hào)通過多個(gè)天線進(jìn)行傳輸，讓通信質(zhì)量得到大幅度提升。同時(shí)，MIMO技術(shù)可利用有限的空間資源實(shí)現(xiàn)信號(hào)多發(fā)多收，即便不添加頻譜資源或增大發(fā)射功率，依然可提升信道容量，保證信號(hào)傳輸質(zhì)量與穩(wěn)定性。另外，MIMO信道可提供空間分集增益及空間復(fù)用增益，通過多個(gè)天線來控制信道衰弱，以降低誤碼率。

（3）智能天線技術(shù)。

通過智能天線技術(shù)可將時(shí)隙或碼道相同的信號(hào)相互分離，即可讓信號(hào)變化區(qū)域發(fā)生改變。利用該技術(shù)可對(duì)用戶動(dòng)態(tài)狀況及環(huán)境狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，有助于用戶把握正確的信號(hào)方向，避免受到干擾因素影響。在智能天線技術(shù)作用下，可擴(kuò)充系統(tǒng)覆蓋范圍，并擴(kuò)大系統(tǒng)容量。同時(shí)，該技術(shù)可提升頻譜利用效率，還可降低基站發(fā)射功率，有利于降低系統(tǒng)能耗。

三、4G網(wǎng)絡(luò)展望

4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展去掉刺激了移動(dòng)終端設(shè)備的發(fā)展，讓智能手機(jī)得到了普及。同時(shí)，智能手機(jī)用戶的不斷增多，又為4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來了新的發(fā)展空間，兩者呈現(xiàn)了互利關(guān)系。

目前，智能手機(jī)已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)PC業(yè)務(wù)帶來了極大的沖擊，傳統(tǒng)寬帶業(yè)務(wù)也將逐漸被移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)取代。在此背景下，4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)還需要進(jìn)一步完善網(wǎng)絡(luò)體系，并加強(qiáng)信息安全建設(shè)，以提升整體服務(wù)水平，為用戶帶來更為優(yōu)質(zhì)的個(gè)性化服務(wù)。通過4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，可促進(jìn)物資流動(dòng)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)雙向平衡發(fā)展，以達(dá)成多方共贏的局面。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]韓蘇丹.4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析[J].電信快報(bào)，2014（02）：39-41+48.

[2]劉雅婷.4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及前景展望[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2014（20）：4682-4683.

[3]桂霖.移動(dòng)通信發(fā)展現(xiàn)狀及4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)[J].電信網(wǎng)技術(shù)，2015（08）：37-39.