4G網絡已經普及開來，本文首先闡述了4G網絡通信新技術的特點，隨后探討了4G網絡通信新技術的應用。

　　《信息通信技術》(雙月刊)創刊于2007年，是中國聯合網絡通信集團有限公司主管、主辦的國內外公開發行的中英文科技期刊。辦刊宗旨是：“貫徹落實科學發展觀，反映國內外信息通信技術最新研究成果，提供信息通信技術交流平臺，推廣先進信息通信業務和應用，為我國建設信息社會和創新型國家服務”。

　　一、概述

　　所謂4G技術是第四代移動通信及其技術的簡稱，是集合3G與Wlan于一體并能傳輸高質量視頻圖像以及圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下的技術產品。4G系統能夠以100Mbps的速度下載，比撥號上網快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的要求。而在用戶最為關注的價格方面，4G與固定寬帶網絡在價格方面不相上下，而且計費方式更加靈活機動，用戶完全可以根據自身要求確定所需的服務。此外，4G可以再DSL和有線電視調制解調器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區。很明顯，4G有著不可比擬的優越性。

　　本文首先闡述了4G網絡通信新技術的特點，其次，就4G網絡通信新技術的應用進行了深入的探討，提出了自己的建議和看法。

　　二、4G網絡結構

　　4G移動系統網絡結構可分為三層：物理網絡層、中間環境層、應用網絡層。物理網絡層提供接入和路由選擇功能，它們由無線和核心網的結合格式完成。中間環境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網絡層與中間環境層及其應用環境之間的接口是開放的，它使發展和提供新的應用及服務變得更為容易，提供無縫高數據率的無線服務，并運行于多個頻帶。這一服務能自適應多個無線標準及多模終端能力，跨越多個運營者和服務，提供大范圍服務。第四代移動通信系統主要是以正交頻分復用(OFDM)為技術核心。

　　三、4G網絡通信新技術的特點

　　(1)通信速度更快

　　4G網絡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網絡通信速度最多只能達到2Mbps的無線傳輸速度。

　　(2)網絡頻譜更寬

　　如果要讓4G網絡通信的的無線傳輸速度達到100Mbps，那么必須讓網絡頻譜更寬，估計在未來，每個4G通信的信道將是W-CDMA3G網路的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"電話機"的范圍，，甚至可以算是一個小型電腦，不僅能夠實現溝通自由、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遠程網上聯線對打游戲。

　　(4)智能性能更高

　　4G網絡通信的智能性更高，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場直播;還能夠自動根據時間、環境、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網絡通信，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、跟多種網絡互聯、全球漫游，接口開放等特點。

　　(6)實現更高質量的多媒體通信

　　4G網絡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將影像、數據、語音等大量信息通過寬頻的信道來傳送出去，能夠高速數據傳輸、改善現有通信品質不良狀況、容納市場龐大的用戶數的特點。

　　(7)頻率使用效率更高

　　4G網絡通信主要是運用路由技術為主的網絡架構，與2G、3G網絡通信相比，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，讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信;同時在建設4G通信網絡系統時，通信營運商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，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。據研究人員宣稱，4G通信的無線即時連接等某些服務費用將比3G通信更加便宜。

　　四、4G網絡通信新技術的應用

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

　　去年上海電信正式宣布，全市范圍內實現3G網絡的覆蓋，手機用戶最高可實現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，現場搭建的LTE(4G)展臺，下載峰值可達100M，是現有3G技術的數十倍，堪稱目前世界上最快的無線網絡。

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

　　TD-LTE的上網最大速度將達到每秒上百兆，是目前3G上網速度的數十倍以上。在這樣的速度下，我們在3G時代已經熟悉的手機上網、手機電視、視頻通話等技術，都將有全新的體驗。超快的網絡速度可以讓移動手機上網速度和固定寬帶網絡媲美。因此，目前互聯網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據業務，可以為我國移動互聯網和物聯網的發展提供網絡支撐......

　　針對4G網絡通信，我們重點應該關注頻譜共享技術、分布式組網技術、中繼技術、關鍵技術測試驗證等技術的研發。以分布式組網技術為例，移動通信系統的速度在很大程度由網絡頻譜是否緊張來決定的，這就必需采用分布式組網技術。我們必須改變傳統的集中控制的網絡通信模式，轉而實現分布式的協同優化和信息交互，為移動通信網絡扁平化作出貢獻。

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

　　五、小結

　　我們可以看出4G中除了核心網絡之外，其他的很多的設備和技術，都可以利用3G中所采用的技術資源和設備，改進原有的硬件設施，對原有的軟件進行升級融合，再加上4G的關鍵技術，使得3G平滑過渡到4G，并且能夠最大限度的降低通信設備的投資資本。雖然我國在4G研究上已經取得可喜的成果，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有的TD-CDMA平滑過渡到4G時代。

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