4G技术发展与挑战.doc

4G技术发展与挑战程晓亮摘 要：4G技术成为移动通讯技术发展上的新生儿，它的快速发展，受到越来越多的人的关注，使更多的人享受快捷、周到、多彩、不断更新的通讯生活成为一种可能，它适应市场和技术发展需求，也将引领通讯界的时尚。本文通过4G技术的简述、4G通信系统应有的优越性和4G技术发展面临的挑战等三个方面进行阐述。关键词：4G技术；发展；挑战电子计算机时代的到来，移动通讯技术的使用迅速融入到人们的生活，随着人们对速度要求的不断提高和人们需求的不断增长。2G业务的使用逐渐不能满足人们的需求，3G技术开始投入商用，进入实际应用阶段后，4G，即第四代移动通信系统，渐入人们的视野，其发展与演变成为当前讨论的焦点，它以显著的特性赢得各大企业的欢迎，如何使其发展真正与人们生活相结合，机遇与挑战并存，成为目前极为瞩目的问题。一、4G移动通讯技术的简述（一）4G技术的概念根据国际电信联盟提出的定义，4G技术也就是第四代移动通信系统，是应用IP协议实现高速移动网通讯的技术，可以为正在移动中的使用客户传输高达100MB/S的数据，为静止中的客户传输1GB/s的数据，这种模式填补3G技术的缺陷，主要包括正交频分复用(OFDM)技术、软件无线电(SDR)技术、智能天线(SA)技术、多输入多输出（MIMO)技术。4G网络在多层蜂窝结构基础之上，利用无线接口接收业务提供者与网络运营者的媒体业务，其主要作用就是接收、获得终端的呼叫，通过多个运行平台或者无线接口建立通讯途径，并进行定位与跟踪。与此同时保持无缝连接，高速高质的数据传输。以一个全IP的核心网为中心，使用多媒体将不同业务接入到核心网，提供端到端的服务，并与其他核心网或PSTN共同存在，形成一个强大的、灵活的、广阔的平台。（二）4G移动通讯技术的发展概述西方国家在20世纪90年代早期就开始4G系统的研究，现今在全球范围内也有多个组织、移动通讯设备厂商对4G技术进行研究。例如，无线世界研究论坛 (The Wireless World Research Forum )、HP实验室也在进军4G技术。2009年国际电信联盟在世界征集4G技术设计方案，2010年确定4G的LTEAdvanced 和802.16m两个核心技术，国际电信联盟在2012年1月18日正式提出IM TAdvanced (简称“4G”)的国际标准定义。我国在2000年接触4G技术，2001年获得国家批准，2001年底-2002年中成立相关课题组，进入4G技术的研发阶段，随后一些电子企业也参与进来，2010年我国确立了TDLTE方案，从此在4G技术上踏上了世界的前列。二、4G通信系统应有的优越性（1） 更高的通讯速率、网络频谱和容量与3G技术相比4G技术最首要特点就是更快的无线通讯速度，最高速度将达到100MB/S。在3G通信网络的基础上，4G通信网络的信道是3G网络的20倍左右，以及占有100MHz左右的频谱。为了满足更多数据与多媒体的需求，4G系统比3G系统拥有更大容量，由于受到频谱限制其速率也可以达到3G系统的10倍左右。（二）4G系统下的通信更多样，更高质4G系统是兼容网络IP、各种无线接入方式、接入协议的系统，4G移动通信成为4G系统中的一个功能，利用4G系统的种种兼容特性，其不仅仅包括通话功能，它所拥有的功能将涵盖语音传输、影像、数字的传送。通信体验更加流畅，清晰，其外观更加多样，不仅仅局限移动电话，例如，眼镜、包、手表等等。（3） 更加智能化和人性化4G通信系统的设置和使用更简便与智能，例如，根据天气做出相应提示。想要尽快投入应用，实现在全球范围内，包括系统、业务、覆盖等模块的移动网络和无线网络链接，达到无缝漫游，形成一个综合系统，高度自治，具有重构性和自组织性，可以满足不同情况下的通信要求。例如，添加全球漫游功能、终端多样化，从3G顺利的过渡到4G等一系列服务，兼容性更高，更加惠及人民。（4） 降低通信消费 4G通信系统由拥有更多的功能和选择，解决了3G通信系统的许多技术问题，如果用户不能承担起4G通信系统的费用，它的构想设计付诸实施速度将被大大延缓。在3G通信系统的基础上加以升级、引进，降低运营商的成本，才能使用户的花费降低。三、4G技术发展面临的挑战(1) 技术方面的挑战 将4G技术投入使用，在技术上来看，挑战就是和时间赛跑。其一，就目前情况来看，4G系统的各个关键技术都有突破和进步，但并没有达到成熟和完整，这些技术的完善和改进需要时间和过程，这是一个长时间的等待。其二，作为4G通讯系统的核心网，移动IP网络技术的研究现状还没有实现实时位置管理，其高速率无缝切换机制的支持系统还处于构思之中。移动IP网络平台中Q OS 所配置的综合业务，RSVP技术以及区别型业务技术在移动IP环境中并不是领先技术，这是需要尽快解决的重要技术问题。第三，在如今的电子技术水平下，4G技术所需要的某些高性能芯片和电路系统，由于其复杂性，实现这些高性能芯片和电路系统的生产制造仍然有一定的难度。这一类问题若不能很好地处理将制约4G移动网络系统走向市场化和商业化的进程。第四，4G移动网络系统所追求的高速率仍然是理论值，人们所期望的通讯传输速度在实际情况下仍不能达到最高提升。由于手机还没有达到与4G系统相匹配的程度，导致其传输速度与4G通讯容量无法完美的结合。(2) 市场方面的挑战 不仅在技术方面4G系统的应用面临挑战，在市场方面同样面临挑战。第一，4G系统在逐渐渗透3G市场之时，虽然4G系统比3G系统更加吸引人，但它的投放应用需要更多、更新的通讯基础设施和基站布置，是3G应用时的10倍左右，这些设施的普及推广会带来相关问题，这会将4G系统的使用期限延迟。第二，3G系统的使用还处于兴盛期，整个通讯行业都在接受3G系统的洗礼，3G的应用还没有出现与现代人们通讯需求严重脱节之时，人们对4G的了解、接受还需要逐步进行，4G系统对3G系统的改进还需要相关行业的配合。第三，4G系统的使用推广速度，在国家的支持下会有大幅提升，其资金周转、人才投入、技术创新、市场开辟等方面将会节省许时间和避免不必要浪费。民营资本在得到国家对4G技术开放许可后，如果不能在更多领域互联互通，在与国有大企业竞争时就会很难抢占一席之地，所以，又一轮的商机抢占，新一轮的竞赛拉开帷幕。结束语： 4G技术的发展道路虽不平坦，但是机遇与挑战并存，4G技术的发展前途是光明的，随着人类对新技术的需求，4G必然会成为未来移动通讯技术领域的“领头羊” 。从概念到数字，从1G到3G可以发现，移动通信技术以周期式发展，4G的到来不可避免，4G移动通信系统在3G移动通信系统更大面积的覆盖市场之时，其探索研究提上日程。近几年来我国的移动通讯技术不断发展，虽然各大企业的资金问题使许多移动用户迟迟不敢有所行动，但不管现状如何，4G技术以其相对优势将在我国持续发展相当一段时间。 参考文献：