日期：2017-03-09 點擊: 關鍵詞：4G無線網絡通信技術淺析
4G無線網絡通信技術淺析
隨著數據通信與多媒體業務需求的發展，適應移動數據、移動計算及移動多媒體運作需要的第四代移動通信開始興起。4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像等。4G能夠以100Mbps以上的速度下載，比目前的家用寬帶ADSL(4兆)快25倍，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。此外，4G可以在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。
通信速度快
由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信給人印象最深刻的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。
從移動通信系統數據傳輸速率作比較，第一代模擬式僅提供語音服務;第二代數位式移動通信系統傳輸速率也只有9.6Kbps，最高可達32Kbps，如PHS;第三代移動通信系統數據傳輸速率可達到2Mbps;而第四代移動通信系統傳輸速率可達到20Mbps，甚至最高可以達到高達100Mbps，這種速度會相當于2009年最新手機的傳輸速度的1萬倍左右,第三代手機傳輸速度的50倍。
網絡頻譜寬
要想使4G通信達到100Mbps的傳輸，通信營運商必須在3G通信網絡的基礎上，進行大幅度的改造和研究，以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的蜂窩系統的帶寬高出許多。據研究4G通信的AT&T的執行官們說，估計每個4G信道會占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網絡的20倍。
通信靈活
從嚴格意義上說，4G手機的功能，已不能簡單劃歸“電話機”的范疇，畢竟語音資料的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已，因此未來4G手機更應該算得上是一只小型電腦了，而且4G手機從外觀和式樣上，會有更驚人的突破，人們可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋，以方便和個性為前提，任何一件能看到的物品都有可能成為4G終端，只是人們還不知應該怎么稱呼它。
未來的4G通信使人們不僅可以隨時隨地通信，更可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像，當然更可以和從未謀面的陌生人網上聯線對打游戲。也許有被網上定位系統永遠鎖定無處遁形的苦惱，但是與它據此提供的地圖帶來的便利和安全相比，這簡直可以忽略不計。
智能性能高
第四代移動通信的智能性更高，不僅表現于4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，例如對菜單和滾動操作的依賴程度會大大降低，更重要的4G手機可以實現許多難以想象的功能。
例如4G手機能根據環境、時間以及其他設定的因素來適時地提醒手機的主人此時該做什么事，或者不該做什么事，4G手機可以把電影院票房資料，直接下載到PDA之上，這些資料能夠把售票情況、座位情況顯示得清清楚楚，大家可以根據這些信息來進行在線購買自己滿意的電影票;4G手機可以被看作是一臺手提電視，用來看體育比賽之類的各種現場直播。LG G3支持雙卡，支持2014年的主流4G，并內置可拆卸式3000毫安時電池。
兼容性好
要使4G通信盡快地被人們接受，不但考慮的它的功能強大外，還應該考慮到現有通信的基礎，以便讓更多的現有通信用戶在投資最少的情況下就能很輕易地過渡到4G通信。
因此，從這個角度來看，未來的第四代移動通信系統應當具備全球漫游，接口開放，能跟多種網絡互聯，終端多樣化以及能從第二代平穩過渡等特點。
提供增值服務
4G通信并不是從3G通信的基礎上經過簡單的升級而演變過來的，它們的核心建設技術根本就是不同的，3G移動通信系統主要是以CDMA為核心技術，而4G移動通信系統技術則以正交多任務分頻技術(OFDM)最受矚目，利用這種技術人們可以實現例如無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等方面的無線通信增值服務;不過考慮到與3G通信的過渡性，第四代移動通信系統不會在未來僅僅只采用OFDM一種技術，CDMA技術會在第四代移動通信系統中，與OFDM技術相互配合以便發揮出更大的作用，甚至未來的第四代移動通信系統也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生，前文所提到的數字音訊廣播，其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術，同樣是利用兩種技術的結合。
因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統，也會結合兩項技術的優點，一部分會是以CDMA的延伸技術。
高質量通信
盡管第三代移動通信系統也能實現各種多媒體通信，為此未來的第四代移動通信系統也稱為“多媒體移動通信。
第四代移動通信不僅僅是為了因應用戶數的增加，更重要的是，必須要因應多媒體的傳輸需求，當然還包括通信品質的要求。總結來說，首先必須可以容納市場龐大的用戶數、改善現有通信品質不良，以及達到高速數據傳輸的要求。
頻率效率高
相比第三代移動通信技術來說，第四代移動通信技術在開發研制過程中使用和引入許多功能強大的突破性技術，例如一些光纖通信產品公司為了進一步提高無線因特網的主干帶寬寬度，引入了交換層級技術，這種技術能同時涵蓋不同類型的通信接口，也就是說第四代主要是運用路由技術(Routing)為主的網絡架構。
由于利用了幾項不同的技術，所以無線頻率的使用比第二代和第三代系統有效得多。
按照最樂觀的情況估計，這種有效性可以讓更多的人使用與以前相同數量的無線頻譜做更多的事情，而且做這些事情的時候速度相當快。研究人員說，下載速率有可能達到5Mbps到10Mbps。
費用便宜
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，而且4G通信引入了許多尖端的通信技術，這些技術保證了4G通信能提供一種靈活性非常高的系統操作方式，因此相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易迅速得多;同時在建設4G通信網絡系統時，通信營運商們會考慮直接在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會比3G通信更加便宜。
發展歷程
2010年是海外主流運營商規模建設4G的元年。
2012年國家工業和信息化部部長苗圩表示：4G的腳步越來越近，4G牌照在一年左右時間中就會下發。
2013年12月18日，中國移動在廣州宣布，將建成全球最大4G網絡。2013年年底前，北京、上海、廣州、深圳等16個城市可享受4G服務;預計到2014年年底，4G網絡將覆蓋超過340個城市。
2014年1月，京津城際高鐵作為全國首條實現移動4G網絡全覆蓋的鐵路，實現了300公里時速高鐵場景下的數據業務高速下載，一部2G大小的電影只需要幾分鐘。原有的3G信號也得到增強。
2014年1月20日，中國聯通已在珠江三角洲及深圳等十余個城市和地區開通42M，實現全網升級，升級后的3G網絡均可以達到42M標準，同時將在今年年內完成全國360多個城市和大部分地區3G網絡的42M升級。
截至2015年12月底，全國電話用戶總數達到15.37億戶，其中移動電話用戶總數13.06億戶，4G用戶總數達3.86225億戶，4G用戶在移動電話用戶中的滲透率為29.6%。
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