董鴻燕

摘 要：本文介紹了4G移動(dòng)通信技術(shù)，說(shuō)明了4 G的關(guān)鍵技術(shù)，并給出4G在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：4G 移動(dòng)通信技術(shù) TD-LTE

中圖分類(lèi)號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（b）-0025-01

1 4G移動(dòng)通信技術(shù)

4G是第四代移動(dòng)通信技術(shù)的縮寫(xiě)，它具有非對(duì)稱(chēng)的超過(guò)2 Mbps的數(shù)據(jù)傳輸能力，大范圍高速移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)速率可達(dá)2 Mbps，中速移動(dòng)用戶可達(dá)20 Mbps，而低速移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)速率則可高達(dá)100 Mbps，可以支持高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要，能滿足不同速率、不同設(shè)備用戶間的共存與互通，為用戶滿足全方位的信息服務(wù)需要。網(wǎng)絡(luò)具有高度智慧，能完成自我管理和調(diào)整，具備良好的彈性，滿足不同環(huán)境、不同用戶和不同業(yè)務(wù)的通信需求。

2 4G的關(guān)鍵技術(shù)

4G具有比3G更高得多的性能，它的主要關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾點(diǎn)。

正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)。它實(shí)際上是MCM（Multi-Carrier Modulation，多載波調(diào)制）的一種。主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在每個(gè)子信道之間進(jìn)行傳輸。在接收端，這些正交信號(hào)可以采用相關(guān)技術(shù)來(lái)分開(kāi)，從而減少子信道之間的相互干擾（ICI）。每個(gè)子信道上的可以看成平坦性衰落，從而消除碼間干擾。而且由于每個(gè)子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對(duì)容易。OFDM技術(shù)被公認(rèn)為4G的核心技術(shù)之一，特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高度可擴(kuò)展，具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力，可以提供無(wú)線數(shù)據(jù)技術(shù)質(zhì)量更高的服務(wù)和更好的性?xún)r(jià)比。

軟件無(wú)線電（SDR）技術(shù)。它采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，在可編程控制的通用硬件平臺(tái)上，利用軟件來(lái)定義實(shí)現(xiàn)無(wú)線電臺(tái)的各部分功能，即整個(gè)無(wú)線電臺(tái)從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由軟件編程來(lái)完成。其核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶的“數(shù)字/模擬”轉(zhuǎn)換器，盡早地完成信號(hào)的數(shù)字化，從而使得無(wú)線電臺(tái)的功能盡可能地用軟件來(lái)定義和實(shí)現(xiàn)?？傊?，軟件無(wú)線電是一種基于數(shù)字信號(hào)處理（DSP）芯片，以軟件為核心的無(wú)線通信體系結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)是具有模塊的物理和電氣接口，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開(kāi)放，可以由軟件編程來(lái)改變工作模式，應(yīng)用和升級(jí)十分靈活和便捷。軟件無(wú)線電技術(shù)能支持采用不同空中接口的多模式手機(jī)和基站。

智能天線技術(shù)。它的基本工作原理是根據(jù)信號(hào)來(lái)波的方向自適應(yīng)地調(diào)整方向圖，跟蹤強(qiáng)信號(hào)，減少或抵消干擾信號(hào)。一是可以充份利用信號(hào)的空間方向性，由指向性天線加強(qiáng)信號(hào)接收強(qiáng)度，同時(shí)消除干擾；另外是利用豐富的空間通道特性，由發(fā)射及接收多天線提供空間分集或提高傳輸速率。智能天線具有抑制信號(hào)干擾，提高信噪比，自動(dòng)跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，可以提升系統(tǒng)通信質(zhì)量，緩解無(wú)線通信日益發(fā)展與頻譜資源不足的矛盾，降低系統(tǒng)整體造價(jià)，對(duì)未來(lái)4G無(wú)線通信技術(shù)的系統(tǒng)容量提升、傳輸速率提高及鏈路品質(zhì)強(qiáng)化等要求，有重要的應(yīng)用價(jià)值。

IPv6協(xié)議技術(shù)。它是為了解決現(xiàn)行版本IP協(xié)議（IPv4）所存在的一些問(wèn)題和不足而提出的，用來(lái)逐漸替代IPv4，成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議。它能實(shí)現(xiàn)全分組傳送數(shù)據(jù)流。與IPv4技術(shù)相比，它不但擁有巨大的地址空間，能夠?qū)崿F(xiàn)地址自動(dòng)配置，還能給用戶提供更為廣泛的業(yè)務(wù)和服務(wù)，使運(yùn)營(yíng)商管理更加方便、靈活。

3 我國(guó)4G的發(fā)展現(xiàn)狀

2012年1月國(guó)際電聯(lián)（ITU）正式審議通過(guò)4G標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)主導(dǎo)制定的TD-LTE作為L(zhǎng)TE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)分支之一入選。2013年12月4日，工信部正式向三大運(yùn)營(yíng)商發(fā)放4G牌照，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通均獲得TD-LTE牌照，這標(biāo)志著我國(guó)開(kāi)始全面進(jìn)入4G時(shí)代。但工信部同時(shí)表示，批準(zhǔn)中國(guó)聯(lián)通與中國(guó)電信開(kāi)展FD-LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗(yàn)，系統(tǒng)驗(yàn)證TD-LTE和FD-LTE混合組網(wǎng)的發(fā)展模式，并將在條件成熟后，發(fā)放FD-LTE牌照。

在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，中移動(dòng)2013年底前建成4G基站20萬(wàn)個(gè)，在北京、上海、廣州、深圳等16個(gè)城市提供商用4G網(wǎng)絡(luò)，預(yù)計(jì)2014年底前建成基站總數(shù)超過(guò)50萬(wàn)個(gè)，屆時(shí)將有超過(guò)340個(gè)城市具備4G商用條件。中國(guó)電信是繼中國(guó)移動(dòng)之后第二家提供4G服務(wù)的運(yùn)營(yíng)商，它于2014年2月首批開(kāi)通88個(gè)城市的4G商用服務(wù)，不過(guò)由于只獲得了TD-LTE牌照，沒(méi)有獲得其最想發(fā)展的FD-LTE牌照，所以此次中國(guó)電信只發(fā)布4G數(shù)據(jù)卡上網(wǎng)服務(wù)，沒(méi)有啟動(dòng)智能手機(jī)通信業(yè)務(wù)。中國(guó)聯(lián)通于2014年3月首批開(kāi)通25個(gè)城市的4G商用服務(wù)。

在終端方面，2014年第一季度上市的4G手機(jī)超過(guò)27款，涵蓋三星、HTC、LG、華為、金立、中興、酷派、天語(yǔ)、海信、TCL等品牌，其中酷派、華為、中興、TCL等知名廠家推出多款5英寸以上四核千元4G手機(jī)，比如酷派8705售價(jià)低至799元。另外，華為、中興等廠家還推出上網(wǎng)卡、上網(wǎng)寶（MIFI）、無(wú)線網(wǎng)關(guān)（CPE）等4G終端產(chǎn)品。

在資費(fèi)方面，中國(guó)移動(dòng)、電信和聯(lián)通都推出4G套餐資費(fèi)，月套餐資費(fèi)和流量對(duì)應(yīng)分成好幾個(gè)等級(jí)，最低資費(fèi)在40元以上，最低數(shù)據(jù)流量在400 M以上，最高流量可達(dá)11G。另外，還有流量半年包、增值包等各種優(yōu)惠資費(fèi)供用戶搭配，例如聯(lián)通提供的流量半年包，100元包1G，半年之內(nèi)隨意使用，用戶無(wú)需擔(dān)心流量月底清零的情況出現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

4G給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)巨大的變化，其發(fā)展前景大為可觀。但應(yīng)該看到，4G的蓬勃發(fā)展，還需要更多領(lǐng)域，如技術(shù)、資金、觀念、政策等各方面的配合；4G真正應(yīng)用于生活，必然還存在一些難題比如城市基站選址、價(jià)格和利潤(rùn)的平衡等問(wèn)題需要解抉。

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