4G移動網絡發展現狀及趨勢
時間:2022-06-01 08:12:00
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摘要:近年來,我國移動通信行業進入了高速發展期,順利從3G時代過渡至4g時代。4G網絡環境下,移動通信業務呈現了多元化發展趨勢,且服務質量得到了大幅度提升。在5G技術還未普及之前,4G網絡依然是移動通信的主干。基于此,本文對4G移動網絡發展現狀進行了綜合性闡述,并對其發展趨勢進行了展望,以供參考。
關鍵詞:4G;移動通信;移動互聯
一、4G網絡概述
4G即第四代移動電話行動通信標準,其主流技術包括TD-LTE及FDD-LTE,其中TD-LTE是具備自主知識產權的4G網絡技術,在我國移動通信行業中占據了主導地位。與3G網絡比較,4G移動網絡無疑具備明顯優勢,其下行最高速率超過100Mb,在正常網絡環境下,可滿足各類用戶及無線服務的需求。與3G網絡比較,4G移動通信系統主要由寬帶、無線寬帶局域網、分布網絡系統與移動寬帶系統構成[1]。4G移動通信網路無線服務并不會受到時間或平臺的限制,用戶完全可根據自身需求定制個性化業務。同時,4G移動網絡除了基本的網絡通信功能外,還承載了數據采集、定位、遠程控制等多項功能,為多元化業務開展提供了基礎。另外,4G移動通信系統可與傳統IP系統相連,進一步擴充了系統的功能性。
二、4G網絡結構及技術分析
2.14G網絡結構
從結構上來看,4G網絡與3G蜂窩網絡存在較大差異。4G網絡結構為蜂窩核心網,并容納了數字化IP技術。核心網具備了多種連接方式,如WCDMA、藍牙、IEEE802等。具體應用過程中,用戶會獲取一個特異性的識別號碼,通過分層結構可實現異構系統目標。正是基于上述特點,可讓IP核心網與多項業務相連,也就實現了多元化業務。4G網絡系統主要分為三層,包括物理層、環境層及應用層。其中,物理層承載了路由篩選及網絡接入功能;環境層主要負責QoS映射、地址變換及完全性管理;應用層承載了各種應用軟件,是基礎業務及擴展業務實現的基礎[2]。由于物理層與環境層的接口具備開放性特征,所以在應用更新及服務變更方面較為便捷。另外,系統可提供無縫高數據率無線服務,并可在多個頻帶下運行,這使得系統應用范圍得到了極大的擴充。
2.24G網絡相關技術
4G網絡之所以具備如此強大的性能,少不了相關技術的支持。具體如下:
(1)OFDM(即正交頻分復用)技術。該技術是4G網絡的核心技術之一,是由MCM(多載波調制)技術演變而來的,并通過IFFT及FFT來實現調制及解調,是目前應用范圍最廣的多載波傳輸方案。OFDM實際應用過程中,會將信道換分為若干個子信道(正交)[3],并將高速數據信號轉變為子數據流,即可實現數據分流,子數據流再通過子信道進行傳輸。數據接收端可將正交信號相互分離,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均衡,讓信號傳輸過程更加穩定。
(2)MIMO(多輸入多輸出)技術。該技術在信號發射端及接收端采用了多個天線,可讓信號通過多個天線進行傳輸,讓通信質量得到大幅度提升。同時,MIMO技術可利用有限的空間資源實現信號多發多收,即便不添加頻譜資源或增大發射功率,依然可提升信道容量,保證信號傳輸質量與穩定性。另外,MIMO信道可提供空間分集增益及空間復用增益,通過多個天線來控制信道衰弱,以降低誤碼率。
(3)智能天線技術。通過智能天線技術可將時隙或碼道相同的信號相互分離,即可讓信號變化區域發生改變。利用該技術可對用戶動態狀況及環境狀況進行實時監控,有助于用戶把握正確的信號方向,避免受到干擾因素影響。在智能天線技術作用下,可擴充系統覆蓋范圍,并擴大系統容量。同時,該技術可提升頻譜利用效率,還可降低基站發射功率,有利于降低系統能耗。
三、4G網絡展望
4G移動網絡的高速發展去掉刺激了移動終端設備的發展,讓智能手機得到了普及。同時,智能手機用戶的不斷增多,又為4G移動網絡帶來了新的發展空間,兩者呈現了互利關系。目前,智能手機已經對傳統PC業務帶來了極大的沖擊,傳統寬帶業務也將逐漸被移動互聯網取代。在此背景下,4G移動網絡還需要進一步完善網絡體系,并加強信息安全建設,以提升整體服務水平,為用戶帶來更為優質的個性化服務。通過4G移動網絡,可促進物資流動與互聯網業務雙向平衡發展,以達成多方共贏的局面。
作者:戴渭 單位:四川大學
參考文獻:
[1]韓蘇丹.4G移動通信網絡技術的發展現狀及前景分析[J].電信快報,2014(02):39-41+48.
[2]劉雅婷.4G移動網絡現狀及前景展望[J].電腦知識與技術,2014(20):4682-4683.
[3]桂霖.移動通信發展現狀及4G網絡發展趨勢[J].電信網技術,2015(08):37-39.