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引言：随着3G技术的普遍应用和发展，4G技术也已经应运而生，并渗透到我们的日常生活中。作为3G技术的升级，4G技术具备了更多更显著的特点，在应用上更加广泛。本文就4G移动通信技术，阐述了其特点、并对其关键技术进行了分析探讨。
一、4G移动通信技术特点
（一）数据传输速率较高。4G移动通信网络传输速率高达100Mbps/s，4G移动通信网络的传输速率是目前手机网络传输速率的10000倍。
（二）通信方式灵活。4G移动通信手机的功能已经不仅仅是“电话通信”，4G移动通信环境下，人们可以随时随地进行网络通信，实现双向网络的信息传递、影像交互、联机游戏等。
（三）网络智能化程度高。4G移动通信技术具有较强的智能性。例如，4G移动通信手机能够根据用户定位信息提醒用户处理相关事宜，或者在此位置避免做出哪些行为等，同时，4G移动通信手机可以当做掌中笔记本电脑使用，来观看直播体育赛事等节目。
（四）多媒体通信质量高。4G移动通信技术提供的无线网络多媒体通信服务可以将语音信息、文字信息、图像信息和视频信息等利用宽频信道进行传输，4G移动通信技术可以容纳海量移动通信用户，改善网络通信质量，提高数据传输速率。
二、4G移动通信关键技术应用探讨
（一）OFDM技术。4G移动通信系统主要以OFDM技术（正交频分复用）为核心，OFDM技术本质是多载波调制技术之一。OFDM 技术日益受到通信领域专家学者的关注，主要是因为OFDM技术拥有以下优势：
（1）具有较高的频谱利用率。4G移动通信系统的频谱效率高出其他串行系统1倍，由于OFDM信号的相邻子载波形成重叠，由此，频谱利用率几乎可以达到极限。
（2）具有较强的抗衰落能力。利用OFDM技术可以将用户信息置于不同子载波进行网络传输，使子载波信号与相同速率的单载波信号时间长，因此，OFDM技术有良好的抗噪声和抗衰落能力。
（3）具有较高的传输速率。OFDM技术的自适应调制机制可以使多路子载波根据自己所在信道的实际情况选择不同的调制方式。当传输信道情况良好时，可以采用高效率的信号调制方式；当传输信道情况较差时，可以选择抗干扰、抗噪声能力强的信号调制方式。同时，OFDM技术采用了加载算法，可以将数据信息集中在传输信道情况良好的信道中进行高速传输，由此，OFDM技术可以实现高速率数据传输功能。
（二）智能天线技术。4G移动通信的智能天线技术选择的是SDMA技术（空时多址技术），利用不同信号在传输信道上传输方向不同的差异性，将频率相同、时隙相同和码道相同的传输信号进行区分，改变传输信号的覆盖范围，以主波束与用户相对，零陷与干扰信号方向相对，实现环境变化的自动监测，为终端用户提供优质的传输信号，真正消除和抑制干扰噪声信号。通过智能天线技术可以有效改善信号质量，增加数据传输容量。
（三）MIMO技术。MIMO技术采用分立式多天线技术，以此实现空间分集，将一个网络通信链路分解成为多个并行的通信子信道，从而提高网络带宽的数据容量。信息理论已经证明，当不同的接收天线和发射天线之间没有关联关系时，MIMO技术可以提高移动通信系统的抗干扰、抗噪声和抗衰落能力，以此获得巨大的数据传输容量。在功率受限、带宽受限的无线网络传输信道中，利用MIMO技术可以提高数据传输速率、扩充传输容量。
（四）软件无线电技术。在4G移动通信系统中，如果想要实现用户在任何环境下可以随时接入无线网络的通信方式，必须保证用户移动通信终端接口可以适应不同类型的无线网络接口，才能使用户在不同网络环境下进行业务切换、实现无缝漫游。由此可见，在4G移动通信系统中，软件应用程序将会越来越复杂，通信领域专家提出利用软件无线电技术，软件无线电技术是近几年来的新型技术，是以数字信号处理为技术核心，以无线电微电子技术作为技术支撑。软件无线电技术概念的提出受到了移动通信领域专家学者的关注，其内在的市场价值更是受到了通信运营商的广泛关注。
（五）多用户检测技术。4G移动通信系统用户终端和信号基站都需要利用多用户检测技术来提高移动通信系统容量。多用户检测技术的思想理念是：将同一时间内占用传输信道的全部用户的信号均作为有用信号，不再将其作为噪声干扰进行处理，利用各种信息技术对有用信号进行处理，实现对多用户信号的联合检测。多用户信号检测技术是基于传统信号检测技术之上实现的，利用造成噪声干扰的用户信号实施检测，以此降低移动通信系统对于功率控制准确度的要求，有效利用传输信道的信息资源，扩充系统数据容量。
三、4G移动的技术的覆盖体验
作为拿到4G运营牌照的中国移动，自去年开始在广州等10个城市启动TD-LTE（4G）扩大规模试验网建设，其中，广州、深圳、杭州三个城市已实现网络覆盖。根据广东移动的官网所显示，除却一些较为偏远的地区，4G网络的信号已经基本覆盖了广州的主城区。
在此选举广州海珠区为测试点，对4G网络的网速进行测试，海珠区江南西路是海珠区热门的商业区域，该道路拥有地下商场，同样人流较为密集，而且住宅楼宇也相对较多。从信号强度的表现来看，室外广区域还是能够做到3-4格信号强度，基本能够获得较佳的网络体验。信号强度有时并不代表网速的快慢，不过相对较弱的信号便需要手机加强天线的无线电发射功率，这样的结果便是加速电量的消耗。室外区域中，4G网络的测速成绩也相对正常，下行能做到10Mbps的速度，但是上行较为悲剧，造成这结果一方面与基站负载有关，同时也有TD-LTE技术的影响。下载速度与视频缓存速度令人满意。测试人员曾经尝试过打开网页等操作，因为其延时控制在100ms以内，因此响应速度是不俗的，基本2-3秒便能把太平洋电脑网首页完全加载，当然这种情况与3G网络的差距不大。此外在线视频中，测试人员坐上公交在移动状态下，江南大道中至江南西路途中，信号曾经出现了波动，但尚不会影响网络高清视频的播放，仍然非常流畅，这有可能得益于其高速网络提前把视频进行缓存。根据实际的应用体验，现阶段移动的4G网络在广州地区的覆盖已经整体达标，其网络运行较为稳定。
四、4G移动通信技术的展望
目前，全球移动通信用户数量已经超过了45亿人次，占全球总人口数量的 70%，移动通信技术的发展实现了人与人之间的沟通互联，4G移动通信技术的应用将彻底改变人们现有的上网模式，集可视化、多媒体化和数字化于一体，通过高速的数据传输效率转变人与人之间、人与网络之间的联通关系，将真正步入高速无线互联网时代。
参考文献
[1]洪泳河.4G移动通信系统的技术及趋势[J].中国高新技术企业，2013（26）.
[2]李明锋.4G移动通信技术的特点及应用探讨[J].河南科技，2013（14）.
（作者单位：广东省电信工程有限公司）
一、4G移动通信技术特点
（一）数据传输速率较高。4G移动通信网络传输速率高达100Mbps/s，4G移动通信网络的传输速率是目前手机网络传输速率的10000倍。
（二）通信方式灵活。4G移动通信手机的功能已经不仅仅是“电话通信”，4G移动通信环境下，人们可以随时随地进行网络通信，实现双向网络的信息传递、影像交互、联机游戏等。
（三）网络智能化程度高。4G移动通信技术具有较强的智能性。例如，4G移动通信手机能够根据用户定位信息提醒用户处理相关事宜，或者在此位置避免做出哪些行为等，同时，4G移动通信手机可以当做掌中笔记本电脑使用，来观看直播体育赛事等节目。
（四）多媒体通信质量高。4G移动通信技术提供的无线网络多媒体通信服务可以将语音信息、文字信息、图像信息和视频信息等利用宽频信道进行传输，4G移动通信技术可以容纳海量移动通信用户，改善网络通信质量，提高数据传输速率。
二、4G移动通信关键技术应用探讨
（一）OFDM技术。4G移动通信系统主要以OFDM技术（正交频分复用）为核心，OFDM技术本质是多载波调制技术之一。OFDM 技术日益受到通信领域专家学者的关注，主要是因为OFDM技术拥有以下优势：
（1）具有较高的频谱利用率。4G移动通信系统的频谱效率高出其他串行系统1倍，由于OFDM信号的相邻子载波形成重叠，由此，频谱利用率几乎可以达到极限。
（2）具有较强的抗衰落能力。利用OFDM技术可以将用户信息置于不同子载波进行网络传输，使子载波信号与相同速率的单载波信号时间长，因此，OFDM技术有良好的抗噪声和抗衰落能力。
（3）具有较高的传输速率。OFDM技术的自适应调制机制可以使多路子载波根据自己所在信道的实际情况选择不同的调制方式。当传输信道情况良好时，可以采用高效率的信号调制方式；当传输信道情况较差时，可以选择抗干扰、抗噪声能力强的信号调制方式。同时，OFDM技术采用了加载算法，可以将数据信息集中在传输信道情况良好的信道中进行高速传输，由此，OFDM技术可以实现高速率数据传输功能。
（二）智能天线技术。4G移动通信的智能天线技术选择的是SDMA技术（空时多址技术），利用不同信号在传输信道上传输方向不同的差异性，将频率相同、时隙相同和码道相同的传输信号进行区分，改变传输信号的覆盖范围，以主波束与用户相对，零陷与干扰信号方向相对，实现环境变化的自动监测，为终端用户提供优质的传输信号，真正消除和抑制干扰噪声信号。通过智能天线技术可以有效改善信号质量，增加数据传输容量。
（三）MIMO技术。MIMO技术采用分立式多天线技术，以此实现空间分集，将一个网络通信链路分解成为多个并行的通信子信道，从而提高网络带宽的数据容量。信息理论已经证明，当不同的接收天线和发射天线之间没有关联关系时，MIMO技术可以提高移动通信系统的抗干扰、抗噪声和抗衰落能力，以此获得巨大的数据传输容量。在功率受限、带宽受限的无线网络传输信道中，利用MIMO技术可以提高数据传输速率、扩充传输容量。
（四）软件无线电技术。在4G移动通信系统中，如果想要实现用户在任何环境下可以随时接入无线网络的通信方式，必须保证用户移动通信终端接口可以适应不同类型的无线网络接口，才能使用户在不同网络环境下进行业务切换、实现无缝漫游。由此可见，在4G移动通信系统中，软件应用程序将会越来越复杂，通信领域专家提出利用软件无线电技术，软件无线电技术是近几年来的新型技术，是以数字信号处理为技术核心，以无线电微电子技术作为技术支撑。软件无线电技术概念的提出受到了移动通信领域专家学者的关注，其内在的市场价值更是受到了通信运营商的广泛关注。
（五）多用户检测技术。4G移动通信系统用户终端和信号基站都需要利用多用户检测技术来提高移动通信系统容量。多用户检测技术的思想理念是：将同一时间内占用传输信道的全部用户的信号均作为有用信号，不再将其作为噪声干扰进行处理，利用各种信息技术对有用信号进行处理，实现对多用户信号的联合检测。多用户信号检测技术是基于传统信号检测技术之上实现的，利用造成噪声干扰的用户信号实施检测，以此降低移动通信系统对于功率控制准确度的要求，有效利用传输信道的信息资源，扩充系统数据容量。
三、4G移动的技术的覆盖体验
作为拿到4G运营牌照的中国移动，自去年开始在广州等10个城市启动TD-LTE（4G）扩大规模试验网建设，其中，广州、深圳、杭州三个城市已实现网络覆盖。根据广东移动的官网所显示，除却一些较为偏远的地区，4G网络的信号已经基本覆盖了广州的主城区。
在此选举广州海珠区为测试点，对4G网络的网速进行测试，海珠区江南西路是海珠区热门的商业区域，该道路拥有地下商场，同样人流较为密集，而且住宅楼宇也相对较多。从信号强度的表现来看，室外广区域还是能够做到3-4格信号强度，基本能够获得较佳的网络体验。信号强度有时并不代表网速的快慢，不过相对较弱的信号便需要手机加强天线的无线电发射功率，这样的结果便是加速电量的消耗。室外区域中，4G网络的测速成绩也相对正常，下行能做到10Mbps的速度，但是上行较为悲剧，造成这结果一方面与基站负载有关，同时也有TD-LTE技术的影响。下载速度与视频缓存速度令人满意。测试人员曾经尝试过打开网页等操作，因为其延时控制在100ms以内，因此响应速度是不俗的，基本2-3秒便能把太平洋电脑网首页完全加载，当然这种情况与3G网络的差距不大。此外在线视频中，测试人员坐上公交在移动状态下，江南大道中至江南西路途中，信号曾经出现了波动，但尚不会影响网络高清视频的播放，仍然非常流畅，这有可能得益于其高速网络提前把视频进行缓存。根据实际的应用体验，现阶段移动的4G网络在广州地区的覆盖已经整体达标，其网络运行较为稳定。
四、4G移动通信技术的展望
目前，全球移动通信用户数量已经超过了45亿人次，占全球总人口数量的 70%，移动通信技术的发展实现了人与人之间的沟通互联，4G移动通信技术的应用将彻底改变人们现有的上网模式，集可视化、多媒体化和数字化于一体，通过高速的数据传输效率转变人与人之间、人与网络之间的联通关系，将真正步入高速无线互联网时代。
参考文献
[1]洪泳河.4G移动通信系统的技术及趋势[J].中国高新技术企业，2013（26）.
[2]李明锋.4G移动通信技术的特点及应用探讨[J].河南科技，2013（14）.
（作者单位：广东省电信工程有限公司）