摘 要：随着4G牌照的发放，我国通信行业步入了4G网络时代。4G网络将是一个比3G网络更好的通信平台，4G网络具有更高的数据传输率和频谱利用率、更高的安全性和智能性、更高的传输质量和服务质量，文章分析了4G移动网络通信的关键技术，并对其未来发展趋势进行了介绍。
关键词：4G 关键技术 发展趋势
随着移动互联网应用的蓬勃发展，智能手机、平板电脑的快速普及与APP的应用，现有的3G网络已经无法满足人们对移动网络的需求。在此形势下，4G移动网络通信技术开始出现，随着工业和信息化部正式发放4G牌照，宣告我国通信行业进入4G时代，4G网络正式进入了人们的生活。4G网络就是在经历GSM、GPRS、3G之后的第4代移动网络通信技术，G是Generation（一代）的简称。4G移动通信技术是对3G移动通信技术的升级，具有很高的数据传输速率，网络环境将会更安全，彻底实现移动网络与互联网的互联互通。
一、 主要优势
1.通信速度更快、更灵活。移动4G网络最大的优势就是网速快，灵活方便。第四代移动通信系统可以达到10Mb/s至20Mb/s，甚至最高可以达到100Mb/s。
2.技术融合性、智能性更突出。4G网络通信终端设备的设计和操作更加具有智能化，人们的生活和交际方式都会因此而改变。4G移动电话除了语音通话之外，将有更新的突破。未来的4G通信将使我们不仅可以随时随地通信，更可以实现双向上传下载资料、图片、影像等数据，还可以实现高清视频通话、在线对战游戏等全新业务。
3.更好的兼容性。4G网络终端能从2G、3G平稳过渡到4G， 并且能够最大限度地降低通信建设的投资资本，在不同系统间无缝切换，具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化等特点。
二、4G移动网络关键技术
1.网络结构。4G网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层的功能是提供接入和路由选择功能，中间环境层的功能主要有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等，应用网络层的功能是面向用户提供个性化服务。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，使发展和提供新的服务变得更容易。提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带，这一服务能自适应于多个无线标准及多模终端，跨越多个运营者和服务商，提供更大范围的服务。
2.OFDM正交频分复用技术。4G网络主要是以OFDM为核心技术，OFDM技术实际上是一种多载波调制，其主要思想是将分配的信道划分成多个正交子信道，将高速数据信号通过串并变换，转换成并行的低速子数据流并在子信道上进行传输，每个子信道均拥有自己的载波分别进行调制，信号通过各个子信道独立传输，每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，信道均衡变得相对容易。
3.MIMO技术。MIMO（多输入多输出）技术，就是指无线网络信号通过多径无线信道进行同步发送和接收，利用信道编码和多天线技术，信号经过空时编码形成多个发射子流。发射子流再由多个天线发射出去，经空间传输后由多个接收天线接收。MIMO接收机通过空时解码处理这些子数据流，对其进行区分和解码，从而实现了最佳的信号处理。
4.IPv6技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆4G网络将是一个基于全IP的移动通信网络，可以实现不同类型的接入系统和通信网络之间的无缝互联，采用全分组方式传送数据的IPv6协议，给用户提供更为广泛的业务，使运营商管理更加方便、灵活。主要优点：①IPv6协议地址字段采用128位， 形成了一个巨大的地址空间，能够为所有网络设备提供一个全球唯一的地址；②能够实现地址的自动配置，支持无状态和有状态两种地址自动配置方式；③IPv6对移动数据业务具有较强的支持能力，能提供不同水平的服务，支持“实时在线”连接、防止服务中断以及提高网络性能；④ IPv6协议内置安全机制，并已经标准化，可支持对企业网的无缝远程访问；⑤IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。
三、4G移动通信技术未来发展趋势
1.现实应用
（1）远程医疗服务。病人的情况可以通过4G网络实时传送到家庭医生或专业的医疗团队，对病人的情况进行实时指导和评估，使病人在第一时间内得到及时治疗。还可以将小医院病房内终端监护设备的各项数据、图像等实时传输到省级大医院的专家交流端，在家门口得到省级医疗专家的远程会诊、门诊服务，实现医疗资源的充分共享。
（2）新闻采访和赛事直播。4G网络高速传输呈现的便利性和稳定性，使得“实时高清转播”成为可能，新闻采访和赛事直播进入了全新的4G网络时代。4G的TD-LTE高清即摄即传技术，能让4G直播画面流畅、画质高清，从而成功实现现场的高清画面直播。媒体记者还可用支持4G的无线摄像机直接把采访的现场情况发送到采集中心进行剪辑并发布，大大节省了视频音频等素材采用传统方式传递的时间耗费。
（3）无线监控。通常，一般的720P的高清监控需要的带宽基本在2Mbps-4Mbps之间，而1080P全实时视频则需6Mbps以上。4G网络带宽上行速率为20Mbps，下行速率能达到100Mbps，很好地满足了高清监控的带宽需求，因此，视频监控接入方式将从有线转入无线。无线监控的使用方式也逐渐被广大用户看好。
2.手机的变革。虽然4G网络已经开始，但是手机从形态到功能依旧延续着3G时代的特点。目前支持4G网络的手机，主要还是各厂商在3G时代主力产品的升级版，现有手机的运行速度、存储容量、系统功能等都不能满足4G网络的要求，真正4G意义的手机产品还没有出现。随着4G网络的推广，4G网络时代的手机就会出现。
3.经济影响。移动通信网络的部署可以直接和间接地拉动经济增长，4G网络的使用，使移动互联网产业朝着更加精细化和多样化创新的方向发展，给通信运营商和电子商务运营商带来了巨大的市场空间，带来了一个全新的产业链。据权威部门预测，4G网络将带来5000亿的经济效益，并会创造出更多的就业岗位。
随着4G网络时代的到来，未来移动通信发展态势将会发生质的改变，4G网络将会在未来的移动通信领域成为主导， 4G网络的推广将带领人们真正进入“云生活”时代。
参考文献
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论文作者:韩 江
论文发表刊物:《素质教育》2013年12月总第139期供稿
论文发表时间:2014-3-28
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