论文部分内容阅读
摘要：本文对第四代移动通信技术（4G）的产生背景、发展、概念和技术特点进行了介绍，对未来技术的发展进行了展望。
关键词：第四代移动通信技术；无线通信；移动终端
【中图分类号】G642.0
移动通信是当前IT领域内发展速度最快的产业之一，其发展趋势具有高性能、低功耗、小型化和无线互联。一般认为，高速数据通信能力和无线网络互联能力是移动通信性能评价的主要方面，因此，无线通信技术的进步对移动通信发展的意义就显得非同一般。第四代移动通信技术（fourth-generation，4G）的出现对移动通信产业的发展带来了前所未有的新机遇。本文结合移动通信技术的发展现状及相关数据，对4G的相关知识进行了介绍、分析和讨论，最后对未来技术的发展进行了展望。
4G的产生和发展
第一代移动通信以模拟技术为主，只提供话音业务；第二代移动通信已经全数字化，除话音外，也可传输低速的数据业务、可漫游，主要有两大国际标准GSM和CDMA；第三代移动通信将无线通信与多媒体技术结合到一起，能够比较快速地处理声音、音乐、图像、视频流等多种形式数据，并提供与互联网连接的多种信息服务，主要有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大主流国际标准。从2000年开始，许多国家和地区开始了对4G的研究，研究的目标是实现全球覆盖的无缝的高质量无线业务。国际电信联盟于2006年至2007年展开对4G无线频谱的规划工作，于2007年11月对外公布了结果，并从2008年开始向全世界征求4G候选技术。目前，第四代移动通信（4G）技术已经发展得日趋完善，很多国家已经开始运营。，第四代移动通信的普及与应用，是移动通信技术的又一次革命，它必将对经济社会产生重大影响。
4G的简介
第四代移动通信技术可称为宽带接入和分布网络，具有超过2Mbit/s的非对称数据传输能力。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带网络中提供无线服务，可以在任何地方宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。根据研究及发展方向，一般认为4G是比3G更完美的网络通信系统，可集成各种不同模式的无线通信，能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求，移动用户在其中可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。
4G的特点
相对于现有的移动通信技术，目前行业内认为未来的4G系统将会有以下显著特点：
（1）速度快频谱宽
4G中将采用几项突破性技术如：OFDM（OrthogonalFrequencyDivi-sionMutiplexer）技术，无线接入技术，光纤通信技术，软件无线电技术等。数据传输速率从2Mbit/s提高到100Mbit/s。
（2）多种业务的融合
基于IPv6的高速移动通信网络，以移动数据为主，改变了传统的以电话业务为主的观念。个人通信、信息系统、广播娱乐等业务无缝连接为一个整体，数据、语音、视频等大量信息通过高带宽的信道进行传送，4G也因此被称为"多媒体移动通信"。
（3）无缝漫游
4G系统实现全球统一的标准，各类媒体、移动终端及网络之间能进行"无缝连接"，不同模式的无线通信，从广播电视网、蜂窝移动网、卫星网、无线局域网到蓝牙等集成到一起，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。
（4）兼容性更高
4G系统还将具备接口开放、多网络和多协议共存以及能从2G、3G平稳过渡等特点。低速与高速的用户以及各种各样的终端设备能够共存与互通，用户在投资最少的情况下可以
容易地实现到4G时代的过渡。
对4G的分析和讨论
目前4G技术已日渐成熟，有的国家已经开始运营，可想而知未来必将在市场上推动4G信息技术的各种应用，而这又会带动移动计算机、智能终端包括芯片和软件等许多相关行业的技术革新和发展，从而催生新一代信息技术革命的浪潮，带来巨大的发展机遇。
（1）当无线通信系统从模拟技术为主发展到全数字化以后，软件的地位和作用就进一步得到增强。软件的突出特点就在于易升级、易扩展和基本上不占空间。随着通信技术发展的发展，新技术的更新对保护运营商和用户的现有投资是一对日益突出的矛盾，智能手机和移动终端的小型化更一直是设计者努力的方向，而软件技术的推广无疑是解决这些问题的最有效方式。
（2）在计算机上进行多媒体处理的一个主要研究方向是信源数据的编码，即在信息量不明显减少的情况下，研究如何提高数据的压缩效率以减少通信链路的负载。即使按照4G
系统对高速移动用户2Mbps的目标数据速率标准，当前绝大多数的高质量的多媒体应用和服务也已经足够。计算机上多媒体处理技术的发展重点将可以实现从高压缩比向高实时性
的转变。
（3）网络就是计算机。现有的计算机通信网早已超越了铜线、光纤等有线概念的范畴。具有无线通信功能的外设、接口卡和接口模块正以迅猛的速度向每一台计算机扩张，未来的4G将与Internet融合为一体。4G时代的手机将有越来越多的信息处理功能，移动计算机、手持式终端和平板电脑也将有越来越强的通信功能，4G网络的用户终端将很难说到底是一部手机还是一台电脑。
（4）未来将会是计算机占领手机市场还是手机占领计算机市场？直观上，在计算机上增加一块无线网卡要远比把一部手机改造成一部电脑来得简单，实际情况可能与设备制造商的技术力量以及用户现有的资源配置都有关系。对计算机工作者来说，不管情形如何，有意义的是，计算机的发展将不能离开4G独自进行，移动计算机成为4G网络的用户终端只是时间上的早晚。同样，4G的进步和推广也离不开计算机技术的强大支持，软件技术、芯片技术等在4G上的应用前景非常广阔。
结束语
当今时代，计算机技术、通信技术和多媒体技术的相互结合、彼此渗透已经是一个明显的事实。随着第四代移动通信技术的进一步发展和深入应用，移动计算机技术必将随之发生深刻而持久的变化。我们相信，不远的将来，人们将不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。
参考文献：
[1]王芳，熊建设.4G中的MIMO-OFDM原理及关键技术[J].中国新通信，2009（23）：32-35.
[2]王军选.第四代移动通信系统及其关键技术研究[J].电信科学，2009（3）：90-93.
[3]唐鹏，鲁东旭.无线通信中DSP和软件无线电技术的应用[J].通信技术，2010，43（6）：224-226.
[4]孔祥松，贾卓生.移动IPv6的切换技术[J].计算机工程与设计，2006，27（8）：1453-1455.
关键词：第四代移动通信技术；无线通信；移动终端
【中图分类号】G642.0
移动通信是当前IT领域内发展速度最快的产业之一，其发展趋势具有高性能、低功耗、小型化和无线互联。一般认为，高速数据通信能力和无线网络互联能力是移动通信性能评价的主要方面，因此，无线通信技术的进步对移动通信发展的意义就显得非同一般。第四代移动通信技术（fourth-generation，4G）的出现对移动通信产业的发展带来了前所未有的新机遇。本文结合移动通信技术的发展现状及相关数据，对4G的相关知识进行了介绍、分析和讨论，最后对未来技术的发展进行了展望。
4G的产生和发展
第一代移动通信以模拟技术为主，只提供话音业务；第二代移动通信已经全数字化，除话音外，也可传输低速的数据业务、可漫游，主要有两大国际标准GSM和CDMA；第三代移动通信将无线通信与多媒体技术结合到一起，能够比较快速地处理声音、音乐、图像、视频流等多种形式数据，并提供与互联网连接的多种信息服务，主要有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大主流国际标准。从2000年开始，许多国家和地区开始了对4G的研究，研究的目标是实现全球覆盖的无缝的高质量无线业务。国际电信联盟于2006年至2007年展开对4G无线频谱的规划工作，于2007年11月对外公布了结果，并从2008年开始向全世界征求4G候选技术。目前，第四代移动通信（4G）技术已经发展得日趋完善，很多国家已经开始运营。，第四代移动通信的普及与应用，是移动通信技术的又一次革命，它必将对经济社会产生重大影响。
4G的简介
第四代移动通信技术可称为宽带接入和分布网络，具有超过2Mbit/s的非对称数据传输能力。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带网络中提供无线服务，可以在任何地方宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。根据研究及发展方向，一般认为4G是比3G更完美的网络通信系统，可集成各种不同模式的无线通信，能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求，移动用户在其中可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。
4G的特点
相对于现有的移动通信技术，目前行业内认为未来的4G系统将会有以下显著特点：
（1）速度快频谱宽
4G中将采用几项突破性技术如：OFDM（OrthogonalFrequencyDivi-sionMutiplexer）技术，无线接入技术，光纤通信技术，软件无线电技术等。数据传输速率从2Mbit/s提高到100Mbit/s。
（2）多种业务的融合
基于IPv6的高速移动通信网络，以移动数据为主，改变了传统的以电话业务为主的观念。个人通信、信息系统、广播娱乐等业务无缝连接为一个整体，数据、语音、视频等大量信息通过高带宽的信道进行传送，4G也因此被称为"多媒体移动通信"。
（3）无缝漫游
4G系统实现全球统一的标准，各类媒体、移动终端及网络之间能进行"无缝连接"，不同模式的无线通信，从广播电视网、蜂窝移动网、卫星网、无线局域网到蓝牙等集成到一起，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。
（4）兼容性更高
4G系统还将具备接口开放、多网络和多协议共存以及能从2G、3G平稳过渡等特点。低速与高速的用户以及各种各样的终端设备能够共存与互通，用户在投资最少的情况下可以
容易地实现到4G时代的过渡。
对4G的分析和讨论
目前4G技术已日渐成熟，有的国家已经开始运营，可想而知未来必将在市场上推动4G信息技术的各种应用，而这又会带动移动计算机、智能终端包括芯片和软件等许多相关行业的技术革新和发展，从而催生新一代信息技术革命的浪潮，带来巨大的发展机遇。
（1）当无线通信系统从模拟技术为主发展到全数字化以后，软件的地位和作用就进一步得到增强。软件的突出特点就在于易升级、易扩展和基本上不占空间。随着通信技术发展的发展，新技术的更新对保护运营商和用户的现有投资是一对日益突出的矛盾，智能手机和移动终端的小型化更一直是设计者努力的方向，而软件技术的推广无疑是解决这些问题的最有效方式。
（2）在计算机上进行多媒体处理的一个主要研究方向是信源数据的编码，即在信息量不明显减少的情况下，研究如何提高数据的压缩效率以减少通信链路的负载。即使按照4G
系统对高速移动用户2Mbps的目标数据速率标准，当前绝大多数的高质量的多媒体应用和服务也已经足够。计算机上多媒体处理技术的发展重点将可以实现从高压缩比向高实时性
的转变。
（3）网络就是计算机。现有的计算机通信网早已超越了铜线、光纤等有线概念的范畴。具有无线通信功能的外设、接口卡和接口模块正以迅猛的速度向每一台计算机扩张，未来的4G将与Internet融合为一体。4G时代的手机将有越来越多的信息处理功能，移动计算机、手持式终端和平板电脑也将有越来越强的通信功能，4G网络的用户终端将很难说到底是一部手机还是一台电脑。
（4）未来将会是计算机占领手机市场还是手机占领计算机市场？直观上，在计算机上增加一块无线网卡要远比把一部手机改造成一部电脑来得简单，实际情况可能与设备制造商的技术力量以及用户现有的资源配置都有关系。对计算机工作者来说，不管情形如何，有意义的是，计算机的发展将不能离开4G独自进行，移动计算机成为4G网络的用户终端只是时间上的早晚。同样，4G的进步和推广也离不开计算机技术的强大支持，软件技术、芯片技术等在4G上的应用前景非常广阔。
结束语
当今时代，计算机技术、通信技术和多媒体技术的相互结合、彼此渗透已经是一个明显的事实。随着第四代移动通信技术的进一步发展和深入应用，移动计算机技术必将随之发生深刻而持久的变化。我们相信，不远的将来，人们将不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。
参考文献：
[1]王芳，熊建设.4G中的MIMO-OFDM原理及关键技术[J].中国新通信，2009（23）：32-35.
[2]王军选.第四代移动通信系统及其关键技术研究[J].电信科学，2009（3）：90-93.
[3]唐鹏，鲁东旭.无线通信中DSP和软件无线电技术的应用[J].通信技术，2010，43（6）：224-226.
[4]孔祥松，贾卓生.移动IPv6的切换技术[J].计算机工程与设计，2006，27（8）：1453-1455.