4G技術(shù)特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)
4G技術(shù),第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱,是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像且圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)。4G移動(dòng)通信技術(shù)可以在多個(gè)不同的網(wǎng)路系統(tǒng)、平臺(tái)與無線通信介面之間找到最快速與最有效率的通信路徑,以進(jìn)行最即時(shí)的傳輸、接收與定位等動(dòng)作。
4G通信技術(shù)也被稱為第四代移動(dòng)通信技術(shù),第四代通信技術(shù)集3G與WLAN為一體,可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、音頻、視頻的快速傳輸,比以往我國(guó)家用的ADSL家用寬帶快25倍,第四代通信技術(shù)是在數(shù)據(jù)通訊、多媒體業(yè)務(wù)的背景下產(chǎn)生的,我國(guó)是在2001年開始研發(fā)4G技術(shù),在2011年正式的投入使用,截止到2015年底,我國(guó)4G用戶總數(shù)達(dá)到3.8億,發(fā)展到現(xiàn)在第四代通信技術(shù)中包括正交頻分復(fù)用、調(diào)制與編碼技術(shù)、智能天線技術(shù)、MIMO技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、多用戶檢測(cè)技術(shù)等核心的技術(shù)。 [2] 4G移動(dòng)通信技術(shù)具有的優(yōu)勢(shì)有很多,主要體現(xiàn)在以下幾方面,首先4G移動(dòng)通信技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率較快,可以達(dá)到100Mbit/s,與3G通信技術(shù)相比,是其20倍。其次,4G通信技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾能力,可以利用正交分頻多任務(wù)技術(shù),進(jìn)行多種增值服務(wù),防止信號(hào)對(duì)其造成的干擾。最后,4G通信技術(shù)的覆蓋能力較強(qiáng),在傳輸?shù)倪^程中智能性極強(qiáng)。 [2] 但是在4G技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中,也存在許多亟待解決的問題,首先就是第四代通信技術(shù)的容量有限,雖然4G技術(shù)的信息傳輸速率較快,但是系統(tǒng)容量受到限制,隨著手機(jī)等智能化設(shè)備的廣泛普及,4G手機(jī)的運(yùn)行速度將會(huì)越來越慢,這就成為5G技術(shù)發(fā)展的主要推動(dòng)力。其次,4G通信技術(shù)設(shè)備更新速度較慢,這就在一定程度上阻礙了4G移動(dòng)通信技術(shù)占領(lǐng)市場(chǎng)的速度,這時(shí)一旦5G技術(shù)興起就會(huì)對(duì)其進(jìn)行取代。4G技術(shù)全方位優(yōu)于上一代技術(shù),具體來講它的優(yōu)勢(shì)特征就體現(xiàn)在以下4個(gè)方面。
[3] 1.極強(qiáng)的信號(hào)傳播能力近年來,3G技術(shù)在我國(guó)通信市場(chǎng)中已經(jīng)成熟,但其所能覆蓋的面積有限,基本上無法實(shí)現(xiàn)全方位信號(hào)接收,很多情況下容易出現(xiàn)通信質(zhì)量低下的現(xiàn)實(shí)問題。而4G技術(shù)則完美地解決了這一問題。它擁有極強(qiáng)的信號(hào)傳播能力,在滿足常規(guī)通信功能要求的同時(shí),也能滿足某些高圖畫質(zhì)量要求的電視業(yè)務(wù)及視頻會(huì)議功能要求。目前,國(guó)內(nèi)的移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商所采用的是3G與4G混合服務(wù)的通信模式,在滿足基本通信功能的基礎(chǔ)上也為用戶提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)信息交換服務(wù),實(shí)現(xiàn)多媒體通信。 [3] 2.極快的傳輸速度4G技術(shù)擁有較快的通信傳輸速度,這是因?yàn)樗木W(wǎng)絡(luò)頻寬在2~8?GHz。這一數(shù)據(jù)相當(dāng)于3G網(wǎng)絡(luò)通信通用頻寬的20倍左右。在上行速度方面,4G也能達(dá)到3G的20倍以上(20?MB/s)。從整體表現(xiàn)來看,4G技術(shù)的接入能力更強(qiáng),這保證了它始終擁有較快的傳輸速度,規(guī)避了傳統(tǒng)通信技術(shù)存在的速率缺陷劣勢(shì),如此速度環(huán)境下的4G通信也更流暢。 [3] 3.極高的智能化水平4G技術(shù)是典型的高智能水平技術(shù)。它的高智能化主要體現(xiàn)在它的應(yīng)用功能方面,比如它擁有自主選擇和處理能力。舉個(gè)例子,4G手機(jī)可時(shí)刻根據(jù)用戶需求提供個(gè)性化定制服務(wù),比如人們比較常用的地理位置定位。雖然該技術(shù)在3G網(wǎng)絡(luò)上就已經(jīng)有所體現(xiàn),但4G技術(shù)支持下的地理位置定位則更精確、更快速,可為用戶提供導(dǎo)航設(shè)備一般的定位系統(tǒng)服務(wù),非常便利。 [3] 4.極靈活的通信方式4G移動(dòng)通信技術(shù)背景下的各種通信工具顯然更靈活,通信方式種類更多,比如它就已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)語音通信模式,而是擁有全新的視頻通信模式。這是對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)終端服務(wù)的完善過程。為了體現(xiàn)通信方式的靈活性,這種高智能化的通信模式隨時(shí)隨地都可以展開,不受時(shí)間、空間等環(huán)境的限制?;谶@一功能,4G通信技術(shù)也將手機(jī)與多媒體平臺(tái)及計(jì)算機(jī)電腦上的所有功能都串聯(lián)起來,讓手機(jī)用戶僅僅依靠一只手機(jī)就能實(shí)現(xiàn)更多種類的通信方式應(yīng)用,使得人們的社交活動(dòng)變得更加高效率,社交內(nèi)容也越來越豐富精彩。 [3] 5、兼容性好要使4G通信盡快地被人們接受,不但考慮的它的功能強(qiáng)大外,還應(yīng)該考慮到現(xiàn)有通信的基礎(chǔ),以便讓更多的現(xiàn)有通信用戶在投資最少的情況下就能很輕易地過渡到4G通信。 [3] 因此,從這個(gè)角度來看,未來的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游,接口開放,能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),終端多樣化以及能從第二代平穩(wěn)過渡等特點(diǎn)。 [3] 6、提供增值服務(wù)4G通信并不是從3G通信的基礎(chǔ)上經(jīng)過簡(jiǎn)單的升級(jí)而演變過來的,它們的核心建設(shè)技術(shù)根本就是不同的,3G移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù),而4G移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交多任務(wù)分頻技術(shù)(OFDM)最受矚目,利用這種技術(shù)人們可以實(shí)現(xiàn)例如無線區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等方面的無線通信增值服務(wù);不過考慮到與3G通信的過渡性,第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)不會(huì)在未來僅僅只采用OFDM一種技術(shù),CDMA技術(shù)會(huì)在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中,與OFDM技術(shù)相互配合以便發(fā)揮出更大的作用,甚至未來的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)也會(huì)有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生,前文所提到的數(shù)字音訊廣播,其實(shí)它真正運(yùn)用的技術(shù)是OFDM/FDMA的整合技術(shù),同樣是利用兩種技術(shù)的結(jié)合。
[3] 因此未來以O(shè)FDM為核心技術(shù)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng),也會(huì)結(jié)合兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),一部分會(huì)是以CDMA的延伸技術(shù)。7、高質(zhì)量通信盡管第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)各種多媒體通信,為此未來的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)也稱為“多媒體移動(dòng)通信。 [3] 第四代移動(dòng)通信不僅僅是為了因應(yīng)用戶數(shù)的增加,更重要的是,必須要因應(yīng)多媒體的傳輸需求,當(dāng)然還包括通信品質(zhì)的要求??偨Y(jié)來說,首先必須可以容納市場(chǎng)龐大的用戶數(shù)、改善現(xiàn)有通信品質(zhì)不良,以及達(dá)到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆? [3] 8、頻率效率高相比第三代移動(dòng)通信技術(shù)來說,第四代移動(dòng)通信技術(shù)在開發(fā)研制過程中使用和引入許多功能強(qiáng)大的突破性技術(shù),例如一些光纖通信產(chǎn)品公司為了進(jìn)一步提高無線因特網(wǎng)的主干帶寬寬度,引入了交換層級(jí)技術(shù),這種技術(shù)能同時(shí)涵蓋不同類型的通信接口,也就是說第四代主要是運(yùn)用路由技術(shù)(Routing)為主的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。 [3] 由于利用了幾項(xiàng)不同的技術(shù),所以無線頻率的使用比第二代和第三代系統(tǒng)有效得多。按照最樂觀的情況估計(jì),這種有效性可以讓更多的人使用與以前相同數(shù)量的無線頻譜做更多的事情,而且做這些事情的時(shí)候速度相當(dāng)快。研究人員說,下載速率有可能達(dá)到5Mbps到10Mbps。