4G网络发展的关键技术及前景
本文主要对4G网络技术发展的关键技术和发展前景进行了分析研究，分析了主要的技术要素，同时对4G网络的发展前景进行了分析，希望4G网络能够为人们的生产生活带来更大的方便。
【关键词】4G 网络发展 关键技术 前景发展
4G网络技术是第四代移动通信的简称，是以传统通信技术为基础的，利用了一些先进的通信技术，将多媒体包含的数据和语音图像信息等通过信道的形式传送出去。我国信息技术的不断发展促使了4G网络的出现，同时也是为了解决目前用户数量不断增多的现象，随着人们生活水平的不断提高，对于信息技术的使用品质也在不断的追求更新，第四代移动通信技术能够更好的满足人们的这种要求。
1 4G网络技术发展的关键技术
1.1 智能天线技术
智能天线技术是一个天线阵列，是一种基于自适应天线原理的移动通信技术。利用数字信号处理技术，产生空间定向的波束，使得天线的主信号能够对准用户信号的方向，排除其他旁支信号的干扰，准确的实现信号的传播，有效的消除和抑制了干扰信号。在自适应阵列的过程中，信号经过处理被整合在一起，采用无线阵列的形式能够获得较高的无线增益，除此之外，还能够带来分增益的有效增加。智能天线一般安装和设置在基地的现场，以获取信号的方向性作为主要的任务，总的来说，智能天线能够抵制信号的衰落，遏制干扰信号的产生，有效的扩大了覆盖范围，这些都是新型智能天线的优势，运用4G技术能够有效的提升整个网络的速度和质量。
1.2 软件无线电技术
软件无线电技术，一般使用的是数字信号处理手段，在硬件系统上通过编程的形式实现各种功能，主要实现信号的接收和处理功能。实现不同的业务功能，通过软件编程的形式实现硬件的各种功能，相比于硬件来说具有较强的灵活性，操作起来更加方便容易，另外从成本方面考虑，软件技术能够代替昂贵的硬件电路，既节约了成本又能够实现复杂的功能。软件无线电技术对环境的适应能力是相当强的，并且不会出现线路老化等问题，软件系统在使用维护方面也比较简单，只需要进行系统升级就能完成整个设备的更新，大大降低了用户设备的费用。软件无线电技术能够将不同形式的通信技术联系在一起，在第四代移动通信系统中，软件会更加复杂繁琐，但是无线电技术的引入有效的解决了这一问题。
1.3 正交频分复用技术
正交频分复用技术可以说是第四代移动通信系统的核心技术，而这一技术的本质其实是一种多载波调制技术，正是因为运用了这一技术才能够实现数字信息的高速传输。除此之外，正交频分复用技术还有较高的频谱利用率，其频谱效率应该提升到了原来的两倍左右，还有就是具有很强的抗码间干扰能力，码间干扰可以说是数字传输当中最主要的干扰，这种干扰是与其他类型的干扰不同的，正交分频复用技术能够有效的确保数据传输的安全性，一般采用的是利用循环前缀的形式来对抗码间干扰。
1.4 多入多出技术
多入多出技术也叫MIMO技术，该技术的主要应用就是为4G系统提供相应的空间复用和分集。空间分集能够有效的克服衰落效应，分集技术主要分为时间分集、频率分集以及空间分集等几种。空间分集主要实现的功能就是对分集信息进行接收、发送和收发等功能。在接收端一般采用多个天线进行接收的形式，线路两端采用的是多元天线阵列。空间复用主要在同一频段上，利用多个自信号来实现发射信号的功能。该技术主要利用的就是空间传播的多径分量的原理，利用大量的天线，观察容量线性的增长情况，一般来说天线数量越多，容量线性增加的趋势也就越明显。
2 4G技术的优点
2.1 通信速度快
4G网络技术作为一种新型的科学技术，与之前的几代相比有较强的优势，4G技术在研发的过程中运用了大量强大的技术，其主要的网络架构是以路由为主的，使用了交换层级技术。使用了大量的不同类型的通信接口，能够有效的提升4G网络的运行速度，相比于其他几代的通信网络来说，无线网络的传输速度可以达到比之前快上几十倍的程度。通信速度的提升能够满足广大用户日益增长的要求，数据传输速率的提升也节省了大量的时间，为用户提供了便利。
2.2 通信灵活
4G网络技术的普及最主要的作用就是为了方便用户的生活，4G网络的出现让人们在生活上得到了更多的便利，其通信灵活性的特点更是受广大用户喜爱的原因之一。现在的人们可以使用4G网络在手机终端或者是平板电脑等设备上进行资料文件的传输，解决了人们没有无线网络给生活和工作带来的不便，4G网络通信灵活的特点更是能够让人们能够随时随地的观看视频或者进行视频通话，并且视频效果会更加的清晰，并且随时随地的网上购物也成为了一种可能，不用担心流量的问题，随时所欲的网购或是游戏，给用户的生活带来更大的方便。
2.3 智能性更强
4G网络的推广能够让用户体验到不一样的上网体验，随着信息技术的发展，智能化成为赢得用户信赖的一种有力的竞争力。现在用户上网也能够感受到网络给生活带来的方便，但是第四代通信技术在方便的基础上更加追求网络的智能性。比如：现在网络购物是比较流行的一种生活方式，就拿网上购买电影票来说，智能化的4G网络能够在用户预订电影票的过程中将电影院的售票情况以及场次座位的情况自动下载下来，清晰的显示在用户的面前，智能化的服务能够为用户提供更加方便的服务，帮助用户更加方便进行选购。
2.4 增值服务
4G网络技术并不是简单的从3G网络的基础上升级而来的，二者从核心技术上来说就是不同的，3G技术利用的是CDMA技术，而4G通信系统技术是以正交频分复用技术作为核心技术的，4G技术可以实现音讯、广播、视频以及无线区域环路等一系列的增值服务。
3 4G技术的发展应用前景
3.1 4G技术在远程教育上的应用
4G技术主要的特点就是数据的传输速度相比之前的有了质的提升，数据吞吐量也有了较大程度的提升，在这样的网络基础上才能够真正的实现远程教育，能够让在线学习成为一种不受限制的学习活动。在这样的一个信息时代中，人们对知识的要求也是越来越高，同时利用信息技术获取知识的手段也不再是原来单一的形式，以前的教学中教师和教科书是学生获取知识的唯一途径，这样单一的形式限制了学生知识学习的范围，同时单一的接受形式也让学生对学习产生了厌倦的情绪，随着现代高科技智能产品的出现，获取知识的途径变的更加广泛，通过手机或者是平板电脑来获取知识的途径逐渐取代了从书本上获取知识的单一途径，计算机更是成为教学中重要的教学辅助工具，4G网络的出现，其数据传输速度迅速的特点更是推进了远程教育的在线学习的实现。目前网络视频教学的形式是一种较为流行的教学形式，学生通过移动在线学习的方式能够随时随地的进行学习，学习不再受到时间地点的限制，并且更具有灵活性，大量公开视频教学的形式能够让学生有选择性的进行学习。
3.2 4G技术在智能手机当中的应用
目前手机可以说是现代人生活中不可缺少的一种通讯工具，随着手机的推广运用，手机的功能而成为了人们越来越关注的话题。在现在3G网络的基础上，手机只能实现单一的功能，并不能实现多种功能共同使用，而4G网络的发展能够有效的解决目前存在的问题，比如在使用智能机的时候4G网络环境下用户能够实现在语音通话的情况下，实现其他的手机功能，并且能够实现功能之间的双向传递。4G手机智能化的特点能够为手机用户提供更加便利的服务，根据手机所处的环境、时间以及背景等相关的因素能够提醒用户一些相应的事情，提供一定的信息，让用户通过分析和判断来实现抉择。
3.3 4G技术在农业生产中的应用
随着4G技术的到来，在农业领域中也逐渐有了一定的应用。信息技术的发展逐渐渗透到农业生产过程中来，为了能够实现农业现代化发展的目标，促进农业信息的高速度、高精度的发展，应该结合当地的农业发展情况，采用因地制宜的形式，利用信息技术解决农业生产中面临的一些问题，利用4G技术能够对农业生产中出现的问题进行信息查询，通过大量的信息收集和诊断能够得出有效的解决方案，利用先进的知识和信息技术及时的解决生产中存在的问题，促进农业的发展。
4 总结
总之，4G网络技术的出现是现代信息技术不断发展和人们生活需求的一种必然趋势，不仅能够为人们的生活和娱乐带来方便，而且在各行业的发展中也能够起到有效的作用，在社会的各个领域有着良好的发展前景。
参考文献
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作者简介
张贵庭（1977-），大学本科学历，学士学位。现为中国联合网络通信有限公司呼和浩特市分公司工程师。研究方向通信工程。
作者单位
中国联合网络通信有限公司呼和浩特市分公司 内蒙古自治区呼和浩特市 010051
