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【基金項目】重慶郵電大學通信與信息工程學院教育教學改革項目。
【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）10-0236-02
基礎課的教學改革與研究，在人才培養(yǎng)的系統(tǒng)工程中發(fā)揮著重要作用，直接影響高等教育人才的培養(yǎng)質量。信號處理課程群一般包括“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”，都是電子信息類學生必修的重要專業(yè)基礎課程，是其知識結構的重要組成部分，是學習“通信原理”、“自動控制”等后續(xù)課程所必備的基礎。信號處理的概念廣泛地涉及很多科學技術領域，例如在快速發(fā)展的移動通信領域，4G LTE/LTE-a和下一代移動通信系統(tǒng)即5G中的關鍵技術，涉及到大量信號處理的知識，包括DFT/FFT，信號上采樣下采樣，多速率等等，這些概念都來自信號處理課程群。隨著時代信息化的進程不斷加快，該課程群的作用日益彰顯，同時一些新的問題也逐漸凸顯。
一、信號處理課程群的現(xiàn)狀及存在的問題
信號與系統(tǒng)和數(shù)字信號處理等相關課程對數(shù)學能力要求比較高，其內(nèi)容涉及到“高等數(shù)學”、“線性代數(shù)”、“概論與隨機過程”和“復變函數(shù)”課程的內(nèi)容，課本上的通篇公式和概念，易令學生感覺抽象枯燥從而產(chǎn)生畏難情緒，不容易激發(fā)學生學習興趣。
另一方面，低年級學生缺乏對實際系統(tǒng)的感性認識，教師直接按課本授課會有理論脫離實際的問題。
總結起來，在傳統(tǒng)信號處理課程群教學中存在以下兩方面問題：
1.課程乏味，缺乏對學生主動性和學習興趣的激發(fā)
傳統(tǒng)理論教學重視對課程內(nèi)容的傳授， 而忽視了對學生學習興趣的引導。由于高等教育長期以來習慣于“講解式教學”和“接受性學習”，教師往往把理論課教學理解為講解知識技能、概念、原理；學生往往把理論學習理解為習誦、模仿和做題。加之課程理論性強，課程內(nèi)容涉及復雜抽象的數(shù)學關系，學習起來比較晦澀難懂，從而造成相當部分學生的厭學情緒，不利于發(fā)揮學生學習的主動性，嚴重影響教學效果；進而造成學生思維模式的固化，創(chuàng)造性思維能力弱化。
在我校，由于對信號系統(tǒng)和數(shù)字信號處理理論課程學時的不斷削減，及課堂形式的制約，沒有時間詳細講述信號處理理論與移動通信系統(tǒng)等實際系統(tǒng)的聯(lián)系和應用，造成學生認為所學知識都是舊知識，跟目前的新技術沒有關系，從而無法激發(fā)學生主動學習信號處理理論的興趣。
2.理論學習及實訓環(huán)節(jié)與技術發(fā)展現(xiàn)狀脫節(jié)
課程群配合理論教學內(nèi)容開設了少量驗證性實驗和實訓內(nèi)容，但其內(nèi)容與實際工程中如移動通信系統(tǒng)中的物理概念和工程術語沒有聯(lián)系，不利于培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力，難以提高學生主動參與的興趣。學校有移動通信方面的專業(yè)實踐平臺，這種實驗箱通常要么用于學生的認識實習，要么進行簡單的調制解調信號分析，或者搭建簡易的系統(tǒng)模型進行原理性描述，學生很難通過這樣的實驗實訓，把所學信號處理知識聯(lián)系起來建立起系統(tǒng)的概念。
因此，如何克服傳統(tǒng)信號處理課程群教學中存在的不足，建立起信號處理理論與移動通信原理等相關內(nèi)容的聯(lián)系，將課程知識點跟實際系統(tǒng)融會貫通，進而改進教學模式是擺在教師面前的重要課題。
二、課程的改革探索
針對以上情況，我們從培養(yǎng)方案、實驗教學及考核大綱、新實訓實驗開發(fā)及課程內(nèi)容整合等方面進行創(chuàng)新與實踐，將移動通信4G/5G系統(tǒng)關鍵技術與信號處理相關概念結合起來，擯棄傳統(tǒng)的隨課實驗教學模式，為探討開放式體系化的實驗教學模式，構建分層次的實驗教學體系，打造面向全校開放的極具特色和水準的專業(yè)實踐平臺作鋪墊。
同時，充分利用本?，F(xiàn)有硬件和軟件資源，依托信號處理重慶市重點實驗室和移動通信技術重慶市重點實驗室，以科研課題為載體，以教師科研開發(fā)為手段，構建與教學內(nèi)容體系互動的實訓創(chuàng)新體系和創(chuàng)新平臺，改變目前以課程帶實驗的孤立實驗教學模式和脫離實際系統(tǒng)的實訓模式，系統(tǒng)化課程教學模式，讓學生從中獲得有關移動通信技術方面的實踐體驗。
課程改革主要從以下兩方面入手：
1.演示課件的開發(fā)及在理論課堂上的引入
為了更好地幫助學生快速理解4G中LTE-a上/下行鏈路系統(tǒng)、以及5G中的熱門技術FBMC系統(tǒng)的工作原理，進而掌握信號處理相關原理和技術在移動通信中的方法和作用，開發(fā)相關多媒體模塊化演示課件顯得尤為必要。通過在理論課堂上對相關多媒體演示課件的觀看和學習，使學生在較短時間內(nèi)留下一個深刻系統(tǒng)的印象，由此對隨后所做的實訓實驗的目的和步驟的理解能起到很好的鋪墊作用。
2.整合以信號處理關鍵技術為核心的實驗實訓教學內(nèi)容
開發(fā)面向4G及下一代移動通信網(wǎng)絡的新MATLAB實訓實驗，演示及仿真真實移動通信系統(tǒng)的信號處理過程，針對DFT/FFT、信號上采樣下采樣、多速率等概念設計比較詳細的模塊演示和學生訓練環(huán)節(jié)。并將現(xiàn)有的信號處理課程群實訓相關實驗加以整合，既要避免內(nèi)容上的重復，同時也注意實驗開展先后的銜接順序，讓學生有一個循序漸進的學習和適應過程。并充分挖掘軟硬件設備的潛力，為面向新技術開發(fā)新的實驗內(nèi)容作鋪墊。
通過以上的課程改革研究與實訓設計，鍛煉學生擁有對系統(tǒng)的整體概念以及信號處理的系列概念，并具備較強的動手能力。
三、改革的實施
近兩年來，我們按照上述內(nèi)容完善了信號處理課程群實驗教學體系和課堂教學模式，收到了良好效果。
首先，利用多媒體技術，用Flash軟件開發(fā)出生動的多媒體課件（包括LTE-a上/下行鏈路系統(tǒng)、FBMC系統(tǒng)的信號模塊化處理流程的演示多媒體課件等）在課堂上隨堂播放，并利用校園網(wǎng)絡，使學生可以隨時隨地下載和演示這些課件，提高學生的學習興趣。同時，利用工程案例教學法和基于溯源科學問題的研究性學習法，增長學生學習信號處理和通信其他專業(yè)課程的興趣。
其次，開發(fā)出信號處理課程群新實訓實驗3個，對DFT/FFT，信號上采樣下采樣，多速率等重要概念給學生以直觀體驗和訓練，同時整合移動通信新技術相關實驗內(nèi)容，制定出開放式多層次的實踐教學體系。由于這幾個實訓實驗是4G的LTE-a及5G移動通信的熱點關鍵技術中的重要環(huán)節(jié)，實驗中學生獲得了與實際移動通信系統(tǒng)相聯(lián)系的較直觀體驗，對相關重要概念得到深入和形象的理解。
四、結語
當前，第四代移動通信系統(tǒng)在我國商用規(guī)模不斷擴大，第五代移動通信系統(tǒng)研發(fā)持續(xù)推進，在技術更新日新月異的大環(huán)境下，如何保持與時俱進，不斷改善教學效果，形成具有特色的學生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)方法，向社會提供適應需求的通信技術人才，是每個專業(yè)課教師都應思考的問題。
本次課程改革的實施，在與實際移動通信系統(tǒng)聯(lián)系的基礎上，夯實了信號處理課程群的理論基礎，為構建有效培養(yǎng)學生工程素質、工程能力和工程倫理的教學體系，提供了理論基礎和實踐參考。并且通過在實訓課程中設計相關實驗，改進了信號處理課程群的實驗教學方法與手段， 啟發(fā)本科學生的學習興趣，促進其學習動力。另一方面，新的課程改革提高了信號處理課程群任課教師的工程教育素質，更好的適應新形勢下高校的工程教育。對完善教師教學案例庫，創(chuàng)新理論教學環(huán)節(jié)，改革實驗、課程設計的教學內(nèi)容與方式起到了推動作用。
參考文獻：
[1]何祥宇，周濤，翟艷磊.《信號與系統(tǒng)》和《數(shù)字信號處理》課程優(yōu)化教學研究[J].洛陽師范學院學報，2012，31（8）.
二、第四代移動通信系統(tǒng)的關鍵技術
為了彌補前幾代通信系統(tǒng)的不足，滿足當代網(wǎng)民對網(wǎng)絡的要求，新一代通信系統(tǒng)采用以下技術：
2.1接入方式和多址方案。OFDM（正交頻分復用）技術是無線環(huán)境下的多載波調制技術，其主要思想是將高速數(shù)劇信號分成低速數(shù)據(jù)流，再各自調制到相互正交的子載波上傳輸，最后合成輸出，輸出的數(shù)據(jù)速率與串行數(shù)據(jù)流分解前的速率相同。正交頻分復用技術的主要優(yōu)勢可以消除窄帶干擾，它的主要缺點是功率效率不高
2.2智能天線技術。智能天線又稱自適應天線、自適應波波束形成、自適應陣列等，最初應用于雷達、聲吶等軍事方面。智能天線技術具有抗干擾、多波段調節(jié)和智能跟蹤等作用，是新一代移動通信系統(tǒng)必備的技術。
2.3多入多出技術。MIMO(多入多出)技術基本原理是利用多接收、多發(fā)射天線進行空間分集的技術，它使用多天線來抑制信道衰落的。多入多出技術將無線信道的接收與發(fā)射視為整體來優(yōu)化，進而提高系統(tǒng)的容量和頻譜使用率。研究結果表明，當同時增加接受和發(fā)送天線的數(shù)目時，多入多出技術能明顯增加鏈路容量，提高移動通信系統(tǒng)的抗衰性。
2.4軟件無線電技術。軟件無線電把硬件作為無線通信的平臺，把盡可能多的無線通信及個人通信功能用軟件來實現(xiàn)。其實現(xiàn)方法是用寬頻帶的無線接收機來代替原來的窄帶接收機，將寬帶模數(shù)變化器（A/D）及數(shù)模變化器（D/A）盡量靠近射頻天線，建立一個“A/D-DSP-D/A”的軟件平臺，盡可能的利用軟件技術實現(xiàn)以上功能。軟件無線電技術具有靈活性強、支持多種通信體制的優(yōu)點，能給新一代移動通信系統(tǒng)的智能化、兼容性帶來有利影響。
2.5調制技術與信號傳輸。高效率的通信系統(tǒng)離不開高性能的編碼與調制技術。4G通信系統(tǒng)采用高性能糾錯編碼方案Turbo編碼技術、自動重發(fā)請求(ARQ)技術和分集接收技術等，進而確保通信系統(tǒng)性能的高效。
2.6基于IP的核心網(wǎng)。4G系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個基于全IP的網(wǎng)絡，IP能與多種無線接入?yún)f(xié)議相兼容，這樣有利于網(wǎng)絡的優(yōu)化。全IP網(wǎng)絡是新一代移動通信系統(tǒng)的關鍵部分，它的主要功能是匯接以及實現(xiàn)與別的網(wǎng)絡的兼用任務?，F(xiàn)階段選用IPv6技術作為下一代核心協(xié)議，其有如下優(yōu)點：①128bit的地址能提供充足的地址；②分組傳送的速率很快；③該技術可以實現(xiàn)音頻與視頻的同步傳輸。
2.7多用戶檢測技術。多用戶檢測是通信系統(tǒng)的關鍵技術，運用于CDMA系統(tǒng)中主要作用是抗干擾。其基本原理是針對CDMA中多個平行傳送信號的高效檢測程序，它在TD-SCDMA中獲得了廣泛的應用，多用戶檢測技術可以使CDMA系統(tǒng)的頻譜效率大大提高。經(jīng)多次驗證表明，多用戶檢測技術運用于4G通信系統(tǒng)中，能夠有效利用鏈路資源，明顯增加其容量。
2.8高性能的接收機。4G系統(tǒng)對接收機提出了特別高的要求。因此需要采用更先進的檢測技術來提高接收機的性能。
一、語音編碼技術的類別
在現(xiàn)代數(shù)字移動通信系統(tǒng)中，傳輸?shù)男盘柖际菙?shù)字信號，而我們通信的主要業(yè)務――語音是模擬信號，其帶寬為300~3400KHz。要想在數(shù)字通信的網(wǎng)絡中傳輸，必須進行信號的模數(shù)轉換，將模擬信號轉換為數(shù)字信號（即1和0的組合）。語音編碼技術主要包括：波形編碼、參量編碼以及混合編碼這些種類。
1、波形編碼
波形編碼主要就模擬語音信號的波形進行取樣及其量化，還要實施編碼，然后產(chǎn)生數(shù)字話語信號。波形編碼的實質是以盡最大能力重構話音為目的進行相關的數(shù)據(jù)壓縮。為了保證解碼后的話音質量，波形編碼的編碼速率較高（一般在16~64kbps）。波形編碼的優(yōu)點在于它具有很寬范圍的語音特性、抗干擾能力強、實現(xiàn)所需的技術復雜度低而費用、話音質量高，適用于高清高真音樂和語音。但其所占用的頻帶較寬，多用于有線通信，而對于無線通信就不合適了。
主要波形編碼技術通常包括：脈沖編碼調制-簡稱PCM，增量調制-簡稱M，還有許多改進型，一般有：差分脈沖編碼調制（DPCM）以及自適應差分脈沖編碼調制（ADPCM），還有自適應變換編碼（ATC）以及連續(xù)可變斜率增量調制（CVSDM），也有子帶編碼（SBC）以及自適應預測編碼（APC）這些。
2、參量編碼
對于參量編碼，其主要在人類語言，包括喉嚨、嘴或者舌組合這些發(fā)聲機理的前提之下，按照人們的發(fā)聲機理，尋求出來表征語音的特征參量（語音信號），就特征參量實施編碼（就是變?yōu)閿?shù)字信號）的一類方法。接收端要針對收到的語音特征參量信息，將原先的語音恢復出。參量編碼因為僅僅傳輸語音特征參數(shù)，語音質量要求較低，所以低速的語音編碼能實現(xiàn)，往往處于1.2~4.8kbps。多用于窄帶信道，常用于移動、衛(wèi)星、軍事通信中。常見的參量編碼為線性預測編碼（LPC）及其它各種改進型。
3、混合編碼
所謂混合編碼，即同時使用兩種或兩種以上的編碼方法有機結合的過程。把波形編碼和參量編碼結合在一起，則可得到兩者編碼的優(yōu)勢的。即保持了參數(shù)編碼的低速率，又有波形編碼的高質量，從而取得了比較好的效果?；旌暇幋a的比特率一般在4 -16Kbit/s之間。
二、語音處理技術的應用
1、LPC_LTP_RPE編碼器的應用
聲碼器編碼具有非常低的速率（有時比5kb／s還低），對語音的可懂性沒有影響，然而語音存在非常大的失真，誰在講話較難分辨出來。波形編碼器具有比較高的語音質量，而要求比較高的比特速率。所以GSM系統(tǒng)語音編碼器使用聲碼器以及波形編碼器色混合物，也就是混合編碼器，全稱就是線性預測編碼――長期預測編碼――規(guī)則脈沖激勵編碼器（LPC_LTP_RPE編碼器），如圖所示：
LPC+LTP屬于聲碼器，RPE屬于波形編碼器，然后利用復用器混合將模擬話音信號的數(shù)字編碼順利完成。LTP把當前段和前一段實施對比，對應的差值經(jīng)過低通濾波之后，實施波形編碼。所以LPC十LTP參數(shù)以及RPE參數(shù)分別是3.6 kbit/s、9.4kbit/s；所以話音編碼器具有13kbit/s的輸出比特速率。
2、AMR語音編碼技術的應用
WCDMA和TD-SCDMA的信源編碼采用AMR語音編碼技術，具有多速率（8種編碼速率）、自動調整語音速率減少切換和掉話、調整部分功率，容納更多用戶等特點。它遵循的原則為以較低的編碼速率獲得較好的話語質量。其AMR的作用是在不同的無線條件下獲得較恒定上網(wǎng)語音質量。
3、EVRC和QCELP應用
EVRC為增強型變速率編解碼，是一種對話音進行分析和合成的編、譯碼器。它對語音信號進行變速率編碼，在保證語音通話質量的前提下節(jié)約帶寬。EVRC的編碼速率有三種：全速率，1/2速率，1/8速率。噪聲用1/8速率，語音用全速率或1/2速率。采用EVRC技術，可以在同等通信質量的前提下大大提高通信容量。常用于CDMA移動通信系統(tǒng)。
QCELP 稱為碼激勵線性預測，是Qualcomm公司提出的可變速率CELP，話音壓縮編碼算法有8 kbps和13 kbps兩種。QCELP主要特點是可變數(shù)率及話音激活檢測技術，它能根據(jù)信號的大小和背景噪聲的動態(tài)來調整編碼速率，在話音間隙期，可根據(jù)不同的背景噪聲分別選擇全速率、1/2速率、1/4速率或1/8速率傳輸，能有效地降低數(shù)據(jù)的平均速率。在CDMA移動通信系統(tǒng)也常被采用。
另外，CDMA系統(tǒng)了其它一些技術。這些技術能更好的確保語音通話質量，同時可使語音容量有效地提高。如聲碼器速率的自適應門限， 3GPP2選用的可變模式的聲碼器。
總之，語音編碼技術是移動通信中節(jié)約頻率資源的一種方法。不同的電信運營商和不同的移動發(fā)展階段采用的語音編碼技術各有不同。語音編碼技術隨著新技術的發(fā)展不斷更新。
參考文獻：
【關鍵詞】移動通信網(wǎng)絡 大數(shù)據(jù) 關鍵技術 處理
1 大數(shù)據(jù)概念與特點
通常情況下，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生可以分為三個階段：
1.1 被動產(chǎn)生階段
數(shù)據(jù)量出現(xiàn)第一次飛躍是在數(shù)據(jù)庫剛剛產(chǎn)生的時候。在這個階段，數(shù)據(jù)庫還沒有得到廣泛使用，通常只是應用在政府或者是一些比較大型的企業(yè)中，比如用來處理大超市的銷售記錄、用來處理銀行的大量交易數(shù)據(jù)等，一般都是為了運營活動而使用，所以這個時候的數(shù)據(jù)處于被動產(chǎn)生的狀態(tài)。
1.2 主動產(chǎn)生階段
數(shù)據(jù)量出現(xiàn)第二次飛躍是在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的時候，互聯(lián)網(wǎng)用戶量很多，每天都有很多人使用微博、QQ等聊天工具進行聊天，加上手機和電腦越來越智能化，越來越方便用戶的使用，而在這個過程中，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生是通過用戶自愿完成的，此時的數(shù)據(jù)處于主動產(chǎn)生的狀態(tài)。
1.3 自動產(chǎn)生階段
數(shù)據(jù)量出現(xiàn)第三次飛躍是在數(shù)據(jù)能夠自動產(chǎn)生的時候。在這個階段，物聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)絡相互結合在一起，產(chǎn)生了很多傳感設備，并且得到全球的廣泛使用，數(shù)據(jù)是通過自動的方式來產(chǎn)生的，于是就迎來的大數(shù)據(jù)時代。
大數(shù)據(jù)通常有以下幾個特點：
（1）大數(shù)據(jù)所包含的數(shù)據(jù)量很大。
（2）大數(shù)據(jù)并沒有固定的結構，非結構化較強。
（3）大數(shù)據(jù)的來源很多，可以通過不同設備來進行采集。
（4）大數(shù)據(jù)可以在短時間內(nèi)獲得，具有實時性。
2 大數(shù)據(jù)處理的關鍵技術
在移動通信網(wǎng)絡中， 特別是在物聯(lián)網(wǎng)中，很多終端設備通常都是處于無人監(jiān)控的狀態(tài)，加上其所工作的環(huán)境大都是比較惡劣的，所以就使得物聯(lián)網(wǎng)對這些數(shù)據(jù)進行采集時，會出現(xiàn)很多錯誤的數(shù)據(jù)，收集到的原始數(shù)據(jù)并沒有很強的可靠性，比如一些數(shù)據(jù)與實際存在誤差、一些數(shù)據(jù)收集不完整等，并且還有很多數(shù)據(jù)是多余的。所以，就應該通過各種方式來提取大量數(shù)據(jù)中比較有價值的數(shù)據(jù)。就目前而言，也產(chǎn)生了很多數(shù)據(jù)清洗技術，但是這些數(shù)據(jù)只適用于具有較強結構化的數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)又是屬于非結構性，所以并沒有起到很好的作用。并且通過這種技術，也不能處理大量的數(shù)據(jù)，就使得大數(shù)據(jù)的實時性不能得到體現(xiàn)。所以，對于大數(shù)據(jù)的清洗技術還需要繼續(xù)深入研究。
大數(shù)據(jù)的來源很多，把收集到的各方面數(shù)據(jù)融合在一起，這對于數(shù)據(jù)的分析很重要。數(shù)據(jù)融合也就是所收集到的數(shù)據(jù)源是不一樣的，這些數(shù)據(jù)通過不同的表象來對實體進行表達，那么就要把這些數(shù)據(jù)轉換成對同一個表象的表達，減少相關數(shù)據(jù)產(chǎn)生沖突的過程。而在移動通信網(wǎng)絡中，很多數(shù)據(jù)都是具有多源性，所以就很有必要對其進行統(tǒng)一，使得各個數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生關聯(lián)性。那么就要具有結構化和非結構化兩種數(shù)據(jù)關聯(lián)在一起，然后再通過數(shù)據(jù)融合的方式來提取其中比較關鍵的數(shù)據(jù)。
經(jīng)過對數(shù)據(jù)進行一系列的處理之后，包括清洗、提取和融合等，還應該分析從移動通信網(wǎng)絡中所獲得的大數(shù)據(jù)，并能夠挖掘一些新的數(shù)據(jù)。想要分析并挖掘移動通信網(wǎng)絡中的大數(shù)據(jù)，通常都要考慮到數(shù)據(jù)的表示以及數(shù)據(jù)儲存兩個方面。其中，還需要具有比較先進的挖掘工具，并且也要改善數(shù)據(jù)的開發(fā)環(huán)境，這對于大數(shù)據(jù)的處理來說非常重要。
對大數(shù)據(jù)進行處理的另一個關鍵技術就是通過可視化來分析數(shù)據(jù)。移動通信網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)量非常龐大，并且對其進行挖掘的結果也是一個大數(shù)據(jù)，而把這些數(shù)據(jù)進行可視化分析，就能夠讓人們更加容易理解這些數(shù)據(jù)，并能夠對其進行更加深入的分析；同時，對這些數(shù)據(jù)進行可視化分析，可以促進人機交互的進行，通過人機交互的方式來對大數(shù)據(jù)進行處理，就能夠大大的提高處理的能力，工作效率也明顯增強。這對于大數(shù)據(jù)處理來說，具有比較實際的意義。
當然，移動通信網(wǎng)絡中的大數(shù)據(jù)所要面臨的挑戰(zhàn)不僅僅包括以上這些，還包括大數(shù)據(jù)的安全問題，并且可能會涉及到一些隱私問題，所以就要加強數(shù)據(jù)管理手段，努力提高數(shù)據(jù)處理技術，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的有效管理。
3 “云計算”
通過以上的分析，我們很容易就可以看出，目前移動通信網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)量越來越大，并且需要對大數(shù)據(jù)的分析也要求更加深入。所以這就給移動通信網(wǎng)絡帶來的更多的挑戰(zhàn)，既要保證大數(shù)據(jù)的有效性，又要求其具有實時性。云計算也因此而產(chǎn)生了，它給移動通信網(wǎng)絡中大數(shù)據(jù)提供了新的處理方法。
早在2004年的時候，谷歌公司就提出了MapReduce技術，這也成為了一個比較典型的云計算模型。這個模型主要就是針對大數(shù)據(jù)處理而產(chǎn)生，它可以對移動通信網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)進行分析，于是就受到了各界人士的青睞。MapReduce主要包括三個技術框架：
（1）分布式文件系統(tǒng)；
（3）分析和處理并行執(zhí)行引擎。
雖然在MapReduce推出之后，得到了各界人士的青睞，但是在運用MapReduce的過程中，還是出現(xiàn)的很多不足之處，比如MapReduce在使用過程中不支持圖表功能，并且不能對數(shù)據(jù)進行存取優(yōu)化等很多問題。遇到問題就要找出解決的辦法，所以相關研究人員又對MapReduce作進一步的改進工作，使得其性能得到了更多的改善，并且也更加容易使用，具有更大的實用價值。
目前MapReduce在很多方面都得到了應用，并且也得到了各界的認可，承認它是一個能夠有效地對大數(shù)據(jù)進行處理的工具。但是，它還是不夠完善，在進行大數(shù)據(jù)處理的時候，還是出現(xiàn)一些缺陷，利用MapReduce來進行大數(shù)據(jù)處理時，它只能分批來完成；對于在線數(shù)據(jù)，MapReduce還無法實現(xiàn)處理功能。
4 總結
移動通信網(wǎng)絡的出現(xiàn)，產(chǎn)生了越來越多的數(shù)據(jù)量，并且還在不斷地增多。這些數(shù)據(jù)給各界帶來了很多便利，但是同時也要面臨大數(shù)據(jù)的處理的難題。目前對大數(shù)據(jù)處理的關鍵技術就是通過“云計算”來解決，但其還存在許多不足，希望能夠得到進一步改善。
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4G移動通信技術立足于前三代移動通信技術，整合了原有優(yōu)勢，并在此基礎上實現(xiàn)了創(chuàng)新和突破，具備兼容性、抗干擾性與高速性的優(yōu)勢，成為了通信行業(yè)未來發(fā)展的一個重要方向。目前來講，國際上已經(jīng)制定了有關4G移動通信的技術標準，為4G移動通信的商業(yè)化運作指明了方向。我國的相關技術人員和運營商需要了解4G移動通信的關鍵技術，同時還要對4G移動通信的未來發(fā)展有一個清晰的認識，才能為普及與推廣此項技術打下基礎。
一、4G移動通信技術的性能與對其的定義
1.對4G移動通信技術的定義
4G移動通信技術是建立在無線網(wǎng)絡通信的基礎之上，可以有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高速傳輸，同時還具備了更強的兼容性與更高的抗干擾性。未來五年我國移動通信事業(yè)的突破口便在4G移動通信技術的推廣與應用方面，這也是移動通信商業(yè)化運作在未來的發(fā)展方向。
2.4G移動通信技術的性能
3G移動通信技術相比較，4G通信技術最大的優(yōu)勢在于傳輸?shù)乃俾矢?。根?jù)有關研究結果顯示，采用4G移動通信技術傳輸數(shù)據(jù)的速率要比運用3G移動通信技術傳輸數(shù)據(jù)快將近五十倍。此外，4G移動通信技術還有另外一個3G移動通信技術無法比擬的優(yōu)勢，便是集約化的特點，可以對接入其中的網(wǎng)絡結構及接入方式進行合理優(yōu)化，方便用戶對網(wǎng)絡的切換。同時，4G移動通信還具備了多網(wǎng)絡融合的優(yōu)勢，除了可以有效整合好移動通信網(wǎng)絡之外，還將局域網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)絡融合在一起，這對當前建設網(wǎng)絡信息社會具有重要意義[4]。總之，4G移動通信技術具有廣闊的發(fā)展前景，能夠有效傳遞相應的信息、圖像及高清音質，它獨具特色的抗干擾有效實現(xiàn)了移動通信的保密性與安全性。
二、4G移動通信網(wǎng)絡結構的關鍵性技術
4G移動通信技術主要依靠無線網(wǎng)絡結構實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的多接入、抗干擾及高速傳輸。一般來講，4G移動通信技術通常會有三個分層：應用網(wǎng)絡層、中間環(huán)節(jié)層及物理網(wǎng)絡層。其中構成物理網(wǎng)絡層的關鍵便是無線核心網(wǎng)絡，這是實現(xiàn)路由選擇與接入的關鍵；中間環(huán)節(jié)層的主要功能是實現(xiàn)地址變換與映射，有效滿足了對子系統(tǒng)的管理要求，是4G移動通信網(wǎng)絡最主要的功能控制層；應用網(wǎng)絡層可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的無縫高速連接，從而利用多個頻帶來實現(xiàn)跨地域、跨網(wǎng)絡的標準化服務。
三、當前我國4G移動通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀
目前來講，我國通信行業(yè)達成了一個共識，便是有效抓住研發(fā)、推廣及應用4G移動通信技術的機會。一些具有較高發(fā)展眼光的企業(yè)已經(jīng)開始著手開展對4G移動通信技術的研發(fā)工作，從而在高速互聯(lián)的基礎上取得了重大突破。當前的4G移動通信技術可以有效實現(xiàn)對語音、視頻、圖像及文字的高速傳輸，還可以對一些不同種類的業(yè)務及工作進行初步的應用。在多點通信技術上，利用了不對稱的設計方法，逐步實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)、計算機與手機之間的多點控制與自由通信。當前我國的4G移動通信技術與其他國家之間的發(fā)展差距并不大，我國需要僅僅把握當前制定4G移動通信技術的標準及推廣應用該技術的機會，逐步發(fā)展符合我國社會實際需求的4G移動通信技術，通過人性化與智能化的目標要求來指導對該技術的研發(fā)工作，從而使我國的4G移動通信技術逐漸向高智能、人性化方向發(fā)展。
四、4G移動通信技術的未來發(fā)展展望
據(jù)有關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，當前世界上已經(jīng)擁有了將近四十五億的手機用戶，而且這些用戶群體正呈現(xiàn)逐年增多的趨勢。當前的移動通信技術已經(jīng)可以滿足人與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)、人與人之間的互聯(lián)，3G移動通信技術的開發(fā)與應用便使得利用智能手機上網(wǎng)的用戶數(shù)量逐漸增多。隨著通信資費的不斷下調以及智能手機價格的不斷降低，在不遠的將來，應用4G移動通信技術上網(wǎng)的用戶將獲得質的飛躍。因此，我國在發(fā)展4G移動通信技術時，需要有效把握住相應的發(fā)展機遇，能夠立足于3G移動通信技術的基礎上，有效優(yōu)化自己的網(wǎng)絡結構，利用智能化、安全、高速率的技術來推進4G移動通信技術的推廣及應用。目前為止，國際上對4G移動通信技術的標準制定工作已經(jīng)完成，4G移動通信技術也開始逐漸向商業(yè)化方向延伸。通信企業(yè)需要僅僅抓住這個發(fā)展機遇，逐步加強對4G移動通信技術的推廣與應用?；诔浞至私庠摷夹g的基礎上，對關鍵部位及重點技術實施突破，同時還要認真分析與仔細研究4G移動通信技術的未來發(fā)展前景。在經(jīng)濟全球化的今天，互聯(lián)網(wǎng)逐漸兼容了物資流動，根據(jù)相關專家預測，人類將迎來物與物、人與物的物聯(lián)網(wǎng)時代。4G移動通信技術的逐步應用，讓物流變得更加方便快捷，使用戶可以通過網(wǎng)絡來隨時查詢相應的物流信息，有效實現(xiàn)了物流與互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)通。
五、結語
總而言之，當前通信技術的發(fā)展需要依托于移動通信技術。4G移動通信技術具有良好的市場應用前景，將4G移動通信技術應用到商業(yè)上面早已提上了日程。我國的人口基數(shù)比較大，手機用戶比較多，因此在推廣與應用4G移動通信技術上面具有無可比擬的現(xiàn)實優(yōu)勢。所以，我國在實際研究與開發(fā)4G移動通信技術時，不能將其看作是對手機功能的開發(fā)與拓展，我們需要運用科學的眼光與聯(lián)系的觀點去看待4G移動通信技術的實際價值與真實內(nèi)涵，從而利用謹慎踏實的工作態(tài)度去推進對4G移動通信技術的推廣及建設工作。
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1.1IPV6技術
4G移動通信技術是在IP基礎上加入移動通信技術，ipv6技術是4G移動通信技術的網(wǎng)絡核心關鍵，ipv6是一個網(wǎng)絡地址，這個地址在全球范圍內(nèi)都是唯一存在的，可以為想象出的設備提供全球唯一IP地址。同時還支持無狀態(tài)和有狀態(tài)下兩種模式之間的相互轉換。
1.2軟件無線電技術
軟件無線電技術就是采用數(shù)字信號處理，將標準畫的模塊硬件單元通過一個平臺，利用軟件的加載處理方式來實現(xiàn)無線電通信。軟件無線電技術核心是在靠近天線的地方使用帶寬AD變換器，利用軟件定義無線功能。將硬件作為一個可操作變化的平臺，實現(xiàn)物理層之間的鏈接。
1.3智能天線技術
天線是接受信號的主要工具，4G移動通信技術采用的智能天線具有一直信號干擾，自動追蹤以及數(shù)字波速調節(jié)等功能。智能天線能根據(jù)信號波段的不同在一片區(qū)域內(nèi)自動調整跟蹤方向，以增強信號防止信號干擾。智能天線應用數(shù)字信號處理技術，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。
24G移動通信技術的特點
2.1通信速度傳輸快
人們最初研制4G移動通信技術的時候就是為了更快速的傳輸無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)以及提高語音通話質量，因此4G移動通信技術最顯著的特點就在于高速的無線傳輸速率，4G最大的數(shù)據(jù)是傳輸速度可以達100Mbit/這個傳輸速度是傳統(tǒng)移動電話的一萬倍，是撥號上網(wǎng)速率的2000倍，是3G移動通信技術的50倍。這樣的無線傳輸速度，在用于在線下載大量數(shù)據(jù)的時候，會更快更便捷的完成。
2.2數(shù)據(jù)通信方式的多樣化
4G技術室整合不同無線網(wǎng)絡技術，加入WLAN功能，因此，無論是在室內(nèi)局域網(wǎng)還是使用移動數(shù)居或者衛(wèi)星定位，用戶都可以隨時隨地接入無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。而且4G終端不僅僅局限于手機，多種多樣的終端設備都可以使用4G移動通信技術，在未來預期，使用4G移動數(shù)據(jù)的終端將成為一個小型的移動電腦，隨時隨地接入4G移動數(shù)據(jù)，跟人們帶來更便捷更高速的數(shù)據(jù)體驗。
2.3高質量的通信
移動通信技術最初就是為了方便人們遠程通信，未來4G移動通信技術不僅可以隨時隨地進行通信，還可以下載傳遞資料、圖片、影像等。4G移動通信技術最大的特點就在于通信不僅僅局限于語音，實時視頻通話已近成為一種可能，這樣更加方便人們之間的交流與通信。
34G移動通信技術發(fā)展存在的問題
3.14G移動通信技術難
雖然4G移動通信技術只是在傳統(tǒng)通信技術的基礎上加入了WLAN功能，但居研究開發(fā)人員所說，要實現(xiàn)4G實時高速的下載速度以及高質量的通信還有許多技術難點需要解決。
3.24G移動通信技術使用費用高昂
雖然4G移動通信技術有更快的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸速度，正式因為這一點，用戶在使用4G移動通信技術下載傳輸數(shù)據(jù)時，不能夠很好的控制蜂窩流量數(shù)據(jù)，流量使用更多也更快，這必然引起高昂的流量使用費用。
3.34G移動通信技術普及范圍不廣泛
4G移動通信技術是近幾年才研制出來的新技術，人們對于這種新技術尚處于觀察階段，更由于我國三大網(wǎng)絡運營商高昂的4G移動通信費用，因此跟多用戶雖然知道4G移動通信技術，但由于高昂的費用，所以有一部分用戶還沒有加入到4G移動通信陣營中來。另外由于建設4G移動通信基站需要高昂的費用，因此在我國范圍內(nèi)4G網(wǎng)絡基站分布不均勻，這也影響了4G移動通信技術的推廣使用。
44G移動通信技術發(fā)展問題的解決方法
當前4G移動通信技術雖然已經(jīng)推廣使用，但不得不承認的是還有很大的存在，因此筆者簡單談一下對這些問題的解決方法：
4.1加強4G移動通信技術的研究與完善
針對當前4G移動通信技術難的問題，我們的技術研究人員應該正對難點，做出相應對策，不斷提高4G移動通信技術數(shù)據(jù)的傳輸穩(wěn)定性，提高用戶通話的質量。不斷對4G移動通信技術進行改造完善與升級。
4.24G移動通信技術使用費用高昂的解決方法
我國當前主要有移動、聯(lián)通和電信三大運營商，由于行業(yè)壟斷，缺乏競爭性，因此造成4G移動通信技術使用費用高昂。我國政府應該加強調控，降低4G移動通信技術的使用費用，降低流量購買價格。
4.34G移動通信技術普及范圍不廣泛的問題解決
造成我國4G移動通信技術使用不廣泛的原因主要有4G移動通信技術使用費用高昂和4G移動通信基站分布不均，基站太少造成的。因此我國政府應該加強對網(wǎng)絡運營商的政策和資金幫助，在我國范圍內(nèi)大量興建4G移動通信基站，更廣泛的覆蓋全國。
24G移動通信技術的特點
2.1通信方式靈活在現(xiàn)有的通信工具融合了4G移動通信技術后，通信方式變得較為靈活。一方面，人們依舊能夠采用傳統(tǒng)的通信、視頻等途徑；另一方面，新增加了終端服務，人們能使用各種終端設備隨時隨地訪問無線網(wǎng)絡，網(wǎng)絡信息的共享不再受到時間和地域的約束。例如，4G移動通信手機的功能已經(jīng)從單純的“電話通信”增加到了語音通話。因此，4G移動通信手機相當于1臺小型電腦，能夠實現(xiàn)很多傳統(tǒng)手機無法實現(xiàn)的功能。
2.2數(shù)據(jù)傳輸速率快4G移動通信技術最明顯的特點是大幅度提高了通信的質量和效率，具有非常強大的信號傳輸能力，提升了設備終端連接互聯(lián)網(wǎng)的速度。相關調查表明，4G移動通信技術的網(wǎng)絡訪問速度約為3G的20倍。4G移動通信技術具有較強的接入能力，能夠快速傳輸移動信號，解決了傳統(tǒng)通信技術在傳輸方面的問題。例如在手機網(wǎng)絡中，4G移動通信技術的信號傳輸能力高出普通網(wǎng)絡約10000倍。因此，移動終端設備的移動信號接收可不再受到時間和地域的限制。
2.3智能化程度較高4G移動通信技術的智能化特點主要體現(xiàn)在功能方面，目前，已具備了自主選擇和自主處理的功能。基于該技術的手機能依據(jù)用戶的需求提供各種個性化的服務。例如，用戶能在手機中設定提醒，當手機檢測到與該提醒相應的內(nèi)容時，就會自動發(fā)出提醒，引起用戶的注意。此外，4G移動通信技術還能實現(xiàn)手機與電能之間的互聯(lián)互通，能通過手機觀看電腦中的視頻，提高了手機的融合性、兼容性，簡化了終端平臺。
2.4信號傳輸?shù)哪芰^強目前，3G技術已被用戶所熟悉，且使用范圍較大，為用戶提供了較多實在的便捷服務。但3G技術在信號覆蓋方面存在一定的缺陷，難以實現(xiàn)全方位信號接收，導致通信受到了一定的影響。4G移動通信技術對3G進行了完善和升級，解決了3G技術中存在的問題。一方面，采用4G移動通信技術能實現(xiàn)多功能的信號傳輸；另一方面，4G移動通信技術具有強大的融入力度，能穩(wěn)定承擔海量的信號內(nèi)容。4G移動通信技術的信號傳輸能力較強，可為移動用戶提供更多的優(yōu)質服務。
34G移動通信技術的發(fā)展趨勢
3.1多用戶自由檢測和識別技術多用戶使移動通信技術面臨著巨大的挑戰(zhàn)，會導致干擾信號等情況偶爾出現(xiàn)，這對移動通信信號造成了不良的影響，進而從整體上降低了移動通信的質量。采用多用戶自由檢測和識別技術能提高總基站系統(tǒng)的容量，進而可擴大信息覆蓋的范圍、減少通信網(wǎng)絡基礎設施的建設和部署，這為提高通信服務質量奠定了堅實的基礎。
3.2交互干擾抑制技術交互干擾抑制是4G移動通信技術中的基礎內(nèi)容，主要通過交互的形式降低通信設備之間的干擾，降低其他信息對移動通信信號的影響，確保移動通信信號的穩(wěn)定性，從而進一步提高移動通信信號的傳輸質量。
3.3無線電接收技術在4G移動通信技術的發(fā)展過程中，最被人們所關注的問題是移動設備的節(jié)能。隨著無線電自動接收技術的引進，無線電接收器得到了充分的利用，當前采用的接收器全都是嵌入式無線電。無線電接收技術的功耗大約為現(xiàn)有技術的1%～10%，它是4G移動通信技術在節(jié)能環(huán)保方面的重要舉措和技術。
3.4可重構性自愈網(wǎng)絡技術4G移動通信技術在節(jié)點故障或基站超載等問題的分析和處理上，主要依靠智能處理器對這些問題進行智能化處理。4G移動通信技術中包含了問答裝置，它能明確了解并及時糾正出現(xiàn)的錯誤，從而達到自動排除網(wǎng)絡故障的目的。
3.5無線接入網(wǎng)（RAN）技術4G移動通信技術的具有速度快、容量大和比特成本較低等特點。在該技術中，無線接入網(wǎng)技術的發(fā)展趨勢為電路交換向基于IP分組交換的方向不斷發(fā)展、設備分集向網(wǎng)絡分集的方向不斷發(fā)展。這種以IP技術為網(wǎng)絡架構基礎的形式，實現(xiàn)了3G、4G、WLAN與固定網(wǎng)間的漫游，并有力支持了下一代因特網(wǎng)的建設。
時代的進步帶動了通信行業(yè)的高效發(fā)展，基礎的數(shù)據(jù)流量正以幾何級數(shù)在增長，只有建立更加高效的智能業(yè)務才能實現(xiàn)通信技術的高速高質發(fā)展，第5代移動通信技術的發(fā)展開啟了移動通信的新時代。
1第5代移動通信基本內(nèi)涵以及研發(fā)背景
1.1第5代移動通信技術基本內(nèi)涵
由于第5代移動通信技術還處于研發(fā)和試用的階段，雖然沒有清晰的定義，但是多數(shù)國家對于第5代移動通信技術的理解都是“是整體傳輸速率可以達到10Gb/s的新一代移動通信技術的總稱”，第5代移動通信技術是將無線通信技術進行再次的技術演進，并集中開發(fā)補充性的智能技術，實現(xiàn)更加便捷的網(wǎng)絡社會服務，同時將無線接入技術再次升級以滿足客戶差異性的需求[1]。
1.2第5代移動通信技術研發(fā)背景
第5代移動通信技術將以客戶的基礎需求為藍本，進行智能化自主網(wǎng)絡的建設，要對基礎數(shù)據(jù)流量進行高頻的增長，從而促進整體用戶數(shù)據(jù)速率得到有效提升。另外，歐盟METIS還指出，要實現(xiàn)入網(wǎng)設備增加100倍，電池的基礎續(xù)航時間增加到8-10倍，會利用超高頻段進行移動數(shù)據(jù)的室內(nèi)全覆蓋。第5代移動通信技術是在整體技術發(fā)展進程推動下誕生的，將綜合集成多業(yè)務和多技術形成整體化的融合型網(wǎng)絡，不僅能滿足各種基礎業(yè)務的需求，也能最大程度提升廣大用戶的消費體驗。
2第5代移動通信技術的基本特征以及核心技術分析
2.1第5代移動通信技術基本特征
（1）基礎能耗降低。隨著節(jié)能減排的環(huán)保理念的普及，不僅是基礎重工業(yè)要嚴格執(zhí)行相關政策規(guī)定，通信技術的未來發(fā)展方向也要實現(xiàn)基本的綠色低碳以及能源的節(jié)約。而未來運行的第5代移動通信技術就將極大地融合節(jié)能設計，綜合減少基本的能耗需求，真正實現(xiàn)優(yōu)化的綠色通信發(fā)展[2]。（2）基礎可信度提升。通信技術的發(fā)明就是為了使人們的交流和互動更加便利，第5代移動通信技術將最大化實現(xiàn)基礎的在線服務，實現(xiàn)了應急通信以及工業(yè)信息系統(tǒng)的高價值場景需要。不僅實現(xiàn)了基本時延的縮短，也強化了整體通信技術的可信度，能對基本信息安全進行優(yōu)化升級，實現(xiàn)終端服務可信度的大幅度提高。（3）頻率利用效率提升。隨著時代的進步，通信用戶量將越來越多，第5代移動通信技術能保證利用基礎的演進以及頻率倍增技術進行頻率的升高，也能實現(xiàn)整體壓縮技術的有效升級。第5代移動通信技術的整體頻譜效率能較4G技術提升6-10倍，真正解決了大流量帶來的頻譜資源缺失的難題。（3）基礎速率的數(shù)值提高。從數(shù)值上分析，第5代移動通信技術對于基礎峰值速率的提升非常巨大，較之4G技術提升了至少十倍，并對特殊化的通信場景進行了集中數(shù)據(jù)處理和應用升級，實現(xiàn)單連路內(nèi)速率達到10Gb/s，甚至一些傳輸要求特殊的速率能實現(xiàn)100Mb/s[3]。（4）基礎流量提高。對于用戶來說，最重要的就是基礎服務質量和基礎流量的使用，未來五年基礎數(shù)據(jù)流量將大幅度提高，第5代移動通信技術能實現(xiàn)整體吞吐量的升級，真正運行過程中更能滿足100Gb/s/km2以上的吞吐量。另外，物聯(lián)網(wǎng)和智能終端的發(fā)展也帶動了通信技術的新要求，第5代移動通信技術能實現(xiàn)支持設備的數(shù)目增加。
2.2第5代移動通信技術核心技術
（1）多天線媒介傳輸技術。在眾多基礎技術之中，多天線媒介傳輸技術是重要的研究方向之一，將實現(xiàn)二維到三維的轉變，保證整體信號從高階輸入輸出到規(guī)?；年嚵邪l(fā)展，真正實現(xiàn)整體頻譜利用效率的提升。不僅能支持多用戶波束的智能化，也能有效減少用戶之間的無效干擾，能從根本上優(yōu)化無線信號的覆蓋性能[4]。（2）高頻段信號傳輸技術。傳統(tǒng)的工作頻段使得頻譜資源十分擁擠，因此，第5代移動通信技術將優(yōu)化運用高頻段信號傳輸技術，并集中運用毫米波元器件，真正實現(xiàn)高速短距通信，能充分滿足基礎容量和傳輸速率提高的要求。（3）同時同頻全雙工技術。在信息技術的發(fā)展過程中，同時同頻全雙工技術一直被公認為是提高頻譜基礎效率的最佳技術，不僅是實現(xiàn)兩個方向信號的基礎傳輸，也能實現(xiàn)通信雙工節(jié)點的接收和發(fā)射，真正滿足了高效的信號傳輸以及免干擾。另外，較FDD技術和TDD技術而言，同時同頻全雙工技術能突破資源的使用限制，呈現(xiàn)更加靈活的資源運用。（4）D2D技術?？蛻羧萘亢蛿?shù)據(jù)傳輸信息的增多，對于中心式基站的傳輸方式提出了挑戰(zhàn)，在第5代移動通信技術中將運用設備間直接通信技術，實現(xiàn)設備間的直接通信，有效拓展了原有的網(wǎng)絡連接結構和接入模式。不僅提升了基礎信道的質量，也提高了數(shù)據(jù)的速率，降低了整體的時延和能耗。D2D技術也能實現(xiàn)頻譜資源的有效利用，并積極提高了整體鏈路的靈活度和基礎網(wǎng)絡的可信度，在提升整體通信效率和質量方面也具有劃時代的意義。（5）新型網(wǎng)絡架構技術。新型網(wǎng)絡架構技術是依據(jù)現(xiàn)有的基礎網(wǎng)絡條件進行技術的革新，充分融合了集中化處理、協(xié)作式無線電結構以及云計算框架體系的新型技術，真正實現(xiàn)了綠色無線網(wǎng)絡架構模式。新型網(wǎng)絡架構技術能最大化的減少干擾以及能耗，并提高整體的頻譜效率以及優(yōu)化智能化組網(wǎng)的動態(tài)建設[5]。（6）密集網(wǎng)融合技術。密集網(wǎng)融合技術能有效縮短發(fā)送端和接收端的物理距離，能優(yōu)化提升整體系統(tǒng)的容量，并對基礎業(yè)務進行靈活的分流。
3第5代移動通信技術整體發(fā)展趨勢
對于第5代移動通信技術的研究還處在基本的研發(fā)階段，相應的技術指標和實體數(shù)據(jù)還需要進一步進行收集和整理，不僅要進行相關技術的研究，還要對外場試驗進行階段化的分割。第5代移動通信技術是時展的必然走向，無論是技術研發(fā)領域還是整體通訊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)都已經(jīng)達成了基本的共識，關鍵就在于進一步的研發(fā)和市場投放。在發(fā)展中要提高基本的技術和系統(tǒng)融合，優(yōu)化終端的實用效力，才能建立完整的通信系統(tǒng)。另外，相應的技術發(fā)展也邁向物聯(lián)網(wǎng)時代，基礎的智能服務項目將在通信技術中被廣泛應用，只要保證網(wǎng)絡的基礎耗能和成本有效降低，就能實現(xiàn)業(yè)務管理的優(yōu)化。在未來五年，第5代移動通信技術會成為全球一體化的核心通信技術。
4結語
總而言之，盡管第5代移動通信技術還在研討階段，但是隨著信息化技術的進步，整體的發(fā)展前景將越來越廣闊，第5代移動通信技術的時代即將來臨。
作者:陳華成 單位:廣東和新科技有限公司
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在使用3G移動通信技術時，網(wǎng)絡傳輸速度通常會達到2Mbps左右，而在一些特定的環(huán)境下，其下載速度就會大幅下降，比如在設備車輛內(nèi)使用，網(wǎng)絡的傳輸速度就會下降很多，這樣也就會直接影響用戶們的使用質量。而在應用了4G移動通信技術后，傳輸?shù)乃俣茸罡呖梢赃_到100Mbps，并且受限制的情況相對較少，特別是在以往3G信號質量明顯較差的地區(qū)，使用4G移動通信也可以保證網(wǎng)絡傳輸速度能夠達到預期的標準。而通過實驗也可以看出，4G移動通信技術在網(wǎng)絡信號較差的地區(qū)，其傳輸速度都可以達到10Mbps作用，這也說明在網(wǎng)絡傳輸質量上，相比3G移動通信技術也有著非常明顯的優(yōu)勢，即便在信號不穩(wěn)定的情況下，也可以保證網(wǎng)絡傳輸速度能夠達到標準的使用要求，這也是傳統(tǒng)的移動通信技術無法比擬的。
2設備的信號覆蓋面積更廣
在通信技術快速發(fā)展的過程中，WIFI技術的應用也備受人們青睞，而4G移動通信技術出現(xiàn)以來，在網(wǎng)絡信號的傳輸速度上可以相比WIFI技術，并且沒有距離的限制，而WIFI技術接入對于距離的限制相對較高，超出了制定的范圍后就沒辦法再進行使用。因此4G移動通信技術的出現(xiàn)，更好的解決了這一問題。4G移動通信技術通過基站來對大范圍區(qū)域進行信號的傳輸，不僅傳輸?shù)木嚯x遠，而且極少出現(xiàn)死角的現(xiàn)象，人們在使用過程中，無論是在任何地方都可以通過4G移動通信技術來獲取所需要的資源信息。并且4G移動通信技術是無線蜂窩站點的設計方式，在一定的區(qū)域內(nèi)都可以將信號覆蓋到用戶中，這樣在使用時也不必擔心出現(xiàn)沒有限號的現(xiàn)象。
3業(yè)務融合的行業(yè)
更多4G移動通信系統(tǒng)應用后，整合了信息系統(tǒng)、廣播娛樂以及個人通信等，讓人們能夠獲得更多的工作生活所需，同時也大大提高了行業(yè)的認可率。每個不同模式的無線通信系統(tǒng)經(jīng)過整合以后，4G無線通信技術可以將用戶的通信從不同的地區(qū)進行相互轉換，并且在各種業(yè)務平臺上也可以有效的實現(xiàn)互聯(lián)，這樣無論是應用何種業(yè)務都可以最大限度的保證業(yè)務融合的完整性，這也間接的促進了各個行業(yè)之間在4G移動通信系統(tǒng)平臺下的整個，從而使4G移動通信技術的發(fā)展具有了更多的資源優(yōu)勢。
二4G移動通信技術的應用
從目前的現(xiàn)狀也可以看出，4G移動通信技術的發(fā)展也必然會成為未來移動通信技術的主流。而現(xiàn)如今4G移動通信技術還沒有實現(xiàn)大范圍的普及，人們對于4G移動通信技術的應用還處在觀望階段，因此我們在不斷推廣的過程中，還需要進一步的對4G移動通信技術的應用質量進行改進和完善，從而更好的實現(xiàn)4G移動通信技術中各個業(yè)務的完美融合。
1播放高清視頻4G移動通信技術
在網(wǎng)絡傳輸速度上的優(yōu)勢也為智能手機電視、在線視頻以及網(wǎng)絡視頻通話等各項應用提供了重要的基礎保證。傳統(tǒng)的移動通信技術常常會受到信號跨區(qū)切換以及網(wǎng)絡帶寬的影響，而在4G移動通信技術應用后，這些問題都能夠得到更好的解決，以往很多實現(xiàn)不了的功能在4G移動通信系統(tǒng)下都可以完美的解決。
信息技術在進行著飛速的發(fā)展，而它的發(fā)展也為人類的生活帶來日新月異的變化。4G移動通信技術在3G移動通信技術的基礎之上進行了大力的創(chuàng)新，不僅可以進行信息的傳播，同時也可以極為快速的下載圖片、文檔，并且可以很流暢的觀看視頻，這樣極大的滿足了無線用戶的需求，為人們提供了更高質量的服務。并且4G移動通信技術也是未來通信技術的發(fā)展的趨勢。下面，本文將對4G通信技術的特點進行詳細的介紹。
14G移動通信技術的特點
1.1靈活性
4G移動通信技術擁有著較強的靈活性，因為通信設備可以隨時隨地的與網(wǎng)絡進行連接，而且基本上不會受到地域以及周圍環(huán)境的影響。另外，在進行網(wǎng)絡連接的時候，可以使用手機代替電腦，而手機體積小，具有很好的便攜性，這樣也就使得靈活性大大的上升。
1.24G移動通信技術通信方式智能水平更高
隨著社會科學技術的日益發(fā)展，智能化已經(jīng)變成了一種趨勢以及潮流?？梢钥吹?G移動通信技術的智能化水平是非常高的。因為用戶在使用4G移動通信服務的時候可以根據(jù)自身的需要選擇適合自己實際情況的服務，具有很強的針對性。這就說明了4G移動通信技術在功能的選擇以及處理上具有很強的智能化水平。
1.34G移動通信其通信方式的信號能力更強
在4G廣泛應用到我們生活之前，3G移動通信技術已經(jīng)在我國普遍實行開來。但是我們可以看到，雖然3G移動通信服務也解決了人們大部分的需求，不過從整體上看，3G移動通信技術覆蓋范圍有限，依舊有一部分地區(qū)沒有3G移動網(wǎng)絡的覆蓋。這樣就會使人們不能全方位的接收信號，通信的效率有一定程度的降低?，F(xiàn)在的4G技術極大的解決了3G移動通信技術覆蓋范圍有限的不足之處，并在其基礎之上進行了發(fā)展。人們在使用4G移動通信技術的時候一定都可以體會到信號傳輸?shù)馁|量較之前相比有了很大的提升，并且在一些較為偏僻的地域也一樣有著4G移動通信網(wǎng)絡的覆蓋。
1.44G移動通信技術其信息傳輸速度更快
除了上述所具備的優(yōu)點以外，4G移動通信技術還具有另外一個最為突出的優(yōu)點，那就是傳輸速度快。相較于以往的3G移動通信技術，4G移動通信技術的傳輸速度幾乎快到了20倍。這也是一項重大的突破。
1.5優(yōu)質的多媒體通信
和以往的3G移動通信技術相比，4G移動通信技術的抗干擾性能更加強大，即便是在有雜波進行干擾的情況下，還是可以進行正常的信息傳輸，因此，語音、圖像、數(shù)據(jù)等可以高質量的進行傳遞，不會出現(xiàn)聽不清楚或者看不清楚的情況。除了這些以外，利用4G移動通信技術還能夠實現(xiàn)在網(wǎng)上進行語音通話的功能。
24G移動通信技術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
2.14G移動通信技術的應用現(xiàn)狀
從整體上來看，我國4G移動通信技術與國外技術發(fā)達國家相比存在著一定的差距，但是差距并不大，主要體現(xiàn)在一些高端技術上。而對于4G移動通信技術的應用防范以及標準方面，我國也掌握了核心技術。這就使得我國能夠開展研發(fā)出適合我國國情的4G移動通信技術，提高我國的國際地位以及通信領域的技術水平。我國對4G移動通信技術的發(fā)展高度重視，并且進行了大力的支持。所以4G移動通信技術才會有現(xiàn)在這么大的進展。如今的4G移動通信技術能夠對圖像、視頻、語音等進行高速度的傳輸，針對不同種類型、格式的應用也有了成型的設計，并且使得電腦、平板、手機等多種智能設備之間能夠實現(xiàn)通信并對其進行多點控制。但是在4G移動通信技術進行推廣使用的今天也存在著一些問題，比如說，如今我國同時有著2G、3G、4G移動通信技術，那么應當怎樣對2G以及3G的網(wǎng)絡技術設計進行改造就是需要思考并且解決的問題。我們需要直面這些問題，并且想辦法對其進行解決以及改善。以便于促進我國通信領域的發(fā)展。
2.24G移動通信技術的發(fā)展趨勢
以往3G技術在手機中的應有使得手機越來越智能化，越來越強大，而擁有者更多優(yōu)勢的4G技術想必更能夠憑借其快速的傳輸速度，使得手機的智能化取得更大的進展。另一方面，隨著4G移動通信技術抗干擾能力的提高，那么信號的質量就會有較大的提高，信息傳遞的有效性隨之提升。那么4G移動通信技術能夠實現(xiàn)網(wǎng)絡糾錯，使網(wǎng)絡能夠自我治愈，這樣促進無線接入技術在未來的發(fā)展，進而能夠識別多用戶。也更加的節(jié)能環(huán)保，符合社會的發(fā)展需求。
3小結
隨著4G移動通信技術進入我們生活的方方面面，我們一定能感受到生活質量較之前相比產(chǎn)生了較大程度的飛躍。所以，在今后的研究過程中，我們一定要加大對4G移動通信技術的開發(fā)力度，使它能夠更好的服務于信息通信，讓我們享受到更加高速的信息傳輸速度，并且具備更加比以前強大的功能，豐富人們的生活。
參考文獻
[1]譚艷麗.4G移動通信技術的特點及應用探討[J].電子制作，2014，02：144.
4G移動通信技術處于激烈的競爭狀態(tài)，促使其表現(xiàn)出很強的發(fā)展能力。4G移動通信技術的發(fā)展與建設，強調安全控制的運用，一方面提高4G移動通信技術的運行水平，另一方面營造安全的通信環(huán)境，完善4G移動通信技術的運行過程。
一、4G移動通信技術的現(xiàn)狀
目前，4G移動通信系統(tǒng)訪問速度得到了大幅度的提升，便于推出各種通信業(yè)務，由此增加了通信技術的壓力，再加上用戶群體數(shù)量越來越多，導致4G移動通信技術面臨著很高的市場競爭力[1]。4G移動通信技術提供了非常快的傳輸速度，在滿足用戶基本需求的同時，實現(xiàn)通信業(yè)務的綜合性發(fā)展，提升4G移動通信技術的實踐水平，保障通信技術的可靠性，加快4G移動通信技術的發(fā)展速度。
二、4G移動通信技術的要點
1、OFDM技術。OFDM，即正交頻分復用技術，其可把信道劃分成n個正交子信道，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)信號到低速子數(shù)據(jù)流的轉換，促使低速子數(shù)據(jù)流能夠穩(wěn)定傳輸在子信道內(nèi)。4G移動通信技術在OFDM技術的作用下，提高了傳輸速率，保障數(shù)據(jù)具備高效傳輸?shù)哪芰?，OFDM技術本身具備自適用的調制機制，能夠改變信道、加載的方式，保障通信信息的傳輸速率。4G移動通信技術中，將OFDM技術應用到碼間抗干擾的處理中，杜絕發(fā)生碼間干擾。
2、SA技術。4G移動通信中的SA技術，是指智能天線技術，其可排除通信系統(tǒng)運行中的信號干擾，起到高效的干擾抑制作用，還能跟蹤4G移動通信系統(tǒng)的運行，體現(xiàn)出自動化跟蹤的特征[2]。4G移動通信系統(tǒng)，通過SA技術實現(xiàn)數(shù)字波束的調節(jié)，SA技術保障4G移動通信處于整體性的狀態(tài)，表現(xiàn)出自身的特殊性，適用于4G移動通信的運行中。
3、SDR技術。SDR技術在4G移動通信內(nèi)，屬于軟件無線電技術，其為微型電子技術的代表，同樣屬于4G移動通信系統(tǒng)中的要點。4G移動通信內(nèi)，SDR技術利用微型電子技術，構建了開放式的平臺，便于4G移動通信技術的升級與發(fā)展，簡化了移動通信的升級方式[3]。SDR技術為4G移動通信提供了標準、規(guī)范、開放的硬件平臺，提供了運營接入的調節(jié)，由此滿足4G移動通信系統(tǒng)的發(fā)展要求。
4、IPv6技術。IPv6技術在4G移動通信系統(tǒng)內(nèi)，提供了唯一的地址，雖然移動通信網(wǎng)絡地質包含較大的空間，但是通信網(wǎng)絡及設備的地址，都有唯一性的特點，表現(xiàn)出自動配置的狀態(tài)[4]。IPv6技術為4G移動通信系統(tǒng)，提供了唯一的路由地質，輔助提高此項技術在通信中的服務質量，還能轉化成高服務級別的運行系統(tǒng)。
三、4G移動通信技術的發(fā)展趨勢
1、多用戶識別技術發(fā)展。多用戶識別技術參與下的4G移動通信系統(tǒng)，擴大了基站的覆蓋范圍，同時增加了系統(tǒng)的內(nèi)部容量，緩解了基礎設施的建設壓力。多用戶識別技術取代了傳統(tǒng)建設設施的應用，利用技術就能擴大4G移動通信系統(tǒng)的規(guī)模，保證系統(tǒng)的服務質量。
2、可重構性自愈技術發(fā)展。4G移動通信技術內(nèi)，可重構性自愈技術的發(fā)展與應用，提高了通信系統(tǒng)的智能化水平，促使通信系統(tǒng)能夠智能的處理系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點、超載等故障，自動化的排除通信系統(tǒng)的故障，實現(xiàn)高效的通信狀態(tài)。
3、微微無線電接收器運用發(fā)展。微微無線電接收器，是嵌入式無電線，推進通信技術朝向節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，杜絕4G移動通信技術產(chǎn)生污染，同時減少能源消耗的壓力。
4、無線接入網(wǎng)技術發(fā)展。無線接入網(wǎng)技術在4G移動通信技術未來發(fā)展中，提供了大容量、高速度的條件，推進移動通信技術朝向網(wǎng)絡分集發(fā)展，在4G移動通信系統(tǒng)技術內(nèi)形成了漫游使用，支持通信系統(tǒng)的升級。
5、交互干擾抑制技術發(fā)展。交互干擾抑制技術，是保證4G移動通信系統(tǒng)安全的基礎，在未來發(fā)展中，通信系統(tǒng)技術要重點發(fā)展交互干擾抑制，利用交互的方法，降低通信設施之間的干擾沖擊，維護通信信道的傳輸質量，保持4G移動通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
結束語：4G移動通信技術需求量日益增加，為人們提供通信上的服務。移動通信的要規(guī)范好要點內(nèi)容，逐步改善現(xiàn)行狀態(tài)，推進其在未來的發(fā)展與運行。4G移動通信技術的運用及發(fā)展中，要保持安全、抗干擾的應用，加強4G移動通信技術的控制力度，體現(xiàn)4G移動通信技術的運行價值。
參 考 文 獻
[1]劉強.4G移動通信技術要點分析和發(fā)展趨勢[J].科技視界，2015，08：69+94.
