4G通信工程技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)用分析

范志強(qiáng)

公誠管理咨詢有限公司第四分公司

4G通信工程技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)用分析

范志強(qiáng)

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4G技術(shù)是一種集合抗干擾、高速、保密性、安全性等諸多優(yōu)勢的通信技術(shù)，在保障移動(dòng)通信行業(yè)持續(xù)發(fā)展上具有十分重要的促進(jìn)作用。

4G；通信工程；技術(shù)；要點(diǎn)；應(yīng)用

前言

通信技術(shù)的發(fā)展不斷創(chuàng)新，當(dāng)3G通信技術(shù)處于鼎盛階段時(shí)，通信行業(yè)就認(rèn)識(shí)到4G通信的發(fā)展和應(yīng)用會(huì)是科技發(fā)展的新產(chǎn)物了。

1、4G 通信工程技術(shù)的概述

通常來講，4G技術(shù)是由移動(dòng)通信與第四代的移動(dòng)技術(shù)向組合而成，與此同時(shí)，4G技術(shù)主要是在3G通信和無線局部網(wǎng)兩項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)上，將優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行有效的綜合，確保4G技術(shù)具有更多優(yōu)勢?，F(xiàn)階段，我國已經(jīng)逐漸邁向4G時(shí)代，并且在運(yùn)用4G技術(shù)之后，正常下載的速度從原有基礎(chǔ)上提高到100Mbps，上傳速度更是加快到20Mbps，在這些速度方面的提高，使撥號(hào)上網(wǎng)已經(jīng)達(dá)到兩千倍，進(jìn)而方便了客戶更好的使用。

2、4G 技術(shù)的特點(diǎn)以及應(yīng)用發(fā)展

（1）速度產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。在通信行業(yè)的市場競爭中，人們最關(guān)注的是網(wǎng)速，傳統(tǒng)3G等技術(shù)的網(wǎng)速和4G技術(shù)完全無法同日而語，各大運(yùn)營商將4G技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)通信行業(yè)中網(wǎng)速慢等方面的問題，從而更好的適應(yīng)人們?nèi)缃竦纳罟?jié)奏。

（2）通信更加智能。人們?cè)谕ㄟ^手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作時(shí)，4G技術(shù)豐富了設(shè)備的各種功能，人們可以使用這種技術(shù)獲取所需的信息，同時(shí)，改善了人機(jī)交互界面，使人們可以對(duì)所需的信息進(jìn)行快速的獲取，減少了很多不必要的操作步驟，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地對(duì)各類信息資源的快速閱覽。

（3）兼容性較好。在進(jìn)行通信行業(yè)的更新?lián)Q代操作時(shí)，人們可以通過4G技術(shù)較好的兼容性 減少革新的阻力。

3、4G 通信工程中的技術(shù)分析

3.1OFDM通信工程技術(shù)

OFDM技術(shù)可以稱之為4G技術(shù)的靈魂，對(duì)4G技術(shù)的整體發(fā)展具有很大的影響，這種技術(shù)將信道進(jìn)行劃分，然后將信息的信號(hào)通過這些平行的信道進(jìn)行傳遞，而且，使用這種技術(shù)可以提高信息傳遞過程中的抗衰減能力，使信號(hào)衰減的速度減緩，同時(shí)，此技術(shù)可以排除掉信號(hào)干擾，使信號(hào)的接收方可以在較短的時(shí)間內(nèi)接收到完整、準(zhǔn)確的信號(hào)，保證通信工程的質(zhì)量。

OFDM又稱之為正交頻分復(fù)用技術(shù)，在MCM技術(shù)中OFDM屬于其中的一種。OFDM工作原理是把無線信道劃分為多個(gè)子信道，而在無線信道內(nèi)，信號(hào)數(shù)據(jù)是以高速串行運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行具體的傳輸，其具體運(yùn)行過程如圖1所示。

圖 1 OFDM 的結(jié)構(gòu)圖

現(xiàn)階段，OFDM技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用，主要是由于其具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①在頻譜中，OFDM信號(hào)具有較高的利用率，它能無限接近極限值，要比傳統(tǒng)串行系統(tǒng)高出一倍多；②在相同的速率下，OFDM 信號(hào)在時(shí)間長度方面，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單載波系統(tǒng)信號(hào)，是因?yàn)镺FDM在信道衰落、脈沖噪聲內(nèi)所表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性，所以，OFDM技術(shù)可以確保4G通信具有良好傳輸能力；③4G最顯著的優(yōu)勢在于信息可以快速的傳輸，而OFDM存在一定的自我調(diào)節(jié)能力，能對(duì)4G信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的自我調(diào)制，使系統(tǒng)可以優(yōu)先在信道好的條件下進(jìn)行信息傳輸。

3.2SDR通信工程技術(shù)

無線電又可以稱之為SDR，而SDR相比較而言，其主要是將軟件作為核心內(nèi)容，利用軟件技術(shù)，使無線電臺(tái)的每項(xiàng)功能得到充分的發(fā)揮。因?yàn)镾DR屬于軟件系統(tǒng)，所以，SDR具有其他硬件系統(tǒng)所沒有的特征，一方面，可以通過軟件編程模式，使SDR具備較強(qiáng)靈活性，不僅是拓展業(yè)務(wù)，還是在環(huán)境的分析方面，只要將SDR編程方式進(jìn)行相應(yīng)的改變，都可以完成這些工作；另一方面，在硬件技術(shù)這一前提下，將SDR進(jìn)行模塊化，可以改善軟件無線電正常的使用時(shí)間，進(jìn)而延長使用壽命。

3.3SA 通信工程技術(shù)

在通信工程中，人們將SA技術(shù)應(yīng)用到基站中，而SA技術(shù)中的智能天線具有兩向性，可以對(duì)方向性進(jìn)行掌握，因此被人們廣泛的應(yīng)用到4G通信工程中，其原理是通過編寫代碼的方式獲知方向性。此外，這種技術(shù)產(chǎn)生的鏈路可以將移動(dòng)臺(tái)與基站現(xiàn)場進(jìn)行聯(lián)系，同時(shí)通過這種技術(shù)也可以獲知鏈路自身的方向性。SA技術(shù)的應(yīng)用可以修改相位、權(quán)數(shù)等，從而使陣列的方向圖發(fā)生變化，此外，人們可以將具有同一頻率的天線記錄下來，便于人們?cè)谌蘸髮?duì)其進(jìn)行重復(fù)使用。同時(shí)，這種技術(shù)根據(jù)用戶的改變進(jìn)行移動(dòng)，使發(fā)射功率最小化，并增加天線的發(fā)送及接受率，在進(jìn)行SA通信工程技術(shù)的使用過程中，人們可以改變其參數(shù)，將信道與通信參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一。

3.4Ipv6 通信工程技術(shù)

地址空間較大是這種通信工程技術(shù)的重要屬性，其具有一百二十八位的地址長度，因此具有二的一百二十八次方個(gè)地址，而ipv4通信工程技術(shù)中，僅僅有三十二位的地址長度，因此僅有二的三十二次方個(gè)地址，從二者之間人們可以清晰的看出，ipv6的通信工程技術(shù)更具優(yōu)勢，其地址數(shù)量遠(yuǎn)超后者，甚至可以為所有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備提供一個(gè)地址，使人們可以有足夠的IP地址進(jìn)行使用。

安全性較好是ipv6通信工程技術(shù)的第二個(gè)屬性，通常情況下，人們會(huì)將加密技術(shù)與ipv6通信工程技術(shù)一起使用，這種方式可以在很大程度上提高網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的可靠性。在應(yīng)用ipv6通信工程技術(shù)時(shí)，人們改變了傳統(tǒng)頭部格式，減少了選擇路由的步驟，較ipv4通信工程技術(shù)相比，ipv6技術(shù)可以為人們的通信提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，而且由于ipv6技術(shù)中的可移動(dòng)性這一特點(diǎn)，使人們自身發(fā)生移動(dòng)時(shí)，不會(huì)對(duì)設(shè)備的通信語音及通信畫面等方面的質(zhì)量產(chǎn)生過多的負(fù)面影響。

結(jié)語

4G是高科技發(fā)展的產(chǎn)物，未來還具有廣闊的發(fā)展空間，我們的通信工程會(huì)不斷加快網(wǎng)絡(luò)速度、提升服務(wù)質(zhì)量，運(yùn)用最先進(jìn)的工程技術(shù)，給人們帶來最流暢、安全的通信網(wǎng)絡(luò)。

［1］ 蘭昆，周安民，岳亮. 無線局域網(wǎng)的通信安全研究［J］. 信息安全與通信保密. 2005（02） .

［2］ 李莉紅，李國金.第四代移動(dòng)通信的核心技術(shù) －OFDM［J］.世界科技研究與發(fā)展，2008（5）.