4G移動通信傳輸關鍵技術及應用優(yōu)勢研究

摘 ?要：隨著現(xiàn)代社會的不斷進步和發(fā)展，人們對通信的需求也在不斷增多。本文主要針對4G移動通信傳輸?shù)年P鍵技術以及其應用優(yōu)勢進行研究，首先對4G移動通信網(wǎng)絡進行了概述，然后列舉了4G移動通信傳輸?shù)年P鍵技術，最后分析了4G移動通信傳輸?shù)膽脙?yōu)勢。

關鍵詞：4G;移動通信;傳輸技術;通信傳輸

中圖分類號：TN929.53 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）17-0073-02

Abstract：With the continuous progress and development of modern society，people’s demand for communication is also increasing. This paper mainly studies the key technologies and application advantages of 4G mobile communication transmission. Firstly，it summarizes the 4G mobile communication network，then lists the key technologies of 4G mobile communication transmission，and finally analyses the application advantages of 4G mobile communication transmission.

Keywords：4G;mobile communication;transmission technology;communication transmission

1 ?4G移動通信網(wǎng)絡的概述

1.1 ?4G移動通信網(wǎng)絡的結構

4G移動網(wǎng)絡層次的劃分往往由其在結構及功能上的不同來決定，據(jù)此可以將4G網(wǎng)絡分為物理網(wǎng)絡層、中間緩沖層以及應用層，其中4G網(wǎng)絡結構中的最內層為物理網(wǎng)絡層，最外層則為應用層，而介于物理網(wǎng)絡層與應用層之間的則是中間緩沖層，這些層次之間能夠分工明確，也是確保4G網(wǎng)絡能夠運行正常的重要條件之一。通過物理緩沖層、中間層以及應用層三者之間的集體運作和相互配合，能夠使得4G網(wǎng)絡始終保持暢行，同時在開放IP協(xié)議的連接作用下，4G網(wǎng)絡的應用明顯具備了以下幾方面的特點：

第一，使4G網(wǎng)絡用戶的快捷接入得到了實現(xiàn)，用戶能夠體驗更加快速便捷的網(wǎng)絡服務;

第二，給新型服務以及新應用的開發(fā)和發(fā)展提供了一個相對良好且便利的環(huán)境，使4G在移動通信網(wǎng)絡市場的競爭力得到了很大程度的提升，同時還為用戶提供了更高層次的服務保障;

第三，使網(wǎng)絡信息數(shù)據(jù)的質量得到了進一步的提高，使4G網(wǎng)絡可以在不同的運營服務模式之間同時存在，也可以在不同頻段之間進行轉換和運行，還可以在不同的無線標準下工作。

總而言之，由于具有強大而特殊的結構和功能，因此無論是在質量還是速度方面，4G移動通信網(wǎng)絡都具有一定的優(yōu)勢。

1.2 ?4G移動通信網(wǎng)絡的特點

相較于3G移動通信網(wǎng)絡來看，4G移動通信網(wǎng)絡在實際的應用過程中主要有以下幾方面的特點：

第一，由于4G采用了相對智能化的技術，能夠在不同的環(huán)境中對資源進行自動分配，具有一定的靈活性;

第二，依照目前通信技術的發(fā)展趨勢來看，TDMA、GSM和CDMA這三大分支都具有一定規(guī)模的移動通信標準，能夠在4G移動通信網(wǎng)絡技術下對兼容性的問題進行化解;

第三，依據(jù)通信條件及網(wǎng)絡質量情況，4G移動通信技術可以對用戶設備的網(wǎng)速進行自動適應處理，從而做到用戶的共存，使不同用戶的需求得到滿足;

第四，將信息系統(tǒng)、個人通信以及娛樂等內容相融合，即為多媒體通信，目前該方式在我國各個領域得到了很廣泛的應用，而4G網(wǎng)絡可以針對多媒體通信以及其他不同標準的通信業(yè)務需要來運行，達到對綜合業(yè)務和寬帶業(yè)務需求的滿足，這也表現(xiàn)了4G通信網(wǎng)絡業(yè)務的多樣性;

第五，作為科學技術跨越式進步的產(chǎn)物之一，4G移動通信網(wǎng)絡技術綜合了多種先進的技術，例如無線接入、OFDM（正交頻分復用）等，通過對這些技術的利用，能夠使整個通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的可實現(xiàn)性以及頻率使用的效率得到大幅度的提高，這也體現(xiàn)了4G移動通信網(wǎng)絡具有扎實技術基礎的特點。

2 ?4G移動通信傳輸?shù)年P鍵技術

2.1 ?正交頻分復用技術的應用

各子載波之間相互正交，且頻譜在經(jīng)過擴頻調制之后能夠互相重疊，從而使子載波之間的干擾被減弱，這即為正交頻分復用技術的應用特點。該技術主要采用了無線傳輸?shù)男问?，對正交頻分復用的特點進行了利用，同時還采用了HomePlug技術對信道進行劃分，經(jīng)過劃分后的各個子信道又分別進行傳輸，這樣一來就能夠在整體上使數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾实玫教岣?。通常情況下，這種傳輸方式具有以下幾類特征：

第一，相較于串行系統(tǒng)來看，該技術有著更高的頻譜利用率，因此相對來說具有比較明顯的優(yōu)勢;

第二，該技術在進行信號傳輸?shù)倪^程中能夠很好地避免出現(xiàn)信號衰弱的現(xiàn)象，因此具有較強的抗衰弱能力;

第三，由于各載波中心不存在頻譜的分量，因此正交載波在傳輸過程中是比較容易被實現(xiàn)的，也正因如此，該技術具備一定的抗干擾能力，能夠使波頻率的正交得以實現(xiàn)。

除此之外，正交頻分復用技術的應用可以直接在基帶中進行處理，這樣就能使其避免受到濾波器的局限性影響，從而使該技術的應用能夠更加高效。

2.2 ?智能天線技術的應用

就目前來看，智能天線技術是未來無線技術發(fā)展的必然趨勢，其應用能夠使系統(tǒng)的吞吐量得到增加，起到提升系統(tǒng)容量以及減弱多地址所帶來的影響和干擾的作用，這類技術的主要特點主要包括以下幾點：

第一，該技術的應用能夠使頻譜的利用率得到提高，同時還能在一定程度上起到減少運營成本的作用;

第二，目前無線通信所面臨的主要問題就是會出現(xiàn)信號衰弱，從而會導致最終出現(xiàn)信號的失真現(xiàn)象，然而智能天線技術的應用恰好能夠對這一問題進行化解，起到一定的抗衰弱的作用，盡可能地降低信號衰弱所帶來的影響;

第三，利用智能天線能夠對干擾信號進行抑制，從而使信號的輸出比以及系統(tǒng)的可靠性得到有效的提高，同時通過智能天線還能對用戶終端的范圍進行大致的定位，從而起到一定的移動定位的作用。

2.3 ?多用戶檢測技術的應用

多用戶檢測技術的應用能夠使代碼之間的干擾被消除，從而在一定程度上確保系統(tǒng)整體的穩(wěn)定，其基本原理是通過聯(lián)合信號幅度以及用戶的代碼來對用戶的信號信息進行檢測，即通過對綜合信息處理方式的利用對信息進行集中處理。目前為止，多用戶檢測技術在現(xiàn)有的4G抗干擾技術中位于最前列，其應用能夠對系統(tǒng)的性能進行深度的改善，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到進一步的提升。

2.4 ?軟件無線電技術的應用

軟件無線電技術是一類新型的開放式技術，它主要通過對軟件進行加載處理，使硬件的不同功能得以實現(xiàn)，進而使無線電通信得到實現(xiàn)。該技術的核心在于將原有的窄帶接收機替換為寬頻帶無線接收機，并將數(shù)字模擬變換器以及寬帶模擬數(shù)字靠近天線，從而使無線電的利用率得到提升。在終端出現(xiàn)變化時，應依據(jù)終端系統(tǒng)的配置要求進行操作，在這一過程中，通過應用軟件無線電技術也能夠為系統(tǒng)提供更多樣的服務形式，從而為終端系統(tǒng)的工作提供極大的便利。

3 ?4G移動通信傳輸?shù)膽脙?yōu)勢

3.1 ?具有一定的靈活性和智能性

4G移動通信的傳輸速度相較于3G移動通信來說要快得多，前者速度基本是后者的近五十倍，為用戶提供了更加舒適的通信服務。與此同時，4G移動通信網(wǎng)絡的用戶可以隨時隨地進行文件、圖像以及影音的下載，使人們的工作和生活更加便捷。隨著4G網(wǎng)絡的應用和普及，相應的移動設備也在向智能化不斷發(fā)展，4G手機的人性化功能也更加全面，可以為用戶提供更多智能化服務，例如通過4G網(wǎng)絡可以向用戶提供周邊的環(huán)境信息及天氣信息，并且還可以進行現(xiàn)場直播等，從而為用戶創(chuàng)造了更多便利。

3.2 ?具有更好的兼容性

4G移動通信傳輸系統(tǒng)在兼容性方面具有極大的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為不同的移動終端基本都可以與4G系統(tǒng)相連接，且固態(tài)網(wǎng)絡以及3G網(wǎng)絡也都包含于其中，由此可見，4G移動通信能夠對不同模式的無線通信網(wǎng)絡進行集成，其應用能夠使全球范圍內的移動通信得以實現(xiàn)。

3.3 ?通信費用更低

相較于3G系統(tǒng)來說，4G系統(tǒng)的操作更加簡便且靈活性較高，且4G技術是以3G系統(tǒng)為基礎進行研發(fā)的，所投入的成本并不高，因此用戶及運營商的費用通常都比較低。與此同時，4G網(wǎng)絡擁有更加靈活的計費方式，相對于3G通信，其服務費的收取要便宜得多，且用戶可以根據(jù)自身情況對通信服務進行選擇。

3.4 ?覆蓋面積更廣

當前的4G通信技術的信號覆蓋面已經(jīng)遠遠超過以往的技術水平，在偏遠地區(qū)乃至山區(qū)也都可以實現(xiàn)信號的覆蓋，這一技術性的突破也在很大程度上解決了偏遠地區(qū)的通信問題，并使得通信技術逐漸向全球信息化的發(fā)展方向靠攏。

4 ?結 ?論

綜上所述，隨著4G通信技術的不斷發(fā)展和進步，人們的生活也得到了極大的便利，遠程通信不再是問題，人與人之間的距離也被無限拉近。相信在不遠的將來，移動通信技術能夠取得更大的突破，從而使人類科技文明更上一層樓。

參考文獻：

[1] 鄭開健.4G移動通信技術的特點分析及實踐應用 [J].科技與創(chuàng)新，2017（24）：147-148.

[2] 張濤.淺談4G移動通信的關鍵技術與應用 [J].中國電子商務，2013（21）：56+58.

[3] 秦連銘，王香麗.OFDM技術應用現(xiàn)狀與前景展望 [J].中國科技信息，2009（21）：26-27.

[4] 賀洋.4G移動通信技術應用與發(fā)展的展望 [J].中國新通信，2014，16（13）：88.

[5] 景龍剛.4G移動通信關鍵技術及其展望探究 [J].電子世界，2014（18）：13.

作者簡介：楊華宇（1981.12-），男，漢族，重慶人，本科，中級工程師，研究方向：通信工程。