4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)研究分析

童飛

【摘要】 現(xiàn)如今4G技術(shù)已全面改變了當(dāng)前人們的生活，無論是從通話質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)傳輸速率以及性能方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原有的通信形式。其中在技術(shù)上采用：正交頻分復(fù)用技術(shù)、智能天線技術(shù)、IP核心網(wǎng)技術(shù)、MIMO技術(shù)，筆者在此進(jìn)行了詳細(xì)分析，以便于提供可參考性的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 4G網(wǎng)絡(luò) 通信技術(shù) 應(yīng)用原理 研究分析

引言：

原有通信行業(yè)在數(shù)據(jù)及話音傳輸形式上存有一定的缺陷，其中包括：加密技術(shù)、干擾性能以及信號(hào)覆蓋方面。但通過現(xiàn)有4G技術(shù)的改進(jìn)，使得改善了原有的通信性能，增加了信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

一、4G網(wǎng)絡(luò)通信關(guān)鍵技術(shù)

1.1正交頻分復(fù)用技術(shù)

OFDM技術(shù)采用將物理傳輸信道劃分為若干個(gè)子信道，實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)在同一條信道內(nèi)進(jìn)行傳輸。并且將高速數(shù)據(jù)流經(jīng)過相干載波調(diào)制后，轉(zhuǎn)化為低速數(shù)據(jù)流，這樣便能有效減少信號(hào)的衰減。其次在抗干擾程度上，正交頻分復(fù)用技術(shù)采用正交信號(hào)在接收端接收數(shù)據(jù)信息，根據(jù)不同信號(hào)傳輸頻率進(jìn)行時(shí)空編碼，減少載波間相互重疊的信號(hào)，這種技術(shù)的使用能夠消除周圍符號(hào)間的干擾。

1.2智能天線技術(shù)

智能天線技術(shù)主要是根據(jù)空間扇區(qū)分布調(diào)節(jié)天線矩陣的排列結(jié)構(gòu)，智能天線覆蓋區(qū)域?yàn)?60°保證用戶通話質(zhì)量。并且智能天線技術(shù)還能對(duì)射頻天線陣列及信號(hào)進(jìn)行處理，信號(hào)在發(fā)送過程中，會(huì)進(jìn)行閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)。終端設(shè)備在接收數(shù)據(jù)后，會(huì)將反饋信息發(fā)送至天線終端接收器。然后天線將相同極化、增益相同的信號(hào)進(jìn)行陣列排布，排布間距為信號(hào)波長(zhǎng)的一半，使其形成天線矩陣。智能天線技術(shù)還能對(duì)衰減區(qū)信號(hào)進(jìn)行增益的調(diào)節(jié)，增大發(fā)射功率。由于某些區(qū)域建筑群體較為密集，使信號(hào)不能穿透建筑群體，所以智能天線還能對(duì)傳輸功率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，滿足覆蓋區(qū)的正常需求。

1.3 IP核心網(wǎng)技術(shù)

IP核心網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了4G網(wǎng)絡(luò)中l(wèi)u開放轉(zhuǎn)變，IP核心網(wǎng)將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)劃分為基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)，完成用戶IP信息的融合以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的獨(dú)立處理。IP核心網(wǎng)技術(shù)在用戶承載速率方面也有了逐步提升，假設(shè)一端用戶發(fā)送速率為12kbps，另一端用戶接收速率為33kbps，在經(jīng)過骨干網(wǎng)分組后，最終兩端傳輸與接收速率達(dá)到64kbps，滿足業(yè)務(wù)層數(shù)據(jù)鏈路的需求。并且IP核心網(wǎng)在信令單元處理方式上通過CPU完成，CPU能夠通過終端服務(wù)器控制MSC，從而完成對(duì)數(shù)據(jù)碼型的轉(zhuǎn)換。

1.4 MIMO技術(shù)

MIMO技術(shù)采用的是多天線發(fā)送與接收信息的形式，在不通過增加增益和帶寬的形式下，降低數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)恼`碼率。MIMO技術(shù)可分為空間分集和空間復(fù)用兩種形式，但4G通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，采用空間分集的形式。空間分集利用多個(gè)天線發(fā)送，將相同數(shù)據(jù)信號(hào)在多個(gè)傳輸信道內(nèi)進(jìn)行有序傳輸，最終在同一條接收極端信道內(nèi)匯集。每個(gè)傳輸信道都有損耗，這樣便通過分集的形式，降低傳輸信號(hào)的功率損耗。

二、4G通信網(wǎng)絡(luò)安全問題及對(duì)策

2.1 4G通信安全問題

4G通信雖然已經(jīng)早已實(shí)施，但在安全技術(shù)問題上仍然村有缺陷。用戶在使用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量時(shí)，造成使用數(shù)據(jù)流量與實(shí)際不相符的現(xiàn)象。主要是因?yàn)榻K端移動(dòng)臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效的讀取，往往造成數(shù)據(jù)流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)預(yù)期量。其次便是用戶電話竊聽問題，由于通話時(shí)采用的是無線載波作為傳輸介質(zhì)，當(dāng)用戶在撥打電話時(shí)，黑客便會(huì)干擾周圍的電磁波，造成電磁波插入不同頻率的載波，造成用戶個(gè)人信息別泄露的現(xiàn)象。最后便是終端系統(tǒng)存儲(chǔ)問題，由于當(dāng)前數(shù)據(jù)信息量較大，所以一般的存儲(chǔ)空間很難滿足當(dāng)前現(xiàn)狀。造成數(shù)據(jù)不能進(jìn)行有效的存儲(chǔ)，使其數(shù)據(jù)信息丟失。

2.2 4G通信安全解決對(duì)策

針對(duì)當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)安全問題，在解決措施上從加密技術(shù)、增加存儲(chǔ)容量以及安全傳輸方式上進(jìn)行了分析。采用新型加密技術(shù)，用戶在撥打電話或發(fā)送數(shù)據(jù)信息時(shí)，終端服務(wù)器要對(duì)接收的信息進(jìn)行多級(jí)形式的加密，這樣便能有效方式用戶信息被竊聽及丟失的現(xiàn)象。其次便是在存儲(chǔ)容量方面，增加終端服務(wù)器的存儲(chǔ)空間，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)在傳輸過程中信息片段丟失的現(xiàn)象。最后便是傳輸方式上，采用復(fù)用形式，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩怨芾怼?G技術(shù)在傳輸方式上采用智能天線傳輸控制形式，可有效降低周圍磁場(chǎng)的干擾，保證數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

三、結(jié)語

通過對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研究分析，使得筆者對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展有了更為深刻的認(rèn)知。4G現(xiàn)已全面適用于當(dāng)前的消費(fèi)群體，并且取得了較好的使用成果，以此帶動(dòng)了當(dāng)前通信行業(yè)的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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[3]陳勇明.移動(dòng)4G在推廣中存在的問題以及解決措施[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2015（05）.