芻議4G通信工程的特點及關鍵技術

李志國

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芻議4G通信工程的特點及關鍵技術

李志國

廣東省電信工程有限公司，廣東 廣州 510000

近幾年來，我國通信行業的發展十分迅速，3G通信技術的發展豐富了用戶的應用。而4G技術則是在3G技術基礎上的一次革新，它成為了高傳輸速率、高容量的移動通信技術，在一定程度上能夠滿足用戶的個性化需求。主要圍繞著4G移動通信技術的特點及4G移動通信關鍵技術等內容進行探討。

4G通信；特點；關鍵技術

1 4G 通信工程技術的概述

通常來講，4G 技術是由移動通信與第四代的移動技術向組合而成，與此同時，4G 技術主要是在3G 通信和無線局部網兩項技術基礎上，將優點進行有效的綜合，確保4G 技術具有更多優勢。而通過4G 技術相互之間進行視頻的傳輸，在質量方面已經達到高清電視的標準，因此，在視頻傳輸上客戶會優先選擇4G 技術?，F階段，我國已經逐漸邁向4G 時代，并且在運用4G 技術之后， 正常下載的速度從原有基礎上提高到100Mbps，上傳速度更是加快到20Mbps，在這些速度方面的提高，使撥號上網已經達到兩千倍，進而方便了客戶更好的使用[1]。

2 4G 技術的特點以及應用發展

（1）速度產生了質的飛躍。在通信行業的市場競爭中，人們最關注的是網速，傳統3G 或2G 等技術的網速和4G 技術完全無法同日而語，各大運營商將4G 技術進行應用，解決了傳統通信行業中網速慢等方面的問題，從而更好的適應人們如今的生活節奏。（2）通信更加智能。人們在通過手機等移動設備進行網絡操作時，4G 技術豐富了設備的各種功能，人們可以使用這種技術獲取所需的信息，同時，改善了人機交互界面，使人們可以對所需的信息進行快速的獲取，減少了很多不必要的操作步驟，為人們的使用帶來更多的方便，實現隨時隨地對各類信息資源的快速閱覽。（3）兼容性較好。在進行通信行業的更新換代操作時，人們可以通過4G 技術較好的兼容性減少革新的阻力，例如，更換4G 的手機卡時，原有的3G 設備也可以對其進行正常使用，通過這種方法，人們在真正需要使用4G 網絡時，只需要更換4G 設備即可達成目的，讓使用者能夠使用較少的金錢完成3G 向4G 的過渡[2]。

3 4G 通信工程中的關鍵技術分析

3.1 OFDM 通信工程技術

OFDM 技術可以稱之為4G 技術的靈魂，對4G 技術的整體發展具有很大的影響，這種技術將信道進行劃分，然后將信息的信號通過這些平行的信道進行傳遞，而且，使用這種技術可以提高信息傳遞過程中的抗衰減能力，使信號衰減的速度減緩，同時，此技術可以排除掉信號干擾，使信號的接收方可以在較短的時間內接收到完整、準確的信號，保證通信工程的質量。OFDM 又稱之為正交頻分復用技術，在MCM 技術中OFDM 屬于其中的一種。OFDM 工作原理是把無線信道劃分為多個子信道，而在無線信道內，信號數據是以高速串行運動姿態進行具體的傳輸。現階段，OFDM 技術已經被廣泛的應用，主要是由于其具有以下幾個特點：①在頻譜中，OFDM 信號具有較高的利用率，它能無限接近極限值，要比傳統串行系統高出一倍多；②在相同的速率下，OFDM 信號在時間長度方面，要遠遠超過單載波系統信號，是因為OFDM 在信道衰落、脈沖噪聲內所表現出較強的穩定性，所以，OFDM 技術可以確保4G 通信具有良好傳輸能力； ③4G 最顯著的優勢在于信息可以快速的傳輸，而OFDM 存在一定的自我調節能力，能對4G 信號進行相應的自我調制，使系統可以優先在信道好的條件下進行信息傳輸。

3.2 SDR 通信工程技術

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容，利用軟件技術，使無線電臺的每項功能得到充分的發揮。因為SDR 屬于軟件系統，所以，SDR 具有其他硬件系統所沒有的特征，一方面，可以通過軟件編程模式，使SDR 具備較強靈活性，不僅是拓展業務，還是在環境的分析方面，只要將SDR 編程方式進行相應的改變，都可以完成這些工作；另一方面，在硬件技術這一前提下，將SDR 進行模塊化，可以改善軟件無線電正常的使用時間，進而延長使用壽命。SDR 通信工程技術的閃光點是其以軟件技術為主，在各個模塊進行工作時，軟件技術的應用為其帶來更多的便利，例如，人們只需要下載一些應用程序即可以實現頻帶等功能，然后，人們可以對這些程序進行不斷的更新，對通信方面的功能進行擴展和改進，相反，如果人們將SDR 技術的核心設計為硬件技術，在對各方面的功能進行擴展或改變時，更換硬件顯然會提高企業的成本，同時在操作上較軟件相比難度更大。以軟件為主的SDR 技術具有兩個主要屬性：①人們可以通過程序的編寫對軟件的各方面功能進行完善， 輕松的實現各種擴展功能；②當人們對硬件進行更換時，可以將換件部分獨立分離，對其進行相關的操作，而這種方式對軟件方面的負面影響較小，能夠保證軟件的長久使用[3]。

3.3 SA 通信工程技術

在通信工程中，人們將SA 技術應用到基站中，而SA 技術中的智能天線具有兩向性，可以對方向性進行掌握，因此被人們廣泛的應用到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，這種技術產生的鏈路可以將移動臺與基站現場進行聯系，同時通過這種技術也可以獲知鏈路自身的方向性。SA 技術的應用可以修改相位、權數等，從而使陣列的方向圖發生變化，此外，人們可以將具有同一頻率的天線記錄下來，便于人們在日后對其進行重復使用。人們劃分信號時，可以按照實際的空間進行多址劃分，同時，這種技術根據用戶的改變進行移動，使發射功率最小化，并增加天線的發送及接受率，在進行SA 通信工程技術的使用過程中，人們可以改變其參數，將信道與通信參數進行統一。

3.4 Ipv6 通信工程技術

地址空間較大是這種通信工程技術的重要屬性， 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地址，而ipv4 通信工程技術中，僅僅有三十二位的地址長度，因此僅有二的三十二次方個地址，從二者之間人們可以清晰的看出，ipv6 的通信工程技術更具優勢， 其地址數量遠超后者，甚至可以為所有網絡內的設備提供一個地址，使人們可以有足夠的IP 地址進行使用。安全性較好是ipv6 通信工程技術的第二個屬性，通常情況下，人們會將加密技術與ipv6 通信工程技術一起使用，這種方式可以在很大程度上提高網絡信息傳遞的可靠性。在應用ipv6 通信工程技術時，人們改變了傳統頭部格式，減少了選擇路由的步驟，較ipv4 通信工程技術相比，ipv6 技術可以為人們的通信提供更加優質的服務，而且由于ipv6 技術中的可移動性這一特點，使人們自身發生移動時，不會對設備的通信語音及通信畫面等方面的質量產生過多的負面影響。

4 結束語

隨著研究人員對通信工程中各項技術的深入研究，在網速方面已經有了很大的提高，如今，人們對移動設備的網速及通信質量等方面有了更高的追求，4G 技術的應用恰好可以為人們提供這些服務， 為人們的日常生活帶來更多的方便，因此，這種技術已經被人們廣泛使用，而且，在不久的將來，4G技術也必將實現技術上的突破，達到更高的水平。

[1]鞠瞻君，宋學健.4G 通信工程技術的要點探討[J].中國新通信，2015（8）：61.

[2]陳燕樹.4G 通信工程技術的要點探討[J].通訊世界，2015（17）:125.

[3]李冰，王鑫鑫.4G 通信工程技術的要點分析[J].企業文化（下旬刊），2015（9）:134.

Discussion on the characteristics and key technologies of 4G Communication Engineering

Li Zhiguo

Guangdong Telecom Engineering Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510000

In recent years，the development of China's telecommunications industry is growing very rapidly，the development of 3G communications technology enriches the user's application. The 4G technology is an innovation on the basis of 3G technology，it has become a high transmission speed， high-capacity mobile communication technology， to a certain extent，be able to meet the individual needs of users. Mainly around the 4G mobile communication technology，features and 4G mobile communications technology and other key content discussed.

4G communication；characteristics；key technology

TN929.5

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1009-6434(2016)09-0043-02