4G通信工程技術(shù)要點的思考

于濱 劉軒 廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司

前言：4G是移動通信技術(shù)的第四代，眾所周知，新技術(shù)都是對上一代技術(shù)的更新與突破，4G作為最新一代的通信技術(shù)，無論在功能還是運行速度上都有很大的進(jìn)步，而正因為這些進(jìn)步，使用戶能夠更加快捷的獲取信息。可以說，4G技術(shù)的推廣，更加促進(jìn)了人類社會的信息化發(fā)展。

1 4G的概念及優(yōu)點綜述

1.1 概念

4G是第四代移動運行通信標(biāo)準(zhǔn)，即第四代移動通信技術(shù)，該技術(shù)由TD-LTE與FDD-LTE兩種制式構(gòu)成，是一種集3G與WLAN于一體的新技術(shù)，其傳輸數(shù)據(jù)的速度快、質(zhì)量高，可以滿足音頻、視頻、圖像等多項功能的傳輸，在通信技術(shù)的發(fā)展過程中具有不可比擬的優(yōu)越性[1]。

1.2 4G通信技術(shù)優(yōu)點

1.2.1 通信速度快

4G通信是建立在高速通信設(shè)想上的一項技術(shù)，其對于移動裝置的運行速度與效率要求十分高。縱觀移動通信的四代技術(shù)第一代僅能夠提供語音服務(wù)，第二代的語音傳輸速率有所提高，但也只有9.6Kbps，第三代的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到了2Mbps，可以說已經(jīng)取得十分大的進(jìn)步，而第四代移動通信系統(tǒng)的傳輸速率竟然達(dá)到了20Mbps。

1.2.2 網(wǎng)絡(luò)頻率寬

由于4G的傳輸速率變快，相應(yīng)的配件也應(yīng)當(dāng)有所進(jìn)步及改良，而4G當(dāng)前采用的寬帶頻率高達(dá)100MHz，是3G通訊網(wǎng)絡(luò)的20倍。

1.2.3 通信靈活

語音通話只是4G通信技術(shù)的一種表現(xiàn)形式，4G手機已不能夠歸結(jié)為單一的手機功能，其能夠?qū)崿F(xiàn)在通話、可視通話、信息咨詢獲取等多項功能，且隨著近年來電子商務(wù)的發(fā)展，4G與手機功能很好的結(jié)合到一起，從而使手機的體積更小、使用更方便流暢。如圖1所示。

圖1 可視通話

1.2.4 智能化

4G具有兼容性特質(zhì)，這就預(yù)示了其在未來的發(fā)展中能夠以多種形態(tài)并存，就連4G本身的研究人員也表示4G手機在未來會實現(xiàn)許多人類難以想象的功能。當(dāng)前的4G更像是一個平臺，為其他業(yè)務(wù)創(chuàng)造了條件，例如人們可運用移動設(shè)備查詢網(wǎng)上信息、訂票等等。

2 4G通信工程技術(shù)要點分析

2.1 多天線技術(shù)

從前的通信都采用單天線技術(shù)，信息傳輸途徑單一運行速度慢，且天線時常受到信號干擾，這無疑使通信工作雪上加霜。多天線技術(shù)，顧名思義就是采用多個天線進(jìn)行通信信息的傳遞，與傳統(tǒng)的天線技術(shù)相比，多天線技術(shù)具有很大的優(yōu)勢。此外，多天線技術(shù)可實現(xiàn)多途徑信息的獲取，從而提升用戶的信息容量，通信速度也在很大程度上加快，在頻譜有限的情況下，依然能夠支持更多的用戶，并有效的降低信號間的相互干擾，從而使信號的傳遞質(zhì)量更高。

2.2 正交頻分復(fù)用技術(shù)

4G采用一種叫做正交頻分復(fù)用的高速傳輸技術(shù)，它是指在頻域內(nèi)將給定信道分解成多個正交子信道，并在每一個子信道上利用子載波進(jìn)行調(diào)制，從而完成信息的傳遞。此傳輸技術(shù)可以減小信號干擾，提高了頻譜的利用率，從而降低了運輸成本，但其缺點在于運輸功率不高。

2.3 智能天線技術(shù)

該技術(shù)被譽為未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，其能夠很好的實現(xiàn)抑制信號干擾，自動調(diào)節(jié)波數(shù)，自動跟蹤數(shù)字等等多項功能，實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)更加高效的傳播。智能天線是一種雙向天線，被安裝于基站現(xiàn)場，主要作用是獲取方向性信息。該技術(shù)是在天線技術(shù)基礎(chǔ)上形成的一種更加完善的新技術(shù)，不僅提升了用戶的使用滿意度，還能夠?qū)⑻炀€的優(yōu)勢發(fā)揮到最大[2-4]。

2.4 ipv6技術(shù)

ipv6技術(shù)旨在為4G提供更廣闊的地址空間，它的地址空間的倍增已經(jīng)不在同一個數(shù)量級，凡是在通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備都能夠得到一個獨一無二的網(wǎng)絡(luò)地址，從而實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)對區(qū)域的細(xì)致劃分，更加利于地址的追蹤，進(jìn)一步提高了用戶的自身保密性，進(jìn)而也提高了網(wǎng)絡(luò)安全系數(shù)。

4G技術(shù)引入ipv6技術(shù)后，在物聯(lián)網(wǎng)方面取得了飛速的發(fā)展。從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的架構(gòu)角度分析，物聯(lián)網(wǎng)可分為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層以及感知層三個層次，而每一層次都具有特定的任務(wù)范圍。ipv6技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中擔(dān)任著十分重要的角色，它能夠為物聯(lián)網(wǎng)提供地址服務(wù)，負(fù)責(zé)地理信息的搜索及編碼，ipv6在地址的編排上明顯發(fā)生改變，縮短了編碼長度，由此可見該技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮著的不可替代的作用。

綜上所述，4G技術(shù)具有高性能、高智能、快速便捷等多項優(yōu)勢，且覆蓋更廣，用戶的受益更高，在一定程度上大大促進(jìn)了我國通信技術(shù)的發(fā)展。且4G的的融合性能強，可開發(fā)的領(lǐng)域多，筆者認(rèn)為其在未來還有巨大的發(fā)展空間，為此應(yīng)當(dāng)加大對4G技術(shù)的深入研究，使其能夠更加豐富人類的生活。

[1]麥武.芻議4G通信工程技術(shù)要點[J].中國新通信，2017，19(8):39-40.

[2]陳敬霞.有關(guān)4G移動通信技術(shù)發(fā)展的問題思考[J].電子世界，2017，(13):92-92.

[3]鄧志平.關(guān)于4G技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用探討[J].通訊世界，2017，(06):148.

[4]胡德清，王珺璽.4G技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景[J].電子制作，2016，(01):30+40.