4G-LTE移動通信技術的運用

文/王明旭

移動通信的發展從20世紀中期開始，當時的通信過程需要靠無線電波進行傳輸，需要通過人力在數據總機上進行轉接，為其接聽主叫方與被叫方，而無線電話由于體積的限制，可安裝的地點屈指可數。21世紀初，3G移動寬帶時代來臨，可以傳輸更多的數據資源，可以上網查閱收集資料，觀看視頻影音，用戶數量指數級增長。2011年起，4G技術在全國范圍普及，移動通信正式融入人們的生活，傳輸速度的提升提高功能性。現在，5G技術已經來臨，人們將迎來網絡通信技術新發展的大時代。但是現階段，我國商業化移動通信工程仍然以4G技術為主流，為了保持通信工程服務質量，維持通信網絡穩定運行，減少資源運維成本，仍然需要不斷發展4G-LTE技術，將理論化的應用與探討逐漸轉變為現實。

1 4G-LTE移動通信技術概念綜述

4G-LTE是4G網絡通訊技術的統稱，LTE全稱為Long Term Evolution為長期演進技術，LTE在傳統意義上稱之為3.9G，至2010年年末才被定義為4g技術。由于其最大超過100Mbps的數據傳輸速率優勢，是成為現代通信從3G轉變為4G的重要原因。4G-LTE由于傳輸速率的優勢，在信息資源的交流過程中能夠大大提升工作效率。4G技術的數據傳輸速度是3G技術的數十倍，并且4G通訊終端能夠基于智能化和數字化提供不同種類的功能性服務，包括視頻影像、網絡社交、在線游戲等等，這類數據資源的傳輸通過應用4G技術能夠大大提升使用體驗。并且現代通信工程由于傳輸速率的問題，在信息對比和資料查閱的流程工作中也相對提高，對于個人身份與信息核對來說也提供了便利。并且在播放視頻影像的時候，傳輸速率也影響著分辨率高低，使得人們觀看節目和影片的體驗更加清晰流暢，對于現代新媒體發展也有一定重要影響。4G-LTE技術是基于傳統通訊技術不斷發展而來的，如果說傳統通訊技術是營造出一個良好的無線通信環境，那么4G-LTE技術就是基于大環境提升了功能與體驗，通過超高頻率，超寬頻寬構建了一個超高速的無線通信網絡體系。

2 4G-LTE移動通信技術發展原理

移動通信技術的原理是光速=波長×頻率。傳統的有線通信由于被距離空間所限制，人們對無線通信的需求逐漸增加。由此，為了保證信息的傳輸速度和質量，如何應對空氣中的傳播影響因素，是提升通信質量的關鍵。所以就電磁波的波長、頻率特性以及用途來分辨并合理運用。4G通信網絡信號的傳輸是應用超高頻電磁波進行的，頻率越高則表示速度越快。因為實現5g系統全面覆蓋開展商業化的相關技術理論尚未完全實現，所以現如今雖然5G技術已經出現，但人們生活與工作依賴的仍然是4G-LTE技。高頻的電磁波，頻率越高則波長越短，那么在直線傳播的過程中衰竭的也越大，所以對于信息屏蔽也就是傳輸質量問題，仍然需要諸多資源和技術支持。

基于4G技術的結構分析來看，主要是通過4G技術接入無線網絡結構，主要為E-UTRAN架構，經過技術發展和不斷演變，基于移動通信工程的業務范圍和功能性需求，分類出不同的應用結構，適用于其他行業的通信和數據處理體系當中。與傳統3G技術進行對比發現，4G-LTE 技術還采用了EPC分組域，在通信網中能夠根據用戶信息和使用需求展開非常細致的分類管理，實現對統一區域不同能動的高效數據傳輸。在陸地無線通訊網中，還能基于用戶所處范圍內的基站或家庭蜂窩實現對數據傳輸速率與功能的有效控制，減少信息傳輸過程中的數據損耗以及干擾問題。4G-LTE技術與傳統通訊技術的結構網絡有一定相似性，但是其工作結構能夠實現更為有效的連接，對于調度移動接入，無線接入都有積極意義。

3 4G-LTE移動通信技術優劣勢比較

4G-LTE技術在結構原理方面聲波的頻率變高，頻段變寬，這樣使得通信的功能性更多樣，服務體驗更加優質，就類似于公路車道從原本的單車道變為雙車道，再增加為四車道，又加強了公路路面的修整，對于交通行駛的體驗自然而然也就得到提高。由此可見，從2G網絡的短信服務到3G網絡的加載圖像，轉變為4G網絡下的觀看直播、在線游戲與視頻通話等多種實時在線功能。但是另一方面，由于頻率變高，在高傳輸速率的限制下，信號的損耗與數據的丟失也就成為常見情況，這是因為波長在直線傳播過程中會受到干擾，被各類物體或其他信號所阻隔、屏蔽，因此，為了強化信號，增強傳輸效率，覆蓋范圍也逐漸縮小，以增強區域內的信息傳輸功率，另一方面，基站信號覆蓋半徑變化，那么就要相應的提升基站的密度來支持信號傳輸。隨著科學技術的發展，通信技術的不斷進步，未來5G技術可能就會實現家庭蜂窩基站來供信號的中轉與傳輸。

4 4G-LTE移動通信技術的運用探討

一個行業的結束往往預示著另一個行業的開端，從3G時代升級為4G技術開始，4G-LTE的運用探討與它的現實性影響分不開，首先從推動其發展的運營商方面來看，作為主要推動者，4G服務與每月手機套餐與配備的手機功能綁定，上至生產手機零件的廠商、測試廠家、主要設備商戶、傳輸配套廠商以及線下基站對接（雖然我國通信行業為壟斷產業，但是仍有部分私人基站的存在）。下至手機廠商、CP/SP供應商與移動終端銷售、網絡業務與運維等，都能夠促進其產品生產，提供龐大的消費市場和消費群體。從用戶個人使用看，由個人終端所影射的手機業務與功能性APP對其他產業鏈也能提供一定地指向性服務，比如游戲軟件、外賣軟件、社交軟件等等，主要以游戲、視頻、音樂以及其他類型的實用性功能應用為主要數據消耗，4G技術能夠促使其產業發展，改變經濟利潤結構。基于使用者也就是智能手機的用戶需求，使得4G技術服務于不同行業，實現全民化的基層產業鏈升級。

以3G發展為例，我國3G發展頭三年（2008-2011），已直接帶動投資4556億元，間接拉動投資22300億元；直接帶動終端業務消費3558億元，間接拉動社會消費3033億元；直接帶動GDP增長2110億元，間接拉動GDP增長7440億元。同時，3G發展也增加了社會就業機會，3年直接帶動增加就業崗位123萬個，間接拉動增加就業崗位266萬個。

因此，4G技術的應用從價值導向與未來發展前景來看，依舊以其功能性為主導，以實用性為方向，可供各個行業應用，促進社會和諧發展。

5 4G-LTE移動通信技術的實際運用分析

5.1 通信速度快

4G技術最初出現就是為了提升信息數據的傳輸效率，提高移動終端無線上網的速度，這也是4G技術最終出現在人們視野中最為深刻的特點。相比較傳統移動通信數據，4G技術的傳輸速率最大超過100Mbps，是3G網絡的50倍，是2G網絡的一萬倍，從傳統通信發展來看，從基礎的語音通話到短信服務再到圖像音樂到現在全方位的業務范圍，不僅僅是傳輸速度的升級，也是移動通信的功能性體驗不斷增強。這也就意味著可以通過移動終端進行各類操作，諸如遠程控制、實時通訊、在線社交、自動化控制與監測，對人類生活水平的改善有著一定積極影響，也提升了工作效率。

5.2 網絡頻譜寬，通信靈活

4G技術的特點就在于電磁波的頻段較寬，運營商在3G時代發展過程中就必須重視網絡結構與信息傳輸過程中的資源損耗。在通信效率方面，4G蜂窩系統內對于城市基站的密度以及選址規劃都有一定影響，加上未來為了保證5G的商業化運行，家庭形式的小型蜂窩基站也一定會投入發展，這也就意味著未來人們生活和工作辦公的模式都將改變，4G技術的頻譜寬度也為將來5G技術的全面實現覆蓋提供了一定理論基礎。

5.3 智能化技術不斷發展

相對于傳統電話和手機來說，4G技術應用于智能手機，已經脫離了以往的基礎的打電話和發短信溝頭交流模式，4G技術與智能手機的開發相輔相成，共同發展，現代人群常用的聯系方式不再是手機上的電話聯系，朋友之間甚至不去記錄別人的手機號，而是使用微信、QQ語音電話進行交流。4G技術作為信息傳輸的媒介，使得傳統意義上的手機轉化為一個便攜多功能的小型智能電腦，可以在線觀看直播，異國實時通話，網絡購物，遠程購票等個性化操作，改變了生活常態，推動智能化、信息化社會的轉型，社會生存模式變化的同時，人們的生活質量也在顯著提升。現階段，4G技術不止應用于手機，還包括家電智能控制、手表、體重秤等等。由于其通信靈活性，其智能載體也在不斷進步與發展。

5.4 兼容性強，費用便宜

4G技術相對于傳統移動通信網絡技術，不僅解決了設備之間的兼容問題，而且能夠使得普通群眾也能輕而易舉地使用到4G通信，并且價格平民化，使得許多人在滿足使用需求的情況下投入盡可能少的資源來過渡到4G通信網絡。4G網絡技術與其他功能性軟件的兼容能夠使得互聯網模式應用更廣，比如地圖導航、外賣點餐以及轉賬交易等等操作，更具有親和力與便捷性。并且不會由于提供了平臺與功能選項來增加4G網絡的收費。因此，從這個角度來看，4G-LTE移動通信系統所具備全球漫游，接口開放，能跟多種網絡互聯，終端多樣化能夠有效提升互聯網的信息傳輸結構，提高人民生活質量水平。

對于社會發展來說來說，4G-LTE技術不僅是移動通信工程的巨大創新與變革，也是改變人類社會活動的輔助工具，雖然是信息化數字革命以來成果顯著的技術成果，但是基于互聯網技術和人們日益增長的消費需求，4G-LTE技術的不斷發展以及5G技術的出現，都預示著移動通信工程的創新與發展最重要的影響因素仍然是與人類生活息息相關，不能脫離實際。

6 4G-LTE技術對未來移動通信工程的重要性意義

4g網絡下的通信技術發展就現狀來看，未來發展前景仍然比較樂觀，4g用戶的數量提升明顯并且需求也在不斷增加，無論是速度，穩定性還是時延，都能夠極大的滿足未來生活的需求。自2010年以來，4G-LTE技術開始大規模商業化，2013年全民開始普及。4G時代，人和人之間的溝通，人和設備之間的交流以及設備之間的數據接收與轉化，都構建一個全新數字信息化社會，改變人們生活結構，改善了工作模式。4G的將下一代社交網絡、沉浸式游戲也逐漸轉化成現實感官體驗，在全面電子信息設備中完成數據通信，智能聯網，融入生活中的數字化功能，將無人駕駛，智能監控，功能型家具等等應用轉化為現實。

7 結語

通信技術并不神秘，是時代發展的必然，是社會的產物，是科技技術的革新，通信技術的頂端并不是設備和技藝的局限性，而是在嚴謹數學基礎上的推導。

隨著5G技術理論體系逐漸完善，4G技術的沉沒已是必然，但并不是現在，4G技術在5G網絡全民普及和全世界盛行之前，仍然屬于堅不可摧的地位，要知道，移動通信工程技術的與發展是當今社會的必然產物，現如今正屬于技術標準形成的階段，在部分范圍已經投入研究和使用。我國也為5G網絡實現商業化和產業化，普及5G技術做出努力，5G技術的研發試驗也有相關政策扶持。對新時期4G無線通信技術我們要始終保持證明態度，如何在科學技術的指導下，不斷發展通信技術，是相關行業為之奮斗終生的信念，我們要給予他們充分的信任與支持。在此之前，依然要堅守4G-LTE技術，不能靠畫餅充饑堅信移動通信工程的發展，而是要雙管齊下，在研發和突破5G技術的同時，不斷增強4G技術的應用性與功能性。