4G-LTE移動通信技術的運用

同信通信股份有限公司 馬成貴 李長海

在當前我國4G網絡通信發展過程中，4G-LTE技術憑借著其較寬的信道頻率、較高的數據信息傳輸速率、多網絡傳輸優勢和兼容性的接口等諸多特質，在4G移動網絡通信系統應用過程中發揮了較強大的應用性能，也使得4G移動網絡通信系統較2g移動網絡通信系統和3g網絡通信系統更加平穩，能夠實現更大規模的數據信息的傳遞，能夠大幅度降低移動網絡通信系統升級所需的成本費用。在此背景下，對4G-LTE移動通信技術的應用進行深入研究，也就具備重要理論意義和現實價值。

1 4G-LTE移動通信技術架構

4G-LTE移動通信網絡系統主要包括EPC及E-UTRAN兩大部分內容，其中EPC部分又進一步包括了MME、SGW和PCRF等諸多部分內容，而E-UTRANT則具備了多種多樣的不同形式的兼容型接口，包括了en odeb和x2等諸多類別，通過4G-LTE移動網絡通信技術所創建的架構系統，將此系統運行過程中的s1接口轉化為適用于4G-LTE網絡聯通接口的模式。和第三代移動網絡通信系統相比，4G-LTE移動網絡通訊系統中的EPC部分能夠成為該系統網絡架構的分組域，能完成網絡通信中的分組功能，使4G-LTE網絡系統核心網中的無電路部分和傳輸業務部分的載體結構處于正常平穩運行條件。在此過程中，4G-LTE中的SGSN部分相關功能的整個實現過程主要通過MME和SGW的相關部分完成，能夠使其在移動網絡通信系統中的數據信息傳遞過程中，通過核心網絡體系中的EPC部分面板結構以及用戶界面的管理，使控制面和用戶面分離，避免在系統數據傳輸過程中控制面和用戶面之間相互干擾而造成的不良影響，還能夠進一步提高第三代移動網絡通信系統與4G-LTE移動網絡通信系統之間的融合性和兼容性，使兩大系統能夠正常運行。

在E-UTRAN核心網絡部分中，其結構和enodeb實體部分的網絡結構單元相同，但enodeb網絡實體部分所使用的工作方式為mesh，該模式往往采用x二接口，將其中的不同實體部分相互連接，避免移動網絡通信系統中由于分組結構不同而造成的數據信息丟失問題。總體而言，4G-LTE技術的應用和架構主要包括以下四個部分的內容：首先是通過該技術在移動網絡通信系統架構中的應用，使系統中的通信速率得到大幅度提升，使其上下行峰值速度上升為50mbps和1000mbps。其次，4G-LTE技術具備較強的金融性，能夠支持3g網絡系統以上的系統結構，能夠促進我國經濟社會發展過程中不同行業或不同產業與移動互聯網經濟的融合發展。第三，4G-LTE技術的實際邊界比特率得到了進一步的提高，能夠在移動網絡通信系統架構過程中根據實現基站位置分布不變和局部不調整的前提下，提高網絡通信系統覆蓋范圍內的邊界比特率。最后，4G-LTE技術網絡系統的架構能夠實現分組域的任務，能在網絡系統結構中能夠實現架構層的相互分離，盡可能地降低無線移動網絡通信系統的延時，而使其速度傳輸具備較強的實效性。

2 4G-LTE移動通信的關鍵技術

2.1 智能天線及檢測技術

智能天線檢測技術是4G-LTE移動通信網絡系統架構中的關鍵技術類型，該技術主要包括時空處理技術、信號的自動追蹤技術以及噪音抑制技術等，是未來移動網絡通信系統發展的關鍵。在此過程中，智能天線技術的使用能夠進一步提高移動網絡通信系統的實際對抗率參數值，能借助通信系統架構具備的多路徑傳播方式，能夠解決在網絡系統較長時間段內傳播所造成的信號功能降低而導致的整個移動互聯網結構和系統數據傳輸性能降低的尷尬問題。同時，智能天線技術能夠通過多路徑的信號傳遞方式抑制整個數據網絡系統的傳輸數量，能夠有效提高網絡系統對多路徑性能的抵抗能力。在網絡系統的下行鏈路中，對信號在其他不同路徑中的結構進行有效的限制，降低移動網絡通信系統接受信號時由于不同路徑之間的數據衰落和不同數據之間的擴展需求而引起的差異，進一步提升移動網絡通信系統的有效性。

2.2 MIMO通信系統聯合OFDM技術

MIMO通信系統聯合OFDG技術也是4G-LTE移動網絡通信系統的關鍵技術類型。其中，MIMO網絡通信系統主要是指在接受過程或發射過程中使用不同數量的陣列天線的通信系統，OFDG技術則是指多載波調制技術，該技術能夠將數據信號傳遞過程中的信道劃分為多個正交的子信道，在其子信道中傳輸高速的數據流，并將數據流轉變為并行的較低子數據流，使較低的子數據流能夠在多個正交的子信道中快速傳輸，使子交信號能夠進一步通過相關技術在接收端分離，避免了移動網絡通信系統中由于子信號不同而造成的相互干擾而影響最終的數據傳輸質量的問題。在4G-LTE通信系統技術使用后，不同的子信道網絡結構中的信號寬帶比原有的信道寬帶較小，能夠將子信道作為移動網絡通信系統中數據傳遞的選擇類別，以避免符號對整個數據的干擾，從而平衡數據信息的傳遞過程。OFDM系統則能夠在上述的MIMO通信系統子信道信號傳輸過程中解決數據衰落問題，在系統的實踐應用提供強有力的技術支撐。MIMO系統和OFDM系統之間的強強聯合，能夠使4G-LTE移動網絡通信系統具備更強的性能，能夠在整個OFDM系統運行過程中，借助陣列天線實現系統空間的分級功能，從而提高移動互聯網數據傳遞信號。

2.3 軟件無線電

軟件無線電技術主要是指在4G-LTE移動網絡通信系統中，將硬件設備作為無線網絡通信系統中的任意平臺，通過無線網絡通信系統的軟件功能實現其基礎架構。在此過程中，無線網絡通信系統的運行靈活性、通用性、安全性和可靠性能夠借助軟件無線電技術得到進一步加強，能夠使移動互聯網系統得到升級，也能夠借助軟件無限電技術解決不同系統在同時工作中可能存在的相互排斥問題，使某一移動網絡終端實現在不同平臺以及不同系統之間的相互通信和數據共享。

3 4G-LTE技術在移動通信工程的應用

3.1 電力系統移動通信專網通信系統

4G-LTE技術在移動通信工程中的應用首先以電力系統移動通信專網通信系統為例探究可知，由于電力系統移動通信應用專網主要是監測電力系統運行過程中電網電能參數值和實際運行質量，實現電網系統結構中的業務管理一體化、數字化、信息化和智能化，因此，為了最大限度滿足電力系統中電網業務發展的管理需要和控制需要，確保電力系統專網運行能夠滿足準確性需求和快速性需求，實現電網數據信息監測和電網監測數據信息的實時傳遞，在對電力系統移動通信專網通信系統結構進行設計時，應采用網絡拓撲結構，基于電力系統的網型結構和樹型結，保證電力系統能夠在移動通信業網絡運行過程中實現高效率的數據傳輸和安全的數據傳輸，也能夠保證電力系統移動通信專網在未來增加網絡節點時無需經過極其復雜的計算，就能對該電力系統的網絡通信結構中的相關檢測數據進行遠程控制和實時發送。

3.2 4G-LTE技術在電力系統移動通信專網中的監測內容

常見的電力系統移動通信專網監測內容主要包括通信網絡結構、監控中心和在線的便捷式數據信息采集監測終端三大部分內容。在數據信息的采集過程中，電力系統的監測數據采集終端往往基于PT信號和CT信號，將采集到的相關數據信息傳遞到電力系統移動通信專網結構控制中心，結合電力系統現場的實際情況，利用4G-LTE技術安裝路由器，并經過相應的接口有效連接通信系統和最終端的數據信息移動收發點。在該類型的電力系統移動通信專網中，4G-LTE能夠同時支持TD-LTE和FDD-LTD兩種不同格式的數據信息，借用VPN加密傳輸協議保證采集到的數據信息實現點對點的實時傳遞，同時在網絡通信系統中的服務器也能夠按照一定的傳輸協議和數據傳輸格式，提供數據庫支持服務和數據通信服務。

3.3 電力系統移動通信專網通信系統4G-LTE覆蓋方式

在移動網絡通信系統的架構過程中，4G-LTE技術的應用能夠進一步加大移動網絡通信工程的帶寬，能夠將其與MIMO多天線技術等相融合，實現更大范圍電力系統移動通信專網通信系統的連續覆蓋，能夠保證該專網在室內外采取PRRU覆蓋組網模式更加靈活的接入當地區的天線系統，保證電力系統移動通信專網在業務量較多和數據量較大時，借助PRRU技術增加移動網絡通信系統的數據傳輸容量，而在數據體量較小時，基于PRRU組網技術減少數據信息傳遞過程中的相互干擾。

結論：隨著4G-LTE技術的快速成熟和不斷普及，我國移動網絡通信系統工程建設規模和覆蓋范圍逐步擴大，在電力系統的移動網絡通信系統中應用4G-LTE技術，不僅能夠大幅度提升移動網絡通信系統的數據傳輸質量，更能夠解決解決網絡通信系統過程中由于不同傳輸頻率、不同傳輸功率等造成的效率降低問題，滿足4G-LTE技術的市場應用需要和未來技術優化升級需要。