胡肯堂

廣東南方通信建設有限公司

基于4G通信的網絡結構與關鍵技術分析

胡肯堂

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隨著我國的生活水平不斷提高，社會市場經濟水平的不斷進步，人們對生活有了更高層次的追求。物質生物的富足已經不能滿足人們的要求，所以人們開始追求更高的精神生活。娛樂和通信的要求就是人們精神生活追求的一個重要的方面。以往，手機僅僅是用來打電話，現在的手機和其他的移動終端已經成為人們獲取網絡信息和進行娛樂的一個重要的手段。如今，出現的4G通信網絡速度更快，安全性更好。4G技術的發(fā)展能在很大程度上改變人們的通信方式和消費方式等，對于移動通信技術的發(fā)展有著重要的意義。

4G技術；通信網絡；關鍵技術

1. 4G通信網絡技術

1.1 4G通信網絡技術的基本概念

4G通信網絡技術為用戶提供了12.5MB/s～18.75MB/s的下行速度，用戶可以體驗到高質量的影像服務。3G網絡通信盡管給人們帶來了便捷的應用，但是4G通信網絡技術更具優(yōu)越性，通信質量遠遠勝于3G網絡通信技術，并且4G通信網絡技術被更多的技術和應用支持，拓展領域更大，兼容性也更加的好。用戶可以使用較低的投入就可以享受到4G通信的樂趣，上網的速度更快，可以更好的適應用戶的需求。

1.2 4G通信技術特點

4G通信網絡技術具有的特點有：傳輸速率很快，最高可以達到150Mbps；網絡頻譜遠寬于3G通信技術；通信方式靈活。4G通信網絡技術使得人們可以實現使用任何一件物品都有可能成為移動通信的終端，可以隨時隨地進行網絡通信，聯網游戲等。

2. 4G 網絡結構

第四代移動通信技術又簡稱為4G ( the4thGeneration mobile communication technology)，具有超過2Mb/s的非對稱數據傳輸能力，并能夠向全球所有的移動用戶提供150Mb/s的高質量的影像業(yè)務，4G網絡首次實現了立體圖像的高清晰傳輸。4G是3G與WLAN的統一結合的具有高質量視頻圖像傳輸以及高清晰度的語音通信的技術。最重要的特點就是高速度，其下載速度很可能超過100mbps，上傳速度也可能會達到20-30mbs。4G網絡是由eNodeB(基站)和EPC(核心網)組合而成的，核心網必須具備兩種協議棧即：IPv4和IPv6。而基站則具備現有一切無線通信的空中接口(A接口)，如GSM/GP R S/EDGE/WCDMA/CDMA1x/CDMA2000/CDMA2000EVDO，甚至包括CDMA450。ITU(國際電聯)指明4G網絡必須符合以下要求：全IP，分布式，控制和承載功能分離，開放接口，兼容現有網絡，寬帶，廣泛的移動性，兼容現有網絡另外設備廠商在實現時要兼顧考慮運營商的成本，因此要求4G 網絡必須是綠色，低功耗，并且體積不宜過大。

3. 4G 通信的關鍵技術分析

3.1 正交頻分復用技術

OFDM 和正交頻分復用技術是4G 移動通信技術體系的核心部分，是多載波調制通信技術門類中的一種具體形式。在4G 移動通信技術穩(wěn)定發(fā)展的歷史背景下，OFDM 逐步得到了我國現代通信技術發(fā)展領域研究人員，技術工人以及移動通信服務運營商的廣泛關注，在現階段，可將這一技術的性能優(yōu)勢總結分析如下：

第一，OFDM 具備較高數值的頻譜利用率，能夠比通常的串行系統超出大約一倍。

第二，OFDM 可以同時利用多個彼此差異的子載波完成客戶信息資源的網絡傳播，且子載波信號相對于具備同等傳輸速率特征的單載波信號具備更長的有效作用延續(xù)時間。因而OFDM 技術具備著更強的抗擊衰弱和干擾能力，能夠促使脈沖性噪聲和信道快速衰弱。

第三，OFDM 具備較高的傳輸速率，其自帶的自動信號調制處理機制，能夠促使多路子載波信號，依照自身實際所處的信道狀況以及噪聲背景，有針對性地選取相應的信號調制處理機制，當信道狀況出現非良好表現狀態(tài)時，及時啟動有效的抗干擾、抗噪聲能力調制處理機制，為信號傳輸工作良好控制目標的實現提供了充足的保障條件。

3.2 智能天線技術

智能天線技術，是應用于移動通信信號轉接傳輸基站現場天線結構之上，尚未發(fā)生波束間切換現象的多波束或者是自適應式的陣列天線構件組合結構，通常簡稱為SA 技術，是4G 無線移動通信網絡技術體系未來發(fā)展過程中的重要環(huán)節(jié)。SA 技術通過智能天線構件能夠向開放技術空間釋放定向波速，用戶可以運用已經完成參數設定的終端設備進行特定信息傳輸信號的接收處理，并防止無關信號產生的技術干擾現象。

3.3 IPv6 協議

IPv6 協議是下一代互聯網協議，是相對于IPv4 而言的。IPv4 是現在的互聯網主要IP 協議。但在IPv4 中，地址已經出現了嚴重的匱乏，已經接近飽和狀態(tài)，IPv4 的不可彌補的缺陷。IPv4 的這個缺陷在IPV6 協議中不復存在。IPv6 的路由表更小，能夠實現更大范圍的地址空間。此外， IPv6 的安全性更高，能提供更有效的網絡服務。

3.4 無線鏈路增強技術

在4G 通信中使用該技術能夠加強4G 無線通信的覆蓋范圍和通信鏈路的容量，該技術的核心是分集技術，分集技術能夠為4G 通信實現較高的分集性能，主要如來自時間、空間上的分級性能都能增強。而發(fā)射分集和無線鏈路增強技術無關，它是利用多天線技術來實現的，可以使天線的數量增加到兩根或者四根，這樣就能利用多天線來實現多個輸入和多個輸出，就能進一步實現發(fā)射分集與接收分集。

綜上所述，針對4G 通信的網絡結構與關鍵技術，本文以兩個具體角度，從技術特點分析、技術細節(jié)控制，以及技術應用效果呈現狀態(tài)等角度展開的詳細分析，在充分做好4G 技術建設運用工作相關技術細節(jié)控制的背景下，我國現代移動通信產業(yè)一定能夠實現穩(wěn)定有序的長期發(fā)展狀態(tài)，為中國社會各項事業(yè)的繁榮發(fā)展發(fā)揮充分的助力作用。

[1] 何龍. 關于4G通信的網絡結構與關鍵技術的若干思考[J]. 中國新通信，2013，23：32.

[2] 馮志永. 4G通信網絡的結構與關鍵技術研究[J]. 煙臺職業(yè)學院學報，2013，03：77-79.