4G通信技术的研究与应用分析

4G通信技术的研究与应用分析

黄志华

中时讯通信建设有限公司

摘要：4G通信技术是在3G的基础上逐渐演变而来的，它能够为广大用户提供更为高效便捷的宽带服务，对人们网络使用产生了很大的影响。4G通信技术是基于传统通信技术平台，利用新通信技术，逐步提升无线网络通信效率和功能，以求实现各种技术间的无缝链接。本文对4G通信技术的特点及优势、4G通信技术的规划研究、4G通信技术的应用分析等问题作了详细的分析和系统的阐述。

关键词：4G通信技术；规划研究；应用分析

3G通信技术的应用和发展为人们带来了前所未有的现代科技体验，为人们的信息生活提供了巨大的便利，但3G技术在运行中仍然存在一定的不足。4G通信技术是第四代移动通信技术，是在3G技术基础上发展而来的，4G通信技术无论是从数据格式上还是从传输速率上较3G均有了很大的改善，4G的到来增强了网络通信的媒体业务功能和可视功能，大大提升了网络通信的安全性和可靠性，使电话用户、无线用户等虚拟的进行连接，进而在更为广阔的区域推广，是未来网络通信技术发展的必然趋势。

一、4G通信技术的特点及优势

随着现代网络技术的不断发展，人们对通信服务质量的要求也越来越高，4G网络就在这样的时代背景之下应运而生了，从性质上看，4G网络是一种综合性的网络系统，所以，在对其进行规划设计的时候必须考虑到各方面的因素，根据现有的2G、3G网络优势及劣势，，对4G网络的市场目标和业务运营能力进行正确定位，在进行网络覆盖区的划分与建设的过程中，必须在同一业务服务区采用连续覆盖的方法，这样才能实现4G网络服务承载力的最大化。

网络速度更快

4G通信技术最大的优势是其无线通信速度更快，相关研究人员研究预测指出，未来4G通信的无线网络传输速度将达到10M-20Mbps，起峰值网络传输速度将会更快，快速的网络传输速度为人们的网络生活提供了更大的便利。

网络频谱更宽

4G通信技术要想达到更快的网络传输速度，就需要对不断改进和升级现有的3G通信速度，相关研究人员研究得出，4G网络通信的每个信道均能占用100MHz频谱，是以往的3G通信技术所不能达到的。

通信方式多样化

4G通信技术为用户带来的已不仅仅是单纯的通话服务，而是稳定语音服务的提供，该技术的应用极大的方便了用户之间的交流和沟通。4G通信技术功能的研发和设计打破了以往通信技术的束缚，使更多网络形式被表达出来，大大提升了网络服务的效率和质量，成为未来网络发展的主流。

更智能化

随着4G时代的到来，4G网络通信技术被不断的推广和使用，由于4G技术网络频谱更宽、网络速度更快、覆盖面积更广，因而该技术所表现出网络通信服务水平也在不断的提升，具体体现在终端通信设备设计和操作使用的便捷和智能化以及网络设备使用功能的智能化，例如，根据用户的时间、环境等不同因素为用户提供个性化的网络服务[1]。

二、4G通信技术的规划研究

与传统的3G网络系统相比，4G网络运营系统的结构、运行效率以及质量都有显著提升，同时，4G网络系统的规模及容量与以前相比也有所增大，总的来说，4G网络通信技术的规划设计内容主要可分为覆盖区域划分、容量大小的确定、链路预算等。

首先，在进行网络覆盖区域划分的时候，必须将客户需求作为基本参考依据，由于数据服务在无线网络的所有业务中占据基础地位，所以，在划分网络覆盖区域时必须注重数据内容的全面性和数据传输速度的合理性。一般来说，数据传输的速率保持在1兆/秒、2兆/秒等比较合适，根据网络数据传输速率的不同，其覆盖的范围也有较大差异，所以规划设计人员在进行覆盖区域的划分时，首先必须确定数据传输的速率。网络资源的分配也是规划人员在进行覆盖区域划分时所必须考虑的重要因素之一，为了满足不同规划条件及要求，规划人员必须严格控制用户使用的编码调制的方式，并选择最为恰当的RB资源。数据传输形式以及天线种类对4G网络的运行质量具有直接影响，因此，在进行规划的时候，工作人员应由其注意对天线种类以及数据传输形式的选择，通常情况下，4G网路倾向于采用多天线技术，因为该技术能够容纳多种不同类型的天线，而且能协调好各种不同的数据传输形式。目前，在我国4G网络覆盖区域划分中比较常见的问题是不同区域数据传输信号的相互干扰问题。尽管当代大多数网络通信系统中都引入了OFDMA等先进技术，使不同区域的信号干扰问题得到了一定程度的改善，但是仍然存在局部区域的干扰问题，这一问题的存在已经严重影响了用户数据传输的综合速率，所以，相关人员在进行规划的时候必须对此类问题引起高度重视，并采取相应的改善措施。

其次，在对网络容量的大小进行规划的时候，应综合考虑天线技术类型、网络参数设计、通信线路设置、调度算法和不同区域的干扰问题等因素，通常情况下，4G网络通信系统的容量的确定必须将边缘网络吞吐量、局部区间吞吐量等作为基本参考依据，吞吐量的计算应建立在实地测量统计数据的基础之上。对4G网络系统容量大小起决定作用的因素主要有固定算法、链路质量以及线路设置等，规划人员可采用建立仿真系统的方式，制定出最为科学合理的网络结构设计方案，进而为网络容量的规划提供必要的基础保障。

图14G网络链路图

最后一步是对4G网络线路的链路预算进行确定。一般来说，4G网络的运行效果很大程度上是由链路预算方式决定的，采用链路预算的方式有利于提升网络覆盖范围的精准性，规划人员在开展链路预算工作时，首先必须根据数据传输的实际频率及资源配置算法，来判断用户宽带的有效性，然后计算出边缘区域网络用户的数据传输速率，并与目标速率进行对比，进而选择最为适用的资源调配及编码方法，基于边缘网络的承载力较小，所以，必须对这部分区域优先确定等级相对偏低的编码方法，采用配置全面频率资源的手段来达到边缘网络用户的目标速率[2]。4G网络链路图如图1所示：

除了以上三项主要规划内容之外，4G网络的仿真也是比较重要的规划内容之一，一般来说，网络仿真的内容主要包括网络区域参数、网络终端参数、MSC业务参数、话务分布参数以及无线环境参数等内容，为了避免不同区域的干扰问题，规划人员应对仿真系统进行适时调整和改善，以保证网络运行效率和质量，目前应用比较广泛的是ANPOP等仿真软件，规划人员应严格按照仿真结果进行区域站点的划分。

三、4G通信技术的应用分析

首先是在数据传输方面的应用。基于4G技术的高速传输效率、海量内存容量以及高频谱带，因而其在医疗、信息收集、射频、游戏等领域中的应用较为广泛。4G技术还具有一定的定位查找功能，因而被应用在远程控制当中，在地震定位和检测领域中也被广泛运用。其次是在容量存储方面的应用。4G通信技术具有较大的存储容量，能够极大的满足用的各种信息存储、下载需求，尤其是下载大容量数据资源时，4G技术具有不可比拟的优势。最后是在自动处理方面的应用。生活节奏的加快使得人们对移动设备功能的需求越来越高，最突出体现在休闲娱乐方面。4G技术的应用为人们的休闲娱乐提供了各种资讯传递、定位查询功能，满足了人们的各种自动化处理需求[3]。

结语

4G是新型移动通讯技术，是在3G的基础上逐渐演变而来的，但服务质量更优、通信速度更快、网络频谱更宽、兼容性更强，我国已经开始对其进行开展实验。4G通信技术的研究和应用必将会对人们的工作和生活产生重要影响，因此应继续加大对4G通信技术的研究工作，促使其能够在更多领域被应用。虽然目前4G通信技术在实际应用中存在一定的问题，但用户和市场的需求将会更进一步带动4G通信技术的发展，获得更广阔的应用前景。

参考文献：

[1]张海军,李欣.4G通信技术的研究与应用[J].产业与科技论坛,2014,03:74-75.

[2]施秀文.4G通信技术的应用实践与发展问题研究[J].计算机光盘软件与应用,2014,13:296+298.

[3]苗健.基于4G通信技术的无线网络安全通信分析[J].电子技术与软件工程,2015,01:43-44.