4G通信技术关键应用要点探析

4G通信技术关键应用要点探析

陈晓武

陈晓武

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摘要：近年来，随着数据通信与多媒体业务的发展，4G移动通信兴起。4G通信技术的应用作为目前最先进的通信手段，是与无线网络相结合而产生的新成果，迎合了大众对无线网络的需求，具有非常好的发展前景，对通信事业的发展具有极大的推动作用。本文在此从4G通信技术的特点及应用现状出发，对当前4G通信技术的几个关键应用做了一定的研究。

关键词：4G通信；应用现状；通信技术

前言

4G通信技术的出现，极大地促进了中国通信技术的发展，也带动了中国通信信息产业的规模扩张。其利用一些新的通信技术，不断提高无线通信的网络效率和功能，最终实现各种技术无缝链接。

一、4G通信技术概述

4G通信指的是第四代移动通信系统，其是在3G技术的基础上所建立起来的，强调WLAN技术与3G技术的结合，因此较之于3G技术而言，首先就是能够实现对于图像高速传输，并同时保证图像的质量和清晰度都完全能够达到电脑的水平；除此之外，更重要的是，4G通信技术能够为用户提供高达100M的下载速度，比3G网络下下载速度要增加数倍，完全能够满足对于无线网络的实际需求。

4G通信技术又被人们称之为宽带接入和分布网络，其不仅非对称数据传输能力能够超过2Mbit/s，数传率高达100Mps。同时还兼具自动切换功能，能够实现不同速率之间的自动切换，从而为用户提供多种多样的服务，并达到兼容的目的。此外，4G通信技术实现了我国通信技术史上的首次三维图像的高质量传输，从而为移动用户提供更高质量的移动服务。其中包括4大部分，一是移动宽带系统；二是宽带无线固定接入；三是宽带无线局域网以及互操作的广播网络。在这些无线平台以及跨越不同频带的网络中，4G通信技术一方面能够为用户提供优质的无线服务，以及信息通信和数据采集外，另一方面还具有定时定位、远程控制等全方面的功能。

二、4G通信技术的一般特点

相比3G通信工程技术，4G通信技术有很明显的优势完全不用质疑，4G网络的网速快很多，网络不断进行发展，主要目的就是提高网络速度，这一个目标在4G通信技术上体现的十分明显。通常4G通信技术的网速最快速度能够达到1000bps，这就是那么多人更喜欢使用4G通信网络的原因。不仅在速度上具有优势，4G通信技术的频谱越来越宽，在进行通讯的时候可以有很多方式供人们选择，随着智能化的通信技术发展使得通信技术更加稳定，也更加完备，这也同样体现着是4G通信技术的先进性。

三、4G通信技术的应用范围

由于4G系统将个人通信、信息传输以及多媒体娱乐等相结合，这就促使其能够实现资料、图像等的双向传递，因此在语音环境下，可以进行其他事务的处理；4G手机通过网络系统可实现多种定位查询和服务，例如了解电影票房、购置电影票等，这就实现足不出门、随时随地的个性化服务。4G技术拥有高频谱宽带，这就满足了射频量精度高、速度快的要求，这对于实现射频测量技术的发展，起到了推动作用。由于4G通信技术的信息传输速度快，具有一定的定位查找功能，这对于实现远程监控具有一定作用，这就有效实现了对地震的检测和定位，进而起到防御地震危害的作用。

四、4G通信技术的应用现状

在国内，4G在技术标准、频率分配、终端准备、网络设备准备等方面已基本成熟。2013年12月4日工信部向3家运营商发放TD-LTE牌照，有消息称工信部将向有意向建设FDD-LTE网络的运营商发放FDD-LTE牌照。中国移动为推进4G建设，已经开始在13个主要城市展开扩大规模试验。随着全球4G网络部署推进，运营商的资本支出规模正在高速增长。随着4G网络技术的发展，我国已经申请了100多项发明专利，而且在试验网络中还采用了一些原创技术，例如分布式无线网络技术等。但是目前仍有一些问题亟待解决，比如相关通信网络技术还不够先进、完善和市场体制下4G通信网络的压力等，要想顺应时代发展，就必须从根本上缓解这些压力。

五、当前4G通信技术的几个关键应用

1、OFDM技术

这种技术是通信技术的核心，也叫做正交频分复用技术，因为地位高，其未来的发展走向也是4G的发展规划。核心技术就意味着在构建4G通信技术的时候，一切构建活动从该技术开始，并且以其为中心展开活动。OFDM技术的核心地位是因为该技术的信息渠道多，所有信息通道的类型都是正交子信息。尽管信息通道不同，却都能够实现信息传送。同时将众多的信息汇总，经过转化变为低速子数据流。随后在将数据流通过某种方式传递出去。通过汇总以及传递可以让信息实现高效传送。这种传送方式具有抗衰弱性，并使通信信号增强。原本某些信号很强，但是因为某种原因的影响，在传送的时候，信号减弱，而通过上述的传送方式，能保证信号在传送的工程中一直处于高强度，并使通讯畅通。换句话说，OFDM技术还能抗干扰，使通信不受其他因素的影响，一直保持稳定流畅。

2、软件无线电技术

此种技术又被称为SDR技术，可以对现代化的数字信号技术进行有效利用，结合可编程平台，根据软件定义无线平台的功能。在软件无线电技术中，可以采用的技术包括可编程器件、信号处理技术、数字信号处理等，同时，通过应用软件无线电技术，还能够确保通信系统中各种功能的实现，如软件可编程、硬件设备重复利用等，以减少资源浪费。

3、智能天线（SA）与多人多出天线（MIMO）技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术，智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量，其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射，同时通过基带数字信号处理器，对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形，目前智能天线的工作方式主要有两种：全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。

4、ipv6技术的要点

该项技术要点的重点就是具备更充足的地址空间，ipv4技术中的地址长度为32位，其最大限度的地址数是232个，但是ipv6的地址长度突破了100，达到128位，最大地址数为2128，地址空间增加并不在同一数量级上，能够创设出通信网络的全球化地址，由此ipv6就弥补了ipv4中ip地址不足的问题。Ipv6还拥有较高的安全性，这是由于相关用户能在使用ipv6网络的同时进行网络层的加密、校验，无形之中强化网络自身的保密性。最后，ipv6网络还使用到了新型头部格局，将基本头部同对应选项彻底分开，进一步确保选项能顺利插入上层数据与基本选项之间，路由选择也逐渐简化。Ipv6在服务质量和服务级别上远远高于之前的ipv4，同时还具备可移动性，真正实现了移动通信设备使用中位置变化也不会影响通信质量的目标。

5、多用户检测技术

多用户检测技术是CDMA通信系统中的核心技术，在抵抗并抑制通信干扰方面发挥着不可替代的作用。在实际的通信系统中，各个用户之间存在的相关性会导致干扰，而且随着用户基数的增大或者是功率的增加，这种干扰会成为通信系统中的主要干扰。多用户检测技术通过应用高效智能的算法，充分利用所有的用户信号，对单个用户信号进行检测，能有效抑制干扰。多用户检测技术的应用，在解决信号干扰问题的同时，还增大了网络系统的利用率，提高网络系统的容量。

六、结语

综上，随着社会经济和科学技术不断发展，4G通信工程技术在我国得到了越来越广泛的应用，极大地推动了4G时代的到来。必须重视4G通信的中的关键技术，引进了更多新型技术，并将其投入4G信息化通讯技术的发展当中，帮助4G信息化通讯技术的性能获得显著的提高。

参考文献：

[1]彭志勇.4G通信技术的发展及应用探析[J].数字技术与应用,2014.

[2]谢景贤.4G通信技术的创新与发展[J].信息通信，2012，（04）：207-208.