摘要:本文主要从4G通信的基本概念;4G通信工程的要点等几方面探讨了本文主题,旨在与同行共同学习。
关键词:4G技术;通信工程;技术要点;优点
在3G通信技术逐渐完善的过程中,4G通信技术开始出现。4G通信技术的出现是通信行业发展的必然趋势,通过4G通信技术的应用,可以有效地提升网络数据传输的速度,使通信质量得到有效的提高。虽然通信技术是在3G通信技术基础上发展来的,其具有一些3G通信技术所固有的优点,但是其也具有一些更为独特的应用优势,目前还属于一种新型的通信技术,这一技术还有待进一步的完善,要想该技术得到合理的应用,就需要掌握必要的4G通信工程技术要点,从而可以有效的发挥出4G通信工程的应用优势,从而更好的为人们服务。
一、4G通信的基本概念
4G通信指的是第四代移动通信系统,是在3G技术的基础上建立起来的,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,4 G通信技术能够为用户提供高达100 M 的下载速度,比 3G 网络下载速度要增加数倍,完全能够满足无线网络的实际需求。当然,用户高度关注访问速度的同时,同样会非常关注访问成本,而 4G 网络通信能够多方面的满足用户在这些方面的需求,使用户在成本合理的状况下获得更加快捷和多样化的服务,从而使用户体验到更为快速的网络传输乐趣。
相较于3G 通信技术来说,4G 通信技术具有更快的上网速度,进一步保障通信的顺畅性,这也是4G 通信技术最初建立所要达到的目标。可以说,这一技术最鲜明的特点就是提高了网络信息传输的速度,在实时信息传输中,4G通信技术的传输速度可以达到 1 000 bps 以上,这样的传输速度是现今的2G 以及3G 通信技术都无法比拟的,其在传输速度上与光纤传输速度相接近,人们为了能够拥有更畅快的网络体验,就会渐渐开始接受和选择4G 通信技术。4G 通信技术是3G 通信技术逐渐完善和发展的必然结果,这一技术的出现,有效地推动了通信行业的发展。
二、4G通信工程的要点
1.多天线技术
多天线技术也被称为MIMO技术,这种技术的核心是一种空间分集的技术,即利用多发射、多接收天线。以前的通信工程使用的是单天线技术,多天线技术与之相比有着很大优势。它采用的是分立式多天线,有效地将通信链路分解成为许多并行的子信道,进而大大提高容量。分集技术在实际应用中,其参数取决于接收机而不是发射机。MIMO系统获得巨大的容量来源于不同的发射天线和不同的接收天线之间的互不相关,这使得该系统的抗衰落和噪声性能都得到有效的提高。
简单来说,多天线的空间分集技术可以这样理解,假设一条天线的信号是不可用的,甚至已经完全消失。在这种情况下,由于另一条天线相对独立且具有很强的信号,使得其它天线的传输路径具有更多的选择性。因此,MIMO技术是实现高数据率的空间分集技术,提高系统容量的同时提高功无线信道的传输质量。如今无线频谱资源相对稀缺,MIMO系统已经显示出其优越性,并将继续适用于4G移动通信系统。通过这种通信技术,提高了每个用户的信道容量,也使得服务质量更高。天线数量的增加,使得多天线系统的信道容量也将增加,而在固定数目的宽带天线情况下,通信速度将加快。通过对天线通道中传出的数据进行编码,接收端对接相应的解码,从而可以快速找到指定的信息。
2.智能天线技术
基站现场要对方向有所把控,所以安装的智能天线是双向天线,可以把这种智能天线通过进行编程,从而形成一组电子相位关系固定的天线单元,通过这个天线单元就可以顺利的获取方向性了。双向天线不是只有这种作用,它还可以获多个链路的链路的方向,为了使阵列方向图形状得以随情况而变化,智能天线可以对阵子信号、相位和权数合理的任意调换位置。智能天线还具有多光束频率复用的功能,频率复用是指对频率相同但方向不同的天线同时进行标记,可以理解为空分多址(就是说在不同的空间路径进行相同划分),进行这项工作的前提是天线技术必须完备,实施多址划分之前必须保证点波束与用户之间一一对应,不可有遗漏,然后就可以为各个在空间位置上不同的用户进行无线信号划分,频率复用就得到了更好的应用。不仅如此,应用这种技术可以使之随用户的移动而移动,因为波速会自始至终的跟随以锁定的目标,正因为如此智能天线的效率得到很大提升,发射功率也大大降低。智能天线有很多优势,其中最大的优势就是它可以通过对自身参数进行调节进而达到通信信号参数和实际信道情况的参数全部相同的效果。
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3.OFDM技术
4G通信技术中的正交频分复用技术,人们也把其称之为OFDM技术,该技术能够将信道划分为多个正交子信道,并在这些子信道中将传输数据信号转换为并列的低速子数据流进行传输,不仅大大增加了数据在传输过程中的抗衰弱能力,同时也有效减缓了通信信道的衰落速度。因此人们将OFDM技术作为4G通信技术中最重要的技术看待,其不仅能够提升通信系统的工作质量和效率,同时也在提高通信系统抗干扰能力方面发挥着重要的作用。
4.SDR技术
4G通信技术中的无线电广播通信技术也被人们称为SDR技术,该技术的实现并不依靠硬件的连接,而是在软件中实现无线通信协议的定义。简单来说,就是该技术能够通过软件下载和更新来有效实现使用过程中频带或者空中接口等协议和功能的升级,同时不需要进行硬件更新,不仅提高了4G通信技术的使用效率,同时大大降低了用户通信的成本。
对于4G移动通信技术来说,SDR基础不仅是其微电子技术的基础,同时还能通过开放性的平台为4G移动通信技术的升级带来更大的便利,并优化相关的配置,为构件通顺硬件平台提供了良好的条件。同时该技术还能实现多方运营的同时介入,提高4G移动通信技术运行的效率。
5.Ipv6技术
ipv6技术地址长度为128位,其最大的地址,数为2128,而传统的ipv4技术地址长度为32为,最大的地址数为2 32 ,因此ipv6技术与ipv4技术相比,其最大的技术优势在于具备了更大的地址空间,不仅解决了ipv4技术中ip地址小的问题,同时能够为通信网络中的所有设备提供一个全球的地址。此外,由于用户在使用ipv6技术网络过程中,能够加密和校验网络层中的数据,因此其网络的安全性和保密性也大大高于ipv4技术的安全性和保密性。与此同时由于ipv6技术中对头部格式进行了优化,将选项和基本头部进行了区分,实现了将选项插入到基本选项和上层数据之间的功能,因此有效的简化了路由选择的过程,进而提高了用户使用网络的便捷性。
所以;我们可以知道ipv6技术的研发不仅大大提升了IP技术的服务级别,同时由于ipv6技术具备可移动性,因此还能保障移动通信设备在移动过程中的通信质量。
三、4G通信工程技术的优点
1.速度快
对于4G通信技术而言,其最大的特点就是通信速度的增长,不仅大大提高了我国通信技术的通信速度,同时也为用户上网带来了更佳的体验。我国第一代通信技术只有语音系统,而第二代通信技术的传输速率极低,只有10kb/s这样,虽然在第三代通信技术中的传输速率提高到了2Mb/s,而4G通信的速度高达10Mb/s,最高可到100Mb/s,在大大提高了人们上网速度的同时,也为促进了经济的增长。
2.智能性高
4G通信技术由于具备较高的智能性,因此受到了我国人们的广泛欢迎,4G通信技术的智能性最常见的表现就是人们生活常见的4G手机上。当前人们使用的4G手机在具备完善功能的基础上,还配备了较高的智能性,4G手机能够根据用户的操作指令及时准确的做出反应,同时根据实际的操作对用户的通信环境和情况加以分析,并将结果反馈到手机中。与此同时,4G手机还能根据相关的资料对用户的操作进行提醒,将用户操作的正确性反馈给用户。此外作为移动上网的工具4G手机能够让人们减少对菜单和键盘的依赖性,并进一步提高了人们上网的自由性。
结语:
科学技术永远不会停止向前发展的步伐,在未来的生活中,人们对于网络信息化的要求也会日趋提升,不仅局限于速度快、范围广,而是更加趋向于安全、便捷的服务功能。由此观之,4G通信工程技术已经相当成熟,已经在我们的生活中得到广泛运用。
参考文献:
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论文作者:孙振华
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/30
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