摘要：如今，社会经济发展迅猛，人民的生活水平逐渐提高，对通信技术的需求日益增强，通信技术也随之取得了较进展，4G通信技术得到了广泛使用，我国通信事业也进入了另一个发展高度，并为人们的生产生活带去了诸多便利，有利于我国经济进一步发展。基于此种背景，本文将对4G通信技术的优化创新方向进行探讨。
关键词：4G通信技术 优化创新 策略
引言
4G是一种通俗称呼，其官方称呼为IMT-Advanced，一般是用来指代第四代移动通信。从用户体验情况来看，和3G通信技术相比，4G的使用领域更广，能够为用户带来高品质、高效率的视频通信体验。就实际应用情况来说，目前，4G通信技术被引入到了诸多领域，其消费群体广布，且层次丰富、需求多样。4G技术的通信功能已经获得了业界的普遍认可，并继续在大范围推广应用中，但其功能仍然有待完善和开发，值得我们去探索优化。
一、4G通信系统的关键技术概述
现阶段，我国4G通信系统通常需要运用五种关键技术。其一是智能天线，该技术主要用来抗干扰、增强信号，也能调节数字波束，实现自动跟踪，并可以扩充系统容量，因而有利于增强用户的通信速率和质量。其二是软件无线电，它又被称为SDR，能够连接多种形式与类型的通信技术，突破疆界限制，做到多平台系统兼容共存，促使无线通信的层次、通路与模式越来越多样化。其三是OFMD，其优点明显，主要表现为具有极强的抗码间干扰与老化性能，极高的频谱效率，极快的数据传输速度。其四是MIMO，这种技术能够成倍增强频谱的利用率，增加信道容量，促进空间分集与复用，减少信号误码情况，并借助多径传播加快信息传输，改善通信品质与效率。其五是以IP为基础的核心网，此技术结构开放、灵活，既可以分开完成控制、传输等业务，又能够连接各种类型的网络，实现多种端口对接，使PSTN和核心网有效兼容。
二、4G通信系统的技术研究和探讨
1、4G通信中的关键技术
（1）OFDM即正交频分复用技术，该技术是4G最主要的技术，它将信道分为诸个运输低速子数据流的正交子信道，这些低速子数据流由高速数据流转化而来。这种技术手段不仅消除了符号间的干扰还消除了信道的相互干扰。
（2）SA与MIMO技术即智能天线与多入多出技术，SA在无线基站端使用天线阵和无线收发机实现了射频信息的接收与传送。同时SA用算法合并了天线链路上的信号而实现了上行波的赋形。MIMO的空间复用增益大大提高了信道的容量，同时利用MIMO技术的空间分集增益大幅提高了信道可靠性。MIMO具有抗多径衰落的特性，但无法解决频率选择性深衰落的问题，目前认为MIMO与OPDM即在OPDM基础上合理开发空间资源是提高传输速度的有效方法。
（3）SDR即软件无线电技术，SDR能将A/D以及D/A过程靠近RF前端并且利用无线电技术分离信道。使用SDR技术具有良好的灵活性、操作性，而且容易适应环境，升级方便。
2、4G技术面临的挑战
4G通信技术发展过程中的挑战主要有五个方面，首先，现有移动通信系统不兼容的情况源自4G信息制式缺乏统一的标准，因此在更广的范围内促进标准统一工作显得尤为重要；其次，4G通信网络的建成在3G基础上，因此在进行技术转移时必得展开大范围的设施更新，这将产生一系列的资源浪费等情况；第三，4G发展缺乏足够的技术创新；最后，4G通信技术开发、利用的进程才刚刚起步，信息技术行业在开发以及推广过程中必然要经历市场慢慢消化的历程，受到社会各界的考量，其中不免挫折重重。只有多次正确认识前进道路上的险阻才能更好地发展4G行业。
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三、4G通信技术的优化创新方向分析
4G通信技术作为一种标志，能够折射出现代信息革命的特征。相较从前的通信技术，它的基础条件更有利，应用优势更明显，发展前景也更为广阔。同时，其应用前景也能够在一定程度上反映出该技术的优化创新方向与趋势。
1、深化IPv6和4G通信技术的契合
当前，建立、使用大部分互联网的基础条件是达成IPv4协议，但IPv4技术存在无法避免的局限性，因为它可以容纳的地址空间有限，无法满足互联网用户的无限需求。具体来说，IPv4的地址长度为32位，它可以接受的最大通信地址是43亿，尽管从整体来看，这是一个非常大的数字，但随着人们需求的增长，应用空间逐渐增加，这个数字终究还是会达到最大值，通信地址还是会消耗殆尽。可见，这种矛盾是一种必然，它在开发IPv4技术的时候就存在了。但IPv6技术能够很好地改善这种情况。有关学者专家指出，IPv6采用的地址长度为128位，如此一来，未来互联网用户可使用的地址容量将不再受限制。因此，深化IPv6和4G通信技术的契合，不仅有利于增加互联网用户的可用IP地址，也能够促进多类别网络设备得到广泛应用，从而有效拓宽信息传播面积和范围。
2、促进关键通信技术逐步发展
众所周知，4G通信技术具备许多优势，为我们的工作以及生活提供了诸多便利。然而，不能忽视的是，在4G通信技术的应用及发展中仍旧存在一定问题。这些较难克服的问题，严重影响了4G通信技术进一步推广使用，例如，容量受限制、标准不一致、核心技术亟待完善、设备更新缓慢等。笔者以为，在逐渐改进或克服4G通信技术不足的过程中，可以凭借该技术的功能优势和技术特点，促进关键通信技术的发展。换言之，可以基于通信技术的功能优势和特性，实现OFDM技术与CDMA双核技术的融合。从当前的发展形势来看，要实现关键通信技术的进步，首要任务是实现3G软件的升级，其次，要确保其运行的速率、平稳性以及精确度得到增强。如此一来，才能够从三代通信技术过渡到四代通信技术，才可以有效促进关键通信技术健康、稳步发展。
3、重视SDR和4G通信技术的结合
基于无线电环境，在硬件平台满足模块化要求与标准化条件的情况下，SDR能够借助特有的方式对数字信号进行处理，并通过软件编程的形式，使无线通信系统充分发挥既有功能。最近几年，4G通信技术的发展势头良好，这有利于促使无线电设计打破既定框架，更新设计理念，摒弃“用途至上”、“以硬件为基础”的设计原则。随之，硬件设施具有的复杂性会越来越弱，软件设施的灵活性会日趋明显，通信设备的功能也将更为丰富多样。由此不难看出，有效应用SDR和4G通信技术技术，有利于完善软、硬件设备的功能：使不同硬件设施中的相同软件可以发挥多重功用，相同硬件设备中的不同软件也可以满足多样需求。这样既能够降低硬件设备的生产成本，也有利于转变原来的粗放式增长方式，更好地贯彻落实当今时代倡导的集约式发展理念。
结束语
如今，4G通信技术被应用到人们生产、生活的方方面面，4G通信设备不仅能够随身携带、随意固定，还可以随时随地为用户带来高品质的无线服务。这样来看，4G技术与通信设备不仅为用户带来了诸多便利，也丰富了其生活方式，并有助于推进我国经济持续发展。但是，当今社会是一个信息化时代，我们不能沉溺在当前良好的发展形势中，必须继续创新优化4G通信技术，使其能够跟随时代的发展步伐不断完善、强大，因为只有这样才能促进4G通信技术得到长久发展，才能为人类创造更完美、更便捷的信息环境，才有利于国家经济建设进入另一个全新的发展高度。
参考文献：
[1]陆宁，姚雪，马晓明.4G移动互联通信技术创新扩散及影响因素研究.信息通信，2015
[2]黄晓斌，梁辰.基于专利引用网络的4G通信技术竞争态势分析.情报杂志，2014
[3]林丹.4G移动通信技术的现状与发展趋势探讨.科技信息，2016.
论文作者:董楠
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期
论文发表时间:2019/1/3
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