4G移动通信传输关键技术及应用优势研究

2019-09-10杨华宇

现代信息科技 2019年17期

摘要：随着现代社会的不断进步和发展，人们对通信的需求也在不断增多。本文主要针对4G移动通信传输的关键技术以及其应用优势进行研究，首先对4G移动通信网络进行了概述，然后列举了4G移动通信传输的关键技术，最后分析了4G移动通信传输的应用优势。

关键词：4G;移动通信;传输技术;通信传输

中图分类号：TN929.53 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）17-0073-02

Abstract：With the continuous progress and development of modern society，people’s demand for communication is also increasing. This paper mainly studies the key technologies and application advantages of 4G mobile communication transmission. Firstly，it summarizes the 4G mobile communication network，then lists the key technologies of 4G mobile communication transmission，and finally analyses the application advantages of 4G mobile communication transmission.

Keywords：4G;mobile communication;transmission technology;communication transmission

1 4G移动通信网络的概述

1.1 4G移动通信网络的结构

4G移动网络层次的划分往往由其在结构及功能上的不同来决定，据此可以将4G网络分为物理网络层、中间缓冲层以及应用层，其中4G网络结构中的最内层为物理网络层，最外层则为应用层，而介于物理网络层与应用层之间的则是中间缓冲层，这些层次之间能够分工明确，也是确保4G网络能够运行正常的重要条件之一。通过物理缓冲层、中间层以及应用层三者之间的集体运作和相互配合，能够使得4G网络始终保持畅行，同时在开放IP协议的连接作用下，4G网络的应用明显具备了以下几方面的特点：

第一，使4G网络用户的快捷接入得到了实现，用户能够体验更加快速便捷的网络服务;

第二，给新型服务以及新应用的开发和发展提供了一个相对良好且便利的环境，使4G在移动通信网络市场的竞争力得到了很大程度的提升，同时还为用户提供了更高层次的服务保障;

第三，使网络信息数据的质量得到了进一步的提高，使4G网络可以在不同的运营服务模式之间同时存在，也可以在不同频段之间进行转换和运行，还可以在不同的无线标准下工作。

总而言之，由于具有强大而特殊的结构和功能，因此无论是在质量还是速度方面，4G移动通信网络都具有一定的优势。

1.2 4G移动通信网络的特点

相较于3G移动通信网络来看，4G移动通信网络在实际的应用过程中主要有以下几方面的特点：

第一，由于4G采用了相对智能化的技术，能够在不同的环境中对资源进行自动分配，具有一定的灵活性;

第二，依照目前通信技术的发展趋势来看，TDMA、GSM和CDMA这三大分支都具有一定规模的移动通信标准，能够在4G移动通信网络技术下对兼容性的问题进行化解;

第三，依據通信条件及网络质量情况，4G移动通信技术可以对用户设备的网速进行自动适应处理，从而做到用户的共存，使不同用户的需求得到满足;

第四，将信息系统、个人通信以及娱乐等内容相融合，即为多媒体通信，目前该方式在我国各个领域得到了很广泛的应用，而4G网络可以针对多媒体通信以及其他不同标准的通信业务需要来运行，达到对综合业务和宽带业务需求的满足，这也表现了4G通信网络业务的多样性;

第五，作为科学技术跨越式进步的产物之一，4G移动通信网络技术综合了多种先进的技术，例如无线接入、OFDM（正交频分复用）等，通过对这些技术的利用，能够使整个通信网络系统的可实现性以及频率使用的效率得到大幅度的提高，这也体现了4G移动通信网络具有扎实技术基础的特点。

2 4G移动通信传输的关键技术

2.1 正交频分复用技术的应用

各子载波之间相互正交，且频谱在经过扩频调制之后能够互相重叠，从而使子载波之间的干扰被减弱，这即为正交频分复用技术的应用特点。该技术主要采用了无线传输的形式，对正交频分复用的特点进行了利用，同时还采用了HomePlug技术对信道进行划分，经过划分后的各个子信道又分别进行传输，这样一来就能够在整体上使数据传输的速率得到提高。通常情况下，这种传输方式具有以下几类特征：

第一，相较于串行系统来看，该技术有着更高的频谱利用率，因此相对来说具有比较明显的优势;

第二，该技术在进行信号传输的过程中能够很好地避免出现信号衰弱的现象，因此具有较强的抗衰弱能力;

第三，由于各载波中心不存在频谱的分量，因此正交载波在传输过程中是比较容易被实现的，也正因如此，该技术具备一定的抗干扰能力，能够使波频率的正交得以实现。

除此之外，正交频分复用技术的应用可以直接在基带中进行处理，这样就能使其避免受到滤波器的局限性影响，从而使该技术的应用能够更加高效。

2.2 智能天线技术的应用

就目前来看，智能天线技术是未来无线技术发展的必然趋势，其应用能够使系统的吞吐量得到增加，起到提升系统容量以及减弱多地址所带来的影响和干扰的作用，这类技术的主要特点主要包括以下几点：

第一，该技术的应用能够使频谱的利用率得到提高，同时还能在一定程度上起到减少运营成本的作用;

第二，目前无线通信所面临的主要问题就是会出现信号衰弱，从而会导致最终出现信号的失真现象，然而智能天线技术的应用恰好能够对这一问题进行化解，起到一定的抗衰弱的作用，尽可能地降低信号衰弱所带来的影响;

第三，利用智能天线能够对干扰信号进行抑制，从而使信号的输出比以及系统的可靠性得到有效的提高，同时通过智能天线还能对用户终端的范围进行大致的定位，从而起到一定的移动定位的作用。

2.3 多用户检测技术的应用

多用户检测技术的应用能够使代码之间的干扰被消除，从而在一定程度上确保系统整体的稳定，其基本原理是通过联合信号幅度以及用户的代码来对用户的信号信息进行检测，即通过对综合信息处理方式的利用对信息进行集中处理。目前为止，多用户检测技术在现有的4G抗干扰技术中位于最前列，其应用能够对系统的性能进行深度的改善，使系统的稳定性得到进一步的提升。

2.4 软件无线电技术的应用

軟件无线电技术是一类新型的开放式技术，它主要通过对软件进行加载处理，使硬件的不同功能得以实现，进而使无线电通信得到实现。该技术的核心在于将原有的窄带接收机替换为宽频带无线接收机，并将数字模拟变换器以及宽带模拟数字靠近天线，从而使无线电的利用率得到提升。在终端出现变化时，应依据终端系统的配置要求进行操作，在这一过程中，通过应用软件无线电技术也能够为系统提供更多样的服务形式，从而为终端系统的工作提供极大的便利。

3 4G移动通信传输的应用优势

3.1 具有一定的灵活性和智能性

4G移动通信的传输速度相较于3G移动通信来说要快得多，前者速度基本是后者的近五十倍，为用户提供了更加舒适的通信服务。与此同时，4G移动通信网络的用户可以随时随地进行文件、图像以及影音的下载，使人们的工作和生活更加便捷。随着4G网络的应用和普及，相应的移动设备也在向智能化不断发展，4G手机的人性化功能也更加全面，可以为用户提供更多智能化服务，例如通过4G网络可以向用户提供周边的环境信息及天气信息，并且还可以进行现场直播等，从而为用户创造了更多便利。

3.2 具有更好的兼容性

4G移动通信传输系统在兼容性方面具有极大的优势，具体表现为不同的移动终端基本都可以与4G系统相连接，且固态网络以及3G网络也都包含于其中，由此可见，4G移动通信能够对不同模式的无线通信网络进行集成，其应用能够使全球范围内的移动通信得以实现。

3.3 通信费用更低

相较于3G系统来说，4G系统的操作更加简便且灵活性较高，且4G技术是以3G系统为基础进行研发的，所投入的成本并不高，因此用户及运营商的费用通常都比较低。与此同时，4G网络拥有更加灵活的计费方式，相对于3G通信，其服务费的收取要便宜得多，且用户可以根据自身情况对通信服务进行选择。

3.4 覆盖面积更广

当前的4G通信技术的信号覆盖面已经远远超过以往的技术水平，在偏远地区乃至山区也都可以实现信号的覆盖，这一技术性的突破也在很大程度上解决了偏远地区的通信问题，并使得通信技术逐渐向全球信息化的发展方向靠拢。

4 结论

综上所述，随着4G通信技术的不断发展和进步，人们的生活也得到了极大的便利，远程通信不再是问题，人与人之间的距离也被无限拉近。相信在不远的将来，移动通信技术能够取得更大的突破，从而使人类科技文明更上一层楼。

参考文献：

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