4G-LTE移动通信技术的运用

同信通信股份有限公司 马成贵 李长海

在当前我国4G网络通信发展过程中，4G-LTE技术凭借着其较宽的信道频率、较高的数据信息传输速率、多网络传输优势和兼容性的接口等诸多特质，在4G移动网络通信系统应用过程中发挥了较强大的应用性能，也使得4G移动网络通信系统较2g移动网络通信系统和3g网络通信系统更加平稳，能够实现更大规模的数据信息的传递，能够大幅度降低移动网络通信系统升级所需的成本费用。在此背景下，对4G-LTE移动通信技术的应用进行深入研究，也就具备重要理论意义和现实价值。

1 4G-LTE移动通信技术架构

4G-LTE移动通信网络系统主要包括EPC及E-UTRAN两大部分内容，其中EPC部分又进一步包括了MME、SGW和PCRF等诸多部分内容，而E-UTRANT则具备了多种多样的不同形式的兼容型接口，包括了en odeb和x2等诸多类别，通过4G-LTE移动网络通信技术所创建的架构系统，将此系统运行过程中的s1接口转化为适用于4G-LTE网络联通接口的模式。和第三代移动网络通信系统相比，4G-LTE移动网络通讯系统中的EPC部分能够成为该系统网络架构的分组域，能完成网络通信中的分组功能，使4G-LTE网络系统核心网中的无电路部分和传输业务部分的载体结构处于正常平稳运行条件。在此过程中，4G-LTE中的SGSN部分相关功能的整个实现过程主要通过MME和SGW的相关部分完成，能够使其在移动网络通信系统中的数据信息传递过程中，通过核心网络体系中的EPC部分面板结构以及用户界面的管理，使控制面和用户面分离，避免在系统数据传输过程中控制面和用户面之间相互干扰而造成的不良影响，还能够进一步提高第三代移动网络通信系统与4G-LTE移动网络通信系统之间的融合性和兼容性，使两大系统能够正常运行。

在E-UTRAN核心网络部分中，其结构和enodeb实体部分的网络结构单元相同，但enodeb网络实体部分所使用的工作方式为mesh，该模式往往采用x二接口，将其中的不同实体部分相互连接，避免移动网络通信系统中由于分组结构不同而造成的数据信息丢失问题。总体而言，4G-LTE技术的应用和架构主要包括以下四个部分的内容：首先是通过该技术在移动网络通信系统架构中的应用，使系统中的通信速率得到大幅度提升，使其上下行峰值速度上升为50mbps和1000mbps。其次，4G-LTE技术具备较强的金融性，能够支持3g网络系统以上的系统结构，能够促进我国经济社会发展过程中不同行业或不同产业与移动互联网经济的融合发展。第三，4G-LTE技术的实际边界比特率得到了进一步的提高，能够在移动网络通信系统架构过程中根据实现基站位置分布不变和局部不调整的前提下，提高网络通信系统覆盖范围内的边界比特率。最后，4G-LTE技术网络系统的架构能够实现分组域的任务，能在网络系统结构中能够实现架构层的相互分离，尽可能地降低无线移动网络通信系统的延时，而使其速度传输具备较强的实效性。

2 4G-LTE移动通信的关键技术

2.1 智能天线及检测技术

智能天线检测技术是4G-LTE移动通信网络系统架构中的关键技术类型，该技术主要包括时空处理技术、信号的自动追踪技术以及噪音抑制技术等，是未来移动网络通信系统发展的关键。在此过程中，智能天线技术的使用能够进一步提高移动网络通信系统的实际对抗率参数值，能借助通信系统架构具备的多路径传播方式，能够解决在网络系统较长时间段内传播所造成的信号功能降低而导致的整个移动互联网结构和系统数据传输性能降低的尴尬问题。同时，智能天线技术能够通过多路径的信号传递方式抑制整个数据网络系统的传输数量，能够有效提高网络系统对多路径性能的抵抗能力。在网络系统的下行链路中，对信号在其他不同路径中的结构进行有效的限制，降低移动网络通信系统接受信号时由于不同路径之间的数据衰落和不同数据之间的扩展需求而引起的差异，进一步提升移动网络通信系统的有效性。

2.2 MIMO通信系统联合OFDM技术

MIMO通信系统联合OFDG技术也是4G-LTE移动网络通信系统的关键技术类型。其中，MIMO网络通信系统主要是指在接受过程或发射过程中使用不同数量的阵列天线的通信系统，OFDG技术则是指多载波调制技术，该技术能够将数据信号传递过程中的信道划分为多个正交的子信道，在其子信道中传输高速的数据流，并将数据流转变为并行的较低子数据流，使较低的子数据流能够在多个正交的子信道中快速传输，使子交信号能够进一步通过相关技术在接收端分离，避免了移动网络通信系统中由于子信号不同而造成的相互干扰而影响最终的数据传输质量的问题。在4G-LTE通信系统技术使用后，不同的子信道网络结构中的信号宽带比原有的信道宽带较小，能够将子信道作为移动网络通信系统中数据传递的选择类别，以避免符号对整个数据的干扰，从而平衡数据信息的传递过程。OFDM系统则能够在上述的MIMO通信系统子信道信号传输过程中解决数据衰落问题，在系统的实践应用提供强有力的技术支撑。MIMO系统和OFDM系统之间的强强联合，能够使4G-LTE移动网络通信系统具备更强的性能，能够在整个OFDM系统运行过程中，借助阵列天线实现系统空间的分级功能，从而提高移动互联网数据传递信号。

2.3 软件无线电

软件无线电技术主要是指在4G-LTE移动网络通信系统中，将硬件设备作为无线网络通信系统中的任意平台，通过无线网络通信系统的软件功能实现其基础架构。在此过程中，无线网络通信系统的运行灵活性、通用性、安全性和可靠性能够借助软件无线电技术得到进一步加强，能够使移动互联网系统得到升级，也能够借助软件无限电技术解决不同系统在同时工作中可能存在的相互排斥问题，使某一移动网络终端实现在不同平台以及不同系统之间的相互通信和数据共享。

3 4G-LTE技术在移动通信工程的应用

3.1 电力系统移动通信专网通信系统

4G-LTE技术在移动通信工程中的应用首先以电力系统移动通信专网通信系统为例探究可知，由于电力系统移动通信应用专网主要是监测电力系统运行过程中电网电能参数值和实际运行质量，实现电网系统结构中的业务管理一体化、数字化、信息化和智能化，因此，为了最大限度满足电力系统中电网业务发展的管理需要和控制需要，确保电力系统专网运行能够满足准确性需求和快速性需求，实现电网数据信息监测和电网监测数据信息的实时传递，在对电力系统移动通信专网通信系统结构进行设计时，应采用网络拓扑结构，基于电力系统的网型结构和树型结，保证电力系统能够在移动通信业网络运行过程中实现高效率的数据传输和安全的数据传输，也能够保证电力系统移动通信专网在未来增加网络节点时无需经过极其复杂的计算，就能对该电力系统的网络通信结构中的相关检测数据进行远程控制和实时发送。

3.2 4G-LTE技术在电力系统移动通信专网中的监测内容

常见的电力系统移动通信专网监测内容主要包括通信网络结构、监控中心和在线的便捷式数据信息采集监测终端三大部分内容。在数据信息的采集过程中，电力系统的监测数据采集终端往往基于PT信号和CT信号，将采集到的相关数据信息传递到电力系统移动通信专网结构控制中心，结合电力系统现场的实际情况，利用4G-LTE技术安装路由器，并经过相应的接口有效连接通信系统和最终端的数据信息移动收发点。在该类型的电力系统移动通信专网中，4G-LTE能够同时支持TD-LTE和FDD-LTD两种不同格式的数据信息，借用VPN加密传输协议保证采集到的数据信息实现点对点的实时传递，同时在网络通信系统中的服务器也能够按照一定的传输协议和数据传输格式，提供数据库支持服务和数据通信服务。

3.3 电力系统移动通信专网通信系统4G-LTE覆盖方式

在移动网络通信系统的架构过程中，4G-LTE技术的应用能够进一步加大移动网络通信工程的带宽，能够将其与MIMO多天线技术等相融合，实现更大范围电力系统移动通信专网通信系统的连续覆盖，能够保证该专网在室内外采取PRRU覆盖组网模式更加灵活的接入当地区的天线系统，保证电力系统移动通信专网在业务量较多和数据量较大时，借助PRRU技术增加移动网络通信系统的数据传输容量，而在数据体量较小时，基于PRRU组网技术减少数据信息传递过程中的相互干扰。

结论：随着4G-LTE技术的快速成熟和不断普及，我国移动网络通信系统工程建设规模和覆盖范围逐步扩大，在电力系统的移动网络通信系统中应用4G-LTE技术，不仅能够大幅度提升移动网络通信系统的数据传输质量，更能够解决解决网络通信系统过程中由于不同传输频率、不同传输功率等造成的效率降低问题，满足4G-LTE技术的市场应用需要和未来技术优化升级需要。