探讨4G通信工程技术

摘要：当今社会信息化发展如火如荼，数字时代深刻地改变了世界的面貌。现在的信息网络，短短的不到一分钟的时间就可以下载一部高清电影，手机可以随身观看电视节目，这仿佛科幻世界里的情景就发生在大家的周围。这些都依靠的是通信技术的巨大发展，在3G技术还在发展的同时，为适应移动数据信息的快速传播的4g移动通信技术的苗头已经风声渐起。本文在概述4G通信工程的基础上，具体分析了4G通信技术的优势及其相关运用技术，希望能加深我们对4G通信工程技术的认知和运用，提高我国信息化的程度。

关键词：4G；通信工程技术；信息化

中图分类号： S972 文献标识码： A 文章编号：

引言

通信技术的日新月异，给人们带来了不少享受。当我们还沉浸在在3G网络时代时，4G通讯已经悄然无声地走进了我们的生活。近几年，我们所使用的3G移动通信服务，相比较于2G通信，3G移动通信服务只是2G通信技术的升级和改进，只是在传输声音和数据的速度上有所增加并初步的优化了无线漫游服务。随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起，因此有理由期待这种第四代移动通信技术给人们带来更加美好的未来。

1. 4G通信工程概述

1.1 4G概念

4G是第四代移动通信及其技术的简称，它综合了3G通信与无线局域网（WLAN）技术的优点，在视频传输质量上甚至可以和高清晰度电视相媲美的一种技术产品。我国将于2014年正式进入4G时代。4G移动通信服务的下载速度可以达到100兆位∕秒,上传速度也能达到20兆位∕秒，是拨号上网的2000倍。这样高的信息传输速度能够满足大部分用户随心所欲的要求。

另一方面，4G也因为其拥有的超高数据传输速度，被中国物联网校企联盟誉为机器之间当之无愧的“高速对话”。另外，也有人称4G是通讯系统的系统，它可以集合、利用不同的无线通讯模式，无论是蓝牙和局域网还是室内网络、蜂窝信号以及卫星通信，4G的移动用户都可以自由的切换使用。

同时，4G移动通信技术还有一个重要的特点，就是它可以在DSL和有线电视调制解调器覆盖范围之外的地区工作，通过4G移动通信技术，信号传输有效区可以覆盖整个区域。可见，4G移动通信技术的优势非常显著。

1.2 4G的网络结构

4G移动通信系统主要由3层结构组成系统的网络结构。这三层，包括物理网络层、中间环境层以及应用网络层，它们之间互相配合，共同承担信息传输的职责，有机地组成一个整体。首先是物理网络层，该层一方面可以接入网线，另一方面还可以进行路由选择。物理网络层由无线和核心网的结合格式完成。接下来是中间环境层，Quos映射、地址变换都是在这一层进行的，在这一层还可以实现完全性管理的功能。为了达到适应进行多个无线标准以及多模终端的能力，每一个网络结构层间的接口都是开放的，不仅物理网络层与中间环境层之间甚至是其与应用环境之间，都可以通畅的进行信息交换。这有利于发展和提供新的应用服务，可以跨越多个运营者和服务，提供更大范围内的服务。

2. 4G通信技术优势

2.1通信速度快

通信技术是一场没有终点的速度竞赛，所以4G的通信速度必然要高于前三代技术。通信速度是人们使用各种网络首先要求的，4G通信技术正好迎合了人们的这一需求。4G通讯将以100兆位∕秒的下载速度、20兆位∕秒的上传速度满足几乎所有网络用户的需求，将会大大改变我们现在网速慢、卡的现状。如果我们把3G通信比作“高速公路”，那么4G就应该比作“磁悬浮”。

2.2智能性能高

4G移动通信的智能性很高。相比传统移动通信的终端设备来说，4G手机可以实现许多看起来很不可思议的功能，就像是科幻片里的产物一样，4G手机就像用户养的高级电子宠物，不但可以根据你的操作做出相应的反应，甚至可以根据现实中用户所处的环境因素，综合分析，向用户汇报环境情况，并可以再根据联网查询结果，建议用户在现在情况下做什么样的事合适，做什么样的事又不宜。另外，4G手机还可以对传统的菜单和滚动操作的依赖程度变小了，操作手段更灵便、更人性化。有人把4G手机看作便携式的电脑、电视，掌上的大型处理器，随时随地，用户可以查阅各种资料或者直接观看高清的电视节目。例如，你可以在走路的时候查看附近旅管的入住率、服务态度或者饭店菜品是否受欢迎，4G移动通信的网络信息传输速度肯定令你惊讶。

2.3兼容性能好

4G移动通信的兼容性比传统通信方式要高很多。所谓兼容性就是指硬件与硬件之间，软件与软件之间相互配合的程度。4G移动通信是个跨步比较大的技术革新，要想推动4G移动通信技术的发展与市场化，就必须要考虑到在更新换代过程中，新产品与旧产品顺利过渡的问题。提高4G移动通信技术相关的设备的兼容性是解决这个问题的好办法，这样使得新产品与旧产品之间的排斥性和竞争性降低，兼容性增加，就会大大地减少4G移动通信技术推广时所经受的市场阻力。人们在接受4G移动通信产品的时候所花的费用也会降低，消费者投入较少的资金，只要在原有的通信设备的基础上，逐步更换，就可以顺利地、轻易地过渡到4G通信时代。所以4G移动通信技术就设置成了接口开发、可以轻易接入各种网络下载资源、终端设备多样化以及和第三代移动通信设备接壤不完全隔断的特点。

3. 4G通信工程相关技术分析

4G移动通信系统的技术壁垒有很多，这些都是在真正推行4G通信技术走入市场之前，必须要通过的关卡。例如什么样的信道传输？怎样提高系统的抗干扰性？怎样调制和解调信息编码？设计怎样高能又小巧的接受天线？大量的无线接口和光接口怎么增大容量降低成本？怎样系统地管理资源？等等。

4G移动通信系统的技术核心是正交频分复用技术（OFDM）。正交频分复用技术可以高度地扩展网络结构，为4G移动通信网络提供了无限的可能，使得网络资源大大地丰富。另外，虽然4G移动通信也涉及到多信号的传输，但是它的抗多信号干扰能力却很高，抗噪声性也比较高。这样通过4G移动通信系统传播的信号质量更好、成本也比较低。与传统通讯系统相比，正交频分复用技术的利用率大大增加，甚至超过了传统利用率的两倍。而且正交频分复用技术的抗衰落能力强，它通过给多个子载波分担传播任务，这样就能保持长时间的传播，抵抗衰落的能力就更强了。这样，正交频分复用技术就特别适合于高速数据传输。因为正交频分复用（OFDM）加载算法的采用，可以使系统把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。

4G移动通信技术正是通过高速度的传输速度、大容量的资源转移、开放的网络接入通道、无缝转移网络的优势满足了人们快速、高质量地获取网络资源的需求。通过4G移动通信系统，可以使接入设备在公众的和专用的、室内和室外的各种各样的接口类型之间顺畅的转换。

4. 结语

4G通信技术作为新兴起的移动通信技术，它巧妙的利用了其他可利用的资源，将各种现有的无线接入技术融合到一起，综合利用，产生一个统一的可自由切换的系统平台，这样一个无缝连接的平台保证了通信的通畅、速度和质量。4G移动通信服务系统可以满足人们更高的通信要求，实现人们个性化、看似难以实现的通信梦想。我国在4G通信技术的起步晚于国外，发展中还有一些问题亟需解决。很多人对于我国能否顺利地由传统通信模式过渡到4G通信模式持怀疑态度。虽然问题重重，但是目前我国的4G通信工程技术已经有所发展，也取得了许多可喜的成果。相信，我国的4G通信工程很快可以发展起来，并实现4G移动通信服务的商业化，进一步推动我国信息化。

参考文献:

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