刘龙 胡光宇

摘 要：为进一步提升4G网络技术与服务水平，文章针对4G-LTE关键技术进行分析，从其主要概念与优势出发，并研究其现阶段在通信服务中的实际应用，希望与广大专家、学者共同分析探讨。

关键词：4G-LTE；应用；关键技术

中图分类号：TN828.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）17-0070-01

随着4G网络服务的不断推广与普及，人们对4G 通信网络的需求日益提升，可见，4G网络具有十分开阔的应用前景。在通信行业的发展过程中，3G网络建设已经处于相对成熟、稳定并且普及的阶段，其实际经验的参考与借鉴有助于来加强4G 网络的发展和实际应用水平[1-2]。鉴于在4G网络方面所取得的成就，通信行业4G 网络技术的深入研究与投入建设呈欣欣向荣之势。

1 4G-LTE的基本概念

4G-LTE主要包括了TD-LTE以及FDD-LTE等LTE 网络制式范畴，属于通信网络技术新概念，现阶段其技术研究与应用正处于高速发展的水平。从用户的需求来看，4G-LTE可达到基本满足用户对无线网络服务要求的目的，无论是其应用速率还是通信质量等各方面，均比3G网络系统应用效果好。3G网络系统施以2 MHZ的宽带频率为载体开展具体工作的，但其实质速率无法与理论上的理想速率相匹配；其次，3G网络系统无法实现动态范围的多速率目的，使得人们无法在移动网络上获取更高层次的体验。针对3G网络系统的固有缺陷，4G-LTE以取长补短的形式出现，首先继承了3G网络的稳固基础，并在此基础上弥补了3G网络系统的缺陷[3-4]。4G-LTE技术不仅在联网以及通话时间上取得更为显著的优势，其网间数据传输速率大幅提升，且在很大程度上解决了通信数据丢失的老大难问题，在蜂窝数据覆盖上也达到了较好的改进效果。此外，4G时代具有较大的传输宽带和数据容量，可达到提高不同通信系统之间通话质量的目的；且4G-LTE 在速率快的基础上实现了更为简便灵活的计费方式，服务价格低廉，更好地满足了用户对网络通信各方面的需求。

2 4G-LTE的关键技术分析

其关键的技术主要包括：智能天线技术、正交频分复用及时以及软件无线电技术，具体分析如下。

2.1 智能天线技术

智能天线以自适应天线为发展基础，构成了自适应天线阵列，可在加权条件下达到合成多个天线接收信号的效果，以使信噪比大幅提升处于最大水平。在智能天线的构成中，除了上述提到的自适应天线阵列外，还包含了可变天线阵列、多天线，即在波束之间，不存在切换的多波束情况。从优势方面看，智能天线的主要特点在于它的天线阵列，这种特征的天线阵列不仅有助于促进较高的天线增益发展，并且可达到提供相应倍数的分集增益目的。

2.2 正交频分复用技术

正交频分复用技术，即OFDM技术，它属于多载波调制技术的一种，从下阶段的发展趋势看，其有着相对良好的应用前景。随着4G-LTE 的普及，正交频分复用技术的实际应用领域不断拓宽，但其主要应用领域在于ETSI标准的数字音频广播DAB、高清晰度电视HDTV、无线局域网WLAN以及非对称的数字用户环路ADSL等通信系统和广播音频领域。从功能方面看，正交频分复用具有在无线网络条件下达到高速传输数据目的的优势，它能到到通信道的控制效果，使通信到分成若干个子信道，如此原信道的带宽被分化，成为包含多个子信道的带宽；在此基础上，高速数据信号被转为许多并行的低速子数据流，使其在子信道上传播，从而实现信道均衡。

2.3 软件无线电技术

软件无线电技术属于传统的“纯硬件无线电技术”的改进技术，其主要通过利用现代高科技软件从而实现“纯硬件电路”的操纵以及控制，是通信领域中的第三次革命。在模拟通信、数字通信、固定通信以及现阶段十分普及的移动通信等通信革命的时代背景下，许多设备所主打的通信功能通常对硬件具有极高的依赖水平，容易造成技术发展局限的局面。

但软件无线电技术则打破了这一看似稳定的技术模式，作为通信领域的第三次革命，软件无线电技术体系以软件为关键核心，以硬件为主要运作平台，通过将数字信号处理技术作为发展要点，在天线极短距离的条件下实现了模拟信号数字化。

从其发展的实际效应上看，软件无线电技术的开发除了颠覆硬件无线电技术的传统地位，同时为系统升级提供了便利，且从服务上看为用户达到了大幅节省开支的效果。

2.4 G-LTE的实际应用解析

4G-LTE 具有十分广泛的应用领域，从其发展前景看来，其技术的研发与扩展仍存在巨大潜力。现阶段的4G-LTE技术主要应用于载波聚合上，同时在扩大TD-LTE深度覆盖范围方面也具有较为重要的应用地位。

载波聚合主要在移动通信领域以LTE-A（LTE-Advanced）联合 CA（CarrierAggregation）的途径，即通过载波聚合技术应用于实践中。载波聚合主要旨在以增加传输宽带的途径从而达到提高传送速率的目的。根据所有成员载波使用频段的区别可主要讲载波聚合技术分为三个不同的类型：

首先，是处于同一频段内，并且具有频率相邻特征的类型；

其次，是处于同一频段内，然而不具备相邻属性的类型；

另外，是处于跨频段的类型。

目前中国移动主导了多项TDD 载波聚合的国际标准，在多个地区已经完成了载波聚合技术的现网试验工作，在其运行过程中取得了预期效果，并在调查中获得用户的良好反馈。

一般来说，TD-LTE的基站覆盖能力比较差，其主要原因在于制式和频段存在一定程度的差异；我们知道，TD-LTE的室外覆盖存在包括盲区、弱覆盖等在内的若干矛盾，尤其在室内其弱覆盖矛盾更为显著。

而4G-LTE技术的广泛应用则能在很大程度上有效解决该矛盾：

首先，4G-LTE技术与传统使用宏基站的解决办法不同，它从利用Relay技术的4G信号覆盖功能途径出发达到了增强信号的室外覆盖效果，且在此基础上以 SmallCell 技术的 LTE 大网自动双向切换技术为依托实现增强信号的室内覆盖效果，极大程度上完成了扩大TD-LTE深度覆盖范围的目的，且投资成本地，对选址要求不大。

3 结 语

综上所述，4G-LTE技术处于第三代通信系统技术的发展基础上，其不仅弥补了原有通信系统的各类矛盾与不足，同时也为现代化社会的通信领域技术进步与服务发展做出了重要贡献。4G-LTE具有巨大的发展潜力，获得用户的喜爱与支持，因此，对与4G-LTE技术与实际应用的研究与开发将永不止步。

参考文献：

[1] 邵建，韦庞.4GLTE的關键技术及其现网实践[J].移动通信，2015，（3）.

[2] 杜海鹏，郑庆华，张未展，等.一种面向4GLTE网络的丢包区分算法[J].计 算机研究与发展，2015，（12）.

[3] 陈俊峰.浅谈4G-LTE技术及其应用前景[J].通讯世界，2014，（24）.

[4] 苏玉玲.关于移动通信工程4G-LTE技术工程的应用解析[J].建筑工程 技术与设计，2015，（17）.