罗宇文



4G通信技术的要点研究

罗宇文

广东省电信工程有限公司，广东 广州 510000

相对3G技术，4G通信技术具有更快的传输速度，能够给用户带来更加优质的体验。因此，4G通信技术受到了人们的一致青睐。为了促进4G技术的进一步创新和进步，对4G通信工程技术的要点进行了探讨。

4G；传输速度；通信技术；要点

第二次世界大战结束之后，全球各领域的发展水平不断提高。通信技术也取得了很大进步。从20世纪80年代至今，移动通信技术经历了一次又一次变革和创新，FDMA、TDMA、CDMA等通信技术相继诞生，又相继落伍。当前，国内用户能很好地体验到4G移动通信技术带来的便利。可是，科技在不断创新，用户体验也在一步一步提升。因此，传统的通信技术被逐渐淘汰，从2G升级到3G然后逐渐普及到4G。4G通信技术对推动技术的发展有一定的积极作用。

1 4G通信技术及其特点

4G通信技术是将WLAN与3G通信通信技术相互结合的第四代移动通信技术。4G通信技术的下载速度可达到100 MB/s，是传统拨号上网模式的2 000倍。在价格方面，4G通信的收费方式比3G通信更灵活，能够满足不同人群的使用需求。与PC端相比较，4G通信技术的区域优势十分明显，其覆盖面积大大超过了DSL。由此可见，4G通信技术具有自身独特的优越性[1]。

4G通信技术的特点主要体现在以下几个方面：

一是速度快。通信速度快是4G通信技术给人们带来的最直观的体验。回顾通信技术的发展历程，第一代移动通信技术仅仅具备语音系统，第二代移动通信技术的传输速率约为10 kB/s。3G通信技术的传输速率为2 MB/s，第四代通信技术的传输速率达到了100 MB/s。

可见，4G通信技术最显著的特点是信息传输速率快。

二是网频宽，4G网络信道是3G网络的20倍。

三是更智能，基于4G通信技术开发的4G手机，其智能化水平大大提升，各类App可以使4G手机的功能更加丰富。

四是更兼容，由于考虑到3G向4G的平稳过渡问题，因此4G技术具备了3G技术的全部功能，并且4G技术对传统技术的兼容性更加良好，无论是3G用户还是2G用户，都能够顺利过渡到4G[2]。

五是媒体通信的品质越来越高。4G通信技术中融合了很多新技术，突破了3G通信技术的弊端。因此基于4G通信技术的多媒体通信，在通信质量、覆盖范围等方面都优于3G时代的多媒体通信。

2 4G通信技术的要点

2.1 多天线技术

使用4G通信技术时，通信双方都通过多条天线来传递信息，这就大大提高了用户的通信质量。与传统单天线通信工程相比，4G技术具有很大优势，可以在不增加频带数目的情况下利用分集增益，提升传输信息的信道容量，进而提高用户的通信质量。在运用多天线技术时，天线数目和信道容量之间成正比。也就是说，随着天线数目的增加，传输信息的信道容量也会随之提高。因此，4G技术可以在保持宽带等条件不变的情况下，提升通信速度。当发生通信时，信道中的编码数据会通过无数天线来传递，之后接收端会对编码数据进行解码，进而确定信宿[3]。

2.2 正交频分复用技术

目前，正交频分复用技术受到了各国研究人员的广泛关注。正交频分复用技术是一种MCM技术，通过正交频分复用技术的运用，可以对无线信道进行划分，进而形成无数个子信道。这样，当信号数据在无线信道中进行传递时，就可以通过高速串行的形式来传输。在运用正交频分复用技术后，信号对频谱的利用率能够与极限值无限接近，远远高于传统的串行系统。另外，正交频分复用技术具有很强的稳定性，不会轻易受到信道衰落、脉冲噪声等因素的影响，这就为通信质量提供了保障。运用正交频分复用技术后，相同速率下信号时间长度也远远优于单载波系统。此外，正交频分复用技术具备自我调制功能，运用该技术后，4G信号能够根据不同的信道条件来自我调制，确保信息传输的速率[4]。

2.3 软件无线电技术

软件无线电技术的作用在于通过软件实现无线电台的一些功能。由于软件无线电技术以软件为核心，具备很多硬件系统不具备的特征。首先软件无线电技术具有很高的灵活性，由于软件编程模式可以改变，因此在拓展业务十分方便，只需改变软件的编程方式即可。此外，软件无线电技术具有模块化特征，单个物理电气接口模块可以更换，这样就延长了无线电的使用寿命。

2.4 智能天线技术

智能天线的优势就在于对自身参数实施调节，使通信信号的参数符合实际信道情况，通过智能天线技术的运用，调节阵元信号权值和相位，进而使阵列方向图的形状发生变化。另外，智能天线技术中还运用了空分多址技术，能够保证波速始终朝向目标方向。当用户移动时，天线的效益会大大提高，发射功率也会大大降低。

2.5 核心网技术

4G通信技术的另一个优势是可以实现不同网络的无缝连接。由于4G通信技术是在IP的基础上建立的传送数据流，因此各网络之间可以实现无缝连接。IP协议具有很多优势：首先具有巨大的地址空间；其次IP能够自动配置地址，不管是有状态的情况下还是无状态的情况下，都会给每位用户分配一个独一无二的IP地址，此外IP功能的灵活性很好，移动设备购入地与用户所在地不存在直接关系。IP可以根据用户提交的地址，自动对通信节点实施调节。

3 总结

4G通信技术已经与人们的生活和工作密不可分。4G技术具有传输速度快等一系列优势。目前各个领域都在积极推广应用4G技术，不断提升通信效率和通信质量。科学技术的发展还在继续向前。在未来的发展中，通信技术还面临巨大的发展空间。4G技术将会逐渐被5G或者其他技术所取代。届时人们的通信需求会得到更好的满足。然而就现阶段来看，4G技术还有良好的发展前景。本文分析了4G通信工程技术的要点，希望可以为相关工作开辟思路。

[1]刘理，刘春阳，刘宏宇，等.4G通信工程技术要点分析[J].通讯世界，2017（20）：31-32.

[2]李清明.4G通信工程技术的要点研究[J].数字技术与应用，2017（2）：67.

[3]庄倩.4G通信工程技术要点及应用研究[J].通讯世界，2016（15）：66-67.

[4]李振鑫.浅谈4G通信工程的要点[J].电子世界，2016（6）：152-153.

The Key Points of 4G Communication Engineering Technology

Luo Yuwen

Guangdong Telecom Engineering Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510000

Compared with 3G technology, 4G communication technology has a faster transmission speed and can bring more high-quality experience to users. Therefore, 4G communication technology has been unanimously favored by all people. In order to promote further innovation and improvement of 4G technology, the paper focuses on the 4G communication engineering techniques.

4G; transmission speed; communication technology; essentials

TN929.53

A

1009-6434（2017）12-0011-02