4G移动通讯网络技术研究

4G移动通讯网络技术研究

摘要:

随着网络技术的发展,人们对于网络通讯技术的要求越来越高,从之前的2G、3G到现在的4G,我国的移动通讯网络技术得到快速的发展。4G全称是第四代移动通讯技术,与2G、3G技术相比,4G技术的运行速度更快,具有超高速的数据传输能力,是我国未来移动通讯技术的发展趋势。笔者首先对移动4G通讯技术的发展现状和发展特点进行简要说明,其次对于核心关键技术进行分析,最后指出移动4G通讯技术的发展前景。

关键词:

移动4G;通讯技术;网络

1前言

近年来,随着科学技术的发展,智能手机、平板等工具的出现使得人们对于网络技术的要求更高,其中发展最快、受到人们关注度最高的就是移动4G通讯技术。我国调查机构的调查显示,我国移动4G用户已超过四亿人,与使用3G网络技术的用户相比增长了75%,这主要是由于4G通讯技术的数据传输速度更快。与3G技术相比,4G通讯技术的下载速度与视频清晰度更高,更能满足人们对于网速的需求。但是就目前而言,4G通讯技术虽然弥补了3G技术的部分不足,但其自身在发展过程中仍然存在着一些问题,需要技术人员不断研发和完善。

24G通讯技术

2.14G通讯技术的发展现状

4G也就是第四代移动通讯技术,与2G、3G技术相比,第四代移动通讯技术的通讯速度更快,而且拥有较强的灵活性与兼容性以及网络频谱极宽的特点,可以随时随地接入,方便用户使用[1]。在移动3G通讯技术的基础上,我国的移动4G通讯技术已取得一定的成果,与3G技术相比,4G技术的数据传输速度更快,用户不仅可以使用3G的快速发送文字和进行视频等功能,而且4G技术的下载速度与视频清晰度更高,还可以进行多点控制,从而实现数据传输速度的大幅度提升。就目前的技术环境而言,我国的移动4G通讯技术由于起步比较晚,用户的使用面积比较广,很难实现,全面覆盖,因此我国应加大研发力度,在目前的移动4G通讯技术发展的基础上,针对不足之处如通讯的标准、网速稳定性以及IP问题进行深入研究,降低问题的出现概率[2]。

2.24G技术的优劣势

其一,4G通信网络技术的优势。随着我国社会经济的发展,各行各业对于网络技术的要求越来越高,如银行业务等。为了满足人们对于网速快速提高的需要,4G通信网络技术应运而生。根据我国最大的网络供应商的数据反馈可知,4G技术传输数据的最高时速可以达到100Mbps以上。除此之外,4G通信网络技术的兼容度比较高。在3G网络技术的使用中用户发现,3G网络技术的网速远远低于国际平均标准、通信质量不佳,并且在一些信号较差的地区,根本无法使用。在此基础上发展而来的4G通信网络技术,成本要远远低于3G网络技术,但是其中却包含了许多尖端技术。4G通信网络技术的出现解决了3G网络技术的通信质量不佳等问题,同时采用切换技术、定位技术、软件无线电技术等多种技术的4G通信技术的通信质量和通信频率较第二代和第三代有了大幅度的提升,即使在多人同时使用的情况下,依然能保证下载速度和视频的清晰度[3]。其二,4G通信网络技术的劣势。虽然4G网络技术传输速度甚至可以达到100Mbps,但是由于使用用户过多,网速的总体容量还是比较有限的。一旦当同一时间使用4G网络的用户过多,那么用户的下载速度以及传输效率就会下降。从某种程度来说,4G网络技术的优势就在与其高速的传输速度,一旦这个优势不再,4G网络技术也就没有市场的核心竞争力。同时,从第三代移动通讯技术到第四代移动通讯技术,网络技术更新速度极快,与此相对的是,使用设备如智能手机、平板等工具更新换代的速度比较慢,这也就使得网络通信落后于网络建设。

34G移动通讯网络技术

3.1核心技术

3.1.1OFDM技术

与其他移动4G通讯技术相比,OFDM技术的使用频率比较高,也比较常见。OFDM技术实际上就是将高速的数据进行重新分配与变换,将其分配到速度比较低的通道内进行传输,从而降低码的串扰程度,进而减少环境信道频率衰弱的问题,同时将信号分割成多个子信号进行传输。虽然OFDM技术在使用过程中比较方便,但是依旧存在功率不高、运行过程和运行系统比较复杂的情况。

3.1.2智能天线技术

智能天线技术是以天线原理为主要使用原则,采用数字化信号处理方式的新型技术,它可以将天线波束中的传输信号与用户信号进行对接,从而降低由于信号扩充或者信号干扰而导致的信号问题,同时该通讯技术也可以扩大网络运行系统的容量,改善信号干扰问题、扩大信号的发射范围,并且降低信号发出时的能量损耗。同时,智能天线技术对于使用环境并没有限制,即使使用或者传播环境比较复杂,也能使用智能天线技术,因此在4G网络通讯技术领域,该技术的使用范围比较广。

3.1.3软件无线电技术

与智能天线技术不同的是,软件无线电技术主要采用数字信号处理的方式。软件无线电台的功能定义过程主要是由编程进行设计定义的,通过采用新型的宽频带从而打破传统窄频带的波段以及波区的限制,同时建立标准化的硬件通用平台,从而实现信息的交互和分享,并且确保通讯过程的稳定与灵活。就目前的技术开发情况而言,软件无线电技术是4G移动通讯网络技术未来的发展方向。这主要是由于软件无线电技术的开发风险比较低,并且该技术使用硅芯片的数量较之其他技术大大减少,因此在价格方面也有很大的发展空间,便于运营商在其中的操作和运营。

3.1.4宽带无线接入技术

由于4G移动通信技术具有比2G或3G移动通信系统更快的传输速度以及更好的服务品质,因此,4G移动通信技术行业已逐渐从通信语音服务行业朝着移动数据、多媒体化应用服务方向发展。这样的发展趋势也导致4G移动通信技术更加重视网络连接方面,新型的产业生态体系与分工逐渐形成。WiMax技术又称宽带无线接入技术,是目前新型的网络接连技术,与IEEE802.16d以及IEEE802.16e相比,其更加强调对于网络运营商的服务,如WiMax论坛的主要目的就是促进不同厂商的产品进行相互交流,到目前为止,其所服务的对象还包括通讯设备制造商、零件供应商、移动通信服务运营商和系统整合厂商。

3.1.5移动无线宽频技术

LTE也就是移动无线宽频技术,是在传统的WCDMA基础上研发出来的新一代的移动无线宽频技术,其目前已成为第四代移动通讯技术中代替WCDM存在的新型无线标准技术,其可以使得网络通信运营商获得超越4G无线网络效能的无线宽频服务。与第一代相比,LTE技术改进了空中接入技术,采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的标准。目前在20MHz频谱频宽下,基本上能够提供50~100Mbit/s的运行速率,对于信号比较差的地区而言,能够改善上网速度比较慢或者上网速度不稳定的问题,提高同一时间的网络负载量,降低运行系统的闪频概率。其中4G/LTE是目前世界各国使用的主流技术,已获得多家运营商的支持。与WiMAax技术相比,LTE的商业化程度进程虽然比较缓慢,但是LTE具有比WiMAax技术更低的成本支出。目前,已有研究所开始致力于将WiMAax技术与LTE进行整合,在保持用户目前的服务品质的同时,降低转换成本。

3.2抗干扰技术

3.2.1SON服务器

随着4G移动通讯技术的快速发展,各个前端基地台所能检测出来的信息毕竟有限,很容易导致网络信号中断。而SON服务器的主要使用方式是通过将前端无线存取技术所量测到的干扰信息进行收集与利用,从而进行信息的准确定位和资源保留。一旦出现上述信号中断或者受到干扰的情况,可以在基地台与移动装置之间设置额外的驱动移动装置,同时使用SON服务器可以对各个基地台的负载量有一个动态的了解,从而能够依据该变化进行调整,以免出现资源使用效率不高而资源消耗量过大的情况。其中SON服务器对于基地台的资源保留进行动态调整的方式使用是Hybrid资源保留技术,这里说的资源保留主要是指保留时间维度上的资源,在Hybrid资源保留技术中,主要使用了协调式资源保留技术和非协调式资源保留技术相结合的方式。非协调式资源保留技术主要适用于获得干扰源信息方面,通过对4G基地台的扫描,从而获得邻近的基地台的信息,因此,非协调式资源保留技术经常需要结合GPS定位信息来使用。这样一是为了减少实际的受干扰情况,二是为进行资源保留提供参考依据。协调式资源保留技术主要负责后端服务器,使其能够负责以及调节4G基地台的子信息框架,从而进行资源优化配置。

44G移动通信技术的发展前景

目前,全球使用移动通讯网络技术的用户已达到45亿,中国使用4G网络技术的用户就已达到了4亿,并且随着网络技术的继续发展,移动网络技术从某种意义上实现了人与人、人与手机之间的交流互动。4G移动网络通信技术的出现在智能手机上网用户中间引起了不小的轰动,就目前的情况来看,4G移动网络通信技术的推广和使用情况都取得了一定的效果。同时随着我国科学技术发展速度逐步加快,智能手机的功能越发强大,并且已出现代替电脑的趋势。有专家预测,未来人类极有可能处于人与物、物与物之间相互融合的物联网时代,一旦预想成为现实,4G移动通信所要发挥的功能更加强大。因此,4G网络运营商必须抓住目前的发展机遇,在3G移动通信打下的良好的基础上,不断完善和更新4G移动网络通信技术,加强对于网络设施的建设,积极引进各种安全先进的信息技术,在移动手机市场所占份额越来越大的基础上,促进4G移动通信技术与物联网进行相互交融,推进我国移动通信行业更好更快发展。

5结语

随着我国科学技术的发展,4G移动通信网络技术在人们的日常生活中所占比重越来越大,从某种程度来说,这也促进了我国通讯事业的发展。同时,在当今的时代背景下,只有不断扩大4G网络通信技术的容量,才能更好促进我国移动通信行业的发展。

参考文献

[1]刘羿勋.4G移动通信技术的特点分析及应用探讨[J].数字通信世界,2017(2).

[2]林慰观.微探4G移动通信技术与安全缺陷[J].通讯世界,2017(6).

[3]林琳.基于革新视角下的4G移动通信技术研究[J].电子测试,2017(Z1).

作者:郭碧波 单位:中国电信股份有限公司德宏分公司