基于4G通信的网络结构与关键技术分析

胡肯堂

广东南方通信建设有限公司

基于4G通信的网络结构与关键技术分析

胡肯堂

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随着我国的生活水平不断提高，社会市场经济水平的不断进步，人们对生活有了更高层次的追求。物质生物的富足已经不能满足人们的要求，所以人们开始追求更高的精神生活。娱乐和通信的要求就是人们精神生活追求的一个重要的方面。以往，手机仅仅是用来打电话，现在的手机和其他的移动终端已经成为人们获取网络信息和进行娱乐的一个重要的手段。如今，出现的4G通信网络速度更快，安全性更好。4G技术的发展能在很大程度上改变人们的通信方式和消费方式等，对于移动通信技术的发展有着重要的意义。

4G技术；通信网络；关键技术

1. 4G通信网络技术

1.1 4G通信网络技术的基本概念

4G通信网络技术为用户提供了12.5MB/s～18.75MB/s的下行速度，用户可以体验到高质量的影像服务。3G网络通信尽管给人们带来了便捷的应用，但是4G通信网络技术更具优越性，通信质量远远胜于3G网络通信技术，并且4G通信网络技术被更多的技术和应用支持，拓展领域更大，兼容性也更加的好。用户可以使用较低的投入就可以享受到4G通信的乐趣，上网的速度更快，可以更好的适应用户的需求。

1.2 4G通信技术特点

4G通信网络技术具有的特点有：传输速率很快，最高可以达到150Mbps；网络频谱远宽于3G通信技术；通信方式灵活。4G通信网络技术使得人们可以实现使用任何一件物品都有可能成为移动通信的终端，可以随时随地进行网络通信，联网游戏等。

2. 4G 网络结构

第四代移动通信技术又简称为4G ( the4thGeneration mobile communication technology)，具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力，并能够向全球所有的移动用户提供150Mb/s的高质量的影像业务，4G网络首次实现了立体图像的高清晰传输。4G是3G与WLAN的统一结合的具有高质量视频图像传输以及高清晰度的语音通信的技术。最重要的特点就是高速度，其下载速度很可能超过100mbps，上传速度也可能会达到20-30mbs。4G网络是由eNodeB(基站)和EPC(核心网)组合而成的，核心网必须具备两种协议栈即：IPv4和IPv6。而基站则具备现有一切无线通信的空中接口(A接口)，如GSM/GP R S/EDGE/WCDMA/CDMA1x/CDMA2000/CDMA2000EVDO，甚至包括CDMA450。ITU(国际电联)指明4G网络必须符合以下要求：全IP，分布式，控制和承载功能分离，开放接口，兼容现有网络，宽带，广泛的移动性，兼容现有网络另外设备厂商在实现时要兼顾考虑运营商的成本，因此要求4G 网络必须是绿色，低功耗，并且体积不宜过大。

3. 4G 通信的关键技术分析

3.1 正交频分复用技术

OFDM 和正交频分复用技术是4G 移动通信技术体系的核心部分，是多载波调制通信技术门类中的一种具体形式。在4G 移动通信技术稳定发展的历史背景下，OFDM 逐步得到了我国现代通信技术发展领域研究人员，技术工人以及移动通信服务运营商的广泛关注，在现阶段，可将这一技术的性能优势总结分析如下：

第一，OFDM 具备较高数值的频谱利用率，能够比通常的串行系统超出大约一倍。

第二，OFDM 可以同时利用多个彼此差异的子载波完成客户信息资源的网络传播，且子载波信号相对于具备同等传输速率特征的单载波信号具备更长的有效作用延续时间。因而OFDM 技术具备着更强的抗击衰弱和干扰能力，能够促使脉冲性噪声和信道快速衰弱。

第三，OFDM 具备较高的传输速率，其自带的自动信号调制处理机制，能够促使多路子载波信号，依照自身实际所处的信道状况以及噪声背景，有针对性地选取相应的信号调制处理机制，当信道状况出现非良好表现状态时，及时启动有效的抗干扰、抗噪声能力调制处理机制，为信号传输工作良好控制目标的实现提供了充足的保障条件。

3.2 智能天线技术

智能天线技术，是应用于移动通信信号转接传输基站现场天线结构之上，尚未发生波束间切换现象的多波束或者是自适应式的阵列天线构件组合结构，通常简称为SA 技术，是4G 无线移动通信网络技术体系未来发展过程中的重要环节。SA 技术通过智能天线构件能够向开放技术空间释放定向波速，用户可以运用已经完成参数设定的终端设备进行特定信息传输信号的接收处理，并防止无关信号产生的技术干扰现象。

3.3 IPv6 协议

IPv6 协议是下一代互联网协议，是相对于IPv4 而言的。IPv4 是现在的互联网主要IP 协议。但在IPv4 中，地址已经出现了严重的匮乏，已经接近饱和状态，IPv4 的不可弥补的缺陷。IPv4 的这个缺陷在IPV6 协议中不复存在。IPv6 的路由表更小，能够实现更大范围的地址空间。此外， IPv6 的安全性更高，能提供更有效的网络服务。

3.4 无线链路增强技术

在4G 通信中使用该技术能够加强4G 无线通信的覆盖范围和通信链路的容量，该技术的核心是分集技术，分集技术能够为4G 通信实现较高的分集性能，主要如来自时间、空间上的分级性能都能增强。而发射分集和无线链路增强技术无关，它是利用多天线技术来实现的，可以使天线的数量增加到两根或者四根，这样就能利用多天线来实现多个输入和多个输出，就能进一步实现发射分集与接收分集。

综上所述，针对4G 通信的网络结构与关键技术，本文以两个具体角度，从技术特点分析、技术细节控制，以及技术应用效果呈现状态等角度展开的详细分析，在充分做好4G 技术建设运用工作相关技术细节控制的背景下，我国现代移动通信产业一定能够实现稳定有序的长期发展状态，为中国社会各项事业的繁荣发展发挥充分的助力作用。

[1] 何龙. 关于4G通信的网络结构与关键技术的若干思考[J]. 中国新通信，2013，23：32.

[2] 冯志永. 4G通信网络的结构与关键技术研究[J]. 烟台职业学院学报，2013，03：77-79.