关于4G技术在通信工程中的应用探讨

徐国荣 南京中兴软件有限责任公司

导言：21世纪以来，数据通信技术和多媒体服务日益增长，第四代移动通信技术也越来越完善，适应了移动数据的成熟、移动计算的更新和移动多媒体业务的发展。在日新月异的科技潮流中，3G技术最终将被新的4G取代。如今，网络技术受到了更高的要求，4G通信技术显示出其无可比拟的优势。就技术而言，它具有更高的频谱；在交流模式方面，它有更多的变化。移动通信的智能已经变得更加稳定和完善。毫无疑问4G通信技术会给人们带来更加美好的未来。

1 、4G通信技术的定义

第四代移动通信技术也被称为第四代移动电话移动通信标准。该技术包括TD - LTE系统和FDD - LTE系统。4G通信技术将3G和WLAN相结合，能够快速传输高质量的数据，包括音频、视频和图像。与国内宽带相比，4G可以以超过100 Mbps的速度下载，显然足以满足用户对无线服务日益增长的需求。此外，4G信号可以快速传播到整个区域，即使这些区域不覆盖DSL或有线电视调制解调器。显然，4G比3G更适合当今快节奏的信息生活。

2 、4G技术在通信工程中的优势

4G技术在通信工程中具有明显的优势，如高速、高智能和强兼容性。具体来说，速度在通信工程的竞争中一直占据首要位置。只有确保速度，我们才能突出4G技术的良好质量，更好地满足用户对速度的迫切需求。此外，通过4G技术提高通信速度极大地促进了网络Karton等现象的出现，促进了通信工程的发展和进步。

4G技术在通信工程中的应用也有助于提高通信工程的智能。与以前的通信设备相比，4G技术的优势令人惊讶。今天，几乎每个人都有一部智能手机，它的高度智能使得用户在使用手机的过程中非常方便和有经验。例如，4G技术在通信工程中的应用不仅可以响应用户的使用。环境分析也可以向用户报告，这样用户可以对自己的环境有一定的了解。同时，也可与网络相连接，而进行相关信息的查询，并对环境可能对用户产生的影响予以总结，使用户对环境对工作的适应程度有一个明确的判定。4G技术的收集功能，对菜单及界面都予以了人性化的改善，这在很大程度上降低了用户对菜单所存在的依赖，使实际操作的便捷性获得显著提升。

在兼容层面而言，4G技术也有着很大进步。这里所说的兼容是指硬件、软件之间的相互配合程度。4G技术的应用，对通信工程的意义非凡。如果4G技术想要朝着市场化方向前进，就应该明确4G技术创新的道路，以确保新旧产品之间的平稳过渡。因此，兼容性是4G技术的有利优势。只有加强4G技术在通信工程中的兼容性，才能减少新旧产品之间的排斥，解决4G技术在市场环境中面临的困难。同时，提高4G技术在通信工程中的兼容性也能有效降低用户在通信中的花费，增强用户对4G技术通信的体验，从而促进4G技术在通信工程中的更好发展。

3 、4G技术在通信工程中的具体应用

从软件无线电技术、智能天线技术、OFDM三个角度出发，对4G技术在通信工程中的具体应用情况进行了研究与探讨:

3.1 软件无线电技术

软件无线电技术用于通信工程，需要宽带无线接收器来接收数据和信息。在应用软件无线电技术之前，接收器主要是窄带的，离天线不够近。宽带的应用有效地解决了上述问题，增强了系统结构的灵活性。由于宽带可以通过软件编程实现，系统的抗干扰能力也得到提高。当应用于通信工程时，提高通信灵活性和通信质量具有重要价值。

3.2 智能天线技术

智能天线技术在通信工程中的应用，要求以空分多址技术作为依靠，实现数据的传输。数据信号在传输过程中，其方向通常存在差别，智能天线技术可利用上述差别，实现对同频率的信号的区分，能够有效改变信号的覆盖区域，增强通信过程中的抗干扰能力，是提高通信质量的关键。另外，智能天线技术还具有覆盖范围大的特点，可充分满足更多用户对于通信的要求。

3.3 多天线技术

根据多天线技术的定义，任何频谱传输过程产生的通信信息端将通过多天线实现。以前的通信项目是单个天线，但是多个天线则相反。它的巨大优势在于它具有多样性的特点。这种技术允许容量倍增，当频谱本身有限时，容量倍增可以支持更多用户，从而增加了成本并降低了频谱使用效率。引入多天线技术后，智能天线技术可以集中体现。这种技术能够通过划分空间来获得更多地址，在地址码以及时间间隙一样的情况下，频带相同，而给定的空间与信号的传输路径是独立和不同的用户，因此，在有限的资源频率下，仍能够进行高效率信号传输。在同一时隙中，能够多路信号的传输，传输仍然是可以实现高效率。由于多天线技术同时来自不同的路径，从而降低了信号之间的互干扰，使得信号能高质量发送接收信号。

3.4 OFDM技术

OFDM技术又称正交频分复用技术，是当前通信工程应用的主要技术之一。该技术下，通信功能需要以串行数据流的分解以及合成的过程的实现来达成。要传输的数据最初以串行数据流的形式存在。为了达到通信目的，数据流将被立即分解成不同的子数据流。与原始串行数据流相比，每个子数据流的传输速率相对较慢，并且可以通过相互正交的子载波来传输。当需要输出时，它将被重建和合成，最终完成数据传输过程。

在该数据传输过程中，由于各子数据流传输所依赖的子载波呈相互正交的状态，因此其在频谱方面，往往存在重叠的部分，传输过程无需利用过多的频谱，便能够有效完成，效率较高。另外，由于串行数据流被分解成为了子数据流，在码元周期方面有所减小，因此干扰问题也会得到解决，可有效提高数据的传输效率与质量。

3.5 MIMO技术

对这一技术的运用，要通过多个天线，MIMO技术能够提供给通信系统重要辅助。即空间复用增益。若想实现这一功能，则应依附于两端天线，进而对多径分量予以高效运用，并能够把不同信号使用至相同颂带上，让系统实际容量可跟随天线数量一同增加，最终发挥出拓展作用。

同时，这一功能还具有三项显著优点，其一，对颂谱使用效率的提升。其二，对无线信道总体水平的提升。其三，对系统实际容量的拓展。

3.6 核心网

4G技术的核心网为一种基于IP的网络，它能够保障网络之间的有效互联。核心网在接入计划中是独立存在的，可对IP业务予以服务，同时也能实现PSTN与核心网之间的兼容。另外，核心网自身具备结构开放特征，使多种接口都能够与核心网进行接入。并且，核心网可实现对传输以及业务等之间的分隔，以达到良好的兼容目的。所以在进行核心网的设计时，可具备极大空间性及灵活性，不用对无线接入方式予以深思熟虑，这能够为4G技术在通信工程中的应用提供极大方便。

结束语：科学和技术的步伐不太可能停滞不前，人们对技术的需求也在不断增加。通信网络不仅会更快、更广、数据更安全，而且会更好、更方便地为人们的生活服务。因此，广泛使用的4G技术是不可避免的工程通信。4G网络技术本身的特点和优势已经使其具有了远大的发展前景和广阔的发展空间，在不久的将来，4G移动通信技术一定会如其所愿，达到普遍的应用。