无线通信工程发展趋势与4G技术探讨应用

摘 要：随着科学技术的發展，无线通信技术也逐渐得到相应的发展，经过大量的试验和总结，无线通信工程正在朝着数字化的方向发展。近年来无线通信技术广泛地应用到城市以及工业中，为提高工作效率做出了重要的贡献。随着技术的不断成熟，先进的4G技术也不断的被应用到无线通信中，极大的推动了我国无线通信工程的发展。相对于传统的无线通信技术，4G技术给人们带来的变化也是前所未有的，同时4G技术也将广泛的应用于我们的生活和生产。极大的推动了我国无线通信工程的发展。

关键词：无线通信工程;发展趋势;4G技术

随着网络技术的不断发展，人们对无线通信工程提出了更高的要求。无论是在卫星通信、移动通信还是在无线局域网通信方面，我国无线通信技术都取得了突破。4G通信技术是通信行业发展的必然趋势。事实证明，4G通信技术的应用能够切实提高网络数据传输速度，提高通讯质量。无线通信工程将在城市通信的技术、服务及管理等方面进行改善，以全面推动城市通信工程的快速发展。4G改变着我们的生活学习模式，无线通信工作发展将会更好满足城市生产生活、各行业各领域中人们的切实需求为核心目标。4G技术具备更加安全的技术保障、传输速度更高，为现阶段通信技术的一个重要发展方向。

一、4G移动通信网络技术概述

1.4G的定义

目前，移动通信技术已经到了第五个发展阶段，其中第四阶段就是现在所说的4G通信网络，它具有更多的功能，更清晰的对话和更快速的数据传输;第五阶段的移动通信目前也已经取得突破性发展，5G在4G的基础上又增加了不少功能，并且数据传输比前者多了好几倍，就拿一个普通格式的电影来说，在5G网络下，只需要几秒时间就可以下载好观看，当前很多城市开始试用5G通信网络，相信几年之内就可以得到大范围推广。

4G通信技术是宽带接入（无线方式）、宽带系统、无线宽带局域网（也就是WLAN）以及分布网络系统组成，4G通信技术相比前几代有了突破性的发展，它不会受到时间、网络的制约，用户可以自由选择需要的业务和网络服务，基本不会受到多少阻碍。而且4G技术有着更加强大的功能，它不仅可以实现数据传输，还能进行远程操控和精确定位，是一项多功能的通信网络技术。

2.4G移动通信技术的发展现状

4G技术已经在我国发展的比较成熟了，几乎全国都已经推广应用了4G技术，甚至很多大城市都开始试用5G技术了，由此可见我国移动通信的高速发展。不过在移动通信技术飞速发展的同时，也伴随着一些问题，以4G技术为例，随着人们对通信数据传输速度的要求越来越高，4G逐渐不能满足高要求的传输速率，必须采取速率更高的通信技术来解决。另外，4G技术相比于前三代技术，系统内部的电磁对人体的危害更大，也就是说4G技术的应用存在着一些风险。最后一点是推广问题，虽然更先进的5G技术都已经开始试用了，但是仍然有不少地方还没有广泛应用4G技术，这凸显了经济发展的不均衡性，表明通信市场是不平衡的。而且4G技术推广时间并不是很长，还有很大一部分群体依旧在使用3G技术，这对4G技术的市场入驻会有不少影响。

二、 4G网络构架及技术特点

1. EPON网络构架

EPON组网结构一共由三个部分组成，在用户和通信供应商之间分别有终端设备、交换设备和电网局端设备。在传输线路中一共有64个传输帧，而每个传输帧又包括24个字节，也就是192个bit数据，这个传输结构最大的传输距离可以达到20公里。而EPON传输线路又分为上下两层，上层线路是应用时分复用方式进行传输，交换设备会在不同的传输时间将不同的信息传输到终端设备，以避免各种信息发生混淆;而下层线路则是采用广播传输的方式实时传输，终端设备对不同信息进行甄别，选择实时需要的信息进行接收

2.TD-LTE网络构架

TD-LTE主要是从三个层面对网络信息进行布点规划，其中核心层是为了提高传输数据的速度，减少用户端到基站的傳输时间;业务层是为了完成数据的处理和交换，在4G通信业务中，需要传输的数据信息非常多，业务层可以有效提升原来的传输速率，缓解接受数据的延时性;传输层主要是用来引用无源光网络，在OLT和NOU之间实现分光。其中ONU在上行端口应采用双PON传输模式，在局端设备附近形成一个保护网，避免数据流失。

3.OFDM技术

FSK具有一点抗干扰性，编码采用的是单极性不归零码，发送端发送的编码为1的时候，表示处于高频，发送的编码为0的时候，表示处于低频。假如发送的编码是1011010的时候，编码形成的波形会表现出周期性的浮动。利用OFDM技术传输的信号会有一定的重叠部分，技术人员会依据处理器对其分析，根据频率的细微差别，划分不同的信息类别，从而保证数字信号的稳定传输。

4.MIMO技术

MIMO利用的是映射技术，首先，发送设备会将信息发送到无线载波天线上，天线在接受信息后，会迅速对其编译，并将编译之后的数据编成数字信号，分别发送到不同的映射区，再利用分集和复用模式对接收到的数据信号进行融合，获得分级增益。

5.智能天线技术

智能天线技术是将时分复用与波分复用技术有效融合起来的技术，在4G通信技术中，智能天线可以对传输的信号实现全方位覆盖，每个天线的覆盖角度是120°，为了保证全面覆盖，发送基站都会至少安装三根天线。另外，智能天线技术可以对发射信号实施调节，获得增益效果，增大信号的发射功率，需要注意的是，这里的增益调控与天线的辐射角度没有关联，只是在原来的基础上增大了传输功率而已。

三、4G向5G发展趋势

虽然目前4G业务还为完全成熟，其服务构架仍然处于发展成型阶段。但凭借相比于其前身一第三代移动通信（3G）业务而言的绝对优势，4G迅速地占领了移动互联网的用户市场。按照此种趋势进行下去，不难预测，在不久的将来，第五代移动通信（5G）也将伴随着后大数据时代的来临而悄然成为网络时代的新宠。就起设想和理论构架而言，相比于第四代移动通信技术，5G将拥有更加惊人的数据传输速率，在现有的4G数据量级上再次完成华丽转身，进行几何倍数的提升。由此，5G移動技术将进一步地贴合智能云服务发展的需求，将基于网络构架的人工智能发展至极致。届时，人类社会将全面进入极速网络时代，智能网络服务将进一步社区化、智能化、人性化。同时，为适应超高速数据传输的硬件和软件要求，5G时代中的网络安全级别将伴随着技术革新上升到一个新的层级。这不仅是网络时代发展的外在市场需求，更是网络时代技术革命的内在核心动力。同时，5G时代的系统灵活性将更上一层楼，网络系统识别更加智能化，自感知、自调节功能将更加趋向智能化。同时M2M（机器对机器）的自识别体系将更加完善，极大程度上节省网络主机运作的人力成本。总之，随着4G移动网络技术的普及和成熟，网络空间技术的发展也将以前所未有的速率向前推进，5G时代近在咫尺。

参考文献：

[1]于秀萍. 无线通信工程发展趋势与4G技术的简要分析[J]. 现代经济信息， 2018（06）.

[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）.

[3]邓志平. 关于4G技术在通信工程中的应用探讨[J]. 通讯世界， 2017（6）.

[4]刘焕新. 无线通信工程发展趋势与4G技术探讨[J]. 数字通信世界， 2018（04）.

作者简介：

蓝天龙，男，本科，研究方向：通信工程。