關(guān)于4G通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)的若干思考

【摘 要】進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國在通信網(wǎng)絡(luò)方面取得了非常大的發(fā)展，現(xiàn)階段的3G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)得到了非常廣泛的普及，4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相對于3G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸速度、多媒體業(yè)務(wù)范圍等方面有了非常大的提升。本文中筆者從結(jié)合自身的通信網(wǎng)絡(luò)工作經(jīng)驗(yàn)，對4G通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合和其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了簡要的探討，供大家參考學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】4G通信網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 關(guān)鍵技術(shù)

隨著我國的進(jìn)一步發(fā)展，人們對于通信網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。3G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在一定程度上已經(jīng)不能滿足人們對于通信網(wǎng)絡(luò)的要求.4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為3G網(wǎng)絡(luò)的再發(fā)展，在通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的深度以及廣度方面有了很大深化，同時(shí)4G網(wǎng)絡(luò)與WLAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，有效的提升了移動網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。4G網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)和應(yīng)用給當(dāng)前的通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商帶來非常大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，其通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵性技術(shù)問題是一個(gè)值得通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員思考的問題。

一、當(dāng)前4G的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

當(dāng)前情況下4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相對于3G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還是一個(gè)新鮮詞語，其普及程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于3G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其中很大的原因也是由于4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在很多方面還處于開發(fā)階段，現(xiàn)階段研發(fā)的4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由兩部分組成：無縫網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和接入技術(shù)層結(jié)構(gòu)，先分述如下；

（一）4G通信無縫網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相對于3G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最大特點(diǎn)就是能夠?qū)崿F(xiàn)各種有線系統(tǒng)和各類接入技術(shù)之間的平衡通信。從4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展歷程也可以看出，4G通信網(wǎng)絡(luò)中包含的接入系統(tǒng)特別注重不同通信網(wǎng)絡(luò)和相同通信網(wǎng)絡(luò)之間的信息傳遞，逐步的構(gòu)建成一個(gè)全I(xiàn)P無縫核心結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在移動設(shè)備管理以及通信網(wǎng)絡(luò)用戶業(yè)務(wù)的安全性和可靠性方面提供了相對于3G通信網(wǎng)絡(luò)更加安全的保障技術(shù)。

（二）4G通信接入技術(shù)層結(jié)構(gòu)

4G通信網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)層結(jié)構(gòu)就是根據(jù)實(shí)際的通信網(wǎng)絡(luò)需求以及通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍，確定出相應(yīng)的與之相匹配的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。利用分層結(jié)構(gòu)的形式實(shí)現(xiàn)對于各類網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安排和利用。例如，4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)中的CELLULAR網(wǎng)絡(luò)層，其主要代表作用是無線通信技術(shù)，通過限有的無線傳輸頻率，針對各類蜂窩明確相應(yīng)的頻率，如此一來，就確保了現(xiàn)有的無線資源充分使用，現(xiàn)階段其主要應(yīng)用在一般性多媒體設(shè)備和個(gè)人PC設(shè)備的連接方面。

二、4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)

所謂的4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是一種對整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的概括和整合，其進(jìn)步和發(fā)展必須需要在相關(guān)關(guān)鍵性技術(shù)方面的進(jìn)步，現(xiàn)階段4G通信網(wǎng)絡(luò)開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)主要包括空分多址技術(shù)、正交頻分復(fù)用技術(shù)、無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)、多用戶檢測技術(shù)、智能天線技術(shù)以及多入多出技術(shù)等6大關(guān)鍵技術(shù)，先分述如下：

（一）4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中空分多址技術(shù)

4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中空分多址技術(shù)就是一種以不同的坐標(biāo)方位的信息實(shí)現(xiàn)多個(gè)地址之間的通信，其各個(gè)地址之間信息的獲取主要通過詳細(xì)的空間劃分來實(shí)現(xiàn)的，因此，在有限的信號頻率資源下，4G通信網(wǎng)絡(luò)能夠有效及時(shí)的將信號傳遞過去，同時(shí)，各個(gè)間隙領(lǐng)域之間，各種途徑的信號能夠在第一時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率的傳遞。此外，通過此種方式傳遞的信號，各個(gè)信號接收端，所接受的信號是由各個(gè)明確的渠道而來的，在很大程度上能夠避免各個(gè)信號之間的影響，這對于提高信號之間的傳輸質(zhì)量是非常有幫助的。

（二）4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中正交頻分復(fù)用技術(shù)

4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中正交頻分復(fù)用技術(shù)主要是用一種多載波調(diào)整技術(shù)，通過將信道劃分為幾個(gè)正交自算信道，將通訊網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的高速通信信號轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的低速通訊數(shù)據(jù)流，通過相應(yīng)的子信道進(jìn)行快速的傳輸，通過采用相關(guān)技術(shù)將正交信號在接收端分開，有效消除由于信道的多徑效應(yīng)而導(dǎo)致的頻率選擇性衰落情況，防止產(chǎn)生碼間串?dāng)_，對通信性能質(zhì)量的提高有著非常重大的意義。

（三）4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)

4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)主要作用是通過無線鏈路的增強(qiáng)技術(shù)能夠增大通信容量，同時(shí)能夠提升時(shí)間分集、空間分集等分集方面的分集性能。4G通信網(wǎng)絡(luò)中可通過多天線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)利用兩根或四根通信網(wǎng)絡(luò)天線進(jìn)行發(fā)射分集通信。此外，4G通訊網(wǎng)絡(luò)中利用多輸出多輸入技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接受分集。

（四）4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中多用戶檢測技術(shù)

4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中多用戶檢測技術(shù)開發(fā)的主要目的是通信網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立用戶在逐漸衰退的環(huán)境中使用通信時(shí)相應(yīng)的通信擴(kuò)頻碼之間的正交，從而避免所用的通信網(wǎng)絡(luò)用戶之間出現(xiàn)相互干擾的情況和用戶內(nèi)部的通訊容量約束?，F(xiàn)階段的多用戶檢測技術(shù)開發(fā)的主要方面是將各個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)用戶的干擾算法的復(fù)雜程度降低到各個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)用戶能夠接受的水平。

（五）4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中智能天線技術(shù)

4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中智能天線技術(shù)其實(shí)就是一種雙向天線的應(yīng)用，主要的安裝方位就是通信網(wǎng)絡(luò)的基地現(xiàn)場，可利用固定天線進(jìn)行方位的獲取，這種智能天線本身帶有一組可以自動編碼的電子相關(guān)關(guān)系，通過這個(gè)自動編碼的電子相關(guān)關(guān)系獲得移動電塔與基地現(xiàn)場的鏈路準(zhǔn)確方向。

智能天線技術(shù)在很大程度上能夠避免通信網(wǎng)絡(luò)多進(jìn)衰落的現(xiàn)象出現(xiàn)，而且將4G通信網(wǎng)絡(luò)相對于3G通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢和通信性能表現(xiàn)出來，更好的提升了核心通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行質(zhì)量和實(shí)際運(yùn)行速度。此外，4G通信網(wǎng)絡(luò)的智能天線技術(shù)在很大程度上還能夠避免各個(gè)通訊信號之間的干擾，這對于提高4G通信網(wǎng)絡(luò)的通話以及網(wǎng)上沖浪質(zhì)量是非常有幫助的。

（六）4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中多入多出技術(shù)

要想實(shí)現(xiàn)4G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中多入多出技術(shù)必須首先在通信網(wǎng)絡(luò)的終端安裝兩個(gè)以上的通信網(wǎng)絡(luò)天線，這個(gè)天線的主要作用是為整個(gè)4G通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)打開了相應(yīng)的通訊空間復(fù)用和通信空間之間的分集。通訊空間的復(fù)用是指一種在一個(gè)相同的通信網(wǎng)絡(luò)頻段內(nèi)，利用不同的各個(gè)子信號發(fā)射的通信信號，實(shí)現(xiàn)多量多徑，通訊天線數(shù)量越多，傳輸?shù)耐ㄓ嵕W(wǎng)絡(luò)數(shù)量也就越多。

三、結(jié)束語

隨著我國再次快速發(fā)展，國家各個(gè)行業(yè)對于通信質(zhì)量的要求會越來越高，作為現(xiàn)階段最高級的通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展前景是非常明朗的，但其中的很多技術(shù)是有待完善的。

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