4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用

【摘 要】隨著社會的發(fā)展與時代的進步，人們對信息網(wǎng)路的要求越來越高，也正因如此，競爭推動了運營商的技術(shù)改革，當(dāng)今開發(fā)出的4G網(wǎng)絡(luò)，而它正在一點點走進我們的生活被我們熟識、為我們提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。本文通過對4G網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)的闡述，結(jié)合應(yīng)用需求，提出4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展優(yōu)勢與發(fā)展空間的建議。

【關(guān)鍵詞】4G網(wǎng)絡(luò) 技術(shù) 應(yīng)用

通信技術(shù)的發(fā)展，不僅給我們的生活帶來了方便與快捷，更帶來了視野的開拓。在數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展壯大下，4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展將提供高速率數(shù)據(jù)的傳輸服務(wù)，會讓人們體驗到更加美好的網(wǎng)絡(luò)新時代。

一、4G網(wǎng)絡(luò)的概念

4G顧名思義，就是第四代的移動通信及其技術(shù)的簡稱。是把3G網(wǎng)絡(luò)與WLAN相結(jié)合的技術(shù)，能夠傳輸更高要求的視頻與圖像，可以與高清晰度的電視進行媲美的新技術(shù)產(chǎn)品。4G網(wǎng)絡(luò)不同于撥號上網(wǎng)，它可以達到100Mbps的高速下載，就連上傳速度也達到了20Mbps，人們對無線服務(wù)的需求在4G網(wǎng)絡(luò)上也能達到。而在價格上基本等同于寬帶網(wǎng)絡(luò)，用戶可以根據(jù)自身的要求制定所需要的服務(wù)。

二、4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

（一） 4G通信技術(shù)的新特點。1.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新特點，主要是在簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的同時，提供更豐富的網(wǎng)絡(luò)能力。包括以下幾點革新：全IP網(wǎng)絡(luò).支持Ipv6、融合了核心技術(shù)網(wǎng)可以支持各種接入的技術(shù)、扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以減少傳輸處理延遲時間、核心網(wǎng)的控制面與數(shù)據(jù)面分離、業(yè)務(wù)級動態(tài)策略與計費的控制[3]。2.無線接入新技術(shù)主要是為了保證更高的峰值速率。包括：多天線MIMO技術(shù)、OFDM技術(shù)、多點協(xié)同CoMP技術(shù)、Relay技術(shù)、載波聚合技術(shù)。

（二）4G網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)。4G網(wǎng)絡(luò)就移動系統(tǒng)為例，可分為三個方面。物理網(wǎng)絡(luò)層，在無線與核心網(wǎng)結(jié)合以后，才能完成提供接入功能與選擇功能。中間環(huán)境層的功能與物流網(wǎng)絡(luò)層不同，主要是對QoS進行映射、地址的不斷變換。在這兩個層面之間所有的接口一定要是開放的，只有這樣才能使應(yīng)用及服務(wù)變得簡單，才能更好的適應(yīng)多個無線終端與多模終端。4G網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)是抗干擾性強的接入技術(shù)，信道傳輸是其中一項核心技術(shù)，要保證好性能與成本的控制，做好系統(tǒng)的管理資源。主要是以O(shè)FDM為其技術(shù)核心的。該技術(shù)的特點就在于可以擴展好網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)高度，而且有良好的抗噪聲能力與抗干擾的能力。通過提供速率高、時延小的技術(shù)服務(wù)，才能為4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展帶來更優(yōu)質(zhì)的發(fā)展[1]。

（三）五大技術(shù)標準。

1.LTE：是3G的發(fā)展演變，它增強了在空中接入技術(shù)的穩(wěn)定性。采用OFDM和MIMO作為發(fā)展的基本準則。主要是在3G網(wǎng)絡(luò)小區(qū)時提高容量，達到理想的峰值速率，同時最大程度上的減緩網(wǎng)絡(luò)的延遲。LTE項目是3G長期發(fā)展的項目，無論是內(nèi)部單項傳輸還是從駐留到激活狀態(tài)都能保證最小的時間。目前WCDMA網(wǎng)絡(luò)升級版HSPA，均可以演變到LTE。所以LTE也將成為4G標準的主流，可以使原有的網(wǎng)絡(luò)瀏覽速度較大的提升[4]。

2.LTE-Advanced：從表面上看其實就是LTE的改進升級版，但是它滿足ITU-R的IMT-Advanced技術(shù)的要求，它也成為了歐洲技術(shù)提案的來源，它不僅可以完全的兼容LTE，峰值速率：上行500Mbps，下行1Gbps.可以很大程度的提高峰值速率，而頻譜的效率也在不斷的改進，并且包含了TDD與FDD兩種制式。

3.WiMAX：就是全球微波互聯(lián)接入，該技術(shù)的起點很高，最高接入速度是3G的30倍，它在逐漸的實現(xiàn)移動化的寬帶業(yè)務(wù)。不但可以很好的避開干擾還具有靈活地寬帶調(diào)整能力，它所實現(xiàn)的傳輸距離是其他不可匹敵的，但也有自身的缺點。

4.HSPA+：是HSPA的升級版，符合了LTE的長期演化進程，它又作為了4G網(wǎng)絡(luò)標準與其他4G網(wǎng)絡(luò)一同存在，有利于目前全世界的通信升級進度，能夠很好的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)下的數(shù)據(jù)分析處理。

5. WirelessMAN-Advanced： 作為IEEE802.16m，它不僅提高數(shù)據(jù)和VOIP容量、提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋，改建預(yù)算、提高頻譜效率、在目前的5種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中，可以更好地功耗節(jié)省。

三、關(guān)鍵技術(shù)

（一）OFDM。OFDM是正交頻的分復(fù)技術(shù)。是多載波調(diào)制的一種。是把傳輸過程中高速的串行通過演變成為載波，然后一起疊加發(fā)送，這種技術(shù)可以更好的消弱信號波干擾，提高頻譜的利用率。

（二）SA。智能的天線技術(shù)有全自適用和波束切換兩種方式。智能天線有自動跟蹤與調(diào)節(jié)功能，還可以抗干擾。這種技術(shù)被認為是未來通信技術(shù)的關(guān)鍵核心。它可以形成波束，自由的在空間區(qū)域里抗擊干擾，增強信號。

（三）MIMO。在有多個天線的終端就要用到MIMO技術(shù)。它可以為系統(tǒng)提供空間增益。是多輸入多輸出的技術(shù)。充分用到了空間里多徑分量的傳播。該技術(shù)可以提供很高的頻譜利用率，對無線信號道的性能也能改善，提供更好的無線覆蓋范圍。

四、4G的應(yīng)用

在4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷完善與發(fā)展以后，移動運營商可與傳統(tǒng)行業(yè)、新一代移動互聯(lián)網(wǎng)以及基于4G的物聯(lián)網(wǎng)、云計算的規(guī)模融合，為客戶創(chuàng)造價值，同時為移動運營商自身贏得效益。4G會帶來更高的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，在通過中可以雙向的傳遞資料與信息，還可以通過終端設(shè)備，將無線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)接螒蚶锶ィ瑸榇蠹姨峁┍憬?。還可以通過技術(shù)的不斷發(fā)展，把4G技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)、教育、施工領(lǐng)域[2]。

結(jié)語：所有的技術(shù)革新都是循序漸進的，總結(jié)上一代網(wǎng)絡(luò)的不足與經(jīng)驗力爭研發(fā)出更好的數(shù)據(jù)通信。而對于通信服務(wù)者與設(shè)備供應(yīng)商來說，應(yīng)該隨時注意通信技術(shù)的變化，以達到適應(yīng)市場的需求。

參考文獻：

[1]嚴雪.基于4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的移動旅游電子商務(wù)平臺探究[J].電子測試，2013，07：51-52.

[2]楊軍，王簫，曹雪松，林宣兵.4G網(wǎng)絡(luò)潛在業(yè)務(wù)及應(yīng)用分析[J].移動通信，2013，23：76-79.

[3]肖富春.基于2.4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的無線門控系統(tǒng)[J].中國城市經(jīng)濟，2011，14：143.

[4]楊娟，顏彪，陳萬培.4G中的新技術(shù)及其與3G的比較[J].信息技術(shù)，2004，06：98-101.