4G通信下的局域網(wǎng)建設(shè)

唐紅新

【摘要】 在對(duì)4G通信、局域網(wǎng)等相關(guān)概念闡述基礎(chǔ)上，對(duì)4G通信下局域網(wǎng)建設(shè)過程中的正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)，智能天線（SA＼IA）技術(shù)，IPV6技術(shù)，多出多入（MIMO）等技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析。

【關(guān)鍵詞】 4G通信 局域網(wǎng) 關(guān)鍵技術(shù) 建設(shè)

2013年12月4日，我國(guó)工業(yè)信息化部門將第四代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的牌照（4G牌照）正式向聯(lián)通、移動(dòng)及電信發(fā)放，使我國(guó)電信產(chǎn)業(yè)跨入至4G時(shí)代。4G通信集3G通信及無線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN）為一體，下行速度大于100Mbps，上行速度大于50Mbps，在4G通信技術(shù)下，無線局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)視頻圖像清晰度更高，質(zhì)量更好。且這種網(wǎng)絡(luò)建立在原有3G基礎(chǔ)上，客戶無需重新安裝新系統(tǒng)，方便節(jié)約。本文主要對(duì)無線局域網(wǎng)中4G主要技術(shù)進(jìn)行分析論述。

一、概念闡述

圖1 4G 通信下的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

1、4G通信特征。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特征為：①4G移動(dòng)通信屬于無線通信，構(gòu)架在新頻段基礎(chǔ)上；②4G移動(dòng)通信在分組數(shù)據(jù)信息（PI）下進(jìn)行高速率傳輸；③4G移動(dòng)通信集數(shù)字通信、數(shù)字音及視頻接收還有網(wǎng)絡(luò)接入為一體；④4G移動(dòng)通信執(zhí)行全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

2、無線局域網(wǎng)。無線局域網(wǎng)是在無線傳輸信道媒介基礎(chǔ)上所形成的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)，無線局域網(wǎng)在有線網(wǎng)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來，利用無線連接方式實(shí)現(xiàn)資源的共享，并為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)計(jì)算機(jī)提供相應(yīng)服務(wù)。在無線局域網(wǎng)下，移動(dòng)終端能夠方便迅速地解決有線連接下網(wǎng)絡(luò)信道不能連通的問題。未來4G通信技術(shù)下的無線局域網(wǎng)幾乎為全I(xiàn)P的一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)，此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及衛(wèi)星通訊技術(shù)，2G、3G技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)，數(shù)字音頻、視頻技術(shù)，無線WALN技術(shù)為一體，（見圖1），同3G通信網(wǎng)絡(luò)相比較更為復(fù)雜，功能更為齊全，但同時(shí)對(duì)系統(tǒng)中的高新科技水平也提出了更高要求。

二、4G通信下局域網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

1、正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)。OFDM技術(shù)屬于多載波調(diào)制技術(shù)，利用多載波進(jìn)行信號(hào)的傳輸及接收，是4G局域網(wǎng)中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。此技術(shù)擁有較高的抗干擾能力，可以使信道多徑效應(yīng)下頻率選擇性衰弱及編碼間容易串?dāng)_的問題有效解決，從而使整個(gè)局域網(wǎng)性能得到有效提高。OFDM技術(shù)在應(yīng)用過程中需要相應(yīng)配套技術(shù)（比如良好的放大器）作為基礎(chǔ)，因?yàn)镺FDM在應(yīng)用中所釋放出的子信號(hào)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)疊加，信號(hào)瞬功率大，因此發(fā)射機(jī)中放大器必須擁有良好線性，才能滿足需求。可以說OFDM技術(shù)在無線局域網(wǎng)中的設(shè)計(jì)思路主要為：固定頻段中，系統(tǒng)對(duì)所設(shè)置的信道進(jìn)行細(xì)致劃分，分成多個(gè)正交子通道，并利用窄帶調(diào)制這一技術(shù)，使高速串行數(shù)據(jù)的傳輸速率得到降低，并轉(zhuǎn)化為低速子數(shù)據(jù)流，并將轉(zhuǎn)化后信號(hào)利用子載波進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)制轉(zhuǎn)換，最終讓他們實(shí)現(xiàn)正交關(guān)系，得以傳輸。

2、智能天線技術(shù)。我們所說的智能天線屬于一種安裝在基地現(xiàn)場(chǎng)的雙向天線，在固定天線單元設(shè)置有能夠編程的電子相位關(guān)系，可以在此基礎(chǔ)上獲得基地及各個(gè)移動(dòng)塔臺(tái)間鏈路的方向。4G局域網(wǎng)中，無線電信號(hào)向用戶發(fā)出空間的定向波束，在天線陣元信號(hào)加權(quán)相位下，利用幅度變化使陣列方向波形改變，并將這種天線的陣列方向圖的主瓣同用戶信號(hào)接收方向?qū)?zhǔn)，抵抗側(cè)向多徑凋零，抑制干擾信號(hào)，是信號(hào)信噪比有效提高，能夠?qū)⒉煌浞较蛳碌姆瓷洳爸鄙洳ǘ寄茏R(shí)別出來，是整個(gè)局域網(wǎng)通信性能獲得整體改善提升。

3、IPv6技術(shù)。IPV6 技術(shù)屬于一項(xiàng)編址技術(shù)，對(duì)IPV4編址技術(shù)下空間資源浪費(fèi)問題進(jìn)行了有效解決。IPV6技術(shù)下，地址長(zhǎng)度為128位，是IPV4的4倍，可以為系統(tǒng)提供足夠IP地址，使網(wǎng)絡(luò)更為安全，服務(wù)質(zhì)量更高，認(rèn)證私密性好，報(bào)文格式簡(jiǎn)化，在較小路由表下加強(qiáng)組播及對(duì)流，系統(tǒng)使用效率高，通信性能穩(wěn)定。

4、多出多入（MIMO）技術(shù)。MIMO技術(shù)是在基站設(shè)置多個(gè)天線，為整個(gè)局域網(wǎng)系統(tǒng)提供空間上的復(fù)用及分集。能夠在多個(gè)不同子信道上發(fā)射信號(hào)，天線的數(shù)量越多，空間傳播多徑分量越大，容量線性也就越強(qiáng)。同時(shí)在分集發(fā)射及接收下，空時(shí)碼可以講編碼及分集增益實(shí)現(xiàn)，使無線信道容量增加，范圍擴(kuò)大，性能獲得了有效提升。

三、結(jié)語

綜上所述，移動(dòng)通信在發(fā)展上繼承性強(qiáng)，未來無線局域網(wǎng)勢(shì)必會(huì)從4G基礎(chǔ)上所演化，這種4G通信下的局域網(wǎng)建設(shè)發(fā)展前景廣闊，在4G局域網(wǎng)下，信息處理會(huì)更加便捷，這種技術(shù)應(yīng)用對(duì)全球通信技術(shù)來講意義深遠(yuǎn)，能使人們生活速度及質(zhì)量得到有效提升。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]郝鈺.3G與4G移動(dòng)通信技術(shù)比較分析[J].科技風(fēng)，2013，（08）：27.

[2]陳立.4G移動(dòng)通信采用的關(guān)鍵技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)缺點(diǎn)分析[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014，（10）：302-304.

[3]杜瑋，朱海鵬，李昀洋.4G移動(dòng)通信技術(shù)在生活中的應(yīng)用[J].中國(guó)新通信，2013，（24）：80.