【4G通信技术及应用研究8300字（论文）】

目录第一章绪论伴随着网络技术的快速发展，各种类型的智能手机与平板电脑不断涌现，这此智能终端设备相对于传统终端设备，对网络的需求和质量要求更高，因此在一定程度上逐渐促使3G网络向着4G网络进行转变。4G网络作为3G网络基础上升级的新型通信技术，其融合了3G网络与WLAN的技术优势，能够根据用户的无限服务要求，为用户提供高质量、稳定性佳的服务体验，进而使得4G网络成为了现阶段的主要运用通信技术之一。若想有效促进4G通信技术的进一步应用，应当切实于根据现阶段4G通信技术呈现的特点，合理将4G通信技术运用于相关领域中，以使得4G通信技术的优势能够充分进行发挥，进而能够不断扩展4G通信技术的应用领域与功能。可虽然4G通信给移动通信业务带来了新机遇，但是要顺利且全面地实施4G通信，在发展上还是会面临极大的市场挑战。放眼未来，智能化将成为网络发展的重要趋势，4G通信工程技术需要从配套设施，核心技术和终端设备等方面加大科研科研投入力度，不断提升网络速度、优化服务内容，最终才能更快更好的实现智能化发展。对此，为了促使4G通信技术为用户提供更加良好的服务体验，本文主要对4G通信技术特点及其应用进行了相关分析。第二章4G移动通信综述2.1移动通讯的发展史对于第一代的移动通讯技术来看是上个世纪的七八十年代，主要是采用的通讯模拟技术，它主要采用的是移动通讯技术因为此项技术的使用对于移动通讯技术有了划时代的意义。使得移动的通讯技术开始步入了个人时代。第一代的通讯技术由于当前的移动通讯技术的相关限制情况来看主要是在局部地区看来进行的一种通讯手段，对于一把你的跨地区的使用可能还是无法普及的，后来的开发出来的大哥大等通讯手段也是在21世纪之初后来的到了第二代通讯技术的普及情况才得以运用上由模拟的情况向全面的数据化通讯的方向进发。从2G时代开始之后人们就开始拥有了普遍的每个人一部手机每个人都拥有可以自由发短信业务的存在，在后来的2G定义人们发短信打电话的时代在3G技术开始被终结。对比较第一代与第二代的通讯在设备来比较来看，3G的使用开始一种通讯的全新模式，对于一般的屏幕来看3G可以将屏幕变得有声有色，对于不同的无线电通讯设备来看3G手机的使用无意于是将网络与通讯设备的完美结合，在对于一般的收发邮件看来3G手机的使用开始发展到了电商设代的到来。带给人们一种全面的生活体验感观。而现在的4G时代的到来情况来看数据的速度是3G的几十倍，互联网的发展被4G技术拓展的更加庞大，不断的有新的事物开始被演变出来，在手机上面的APP开始全面的与互联网进行了一个全面的连接，这样的方法带给了不同的消费者不一样的体验感观，带动了不一样的网络新产业的诞生，大量创业者开始投入其中进行移动网络的创新发展。2.24G移动通讯系统的发展过程对于4G的通讯技术来说传输的速度要求是非常高的，相关的管理理论研究当中平均每一秒就可以达到102400kb，但是一般论来说是系统的容量可能会影响到在运营当中的实际传出情况，但是即便是这样的传输模式在4G的的传输模式之下4G网络也还是拥有比较高的传输速度。平均用户可以享受每秒5.0mbit的速度。然而，目前4G通信系统的辐射危害并不明显。就目前的情况来看，我国大部分地区都开始完全对于4G网络的普及，只有少数偏远山区由于信号塔架设少而没有得到推广。4G通讯它将信号传输划分为正交子信道，对于一般的通讯接收的相关机器来处理的隔离不同信道的相关信息。该技术大大提高了信息传输速度，其频谱利用率是3G技术的两倍左右。信号也不易弱化。由于这好的有利点，该技术得到了广泛的应用，这样的运行模式在4G当中得到了全面的发展与运行。在4G当中的sdr无线电发展模式当中，它首先是通过对于一般的数据信号进行的一个处理，紧接着开始对于实际的信号开始进行接收，对于4G的通讯技术来说这是一种比较开放式的结构这样的通讯技术对于一般的连接到4G通讯技术的软件要求是比较高的，后来对于无线电的技术进行了一定的引入来看，对于4G通讯的相关技术就得到了一定的满足，对于sdr技术来说主要是此技术降低了对于通讯技术相关硬件设备的门槛，对于一般的通讯技术的设计等相关的要求也进行了一定的降低，好有效的降低的相关的论述上面的风险，加强了多渠道可以同时接入到4G设备当中的融合性。对于多输出技术来看，在信号的相关的阶段可以同时的接收到不同的天线，这项技术的主要研发目的就是为了在一定的基础之上对于发射信号的处理，这项技术的发展有了一定的历程对于3G技术的初期开始有了较为广泛的使用后来对于在4G通讯技术当中多输入输出技术又得到了一定的发展，并且还有了一个复用的空间，这样的模式之下就开始有了多信号的传输模式，加大了对于信号的远程距离传输技术的把握。这个技术的主要基于几个发展方向，首先的是分集的技术把握，它是对于信号的分析与收集技术的管理主要技术，其次是对于信号的初步的研究最后是空分与复用技术的开展，在不同的情况之下加大了对于系统的最大容量的传输，在4G网络的发展通讯当中对于网络的无线技术又一个协约的问题需要签订。兼容性强，具有很强的可扩展性。一般而言，4G网络采用ipv6协议，信号传输空间较大，信息量较大，服务质量较好。此外，ipv6是非常开放的，可以提高4G内容的丰富性。这种技术足够灵活来进一步的不同转换。2.34G移动通信系统的特点对于4G通讯技术来说，拥有足够强大的通讯处理技术手段可以为不同的信息资源提供一个较好的配置技术基础，同时根据不同的智能信号的处理技术来分析不一样的通讯频道也有可能会影响我们的正常的通讯，因为不同的通讯技术可能就会拥有不一样的智能特性与运行的相关程度，当前的数字宽带技术。可以在4G这个阶段的通讯系统当中，运行的主要的信号的频道主要是毫米的波段的传输，小单元可以大大提高用户容量，但这会引起一系列的技术问题。多业务集成。在现在4G的移动通讯的处理系统当中运用到的技术可以远程的支持到会议相关的场景当中，高清晰度图像处理、虚拟现实服务等多种移动业务，同时还可以使得用户提供更加方便、安全的应用和服务。更快的传输速度。在已知的第三代的处理移动通讯设备当中主要的传输速度是每秒两兆的速度来进行的，但是到了第三代的处理技术当中就对比3G通讯技术速度来说是大大提高的，第四代的网络传输的速度可以带到惊人的百兆每秒，基本的平均速度而言每个人的用的速度的每秒两兆。就目前的4G移动通讯技术来说它是拥有一个高度组织化和自适应化的网络，可以实现结构的自我管理，提高用户对容量和服务的满意度。对比3G技术来说wcdma的gsm-map和cdma2000的ansi-41。4G技术就是一个相关的移动通讯的系统核心网络平台基础站点。它可以在端点之间传输ip业务，并与公用电话网和核心网共存。主要优点是:我们在非常第的一个设备的成本使用当中可以运用到一个非常综合的处理，不一样的网络之间可以运用教好的连接，最难以解决的技术主要是控制了一个完全可以开展的网络结构，用这样的网络结构来看，不同的可扩展的网络通信技术之间可以运用到核心的网络相关接口来进行一个非常合理的收费，对比一般的业务网络的处理情况来看，4G技术的移动通讯通常是使用的级联码。turbo码和ldpc等高级信道编码方案，nttdocomo的4G实现系统通常采用turbo码的信号编码。4G网络通讯技术可以拥有一个比较好的技术就是（ofdm-tdma）和多载波码分多址（mc-cdma）两种。一般来说，ofdm-tdma是在高级模式下进行调制的，而mc-cdma主要是qpsk模式。M-qam是高级系统的主要类型。自适应调制通常用于它的设计。根据自适应所需的参数确定符号率和级数，以提高系统性能。第三章4G系统主流技术的分类与比较3.1FDD-LTE技术当前我们使用的FDD-LTE技术是一个双频道的LTE，并且我们还在一定的技术上面添加了双工的运营模式，对于一般的终端类型的产品来看4G对标的是在FDD-LTE技术当中的核心网络EPC技术主要的网络流程也就是常规来说的核心网络技术，对于一般的LTE技术来看，为了目前最新研究的移动宽带服务体验，并且也是为了满足用户的实际需求，在一般的EPC主要的运行系统当中要想满足一般的用户不一样的需求来说，就会基于移动通信的全网相关的ip来发出一定的系统结构优化，对于移动的性管理的相关办法来说，信息化的处理是移动的在GGSN分组相关的数据网络有关的HLR职能储存用户信息等需要在EPC核心的网络之下来进行的一种可以支持UTRAN、GERAN相关技术的来保证WiFi可以较好的连接到用户的网络当中。为了保证相关的FDD-LTE核心网具有一个维护网络建设项目流程，就目前的情况来看，需要的是移动的技术模型与网络的对接技术业务网上处理，对于一般的网络业务需要的是维护对于城市等比较密集的城市区域来说相关的技术部门会采用到2T2R技术，对于一般的室外的网络进行的集中处理来看，我们需要借助的是室内的分布系统在对于室内进行一个相关的网络覆盖，来保证用户可以合理的有效接入到其中确保LTE网络的相关建设可以进一步的开展，有效的保证了RRU上的设计建造相效果。对于移动通讯的技术模式通常来讲是运用到了一个较好的维护机制与较好的维护相关的技术，为了保证技术层面的检测项目和综合的移动通讯技术综合化的运行，也是为了保证维护项目当中的，FDD-LTE核心网技术运用MNIE和SAG-GW网络单元的结果技术是为了保证移动通讯效果最优化。3.2TD-LTE技术长期演进（l0ngteiinevolution）是继3G之后的下一代移动通信技术。Lte包括fdd和tdd两种模式，其中tdd模式是tdfolte。作为td-scdma的lte，中国一直在td-scdma的发展中处于领先地位。与3G相比，tdflorida采用了更先进的技术设计，可以实现更高的网络性能。在20mhz系统带宽和上行/下行tdd比为3:1的情况下，tdfoi网络的峰值下行速率可达1伦比，平均频谱效率是3G的3-4倍。Td-floridaadvanced是一种增强型td-florida技术，最大100mhz系统带宽，峰值速率超过1gbit/s。2012年1月18日，在国际电信联盟2012年无线电通信全体会议上，lteadvancedandwirelessmanadvanced(802.16m)的技术规格经过检讨，正式确立为imtadvanced国际标准。其中，作为先进模式的lte技术是目前国内领先的4g技术国际标准。为了节省网络开销，TD—LTE允许利用特殊时隙DwPTS和UpPTS传输系统控制信息。同步信号设计除了TDD是为了保证原有的特性之外的技术采用的是TDD帧结构与FDD帧结构。Tdflorida是一个最新的移动网络通讯并且还是国际化的主流标准。得到了业界的广泛支持，世界上面的许多的国家开始有对于td-florencem技术和产品的研发。目前，tdfloridam已经形成了一个完整的产业链，包括系统设备、终端产品和关键测试仪器。主流厂家的tdlfo1e系统与anusfdd。根据td佛山lte系统的测试结果，就有我国的华为与外国的爱立信等通讯技术公司和nsn等主要厂家功能完善，性能良好。在测试过程中，对网络、ofdm/mimo、双流智能天线等关键技术性能进行了验证，并与tdscdma系统进行了互操作。Tdfloridam仍然由数据终端占据主导地位，智能手机预计将在2014年投入商业使用。数据卡、cpe和mifi是td终端的主要类型，20多家终端企业在td-foijiiefdd工厂开发并支持了td-scdma/gsm多模式终端。目前已有11家td-floridam终端芯片制造商，大部分采用40nm芯片技术，能够满足td-florida数据终端的要求。目前，高通已经实现了28纳米芯片的生产，大多数制造商希望在2014年使用28纳米技术开发tdfom多模式终端芯片。Tdfolte智能手机将有规模的商业能力。3.3FDD-LTE技术与TD-LTE技术融合组网结构融合。FDD所具备的频段一般较低，同等条件下具有更远的覆盖能力，在进行融合组网是，可将其用于覆盖。在融合组网的后期，为了实现容量增加的需求，就可以通过TD—LTE进行二级网络构建，如此便可通过较窄的频谱资源搭建一条高速的数据通道。芯片融合。芯片融合既是硬件层面的融合，也是软件层面的融合。从硬件层面将，芯片的基本架构直接影响到FDD—LTE和TD—LTE组网的成功。从LTE芯片的基本性质上看，其从第一代产品就实现了对FDD—LTE和TD—LTE网络的同步支持，同时还能对HSPA+和LTE版本10、第三代LTE／3G等形成同步支持。与此同时，世界范围内的诸多芯片生产厂商已经预测到了TD—LTE和FDD—LTE组网融合的必然，并且大力推出同步支持的FDD和TD网络的芯片组，超过17加企业设置了生产线，以此进一步推动着FDD和TD网络的融合2J。终端融合。终端设备是影响FDD—LTE和TD—LTE技术融合组网的关键因素，能够同步支持FDD和TD的终端设备才具有更加明确的发展前景。目前，众多手机厂商都已经开发出了支持多网通信的智能终端设备。平台及天线的融合。想要实现FDD和TD网络的无缝、透明融合组网，在平台和天线两个方面实现融合是必须的。

第四章移动4G光网络传输的应用维护4.1应掌握的情况熟练掌握所维护传输设备的基本原理、告警功能、网管及设备的维护性操作。熟悉掌握所维护局域系统的情况。如组网拓扑情况、保护属性、业务分配情况和时隙配置等情况。熟练掌握常用仪表的功能及使用方法。SDH光传输系统常用仪表有：光功率计、光时域反射仪（OTDR）误码仪和2M话路分析仪等。4.2维护工作的分类及内容4.2.1日常例行维护对于普通的日常相关的检测手段来进行一定分析来看主要运用到了SDH技术，在后期的传输相关强大网络基础之上来进行，通过网络的相关关管理体系动态的进行检查网上相关设备的运行情况，现在最常用的方法就是采用到指示灯的相关处理。4.2.2周期性例行维护在进行相关的例行检测当中一般是采用到定期的设备维护的时间段的处理相关周期性的维护，相关设备的维护人员可以尽可能的按照设备已经故障前提进行一个针对性维护按照每一个周没一个月或是每一年的检测维护。4.2.3突发性维护一般突发性的检查通常说的是在日常常规维护检查当中应该进行的维护任务，在发现了已知相关的设备故障后进行一定的故障检测与告警相关的检测后期根据设计故障类的指示灯来精准的判断问题的发生地点，对于发生故障情况来看，利用到监控系统对其进行一个全面的检测，这样的运用精准的方法就可以尽可能快的找到相关的故障问题都在地点，运用故障针对法来进行一个最短排除法检测。4.3常见问题及处理4.3.1误码先检查收光功率是否在正常范围，再检查设备温度是否正常，再查尾纤的清洁度，每次插拔后用酒精棉球或擦纤器清洗，最后用OTDR查一下光纤质量，经过以上的检查处理，一般的误码问题就可以消除。4.3.2业务问题采用逐段环回及挂测试仪表法，如从中心局DDF向交换环、从下面DDF向中心局环、从下面局点的DDF向下面的交换环回。挂表就是一端环回后，在另外一端测试，一一排除故障。4.3.3无法登录部分网元先检查两边的光功率是不是在规定范围，再查上游站对下游站的光板ECC是否关断，ID是否冲突，如果以上都排除，就有可能是下面站上的主控部分有问题，建议到站上做进一步检查处理。对于相邻两个网元，在网管上都有R-LOS，R-LOF告警，而没有MS-RDI，MS-REI，说明光缆很可能中断，因为远端劣化指示和远端误码指示无法回传。如果相邻两网元本端有R-LOS，R-LOF告警，另一端有MS-RDI，MS-REI，说明远端劣化指示和远端误码指示能够回传，可能是光纤单断或尾纤头脏、衰耗大，或本端收光板或对端发光板有故障。4.4SDH维护4.4.1SDH维护与故障处理机房环境对于SDH传输系统的运行状态十分重要，环境维护设备的正常运行，注意保持环境整清，注意温湿度等自然属性，注意机柜排列、线缆布线以及工具的养护存放。确保通行的工作预留空间，减少杂物的存放。做好应急事件的预案，如火灾等。配备相关设备如应急照明灯，注意火火器的使用以及设备本身的阻燃特性，注意防静电效应。电力、金融等专用网络系统的安全十分重要，定期维护是预防时间的主要措施。实时网络监控，通过网管系统信息的搜集，实时查看设备性能数值，通过判断光功率值等系统状态，参考评判链路状态，查看端口情况。实时对SDH网络系统状态信息监控，检测设备工作状态甚至设备温湿度等自然情况以确保系统安全。同时，现场人员进行故障审查，数据信息和物理审查结合，网络监控人员和现场人员共同准确做故障判断，判断故障来源。查询电路站点，绘制链路的流向图，注重通信设备连接情况。仔细分析网管中的告警信号，注重异常数据，这些往往发生于SDH传输系统发生故障时。仔细分析告警信息，对故障进行定位、定性、定量判断。4.4.2SDH传输系统故障处理原则在有关的维护过程当中，需要及时的来对于分析信息的准确性进行一个相关警示研究分析，对于一般的数据与个体的性能来看对于需要的是对于该数据的处理作用并且还要缩小系统的故障检查范围，最后对于发生问题的警告事件来进一步的分析处理，在故障的排查当中我们应该首先取得是排除外部的相关设备来进行检查，对于快速的故障检查来分析依次从分析的主干路线来进行，对于设备的故障相关检查需要对应的是一次从最高项与故障的处理机制，因此必须要提高想的检查工作人员的教育来进一步的加强SDH传输系统在专业的网络当中进行必要的维护知识学习，对于SDH的相关技术的传输模式来看，进行一定的数据传输平台管理机制与检查机制，并且根据后期的维护来进行一定的通讯数据备份处理。通讯设备最常见的设备相关故障处理的是光链路线有关故障，对于一般的SDH传输设备相关检查技术来看，主要的还是需要冷静的处理对应故障问题，对于一般的故障定位需要的是光设备的检测技术，对于光缆的处理主要还是需要光纤故障的相关处理，对于一般的光纤故障处理的模式来看还要需要从主干道慢慢的开始寻找到相关的基本故障问题，并且对于一般的日常清洁情况来分析一些非主干道上面的光纤基本的故障检测手段是环回路检查，后面在根据不同的检查手段来进行一个全面的判定，如果出现了一定的光纤板卡出现了老化等相应的情况来看，需要的是替换掉原有的问题主板的情况，最好的办法就是用全新的板卡来进行一个全面的替换，替换的同时还需要静电的相关问题防患，不准进行强行的插入，进行一个防止单板的移位，所以应该提前做好数据的相关备份。综述所述，需要维护的SDH传输系统技术用到这些手段的时候必须要有一个维护基本的常识，在运行的同时需要的是对于设备的积极的强休，出现故障应该仔细的分析故障问题的所在点，对于一般的故障来看都是属于物理层面的故障，需要的主要根据故障地方问题进行一定定位即可知晓未知故障的原因。在后期的维护SDH当中基本的流程是收集告警信息还有大量的信息故障的权限设置。出现告警的相关问题之后尽可能的查找相关的电路网元来进行一个判断，查询光纤的相关，两端是不是有一定的缩小故障的可能性范围，在检查故障排除故障的基础之上进一步的找准故障基本点进行进一步的故障检测原则分析。需要的故障检测手段能起到一个事半功倍的效果。

结束语4G网络作为3G网络基础上升级的新型通信技术，其融合了3G网络与WLAN的技术优势，能够根据用户的无限服务要求，为用户提供高质量、稳定性佳的服务体验，进而使得4G网络成为了现阶段的主要运用通信技术之一。学术界和产业界一致认为：4G基本上是基于IP、具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力、在移动环境下速率将达到100Mb/s、在静止环境下速率达到1Gb/s以上的、能够支持下一代网络的各种应用（如移动高清电视）、并且能在固定和移动之间方便切换的技术。本文从关于4G技术研究的背景介绍了现代移动通信开始发展起来。接着对于移动的发展史来看阐述了4G技术能够在不同信道条件和不同复杂环境下正常发送和接收信号，具有良好的适应性。对文章的FDD与TD技术的比较分析，说明了两者的各有的优点。最后对于4G的网络维护与4G技术日常的业务状况问题进行了一定的研究说明。通过对于4G的简单介绍在未