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接入網(wǎng)技術(shù)的城市4G無(wú)線通信應(yīng)用

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接入網(wǎng)技術(shù)的城市4G無(wú)線通信應(yīng)用

摘要:網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、智能設(shè)備的普及促使人們對(duì)無(wú)線通信的速度、穩(wěn)定性提出了更高的標(biāo)準(zhǔn),也推動(dòng)了技術(shù)人員對(duì)無(wú)線通信的研究力度。文章就將對(duì)接入網(wǎng)技術(shù)在4G無(wú)線通信中的具體應(yīng)用進(jìn)行深入的研究,以此提高我國(guó)城市無(wú)線通信的技術(shù)水平,推動(dòng)我國(guó)通信事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞:接入網(wǎng)技術(shù);城市;4G;無(wú)線通信

城市4G無(wú)線通信作為第四代移動(dòng)通信技術(shù),其主要是基于全I(xiàn)P化的移動(dòng)數(shù)據(jù)技術(shù)、移動(dòng)計(jì)算技術(shù)和移動(dòng)多媒體技術(shù)而形成的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。由于4G無(wú)線通信具有高速、個(gè)性以及滿足人們多元化需求的優(yōu)勢(shì),促使其在市場(chǎng)中得到了廣泛的運(yùn)用,且拉高了我國(guó)移動(dòng)用戶的數(shù)量,推動(dòng)了我國(guó)通信行業(yè)的發(fā)展。但是,在城市4G無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,仍存在一些問(wèn)題需要解決,促使城市4G無(wú)線通信的優(yōu)勢(shì)無(wú)法真正發(fā)揮出來(lái)。

1城市4G無(wú)線通信的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

城市4G無(wú)線通信能夠以100Mbps以上的速度來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)下載,比家用的ADSL(4兆)寬帶快了近25倍,且滿足了所有用戶對(duì)無(wú)線服務(wù)的使用要求。同時(shí),4G無(wú)線通信可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器無(wú)法覆蓋的地方進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署,且擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū),進(jìn)而方便人們的使用??梢哉f(shuō),城市4G無(wú)線通信技術(shù)具有非常強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)性。第一,通信速度非常快,4G通信速度已經(jīng)被高速化,最快的下行速度達(dá)到了12.5MB/s-18.75MB/s,大大縮短了人們的數(shù)據(jù)下載時(shí)間,為人們提供了更為便捷和高速無(wú)線通信服務(wù)。同時(shí),因?yàn)槠渫ㄐ鸥咚倩藗兊囊曨l通信順暢性得到保障,實(shí)現(xiàn)了及時(shí)通信。第二,通信的方式具有多樣化的優(yōu)勢(shì),4G技術(shù)作為一種集成了3G技術(shù)和WLAN技術(shù)的無(wú)線通信技術(shù),及具有不同的模式,可以讓用戶進(jìn)行自由接入到互聯(lián)網(wǎng)和系統(tǒng)平臺(tái)當(dāng)中。同時(shí),用戶還可以通過(guò)接入網(wǎng)技術(shù),將4G無(wú)線通信接入到各種移動(dòng)終端之上,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的多樣化,為各個(gè)行業(yè),部分以及公司系統(tǒng)提供良好的溝通渠道。第三,4G無(wú)線通信的效率非常高,由于4G交換層技術(shù)可以使用不同類型的通信接口,且在路由技術(shù)的支撐下,形成一個(gè)無(wú)線頻率的使用效率更高的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在此架構(gòu)當(dāng)中,用戶的信息傳輸和下載速度都會(huì)有明顯的提升。第四,4G無(wú)線通信具有非常高的兼容性。由于4G技術(shù)是融合了各種通信方式優(yōu)勢(shì)的技術(shù),其實(shí)現(xiàn)了通信方式與通信終端的同平臺(tái)交匯,能保證用戶通話和信息傳遞的質(zhì)量。第五,4G無(wú)線通信具有更廣的服務(wù)領(lǐng)域,由于4G通信的中的OFDM可以和CDMA技術(shù)進(jìn)行整合與擴(kuò)充,可以讓運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)領(lǐng)域更為寬廣,讓通信技術(shù)的覆蓋范圍更大。

2接入網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)4G通信技術(shù)中的運(yùn)用

2.1運(yùn)用現(xiàn)狀

隨著我國(guó)通信技術(shù)的不斷發(fā)展,接入網(wǎng)技術(shù)在智能設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用范圍越來(lái)越大,促使技術(shù)人員智能通過(guò)接入網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)4G通信技術(shù)的使用。當(dāng)前我國(guó)的無(wú)線接入存在多種方式。但是,傳統(tǒng)的蜂窩接入模式無(wú)法滿足4G通信技術(shù)的設(shè)計(jì)要求和用戶的全部需求。例如,接入無(wú)法完全支撐起所有的寬帶業(yè)務(wù)。這主要是因?yàn)?G使用的3G語(yǔ)音交換架構(gòu)的電路模式中不是純IP,不能支撐2Mbps以上的交換。所以,電路交換網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)寬帶的圖像業(yè)務(wù),限制了因特網(wǎng)的速度發(fā)展,也激化了需求和接入手段匱乏之間的矛盾需求。因此,通信公司為了滿足廣大群眾的需求,涵蓋更多的客戶群體,就必須加大自己的基站密度。在此情況下,通信公司的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)變得更為復(fù)雜,運(yùn)營(yíng)成本也有所提高。

2.2運(yùn)用的優(yōu)化

為了保障人們通信水平更加高速化,為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù),通信公司應(yīng)不斷優(yōu)化接入網(wǎng)技術(shù)在4G無(wú)線通信中的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用,以此發(fā)揮出4G無(wú)線通信的優(yōu)勢(shì)。首先,可以使用光纖無(wú)線電技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)接入。光纖作為一種低損耗、高速率的傳輸媒介,其傳輸質(zhì)量更高、速度更快,可以將傳統(tǒng)基站中的天線集成結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出分布式的排列方式,從而減小上行發(fā)送的功率。然后,再將光纖連接天線和基站,從而擴(kuò)大天線的延伸范圍,進(jìn)而減少無(wú)線通信的盲區(qū)。同時(shí),光纖鏈路可以直接通過(guò)模擬射頻信號(hào)來(lái)簡(jiǎn)化網(wǎng)路系統(tǒng)的復(fù)雜性。其次,使用分布式接受的站結(jié)構(gòu),由多個(gè)接收站對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)射站。接收站負(fù)責(zé)接受上行線號(hào),然后再中繼到發(fā)送站,再由發(fā)送站作為控制單發(fā)送到下行線號(hào)。這樣就可以有效縮短接收站到移動(dòng)臺(tái)之間的距離,簡(jiǎn)化整個(gè)蜂窩結(jié)構(gòu),降低小區(qū)間干擾現(xiàn)象的發(fā)生概率??梢酝ㄟ^(guò)蜂窩接入多跳天線,也就是MRAC的方式來(lái)避免寬帶擴(kuò)頻和精確發(fā)送功率控制中的傳輸差錯(cuò)。通過(guò)在用戶和信號(hào)發(fā)送基站中增加無(wú)線中繼器和無(wú)線分組路由器的方式來(lái)形成移動(dòng)臺(tái)——跳臺(tái)——基站的雙跳通信結(jié)構(gòu),可以有效降低小區(qū)間內(nèi)的干擾,擴(kuò)大通信的覆蓋率,減少通信盲區(qū)的存在范圍。雙跳接入模式的關(guān)鍵點(diǎn)在于:應(yīng)選擇最佳的用戶終端作為傳播條件,從而降低額外無(wú)線資源的干擾。最后,可以通過(guò)簇——蜂窩結(jié)構(gòu)來(lái)改變傳統(tǒng)3G蜂窩結(jié)構(gòu)中單跳模式的限制。通過(guò)在無(wú)線蜂窩結(jié)構(gòu)中融入簇型結(jié)構(gòu),促使基站聚合成簇。然后,在基站的范圍內(nèi)接入局域網(wǎng),從而形成一個(gè)包括核心“簇頭”的基站作為控制端。接著,再將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器的功能分配到各個(gè)基站中區(qū),從而形成一個(gè)分布式的基站控制鏈。這樣,可以有效降低通信系統(tǒng)的總發(fā)送功率,且增到了通路鏈的路容量。

3接入網(wǎng)技術(shù)在城市4g無(wú)線通信中的具體應(yīng)用

3.1建立起常見(jiàn)的安全機(jī)制

在應(yīng)用接入網(wǎng)技術(shù)時(shí),為了保障用戶的效益,可以通過(guò)臨時(shí)身份或者加密的永久身份信息方式來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶信息的隱藏。且通過(guò)數(shù)字簽名技術(shù)來(lái)強(qiáng)化信息的防抵賴性;使用數(shù)字管理、加密和消息摘要等技術(shù)來(lái)保證數(shù)據(jù)的完整性。通過(guò)認(rèn)證機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶的通信參與和數(shù)據(jù)交換的身份鑒定。這樣,就能構(gòu)建起一個(gè)常見(jiàn)的安全機(jī)制。

3.2實(shí)施科學(xué)的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

城市4G無(wú)線通信的接入,還需要強(qiáng)大的軟件運(yùn)算能力、大容量的存儲(chǔ)空間和高速的數(shù)據(jù)傳輸能力。在器件選型的時(shí)候,應(yīng)盡量選擇較為先進(jìn)也性能較優(yōu)、集成度高、低耗能的器件,從而滿足設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的正常需求。比如,某4G無(wú)線通信系統(tǒng)就是運(yùn)用CortexA8內(nèi)核和一顆C674X系列的DSP設(shè)備來(lái)接入4G通信,先進(jìn)的技術(shù)和高性能設(shè)備網(wǎng)整個(gè)通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和傳輸速度得到了明顯的提升。在外部,該通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)配置電路為FPGA的程序,為用戶下載提供了一套超速公路,且減少了程序員的開發(fā)時(shí)間。接入網(wǎng)系統(tǒng)作為芯片之間及芯片與外設(shè)信息甲流的交換點(diǎn),其接入方式能直接影響到交流速度及芯片信息交換效率。因此,技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行對(duì)此實(shí)施科學(xué)的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。

3.3接入網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)優(yōu)劣能直接影響整個(gè)通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量和效率。當(dāng)前,我國(guó)傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中常用接入方式為:UART、I2C、SPI等方式。但是這些都是速度較低的接口協(xié)議。因此,在新媒體技術(shù)發(fā)展的同時(shí),不少高速接入網(wǎng)接口也層出不窮。比如USB2.0、USB3.0、SATA、PCIE、SRI/O等。當(dāng)前,我國(guó)城市4G技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了試點(diǎn)應(yīng)用流程,且加快了在全國(guó)范圍內(nèi)的推廣速度。由于4G無(wú)線通信系統(tǒng)是3G無(wú)線通信速度的10倍,用戶可以通過(guò)各類終端設(shè)備來(lái)享受更為優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。因此,運(yùn)營(yíng)商會(huì)在4G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上對(duì)覆蓋點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行延伸,以此達(dá)到增加4G網(wǎng)絡(luò)路與監(jiān)控平臺(tái)之間的緊密聯(lián)系,且通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)高速化的信息傳輸。技術(shù)人員在進(jìn)行接入網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,如果是在4G網(wǎng)絡(luò)未覆蓋到的區(qū)域,可以運(yùn)用3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)償承載,且據(jù)此調(diào)整信號(hào)方式和容量。

4結(jié)論

總而言之,4G無(wú)線通信主要指的是第四代移動(dòng)通信技術(shù),其集合了3G技術(shù)與WLAN技術(shù)為一體,為人們提供更為高速的數(shù)據(jù)傳輸功能。但4G無(wú)線通信其仍處于探索、研究的階段,需要技術(shù)人員對(duì)此予以更為深入全面的探究。而接入網(wǎng)技術(shù)作為4G無(wú)線通信得以正常使用的前提,其在4G無(wú)線通信中的應(yīng)用仍存在一定的問(wèn)題,技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)接入網(wǎng)技術(shù)在城市4G無(wú)線通信的應(yīng)用研究,以此提高我國(guó)4G無(wú)線通信的通信質(zhì)量,擴(kuò)大4G無(wú)線通信的覆蓋范圍,以此為人們提供一個(gè)更為優(yōu)質(zhì)的無(wú)線通信系統(tǒng),優(yōu)化4G無(wú)線通信服務(wù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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[3]楊文武.接入網(wǎng)技術(shù)在城市4G無(wú)線通信中的應(yīng)用探究[J].科技展望,2015,25(15):13.

作者:王濤 田向東 單位:中國(guó)電信焦作分公司

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