接入网技术的城市4G无线通信应用
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摘要:网络技术的发展、智能设备的普及促使人们对无线通信的速度、稳定性提出了更高的标准，也推动了技术人员对无线通信的研究力度。文章就将对接入网技术在4G无线通信中的具体应用进行深入的研究，以此提高我国城市无线通信的技术水平，推动我国通信事业的发展。
关键词:接入网技术；城市；4G；无线通信
城市4G无线通信作为第四代移动通信技术，其主要是基于全IP化的移动数据技术、移动计算技术和移动多媒体技术而形成的网络通信技术。由于4G无线通信具有高速、个性以及满足人们多元化需求的优势，促使其在市场中得到了广泛的运用，且拉高了我国移动用户的数量，推动了我国通信行业的发展。但是，在城市4G无线通信技术应用过程中，仍存在一些问题需要解决，促使城市4G无线通信的优势无法真正发挥出来。
1城市4G无线通信的技术优势
城市4G无线通信能够以100Mbps以上的速度来进行网络下载，比家用的ADSL（4兆）宽带快了近25倍，且满足了所有用户对无线服务的使用要求。同时，4G无线通信可以在DSL和有线电视调制解调器无法覆盖的地方进行网络部署，且扩展到整个地区，进而方便人们的使用。可以说，城市4G无线通信技术具有非常强的优势性。第一，通信速度非常快，4G通信速度已经被高速化，最快的下行速度达到了12.5MB/s-18.75MB/s，大大缩短了人们的数据下载时间，为人们提供了更为便捷和高速无线通信服务。同时，因为其通信高速化，人们的视频通信顺畅性得到保障，实现了及时通信。第二，通信的方式具有多样化的优势，4G技术作为一种集成了3G技术和WLAN技术的无线通信技术，及具有不同的模式，可以让用户进行自由接入到互联网和系统平台当中。同时，用户还可以通过接入网技术，将4G无线通信接入到各种移动终端之上，从而实现无线通信的多样化，为各个行业，部分以及公司系统提供良好的沟通渠道。第三，4G无线通信的效率非常高，由于4G交换层技术可以使用不同类型的通信接口，且在路由技术的支撑下，形成一个无线频率的使用效率更高的网络架构。在此架构当中，用户的信息传输和下载速度都会有明显的提升。第四，4G无线通信具有非常高的兼容性。由于4G技术是融合了各种通信方式优势的技术，其实现了通信方式与通信终端的同平台交汇，能保证用户通话和信息传递的质量。第五，4G无线通信具有更广的服务领域，由于4G通信的中的OFDM可以和CDMA技术进行整合与扩充，可以让运营商的服务领域更为宽广，让通信技术的覆盖范围更大。
2接入网技术在我国4G通信技术中的运用
2.1运用现状
随着我国通信技术的不断发展，接入网技术在智能设备以及网络中的运用范围越来越大，促使技术人员智能通过接入网技术来实现4G通信技术的使用。当前我国的无线接入存在多种方式。但是，传统的蜂窝接入模式无法满足4G通信技术的设计要求和用户的全部需求。例如，接入无法完全支撑起所有的宽带业务。这主要是因为4G使用的3G语音交换架构的电路模式中不是纯IP，不能支撑2Mbps以上的交换。所以，电路交换网络无法实现宽带的图像业务，限制了因特网的速度发展，也激化了需求和接入手段匮乏之间的矛盾需求。因此，通信公司为了满足广大群众的需求，涵盖更多的客户群体，就必须加大自己的基站密度。在此情况下，通信公司的网络系统变得更为复杂，运营成本也有所提高。
2.2运用的优化
为了保障人们通信水平更加高速化，为用户提供更为优质的通信服务，通信公司应不断优化接入网技术在4G无线通信中的运动应用，以此发挥出4G无线通信的优势。首先，可以使用光纤无线电技术来实现接入。光纤作为一种低损耗、高速率的传输媒介，其传输质量更高、速度更快，可以将传统基站中的天线集成结构呈现出分布式的排列方式，从而减小上行发送的功率。然后，再将光纤连接天线和基站，从而扩大天线的延伸范围，进而减少无线通信的盲区。同时，光纤链路可以直接通过模拟射频信号来简化网路系统的复杂性。其次，使用分布式接受的站结构，由多个接收站对应一个发射站。接收站负责接受上行线号，然后再中继到发送站，再由发送站作为控制单发送到下行线号。这样就可以有效缩短接收站到移动台之间的距离，简化整个蜂窝结构，降低小区间干扰现象的发生概率。可以通过蜂窝接入多跳天线，也就是MRAC的方式来避免宽带扩频和精确发送功率控制中的传输差错。通过在用户和信号发送基站中增加无线中继器和无线分组路由器的方式来形成移动台——跳台——基站的双跳通信结构，可以有效降低小区间内的干扰，扩大通信的覆盖率，减少通信盲区的存在范围。双跳接入模式的关键点在于：应选择最佳的用户终端作为传播条件，从而降低额外无线资源的干扰。最后，可以通过簇——蜂窝结构来改变传统3G蜂窝结构中单跳模式的限制。通过在无线蜂窝结构中融入簇型结构，促使基站聚合成簇。然后，在基站的范围内接入局域网，从而形成一个包括核心“簇头”的基站作为控制端。接着，再将无线网络控制器的功能分配到各个基站中区，从而形成一个分布式的基站控制链。这样，可以有效降低通信系统的总发送功率，且增到了通路链的路容量。
3.1建立起常见的安全机制
在应用接入网技术时，为了保障用户的效益，可以通过临时身份或者加密的永久身份信息方式来实现用户信息的隐藏。且通过数字签名技术来强化信息的防抵赖性；使用数字管理、加密和消息摘要等技术来保证数据的完整性。通过认证机制来实现用户的通信参与和数据交换的身份鉴定。这样，就能构建起一个常见的安全机制。
3.2实施科学的系统总体设计
城市4G无线通信的接入，还需要强大的软件运算能力、大容量的存储空间和高速的数据传输能力。在器件选型的时候，应尽量选择较为先进也性能较优、集成度高、低耗能的器件，从而满足设备运转的正常需求。比如，某4G无线通信系统就是运用CortexA8内核和一颗C674X系列的DSP设备来接入4G通信，先进的技术和高性能设备网整个通信系统的稳定性和传输速度得到了明显的提升。在外部，该通信系统设计配置电路为FPGA的程序，为用户下载提供了一套超速公路，且减少了程序员的开发时间。接入网系统作为芯片之间及芯片与外设信息甲流的交换点，其接入方式能直接影响到交流速度及芯片信息交换效率。因此，技术人员应进行对此实施科学的系统总体设计。
3.3接入网系统的设计
接入网的设计优劣能直接影响整个通信系统的传输质量和效率。当前，我国传统通信系统中常用接入方式为：UART、I2C、SPI等方式。但是这些都是速度较低的接口协议。因此，在新媒体技术发展的同时，不少高速接入网接口也层出不穷。比如USB2.0、USB3.0、SATA、PCIE、SRI/O等。当前，我国城市4G技术已经实现了试点应用流程，且加快了在全国范围内的推广速度。由于4G无线通信系统是3G无线通信速度的10倍，用户可以通过各类终端设备来享受更为优质的通信服务。因此，运营商会在4G网络基础上对覆盖点对网络进行延伸，以此达到增加4G网络路与监控平台之间的紧密联系，且通过宽带网络来实现高速化的信息传输。技术人员在进行接入网系统设计中，如果是在4G网络未覆盖到的区域，可以运用3G网络进行补偿承载，且据此调整信号方式和容量。
4结论
总而言之，4G无线通信主要指的是第四代移动通信技术，其集合了3G技术与WLAN技术为一体，为人们提供更为高速的数据传输功能。但4G无线通信其仍处于探索、研究的阶段，需要技术人员对此予以更为深入全面的探究。而接入网技术作为4G无线通信得以正常使用的前提，其在4G无线通信中的应用仍存在一定的问题，技术人员应加强对接入网技术在城市4G无线通信的应用研究，以此提高我国4G无线通信的通信质量，扩大4G无线通信的覆盖范围，以此为人们提供一个更为优质的无线通信系统，优化4G无线通信服务质量。
参考文献
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[2]张春旺，刘宏宇，刘欣贺，等.接入网技术在城市4G无线通信中的应用[J].通讯世界，2016（21）：92.
[3]杨文武.接入网技术在城市4G无线通信中的应用探究[J].科技展望，2015，25（15）：13.
作者:王涛 田向东 单位:中国电信焦作分公司