4G通信技术的无线通信

4G通信技术的无线通信（精选12篇）

4G通信技术的无线通信 篇1

摘要：随着多媒体信息化时代的来临, 人们的交流方式有了很大的改变, 由传统的有线通信发展到无线网络通信, 极大地方便了人们的生活和工作。而4G网络通信是一种较为先进的网络技术, 对该技术的研究工作十分重要, 对于我国网络通信事业的发展起到很大程度的促进作用。通过分析4G网络通信技术的现状, 从建设、应用、维护和优化4个方面对4G通信技术的无线网络安全通信进行深入探究, 旨在为相关网络工作人员提供一些建议和帮助。

关键词：4G通信技术,无线网络,安全通信,维护和优化

1 引言

4G通信是第四代移动通信网络 (简称LTE) , 它是目前为止最为先进的网络技术。我国4G通信技术发展较为成熟, 但是与其他发达国家相比, 还存在一些差距。而且4G通信技术在无线网络通信中存在一些安全问题, 导致4G通信技术的发展受到影响。因此, 应当把4G网络技术建设的研究工作摆在首位, 针对4G通信技术在无线网络通信中的问题提出维护策略, 并为4G网络通信技术的长久发展设计优化方案, 从而为我国网络通信事业的发展奠定基础。

2 4G网络通信技术概述

2.1 4G通信网络技术的结构

4G网络体系结构如图1所示, 用户可以在任何时间、任何地点使用无线网络, 这给认证和安全切换提出了更高的要求。在高速移动环境中, 移动工作站仍能提供3~100Mbit/s的数据传输速率。4G使用单一的全球范围的IP核心网来取代3G中的蜂窝网络, 交换架构从电路交换向分组交换过渡, 最终演变成为基于分组交换架构的全IP网络[1]。

2.2 4G网络通信的特点

2.2.1 高时效性

4G网络的时效性与传统的网络技术相比有很大程度的提高。传统网络通信技术的最高传输速度在2~3Mbps/s, 而4G网络通信技术的最高传输速度高达10Mbps/s, 很大程度改善了传统通信技术速度较慢的缺陷, 更加方便人们的生活和工作。

2.2.2 具有较高的灵活性

4G网络的出现大大增加了智能手机的发展速度, 现在移动终端已经成为了人们生活中最重要也最普通的一部分, 从而促进了网络灵活性的发展。

2.2.3 高智能性

4G网络通信技术除了具有高时效性和高灵活性外, 还具有高智能性的特点。它的数据传输技术使得它具有传统网络通信技术所不具备的高智能性, 极大地丰富了人们的生活, 同时也促进了智能手机的发展。

3 无线网络通信方式

无线网络通信方式的分类存在较大的差异, 我国根据数据传输速度以及网络通信的覆盖范围主要将无线网络通信技术分为以下4种。

1) 无线广域网。无线广域网覆盖面最广, 相对较远的地区之间可以建立无线网络的连接, 从而达到信息交流的目的, 例如GPRS、GSM等技术。

2) 无线局域网。无线局域网的覆盖面仅次于无线广域网, 覆盖面小但具有很好的实用性, 它具有较强的保密性和很好的便捷性。

3) 无线城域网。无线城域网有效解决了人数上对于无线网络的要求, 但是它也存在一些不足之处, 例如, 宽带和用户数以及距离上会使得网络数据的传输受到制约。

4) 无线个域网。无线个域网的覆盖面是最小的, 一般来说只限制在几米的范围内, 例如蓝牙、RFID等。

4 4G网络发展现状及建设策略探究

4.1 4G网络国际发展现状分析

早在2013年美国Verizon公司的LTE用户数量就已经突破了3000万, 其覆盖城市超过50个, 覆盖总面积超过了其他企业的6倍以上, 成为目前全球LTE发展最快的企业之一[2]。

4.2 4G网络技术建设策略探究

(1) 制定灵活的经营策略。我国移动互联网企业要大力推广4G流量, 在4G网络发展到一定程度之后, 企业应当转移重点到流量价值的提升, 采取积极的手段和措施提高单位流量的价值, 防止网络流量压力过大, 这时可以考虑取消无限流量套餐, 采取阶梯制收费模式, 从而限制高流量用户, 充分发挥LTE时代的流量经营优势。 (2) 加强LTE终端建设。LTE终端设备是网络制胜的关键所在, 在第四代移动通信网络出现之前, 智能终端对网络发展的重要性和价值就已经得到体现, 并且得到了全球互联网企业的认可, 丰富且高质量的LTE终端能够为我国移动互联网企业带来比较高的ARPU和更多的用户数量。

5 4G通信技术在无线网络安全应用中存在的问题及维护策略

5.1 存在的问题

5.1.1 移动终端存在的问题

随着4G网络通信技术的广泛应用[3], 使得LTE用户与其联系越来越紧密。由于4G设备的终端存储功能较为强大, 使得LTE用户在使用过程中, 会因为存储一些恶意性质的软件, 导致4G通信设备的移动终端出现故障, 从而影响4G通信技术的发展。而4G通信技术在移动终端中存在的问题主要有以下几点:

1) 由于移动设备自身安装了盗版的操作系统或其他不符合自身设备的操作系统, 使得设备移动终端受到严重威胁, 降低其安全性能;

2) 由于移动设备目前普遍地应用于电子商务以及邮件等领域, 而在这些应用程序操作中, 设备终端会存在很多的病毒和漏洞, 使得设备受到严重的威胁;

3) 由于设备终端存在病毒的威胁, 使得杀毒软件得以诞生, 这些杀毒软件在保证设备系统正常运行的同时, 对于设备的终端存储功能会造成一定的威胁;

4) 由于目前还没有足够保密的安全验证以及访问权限设置, 使得一些黑客很容易对设备终端的个人信息进行盗取和利用, 从而威胁个人的隐私以及财产安全。

5.1.2 无线网络存在的问题

由于无线网络有着较高的便捷性, 使得LTE用户在使用过程中可以任意地进行系统间的更换与替代, 这就造成了无线网络安全管理过程中存在较大的安全隐患, 给设备自身造成威胁的同时, 也给LTE用户造成一定程度的负面影响。

5.1.3 无线业务存在的问题

无线业务中存在的问题主要体现在以下方面:

1) 由于在交易过程中缺乏完整的交易凭证[4], 使得无线业务中存在的利益冲突越来越激烈;

2) 随着近些年来电子商务事业的快速发展以及增值业务不断地提升, 使得现有的安全机制得不到应有的满足, 因而对于无线网络安全防护系统也提出了更高的要求。

5.2 防护策略

5.2.1 无线接入时的防护

相关人员在进行无线接入时, 要做到安全传输、安全接入、身份验证、访问控制和数据控制5方面的要求, 有效保障4G网络在无线接入程序中不出现异常, 从而避免LTE用户在后期使用过程中出现差错。

5.2.2 设备终端的安全防护

1) LTE用户在使用移动设备的过程中, 要对设备的移动终端进行严格、有效的安全防护, 选择符合自身需求的配置;

2) 融合各类安全机制, 例如将数字与生物密码相结合、个人密匙与公共密匙相结合等, 有效提高移动设备终端的安全性能。

5.2.3 物理硬件方面的防护

在LTE用户的使用过程中, 要对应用无线网络的4G通信进行物理硬件上的安全防护, 从而有效提高系统的集成能力及安全性能, 避免不法分子对设备入口的攻击。

6 4G通信技术无线网络安全通信优化方案分析

在4G通信技术的引领之下, 无线网络安全通信技术必须从多个层次上进行优化和创新, 从而更好地发挥其优越性, 为用户提供更加便捷的服务。因此, 相关工作者要对4G通信技术无线网络安全的优化方案进行分析和研究, 不断总结和完善新思路, 进而促进我国网络事业的飞速发展。对此, 笔者针对具体的优化方案做出如下分析, 希望为相关人员的研究工作提供一些思路和建议。

6.1 内容上的优化

1) 在4G无线网络安全通信技术, 必须将移动终端进行优化, 从而科学、有效地减少任务量, 避免出现计算延时情况;

2) LTE用户在访问网络时, 要对其进行安全措施教育, 让用户充分了解和认识这些安全问题, 避免发生不必要的纠纷和冲突;

3) 安全协议方面, 相关人员要对LTE用户的个人信息进行严格保密, 除了一些必要的个人信息以外, 其他的信息要进行保密处理, 防止出现信息盗窃现象。

6.2 设计上的优化

4G通信技术除了在内容上的优化外, 还要对其网络设计进行科学、严谨的优化策略研究。从根本上提升4G网络通信的数据传输速度和效率, 从而减少由于数据传输时间较长而造成的LTE用户的损失, 为用户提供更加便捷的服务。另外, 在网络设计中, 设计者要对无线网络的安全级别进行标注, 以便LTE用户选择和识别。

参考文献

【1】郭伟.4G移动通信网络技术与应用[J].电子技术与软件工程, 2016 (15) :14.

【2】李炜键, 孙飞.基于4G通信技术的无线网络安全通信分析[J].电力信息与通信技术, 2014 (1) :127-131.

【3】张健.基4G通信技术的无线网络安全通信研究[J].信息通信, 2015 (3) :238.

【4】周侃.基于4G通信技术的无线网络安全通信研究[J].信息通信, 2015 (9) :274-275.

4G通信技术的无线通信 篇2

[摘要]随着我国国民经济快速的发展，加之当前我国早已步入了信息化时代，在这样的大形势之下，我国的民众已经对当前的物质、文化生活提出了更多、更高的要求。这样一来，在信息通讯方面要求有较之前来说更加快捷的途径与方式，于是4G移动通信技术便应运而生，迎合了当前社会发展的主要潮流。本文主要论述当前我国4G移动通信技术的发展现状，并且根据实际情况对当前4G移动通信技术所面临的挑战进行了分析与探究，以期能为日后我国的4G通信技术做出更大的贡献。

[关键词]4G移动 通信技术 发展现状 行业挑战 作用

[中图分类号]TN91 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2015）07-0121-02

近些年来，我国的市场经济正在不断地向前发展，信息通讯技术也取得了很大位置。这样的情况下，就使得我国当前的广大民众提高了自身对物质、文化生活的要求与需求。因而，推进4G移动通信技术已经成为了当前我国通讯行业的一个重要内容。只有更好地发展4G移动通信技术，才能更加有效地提高我国在通讯技术方面的水平，才能更加有效地满足当前民众对更加快捷、方便的移动通信事业所提出的更高要求。

一、4G技术的发展现状与特点

（一）4G技术的发展现状

早在20世纪90年代，世界上就已经有了对4G通信系统的分析与探索，并且当时预期于2012年投入使用。纵观当前全世界各个国家的通信事业，都已经对4G移动通信有了越来越多的分析与研究，并且其中已经有少数的设备商对4G通信的技术进行了不断地研发与探索。通过对我国4G移动通信技术的分析与研究，不难发现我国对4G通信技术的研究大概在21世纪初开始着手进行的，国家在这项事业上成立了一个移动通信总体组，旨在着重建设当前的4G移动通信技术。与此同时，也有一些国内外公司参与到这项研发工作之中，为4G移动通信的技术发展做出了一定的贡献。然而，国内外的一些相关技术企业虽然能在技术上对4G技术给予支持，但是企业自身的资金毕竟是有限的，因此，在对4G技术进行分析与研究的过程中，仍然是我国政府对其进行支持的更多。

（二）4G技术的特点

首先，4G移动通信具有传输速度快的特点。经过详细、认真的分析与研究显示，4G网络的速度将会是当前3G网络速度的20倍，具有比3G系统更好的业务质量（QoS）。与此同时，4G移动通信的上传、下载速度也会较3G移动通信速度快很多。这样一来，可以很好地满足当前民众对网络速度的要求和需求。

其次，4G移动通信具有多元化的特点。当前我国的2G、3G通信技术主要侧重于语音服务，然而4G通信技术将会对图像、视频以及可视会议等相关内容进行服务，并且可以有效地提高其多媒体速度。

第三，4G移动通信具有高智能化的特点。在当前4G移动通信技术不断加强的情况下，主要会对多媒体等功能进行更加认真、详细的分析和研究。

第四，4G移动通信具有全IP核心网络。有学者对当前的4G移动通信系统进行分析与研究，并且得到一个结论，即IP的第四代无线网络（The Fourth Generation IP-Based Wireless Network）。4G移动通信系统的IP同实际中所采用的接入无线的方式与接入的协议能够兼容。所以说4G移动系统具有一定的灵活性，这就使得它无需考虑是否以无线的方式接入任意协议或者方式。举例来说，W-CDMA、Bluetooth、Hyper-Lan等，都是诸如此类的内容与技术。

第五，4G移动通信具有无缝连接的特点。为了能够给民众的生活提供更多的便利条件，4G移动通信技术应当在整个世界范围内加强各个网络的无缝漫游。4G移动通信的无缝性，主要指的就是相关的用户不但能在蜂窝系统中应用，也要在Wlan中能够快速应用。综合起来说，4G移动通信系统是一个比较综合的结构。

二、4G移动通信的多址方案与无线接入的具体内容与方式

首先，在当前4G移动通信众多的技术方式之中，OFDM作为一项重要内容，已经成为了相关系统中的研究热点。根据这一重要内容的特点与内含，可以发现这种方案要想投入应用，务必要先将数据流分成多个并行的子数据流，然后再调到正交子载波之上，在最后阶段再将这些内容进行合成。

我国在OFDM这个方案上具有十分熟练的技能，虽然它已经通过了实验室的试验，但是仍然不排除其存在一定的缺点。其中，它有自身的缺点，例如，会产生噪声敏感、功率峰值大于平均值等。

其次，指的就是当前在我国与4G移动通信相关的智能天线技术。正是经过对这种技术进行的详细分析与论证，不难发现我国当前已有的通信技术，通常采取的是两种不同的天线，分别是：定向天线与全向天线。智能天线的出现，主要原因是全向天线与定向天线这两种，都在一定程度上会对信号发生干扰，而智能天线的发明与应用，使用空分多址（SDMA）这种主要技术与技能，能够对准用户方面的主波束，实现对环境的自动化检测，从而成功地实现为每个用户提供较之前来说质量更高、信号更强以及效果更高的信号。

与此同时，智能天线在与之前普遍应用的几种天线相比较，可以发现在相同的通信系统方面，智能天线能够很好地弥补普通天线信号较差、容易受到干扰等缺点和不足，从而为移动系统提供更强、更有效的信号。

三、4G技术当前面临的挑战

（一）技术方面的挑战

虽然我国当前已经对4G移动通信技术做出了一定的研究和探索，但是当前我国的相关技术发展尚不成熟，仍然需要不断地向前推进。例如，当前我国的4G通信系统在IP技术方面还在实时位置管理方面存在很大的不足和缺陷。另外一方面，4G系统本身十分复杂，如若不能及时、有效地解决当前的电子技术，将很有可能对4G技术的发展产生消极影响。

对于在技术方面所受到的挑战，可以举一个例子来做到最有效的证明：当前在4G通信系统核心IP技术尚未在实时定位与快速无缝切换机制这两方面得到有效的技术支持，在IP环境下所使用的综合业务RSVP 技术和区别型业务技术也是有待解决的重要问题之一。

（二）市场方面的挑战

纵观我国当前的整个4G移动通信技术的发展现状与整个历程，4G移动通信技术要想得到更好的发展，还要拥有当前市场方面的支持。之所以这样说，主要原因就在于，当前我国的3G通信技术在各个方面都占有一定的市场，这样一来，要想成功的将4G移动通信技术融入到当前的市场中，就需要在社会资金、社会观念等方方面面进行改善。然而，一旦这样进行实际操作，就会在一定程度上导致4G技术进入消费市场的预期效果。

根据4G移动通信技术相关工作人员基于数据、理论方面研究的基础之上进行的推测与预期，可以看到在未来的5年时间之内，我国的3G通信系统仍然会有四分之一左右的民众进行使用。在那个阶段中，要想成功地使民众实现对4G移动通信技术的应用，仍然需要一个逐步进行过渡的过程。因此，在4G移动通信技术尚未广泛地普及到广大民众的日常生活中以前，与4G系统有关的工作人员们就应当对其技术进行更加严谨的创新与探索。

四、总结

综上所述，在当前我国经济不断发展的大形势之下，信息化时代所带来的积极影响已经对我国民众产生了日新月异的变化。在当前这样的情况下，我国广大民众已经对当前我国的物质、文化及政治生活都已经提出了更高也更具体的要求。在这个不断发展与进步的时代，社会各个方面已经对当前的移动通信效果提出了更多的要求和需求。这样一来，就使得我国在4G移动通信方面进行工作的研究者，应当不断地加强自身对4G移动技术的探索与创新，有效地结合当前我国发展的实际情况起到更积极的作用和影响。同时，不断加强对4G移动通信技术的管理与监督，保证能够在相应的时间内，积极完成对4G移动通信技术的完成与完善。

【参考文献】

4G移动通信系统的技术及趋势 篇3

关键词：4G移动通讯；通信系统；移动网络

中图分类号：TN828 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）26-0004-02

移动通信技术给世界带来的变化是非常巨大的，可以说在人们的生活中掀起了一场革命性的变化。在社会经济水平不断提高的今天，人们进行信息的交流以及传播时逐渐对通讯技术提出了更高的要求，更加强烈地去追求那些具有更高效率、更高品质的通讯方法，这就成为了现代通讯技术水平提高和通讯系统更迭的一个巨大助力。而之前3G移动通信技术的出现给人们带来了意想不到的体验，但是由于其自身存在的一些技术缺陷并不能确保信息的快速交流和传播，因此在此基础上我们进行了4G移动通信系统的研究和开发，以期可以更好地弥补3G技术存在的不足，尽可能地满足人们越来越多的通信需求。

1 4G移动通信系统具有的主要特点

4G移动通信系统主要是将3G技术和WLAN结合起来，能够快速传输具有高质量的视频和图像的技术，而且其视频图像的质量并不亚于高清晰度电视，同时可以为人们提供更多更加便捷的业务，能够真正地实现无线网络、局域网、电视卫星以及广电通讯等的无缝衔接，确保这些技术能够相互兼容。另外4G移动通信网络充分体现出了移动和无线接入网以及IP网络之间的不断融合进步的现状，由此我们可以认为4G移动通信系统就是一个全IP网络。过去2G、3G移动通信让人们直接感受到了现代社会信息化发展的氛围，而未来的4G移动通信技术将会在真正意义上实现人们之间的沟通自由，并且必然会为现阶段的社会形态带来巨大的变革。它的特点主要包括下述六点：（1）具有更加快捷的通信速度。4G系统的下载速度能够达到100Mbps，相当于现阶段使用的ADSL的200倍、3G通信系统的50倍，而且能够以20Mbps的速度上传；（2）具有更宽的网络频谱，每个4G信道所占有的频谱大约达到了100MHz，是现在W-CDMA3G网络的大约20倍；（3）具有更加灵活的通信方式。由于4G移动电话具有的功能不仅仅是语音数据的传输，相比于过去的手机更像是一台小型的掌上电脑，因此拥有4G移动通信功能的手机再也不是单纯意义上的电话机了；（4）具有更为良好的技术基础。4G移动通信的基础性技术都得到了巨大的突破，例如无线接入技术、智能天线技术、OFDM技术以及软件无线电等，这对于提高系统频率的使用效率有着重大的意义；（5）4G移动通信费用的降低必然会受到人们的广泛欢迎。通信运营商们都考虑要在3G通信技术的基础上直接进行引入，这就大幅度降低了通信公司的运营成本；（6）解决了与不同系统之间的兼容性问题。4G通信系统的功能更加丰富，可以从3G直接平稳的过渡，具有全球漫游、终端多样化以及接口开放等众多特点。用户能够在高速移动的过程中根据实际需要接入系统，并且传送数据的速度更加快捷。

2 现阶段4G移动通信系统发展中面临的主要问题

目前通信领域中普遍承认了4G移动通信系统在未来的巨大发展潜力。不过4G移动通信系统仍然存在许多问题，主要表现在下述三个方面：（1）世界通信制式还未统一成为4G通信技术面临的重要问题之一。虽然4G通信系统具有的兼容性要远优于3G通信系统，但是在目前全世界通信制式并没有统一标准的情况下，对4G移动通信系统的发展提出了一个巨大的考验。而这一问题只有依靠世界各地各大通信厂商之间的良好沟通和协调才能够得以解决。（2）4G移动通信系统的容量还需要进一步扩大。4G通信系统最为显著的特点就是具有超高的传输速度，不过由于通信系统容量过小，其高速传输在现阶段也只是理想状态下能够实现。而在未来的发展中只有不断地增加通信系统具有的容量，才能够真正地实现4G移动通信系统的高速传输。（3）网络基础设施的更新速度无法得到切实保证。到目前为止，全球范围内都已经面向3G移动通信系统建立了无线基础设施，虽然4G通信系统和3G通信之间的兼容问题已经得到了初步解决，但是仍然会受到现有网络设施更新速度慢的限制。因此只有切实保证网络设施的更新速度，才能够实现4G移动通信系统的全面应用。

3 4G 移动通信系统中采用的关键技术

3.1 MIMO+OFDM技术

虽然早在20世纪初就提出了MIMO技术，但是直到20世纪90年代才真正意义上地推动了无线移动通信系统MIMO技术的发展与应用。MIMO系统通过在发射端和接收端采用多天线以及多通道的方式，能够让信号在经过多重切割以后，最终实现信号的同步传送。接收端可以在多重天线的基础上同时接收各种信号，并且采用DSP重新计算的方法，按照测得的时间差，重新把各个相互分开的信号进行组合，及时准确地将信号进行了还原。而OFDM技术则是一种多载波传输技术，其中多载波之间能够互相实现正交，充分利用的频率资源，把总带宽有效地分隔成多个窄带子载波，进一步提高了频率选择性衰减的抵抗力度。而在此基础上通过结合MIMO技术，可以同时利用空间、时间以及频率等三种分集技术以及相应的空间资源，不仅提高了通信系统的传输效率，同时还能提高频谱的利用率，确保系统运行的可靠性，而且对于增加对噪声、干扰等的容限也有一定的作用，目前已经成为了4G移动通信系统发展过程中的一个重要解决方案。

3.2 软件无线电技术

从根本上来看，软件无线电技术（Software Radio Technology）就是一种无线电广播通信技术，通过利用软件架构起来的一种通信协议。在该技术中主要将硬件功能替换掉，采用软件编程的方式建立起一个无线电通信平台，而且在这一平台上可以同时运用多个软件系统，更好地实现了通信协议的功能，只需要在不断应用并更新软件的基础上就能够实现多种终端通信的无线通信技术。软件无线电技术不仅能够解决4G移动通信系统中存在的用户终端复杂化的问题，还可以确保不同的用户终端都能够在同一个平台中进行无阻碍的信息交流，进一步解决了兼容性的问题，为多种通信方式的兼容和传输的实现奠定了良好的

基础。

3.3 智能天线

基于软件无线电技术，人们进一步提出了智能天线的设计理念，该技术主要是通过采用天线阵以及无线收发机等在无线基站端完成射频信号的接收以及发射工作，同时结合基带数字信号处理技术以及相关的计算方法，将接收到的所有信号合并起来，最终形成波束赋形，把软件无线电技术和数字多波束形成技术巧妙地结合起来。通过形成智能天线波束可以避免其在空间域中出现相互干扰的现象，有效增强了有用信号强度，不仅能够改善信号的质量，还可以增加系统传输的信息容量。另外在智能天线设计概念中主要采用了空分多址技术，由于信号在传输方向上存在一定的差别，所以可以有效地把同频率、同码道或者同时隙的信号区分开来，确保主波束能够对准用户所在方向，自动完成对用户的跟踪工作以及环境的监测工作等，最终有效地抑制干扰，增加有效信号提取的准确率。由此我们可以看出，在一些电波传播较为复杂的环境当中，智能天线技术能够发挥出巨大的作用。

4 结语

随着3G移动通信系统的竞争势头逐渐减缓，4G移动通信技术也凭借其强大的竞争力逐渐渗入到通信市场中。可以看出，4G移动通信将会作为下一代先进的通信技术，为现阶段人们的生活甚至社会形态带来一次深刻的变革，让人们能够更加体会到舒适便捷的信息交流，促进全球信息化进程的快速发展。

参考文献

[1]黎建波.下一代无线通信关键技术研究[J].长沙通信职业技术学院学报，2012，（3）.

[2]李小文，李贵勇，陈贤亮，彭大芹，段红光，黄俊

伟.第三代移动通信系统、信令及实现[M].北京：人民邮电出版社，2004.

[3]张明，张平，张建华.4G无线通信系统的信道特性

[J].移动通信，2004，（10）.

[4]工信部：坚定不移地推动4G发展[J].信息化建设，2012，（7）.

4G通信技术的无线通信 篇4

关键词：4G通信,无线网络,安全通信

4G移动网络系统融合了多种无线通信技术, 可提供高速率、干扰小的通信环境, 由于4G网络的无线传播、开放性等特性, 其安全通信是整个4G移动网络系统的关键, 结合当前4G移动网络系统的安全现状, 积极采取有效的措施和策略, 推动基于4G通信的无线网络安全通信快速发展。

一、当前4G通信的无线网络安全问题

4G无线网络通信系统主要包括智能移动终端、无线接入网、无线核心网、IP主干网等部分[1], 这几部分的安全通信问题是造成4G通信系统安全问题的主要因素。4G无线网络通信系统在管理、技术等方面都有了明显改进, 但是在通信系统运行中还存在一些影响因素。例如, 无线网络的链接安全问题, 如果无线网络通信系统在链接过程中发生中断, 会严重影响无线网络的安全通信, 导致用户发送的重要数据信息中断, 甚至被网络黑客恶意入侵, 将一些攻击性病毒植入无线网络通信系统, 无线网络传输的数据信息很容易被篡改、删除等。同时, 4G无线网络通信系统的移动终端和用户之间的交互越来越频繁, 越来越多复杂, 移动终端是无线应用和各种无线协议最主要的执行者, 这使得4G无线网络通信系统面临着很多不安全的因素。

二、基于4G的无线网络安全通信策略

2.1做好安全防护

基于4G的无线网络通信应充分考虑多种因素, 如用户可移动性、系统可扩展性、兼容性和安全效率等, 做好安全防护, 如建立多策略机制、可配置机制、可协商机制和混合策略机制, 多策略机制是指结合不同应用场景采用不同安全防护措施, 如首次登陆无线网络和再次接入时必须要经过验证;可配置机制是指无线网络通信系统的合法用户江可根据自己的要求配置移动终端的安全防护选项;可协商机制是指无线网络和移动终端可自行协商安全算法和安全协议;混合策略机制是指结合各种安全机制, 如数字口令和生物密码相结合、私钥和公玥相结合, 以私钥确保无线网络通信系统切换过程的实时性, 以公玥提高通信系统的可扩展性。

2.2物理硬件防护

基于4G通信的无线网络系统应加强物理硬件防护, 减少可被入侵或者攻击的物理接口, 提升系统的集成度, 适当增加电压、电流检测电路, 避免物理攻击, 并且增加存储保护、可信启动和完整性检验等安全措施。

2.3优化网络设计

4G无线网络通信系统应尽量减少系统数据传输的时延和移动终端的任务量, 减少无线网络通信过程中每条信息数据长度和安全协议信息量, 避免过长的信息数据或者信息量过大延误系统通信, 并且相关安全防护措施应透明化, 明确无线网络通信系统的安全协议和安全级别[2], 便于用户了解和有效识别。

2.4无线接入网的安全措施

1、安全传输。

无线接入网和移动终端可加设置加密传输通道, 结合基于4G通信的无线网络系统的业务需求, 在用户侧和无线接入网中自主设置通信方式, 或者无线接入网可通过专用网络进行逻辑隔离或者物理隔离。

2、安全接入。

对无线接入网设置辅助安全设备或者有针对性地采取安全措施, 实现基于4G通信的无线网络系统的安全接入, 避免非可信移动终端随便接入无线网络。

3、身份认证。

无线接入网和移动终端之间构建双向身份认证机制, 从无线接入网连接移动终端需要经过数字认证, 移动终端在接入无线接入网时, 也应经过高可靠性的载体。

4、访问控制。

对无线接入网采用端口访问控制、物理地址过滤等技术措施[3], 设置4G无线网络通信系统的细度访问控制。

5、安全数据过滤。

安全数据过滤是无线接入网安全防护的重要手段, 在多媒体、视频等应用领域进行安全数据过滤, 可有效防范网络黑客恶意入侵或者非法数据占用无线接入网, 保护核心网络和内部系统。

6、统一审计和监控。

结合无线接入设备运行的实际情况和移动终端访问行为, 构建统一的审计和监控系统, 有效监控移动终端的记录异常操作、行为规律等, 保障无线接入网的可靠性和高效性。

三、结束语

当前, 4G通信技术的普及, 为了提高无线网络通信系统的安全性和稳定性, 必须重视基于4G通信的无线网络安全通信策略的设计, 结合当前存在的安全问题, 有针对性的采取安全防护措施, 推动基于4G通信的无线网络安全通信快速发展。

参考文献

[1]李炜键, 孙飞.基于4G通信技术的无线网络安全通信分析[J].电力信息与通信技术, 2014, 01:127-131.

[2]钱双艳.浅析4G通信技术的安全通信[J].计算机光盘软件与应用, 2014, 12:293-294.

4G通信技术的无线通信 篇5

4G是第四代移动通信及其技术的简称。

4G集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。

4G通信技术的无线通信 篇6

一、4G移动通信技术的关键技术

一般来说，4G移动通信技术主要涉及了OFDM技术、智能天线（SA）与多入多出天线（MIMO）技术、软件无线电技术（SDR）、基于IP的核心网技术，下面就这几种关键技术展开深入的分析。

（一）OFDM

OFDM即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation，多载波调制的一种。OFDM技术有很多优点：可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率；适合高速数据传输；抗衰落能力强；抗码间干扰（ISI）能力强。

（二）智能天线（SA）与多入多出天线（MIMO）技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射。同时通过基带数字信号处理器，对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。目前智能天线的工作方式主要有两种：全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。

移动通信环境中的多径传播对通信的有效性与可靠性造成了严重的影响。而多输入多输出（M1MO）技术在通信链路两端均使用多个天线，发端将信源输出的串行码流转成多路并行子码流，分别通过不同的发射天线阵元同频、同时发送，接收方则利用多径引起的多个接收天线上信号的不相关性从混合信号中分离估计出原始子码流，这相当于频带资源重复利用，使频谱利用率和链路可靠性极大地提高。

（三）软件无线电技术（SDR）

软件无线电（SDR）是将标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。其中心思想是使宽带模数转换器（A/D）及数模转换器（D/A）等先进的模块尽可能地靠近射频天线的要求，尽可能多地用软件来定义无线功能。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件（DSPH）、现场可编程器件（FPGA）、数字信号处理（DSP）等。

（四）基于IP的核心网技术

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种窄中接口接人核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络（CN）协议、链路层是分离独立的。在4G通信系统中将取代IPv4协议，主要采用全分组方式IPv6技术。

二、4G移动通信技术实践应用

现今，对于4G移动通信技术的期待者愈来愈多。作为建网时间最早，建网准备最充分的中国移动运营商，已经在广深两地进行充分的布局，在TD-LTE牌照正式发放后，中国移动如猛虎出闸，极力推广4G业务，以下通过实际地点的测试我们来分析4G技术的应用。

在此通过4G手机我们在广州越秀区公元前进行测试，公园前地区作为广州市中心主要的商业区域，其4G覆盖质量如何颇受关注。这里因为是旧城区的关系，街道较多，楼宇更加密集，而且人流量多，包括商业和居住，众多室内商场考验了移动4G的網络覆盖。由于4G采用高频段的关系，利用基站进行室外的广覆盖是基本没有问题的，但是遇到室内的微覆盖，因为穿透力弱，所以需要专门的室内信号布局与优化。我们测试的地点选在了公园前五月花地下商业区域中，这里是室内区域，如果没有进行专门的4G信号覆盖，单靠室外宏基站是肯定无法进行覆盖的。从现场信号来看，说明移动在重点的商业区域的布局还是比较给力的，整体信号强度比较给力。从测速结果来看，结果也是令人满意，采用广州服务器的测速更是达到了峰值60Mbps，下行测试为14.28Mbps，上行测试为8.11Mbps，软件的下载速度为1.9 Mbps，视频缓存速度为756KB/S，实际的软件下载速度与视频缓冲速度都比较正常，相比3G还是会有质的飞跃。当然现在使用4G服务的人相对较少，基站负荷相对较小，待使用人数逐渐增多，那时候便要看移动的优化能力了。

接下来选取梅花园地铁站为测试地点，覆盖情况可以基本代表在梅花园与南方医院之间区域的4G信号状况。该区域小区楼盘众多，人口密度较高，加上拥有较多楼宇密集的地方，这对于4G网络的覆盖有一定的考验。实际的体验中，笔者走在户外路上，4G信号一直都只是在2-3格之间徘徊，极少情况有4格信号。由于4G网络采用的频段为高频段，进入到室内后，信号衰减很强烈，楼宇较为密集下，其信号强度只有1-2格左右。从测试成绩来看，即使信号强度不是特别强，但是4G网络的速度还与基站的负载等因素有关。通过进行测速，服务器普遍下行速度较高，不过反而在上行速度，服务器数据都不是特别高。实际应用中，我们利用豌豆荚下载40MB大小的游戏，平均下载速度为2.4MB/s，而优酷客户端在线观看视频做到即点即开，拖动到那里都基本做到与本地视频一样。视频缓存速度也有1.2MB/s，不过根据不同视频软件服务器的不相同，缓存的下载速度会有差异。

三、4G移动通信技术的发展前景

现今，3G移动通信技术已经趋于成熟，也已经投入到全面商用化的使用阶段。愈来愈多的手机用户运用着便捷的3G移动技术，但是仍然可以发现3G移动技术尚存在许多的不足与缺陷，阻碍了用户进一步体验高效、优质的网络需求服务。

在4G移动通信的发展路程中，依然会面临许多的问题与挑战，但同时机遇也是极大的。根据笔者所查阅的大量资料，不难预测，全球的TDLTE产业规模在2015年将可实现1512亿美元，并将可突破9100万户目标。由此可见，4G移动通信技术的不断发展与成熟，将推动4G移动通信技术逐步替代3G移动技术，而成为整个移动通信领域的主导技术，为广大用户实现更为高效、稳定、便捷的信息化网络服务。

参考文献

[1]陆军.浅析4G移动通信技术[J].电脑知识与技术，2010，5（2）.

[2]梁瑞.第四代移动通信技术若干问题的比较研究[J].电脑知识与技术，2012（3）.

[3]陈明怿.4G移动通信终端关键技术之若干问题探讨[J].电脑知识与技术，2011（7）.

4G通信技术的无线通信 篇7

关键词：4G通信技术,无线网络,安全通信

近年来,我国信息技术发展速度不断加快,进一步推动了我国网络通信的发展。随着网络通信在人们生活中扮演着越来越重要角色,用户对网络通信的信息存储效率以及计算机终端的运行效率都提出了更高的要求,为了满足人们的需求4G通信网络应运而生。4G通信网络的问世虽然为用户打造了一个更具效率的通信条件,并有效数显了数据的无线传输功能。

然而4G通信技术的在改善人员生活方式的同时,也对无线网络的安全性带来了一定的威胁。目前如何有效加强我国4G通信技术的安全性,我国三大运营商对4G进行了深入的研究,并在视频、语音传输等方面取得了一定的成就。

1 4G通信技术的网络结构和特点

4G通信技术的出现,一方面对蓝牙、无线局域网等网络信号机卫星通信进行了全面性、综合性的管理,同时还对宽带连接技术、网络电视播放技术在原有的基础上进行了优化。4G通信体系从本质上来说,就是一个无缝的无线网络,在确保用户对无线网络日常需求的基础上,还能将不同区域中的无线网络进行连接,创建移动性强、 数据传输速度快的无线网络通信环境,从而进一步提升人们在传输图像、声音、文字等信息的传输效率。

2当前4G通信的无线网络安全问题

4G无线网络通信系统主要由几大部分构成,即无线接入网、无线核心网、智能移动终端以及IP主干网等部分,而这些组成部分中发生安全通信问题的几率是极大的,简单来说,这些环节都是出现安全通信问题,影响系统安全运行的主要因素。虽然4G无线网络通信系统进一步提高了我国无线网络系统的管理水平以及技术水平,但是依然无法消除一些影响因素;比如无线网络在连接方面的安全问题。 一旦无线网络系统被中断了连接,就会给无线网络的安全通信带来巨大的影响,不仅阻碍了用户数据信息的传输,同时还增加了被网络黑客入侵的风险,进而大大降低无线网络通信系统的安全性。4G无线网络通信系统的一大特点之一就是移动终端与用户之间的信息交流越发密切,复杂性不断增加,导致移动终端需要处理和解决的信息问题越来越多,进而增加了4G无线网络通信系统潜在的风险。

3基于4G的无线网络安全通信策略

(1)做好安全防护。由于影响4G无线网络通信系统的因素有许多中,如系统的可扩展性、兼容性等,为了确保4G无线网络的使用安全,做好安全防护是十分重要的,比如通过建立多策略机制、可配置机制、可协商机制以及混合策略机制等,这些都可以进一步提升4G无线网络通信系统的安全性。下面我们对这些机制进行简单的介绍:多策略机制能够根据用户不同场景下的需求,提供有效的防护措施,例如用户在第一次登陆无线网络或者再次接入无线网络时需进行验证方能使用无线网络;可配置机制可以实现合法用户根据自身的使用需求对移动终端的安全防护选项进行配置;而可协商机制则是指无线网络与移动终端之间的安全算法以及安全协议可以两者之间相互协商确定;而混合策略机制则是将各种安全机制进行有效的结合,如数字口令以及生物密码相结合等方式,不仅能够为无线网络通信系统切换过程中实时性提供可靠的保证,同时还能进一步提升通信系统的可扩展性。

(2)物理硬件防护。4G通信无线网络系统的应用,一方面对无线网络物理硬件的防护功能进行了优化,将有可能被入侵的物理接口大大降低进而减少无线网络被攻击的风险,同时从根本上提高系统的集成度。另一方面4G通信的无线网络系统还能提高电压、电流检测电流,保证无线网络的安全性,此外还为确保无线网络使用的安全性提供了存储保护、可信启动以及完整性检验等安全保护。

(3)优化网络设计。目前4G无线网络通信系统的发展,主要集中在两个方面,一是对系统数据传输的时延以及移动终端的业务量进行削减,二是对无线网络通信过程中句条信息数据长度以及安全协议的信息量进行压缩。这两个方面的发展能够防止信息数据由于信息量过大或者过长从而影响系统通信的运行,同时有效提高了安全防护措施的透明性。此外4G无线系统还能帮助用户更深入全面的了解无线网络通信系统中安全协议以及安全的级别。

4 4G通信技术研究方向的展望

目前4G通信技术在我国应用范围不断的扩大,为用户上网带来了更佳的体验,但是与此同时4G本身存在的缺陷也开始显露出来。 但是由于4G通信技术是目前我国速度最快,最能满足用户需求的通信技术,因此各大运营商争相开始加大了对4G的追逐。由于政府不断增加对移动通信产业的资金投入,且我国用户对通信效率的追求为4G通信技术在我国的良好发展提供了发展条件,因此4G通信技术在我国发展空间不断的扩大。市场为了满足我国用户的需求,响应国家的号召,会注重4G网络的建设,通过抓住机遇占领市场,获取较高的经济利润。就目前我国4G通信技术的发展,我国三大运营商对4G移动通信的研究不断深入,目前已经基本上实现了图形影像、 语音的高效传输。当然,我国未来的4G通信技术额发展不局限于此, 不仅会扩大使用范围,应用到更多的领域中,例如资源调配、资源管理等方面,同时相信4G通信技术的发展还能为改善人类的生活方式作出更大的贡献。

5结语

4G通信技术的发展在给人们带来更多便利的同时,其自身存在的不足之处也开始显露出来,本文通过对4G通信技术的无线安全通信中存在的问题进行简单的介绍,从做好物力防护、安全防护以及优化网络设计等方式,改善我国4G通信技术的发展。

参考文献

[1]杨敏.基于4G通信技术的网络安全问题及对策研究[J].激光杂志,2015(10):148-149.

[2]马彤鑫.基于4G通信技术的无线网络安全通信分析[J].信息通信,2015(5):233.

[3]周侃.基于4G通信技术的无线网络安全通信研究[J].信息通信,2015(9):274-275.

4G通信技术的无线通信 篇8

随着社会发展程度的不断提高,网络的普及率也有了进一步的提高,越来越多的人对网络产生了较大的依赖性,现代社会生活的各个领域都离不开网络技术。如今大家对于网络通信的要求越来越高,所以原先的有线通信技术难以满足大家的要求,相比较而言,无线网络通信更符合大家对于通信灵活性的要求,而且通信服务与之前相比也更加便利,总之来说,无线网络通信顺应了时代发展的潮流。现在无线网络通信设备已经渗入到人们的生活当中,大家对于无线通信设备的关注程度越来越高。经过调查研究发现,在我国有65%的无线网络面临着安全问题,网络风险性较高,所以应该提高网络安全技术,保证通信安全。

1 4G通信技术

现在传统的有线通信与社会发展潮流不相适应,也难以满足人们越来越高的需求,随着各种智能手机移动通信设备的大量普及,大家对于无线通信服务的需求越来越大,所以现代通信技术正在朝着无线网络通信方向发展。作为第四代移动通信技术的4G通信技术具有很多的优点,相比较2g和3G网络,4G网络速度更快,而且信号比较稳定。最早的二级通信技术传输信息速度非常慢,而且通信质量达不到要求,信号稳定性也难以满足大家的需求,所以逐渐被淘汰,而3G通信技术尽管通信质量有了一定的提升,但是其通信速度仍然达不到大家的要求,利用4G通信技术解决了2g通信技术和3G通信技术中面临的问题,其网络频谱比较宽,引进了各种新型技术,比如说多入多出技术和垂直扫描频率、正交频分复用技术等,而且影像质量也非常高,能够支持互联网接入,最重要的是其网络架设成本更加低。在2g通信技术和3G通信技术条件下,数据传输速度非常低,而且通信质量得不到保证,这是因为其中存在非常严重的无线网络资源供求矛盾问题,所以严重的影响了网络通信质量。而4G通信技术的通信质量非常高,数据传输速度也很惊人,这主要是因为其使用了MAXc/i技术对无线资源调度进行优化,有效地解决了无线调度问题,因此,4G网络通信技术质量有了明显的提高。4G通信技术的解码速度非常快,而且信道利用率也得到了明显的提高,这离不开微型计算机、码分多址技术和OFDM-TDMA技术的大力支持。现在无线网络通信的核心技术就是4G通信技术。

2 基于4G通信网络的无线网络安全通信问题

2.1 移动终端的安全通知问题

为了满足4G移动终端形式多样化和个性化的需求,所以加强了对多种系统的接入,通过各种个性化的服务吸引用户接入网络,从而实现视频通话和安全保障等功能,不过要想实现这些功能并不是很容易的,需要拓宽4G移动终端的宽带,除此之外还应该借助于互联网的作用,而且用户的数量越来越多,必须要加强用户和4G移动终端之间的联系,这要求4G移动终端提高自身的存储计算能力,但是在此过程当中经常会有恶意程序的攻击,移动终端的抵抗力也会受到恶意程序的影响,所以增加移动终端的安全隐患,难以保证无线网络通信的安全性。

2.2 网络链路上的安全问题

若想要使得4G无线网络通信技术的应用越来越广泛,需要在应用的过程当中充分地发挥全ip网络功能,从而无限制地接入各种通信系统,不过,由于无线网络和4G系统的发展过于迅速,所以网络链路上的安全问题频发,会有恶意程序对链路上的数据进行修改窃取或者是删除等,最终使得网络通信的安全性受到威胁。现在造成数据传输错误的主要原因在于网络结构的不同。一般来说,4G网络的无线终端会在子网中随机的出现,而且会不停地进行移动,网络链路为了保证网络的互通离不开网关或者路由器发挥的作用,不过,如果用户的数量越来越多,就会对网络链路负担产生影响,难以保证网络连接的安全性。

2.3 网络实体认证的安全问题。

不管是有线网络还是无线网络,对于网络实体认证的重视程度都并不是很强,所以,会经常会发生网络犯罪的问题,而且还会产生各种难以解决的法律纠纷问题。现在由于某些因素的影响,对于4G网络实体认证还难以进行,之所以出现这种情况,是有很多原因造成的,比如说,由于互联网用户数量越来越多,难以同时完成所有的网络实体认证工作,所以增加了网络实体认证工作的困难,除此之外,我国无线网络种类非常多,再加上网络模式也并不固定,所以阻碍了网络实体认证工作的进行,为了完成网络实体的认证问题需要着手解决这些问题。

3 基于4G通信网络的无线网络安全通信措施

3.1 移动终端的防护

做好对4G移动终端系统硬件的防护是安全防护措施之一,要想做好系统的硬件防护,必须要加固4G网络操作系统,要尽可能地提高系统的可靠性。实现系统远程验证功能,混合式访问控制功能以及地域隔离控制功能等。为了将受攻击物理接口的数量减少到一定的程度,需要提高系统物理硬件的集成度,除此之外,还需要加强对存储保护、可信启动和完整性检验的保护。

3.2 建立安全体系机制

为了进一步提高4G无线通信网络的安全性,必须要建立无线网络的安全体系机制,在建立网络安全防护措施的过程当中,为了使得工作进展顺利,需要全面地掌握系统安全效率和可扩展性等具体知识。在进行制定多策略机制安全防护措施的过程当中,应该合理的、有针对性地对不同场景下的网络通信使用状况进行选择,为了提高网络连接的顺利程度,网络通信的合法用户应该按照自己的需求来进行选择移动终端的安全防护选项,之后对无线网络和移动终端提供安全协议。

3.3 入网安全措施的实施

在对无线网络进行接入的时候,应该实施具体的、有效的安全防护措施,为了保证入网安全,可以加入一些其他设置对安全设备进行辅助,阻止危险移动终端的接入。移动终端可能会有一些访问行为,对比,可以提高相关技术水平,从而对无线接入网的访问进行控制。为了构建监控系统,需要按照无线接入设备的实际情况来进行,当监控系统建立完成之后,就可以实时的监控移动终端的操作行为,这样一来,无线接入网的可靠性就得到了保证,而且还提高了无线接入网的高效性。为了减少黑客对网络安全的恶性攻击,可以加强对网络数据的过滤和筛选,从而保证网络内部系统不受侵害。

4 结束语

人们的生活越来越离不开4G通信网络,虽然使用4G通信网络可以为人们带来很大的便利,但是,4G网络的安全问题也需要重视,应该提高网络通信的安全性,从而拓宽4G网络的应用范围,提高用户的数量,促进4G网络通信技术的进一步发展。

参考文献

[1]王昆岗.关于4G移动通信的技术现状分析[A].IT时代周刊.2013年度论文集[C],2013.

[2]刘建明,赵峰,张月霞,崔琪楣,胡平平.3G和4G无线通信技术在ICT网络模式中的应用[J].电力系统通信,2009.

[3]张健.基4G通信技术的无线网络安全通信研究[J].信息通信,2015.

[4]杨敏.基于4G通信技术的网络安全问题及对策研究[J].激光杂志,2015.

4G通信技术的研究 篇9

第三代移动通信系统 (3G) , 它是覆盖全球的多媒体移动通信系统, 其主要特点是实现全球漫游、高速率、高频谱利用率和高保密性等。它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务, 比如高速数据、慢速图像、电视图像等。为移动中的人们提供广泛的基于IP的多媒体业务。然而3G缺乏全球统一标准;它所采用的语音交换架构承袭了2G系统的电路交换, 并非纯IP方式, 基于视频的应用也不尽如人意, 同时安全方面也存在一定的缺陷。因此, 第四代移动通信技术 (4G) 的研究应运而生[1]。

2 第四代移动通信的特点

目前正在构思中的4G系统具有如下特点: (1) 高速传输:平均速率可达200Mb/s, 高峰时下降至50~100Mb/s。 (2) 带宽更宽:每个4G信道将占有100MHz频谱, 相当于W-CDMA 3G网络的20倍。 (3) 容量更大:其容量至少应约10倍于3G系统。 (4) 无缝通信:可在不同接入技术之间进行全球漫游与互通, 实现无缝通信。 (5) 智能性更高:能自适应地进行资源分配, 处理变化的业务流和适应不同的信道环境, 终端设备的设计和操作也将具有智能化[2]。 (6) 交互功能更强:支持互动多媒体业务。 (7) 兼容性更好:4G应该接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G平稳过渡等特点, 以完成对多种用户的融合。在不同系统间无缝切换, 传送高速多媒体业务数据。 (8) 基于全IP的核心网:支持有线及无线接入, 且所采用的无线接入方式和协议与核心网协议、链路层是分离独的[3]。 (9) 通信更加灵活:眼镜、手表或是化妆盒都有可能成为4G终端。 (10) 低系统成本:是3G系统的1/100~1/10[4]。

3 第四代移动通信的关键技术

4G系统技术有两个基本目标:一是实现无线通信全球覆盖;二是提供无缝的高质量无线业务。为了达到这个目标, 需要在下列几个方面做出努力:频谱的高效使用、带宽的动态分配、安全的无线应用、更高的服务质量、高性能的信号调制传输技术。为此, 4G系统使用了许多新技术, 其中关键技术介绍如下:

3.1 正交频分复用 (OFDM) 技术。

在高频段进行高速移动通信, 将面临严重的频率选择性衰落。为了提高信号性能, 研究和发展智能调制 (如正交频分复用 (OFDM) 技术和单载波自适应均衡技术等) 可有效抑制这种衰落。OFDM是一种无线环境下的高速传输技术, 是一种多载波数字调制技术, 该技术的特点是易于实现信道均衡, 降低了均衡器的复杂性。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的, OFDM技术的主要思想就是在频域内把给定信道分成许多正交子信道, 每个子信道用一个子载波进行调制, 各子载波并行传输。这样, 尽管总的信道频率响应是非平坦的, 即为频率选择性衰落信道, 但每个子信道则相对平坦, 而且在每个子信道上进行的是窄带传输, 信号带宽小于信道的相应带宽, 因此可大大消除信号波形间干扰。OFDM技术的最大优点是能对抗频率选择性衰落或窄带干扰。在OFDM系统中, 各个子信道的载波相互正交, 频谱相互重叠, 这样不但减少了子载波间的相互干扰, 同时可提高频谱利用率[5]。

3.2 软件无线电技术。

在4G移动通信系统中, 移动终端将会变得非常繁杂。为此, 专家们提议引入软件无线电技术, 实现移动终端的多模化。可以在不同的系统中工作。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线, 即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RE前端, 利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。他旨在建立一个无线电通信平台, 在平台上运行各种软件系统, 以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此, 应用软件无线电技术, 一个移动终端, 就可以实现在不同系统和平台之间, 畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统[6]。

3.3 智能天线 (SA) 。

智能天线具有抑制信号干扰, 自动跟踪以及数字波束调节等功能, 是移动通信的关键技术。近年来, 现代数字信号技术发展迅速, DSP芯片处理能力的不断提高和芯片价格的不断下降, 使得利用数字技术在基带形成天线波束成为可行, 促使智能天线技术开始在无线通信中广泛应用。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰, 增强特殊范围内想要的信号, 这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量, 其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射, 同时, 通过基带数字信号处理器对各个天线链路上接收到的信号按一定的算法合并, 实现上行波束赋形。智能天线可以明显改善无线通信系统的性能, 提高系统的容量, 具体体现在下列方面:提高频谱利用率;迅速解决稠密市区容量瓶颈;抑制干扰信号抗衰落;实现移动台定位[7]。

3.4 MIMO (多入多出) 技术和MIMO-OFDM。

MIMO (多入多出) 技术已经成为无线通信领域的关键技术之一。MIMO技术利用发送端和接收端的多个天线来对抗无线信道衰落, 从而在不增加系统带宽和天线发射功率的情况下可以有效地提高无线系统的容量, 其本质是一种基于空域和时域联合分集的通信信号处理方法。理论和计算机仿真表明:在信道状态已知的情况下, 基于MIMO的无线系统信道容量可随着收、发端天线的增加而线性增大, 因此具有广泛的应用价值。MIMO技术领域的一个研究热点就是空时编码, 常见的编码方法主要有空时分组码、空时格码和BLAST码。MIMO系统有以下优点:降低了码间干扰 (ISI) ;提高了空间分集增益;提高了无线信道容量和频谱利用率。

MIMO系统可以通过OFDM进行调制, 该结合既能利用OFDM技术及空间分集实现较好的频谱利用率和可靠性又能利用空间复用技术提高数据传输率。在未来无线通信中存在着多径衰落及带宽效率。MIMO和OFDM技术的结合可以对该问题进行解决。正交频分复用技术可以在频域内把频率选择性多径衰落信道转变成非选择性信道, 对减弱多径衰落有一定的作用。多输入输出技术可以多路数据流在空间中的独立且并行信道中进行传输, 这样在不提高带宽的条件下来提高频谱利用率, 可提高数据传输速率。所以, MIMO和OFDM关键技术的结合, 使数据在未来无线通信系统中的传输过程中就有更高的可靠性及有效性[8]。

4 4G不能满足3G的要求

目前的4G能满足ITU对数据传输的要求, 但不能满足3G对大容量话音系统的需求。任何一个技术, 很难同时满足数据和话音都达到大容量的服务需求。现在人们都认为数据业务的需求正在大大加快, 实际上话音的需求也在同时加快。在未来人类的通信生活中, 对话音容量的需求肯定会越来越大, 这种大容量的话音业务需求是OFDM技术不能承受的, 所以3G的CDMA将是话音系统的最佳选择, 而候选4G、4G的OFDM技术将是数据传输的最佳选择[9]。

5 结论

未来移动通信将具有文中描述的这些基本特征:高速率, 高质量的数据传输, 完全集中的服务, 无所不在的移动接入, 高智能的多样化的用户设备。随着新问题、新要求的不断出现, 第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展, 这也使卫星通信产业与其他传统技术或3G/4G技术相互融合将成为卫星通信发展趋势。我们相信, 不远的将来, 人们将不受时间、地点限制, 可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。

参考文献

[1]李仲令, 李少谦, 唐友喜, 等.现代无线与移动通信技术[M].北京:科学出版社, 2006.

[2]ITU.Mobile next generation network evolution towards 4G[S].Alge-ria:ITU, 2006.

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[4]Ivanek F.Convergence and competition on the way toward 4G:Where are we going?[C]IEEE Radio and Wireless Symposium.LongBeach, CA, 2007, 1:265-268.

[5]Zhou Shengli.Long Codes for Generalized FH-OFDMA throughUnknown Multipath Channels[J].IEEE Communication Magazine, 2001 (5) :721-732.

[6]何黎明.4G的关键技术[J].计算机与现代化, 2006 (12) .

[7]吴伟陵.移动通信中的关键技术[M].北京:北京邮电大学出版社, 2002.

[8]邱靓靓.基于MIMO-OFDM系统同步技术研究[D].长春:长春理工大学, 2010.

4G通信技术的无线通信 篇10

一、无线通信技术发展概述

1、PHS无线通信系统。PHS无线市话技术是在微蜂窝技术上实现的, 它通过微蜂窝基站达到无线覆盖的目的, 并以无线方式完成用户端和本地电话网的对接, 实质上属于固定电话技术的补充。PHS无线通信系统已于2011年底实现清频退网。2、Wi-Fi无线通信系统。Wi-Fi属于短程无线通信传输技术的一种, 它能在100米范围内实现互联网无线信号接入。Wi-Fi传输带宽受到环境动态影响, 带宽与延时呈反比例增长, 因此常常出现通话杂音、回声等质量问题。3、3G无线通信技术。TD-SCDMA是指时分服用同步满分多址接入, 这是我国第一次提出, 并依靠无线传输技术完成的国际移动通信标准。CDMA2000实在窄带CDMA技术上发展而来的宽带CDMA技术, 属于3G通信标准, 被国际电信联盟的IMT-2000标准认可。4、4G无线通信技术。4G是指第四代通信技术的泛称, 它集合了3G与WLAN的特性, 并能传输高质量视频图像, 其下载速度可达100Mb/s, 上传速度也能达到50Mb/s, 极大限度的提升了无线服务质量, TD-LTE是3GPP基础上发展而来的, 属于LTE的一种。

二、基于4G信技术的煤矿无线通信系统

2.1无线移动通信系统架构

1) 基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络是由基站、接入网关、BRAS和核心网通信组成。其语音通信、数据传输和集群呼叫主要由核心网网元实现, 实现模式则是通过IMS、EPS、DSS集群完成。2) 建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。以Femto Pico基站为基础建立无线通信系统, 不但能够扩大通信覆盖范围, 还能以IP SEC方式, 通过自身的传输网络统一接入到安全网关中, 提升网络传输的安全性能。在基站通过提供WLAN AP承载数据业务过程中, 一般是以PDG为媒介直接接入网络传输数据业务, 通过接入3GPP核心网来提升通话质量、数据传输的高效率, 实现统一的业务活动。此外, 还可以通过Small Cell基站的网管系统, 形成上下层无线网络通信系统的对接。3) 以IMS、EPC、DSS集群模式为基础的核心网。系统中的核心网主要用于用户连接、系统管理和网络承载, 具体业务包括遥感业务、简单消息传递和监视控制等。TD-LTE无线通信系统采用IMS+EPC+DSS集群构架的融合核心网系统ZXUN i EPC-5。ZXUN i EPC-5小型化产品集合了电信级EPC核心网的特性, 使用5U插箱, 集合MME、SGW、PGW、HSS等功能特性, 为用户提供高速、安全可靠的通信传输。4) 综合应用系统平台。综合应用系统平台是以多场景分布式高性能云计算框架结构为基础, 通过各种业务数据的分析处理引擎等专用支持工具, 对各数据进行高速、可靠、统一处理的平台。它具备灵活性、可裁剪、可适配等多种明显特点, 综合应用系统平台可以实现统一的数据存储、应用接口支撑生产自动化管理、安全管理等多种功能, 它在Wi-Fi网络以及LTE终端基础上, 保障语音、视频和数据等各类业务的有效进行, 为煤矿企业安全生产和数据处理提供技术支持。

2.2无线移动通信系统功能

1) 调度功能。煤矿生产中调度功能是必不可少的, 生产调度员需要实现资源有效调度, 以保障煤矿生产中的各种突发状况和安全生产, 调度功能主要针对生产进程管理、煤矿生产流程、资源整合分配等。2) 语音业务。语音业务包括移动电话和紧急呼叫业务、主叫号码识别显示业务三种。移动电话是煤矿通信系统用户与系统内外其他用户语音通信的重要保障;紧急呼叫业务主要应用于集群用户发起就近紧急, 其余电话业务有类似, 但是比一般电话业务快速;主叫号码显示也即是被叫用户提供主叫用户号码。3) 集群通信。集群通信主要是在无线集群通信系统基础上实现的自动化信息共享, 它主要用于提供系统内部的全呼、组呼和双向通话等。根据事件等级和紧急呼叫功能划分呼叫等级, 确保煤矿生产的安全调度。4) 增值数据服务。增值数据服务主要包括视频通话、物联网介入和手机终端定位等。在4G通信技术支持下, 增值数据服务能够确保信号传输时间的准确性和精密性, 以此了解井下人员的位置和分布, 确保煤矿生产安全和信息的时效性。

参考文献

[1]李美艳.基于LTE技术的煤矿无线通信系统[J].山西电子技术.2014 (02)

4G通信技术的无线通信 篇11

【关键字】4G通信网络技术 网络结构 关键技术

一、4G通信网络技术

1、4G通信网络技术的基本概念。4G通信网络技术为用户提供了12.5MB/s～18.75 MB/s的下行速度，用户可以体验到高质量的影像服务。3G网络通信尽管给人们带来了便捷的应用，但是4G通信网络技术更具优越性，通信质量远远胜于3G网络通信技术，并且4G通信网络技术被更多的技术和应用支持，拓展领域更大，兼容性也更加的好。用户可以使用较低的投入就可以享受到4G通信的乐趣，上网的速度更快，可以更好的适应用户的需求。

2、4G通信技术特点。4G通信网络技术具有的特点有：传输速率很快，最高可以达到150Mbps；网络频谱远宽于3G通信技术；通信方式灵活。4G通信网络技术使得人们可以实现使用任何一件物品都有可能成为移动通信的终端，可以随时随地进行网络通信，联网游戏等。

二、4G通信的网络结构分析

4G通信网络结构主要由无缝网络结构和接入技术层结构两部分组成，有着十分广阔的应用前景，在现在和未来需要不断的进行完善和更新。

2.1 4G通信接入技术层结构

当我们明确实际网络应用的范围和需求后，就可以利用4G通信接入技术层结构确认匹配的通信网络系统。在这种结构下就可以对网络技术进行合理的利用和安排。

2.2 4G通信无缝网络结构

4G通信网络技术相比于3G通信网络技术的突出特点在于可以实现通信在各类接入技术之间以及各种有线系统的平衡。4G通信网络技术在发展的过程中着重注意的是涉及到的接入系统需求。并且目前的4g通信网络技术安全性有更好的保障，主要体现在通信网络用户业务、移动设备管理方面的安全性和可靠性能。

三、4G通信的关键技术分析

3.1正交频分复用技术

正交频分复用技术主要应用于多载波调制范围内，将信道进行分解，分解成多个正交子信道，利用这种切换就可以转换一定数量的高速数据信号，形成相应的低速子数据流，就可以进行调制处理，在每个子信道里进行数据传输。通过这种正交频分复用技术就可以在接收端对正交信号进行分开处理，能够有效的消除频率选择性衰落，在避免码间串扰的同时提高了通信的性能。

3.2智能天线技术

可以在基站的现场的双向天线设置智能天线，利用可编程电子相位关系的固定天线单元明确具体的方向，与此同时，还可以保障基站和移动台之间的所有链路相关方向的特征。

3.3空分多址技术

实现多址通信的关键在于利用空间划分获取不同方位的信息和地址。这样就可以提高传输信号在有限的频率资源中进行有效的传输，各种途径的传输信号就可以在在特定同一时间间隙领域中的实现。所以对于各类渠道的传输信号来讲，同一时间内，利用空分多址技术就可以对信号的干扰问题进行有效的解决，提高信号的质量。

3.4多用户检测技术

应用多用户检测技术可以避免独立用户出现扩频码的正交情况，同时还可以解决用户之间互相干扰和相互约束的问题。实现多用户检测技术的关键部分还是在于减少各用户干扰报销算法的复杂度。

3.5无线链路增强技术

为了加强无线链路的容量和覆盖面，采用时间分集、空间分集、极化分集等的分集技术就可以提高分集性能。发射分集主要是利用多天线技术进行实现，通常是利用两根天线或者四根天线完成，然后使用多输入多输出的技术进行发射分集和接收分集的操作。

4G通信技术的无线通信 篇12

关键词：4G通信,光传输,通信技术,发展

由于4G作为新一代的通信技术, 其将高速传输技术和无线局域网相结合, 进一步提高了无线局域网速度, 并推动了我国通信产业的规模不断的增大, 为进一步满足全球宽带业务发展和互联网流量的不断增长, 光传输通信技术的竞争已成为市场竞争力的关键之一, 所以我们需要加大在光传输通信技术在高速、大容量等新技术的进一步发展。

一、目前光传播通信技术的现状分析

1.1目前光传播通信技术的优势

随着4G时代的到来, 光传输通信技术的发展也得到了迅速发展, 并且在通信行业中取得了重要的地位, 但是随着OTN、PTN、PON等通信技术的出现, 打破了传统的单一传输方式, 并为网络传输注入了新鲜血液。由于光传输通信具有信息容量大、体积小、安全性能较好等优势, 所以不仅可以降低对于已经建成的网络维护成本, 而且也可以进一步提高宽带服务质量, 更能实现移动通信行业网络的进一步发展[1]。而且由于4G移动通信技术具有通信效率高、通信速度较快、多种业务融合、具有灵活通信方式等特点, 并在人们的而生活中更具有实用性。

1.2目前光传输通信技术存在的问题

随着光传播网络技术的不断发展, 目前光纤通信系统已经得到突飞猛进的发展, 所以在整个过程中信息传输过程中, 传输的规模和安全可靠运行一直受到电力通信部门的重点关注。光传播网络技术传输具有维护相对简单和高扩容性的特点, 随着科技的发展, 光端机也在不断的提高槽位宽度的均匀、增加扩容量等各种能力。

在随着社会经济不断的发展的同时, 这些光传输设备的老化程度也越来越严重, 甚至有部分设备的性能已经很难满足通信发展在传输方面的要求。

二、光传输通信技术的应用及发展

2.1光传输通信技术的广泛应用

伴随着近几年我国宽带光传输技术取得了较好的发展, 而且我国在移动通信技术领域应用方面也逐渐向国际化发展, 进而推动全球高速宽带光传输通信技术的发展。相比于城域网技术的发展, 在和4G业务竞争的过程中, 容易导致城域网在2G或者3G的语音和数据业务发展下, 还需要承载集团客户和家庭的一些业务。然而高速带宽光传输技术的核心采用的是密集波分复用技术, 但随着市场需求消费的不断增加, 并在较短的时间内就成为了网络建设的重心。由于OTN和PTN系统作为光传输技术的重要组成部分内容, 并且已经广泛的应用, 其两者相结合所形成的组网模式, 进一步为运营商带来强大的业务接入能力和灵活调度能力[2]。

2.2光传输通信技术的前景分析

随着经济的不断发展, 社会的需求也在不断的增长, 4G时代下的光传输通信技术的研究为综合业务数字的发展带来了突飞猛进的发展。所以在未来光传输通信发展的过程中, 源节点与目的节点之间的传输将会采用以光交换技术和波分复用传输技术作为核心的技术内容。随着科研人员的不断研究, 以WDM技术为主导的OTN、PTN系统将取代DWDM和MST地位, 进一步成为光传输通信技术的重要技术之一。其自身所具有的优势将顺应业务IP化的发展趋势, 因此, 也越来越受到更多运营商的重视。

2.3光传输通信技术的发展

由于在预见未来光传输通信技术将会给人们带来不一样的变化, 而且人们在无线网络环境中学习、工作等, 都可以通过网络获得比较丰富的信息, 这样就会变得更加简单和快捷。但随着光传输通信技术的不断发展和完善, 而且结合通信技术的优势, 由此可见, 光传输通信技术在4G移动通信的发展中潜力是无限的。所以光传输通信技术的发展推动着城域传输网的不断融合, 这也是目前所有运用商的最好选择。

三、结束语

综上所述, 随着我国通信技术水平不断的发展和人们生活水平的不断提高, 大量的宽带业务也不断的出现, 基于这种大背景下的4G通信将成为新的通信技术手段, 所以它的出现将加快了通信技术的不断发展和进步。因此, 在当代社会中, 光传输技术的进一步实现将可以更好的为社会服务, 并对于新时代下的光传输通信技术的研究具有重大意义。

参考文献

[1]米亮, 张志.简析4G通信下光传输通信技术的发展[J].建筑工程技术与设计, 2015, (20) :2317, 2313.