4G移动无线通信技术（精选12篇）
4G移动无线通信技术 篇1
0.引言
成都地铁既有运营线路信号系统是采用基于无线通信的移动闭塞列车控制系统, 简称CBTC系统。该系统具备大容量车-地双向数据传输能力, 实现了连续间隔控制、进路控制、速度防护、自动驾驶等先进列车控制功能。信号系统核心的数据传输, 是基于802.11g的无线网络传输系统, 4G民用无线网络系统的引入, 可能对该系统的正常无线传输造成干扰, 从而影响列车的正常运营。通过理论和实际测试研究, 详细分析4G网路可能带来的潜在影响, 制定针对行的技术方案和措施, 实现两种无线系统在地铁空间并行应用, 最大程度地满足乘客需求, 是此次研究的主要目的。
1.4G对CBTC无线网络的影响分析
1.1 4G频段分析
2013年, 工信部正式批准三大移动运营商TD-LTE4G网络正式商用, 并颁发牌照, 具体中国移动频段划分为:
中国移动共获得130MHz, 分别为1880 MHz~1900MHz、2 320MHz~2370MHz、2575MHz~2635MHz。
(1) 可能的影响及分析
从上述运营商所获的4G牌照来看, 移动4G网络的工作频段距离地铁信号系统的CBTC网络相距比较远, 从理论上分析, 4G本身不会对CBTC产生影响。在其他城市既有已开通CBTC及4G网络的线路上, 也未发生过4G直接干扰到车地通信的情况。
(2) 同频干扰分析
4G转WIFI设备的衍生使用方式可能会对CBTC网络造成影响。4G转WIFI设备工作时, 如果正好工作在CBTC使用的信道, 且数据流量比较大的时候, 可能会造成对CBTC网络的干扰。
在成都地铁也曾经做过类似的测试, 结果也表明, 当干扰足够大的时候, 会造成CBTC网络严重丢包, 从而影响到车地通信的质量。这种干扰类似于3G网络转WIFI造成的干扰, 但因为4G网络的带宽更大, 影响可能会大于3G造成的干扰。
2.4G对CBTC干扰测试
在既有线运营区间 (2号线牛王庙-东大路) 的运行的列车上布置4G移动互联网系统网络模拟干扰源, 使用流量发生器上构造好CBTC流量, 并收集运行数据, 分析干扰环境下CBTC系统运转情况。
2.1测试计划
根据开放式空间干扰的特点和潜在的主要干扰源, 把测试主要分为两个方面进行。
(1) 列车行进过程中, 采用4G干扰源, 记录CBTC无线网络通信数据, 分析干扰对车地通信造成的影响。
(2) 列车行进过程中, 采用车载MIFI干扰源, 记录CBTC无线网络通信数据, 分析干扰对车地通信造成的影响。
通过以上两个方面可以对运营环境下列车针对干扰的真实运行情况, 有较为全面的掌握和分析。
2.2测试方案 (表1)
2.3测试步骤 (表2)
2.4测试结果 (表3)
2.5测试结论
基于以上测试数据, 由于移动4G信号与地铁CBTC无线信号工作在不同频段, 移动4G信号本身不会影响CBTC通信;但移动4G衍生的MIFI和手机热点使用方式会对单网CBTC无线通信产生一定程度地干扰, 因此, 在加强对乘客使用MIFI和手机热点的管理和引导的基础上, 移动4G的应用可在地铁范围内逐步推广。
结语
通过对移动4G信号对地铁信号CBTC系统干扰的理论分析和有针对性的模拟测试, 为移动4G网络引入地铁服务乘客提供了有力的依据, 可作为后续其他运营商4G网络引入地铁的范本, 在理论支撑和充分测试基础上, 可逐步在地铁范围内推广。
参考文献
[1]高世强.地铁3G通信引入探讨[J].移动通信, 2009, 33 (12) :62-67.
[2]陶孟华.在地铁中建设3G移动通信系统的研究[J].铁道工程学报, 2009, 16 (10) :111-115.
[3]刘鹏宇.基于车地无线通信的地铁信号系统抗干扰研究[J].工业控制计算机, 2014 (11) :60.
4G移动无线通信技术 篇2
4g移动通信技术的特点
通信方式灵活在现有的通信工具融合了4g移动通信技术后，通信方式变得较为灵活。一方面，人们依旧能够采用传统的通信、视频等途径;另一方面，新增加了终端服务，人们能使用各种终端设备随时随地访问无线网络，网络信息的共享不再受到时间和地域的约束。例如，4g移动通信手机的功能已经从单纯的“电话通信”增加到了语音通话。因此，4g移动通信手机相当于1台小型电脑，能够实现很多传统手机无法实现的功能。
浅析4G移动通信系统 篇3
关键词：4G移动通信技术性能分析技术结构发展展望
1 4G移动通信系统的简介
1.1 4G的定义 4G移动通信是站在无限网络通信的肩上而建立发展起来的，它是真正意义上的高速度传输，是一种具有顽强的抗干扰性及广泛的兼容性的信息移动通信技术[1]。现在4G网络可以分为TD-LTE和 FDD-LTE两种，最近，工信部向中国联通、中国移动、中国电信发放4G牌照，中国移动用的是TD-LTE 4G，中国电信和中国联通它们选择的是采用FDD-LTE 4G，从技术上来增强网络质量和覆盖率。广播网络、广带无线固定接入、广带无线局域网以及移动广带等技术都是4G通信的主要技术[2]。
1.2 4G具备的特点及能力 现在，信息界对4G的认识主要有以下几方面：
①具有很好的数据传输速率。通信专家最早研究4G就是为了使蜂窝电话的速度得以提高，且提升其他移动装置无线访问互联网的速度，因此4G通信让人们感觉到的就是更便捷、更快速[3]。在4G移动通信中一般的用户速率在10~20M范围内，最大限度可到达100Mbit/s，此速度差不多是原来手机10000倍的速率。②网络频谱更宽。据美国AT&T的报告显示，任一个4G通信信道占到的频谱量等同于二十倍的W-CDMA 3G网络[4]。③智能性更高。在智能性的比较中，4G智能性最高，灵活性和适应性更强，它的智能程度不单纯体现在4G终端设备操作以及设计上，最重要的还表现在4G的手机能实现很多超智能的功能。④兼容性能更平滑。当前的通信移动指标有CDMA、GSM、TDMA。要解决它们的兼容性问题，这就要通过4G标准的制定才能实现。4G通信还具备多样化开放接口、漫游全球以及和多种网络互联等特点，真正的实现“无缝连接”和全球一致的标准，还具有从2G、3G过渡平稳的特征[5]。⑤用户共存性。4G能根据具体的网络情况和信道环境进行处理，使高用户、低用户以及不同设备的用户并存与相通，这样就能满足不同的用户需求。⑥业务多样性。4G能集成的业务通信是广泛的、不同标准的，小到一个局域网，大到全球的网络互联，它都能够执行。它能使不同的系统平台间互通更安全、更快捷，且它面向的对象是不同的。4G的电话在各方面上都有着巨大的进步，4G眼镜、智能手表等都渐渐的成为了4G的终端设备。4G是用动态的带宽来进行分配和调节不同的功率，实现业务的多样性[6]。⑦较好的技术基础。4G具有惊人的技术突破，如OFDM、软件无线电、无线接入等，都能很好的使用频率效率以及系统的各种可实现性功能。⑧随时随地的移动接入。4G可以很好的实现随时随地的无线电通信，4G系统采用的是全IP，IPv6能在IP网络上更好的实现语音和多媒体等业务。⑨自治的网络结构。现在的4G通信是一个彻彻底底的自适应与自治的系统，它可以通过智能化的操作，随时动态的变换自己的结构，这样就能满足系统所需的变化与发展。
2 4G移动通信系统结构
2.1 网络体系结构 3G中蜂窝网络将被4G采用的全世界范围蜂窝核心网所取代，4G采取的是全数字技术与全IP技术，这个是从网络内及网络边沿最终向全网智能化的发展。4G网络结构可分为三层：应用网络层、网络层以及中间环境层。今后的骨干网与互联网系统，就会以光纤网络与宽带IP技术为重点，而4G网络的蜂窝按功率可细分为三类，分别是宏区基站、微区基站以及微微区基站。
2.2 接入结构 4G通信接入系统的最大优势就是多模终端以公共开放平台为基础，采用不同的接入技术，在不同的网络平台间进行协作与无缝连接。当系统被多模终端接入时，网络这时就会自动的分配频带，且分析出哪个路由最佳，从而实现最优通信。现今4G通信主要接入技术有:无线蜂窝移动通信系统、短距离连接系统、固定无线接入系统、卫星系统、广电接入系统等。
2.3 核心结构 4G移动的核心网是以全IP为基础的网络，也就是基于IP的网络维护管理、IP的网络资源、IP的承载机制、IP的应用服务等来实现各种网络间的无缝连接。核心网有开放性，对任何的空中接口进入核心网都是无限制的，且它还能把传输、控制以及业务等分离然后进行相应的操作。
2.4 移动终端 4G的特点就导致了4G终端与3G的不同。它能满足广带宽与高速率的需求，它对复杂的QoS指标和任意的空中接口要求都能适应，最终能够完成不同用户需求的任务。
3 4G网络中的关键技术
3.1 正交频分复用（OFDM）技术。OFDM是4G技术的关键核心。此技术最大的优点就是能超大限度的提高频谱利用率，从而避免或减少其码间干扰，且它的抗干扰能力极强。3G使用的是码分多址、CDMA使用的是单载波技术、CDMA2000使用的是多载波调制，而OFDM中每个信道载波是相正交的，频谱是相互累叠的。OFDM主要内容是将指定的信道划分成无数个正交子信道，然后在子信道上采用子截波来完成相关调制，最后每个子截波并行来完成相关的传输，因此就解决了总信道是否平坦等问题。任何子信道都能够当作平坦衰落，于是就大幅度消减波形符号间的干扰，使频谱利用率得到提高。
3.2 智能天线技术。智能天线技术是波束间没有切换的多波束和自适应技术阵列天线，它是一种以自适应天线原理为基础的移动通信技术，它在抑制干扰、降低成本、扩充容量等方面有着空前的突破。该技术使用的是空间多址技术，智能天线本质上是双向天线，它是利用一组具有能编程电子相位关系的不变天线单元来获取方向，而且还能在同一时刻获得移动台与基站间链路的方向性。
3.3 软件无线电(SDR)技术。软件无线电技术的精髓就是窄带接收机被宽频带无线接收机顶替了，造就一个通用的硬件环境，使宽带的D/A、A/D变换器最大限度的接近天线，这样就可以将通信台的功能用可编程软件来完成。
3.4 多输入多输出（MIMO）技术。MIMO技术是指在移动终端和基站拥有无数个天线。空间分集与空间复用增益都是由MIMO技术所提供。MIMO工作原理则是采用多通道、多天线，信号经过多次切割后，再通过天线完成同步传输。它的优点是降低码间干扰，使频谱利用率和空间分集增益得以提高。
3.5 多用户检测技术。多用户检测技术核心思想是把同时占有某种信道的用户（包括部分用户）当成有用信号，通过多用户的码元、相位、时间等信息来检测出某个用户的信号，也就是运用各类信息和手段来处理接收信号，这样就能充分的应用链路频谱，扩大系统容量。
3.6 IPv6技术。4G移动通信的核心网是一个基于全IP的网络，核心网具有开放性，能让不同的空中接口进入核心网，并且它把业务、传输、操作等分开。IP与多种无线接入协议能兼容，因此核心网络的设计就具有很强的可操作性、多变性、灵活性，这样无论接入是采用何种方式、何种协议都不用担心了。IPv6拥有很多的优点，例如：巨大的地址空间；能自动控制有状态及无状态的地址；服务质量明显优于IPv4；具有移动性等。
4 4G的发展展望
4G的技术发展实现了无时无刻的物流功能，对物联网时代的发展起着重要作用，在今后的物联网生活中，任何一个东西都可以通过网络来控制，而网速的快慢就影响着人们的生活品质，4G的超速让人们时刻感受到方便，当人们不在家时就可以用手机控制电视机、空调、洗衣机、煤气、窗户等东西的开关，如果在家里装有防盗系统的，还可以用手机时刻关注门窗的变化，这一系列的智能家居都需要在4G的带动下才能普遍快速的发展起来。今后的4G网将会非常的普遍，2G网络也会在几十年后逐渐的消失。4G将会使以后的电子、商贸、医疗、教育、运输等发展更加的迅速，所以在4G发展成熟后会给人们带来前所未有的舒适便捷。
参考文献：
[1]刘彦彬.第四代无线通信技术[J].科技风，2010(13):10-17.
[2]宋莉.概述现代化4G 移动通信技术[J].数字技术与应用，2012(5):7-15.
[3]杜峰.4G催生IT业创投热点[J].通信信息，2013(1567):3-8.
[4]杨小牛.第四代移动通信系统概述[M].北京:电子工业出版社，2010:10-12.
[5]张玉龙.对4G移动通信技术应用与发展的展望[J].信息通信，2013(1):3-5.
[6]殷薇娜.全网智能化前景探讨[J].数字技术与应用，2012(11):15-19.
作者简介：
唐晔(1973-)，男，重庆人，副教授，主要从事信息技术研究。
4G移动无线通信技术 篇4
1 4G无线网络概述
1.1 4G简介
4G就是指第四代移动电话行动通信标准, 包括T D-LTE和FDD-LTE两种制式。其中TD-LTE制式采用上下行数据分开传输的方式, 像单车道运行一样, 通过“信号灯”转换控制通道为上传和下载;FDD-LTE制式采用上下行数据同时传输的方式, 像双车道一样, 上传和下载同时进行, 可实现实时的上传和下载。
4G移动系统网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能, 它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有Qo S映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的, 能提供高数据率的无线服务, 并运行于多个频带。从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信, 移动终端可在3G、4G、WLAN及宽带网络间无缝对接, 它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易。
1.2 4G的优势
4G集3G与WLAN于一体, 最大的数据传输速率超过100Mbit/s, 是移动电话数据传输速率的10000倍, 也是3G速率的50倍, 可以更为快捷的传输高品质图像和视频等信息, 甚至可以实现高清晰电视、电影播放。如果说3G为人们提供了一个高速传输的无线通信环境的话, 那么4G通信会是一种超高速无线网络, 一种不需要电缆的信息超级高速公路, 满足人们对于信息流动的强度要求。
对于移动电子商务来说, 快速、畅通的移动互联网是生存和发展的关键因素。以超高的数据传输速率和形式多样的多媒体业务为主要特征, 4G满足了移动商务对宽带和速度的基本要求, 为提高移动电子商务服务质量, 为开拓增值业务创造了条件。而在价格方面, 4G网络的收费也正逐步与固定宽带资费相接近。
4G技术的成熟与普及标志着移动宽带的实现, 随着当前4G网络的不断健全和完善, 客户可以获得更为良好的网速效果, 中国移动电子商务会呈现出前所未有的勃勃生机。
2 移动电子商务
互联网的发展让我们感觉到地球村正在从梦想变为现实, 而电子商务也为人们提供了便捷的商务和工作及生活方式。而随着科技的迅速发展, 不同地域的人需要更多的随时随地的交流和商务活动, 移动电子商务则应运而生。所谓移动电子商务简单来讲就是借助手机、平板电脑及其它无线网络终端设备所开展的B2B、B2C、C2C、O2O等形势的电子商务。移动电子商务是一种整合性电子商务, 成功地将电子商务和通信技术紧密结合, 是一种全新的商务模式, 移动电子商务是传统电子商务的演进和发展, 具有更强大的便捷性和应用性。不仅如此, 移动电子商务还大大的节省了网络终端和网络通信应用的成本, 让人们更为便捷地参与到电子商务当中, 是电子商务的新增长点。
通常来说, 移动电子商务具备以下三个特征。
(1) 随时:可以依据买家与卖家的实际情况开展全天候的商务活动。
(2) 随地:买家和卖家只要在移动网络覆盖下就可以开展移动电子商务, 特别是在4G网络技术下, 能够更好的开展电子商务活动。
(3) 随心:用户可以凭借移动终端更为随心的选择自己的喜好, 并根据自己的需要选择性访问和支付。
在当前的电子商务浪潮中, 人们越来越多的体会到移动电子商务所展现出的强大魅力, 伴随4G网络的日趋成熟, 更多用户体验到4G环境下的移动电子商务给自己的工作和生活带来的便利, 移动电子商务的营业额正在不断翻倍式增长。中国的电商巨头阿里巴巴、京东、苏宁等企业均将业务拓展重心向移动电子商务方向转移。因此, 电子商务运营商唯有把握好4G环境下的移动电子商务, 才有可能保持自己的经营业绩稳重前行。
3 4G网络推动移动电子商务发展
3.1 搭建具有良好用户体验的移动电子商务平台
目前, 大部分移动电子商务平台都是从PC机网站直接转换过来的, 操作不方便, 用户体验差。但是对于卖家来说, 构建一个符合自身特色的移动电子商务平台, 能够极大的改善购物环境和整体转化率, 操作模式也会变得简洁清晰, 从而降低企业经营成本;对于消费者而言, 这种全新的电子商务形式可以更便捷的消费, 降低购物支出成本。目前4G网络应用已经涉及视频直播、手游、云计算、导航、远程医疗等诸多领域, 在电子商务中可以充分利用4G优势, 从客户的需求角度出发, 找准行业切入点, 构建企业独立的移动电子商务平台, 快速传递营销信息、产品资讯, 提供个性化电商促销活动。满足客户在传统互联网电子商务平台所不能获取的便捷需求, 提高用户的移动电子商务体验。
3.2 自动识别技术将被广泛应用, 有效改善信息搜索的速度
日常生活中, 由于受移动智能终端屏幕尺寸的限制, 我们使用传统的文字搜索信息很不方便, 且当用户不能确定准确的关键词时, 导致信息搜索效率低, 用户获取信息不准确, 甚至不能找到所需信息, 严重影响用户的搜索体验。随着移动网络环境的发展, 出现二维码及图像识别技术, 大大提高了信息的搜索速度。而且通过配有摄像头的终端, 用户可以利用图像识别软件, 以扫描二维码的方式来完成搜索功能, 提升用户搜索效率。在4G网络技术的推动下, 自动识别技术得到了提升, 应用类似方法快速完成信息验证及身份识别, 增强移动电子商务安全防范功能。在未来的移动电子商务业务发展中, 自动识别技术将在移动商务的各个环节得到应用。
3.3 建设智能化物流体系
当前, 大多数电子商务运营商在物流配送的时候都选择与第三方物流公司通力合作来确保物流服务质量。但这种模式也带来了一系列诸如成本、沟通、服务品质和监督等方面的难题, 很容易造成配送过程中的货物丢失或者损毁等问题。构建智能化物流配送体系是摆在当前许多电商运营商面前的一道现实难题。
而随着4G无线网络的普及, 商家与客户以及物流公司之间的沟通交流变得超乎寻常的便捷, 这种变化带来物流信息质量的翻倍提升, 在线交易和物流查询变得十分方便。因为有了4G无线网络, 客户有着随时随地查询物流信息的可能性, 而物流公司则有了提升软硬件设备来强化智能管理相关数据的动力。比如:物流公司可以通过GPS、GIS和LBS接收器实现随时跟踪;通过物流条码、射频等方式来进行数据采集;通过物资采购管理和企业资源管理等物流管理软件来管理数据。商家、物流公司则可以把各种信息实时反馈在交易平台上, 便于物流配送信息共享。得益于4G无线网络, 物流公司已经开始朝着信息化, 智能化的方向前进。
4 4G技术下的移动电子商务对策及建议
4.1 移动电子商务模式再认识
移动通信技术在近些年成为一个广泛关注的热词。上世纪80年代首先出现了1G, 但因为本身存在一定的缺陷和不足, 所以很快在90年代被2G技术所取代, 2G技术相对而言比较成熟, 但是随着人们对网络通信的需求, 又出现了3G技术, 3G技术标准构成有三种:TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000, 其中TD-SCDMA是我国自主研发技术, 归属于中国移动。进而, 伴随着移动电子商务的发展和人们更多的网络需求, 3G因为自身的传输速度无法突破, 继而诞生了4G技术, 与3G技术相比, 4G在移动通信以及网络传输和保密安全方面具有独到的优势, 当前我国三大运营商也在大力发展4G网络, 对于促进中国移动电子商务发展起到了巨大的推动作用, 当前的移动电子商务模式归纳起来, 主要有以下几种。
模式一:自主平台电子商务模式。这种模式强调自己掌握经营权, 独立开展电子商务事业, 发展属于自己的目标客户, 自主开展移动电商平台的构建与维护工作, 向大部分运营商提供业务接入服务, 例如用友公司创建移动商街就是这种模式。这种模式的优点在于经营者可以根据自身的行业特性开展细分电子商务。
模式二:传统电子商务平台主导模式。在这种模式下, 体现的是一种“品牌+运营”的电子商务模式。企业在运营中针对移动电子商务特点展开“品牌+运营”的运作模式, 运营企业凭借自身品牌形象加入, 不需要对平台的固有服务体系做出任何更改, 只需从移动终端设备等方面拓宽用户访问途径即可。这是一种低成本高效率的经营模式。从这里我们也不难看出, 将移动终端设备作为一种全天候的接入设备, 可以发挥出电子商务的巨大潜力, 而且随着移动电子商务的发展, 与传统的电子商务进行比较, 移动电子商务的用户需求也有明显的区别, 这种区别有利于经营企业展开反思并提出差异化的经营思路, 更好的迎合消费者需求, 提升自身的销售业绩。因此, 传统的电子商务提供商需要不断研究消费者特点, 开展针对性的策略, 重塑服务理念和营销, 从而跟得上时代发展的步伐。
模式三:软件提供商主导模式。这是一种以“软件+服务”为主导的移动电子商务模式, 软件商针对移动电子商务商户的多样性需求, 为其定制各类软件, 借助软件来开展的移动电子商务。但是现阶段, 因为我国的移动电子商务还处在较为原始的阶段, 更多的是体现在商品和物流查询以及网络购物等, 因此, 软件提供商真正发力还需要一定的时间和过程, 但在未来这种模式会展现出愈发强大的魅力。
模式四:电信运营商主导模式。这是一种“通道+平台”的移动电子商务模式, 再这样一个平台里, 电信运营商扮演着信息交流的中心角色, 电信运营商为大部分的买家与卖家提供网络接入服务。凭借着这种庞大的用户资源, 电信运营商本身在开展移动电子商务的时候就有着得天独厚的优势。然而, 电信运营商也存在自身的劣势, 即运营团队方面显然不具备太多的优势, 这种劣势短期内难以得到彻底的改观。因此针对当前的局面, 电信运营商应充分运用自己的技术优势和用户资源, 发展自身运营实力, 从而实现扬长补短, 协同发展, 平稳有序。
模式五:金融机构主导模式。目前的P2P网贷电子商务模式已经成为电商领域的新贵, 这种模式借助移动互联网的优势取得了更为令人瞩目的成就。不仅如此, 像一些金融机构开办的手机银行、短信银行、“手付通”业务也彰显了这种模式的优点。从目前的发展形势看, 移动终端的支付是最为主流的业务形势, 同时, 金融机构在移动电子商务发展中本身也具有行业属性的优势。
模式六:新兴电商企业主导模式。每年都会有大量的新兴电商企业, 这类企业拥有更为新颖的经营思路, 对时代发展较为敏感, 而且擅长使用新技术, 擅长对移动电子商务领域进行创新。“敏锐+创新”是新兴电子商务企业开展移动电子商务的主要特征。然而对于新兴电子商务企业来说, 自身的实力显然还不够强大, 一些创新也是心有余而力不足。因此, 要想施展作为, 需要多加强与4G运营商、服务提供商等的通力合作, 从而实现利益的最大化。
模式七:电信运营商与金融机构合作模式。电信运营商在用户数量和增值服务上拥有独到的优势, 而电信运营商一旦与金融机构开展合作, 就可以试用金融机构的服务管理和安全优势, 两者的结合必然能够使双方优势互补, 开创移动电子商务的全新局面。
在4G无线网络技术下, 当前各种移动电子商务争辉斗艳, 我们既看到了繁荣的一面, 也看到了从中的不足, 例如, 4G环境下的移动电子商务市场发展不健全;4G环境下的移动电子商务中移动终端及平台存在的安全问题;移动网络不稳定;4G覆盖范围不完善等问题。
4.2 4G网络下移动电子商务模式的建议
从以上的几个模式中, 我们不难看出, 当前4G网络技术下移动电子商务存在着一定的安全和技术性问题, 同时还存在着基础设施及合作单一方面的问题。针对这些问题, 笔者重点谈谈4G网络下移动电子商务应用方面的建议。
4.2.1 安全策略
伴随着4G网络的迅速建设和4G业务的日益普及, 用户充分享受到了4G网络带给自己的便利与欢愉。但在4G无线网络环境下, 信息安全问题也变得日益严峻, LTE在移动网络安全方面使用了Millenage算法与双向鉴权算法, 同时加密了整个链路, 不仅如此, LTE网络还采用了密钥的周期更新及推衍技术, 这些全新的技术让4G网络的安全性得到了空前的提升。
与此同时, 使用这些新技术的政府部门及电信运营商甚至用户也应该做好以下工作:国家管理部门应针对4G无线网络下的移动电子商务特征, 制定出保障企业、个人财产信息、各项利益的有关法律条文、法规, 严厉打击各种移动电子商务技术犯罪行为;运营商与电商企业在获取各种信息的同时也要重视安全保密工作;对于用户而言, 要做好自身各种信息安全保密工作, 不泄露个人信息, 防止各类安全隐患的存在;要想提升移动终端的安全性, 必须首先确保4G网络环境的安全, 同时还要加入手机指纹等先进的科技安全措施。做好以上几点工作, 必然能够为4G环境下的移动电子商务飞速发展起到协同保障作用。
4.2.2 加强移动电子商务的营销宣传, 普及4G应用
(1) 完善平台构建, 创新性的开发多元化盈利模式。对于4G网络下的移动电子商务而言, 创新是其重要的特征, 企业可以根据自身的特点和实力, 选择适合自身的4G通信运营商, 并在这个过程中不断完善自己的服务功能, 同时, 平台提供商还需要在营销模式中不断完善移动电子商务网站的功能, 充分发挥4G无线网络技术带来的优势。
(2) 提高认知。在早期的市场培育期, 需要将移动电子商务与传统多媒体结合, 整合效果评价。在4G移动电子商务中, 我们能够更好的借助线下活动提升移动电子商务曝光率, 增强用户的认同感和参与感;这是对传统电子商务的进一步细化和延伸, 能够让移动电子商务更为接地气, 例如为用户提供多媒体、咨询、广告、购物、新闻等服务。4G无线网络越普及, 人们对移动电子商务越认同, 服务就会更为多样化。
(3) 精准营销。4G无线网络下的移动电子商务可以更为精细划分市场, 确定差异化的目标客户群体, 能够在实际的运营中根据客户变化的需求不断调整运营方式, 确保精准化营销。移动电子商务一方面需要明晰客户需求, 另一方面要不断拓宽客户规模, 从而确保自己的市场细分, 最终实现个性化服务和精准化营销。
4.2.3 加快技术创新和研发力度
为了吸引更多的人参与到移动电子商务中来, 就必须为人们提供方便可靠的移动终端设备和4G网络环境。普及4G无线网络后, 无线终端即可轻松连接网络, 在极小的成本下实现极大的回报。在4G无线网络方面, 电信运营商应不断升级无线网络技术, 方便用户随时随地上网, 吸引用户参与移动电子商务, 同时采用易于操作的4G无线上网设备, 使移动电子商务发展的更为迅速。
4.2.4 加强网络合作, 提高竞争效率
加强企业之间的紧密合作, 可以提升竞争效率。一般来讲电信运营商受制于自身的经营特点, 决定了他们不能开展更为广泛的内置合作。也正因为这个原因, 移动电子商务竞争效率的提升需要把重心放在终端厂商的合作方面。尽管移动电子商务已经取得了突飞猛进的发展, 但与国外发达地区相比, 我们还是4G的初级阶段, 因此, 更好的利用4G无线网络, 开展好产业链内各环节的合作营销, 加强网络合作, 才能不断提升4G无线网络下的电子商务竞争效率。
4.2.5 健全行业标准和市场机制
当前, 我国4G无线网络环境下的移动电子商务产业正步入飞速发展阶段, 但总的来说还处于刚起步阶段, 存在各种问题, 其中较为突出的就是行业标准和市场机制不健全, 极大阻碍了商家和消费者对移动电子商务的信心。因此, 4G无线网络环境下移动电子商务需要政府的关心和扶植, 通过相关法律和法规, 保障和完善商家和消费者的各项权益, 使得4G无线网络环境下的移动电子商务不断朝着正轨迈进, 创造出巨大的经济价值。
参考文献
[1]褚燕, 黄丽华.影响员工接受移动商务应用因素研究[J].研究与发展管理, 2007, 10 (1) .
[2]秦成德, 王汝林.移动电子商务[M].人民邮电出版社, 2009.
[3]张哲.移动商务顾客满意度测评体系研究[J].中国管理信息化, 2010, 13 (20) .
[4]朱敏.B2C移动电子商务中消费者满意度影响因素研究[D].苏州大学, 2013.
[5]兰静.移动电子商务支付模式及应用探析[J].经营管理者, 2010 (7) .
[6]雷铁军.湖南电信移动支付运营策略研究[J].企业技术开发, 2011, 30 (9) .
移动办公中4G通信技术论文 篇5
2.物联网与4G在移动办公中的应用
在基于物联网和4G移动技术的基础上，移动办公系统体系构架能够很好体现出移动办公应用的有效性，形成相应的一体化组网方案，具体包括移动网传输、移动终端、移动应用接入、后台应用管理等几个方面，具体包括以下四个部分。
（1）移动通信网区。移动服务的接入是通过IP核心网实现，服务信号利用4G通信基站向各个移动终端发送，这样就可以实现传输和分发基础数据信息。从安全角度考虑，运营商分配独立的接入点也可以完成此项任务，通过连接运营商GGSN与后台的业务内网的一条专线可以完成。私有IP就可以在客户端路由器、运营商GGSN之间采用并进行相关通信，使得内网信息安全得到有效保证。
（2）移动终端区。这也被称作目标用户端，也是移动服务应用的最前端，相关的无线终端设备主要包括笔记本、手持PAD设备、智能手机等多种，利用4G移动通信网络的移动基站进行相关接入，进行有效的移动办公服务。另外，通过把智能芯片预置在终端设备中，能够通过物联网，对授权使用的终端设备进行有效的集成管理。
（3）移动服务管理区。在此区域主要负责对业务内网中的服务进行管理，主要涉及到数据库服务、邮件服务和Web服务等。对于Web服务之一的移动办公系统来说，可以在服务管理区内进行直接部署，并授权相应的物联网里的终端设备，能够实现4G网络平台的访问，能够应用于企业内部的办公系统。
（4）移动应用接入区。在此区域内，主要能够实现把交换机、路由器、防火墙等接入内网的业务系统，可以把一个VPN服务器部署在此区域内，这样就能够使专用VPN访问通道为终端用户使用。还可在此区域部署物联网的集成信息管理平台，可以使得物联网传感器所采集的数据能够被平台接受，使终端的集成化管理成为可能。另外，各终端还能通过服务的方式，完成终端的信息展示、管理和浏览等功能，从而形成智能化、集成化较高的内部管理网络。总体来看，在移动办公业务中应用物联网技术和4G技术，能够使得移动办公体系的安全性、智能性、效率性和可用性大大提高。
3.结语
浅谈4G无线通信的网络安全问题 篇6
【摘要】 在我国4G无线通信已经成为了时下最流行的趋势，4G无线通信在计算机和无线通信的协助下，有着非常良好的发展前景。4G无线通信网络的优势，不仅提高了下载的速度，还能够全方位满足用户对于无线网络的需求。将无线通信的各种技术和4G无线通信技术进行有效的融合，增加了网络安全性的难度，因此，本文分析4G无线通信的网络安全存在的问题，并针对相关问题进行分析，提出可行性的安全防护措施。
【关键词】 4G通信技术 无线网络 安全管理
无线通信系统是在计算机和无线通信的迅猛发展的情况下，逐步的延伸出来的，从1G网络逐步演变为4G网络。随着4G无线通信的网络逐渐发展，无线网络的安全性成为了制约无线网络发展的关键。在实际的运营过程中，4G无线通信最大的安全隐患已经对用户的经济造成了严重的威胁，需要采取相关的措施进行维护，从而有效的提升4G无线网络的安全性。
一、4G无线通信网络的结构体系
4G无线通信网络的优势在于能否进行不同网络的连接，全IP网络的体系结构是整个无线网络最核心的网络，这个核心的网络主要有4大元素组成，分别为承载机制、网络维护管理、网络资源控制和应用服务等。
4G网络相对于3G网络而言，核心网络被全IP网络锁替代和升级，进而确保4G网络达到高速运营，同时提高4G无线网络的通信安全。4G无线通信网络体系是一种基于分组交换架构的全IP网络。
二、4G无线通信系统的网络安全隐患
4G无线网络是通信系统中一种基本的类型，它最重要的部分为无线核心网、终端、无线接入网和IP骨干网。4G无线网络的结构非常复杂，造成了网络系统的安全隐患非常复杂，同时，4G无线网络是由无线网络和互联网共同组成的，无线网络和互联网本身也存在着安全隐患，这就造成了4G无线通信系统存在着更多的安全隐患。4G无线网络出现问题主要有一下几个方面：
1、移动终端的平台受到攻击。虽然互联网技术已经给人们带来了很大的好处，但是移动终端的平台缺乏有效的保护措施，使很多硬件遭到侵略者恶性的攻击，同时，终端内部的通信接口没有形成严密的保护机制，移动终端传递的信息被黑客窃听，给用户带去了很大的安全威胁。
2、无线网络存在的安全隐患。4G无线网络系统中涵盖的内容非常多，但是操作系统的安全防护措施相对比较简单，就造成了很多漏洞，严重的威胁了无线网络系统的安全。4G无线网络在运作过程中，需要与非IP网络进行连接，同时，需要附加很多外在的条件，可是这些条件很难得到满足，就造成了安全隐患的出现。
3、4G移动终端的应用广泛。由于移动终端对于无线网络的应用越来越普遍，主要应用于电子商务、电子邮件等，在这些应用中经常会出现程序漏洞、病毒感染等安全问题，这些都加大了无线终端的安全隐患。随着病毒的种类越来越多，很多预防病毒的软件能力无法连接病毒，使移动终端的能力下降，进而无法满足用户的需求。
三、完善4G无线通信网络的安全对策
由于无线网络自身的特点，在设计的过程中，需要充分的考虑到它的安全性、兼容性和效率等关键因子，从而完善4G无线通信网络的安全。
1、完善操作系统的安全性。在研发和设计操作系统的过程中，需要充分的考虑4G无线通信用户的需求，设置出能够满足远程验证、区域隔离和访问控制等操作按钮的系统。
2、完善移动终端的硬件平台。将我国4G无线网络平台视为重点保护对象，除了进行全方位的检测监控，同时还有对其储存进行安全措施。利用安全系数高的载体，载体是移动终端和无线网络连接的第一道门，使用数字验证等方式建立双重身份的认证。在无线网络中添加安全数据的过滤功能，让这个过滤功能接入到无线网络中，确保无线网络内部的安全，禁止外来黑客的侵入。
3、提高硬件物理保护措施。加大无线通信测试平台硬件的集成度，有效的降低攻击威胁的接口数量，适当的提高电压、电流和温度，达到检测电路的目的，以防止物理检测措施被攻击。
4、提高通信服务的效率。要想提高无线网络资源的可靠性、安全性，从而提高网络资源的安全性。要想提高通信服务的效率，需要严格的控制安全协议信息的数量和标准，确保安全信息的准确性。如果提高业务的需求，可以在业务移动与无线网络中加入传输通道，通过自主设置数据的方式实现安全传输。针对一些闲置状态的移动终端，要进行适当的利用，从而实现预计算和预认证的目的。
四、总结
移动4G无线通信网络必将成为社会发展的趋势，提升人们的生活质量，但是无线网络的安全问题也是当今社会最关注的话题。加强重视4G无线网络通信的安全问题，有效的避免因为网络漏洞造成的危害，将能够不断提升4G无线通信的网络安全，实现4G无线通信的最终目标。
参 考 文 献
[1]郑中伟.关于4G无线通信的网络安全问题思考[J].新观察，2014（08）
当代无线通信技术热点——4G 篇7
一、4G时代, 挑战3G网络
4G技术又被称为IMT-Advanced技术。与第三代移动通信技术相比, 4G的主要优势体现在超高速的上网速度及下载速度, 它的出现和应用能给用户带来更优质的通信体验。从官方提供的数据来看, 4G网络的峰值下载速度可达到100兆每秒, 相比于如今广泛应用的3G技术, 提高了近十倍。利用4G技术, 多部高清视频可同时在同一台电脑上打开, 视频缓冲速度也将大大减少。与此同时, 对广大手机用户而言, 更加随性的上网时间和环境、更高速的音乐下载速度和更加流畅清晰的手机视频直播画面将是4G通信技术带来的最普遍、最直观的体会。
二、两大核心技术支持
1、OFDM技术
正交频分复用技术的简称, 是一种多载波通信技术。该技术的基本原理:将串行数据分解成并行数据并降低传播速度, 同时对不同频率的载波进行相应的调制。整个频域被分割成若干个子信道, 每个子信道支持唯一的载波调制频率, 信号可通过各个正交的子信道分别进行传输, 避免混叠现象。
2、MIMO技术
多进多出技术的简称, 因为其可充分开发空间资源, 因此有时也被称为空间分集。MIMO技术能够在不改变系统带宽的情况下, 加快数据信号的传递速度。通过增加收发两端天线的数量, MIMO技术可进一步提高系统数据容纳量, 降低差错率。由于减少了信息传递过程中的码间干扰, 传输可靠性也大大提高。因此, 在4G技术当中, 通过将OFDM与MIMO相结合能够扬长避短, 为4G极速网络世界的搭建提供必要条件。
三、市场运营
现如今, 4G网络全覆盖体验站点已遍布全国各大中小城市, 广大市民可以在中国移动4G体验店里零距离接触4G网点。尽管4G牌照还未发放, 网络仍处于试营业阶段, 但工信部表示, 4G有望于2013年底投放商业市场。
据了解, 4G网络正式进入商业模式后, 将采用同3G网络类似的运营模式。一种是使用特殊定制的支持TD-LTE制式的4G手机。不用更换手机号码, 市民可直接利用SIM卡享受4G的极速服务。另一种则是购买相应的网卡, 插入网卡后, 用户可通过与4G网络匹配的客户终端设备连接4G网络。
四、激烈的竞争
在4G大潮即将席卷全国的今天, 各手机厂商也瞄准了这一片尚未涉足的领域。国产厂商纷纷加快4G网络匹配手机的研发工作。本年年初, 酷派已率先向公众展示了其为4G网络专门定制的手机。其高层领导人更明确表示在4G时代, 公司会加强和运营商的合作关系, 推出更多的4G定制手机。面对酷派及其他手机厂商的压力, 中兴通讯集团也表示将在年内推出4G智能商用手机。
更值得注意的是, 在如今4G大幕即将拉开的形式下, 不仅仅是中国手机厂商, 日本韩国厂商也都加足马力, 欲在4G无线通信引领的全球新移动互联网时代抢占先机。
五、机遇与挑战
与传统的3G技术相比, 4G的优势主要体现在高度智能化的网络, 良好的覆盖性能。毫无疑问, 4G的出现, 是人类无线通讯史上一个重大的飞跃。
无线通信4G关键技术浅析 篇8
关键词：通信技术,4G
1 国内4G发展现状
2013年12月, 工业和信息化部正式向国内三大通信运营商发放了第四代移动通信技术 (4G) 牌照, 跟3G时代一次3张牌照分别发给三家不同的是, 本次首次发放只有国家自主知识产权的TD-LTE一张。联通和电信所期待的FDD-LTE牌照暂时没有发放, 这种系统是另外的一种4G标准, 由于它空口上下行传输数据时候采用的是频分复用, 接收和发送数据采用的对称的一对频段, 可以在联通现有的WCDMA/HSDPA/HSUPA基站上简单的升级实现。技术层面也更加成熟, 最大带宽可以达到150Mbps, 是TD-LTE技术暂时不能比的。而TD-LTE系统与其不同的是, 上下行信道数据的传输使用的是相同的频段, 分时在不同的间隙通讯, TDD的优势是它的频谱利用率比FDD较高。
当前是我国4G网络建设的高潮。在未来3年左右的时间里, 新建基站数量将会达到70万。为了通信资源的合理规划和利用, 我国近期已经在筹划建设国家基站公司。预计到2015年4G设备的三大运营商投资额总和会达到1400亿元。
2 4G的优势
第三代移动通信技术已经基本可以满足一般的流媒体在线流畅播放, 实现视频通话和基于网络数据的OTT类应用的良好使用体验。但是预期相比, 4G技术能够以很高的质量传输视频以及其他多媒体信息, 国内的企业已经试验了基于TD-LTE技术的高清电视传播, 目前的推广难题主要是流量资费问题。TD-LTE的无线下载峰值速度在理想状态下可以达到100Mbps, 是TD-SCDMA的50倍, 是H+速度的2倍多。4G技术的优势主要体现在:
(1) 更高的数据容量以及更大的传输带宽, 满足高清流媒体在线实时传输;
(2) 高度的系统无缝连接的相容性, 减少不同通信系统之间的通信质量;
(3) 高度智能的系统提供便利的服务, 丰富的应用是4G时代最显著的特点。
需要指出的是, 在3G时代, 诸多标准给用户带来了很大的使用不便。ITU-R规定的4G标准只有两种, 就当前的形势来看, 网络的互操性明显增强。在网间数据传输速率、联网和通话等待时间、蜂窝信号覆盖率、通信数据丢失率等方面均表现出了优异的特性。同时, 在4G时代将各种各样终端的出现将会给用户带来更多的个性化服务。
3 4G通信关键技术
第四代移动通信技术拥有很多优秀的特点, 它采用的关键技术主要为SA智能天线、SDR软件无线电技术、无线链路增强技术、MIMO技术以及OFDM调制技术等。由于这些关键技术的使用, 才有4G的良好体验。下面主要讲解几个主要的技术:
3.1 正交频分复用技术
正交频分复用技术 (OFDM) 由于其频谱利用率高、成本低等原因在3G时代就逐渐被广泛使用, 在WLAN的建设中也是主流技术。它将信道分裂并正交化, 并在每一个子信道中进行信号的调制、传输, 每一个子信道消除符号间干扰的同时还能够提高频谱的使用效率。OFDM的关键技术包括:信道分配、信道估计、多天线、信道编码交织和同步技术。
随着DSP技术的高速发展, 以及通道自适应技术、DFT/IDFT技术、栅格编码技术、QAM技术等成熟技术的使用, OFDM逐渐可以发挥出它的优势, 通讯产业对OFDM技术的资源投入也在逐步加大。
3.2 软件无线电技术
软件无线电 (Software Defined Radio;SDR) 是一种实体层到高层的通信协议主要靠软件定义的通讯装置。软件无线电支持的通信手段多样, 并可以整合不同的通信技术, 做到系统兼容最大化。同时, 软件无线电技术能够弹性提供无线通信系统的功能, 从而改善频谱资源的使用, 技术价值得到了国内外运营商的广泛肯定。
3.3 多重输入与多重输出技术
MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 技术利用多组天线同时传送、接收资料并合成信号, 是近年来无线通信技术领域热门的技术之一, 它已经在双频智能Wi Fi路由器等诸多产品中被厂商推到消费者的眼前。
根据Shannon在信息论中提出的理论, 信道容量和传输速率与信号能量、传输频宽有关。然而信号能量和频谱资源确实十分稀缺的资源, 是无线通信技术发展的瓶颈所在。传统的单天线SISO (Single-input single-output) 技术受制于这两者, 效果不能让人满意。而MIMO技术增加了传输数据的天线数量, 达到了提高数据传输速度的目的, 即使是处于障碍物多的环境也能拥有稳定快速的信息传输。MIMO技术与OFDM技术的联合使用, 在4G建设中发挥了巨大的作用。
3.4 智慧型天线
智慧型天线 (Smart Antenna;SA) 技术由通信领域广泛使用的适应性天线阵列 (Adaptive Antenna Array) 发展而来, 可以满足高效率的频谱运用要求, 是公认的提升系统容量、提高信息传输速率的有效方法。它不仅解决了频率资源匮乏的现状, 还能同时确保良好的通讯品质。
SA智能天线有两大特点:一是可以利用丰富的空间通道, 借助多天线系统提供空间分集达到高速率;二是能够充份利用信号的空间方向性高速传输的同时消除干扰。
4 结束语
我国现阶段无线通信技术发展迅速, 通信研发投入巨大, 产业链很成熟, 技术实力位居世界前列, 而且具有自主知识产权的TD-SCDMA和新的长期演进技术 (TD-LTE) 得到了世界的一致认可。同时, 我们也要看到, 4G发展的不成熟也产生了诸如话音回落的延迟等一系列问题, 这在一定程度上影响了用户体验。通过对4G关键技术的分析, 相信会更好的了解和利用它。
参考文献
[1]满宪金.浅议技术革新视角下的4G移动通讯技术[J].信息通信, 2014, 01:247-248.
[2]胡伟健, 钟细福.4G移动通信关键技术与面临的问题[J].中国新通信, 2014, 02:37.
[3]黄静, 朱欣远.4G移动通信关键技术及其展望探究[J].中国新通信, 2014, 03:119-120.
4G移动通信关键技术浅析 篇9
当3G技术刚刚走入人们的视线尚未完全完全普及之时, 对下一代通信技术的展望早已悄悄地拉开了帷幕。尽管3G技术与2G相比有着巨大的优势, 但并未在技术层有重大的改变, 只是在视频应用上迈出了重要的一步。3G技术的发展主要有以下几个方面的局限:
(1) 较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率, 但平均速率只能达到384 kbit/s尽管目前3G增强型技术不断发展, 但其传输速率还有差距。
(2) 不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准, 难以提供具有多种Qo S及性能的多速率业务。
(3) 不能真正实现不同频段不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块, 而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。
3G系统以上的局限性使其发展受到限制, 很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。
2 4G概念通信关键技术探讨
2.1 正交频分复用 (OFDM) 技术
第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。
OFDM技术之所以越来越受关注, 是因为OFDM有很多独特的优点:
(1) 频谱利用率高, 频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM信号的相邻子载波相互重叠, 其频谱利用率可以接近Nyquist极限。
(2) 抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输, 这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍, 从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。
(3) 适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候, 应采用效率高的调制方式;而当信道条件差的时候, 则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有, OFDM加载算法的采用, 使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此, OFDM技术非常适合高速数据传输。
(4) 抗码间干扰 (ISI) 能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰, 它与加性的噪声干扰不同, 是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多, 实际上, 只要传输信道的频带是有限的, 就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀, 故对抗码间干扰的能力很强。
2.2 智能天线技术
智能天线采用了空时多址 (SDMA) 的技术, 利用信号在传输方向上的差别, 将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分, 动态改变信号的覆盖区域, 将主波束对准用户方向, 旁瓣或零陷对准干扰信号方向, 并能够自动跟踪用户和监测环境变化, 为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。被认为是未来移动通信的关键技术。
目前, 智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优, 但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢, 在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点, 实际信道条件下, 当干扰较多、多径严重, 特别是信道快速时变时, 很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下, 全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖, 各组权值对应的波束有不同的主瓣指向, 相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠, 接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式, 与自适应方式相比它显然更容易实现, 是未来智能天线技术发展的方向。
2.3 MIMO技术
MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术, 它采用的是分立式多天线, 能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道, 从而大大提高容量。信息论已经证明, 当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时, MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能, 从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中, MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。
2.4 多用户检测技术
4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号, 而不是作为噪声处理, 利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号, 即综合利用各种信息及信号处理手段, 对接收信号进行处理, 从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上, 充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测, 从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能, 降低了系统对功率控制精度的要求, 因此可以更加有效地利用链路频谱资源, 显著提高系统容量。随着多用户检测技术的不断发展, 各种高性能又不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出, 目前的研究方向包括组合信道编码和多用户检测的研究、速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。
3 结语
尽管4G移动通信系统目前还只是一个基本概念, 定义仍然还不明确, 仍处于实验室研究开发阶段, 在其他关键性技术上如:信道编码、高性能接收机技术等方面还不完善。但是, 作为新一代移动通信技术, 其发展的前景是不可限量的。4G技术的发展和实现, 将真正实现我们充满个性化的通信梦想。
参考文献
[1]樊昌信.通信原理.国防科技大学出版社.
4G移动通信关键技术分析 篇10
一、4G移动通信的存在特点
如果要保证用户能在移动性的状态下通信, 前提必须是无线通信方式, 系统中要有完善的管理技术来对于通信使用者的使用位置来进行登记跟踪, 保证用户在移动中也能进行通信, 不会因为位置改变而中断。移动台的工作环境有可能在建筑群或者障碍物中等, 所以电磁波在传播过程中要有多样化, 包含直射信号、反射、折射、绕射、多普勒效应等形式。在保证了传播特性的基础上, 保证通信系统正常工作。在有线的网络中, 可以依靠多铺设电缆或者光缆来提高系统的宽带资源。最重要的还有通信的安全性, 4G系统是一个异构的网络, 业务多种多样, 以往的安全方案加密、解密的密钥长度是固定的, 但是4G的通信环境中不同业务对于安全性需要不同, 中断处理能力也有差异。
二、4G移动通信系统关键技术
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 技术, 也就是正交频分复用技术, 多载波调制的一种。将通信的信道分成若干正交子信道, 再将高速数据信号转换成同并行的低速子数据流, 调制在每个子信道上, 然后进行传输工作。在3G转换4G的过程中, OFDM是关键技术之一, 能够结合分集时空编码, 最大限度的提高系统的运行性能。软件无线电就是强调系统结构的开放性、全程可编程性, 通过软件更新实现新功能。智能天线通过带有可编程电子相位关系的固定天线获取方向性, 并可以同时获取基站和移动站之前的各个链路方向特性, 是一种安装在基站现场的双向天线装置。智能天线的原理是将无导线电的信号引导向具体的方向, 产生空间定向的波束, 可以使天线的主波能够准确对准用户信号到达方向, 有效利用了移动用户的信号并且抑制了干扰信号的目的。多输入、多输出技术, 是指使用多发射多接受的天线来进行空间分集技术, 采用分立式多天线的方式, 有效的将通信链接路线分为多个并行子信道, 有效提高系统容量, 而GSM、CDMA IS-95、3G系统中并没有使用这项技术。多输入、多输出技术将个途径的信道与发射和接收看作是一个整体, 实现了通道容量和频谱的利用效率。4G通信系统使用IP的全分组传送数据流, 所以IPV6技术将成为下一代网络的核心协议。IPV6优势有:庞大的地址空间、支持无状态、有状态两种地址自动配置方式、能够提供不同的服务水平、移动性能更强。
三、4G移动通信的安全技术的缺陷及应对策略
1、移动通信的安全技术缺陷。
病毒入侵, 网络系统容易受到病毒的入侵, 将会导致传输途径被干扰, 严重时出现乱码。对于通信来说黑客入侵也是一个很大的威胁, 黑客一半都是具备精深专业的计算机技能, 不仅用户们的通信信息被窃取, 情况严重的还有公司企业的通信系统以及国家政府的通信信息都将被窃听和篡改, 如不及时处理将直接威胁国家和人民的安全问题。网络通信技术正处于探索和发展的环节, 相关技术还有待成长, 在通信软件编写过程当中也存在着很多安全漏洞, 如果再加上人为操作不当等因素, 会使系统出现瘫痪等故障, 严重影响了网络信息的完整性和安全性。
2、安全技术缺陷的应对策略。
在开发和研究4G通信技术时, 严格把控各个环节, 使用复杂密钥和网络防火墙来提升系统的恢复能力, 可以有效保证用户信息的安全。办不相关的法律条例, 成立专门的机构来打击危害网络安全和通信安全的不法行为。4G并不是单一的技术, 需要多个层面技术进行配合, 可以对于配套设施进行跟进发展, 达到全面智能化效果。加入分析和容灾技术, 系统一旦出现问题可以迅速判断并准确回复原有数据, 逐步完善系统。4G将提出一种轻量的复合式可重配置的安全机制, 以增强移动性设备的安全性能, 进一步提高4G移动通信系统的安全性能。
结语:本文对于4G移动通信体系的结构、关键技术、移动性管理和安全策略一一进行了分析, 期望第四代移动通信发展更加高速率、高质量和大容量的多媒体服务, 加快我国4G移动通信发展, 提高人们的通信生活品质。
参考文献
[1]邱洪华, 刘晓丽.技术标准视角下全球4G移动通信技术专利信息分析[J].现代产业经济, 2013, 12:60-68.
[2]韩苏丹.4G移动通信网络技术的发展现状及前景分析[J].电信快报, 2014, 02:39-41+48.
4G移动无线通信技术 篇11
关键词：4G技术；移动通信；特点；实践
中图分类号：TN929.5
4G技术是移动通信行业的最新产物，代表通信技术更新换代的发展。与3G技术相比，4G技术体现更快速、更全面的通信优势，确保通信安全，提升保密水平。目前，4G技术属于移动通信的科学代表，综合体现通信特点，由于终端设备的迅速发展，增加对4G技术的需求量，充分发挥4G移动通信技术的效率，满足社会需求，完善移动通信的行业结构。
1 4G移动通信技术的特点
根据4G移动通信技术的发展与应用，规划表现突出的技术特点，明确技术优势，分析如下：
1.1 通信方式灵活
融合4G技术的通信工具，通信方式非常灵活，不仅局限于传统通信、视频等途径，更重要的是完善终端服务，促使终端设备可以随时连接无线网络，应用于通信环境，不限制时间、地域，共享网络信息。例如：通过4G移动通信技术，智能手机可以作为电脑应用，快速接入网络通信，体现网络信号的双向传输，利用手机即可满足用户的多种需求，部分移动通信业务不仅仅局限于电脑，表现通信方式的多样性。
1.2 智能水平高
4G移动通信技术智能特点明显，最主要的是表现在功能方面，具有自主选择与处理的能力。基于4G移动通信技术的手机，能够根据用户的需求，提供个性化服务，例如：用户在手机上设定相关提醒，某些位置必须要注意的行为，当手机检测到地理位置的信息时，会主动提醒用户，提示用户注意自身行为。4G移动通信技术确保电脑与手机处于互相连通状态，利用手机清晰、流畅的观看电脑视频，促使手机体现融合性，兼容电脑特性，电脑中的软件、客户端有效融入手机中，简化终端平台。
1.3 信号能力强
用户对3G技术比较熟悉，应用力度大，3G技术确实为用户提供诸多便捷服务，但是3G技术的覆盖面积有限，不能实现全方位的信号接收，导致通信降低。利用4G技术完善3G技术，解决3G技术的不足之处，4G技术不仅可以提供多功能的信号传输，更是体现强化的融入力度，促使4G技术能够稳定承担海量信号内容。4G技术的信号强度存在大量表现，为移动用户提供优质服务，保障传输速度。
1.4 传输快速
4G技术最明显的特点是提高移动通信的质量、效率，体现高强的信号能力，提升设备终端连接互联网的速度，据有关地区调查与3G技术相比，4G技术访问网络的速度要高出20倍。4G技术接入能力强，迅速传输移动信号，规避传统通信技术的缺点，占据速率优势，逐渐取代其他类型的移动通信技术。以手机网络为标准，4G信号能力相当于普通网络的一万倍，促使移动终端设备随时随地都可接收到移动信号，提高通信能力。
2 4G移动通信技术的实践
2.1 4G移动通信技术的结构
4G技术广带能力强，分布于高强信号环境中，实现不同速度的自由选择，融合多项通信特点，体现一体化的服务方式。4G移动通信技术的结构包括三层，第一，接入层，建立在IP地址基础上的核心网络，提供接入路径，确保不同地址之间的迅速转化；第二，承载层，连接内外两层，为信号传输提供安全平台，映射对应的信号转化，避免4G技术运行失误，保障信号准确；第三，应用层，规划与4G技术相关的业务，属于运营商领域，应用层内融合多项内容，如：Wlan、3G网络、无线接入、广域广播等，构成以第三方为主的应用环境，承担通信业务。
2.2 4G移动通信的技术
4G移动通信的关键技术有：（1）智能天线技术，保障4G通信质量，避免信号干扰，快速识别信号来源，该技术可在定向环境内产生波束，直接完善信号传输，防止通信干扰，抑制信号风险；（2）MIMO技术，分集空间领域，设置多项发射与接收，采用立式方式，分解传输信号，获取相关容量，提供可观的容量分配，丰富无线资源；（3）OFDM技术，并联传递载波，促使各个流通、传输的信号保持独立运行状态，避免信号波形之间产生干扰，防止信号衰弱，提高信号利用率；（4）软件无线技术，利用软件体现硬件功能，集中表现各类硬件功能，该技术体现4G通信的灵活性，更加适应现代用户的多方需求，稳定不同接口，表现QOS的可变性；（5）多用户检测技术，多地址干扰是移动通信的主要困扰，该技术主要检测产生干扰的地址，对其进行控制，明确功率精度，排除此类干扰，保障信号传输的优良性；（6）调制技术，提供高效编码技术，体现高级自动化，编码信道，提出优质方案，实现信号分集接收，还可主动请求重新发送。
2.3 4G移动通信技术的应用
重点分析4G移动通信技术的应用领域，体现移动通信对4G技术的应用。如：（1）视频直播，利用应用程序将视频上传，供应商提供适合移动设备的流媒体，用户通过手机观看视频；（2）游戏应用，4G技术的通信速率，推进网络游戏的开发，在线便携是吸引用户的一大优势，通过4G技术加快游戏传输到设备的速率；（3）云计算，云计算是网络时代的新领域，在4G技术的作用下，体现更为实际的应用能力，保障云服务的安全、快速；（4）导航应用，4G网络的宽度明显，供应商不断探索导航领域，完善实时视频的应用，利用手机摄像头，即可获取视频信息；（5）远程医疗，4G技术在医疗方面的应用较为可观，提高远程医疗的应急特点。
3 4G移动通信技术的发展
IPv6是4G技术未来应用的核心，基于IPv6要求下，提出4G移动通信技术的发展思路。第一，根据设备移动提供准则的地理信息，丰富设备可识别的移动节点，设备改变自身所处位置时，可以实现准确的信息发送，即使移动设备在设定范围之外，也能进行数据信息的高效传递；第二，拓宽地址空间，规划4G移动通信，在一定时期内，以全球为背景，为移动设备提供指定地址，而且为单一地址；第三，自动选择支持地址，地址是4G移动通信技术的发展关键，支撑有、无状态的准确配置，加强4G通信的安全性能，避免过度产生额外操作。
4 结束语
4G技术逐渐占据移动通信的市场，具有一定的影响比重，促使现代通信行业发生变革。深入分析4G技术的特点和实践应用，打开移动通信的市场，迅速抓住发展机遇，创造可观的经济效益，稳定市场地位。4G移动通信领域逐步被打开，奠定移动通信的运营基础，掌握移动通信技术的发展方向，以此推进移动通信的发展。
参考文献：
[1]严晨安.4G时代：科技后浪推前浪[J].杭州科技，2011（01）：109.
[2]李明锋.4G移动通信技术的特点及应用探讨[J].河南科技，2013（14）：16-18.
[3]洪泳河.4G移动通信系统的技术及趋势[J].中国高新技术企业，2013（26）：23-25.
[4]张育文.浅谈4G通信技术的发展与面临的问题[J].科技创业家，2013（14）：89-91.
作者简介：程翼（1981-），男，上海人，本科，客户经理，助理工程师，从事电信通信工作。
4G移动通信关键技术浅析 篇12
目前, 业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点: (1) 用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来; (2) 移动终端可以是任何类型的; (3) 用户可以自由地选择业务、应用和网络; (4) 可以实现非常先进的移动电子商务; (5) 新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。
根据以上描述, 未来的4G系统应具备以下的基本条件。 (1) 具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户 (250km/h) , 数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户 (60km/h) , 数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户 (室内或步行者) , 数据速率为100Mbit/s。 (2) 实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准, 能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”, 真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。 (3) 高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收, 有很强的智能性、适应性和灵活性。 (4) 良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境, 由于要提供高速传输, 小区的半径会更小。 (5) 基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6, IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。 (6) 实现不同Qo S的业务。4G通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。
二、4G概念通信关键技术探讨
(1) 正交频分复用 (OFDM) 技术。第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。OFDM技术之所以越来越受关注, 是因为OFDM有很多独特的优点: (a) 频谱利用率高, 频谱效率比串行系统高近一倍。 (b) 抗衰落能力强。 (c) 适合高速数据传输。 (d) 抗码间干扰 (ISI) 能力强。 (2) 智能天线技术。目前, 智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优, 但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢, 在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点, 实际信道条件下, 当干扰较多、多径严重, 特别是信道快速时变时, 很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下, 全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖, 各组权值对应的波束有不同的主瓣指向, 相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠, 接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式, 与自适应方式相比它显然更容易实现, 是未来智能天线技术发展的方向。 (3) MIMO技术。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术, 它采用的是分立式多天线, 能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道, 从而大大提高容量。信息论已经证明, 当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时, MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能, 从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中, MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。 (4) 软件无线电 (SDR) 技术。在4G系统中, 若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式, 则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口, 能够在各类网络环境间无缝漫游, 并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中, 软件将会变得非常复杂。为此, 专家们提议引入软件无线电技术, 软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术, 它以现代通信理论为基础, 以数字信号处理为核心, 以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出, 就受到各方的极大关注, 这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大, 更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。未来4G技术需要适应不同种类的产品要求, 而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础, 它不仅能减少开发风险, 还更易于开发系列型产品。此外, 它还减少了硅芯片的容量, 从而降低了运算器件的价格, 其开放的结构也会允许多方运营的介入。
三、结束语
尽管4G移动通信系统目前还只是一个基本概念, 定义仍然还不明确, 仍处于实验室研究开发阶段, 在其他关键性技术上如:信道编码、高性能接收机技术等方面还不完善。但是, 作为新一代移动通信技术, 其发展的前景是不可限量的。4G技术的发展和实现, 将真正实现我们充满个性化的通信梦想。
参考文献
[1]樊昌信.通信原理.国防科技大学出版社