4G技術(shù)范文10篇

摘要：本文主要對(duì)4G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述，分析了4G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和4G的關(guān)鍵技術(shù)，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)討論了目前全球以及我國(guó)的4G技術(shù)進(jìn)展及面臨的問(wèn)題，最后對(duì)4G的前景進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：4G4G關(guān)鍵技術(shù)OFDMSAMIMOSDR4G發(fā)展現(xiàn)狀

一、前言

根據(jù)國(guó)際電聯(lián)的工作安排，2009年將集中征集4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，2010年會(huì)推出第一個(gè)4G版本，并在2011年世界無(wú)線(xiàn)電通信大會(huì)上通過(guò)。4G預(yù)計(jì)2015年左右投入商用。4G技術(shù)的飛速發(fā)展，使得廣大用戶(hù)享受更新、更快捷、更豐富的通信生活成為可能。

二、4G網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)

4G系統(tǒng)針對(duì)各種不同業(yè)務(wù)的接人系統(tǒng)，通過(guò)多媒體接入連接到基于口的核心網(wǎng)中。基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使用戶(hù)可實(shí)現(xiàn)在3G、4G、WLAN及固定網(wǎng)間無(wú)縫漫游。4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層：物理網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層。

LTE的全名是3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)（LongTermEvolution），能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，支持100Km半徑的小區(qū)覆蓋。英國(guó)沃達(dá)豐、日本NTTDoCoMo、美國(guó)AT&T和Verizon等世界最主要電信運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)決定采用LTE技術(shù)，近期中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信的加入，將大力推動(dòng)LTE技術(shù)的發(fā)展。

WiMAX的全名是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，能提供最高接入速度是70Mbitps，其信號(hào)傳輸半徑可以達(dá)到50公里，剛好彌補(bǔ)了WiFi、3G的不足。WiMAX不僅在北美、歐洲迅猛發(fā)展，而且這股熱浪已經(jīng)推進(jìn)到亞洲。

用戶(hù)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的速率要求越來(lái)越高，目前韓國(guó)達(dá)20.4Mbitps,日本達(dá)15.8Mbitps,瑞典達(dá)成2.8Mbitps。為了適應(yīng)通信用戶(hù)日益增長(zhǎng)的高速多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，4G移動(dòng)通信系統(tǒng)不管是采用WiMAX技術(shù)還是采用LTE技術(shù)，與3G相比，4G將是以數(shù)字寬帶為主的高度自組織、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)主要有：高速率、良好的兼營(yíng)性、多類(lèi)型用戶(hù)共存、多種業(yè)務(wù)的融合、多種先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用。

4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：

(1)OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)

OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)的基本思想是將高速串行的數(shù)據(jù)碼流變換成N（通常取偶數(shù)）路并行的低速數(shù)據(jù)流，再將這N路低速數(shù)據(jù)流分別調(diào)制到等頻間隔的一組總數(shù)為N的子載波上，并且這組子載波要滿(mǎn)足下交的條件。OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以通地添加循環(huán)前綴來(lái)減小或消除碼間干擾，對(duì)多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率，可實(shí)現(xiàn)低成本的單波段接收機(jī)。OFDM的主要缺點(diǎn)是功率效率不高，對(duì)頻偏和相位噪聲比較敏感。

第4代移動(dòng)通信技術(shù)，在技術(shù)層面的有重大突破，與第3代標(biāo)準(zhǔn)相比，具有巨大的優(yōu)勢(shì)，在新興通信技術(shù)的不斷推動(dòng)之下，勢(shì)必在未來(lái)成為移動(dòng)通信技術(shù)的主流發(fā)展方向，4G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)由此可見(jiàn)一斑。在4G移動(dòng)通信技術(shù)深入發(fā)展及應(yīng)用的過(guò)程中，如何才能更好的在技術(shù)和應(yīng)用上有新的創(chuàng)新與突破，如何才能將4G移動(dòng)通信技術(shù)與各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備無(wú)縫銜接，如何才能夠促進(jìn)4G移動(dòng)通信技術(shù)適合越來(lái)越多的移動(dòng)通信用戶(hù)等都是亟待解決的問(wèn)題。基于這樣的發(fā)展現(xiàn)狀及研究目標(biāo)，本文就4G移動(dòng)通信技術(shù)的現(xiàn)狀、應(yīng)用以及未來(lái)發(fā)展展開(kāi)一番論述和剖析。

14G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展需求及目標(biāo)

1.1用戶(hù)對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展需求

社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，使得人們對(duì)于生活的要求越來(lái)越高。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等構(gòu)建自己與外界聯(lián)系的技術(shù)的要求可謂是“苛刻”的，當(dāng)3G移動(dòng)通信技術(shù)尚未完全普及時(shí)，4G移動(dòng)通信技術(shù)已然拉開(kāi)了帷幕。廣大用戶(hù)對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展需求主要體現(xiàn)在：希望能夠在移動(dòng)端通過(guò)4G移動(dòng)通信技術(shù)在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間以任何方式不受限地接入網(wǎng)絡(luò)中來(lái)，有效的提高自身的工作、學(xué)習(xí)效率，有利于生活的安排；其次，在任何類(lèi)型的移動(dòng)端都可以很好的應(yīng)用4G移動(dòng)通信技術(shù)，應(yīng)用的選擇，網(wǎng)絡(luò)的傳輸都不會(huì)受到傳輸速率的限制，從而獲得更好的體驗(yàn)。總的來(lái)說(shuō)，信息技術(shù)的進(jìn)步，讓大眾對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)有了越來(lái)越多的需求，應(yīng)用與發(fā)展前景廣闊。

1.24G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)

通信服務(wù)市場(chǎng)需求廣泛，對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展提出了越來(lái)越高的要求，這也是在3G網(wǎng)絡(luò)不斷普及的當(dāng)下，人們對(duì)于4G移動(dòng)通信技術(shù)需求量日益增加的重要原因所在。為用戶(hù)提供更好的通信上的服務(wù)，促使4G移動(dòng)通信技術(shù)不斷發(fā)展，并且處于激烈的競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)。4G通信技術(shù)無(wú)論在通信范圍、通信質(zhì)量以及其他任何方面都應(yīng)該比3G有一個(gè)質(zhì)的提高，這既是其人們對(duì)其的發(fā)展要求，也是技術(shù)探究和創(chuàng)新發(fā)展的重要目標(biāo)。

14G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)

4G移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)在傳統(tǒng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，整合各種通信技術(shù)系統(tǒng)，添加WLAN功能以后產(chǎn)生的新的移動(dòng)通信技術(shù)。目前4G移動(dòng)通信技術(shù)尚不完善，還處于發(fā)展完善階段，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有出臺(tái)。當(dāng)前4G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)。

1.1IPV6技術(shù)

4G移動(dòng)通信技術(shù)是在IP基礎(chǔ)上加入移動(dòng)通信技術(shù)，ipv6技術(shù)是4G移動(dòng)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)核心關(guān)鍵，ipv6是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，這個(gè)地址在全球范圍內(nèi)都是唯一存在的，可以為想象出的設(shè)備提供全球唯一IP地址。同時(shí)還支持無(wú)狀態(tài)和有狀態(tài)下兩種模式之間的相互轉(zhuǎn)換。

1.2軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)

軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)就是采用數(shù)字信號(hào)處理，將標(biāo)準(zhǔn)畫(huà)的模塊硬件單元通過(guò)一個(gè)平臺(tái)，利用軟件的加載處理方式來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)電通信。軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)核心是在靠近天線(xiàn)的地方使用帶寬AD變換器，利用軟件定義無(wú)線(xiàn)功能。將硬件作為一個(gè)可操作變化的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)物理層之間的鏈接。

14G移動(dòng)通信技術(shù)介紹

1.14G移動(dòng)通信技術(shù)特征

4G通信技術(shù)的特征包括：（1）傳輸速率的提升。新型的4G移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)基本上實(shí)現(xiàn)了無(wú)限漫游，在很大程度上縮短了用戶(hù)與用戶(hù)之間的時(shí)間與空間的距離。采用一種特殊的智能天線(xiàn)，能夠在不同的環(huán)境及要求下，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理和調(diào)整，減少了信息傳輸?shù)淖璧K，抑制了不同環(huán)境下電磁環(huán)境的干擾現(xiàn)象。（2）普及度的提高。從技術(shù)層面上來(lái)說(shuō)，未來(lái)4G的費(fèi)用要比3G便宜，普通老百姓能夠真正享受到高科技互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的便捷，完善后的4G很多軟件的運(yùn)用都比3G簡(jiǎn)單得多，開(kāi)發(fā)和運(yùn)用的成本在很大程度上降低，促進(jìn)移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的普及。（3）智能化的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。4G開(kāi)始采用的是單一蜂窩核心式網(wǎng)絡(luò)，使其向全面智能化網(wǎng)絡(luò)體系的方向發(fā)展，這比之前的邊緣智能化要好很多，在通信的速率上提高了很多。

1.24G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

與以往的2G與3G相比，4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)具有較大的優(yōu)越性，表現(xiàn)在：（1）頻率使用效率高。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架主要是利用路由技術(shù)，因?yàn)槠錁?gòu)架中使用了多項(xiàng)技術(shù)，其無(wú)線(xiàn)頻譜的有效性能讓人們利用原有的無(wú)線(xiàn)頻譜做比以往更多的事情。（2）提供增值服務(wù)。4G移動(dòng)通信技術(shù)是以正交多任務(wù)分頻技術(shù)OFDM開(kāi)發(fā)出來(lái)的，將4G移動(dòng)通信技術(shù)的OFDM與3G通信系統(tǒng)的核心技術(shù)CDMA相結(jié)合可以發(fā)揮出更大的作用，以實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信增值服務(wù)。（3）通信速度提升。移動(dòng)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度對(duì)其實(shí)用性能有很大影響，第4代移動(dòng)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)100Mbps。（4）多媒體通信質(zhì)量高。與3G移動(dòng)通信相比，4G的多媒體覆蓋范圍更廣，通信質(zhì)量更高，其具有的高分辨率及高速數(shù)據(jù)與現(xiàn)代人們對(duì)多媒體服務(wù)的需要更加符合。

24G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)

摘要：伴隨著改革開(kāi)放的步伐，人民的生活水平不斷提高，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)也不斷追趕前沿，愈來(lái)愈多的行業(yè)引入新進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，以便帶給人們更加方便快捷的生活體驗(yàn)。例如，伴隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)的諸多產(chǎn)業(yè)鏈因此而迅猛發(fā)展，此外，社會(huì)上愈來(lái)愈多的人們選擇使用4G移動(dòng)通信系統(tǒng)，之所以這樣，是因?yàn)?G移動(dòng)通信系統(tǒng)不僅僅提升了使用者的通信質(zhì)量以及通信的穩(wěn)定性，而且還有效地提高了信息傳遞的速度，促進(jìn)了我國(guó)通信技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：4G通信技術(shù)；特點(diǎn)；關(guān)鍵技術(shù)；主要應(yīng)用

14G通信技術(shù)的主要特點(diǎn)

1.14G通信技術(shù)的靈活性

4G移動(dòng)通信技術(shù)的靈活性主要是因?yàn)槠鋼碛型晟频慕K端服務(wù)，這樣就可以使得通信設(shè)備隨時(shí)隨地的連接網(wǎng)絡(luò)，并且，用戶(hù)在使用的過(guò)程中對(duì)通信的環(huán)境要求不高，而且對(duì)通信的時(shí)間以及通信的地獄沒(méi)有太多的要求。例如，智能手機(jī)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接而作為電腦使用，這樣就體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信的雙向傳輸功能，使很多服務(wù)不僅僅通過(guò)電腦完成，而是通過(guò)多樣化的方式實(shí)現(xiàn)。

1.24G通信技術(shù)的智能性

【摘要】目前，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，在通信領(lǐng)域中4G通信技術(shù)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。光傳輸通信作為4G網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，在4G通信的不斷推動(dòng)下，獲得長(zhǎng)足發(fā)展。基于此點(diǎn)，本文從光傳輸通信的關(guān)鍵技術(shù)分析入手，闡述了光傳輸通信技術(shù)的應(yīng)用，最后展望了4G通信下光傳輸通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】4G通信；光傳輸通信；技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1光傳輸通信的關(guān)鍵技術(shù)

光傳輸通信具體是指以光信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)，在該技術(shù)中光傳輸設(shè)備是核心部分，如光端機(jī)、光交換機(jī)、光纖收發(fā)器、SDH等等。光傳輸通信中包括以下關(guān)鍵技術(shù)：1.1密集光波復(fù)用技術(shù)。密集光波復(fù)用技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)DWDM，即對(duì)一組光波進(jìn)行組合并以單根光纖進(jìn)行傳送，它的主要作用是能夠提升光纖骨干網(wǎng)的帶寬。DWDM技術(shù)可以將各種不同的波長(zhǎng)在同一根光纖中進(jìn)行組合并完成光信號(hào)傳輸。為確保光信號(hào)傳輸?shù)挠行裕枰獙胃饫w轉(zhuǎn)換為若干個(gè)虛擬光纖。例如，需要對(duì)16個(gè)OC（光纖載波）進(jìn)行復(fù)用時(shí)，可在單根光纖中對(duì)16路光信號(hào)進(jìn)行同時(shí)傳輸，此時(shí)的傳輸容量能夠從原本的2.5Gb/s，提升至40Gb/s。DWDM最為突出的一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于它的通信協(xié)議與傳輸速度無(wú)任何關(guān)系。基于DWDM的通信網(wǎng)絡(luò)，可以使用多種通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，如IP協(xié)議、以太網(wǎng)協(xié)議、ATM等等，由此使其能夠在一個(gè)激光信道上，以不同的速度對(duì)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行傳輸，這種通信網(wǎng)絡(luò)能夠以低成本的方式對(duì)用戶(hù)的帶寬需求進(jìn)行快速響應(yīng)。1.2多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)。多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)簡(jiǎn)稱(chēng)MSTP，它以SDH（同步數(shù)字體系）為基礎(chǔ)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的接入、處理及傳送，如ATM、TDM、以太網(wǎng)等，能夠提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。MSTP可以將各種獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行集成，如SDH復(fù)用器、WDM終端、交換機(jī)、路由器等，這樣便可對(duì)上述設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制。對(duì)于一些缺乏基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)商而言，MSTP具有良好的適用性，而敷設(shè)大量SDH網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)商，則可借助MSTP實(shí)現(xiàn)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。正是因?yàn)镸STP所具備的上述特點(diǎn)，使其成為城域網(wǎng)構(gòu)建中的關(guān)鍵技術(shù)。MSTP可提供不同傳輸速率的接口，如10Mb/s、100Mb/s等等，能夠滿(mǎn)足不同用戶(hù)群體的使用需要。1.3光傳輸網(wǎng)。光傳輸網(wǎng)簡(jiǎn)稱(chēng)OTN，它的基礎(chǔ)是WDM（波分復(fù)用技術(shù)），歸屬于骨干傳輸網(wǎng)的范疇，該技術(shù)的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)WDM網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)調(diào)度能力差、組網(wǎng)和保護(hù)能力弱等問(wèn)題。所有的波長(zhǎng)級(jí)業(yè)務(wù)均可作為OTN的處理對(duì)象，該技術(shù)融合光域和電域處理的優(yōu)勢(shì)，可對(duì)多種客戶(hù)信號(hào)進(jìn)行封裝及透明傳輸。同時(shí)，OTN還具備強(qiáng)大的維護(hù)管理能力，在組網(wǎng)時(shí)，可采用多個(gè)分段同時(shí)監(jiān)視的方式，確保了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2光傳輸通信技術(shù)的應(yīng)用

近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，使其覆蓋范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，各大網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商紛紛對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行推廣，原本的網(wǎng)絡(luò)帶寬隨之大幅度提升，滿(mǎn)足了不同用戶(hù)的使用需要。在新型路由器容量變?yōu)?00G的前提下，為滿(mǎn)足傳輸要求，可在干線(xiàn)組網(wǎng)中，對(duì)光傳輸通信技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。2.1干線(xiàn)網(wǎng)的組網(wǎng)思路。在對(duì)干線(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行組網(wǎng)的過(guò)程中，可對(duì)現(xiàn)有的干線(xiàn)光纜加以利用，為滿(mǎn)足各個(gè)光放段及其光衰耗的要求，復(fù)用段全部采用雙芯光纖。2.2硬件選擇。（1）光纖。應(yīng)當(dāng)在充分考慮業(yè)務(wù)需要的基礎(chǔ)上對(duì)光纖進(jìn)行合理選型，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比選后，決定采用單模光纖，此類(lèi)光纖的傳輸帶寬更大，便于升級(jí)，總體損耗相對(duì)較低，使用年限長(zhǎng)。目前，OTN網(wǎng)絡(luò)可選擇的單波速率有三種，分別為10Gb/s、40Gb/s和100Gb/s，具體可根據(jù)光纜的性能進(jìn)行選取。（2）OTN設(shè)備。為使所選的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有良好的兼容性，按照主干網(wǎng)的建設(shè)情況，對(duì)OTN設(shè)備進(jìn)行選型，干線(xiàn)組網(wǎng)中的OTN交叉容量為25.6T，共有64個(gè)槽位，設(shè)備功率為5000W，最大傳輸距離可以達(dá)到1200km。2.3網(wǎng)管系統(tǒng)。應(yīng)用光傳輸通信技術(shù)進(jìn)行干線(xiàn)組網(wǎng)的過(guò)程中，網(wǎng)管系統(tǒng)的構(gòu)建是一個(gè)較為重要的環(huán)節(jié)，可借助相關(guān)的網(wǎng)元設(shè)備實(shí)現(xiàn)管理方式。在干線(xiàn)網(wǎng)中，網(wǎng)管系統(tǒng)可對(duì)波分傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，具體是對(duì)管理范圍內(nèi)的所有網(wǎng)元進(jìn)行檢測(cè)和控制。干線(xiàn)組網(wǎng)中共建立兩個(gè)OTN系統(tǒng)，所以需要新增兩套網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)元進(jìn)行配置和管理。此外，還需要配備故障分析軟件，并以網(wǎng)管的方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)局功能。2.4傳輸性能測(cè)試。為檢驗(yàn)OTN網(wǎng)絡(luò)接口的輸出抖動(dòng)是否與相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求相符，在組網(wǎng)完畢后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行測(cè)試，具體方法如下：先對(duì)光信號(hào)速率進(jìn)行輸入，并按照被測(cè)OTN的速度進(jìn)行選擇，隨后對(duì)光衰減器進(jìn)行調(diào)節(jié)，將測(cè)試儀設(shè)置為抖動(dòng)測(cè)試模式，確定最大抖動(dòng)值，選擇自動(dòng)測(cè)試，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行觀察，如果測(cè)試曲線(xiàn)在模板曲線(xiàn)之上即為合格，反之為不合格。經(jīng)過(guò)測(cè)試，組建的干線(xiàn)網(wǎng)傳輸性能符合規(guī)范要求。

[關(guān)鍵詞]移動(dòng)通信4G技術(shù)要求關(guān)鍵技術(shù)

[摘要]第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4G）與前三代移動(dòng)通信技術(shù)相比具有五大技術(shù)要求，解決了四大關(guān)鍵技術(shù)后4G將一統(tǒng)移動(dòng)通信的天下。

引言

移動(dòng)通信技術(shù)飛速發(fā)展，已經(jīng)歷了3個(gè)主要發(fā)展階段。每一代的發(fā)展都是技術(shù)的突破和觀念的創(chuàng)新。第一代起源于20世紀(jì)80年代，主要采用模擬和頻分多址(FDMA)技術(shù)。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)技術(shù)。論文百事通第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)可以提供更寬的頻帶，不僅傳輸話(huà)音，還能傳輸高速數(shù)據(jù)，從而提供快捷方便的無(wú)線(xiàn)應(yīng)用。但是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)仍是基于地面標(biāo)準(zhǔn)不一的區(qū)域性通信系統(tǒng)，盡管其傳輸速率可高達(dá)2Mb/s，仍無(wú)法滿(mǎn)足多媒體通信的要求，因此第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)的研究勢(shì)在必行。

一、4G的定義及其技術(shù)要求

第四代移動(dòng)通信技術(shù)可稱(chēng)為廣帶(Broadband)接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對(duì)稱(chēng)超過(guò)2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，對(duì)全速移動(dòng)用戶(hù)能提供150Mb/s的高質(zhì)量影像服務(wù)，將首次實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸。它包括廣帶無(wú)線(xiàn)固定接入、廣帶無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng))，集成不同模式的無(wú)線(xiàn)通信，移動(dòng)用戶(hù)可以自由地從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)漫游到另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。其廣帶無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)能與B-ISDN和ATM兼容，實(shí)現(xiàn)廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(wǎng)(IBCN)，他還能提供信息之外的定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。其主要技術(shù)要求是：

1光傳輸通信技術(shù)概述

所謂光傳輸通信技術(shù)便是指通過(guò)光信號(hào)對(duì)信息進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)，根據(jù)該技術(shù)的名稱(chēng)我們便可以看出在技術(shù)應(yīng)用中最為重要的組成部分便是光傳輸設(shè)備。當(dāng)前光傳輸通信技術(shù)中較常使用的光傳輸設(shè)備有很多，像是光端機(jī)、光交換機(jī)、光纖收發(fā)器等都得到了廣泛應(yīng)用。從技術(shù)層面來(lái)講，光傳輸通信技術(shù)主要有如下幾個(gè)方面：

1.1DWDM技術(shù)DWDM（DenseWavelengthDivisionMultiplexing）技術(shù)，即密集光波復(fù)用技術(shù)主要通過(guò)獨(dú)立的一根光纖對(duì)已經(jīng)完成組合的光波進(jìn)行傳輸，從而使得光纖的帶寬得到有效提升。該技術(shù)在信號(hào)傳輸過(guò)程中可以支持多種波長(zhǎng)的光波同時(shí)傳輸，并且能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)光波的組合。但是由于光波波長(zhǎng)不統(tǒng)一，為了能夠保證信號(hào)不會(huì)由此產(chǎn)生錯(cuò)誤，一般需要將使用的獨(dú)立光纖轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)根虛擬光線(xiàn)。以多載波復(fù)用傳輸為例，當(dāng)光傳輸通信設(shè)備對(duì)16個(gè)載波進(jìn)行復(fù)用傳輸時(shí)，使用該技術(shù)可以讓傳輸容量大幅增加，從原先的2.5Gb/s變?yōu)?0Gb/s，增幅達(dá)到16倍之高。除此之外，該技術(shù)還有一個(gè)較為明顯的信號(hào)傳輸優(yōu)勢(shì)，即通信協(xié)議與信號(hào)的傳輸速度相互之間不會(huì)產(chǎn)生影響。以密集光波復(fù)用技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行傳輸時(shí)可以使用如IP協(xié)議、以太網(wǎng)協(xié)議等多種通信協(xié)議，在同一個(gè)激光信號(hào)上信息傳輸速度會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)流量的不同而發(fā)生變化，因而極大程度上降低了滿(mǎn)足用戶(hù)需求所需要消耗的成本。

1.2MSTP技術(shù)MSTP（Multi-ServiceTransferPlatform）技術(shù)，即多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)技術(shù)是在同步數(shù)字體系的基礎(chǔ)上完成多種業(yè)務(wù)的同時(shí)接入，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞、處理工作，實(shí)現(xiàn)在一網(wǎng)內(nèi)的多種業(yè)務(wù)共同進(jìn)行。該技術(shù)在系統(tǒng)構(gòu)造上可以將各種單獨(dú)運(yùn)作的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備聯(lián)合到一起進(jìn)行使用，像是同步數(shù)字體系復(fù)用器、WDM終端以及交換機(jī)、路由等都可以作為MSTP的構(gòu)建設(shè)備，光傳輸通信技術(shù)在4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的應(yīng)用文/朱冰潔本文將針對(duì)光傳輸通信技術(shù)在4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代中的應(yīng)用進(jìn)行分析，對(duì)光傳輸通信技術(shù)未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了研究與討論，希望能夠?qū)ξ磥?lái)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步提供一些理論幫助。

1.3OTN技術(shù)OYN（OpticalTransportNetwork）技術(shù)，即光傳輸網(wǎng)技術(shù)是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)的一種光傳輸通信技術(shù)。該技術(shù)對(duì)于傳統(tǒng)的波分復(fù)用技術(shù)而言有著極大的突破，不僅提升了對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)的執(zhí)行、調(diào)度能力，同時(shí)也提高了其對(duì)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)能力，因而被譽(yù)為是下一代的骨干傳送網(wǎng)。光傳輸網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用波長(zhǎng)范圍可以延展至所有的波長(zhǎng)，由于對(duì)光域處理和電域處理技術(shù)的融合，該技術(shù)可以對(duì)用戶(hù)傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行包裝或透明傳輸。不僅如此，該技術(shù)的對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理能力也得到了大幅提升聲，通過(guò)分段監(jiān)視的方法極大程度上保證了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

2光傳輸通信技術(shù)的應(yīng)用

14G通信技術(shù)的概述

4G通信網(wǎng)絡(luò)屬于一個(gè)全新的IP網(wǎng)絡(luò)，4G通信網(wǎng)絡(luò)具有很多方面的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的無(wú)縫互聯(lián)。因此，4G網(wǎng)絡(luò)的接入系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)方面，即2G、3G、DECT、藍(lán)牙、WLAN系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、有線(xiàn)系統(tǒng)、WIMAX等等。此外，4G系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)智能化終端，通過(guò)某種方式，能夠使系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接與協(xié)作，通過(guò)采用科學(xué)、合理的工作方式，以不斷滿(mǎn)足用戶(hù)的通信需求。當(dāng)智能化模式終端接入系統(tǒng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)分配與之相適應(yīng)的頻帶，進(jìn)而給出最優(yōu)化的路由，從而獲取最優(yōu)的通信效果。由于4G通信技術(shù)自身的特殊性質(zhì)，使3G終端與4G終端存在很大的差距，4G移動(dòng)終端的實(shí)現(xiàn)，使其能夠達(dá)到較高速率、寬帶的基本要求。4G移動(dòng)通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，使終端形式能夠由單一化轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻踊锫?lián)網(wǎng)終端可以逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?G系統(tǒng)終端，即聯(lián)網(wǎng)的冰箱、熱水器、眼鏡、手表等等。在以后4G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)，即交互性較強(qiáng)，能夠?qū)€(gè)人與網(wǎng)絡(luò)接口有機(jī)地結(jié)合在一起，強(qiáng)化了網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通性能。此外，4G移動(dòng)通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，能夠?yàn)槿藗兲峁┒鄻踊膫€(gè)性服務(wù)，并且支持視頻通話(huà)，以及全球定位等功能。

24G通信安全存在的主要問(wèn)題

4G通信系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)方面，即IP骨干網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)核心網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)、智能移動(dòng)終端網(wǎng)絡(luò)等等。現(xiàn)階段，在4G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，雖然存在很多問(wèn)題，但是仍舊存在諸多的缺陷。例如，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鏈路安全存在的問(wèn)題，以及攻擊人員的竊聽(tīng)、篡改、插入或刪除數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的身份認(rèn)證問(wèn)題，主要包括兩個(gè)實(shí)體，即核心網(wǎng)、接入網(wǎng)。例如，在無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)中，主要包括AP、認(rèn)證服務(wù)等等。此外，4G移動(dòng)通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，使用戶(hù)之間的聯(lián)系更為密切，移動(dòng)終端技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，主要是作為無(wú)線(xiàn)協(xié)議的參與人員，也是無(wú)線(xiàn)應(yīng)用的執(zhí)行人員，導(dǎo)致交互環(huán)節(jié)變得越來(lái)越復(fù)雜，威脅的來(lái)源也隨之增多。然而，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，以及存儲(chǔ)能力的逐漸增強(qiáng)，惡意程序的數(shù)量也會(huì)隨之增多，造成的破壞性也比較大，導(dǎo)致移動(dòng)終端的性能變?nèi)酢?/p>

3完善4G通信安全的策略

4G通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，雖然發(fā)展的時(shí)間較長(zhǎng)，但是仍舊需要進(jìn)行深入的研究，因此，我們可以看出，4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展仍舊屬于初級(jí)階段。因此，相關(guān)管理人員在設(shè)計(jì)安全方案的過(guò)程中，應(yīng)全面、深入細(xì)致的考慮各種影響因素，即安全性、效率、兼容性、擴(kuò)展性等等。（1）4G移動(dòng)通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)最大限度的減少需要完成的任務(wù)，從而延長(zhǎng)計(jì)算的時(shí)間，在制定安全協(xié)議的過(guò)程中，因?yàn)樾枰换サ男畔⑤^少，并且對(duì)每一條的信息數(shù)據(jù)也有明確的要求，應(yīng)當(dāng)減少其數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，進(jìn)而最大限度減少通信技術(shù)交互的時(shí)間。（2）用戶(hù)應(yīng)當(dāng)熟悉和了解被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)商，即協(xié)商所采用的安全防護(hù)措施的級(jí)別、防護(hù)算法以及安全協(xié)議。用戶(hù)可以自由選擇經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)，即是否可以使用安全防護(hù)措施。如果需要承擔(dān)的計(jì)算量較多，相關(guān)管理人員必須在服務(wù)端完成，然而，不能夠在移動(dòng)終端完成。因此，相關(guān)管理人員應(yīng)充分利用移動(dòng)終端的空閑時(shí)間，以及利用資源進(jìn)行預(yù)算和計(jì)算環(huán)節(jié)等等。（3）依據(jù)安全威脅的來(lái)源，相關(guān)管理人員應(yīng)當(dāng)明確安全措施的重點(diǎn)，即移動(dòng)終端、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)，通常情況下，移動(dòng)終端安全措施主要應(yīng)當(dāng)做到以下幾個(gè)方面，即防護(hù)物理硬件、提升集成度，以最大限度的減少可以被攻擊的物理接口。還應(yīng)當(dāng)增加電流、電壓檢測(cè)線(xiàn)路，以免出現(xiàn)物理攻擊的方式，還應(yīng)強(qiáng)化完整性檢驗(yàn)、存儲(chǔ)保護(hù)等措施。相比于移動(dòng)終端，無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，主要包括以下幾個(gè)方面，無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，主要是通過(guò)安全策略，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端安全接入的功能，以免非移動(dòng)終端進(jìn)入無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)。此外，移動(dòng)終端和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的成功接入，能夠建立加密傳輸通道，依據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的基本需要、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)，合理設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸方式。