摘要：本文主要對4G移動通信的關鍵技術進行了簡要的論述，分析了4G的網絡結構和4G的關鍵技術，在此基礎上詳細討論了目前全球以及我國的4G技術進展及面臨的問題，最后對4G的前景進行了預測。

關鍵詞：4G4G關鍵技術OFDMSAMIMOSDR4G發展現狀

一、前言

根據國際電聯的工作安排，2009年將集中征集4G技術標準，2010年會推出第一個4G版本，并在2011年世界無線電通信大會上通過。4G預計2015年左右投入商用。4G技術的飛速發展，使得廣大用戶享受更新、更快捷、更豐富的通信生活成為可能。

二、4G網絡中的關鍵技術

4G系統針對各種不同業務的接人系統，通過多媒體接入連接到基于口的核心網中?；贗P技術的網絡結構使用戶可實現在3G、4G、WLAN及固定網間無縫漫游。4G網絡結構可分為三層：物理網絡層、中間環境層、應用網絡層。

LTE的全名是3GPP長期演進（LongTermEvolution），能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，支持100Km半徑的小區覆蓋。英國沃達豐、日本NTTDoCoMo、美國AT&T和Verizon等世界最主要電信運營商已經決定采用LTE技術，近期中國移動、中國電信的加入，將大力推動LTE技術的發展。

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，其信號傳輸半徑可以達到50公里，剛好彌補了WiFi、3G的不足。WiMAX不僅在北美、歐洲迅猛發展，而且這股熱浪已經推進到亞洲。

用戶對互聯網的速率要求越來越高，目前韓國達20.4Mbitps,日本達15.8Mbitps,瑞典達成2.8Mbitps。為了適應通信用戶日益增長的高速多媒體數據業務需求，4G移動通信系統不管是采用WiMAX技術還是采用LTE技術，與3G相比，4G將是以數字寬帶為主的高度自組織、自適應的網絡，其特點主要有：高速率、良好的兼營性、多類型用戶共存、多種業務的融合、多種先進的技術應用。

4G移動通信系統的關鍵技術：

(1)OFDM正交頻分復用技術

OFDM正交頻分復用技術的基本思想是將高速串行的數據碼流變換成N（通常取偶數）路并行的低速數據流，再將這N路低速數據流分別調制到等頻間隔的一組總數為N的子載波上，并且這組子載波要滿足下交的條件。OFDM技術的優點是可以通地添加循環前綴來減小或消除碼間干擾，對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率，可實現低成本的單波段接收機。OFDM的主要缺點是功率效率不高，對頻偏和相位噪聲比較敏感。

第4代移動通信技術，在技術層面的有重大突破，與第3代標準相比，具有巨大的優勢，在新興通信技術的不斷推動之下，勢必在未來成為移動通信技術的主流發展方向，4G移動通信技術的優勢由此可見一斑。在4G移動通信技術深入發展及應用的過程中，如何才能更好的在技術和應用上有新的創新與突破，如何才能將4G移動通信技術與各個系統設備無縫銜接，如何才能夠促進4G移動通信技術適合越來越多的移動通信用戶等都是亟待解決的問題?；谶@樣的發展現狀及研究目標，本文就4G移動通信技術的現狀、應用以及未來發展展開一番論述和剖析。

14G移動通信技術發展需求及目標

1.1用戶對4G移動通信技術的發展需求

社會經濟、技術的不斷進步與發展，使得人們對于生活的要求越來越高。在互聯網時代，人們對于網絡技術、通信技術等構建自己與外界聯系的技術的要求可謂是“苛刻”的，當3G移動通信技術尚未完全普及時，4G移動通信技術已然拉開了帷幕。廣大用戶對4G移動通信技術的發展需求主要體現在：希望能夠在移動端通過4G移動通信技術在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網絡中來，有效的提高自身的工作、學習效率，有利于生活的安排；其次，在任何類型的移動端都可以很好的應用4G移動通信技術，應用的選擇，網絡的傳輸都不會受到傳輸速率的限制，從而獲得更好的體驗?？偟膩碚f，信息技術的進步，讓大眾對4G移動通信技術有了越來越多的需求，應用與發展前景廣闊。

1.24G移動通信技術的發展目標

通信服務市場需求廣泛，對移動通信技術的發展提出了越來越高的要求，這也是在3G網絡不斷普及的當下，人們對于4G移動通信技術需求量日益增加的重要原因所在。為用戶提供更好的通信上的服務，促使4G移動通信技術不斷發展，并且處于激烈的競爭狀態。4G通信技術無論在通信范圍、通信質量以及其他任何方面都應該比3G有一個質的提高，這既是其人們對其的發展要求，也是技術探究和創新發展的重要目標。

14G移動通信的關鍵技術

4G移動通信技術實在傳統通信技術的基礎上，整合各種通信技術系統，添加WLAN功能以后產生的新的移動通信技術。目前4G移動通信技術尚不完善，還處于發展完善階段，技術標準還沒有出臺。當前4G移動通信的關鍵技術主要有以下幾點。

1.1IPV6技術

4G移動通信技術是在IP基礎上加入移動通信技術，ipv6技術是4G移動通信技術的網絡核心關鍵，ipv6是一個網絡地址，這個地址在全球范圍內都是唯一存在的，可以為想象出的設備提供全球唯一IP地址。同時還支持無狀態和有狀態下兩種模式之間的相互轉換。

1.2軟件無線電技術

軟件無線電技術就是采用數字信號處理，將標準畫的模塊硬件單元通過一個平臺，利用軟件的加載處理方式來實現無線電通信。軟件無線電技術核心是在靠近天線的地方使用帶寬AD變換器，利用軟件定義無線功能。將硬件作為一個可操作變化的平臺，實現物理層之間的鏈接。

14G移動通信技術介紹

1.14G移動通信技術特征

4G通信技術的特征包括：（1）傳輸速率的提升。新型的4G移動互聯技術基本上實現了無限漫游，在很大程度上縮短了用戶與用戶之間的時間與空間的距離。采用一種特殊的智能天線，能夠在不同的環境及要求下，對接收到的信號進行處理和調整，減少了信息傳輸的阻礙，抑制了不同環境下電磁環境的干擾現象。（2）普及度的提高。從技術層面上來說，未來4G的費用要比3G便宜，普通老百姓能夠真正享受到高科技互聯網技術帶來的便捷，完善后的4G很多軟件的運用都比3G簡單得多，開發和運用的成本在很大程度上降低，促進移動互聯技術的普及。（3）智能化的網絡體系結構。4G開始采用的是單一蜂窩核心式網絡，使其向全面智能化網絡體系的方向發展，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移動通信技術的優勢

與以往的2G與3G相比，4G移動網絡通信技術具有較大的優越性，表現在：（1）頻率使用效率高。4G移動通信系統的網絡構架主要是利用路由技術，因為其構架中使用了多項技術，其無線頻譜的有效性能讓人們利用原有的無線頻譜做比以往更多的事情。（2）提供增值服務。4G移動通信技術是以正交多任務分頻技術OFDM開發出來的，將4G移動通信技術的OFDM與3G通信系統的核心技術CDMA相結合可以發揮出更大的作用，以實現無線通信增值服務。（3）通信速度提升。移動通信系統的數據傳輸速度對其實用性能有很大影響，第4代移動通信系統的數據傳輸速率最高可達100Mbps。（4）多媒體通信質量高。與3G移動通信相比，4G的多媒體覆蓋范圍更廣，通信質量更高，其具有的高分辨率及高速數據與現代人們對多媒體服務的需要更加符合。

24G移動通信的關鍵技術

摘要：伴隨著改革開放的步伐，人民的生活水平不斷提高，我國的科學技術也不斷追趕前沿，愈來愈多的行業引入新進的科學技術，以便帶給人們更加方便快捷的生活體驗。例如，伴隨著通信技術的快速發展，當今社會的諸多產業鏈因此而迅猛發展，此外，社會上愈來愈多的人們選擇使用4G移動通信系統，之所以這樣，是因為4G移動通信系統不僅僅提升了使用者的通信質量以及通信的穩定性，而且還有效地提高了信息傳遞的速度，促進了我國通信技術的發展。

關鍵詞：4G通信技術；特點；關鍵技術；主要應用

14G通信技術的主要特點

1.14G通信技術的靈活性

4G移動通信技術的靈活性主要是因為其擁有完善的終端服務，這樣就可以使得通信設備隨時隨地的連接網絡，并且，用戶在使用的過程中對通信的環境要求不高，而且對通信的時間以及通信的地獄沒有太多的要求。例如，智能手機可以通過網絡連接而作為電腦使用，這樣就體現了網絡通信的雙向傳輸功能，使很多服務不僅僅通過電腦完成，而是通過多樣化的方式實現。

1.24G通信技術的智能性

【摘要】目前，我國已經進入4G網絡時代，在通信領域中4G通信技術得到越來越廣泛的應用。光傳輸通信作為4G網絡的核心技術，在4G通信的不斷推動下，獲得長足發展。基于此點，本文從光傳輸通信的關鍵技術分析入手，闡述了光傳輸通信技術的應用，最后展望了4G通信下光傳輸通信技術的發展趨勢。

【關鍵詞】4G通信；光傳輸通信；技術優勢

1光傳輸通信的關鍵技術

光傳輸通信具體是指以光信號進行傳輸的技術，在該技術中光傳輸設備是核心部分，如光端機、光交換機、光纖收發器、SDH等等。光傳輸通信中包括以下關鍵技術：1.1密集光波復用技術。密集光波復用技術簡稱DWDM，即對一組光波進行組合并以單根光纖進行傳送，它的主要作用是能夠提升光纖骨干網的帶寬。DWDM技術可以將各種不同的波長在同一根光纖中進行組合并完成光信號傳輸。為確保光信號傳輸的有效性，需要將單根光纖轉換為若干個虛擬光纖。例如，需要對16個OC（光纖載波）進行復用時，可在單根光纖中對16路光信號進行同時傳輸，此時的傳輸容量能夠從原本的2.5Gb/s，提升至40Gb/s。DWDM最為突出的一個技術優勢在于它的通信協議與傳輸速度無任何關系。基于DWDM的通信網絡，可以使用多種通信協議進行數據傳輸，如IP協議、以太網協議、ATM等等，由此使其能夠在一個激光信道上，以不同的速度對不同類型的數據流量進行傳輸，這種通信網絡能夠以低成本的方式對用戶的帶寬需求進行快速響應。1.2多業務傳輸平臺。多業務傳輸平臺簡稱MSTP，它以SDH（同步數字體系）為基礎，可同時實現多業務的接入、處理及傳送，如ATM、TDM、以太網等，能夠提供統一網管的多業務節點。MSTP可以將各種獨立的網絡設備進行集成，如SDH復用器、WDM終端、交換機、路由器等，這樣便可對上述設備進行統一的管理和控制。對于一些缺乏基礎設施的運營商而言，MSTP具有良好的適用性，而敷設大量SDH網的運營商，則可借助MSTP實現分組數據業務。正是因為MSTP所具備的上述特點，使其成為城域網構建中的關鍵技術。MSTP可提供不同傳輸速率的接口，如10Mb/s、100Mb/s等等，能夠滿足不同用戶群體的使用需要。1.3光傳輸網。光傳輸網簡稱OTN，它的基礎是WDM（波分復用技術），歸屬于骨干傳輸網的范疇，該技術的出現解決了傳統WDM網絡業務調度能力差、組網和保護能力弱等問題。所有的波長級業務均可作為OTN的處理對象，該技術融合光域和電域處理的優勢，可對多種客戶信號進行封裝及透明傳輸。同時，OTN還具備強大的維護管理能力，在組網時，可采用多個分段同時監視的方式，確保了網絡運行的穩定性。

2光傳輸通信技術的應用

近年來，隨著網絡技術的不斷發展和完善，使其覆蓋范圍進一步擴大，各大網絡運營商紛紛對4G網絡技術進行推廣，原本的網絡帶寬隨之大幅度提升，滿足了不同用戶的使用需要。在新型路由器容量變為100G的前提下，為滿足傳輸要求，可在干線組網中，對光傳輸通信技術進行應用。2.1干線網的組網思路。在對干線網進行組網的過程中，可對現有的干線光纜加以利用，為滿足各個光放段及其光衰耗的要求，復用段全部采用雙芯光纖。2.2硬件選擇。（1）光纖。應當在充分考慮業務需要的基礎上對光纖進行合理選型，通過技術經濟性比選后，決定采用單模光纖，此類光纖的傳輸帶寬更大，便于升級，總體損耗相對較低，使用年限長。目前，OTN網絡可選擇的單波速率有三種，分別為10Gb/s、40Gb/s和100Gb/s，具體可根據光纜的性能進行選取。（2）OTN設備。為使所選的網絡設備具有良好的兼容性，按照主干網的建設情況，對OTN設備進行選型，干線組網中的OTN交叉容量為25.6T，共有64個槽位，設備功率為5000W，最大傳輸距離可以達到1200km。2.3網管系統。應用光傳輸通信技術進行干線組網的過程中，網管系統的構建是一個較為重要的環節，可借助相關的網元設備實現管理方式。在干線網中，網管系統可對波分傳輸網絡進行管理，具體是對管理范圍內的所有網元進行檢測和控制。干線組網中共建立兩個OTN系統，所以需要新增兩套網管系統對網元進行配置和管理。此外，還需要配備故障分析軟件，并以網管的方式實現自動開局功能。2.4傳輸性能測試。為檢驗OTN網絡接口的輸出抖動是否與相關技術標準的要求相符，在組網完畢后，應當進行測試，具體方法如下：先對光信號速率進行輸入，并按照被測OTN的速度進行選擇，隨后對光衰減器進行調節，將測試儀設置為抖動測試模式，確定最大抖動值，選擇自動測試，對測試結果進行觀察，如果測試曲線在模板曲線之上即為合格，反之為不合格。經過測試，組建的干線網傳輸性能符合規范要求。

[關鍵詞]移動通信4G技術要求關鍵技術

[摘要]第四代移動通信技術（4G）與前三代移動通信技術相比具有五大技術要求，解決了四大關鍵技術后4G將一統移動通信的天下。

引言

移動通信技術飛速發展，已經歷了3個主要發展階段。每一代的發展都是技術的突破和觀念的創新。第一代起源于20世紀80年代，主要采用模擬和頻分多址(FDMA)技術。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)技術。論文百事通第三代移動通信系統(3G)可以提供更寬的頻帶，不僅傳輸話音，還能傳輸高速數據，從而提供快捷方便的無線應用。但是第三代移動通信系統仍是基于地面標準不一的區域性通信系統，盡管其傳輸速率可高達2Mb/s，仍無法滿足多媒體通信的要求，因此第四代移動通信系統(4G)的研究勢在必行。

一、4G的定義及其技術要求

第四代移動通信技術可稱為廣帶(Broadband)接入和分布網絡，具有非對稱超過2Mb/s的數據傳輸能力，對全速移動用戶能提供150Mb/s的高質量影像服務，將首次實現三維圖像的高質量傳輸。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網、移動廣帶系統和互操作的廣播網絡(基于地面和衛星系統)，集成不同模式的無線通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。其廣帶無線局域網(WLAN)能與B-ISDN和ATM兼容，實現廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(IBCN)，他還能提供信息之外的定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。其主要技術要求是：

1光傳輸通信技術概述

所謂光傳輸通信技術便是指通過光信號對信息進行傳輸的技術，根據該技術的名稱我們便可以看出在技術應用中最為重要的組成部分便是光傳輸設備。當前光傳輸通信技術中較常使用的光傳輸設備有很多，像是光端機、光交換機、光纖收發器等都得到了廣泛應用。從技術層面來講，光傳輸通信技術主要有如下幾個方面：

1.1DWDM技術DWDM（DenseWavelengthDivisionMultiplexing）技術，即密集光波復用技術主要通過獨立的一根光纖對已經完成組合的光波進行傳輸，從而使得光纖的帶寬得到有效提升。該技術在信號傳輸過程中可以支持多種波長的光波同時傳輸，并且能夠實現信號光波的組合。但是由于光波波長不統一，為了能夠保證信號不會由此產生錯誤，一般需要將使用的獨立光纖轉變為數根虛擬光線。以多載波復用傳輸為例，當光傳輸通信設備對16個載波進行復用傳輸時，使用該技術可以讓傳輸容量大幅增加，從原先的2.5Gb/s變為40Gb/s，增幅達到16倍之高。除此之外，該技術還有一個較為明顯的信號傳輸優勢，即通信協議與信號的傳輸速度相互之間不會產生影響。以密集光波復用技術對信息進行傳輸時可以使用如IP協議、以太網協議等多種通信協議，在同一個激光信號上信息傳輸速度會根據數據流量的不同而發生變化，因而極大程度上降低了滿足用戶需求所需要消耗的成本。

1.2MSTP技術MSTP（Multi-ServiceTransferPlatform）技術，即多業務傳輸平臺技術是在同步數字體系的基礎上完成多種業務的同時接入，并對數據進行傳遞、處理工作，實現在一網內的多種業務共同進行。該技術在系統構造上可以將各種單獨運作的網絡設備聯合到一起進行使用，像是同步數字體系復用器、WDM終端以及交換機、路由等都可以作為MSTP的構建設備，光傳輸通信技術在4G網絡時代的應用文/朱冰潔本文將針對光傳輸通信技術在4G網絡時代中的應用進行分析，對光傳輸通信技術未來發展進行了研究與討論，希望能夠對未來通信網絡技術的進步提供一些理論幫助。

1.3OTN技術OYN（OpticalTransportNetwork）技術，即光傳輸網技術是以波分復用技術為基礎發展而來的一種光傳輸通信技術。該技術對于傳統的波分復用技術而言有著極大的突破，不僅提升了對網絡通信業務的執行、調度能力，同時也提高了其對網絡的保護能力，因而被譽為是下一代的骨干傳送網。光傳輸網技術的應用波長范圍可以延展至所有的波長，由于對光域處理和電域處理技術的融合，該技術可以對用戶傳輸的信號進行包裝或透明傳輸。不僅如此，該技術的對通信網絡的維護管理能力也得到了大幅提升聲，通過分段監視的方法極大程度上保證了網絡的穩定性。

2光傳輸通信技術的應用

14G通信技術的概述

4G通信網絡屬于一個全新的IP網絡，4G通信網絡具有很多方面的優點，能夠實現不同網絡之間的無縫互聯。因此，4G網絡的接入系統主要包括以下幾個方面，即2G、3G、DECT、藍牙、WLAN系統、衛星系統、有線系統、WIMAX等等。此外，4G系統的主要優點是能夠實現智能化終端，通過某種方式，能夠使系統之間實現無縫連接與協作，通過采用科學、合理的工作方式，以不斷滿足用戶的通信需求。當智能化模式終端接入系統時，網絡會分配與之相適應的頻帶，進而給出最優化的路由，從而獲取最優的通信效果。由于4G通信技術自身的特殊性質，使3G終端與4G終端存在很大的差距，4G移動終端的實現，使其能夠達到較高速率、寬帶的基本要求。4G移動通信技術的實現，使終端形式能夠由單一化轉變為多樣化，物聯網終端可以逐漸轉變為4G系統終端，即聯網的冰箱、熱水器、眼鏡、手表等等。在以后4G移動通信技術發展的過程中，主要有以下幾個方面的特點，即交互性較強，能夠將個人與網絡接口有機地結合在一起，強化了網絡的聯通性能。此外，4G移動通信技術的實現，能夠為人們提供多樣化的個性服務，并且支持視頻通話，以及全球定位等功能。

24G通信安全存在的主要問題

4G通信系統主要包括以下幾個方面，即IP骨干網、無線核心網絡、無線接入網絡、智能移動終端網絡等等?，F階段，在4G移動通信技術發展的過程中，雖然存在很多問題，但是仍舊存在諸多的缺陷。例如，無線網絡鏈路安全存在的問題，以及攻擊人員的竊聽、篡改、插入或刪除數據，網絡實體的身份認證問題，主要包括兩個實體，即核心網、接入網。例如，在無線局域網中，主要包括AP、認證服務等等。此外，4G移動通信技術的實現，使用戶之間的聯系更為密切，移動終端技術的實現，主要是作為無線協議的參與人員，也是無線應用的執行人員，導致交互環節變得越來越復雜，威脅的來源也隨之增多。然而，隨著信息技術的快速發展，以及存儲能力的逐漸增強，惡意程序的數量也會隨之增多，造成的破壞性也比較大，導致移動終端的性能變弱。

3完善4G通信安全的策略

4G通信技術的實現，雖然發展的時間較長，但是仍舊需要進行深入的研究，因此，我們可以看出，4G移動通信技術的發展仍舊屬于初級階段。因此，相關管理人員在設計安全方案的過程中，應全面、深入細致的考慮各種影響因素，即安全性、效率、兼容性、擴展性等等。（1）4G移動通信技術的實現，應當最大限度的減少需要完成的任務，從而延長計算的時間，在制定安全協議的過程中，因為需要交互的信息較少，并且對每一條的信息數據也有明確的要求，應當減少其數據長度，進而最大限度減少通信技術交互的時間。（2）用戶應當熟悉和了解被訪問網絡協商，即協商所采用的安全防護措施的級別、防護算法以及安全協議。用戶可以自由選擇經營業務，即是否可以使用安全防護措施。如果需要承擔的計算量較多，相關管理人員必須在服務端完成，然而，不能夠在移動終端完成。因此，相關管理人員應充分利用移動終端的空閑時間，以及利用資源進行預算和計算環節等等。（3）依據安全威脅的來源，相關管理人員應當明確安全措施的重點，即移動終端、無線接入網，通常情況下，移動終端安全措施主要應當做到以下幾個方面，即防護物理硬件、提升集成度，以最大限度的減少可以被攻擊的物理接口。還應當增加電流、電壓檢測線路，以免出現物理攻擊的方式，還應強化完整性檢驗、存儲保護等措施。相比于移動終端，無線接入網的實現，主要包括以下幾個方面，無線接入網的實現，主要是通過安全策略，實現移動終端安全接入的功能，以免非移動終端進入無線接入網絡。此外，移動終端和無線網的成功接入，能夠建立加密傳輸通道，依據業務發展的基本需要、無線接入網，合理設置數據傳輸方式。