4G移動通信關鍵技術分析

張樹倫

[摘要]我國通訊行業迅速發展壯大，通信技術也在人們的生活和工作中得到了廣泛的使用和推廣。4G移動通信技術，是3G移動通訊技術的升級版本，擁有傳輸速度快、安全系數高、技術保障能力強、更加富有人性化等優勢。隱私對于現代人來說被看得非常重要，所以安全技術對于移動通信是非常重要的。本文對于4G移動通信的安全策略進行了深入的研究和探討，希望通過這些理論，能夠加快4G移動通信技術發展和推廣的腳步，以期促進中國國內整個通信技術行業的發展。

[關鍵詞]4G 移動通信 關鍵技術

自20世紀起移動通信技術在美國被研發出來，并被廣泛運用到了生活和工業等各個領域中。從一開始的2G發展到后來的3G通信技術，都對于通信技術發展起到了很大的促進作用和基礎技術支持，由此研發的4G通信技術速度更加快，在移動速度下4G速率可以達到100Mb/s，靜止狀態下達到1Gb/s以上。如今的4G通信技術被人們廣泛的使用和認可，但是在統一標準和網絡安全等方面也存在著很多缺陷，解決其存在的安全缺陷，是當前必須面對的問題。

一、4G移動通信的存在特點

如果要保證用戶能在移動性的狀態下通信，前提必須是無線通信方式，系統中要有完善的管理技術來對于通信使用者的使用位置來進行登記跟蹤，保證用戶在移動中也能進行通信，不會因為位置改變而中斷。移動臺的工作環境有可能在建筑群或者障礙物中等，所以電磁波在傳播過程中要有多樣化，包含直射信號、反射、折射、繞射、多普勒效應等形式。在保證了傳播特性的基礎上，保證通信系統正常工作。在有線的網絡中，可以依靠多鋪設電纜或者光纜來提高系統的寬帶資源。最重要的還有通信的安全性，4G系統是一個異構的網絡，業務多種多樣，以往的安全方案加密、解密的密鑰長度是固定的，但是4G的通信環境中不同業務對于安全性需要不同，中斷處理能力也有差異。

二、4G移動通信系統關鍵技術

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技術，也就是正交頻分復用技術，多載波調制的一種。將通信的信道分成若干正交子信道，再將高速數據信號轉換成同并行的低速子數據流，調制在每個子信道上，然后進行傳輸工作。在3G轉換4G的過程中，OFDM是關鍵技術之一，能夠結合分集時空編碼，最大限度的提高系統的運行性能。軟件無線電就是強調系統結構的開放性、全程可編程性，通過軟件更新實現新功能。智能天線通過帶有可編程電子相位關系的固定天線獲取方向性，并可以同時獲取基站和移動站之前的各個鏈路方向特性，是一種安裝在基站現場的雙向天線裝置。智能天線的原理是將無導線電的信號引導向具體的方向，產生空間定向的波束，可以使天線的主波能夠準確對準用戶信號到達方向，有效利用了移動用戶的信號并且抑制了干擾信號的目的。多輸入、多輸出技術，是指使用多發射多接受的天線來進行空間分集技術，采用分立式多天線的方式，有效的將通信鏈接路線分為多個并行子信道，有效提高系統容量，而GSM、CDMA IS-95、3G系統中并沒有使用這項技術。多輸入、多輸出技術將個途徑的信道與發射和接收看作是一個整體，實現了通道容量和頻譜的利用效率。4G通信系統使用IP的全分組傳送數據流，所以IPV6技術將成為下一代網絡的核心協議。IPV6優勢有：龐大的地址空間、支持無狀態、有狀態兩種地址自動配置方式、能夠提供不同的服務水平、移動性能更強。

三、4G移動通信的安全技術的缺陷及應對策略

1、移動通信的安全技術缺陷。病毒入侵，網絡系統容易受到病毒的入侵，將會導致傳輸途徑被干擾，嚴重時出現亂碼。對于通信來說黑客入侵也是一個很大的威脅，黑客一半都是具備精深專業的計算機技能，不僅用戶們的通信信息被竊取，情況嚴重的還有公司企業的通信系統以及國家政府的通信信息都將被竊聽和篡改，如不及時處理將直接威脅國家和人民的安全問題。網絡通信技術正處于探索和發展的環節，相關技術還有待成長，在通信軟件編寫過程當中也存在著很多安全漏洞，如果再加上人為操作不當等因素，會使系統出現癱瘓等故障，嚴重影響了網絡信息的完整性和安全性。

2、安全技術缺陷的應對策略。在開發和研究4G通信技術時，嚴格把控各個環節，使用復雜密鑰和網絡防火墻來提升系統的恢復能力，可以有效保證用戶信息的安全。辦不相關的法律條例，成立專門的機構來打擊危害網絡安全和通信安全的不法行為。4G并不是單一的技術，需要多個層面技術進行配合，可以對于配套設施進行跟進發展，達到全面智能化效果。加入分析和容災技術，系統一旦出現問題可以迅速判斷并準確回復原有數據，逐步完善系統。4G將提出一種輕量的復合式可重配置的安全機制，以增強移動性設備的安全性能，進一步提高4G移動通信系統的安全性能。

結語：本文對于4G移動通信體系的結構、關鍵技術、移動性管理和安全策略一一進行了分析，期望第四代移動通信發展更加高速率、高質量和大容量的多媒體服務，加快我國4G移動通信發展，提高人們的通信生活品質。