光纤通信的关键技术

光纤通信的关键技术（精选十篇）

光纤通信的关键技术 篇1

关键词：光纤通信,波分复用,接入网

一、引言

在上世纪90年代之后, IT业的迅速发展和人们生活方式的转变使得对信息的需求量骤然增大, 通信业也随之得到了快速发展, 诸如视频会议、视频通信、传感器和科技数据的传输等各种通信业务的出现要求有与之相适应的通信速率和通信网络带宽, 光纤通信的出现可以很好的满足这些需求。光纤通信作为一种现代重要的通信技术之一, 已经在很多领域得到了广泛应用, 为社会带来了很大的经济效益。

二、光纤通信简介

光纤通信就是以光波作为信息载体, 以光纤作为传输媒介的一种通信方式。光纤主要由内芯和包层构成, 多根光纤聚合形成光缆来作为光纤通信系统的传输介质。光纤通信系统区别于其他通信系统的主要特点在于, 它们的载波频率是不同的:微波载波频率一般在1GHz-10GHz之间, 光波的载波频率可以高达100THz。

光纤通信系统主要包括三大部分:发送端、接收端和中继, 其组成结构如图1所示。

在发送端把要发送的语音、图像等信息转换为电信号, 电端机是指常规的电子通信设备, 可以产生电的数字信号, 即数字基带信号, 由光发送机实现电/光转换, 即把电端机产生的电信号调制到光源发出的光波上, 将信号耦合后使光强度随电信号的频率而变化, 然后送至光缆上进行传输, 其中光发送机包括驱动器、调制器和光源;接收端由光接收机 (包括光放大器和光检测器) 中的光检测器将从光缆接收到的光信号转换为电信号, 之后由光放大器进行放大, 送至电端机, 从而还原出原始的数据信息;中继器主要是负责补偿传输过程中衰减的信号, 以及调整失真脉冲, 主要包括光源、光检测器与判决再生电路三部分。

三、光纤通信的关键技术及应用领域

3.1 光纤通信的复用技术

(1) 波分复用技术 (WDM) :WDM技术能够充分利用光纤巨大的带宽, 使光纤的传输容量得到很大的拓展;WDM使用相互独立的波长, 可以将不同波长的多达几百个信号在同一根光纤上进行同时传送;WDM还可以利用单根光纤进行双向传输, 从而降低了成本, 是一种应用领域广泛的光纤复用技术。 (2) 时分复用技术 (TDM) :TDM把传输时间分成多个周期性的时隙, 通过将多种相互独立的信号分配到分立的时隙上, 以实现在一条公共的物理信道上进行多个信号的传输, 从而更有效的利用光纤的频谱资源, TDM技术更适合于传输数字信号。 (3) 空分复用技术:这是一种最简单的复用技术, 就是由多根光纤聚集形成一条光缆, 一路信号在光缆中的一根光纤上传送。采用空分复用要求光纤的直径足够小, 其实现简单但是成本较高。

3.2 光纤接入技术

光纤接入技术是将高速数据、高保真音乐以及视频等大众需求的高速信息流入到千家万户的宽带网络接入技术。光纤接入网可以分为有源光网络和无源光网络, 其中有源光网络是指系统ATM、SDH及以太网等技术, 而无源光网络是指系统中不含有任意的有源器件。根据光纤不同的到达位置, 光纤接入网可分为光纤到交换箱 (FTTCab) 、光纤到路边 (FTTC) 、光纤到大楼 (FTTB) 和光纤到户 (FTTH) 四种服务形式。

3.3 光纤通信技术的应用

由于光纤通信拥有高频带、低成本、低重量、低损耗、很高的保真度、强抗干扰能力以及可靠的工作性能等优势, 在很多领域都有广泛的应用。目前, 大容量光纤通信技术已经应用到电力通信行业、广播电视行业、计算机网、物联网以及军事装备等各行各业。

四、结束语

光纤通信的关键技术 篇2

引言：4G移动通信技术的出现，不仅可以为广大用户带来更多的福音，而且也将会是未来移动通信领域的主导技术。文章对4G移动通信的关键技术进行分析，并探讨了当前4G技术发展的问题

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的网络覆盖。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

光纤通信的关键技术 篇3

【关键词】第四代移动通信 技术发展 关键措施

我国的移动通信技术依据相关标准可分为三个大板块，也是我国移动通信技术发展的三个时间段，即第一、第二和第三代移动通信技术时期。第一代移动通信时期，也称1G时期，该时期的通信系统是对信号进行模拟传输，能够将用户从电话线的束缚中解脱出来，但是其缺陷是很明显的，例如通信质量较差、信息交换不足等等；第二代移动通信时期，也称2G时期，该时期充分应用了天线智能化技术、双频段等技术，那么通信质量就得到了根本性的改善，但是其缺陷为传输容量依旧不足；第三代移动通信时期也称3G时期，该时期的通信技术能够实现图像、语音等元素的快速传输，但是其速率依旧有待提高。针对上述问题，4G网络的出现就极大弥补了原有通信网络的不足和缺陷，本文就从4G网络的优势和关键技术入手，研究其技术特性和发展前景。

一、第四代移动通信技术的内涵和特征

第四代通信技术的主要技术为移动数据的传播，该项技术能够将互联网通信与移动通信有机结合。4G技术对网络传输速度的要求为最低需达到100Mbit/s，发射功率较低是其优势所在，并且能够避免相关因素对通信信号的干扰，保证了通信和数据传输质量。同时，能够兼容4G技术的移动手机功能更加多样化，进一步推动了将手机开发成为多功能、用途广泛的移动电话。4G技术还能满足用户更多的网络和通信需求，例如观看高清视频、图像，移动电视会议等业务。

二、第四代移动通信的核心技术

（一）OFDM是4G技术的核心

Orthogonal Frequency Division Multiplexing的简称为OFDM，这是一种先进的扩频通信技术，OFDM能够以多载波为基础进行数据和信息的交换。OFDM技术的优势在于，它可以将网络调制技术以及反复使用技术有机结合，以正交复用技术为主要方法对频率的利用率进行提升，且相关数据在无线环境下也能高速传播。OFDM的抗干扰效果极佳，还能抵抗噪声，同时其频谱利用率也足够高，因此我国OFDM技术的发展作为目前通信行业发展建设中的重中之重，已经逐渐成为了通信部门科研和发展的主力军。

（二）SDR的特殊性

SDR全称为：Software Defined Radio，国内一般称为软件无线电技术，该技术主要是采用网络标准化功能、运营模块化的功能對软件进行加载和运行，通过软件的多元化运行和数据交换对移动通信进行模式上和层次上的改动。

（三）SA技术的的关键性

SA的全称为：Smart Antenna，学者称其为自适应阵列天线，一般叫作智能天线。SA技术是SDR技术的基础，该技术是对第四代移动通信天线设计的一种全新理念。SA技术是由软件无线电以及数字多波束共同组成的。智能天线对于噪声而言有着极佳的抑制作用，还能准确对信号进行追踪并将其进行智能化的处理，因此SA的技术被相关专家归为移动通信未来发展的中心和关键。智能天线运营的基本特征为：以无线通信基站为基础，采用无线收发设备和天线阵将射频信号进行完整的收发，并通过基带数字处理器把所有信号进行综合计算，最终实现波束赋形。在4G技术研发和推广的同时，智能天线有两种主要的运作形式：其一，全自适应，其二，对多波束进行干预同时进行切换。从理论上看，SA技术在实际操作中能够实现最佳效果，但是所涉及到的数据统计、综合计算等步骤，其所需要的数据库容量就会显得膨胀，且计算量会成倍增长，在复杂的统计和计算过程中，也无法避免会出现大大小小的误差。

三、结束语

综上所述，第四代移动通信技术是通信行业中最具有发展潜力和广泛推广的新技术，是通信技术进步和发展的必由之路。而4G技术弥补了前三代通信技术的不足和缺陷，能够将信息的高速传播和信息的综合有机结合，从而实现用户之间及时、有效、高质量、安全性强的相互交流。在我国，4G技术尚处在研发阶段，目前正在大力推广试用，只有不断学习关键技术和先进经验，才能保证我国的通信技术更进一步发展，也为社会主义通信业的建设构建良好的平台。

参考文献：

[1]孙丽丽，王欣.以LTE为代表的第四代移动通信技术两大标准中的专利分析[J].科技与法律，2012（05）

[2]卢世蓁.LTE拉开4G时代投资序幕——第四代移动通信技术的发展前景分析[J].中国城市金融，2013（01）

[3]杨章华.第四代移动通信基站数字上变频和峰均比控制技术[J].建材发展导向，2012（07）

光纤通信的关键技术 篇4

1 光纤通信

当前, 通信领域的竞争愈加激烈, 在相对宽松的电信管制政策与逐渐开放的接入网市场发展背景下, 通信领域只有不断拓展新业务、提高服务质量才能在激烈的市场竞争环境中占据优势。而在此基础上各种通讯技术如雨后春笋般不断涌现和发展, 光纤通信这种利用光和光纤传递资讯的有线通信方式及技术以其独特的优势脱颖而出, 赢得了人们的高度认可。其中, 通信传输容量大、保密性好、抗电磁干扰能力强、性能稳定是光纤通信及其技术的主要优点, 也正是如此光纤通信一跃成为当前有线通信领域中的一种主要方式和技术, 具有很好的发展前景。

2 光纤通信的关键技术

2.1 波分复用技术

单模光纤通信在有些区域存在着低损耗的不足, 而借助波分复用技术则能很好的解决这一问题, 实现损耗资源转化为宽带资源的有效利用。波分复用技术的原理是:首先在发射端上运用波分复用器来汇合多种自带信息中的不同波长光载波信号, 利用复用器来耦合不同的光载波信号使其能够以40G-100Gbit/s的速率在一根光线中传输。其次, 在接收端收集各波长的光载波信号, 运用波分复合器、收光机分别来进行信号分析及处理。波分复用技术可以同时满足高速率、大容量、长中继距离的要求, 利于大幅度提高光纤的传输容量, 有效控制经济成本。

2.2 光源波长稳定技术

在光纤通信中, 波分复用通信是一种常用的方式, 但因其使用半导体激光刺激器光源来构建光发送机, 进而提高了应用该通信方式的条件。为了防止信道间的信号产生互相串扰的问题, 波分复用通信的应用需要满足较窄工作线宽、较高稳定性光源波长的条件, 于是催生了光源波长稳定技术的开发。光源波长稳定技术充分利用波长和温度反馈控制法来提供可靠性、稳定性的工作条件, 从而保障波分复用通信系统的正常、高效运行。

2.3 EDFA (掺铒光纤放大器)

为优化波分复用技术, 以实现波分复用光纤通信的高速率、大容量、长距离, 相关技术人员努力研制成功了EDFA (掺铒光纤放大器) 。EDFA的运行程序包括三个步骤:一是分析前端发射机中的输出光;二是对各个方向的光纤进行光线传输的合理分配;三是在前端的一定距离处将EDFA接入, 使其发挥线路放大器的作用, 进而完成分支损耗补偿的目的。目前, EDFA所具备的补偿功能使其在光纤通信系统中得到了广泛的应用。

3 光纤通信技术的发展趋势

3.1 传输技术的优化升级

在光纤通信系统和应用领域当中, 超大传输容量、超长传输距离是人们提出的新要求, 也是光纤通信领域相关技术研究人员致力追求的目标。基于此, 诸如密集波分复用技术、光时分复用技术等传输技术不断研发及使用, 在一定程度上有效提高了光纤的传输容量, 最大化提高了单信道的传输速率, 充分实现了WDM系统的1.6Tbit商业化, 大幅度扩展了传输距离。不过这些传输技术的功能性还存在相应的局限, 因而光纤通信在未来的发展道路上还需要不断优化和升级传输技术, 研发多样性的传输技术, 有效实现传输容量、传输距离的最大优化, 最大限度的满足发展需求。

3.2 光孤子通信

全光非线性通信是今后光纤通信领域的发展设想, 而光孤子技术的研发为该设想的实现提供了可能。其中, 光纤折射率的非线性效应是光孤子技术的原理依据, 该效应可实现压缩光脉冲使之平衡于因群速色散而产生的光脉冲展宽, 此时若满足相应条件 (即光纤反常色散区、脉冲光功率密度) , 在光纤传输过程中光孤子可以满足长距离不变性的性能, 如此打破了传输距离的局限。而在未来的光孤子通信发展中, 最大程度实现10-100Gbit/s的运行效率, 努力达到超于100000km的传输距离, 这是光孤子通信和技术需要实现的发展目标。

3.3 全光网络

高速通信网、超高的信息传输效率是人们对光纤通信及其技术提出的时代发展要求, 为满足这些时代发展需求研究与发展全光网络是一个主要的突破方向。光纤通信及其技术若能够实现全光网络也是达到发展极致的高度, 而通过全光化节点来实现全光网, 这是传统全光网的实践方案, 不过因电器件是实际网络应用中节点的构成元素, 这种电节点在一定程度上限制了通信网干线的容量。于是, 在此基础上研究人员对全光网节点进行了重新改良, 充分使用光节点来实现节点间的全光化, 通过光的形式来实现信息和数据之间的传输及交换, 依据波长来判断和处理用户信息, 以此来提高信息传输效率, 有效实现高速全光网络通信。

4 结语

综上所述, 我们对光纤通信及其关键技术有了一定的了解, 对于光纤通信技术的功能性和优势有了一定的把握, 正因为光纤通信及其技术具备较高的发展优势, 因而其在通信市场上呈现着不断上升的发展趋势。同时, 通过分析和探讨光纤通信及其技术在今后的发展方向和趋势, 从而为人们明确今后光纤通信及其技术的发展提供相关参考依据。

摘要：随着光缆运用的拓宽, 它在我国通讯领域已有20多年的运用历史, 在这20年期间光纤光缆和光通讯技术都得到了大力的发展。光纤通信与其它通讯方式相比, 具有较大传输容量和传输速率, 另外体积小、损耗低、重量轻、传输频带宽、抗电磁干扰能力强等这些都是使得光纤通信迅速发展的原因。本文通过分析光纤通信及其关键技术来了解我国光纤通信技术的现状, 同时探讨光纤通信技术在今后的几种发展趋势。

关键词：光纤通信,信息技术,发展趋势

参考文献

[1]佘祖江.试论光纤通信技术的应用与发展趋势[J].佳木斯教育学院学报, 2012 (02) :361.

光纤通信的关键技术 篇5

1、引言

随着人们对移动通信系统的各种需求与日俱增，目前投入商用的2G、2.5G系统和部分投入商用的3G系统已经不能满足现代移动通信系统日益增长的高速多媒体数据业务，许多国家已经投入到对4G移动通信系统的研究和开发中。本文将概要介绍4G移动通信系统的主要技术特点，并讨论4G系统中可能采用的有关关键技术。2、4G移动通信系统的主要特点

与3G相比，4G移动通信系统的技术有许多超越之处，其特点主要有：

(1)高速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2Mb/s；对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20Mb/s；对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100Mb/s。(2)以数字宽带技术为主。在4G移动通信系统中，信号以毫米波为主要传输波段，蜂窝小区也会相应小很多，很大程度上提高用户容量，但同时也会引起系列技术上的难题。

(3)良好的兼容性。4G移动通信系统实现全球统一的标准，让所有移动通信运营商的用户享受共同的4G服务，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(4)较强的灵活性。4G移动通信系统采用智能技术使其能自适应地进行资源分配，能对通信过程中不断变化的业务流大小进行相应处理而满足通信要求，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信号的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。(5)多类型用户共存。4G移动通信系统能根据动态的网络和变化的信道条件进行自适应处理，使低速与高速的用户以及各种各样的用户设备能够共存与互通，从而满足系统多类型用户的需求。

(6)多种业务的融合。4G移动通信系统支持更丰富的移动业务，包括高清晰度图像业务、会议电视、虚拟现实业务等，使用户在任何地方都可以获得任何所需的信息服务。将个人通信、信息系统、广播和娱乐等行业结合成一个整体，更加安全、方便地向用户提供更广泛的服务与应用。

(7)先进的技术应用。4G移动通信系统以几项突破性技术为基础，如：OFDM多址接入方式、智能天线和空时编码技术、无线链路增强技术、软件无线电技术、高效的调制解调技术、高性能的收发信机和多用户检测技术等。

(8)高度自组织、自适应的网络。4G移动通信系统是一个完全自治、自适应的网络，拥有对结构的自我管理能力，以满足用户在业务和容量方面不断变化的需求。3、4G移动通信系统的关键技术

为了适应移动通信用户日益增长的高速多媒体数据业务需求，具体实现4G系统较3G的优越之处，4G移动通信系统将主要采用以下关键技术：(1)接入方式和多址方案

OFDM(正交频分复用)是一种无线环境下的高速传输技术，其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的，即具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，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。OFDM技术的优点是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，可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高。(2)调制与编码技术

4G移动通信系统采用新的调制技术，如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式，以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等，从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。(3)高性能的接收机

4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以计算出，对于3G系统如果信道带宽为5MHz，数据速率为2Mb/s，所需的SNR为l.2dB；而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据，则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统，由于速率很高，对接收机的性能要求也要高得多。(4)智能天线技术

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。智能天线应用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，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。(5)MIMO技术

MIMO(多输入多输出)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。例如：当接收天线和发送天线数目都为8根，且平均信噪比为20dB时，链路容量可以高达42bps/Hz，这是单天线系统所能达到容量的40多倍。因此，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。在无线频谱资源相对匮乏的今天，MIMO系统已经体现出其优越性，也会在4G移动通信系统中继续应用。(6)软件无线电技术

软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器，并尽可能多地用软件来定义无线功能，各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。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、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性，能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站，能实现各种应用的可变QoS。(7)基于IP的核心网

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，同已有的移动网络相比具有根本性的优点，即：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，能允许各种空中接口接入核心网；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。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

(8)多用户检测技术

多用户检测是宽带CDMA通信系统中抗干扰的关键技术。在实际的CDMA通信系统中，各个用户信号之间存在一定的相关性，这就是多址干扰存在的根源。由个别用户产生的多址干扰固然很小，可是随着用户数的增加或信号功率的增大，多址干扰就成为宽带CDMA通信系统的一个主要干扰。传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理，因而抗多址干扰能力较差；多用户检测技术在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测，从而具有优良的抗干扰性能，解决了远近效应问题，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，在4G实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。

4、总结

光纤通信的关键技术 篇6

关键词：电子通信；关键技术；技术运用；网络构架

引言

电子通信技术的发展和繁荣，推动了我国信息化进程的加速，提升了我国科学发展的水平，随着社会生活对于信息的日常需求量不断增加，电子通信技术在应用过程中，只有及时进行通信系统关键技术的升级和革新，才能推动通信系统发展为服务化、网络化以及体系化的互联系统。然而，创新和改革的前提是要建立在当前已有的基础上，所以应当充分了解当前电子通信关键技术在各个行业中的运用，不仅要以改善人们的生活水平作为目标，还应当为科学技术的发展贡献一份力量。另外，对于电子通信关键技术以及系统网络构架需要进行一定的分析，才能更好的发挥关键技术的作用和优势。

一、电子通信关键技术的运用

电子通信是现代通信技术的重要组成部分之一，是信息社会的重要支柱。当前的电子通信关键技术主要被运用在广播电视、导航、雷达以及移动电信等领域中，国民经济部门以及军事部门也将电子信息系统作为其主要的信息系统，电子通信主要的通信技术主要是移动通信以及卫星通信两个系统。

1.1 卫星通信技术

卫星通信技术是当前最先进的一项通信技术，具有通信距离远、质量高等诸多优点。随着卫星通信技术的不断发展，许多较复杂的通信需求都得到了技术上的依赖，推动了通信技术的不断发展。目前，卫星通信系统中主要应用的关键技术包括数据压缩、多址联接、数字调制以及宽带IP和卫星激光通信等等技术，将这些技术应用到卫星通信技术中，可以有效提高卫星通信系统的工作效率，其中，激光通信技术的应用能够避免卫星受到大气层干扰，同时，以激光作为载体来进行信息通信其发展前景是极为广阔的，因此，卫星通信技术和激光通信技术在未来发展当中应用应当会越来越广泛[1]。

1.2 网络安全技术

通信网络在其传输和使用过程中也是需要安全防护的，通常采用通信网络安全防护技术来对通信系统进行安全防护。在数据及信息等通过对外接口来访问网络时，防火墙首先对这些信息和数据进行控制，即对通过防火墙的信息数据流进行鉴别和限制，防止黑客对系统进行恶意攻击或是更改移动网络中的信息等，以保证网络通信的安全。在有用户要对通信网络进行访问时，可以通过身份认证的技术来对用户进行身份核实，在这样的情况下，只有身份具有相应权限的人才可以访问系统并获得信息，避免他人通过非法途径获取用户的通信信息，同时，为了防止通信系统来自内部的入侵，则需要通过入侵检测技术来提供通信系统的内部保护，利用这一技术能够实现系统实时监控，为系统信息安全提供可靠保证。另外，由于网络系统具有较高的复杂性，若只有网络管理人员对网络进行安全管理，则必定达不到预期的效果，或是需要消耗大量的人力资源，将漏洞扫描技术应用到网络系统中，可以及时监测系统的漏洞及缺陷，防止黑客通过模拟化攻击入侵系统。最后，还可以利用虚拟专用技术来对相关用户提供特定的、安全的通道，进一步确保用户登录等过程中的信息安全。

1.3 对准及跟踪技术

对准及跟踪技术在自由空间及激光通信技术等领域有着重要的应用，利用这一技术，可以对通信对象进行复合跟踪，并可以将信标光稳定在可以完成通信的视场中[2]。在ATP系统中，粗跟踪单元能够通过天线以及探测器来完成目标粗跟踪，具体地说就是在上位机发出命令后，粗瞄准机构定位望远镜，捕获相关信号，之后由该系统中的精跟踪单元通过深埋沟道的位移寄存器相关技术来将目标移动速度以及动态范围读取出。这一跟踪单元的跟踪精度高低直接决定了对准以及跟踪系统的精度高低。另外，为了提升系统的反应速度，需要利用提高带宽的方式减少系统干扰。ATP系统中控制单元能够控制天线移动，帮助系统通过天线来跟踪或捕获信号。这一过程中，系统通过A/D转换器以及放大整流器来对跟踪信号进行处理。最后再通过设备接受处理后的控制信号，以对天线进行控制。

二、电子通信网络构架分析

通信网络架构随着电子通信技术的飞速发展，具有多样化的发展趋势，而市场需求也处于不断的变化过程中，通信网络构架发展前景也是多样化的。根据目前的情况，互联网、电视以及电信三个网络在较短的发展时间相互融合发展，也促进了同时具备不同网络系统接口的多接口无力终端，帮助用户进行网络切换。在当前的网络构架形式下，用户可以接入由多种通用的接入点组合而成的重叠网络，当用户要从其中一个接入点转入另一个接入点时，只需要对网络进行切换而不需要切换设备，这样的网络构架能够支持单个账单及预约费[3]。可见未来的信息化通信网络将不断朝着智能化、个性化以及宽带化的方向发展，每个用户都能够拥有属于自己的个人的通信网络，也推动了综合宽带的通信网络的发展。最终，网络构架会随着业务与网络逐步粉粒而拥有核心骨干层以及接八层组合的网络构架。

三、结束语

可见，随着电子通信技术不断发展，未来通信网络的发展趋势必然是智能化、个性化以及宽带化的。在信息化的时代，电子通信系统被广泛应用于人类社会生活的各个方面，而在电子通信系统不断完善的过程中，也不断推动着国家科学技术发展的水平。因此，相关的政府部门应当重视电子通信关键技术的发展，充分利用卫星通信、网络安全防护以及对准跟踪技术等关键技术，以便推动社会信息化不断发展。而电子通信网络的网络构架也将在其发展过程中朝着智能化、个人化的方向发展。总之，电子通信网络将朝着业务、网络相互分离的构架发展，才能满足社会信息化发展的需要。

参考文献：

[1]张新斌.电子通信关键技术的运用和网络构架分析[J].中国高新技术企业，2016，5（10）：87-88.

[2]赵斌.电子通信关键技术的应用于网络构架分析[J].数字技术与应用，2015，7（15）：36-37.

光纤通信的关键技术 篇7

光纤通信运用光导纤维传递信息的方式以及其技术在我国信息通信工程中得到了极为广泛的应用, 其具有传输信息量大、保密性高、抗干扰能力强、信号稳定等诸多优点, 也正因为这些优点, 使得光纤通信技术成为我国目前通信工程领域中的主要手段, 有着极其广阔的应用前景。

一、光纤通信技术中的几种关键技术

1.1波分复用技术

波分复用技术 (wavelength-division multiplexing, WDM) 指的是在发射端采用波分复用器把许多负载信息的光信号集成为一束, 然后搭载在一根光导纤维上以40G-100Gbit/s的速率进行传输, 接收端则再次借助信号接收器将其中不同波段的光信号再次分离的一种通信技术[2]。

波分复用技术能够更加充分的利用光导纤维的低损耗波段的特点, 从而可以极大的提高光纤的传输容量, 一般可以增加数倍之多。

其次, 能够在一根光纤之中传出数个信号, 以此来实现数字信号与模拟信号的兼容, 更具灵活性。由于波分复用技术极大的减少了光纤的数量, 从而能够降低成本, 并且便于维修。

1.2光源波长稳定技术

光纤通信技术中, 由于采用了波分复用技术, 从而极大的增加了光纤的传输容量, 但在使用中, 主要采用的半导体激光刺激器光源来监理信号发射器, 因而容易发生信号干扰问题。为此, 在采用波分复用技术的同时, 还采用了光源波长稳定技术, 此技术能够更加充分的利用波长与温度反馈法来为信号传输提供更加稳定可靠的环境, 从而改善了波分复用技术中容易发生的信号串扰问题。

1.3掺铒光纤放大器

掺铒光纤放大器 (EDFA) 技术是用于再次优化波分复用技术的一种手段, 能够为光纤通信提供更高的速率与更大的容量, 同时为其提供更长的传输距离。掺铒光纤放大器工作原理包括三个环节:首先是用来分析光纤通信前端发射机的输出光线, 其次是对发射往各个方向的光线进行进一步的优化分配, 第三个环节是在发射前端介入掺铒光纤放大器, 从而能够发挥线路放大的功能, 完成在传输中的分支损耗[3]。当前, 正是由于掺铒光纤放大器所具有的独特的补偿能力, 使得其在光纤通信技术中得到了极为广泛的应用。

二、光纤通信技术的发展趋势

2.1传输技术的不断优化

光纤通信技术发展的首要趋势就在于满足人们日益提高的信息传输要求, 即超大传输容量、超远传输距离、超快传输送率, 这也是光纤通信行业技术人员不断追求的目标。因此, 像上文提高的波分复用技术、掺铒光纤放大器等技术也是此目标下的产物。

而这些技术的开发应用也使得光纤传输效率有了长足的进步, 但目前这些传输技术还存在着不同程度的局限, 因而光纤通信技术未来的发展趋势首先是进一步的克服存在的局限性, 开发优化更具多元化的传输技术, 实现传输容量、速率以及距离的更大提高, 从而适应市场对光纤通信技术的新要求。

2.2光孤子通信发展

光孤子通信发展是未来光纤通信技术的进一步发展的构想, 目前的光孤子技术的开发也为其实现全面应用提供了可行性。以光线折射率的非线性效果作为原理, 借助压缩光脉冲, 从而转变群速色散而造成的光脉冲展宽情况, 从而达到光纤传输信息过程中光孤子不发生性质变化的要求, 如此便能够打破传输距离的限制。因此, 在今后的光纤通信发展中, 极有可能实现全光非线性通信手段, 届时传输速率将能够得到飞跃式的发展, 实现10-100Gbit/s, 以及100000km的传输距离。

2.3全光网络发展

达到超高的信息传输效率是当前社会生活中的人们对光纤通信的新要求, 而市场在资源配置中的基础性作用下, 光纤通信技术也必须朝着相应的方向去发展。光纤通信技术实现全光网络是一个阶段性的发展目标。

参考文献

[1]邵帅.传输技术在信息通信工程中的应用[J].数字技术与应用, 2016, 05:27+29.

[2]方向.传输技术在信息通信工程中的应用分析[J].中国新通信, 2016, 17:120-121.

4G通信技术的关键技术和实现 篇8

目前为止,通信行业内对4G通信技术并无确切的定义,其主要的界定标准主要依据通信技术的功能性。第一,作为4G通信技术的入门标准,其必须具备的条件就是保证用户能在任何时间地点以自由的方式顺利接入通信网络;第二,4G用户能自由地选择业务、自由地应用以及自由使用网络;第三,作为4G通信技术,必须能保证完成移动电子商务的综合性业务;第四,对4G通信技术的要求即为能适应其他的网络体系,并适合开展物联网业务。

二、4G通信技术的特征

1、通信速度较快。

作为比3G通信技术更进一步的研发产品,4G通信技术具有更快的无线通信速度,其数据传输速率比3G数据传输速率快8Mbps至12Mbps,是3G数据传输速率的3—7倍,甚至可以高达50倍。对于海量数据的传输,4G通信使用户免于长时间的等待,无疑更受用户青睐。

2、具有灵活的通信方式及兼容性。

如今的4G通信不仅仅局限于随时随地通信,还可以实现双向的资料、图像、影像的下载传递,支持多种如高清图像业务、电视会议等移动业务,将个人通信和广播电视、游戏娱乐结合起来,为用户呈现出更加丰富多样的应用项目。4G通信使得高速数据和高分辨率服务成为可能,大量的音频、视频等均可被宽频信道传输出去,是名副其实的多媒体通信。另外4G通信还支持现金的提取,为用户的购物提供了方便。相比于3G通信,4G通信技术的兼容性更好,在实现全球漫游和接口开放的前提下,还能够兼容各网络,真正实现网络互联。

3、提供各种增值服务,并能实现多类型用户共存。

与3G通信技术的CDMA核心技术相比,4G通信技术主要以OFDM技术为支撑,为人们提供各种无线通信增值服务,比如无线区域环路、数字音讯广播等。另外,4G系统依靠其超强的自我适应及处理能力,能快速应对各种动态网络的变化,使得多用户的共存和沟通不成问题。

三、、4G通信技术的关键技术

1、OFDM(正交频分复用)技术。

分解指定信道成多个正交的子信道,并用子载波在每个子信道上分别进行调制,并行传输,由此实现对波间干扰的减弱,这就是OFDM技术。各个子信道相互正交的载波频谱互相重叠,干扰大幅度减少,频谱利用率被极大地提高。但是,功率效率较低也是OFDM技术的主要缺点。

2、智能天线技术。

智能天线技术利用其抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能,通过波束交互干扰的抑制,增强了有效信号,对能够有效地实现对信号质量的改善,并且能够大幅度提高传输容量。

3、MIMO(多入多出)天线技术。

早在100多年前,马克尼提出了MIMO技术,多天线使信道不至衰落,天线的数量越多,信道的容量越大。这项技术的提出也使得频谱利用率被大大提高。此外,MIMO信道利用其空间复用增益和分集增益的优势能够有效地提高信道的准确性,大大减少误码率。最难能可贵的一点是,该技术与OFDM技术的结合能有效提高4G系统的传输速率和抗多径干扰能力。

4、软件无线电技术。

软件无线电的核心理念是将无线功能用软件来定义。4G通信系统中的软件无线电技术是非常复杂的,是沟通3G和4G的桥梁,在两者的演化之中起到了至关重要的作用,软件无线电技术构建的无线通信平台,能保证多方、多层次和多形式的无线通信,直接保证了用户使用一个终端便可在不同系统和平台中无障碍沟通的需求。

四、4G通信的技术实现

虽然4G通信有着明显优于3G通信的特点,但是由于是一种新引进的技术,不可避免地面临着多种技术难题,能否顺利通过考验,解决问题,是4G技术实现首先要面临的问题。第一,要解决标准不易统一的问题。虽然3G用户在理论上在全球范围都能通信,但是在尚不统一的标准之下,各个通信系统不能实现兼容。因此,4G通信要想实现全球化必须先解决需要全球统一的标准化问题。第二,要攻破系统容量的限制。4G系统优于3G系统的最大特点就是其传输速度的提升,高达100Mbit/s的宽带速度是3G通信望尘莫及的,但是由于通信系统的容量会限制无线通信的速度,用户数量越多,传输速度越慢,因此系统容量的限制是4G通信必须要考虑的问题。第三,要实现基础设施的更换。由于之前人们使用的大部分是3G通信,因此大多数的无线设施都是在3G系统上建立起来的。4G通信的普及要求有与之配套的基础设施,而这些基础设施显然要经过3G系统的翻新和改造,这就必然会影响4G技术走向市场的进程。

摘要：随着信息化时代的到来,3G通信技术的发展显然已经满足不了人们的需求,4G移动通信系统逐步得到了应用,并已经成为了今后研究的主流。本文结合4G通信技术的关键技术,对4G通信技术的特点及其关键技术进行了阐述,并且较为清晰地分析了4G通信技术的实现应克服的问题,以期为今后4G通信技术的发展提供一定的借鉴和参考。

关键词：4G,通信技术,关键技术,技术实现

参考文献

[1]李向明.4G通信网络结构及关键技术分析[J].科学之友,2013,04:159-160.

[2]刘婷婷,方华丽.浅谈4G移动通信系统的关键技术与发展[J].科技信息,2013,09:298.

移动卫星通信的关键技术 篇9

关键词：移动卫星通信,系统技术,卫星技术,终端技术

0 引言

移动卫星通信系统的最大特点是通过卫星通信的多址传输方式, 可以向全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动、灵活的移动通信服务。

1 移动卫星通信的特点

1.1 卫星通信

卫星通信[1], 是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信方式, 具有覆盖范围广、建站成本和通信成本与距离无关、站点开通时间短等优点, 特别适合广播通信业务以及难以敷设有线通信设施地区的通信需求。

1.2 移动卫星通信

移动卫星通信是指依靠卫星通信的特点, 在移动载体上集成了卫星通信系统或者卫星通信终端设备, 从而可以实现载体在移动中不间断的卫星通信。根据卫星通信环境和系统功能的要求, 移动载体既可以是飞行器和地面移动装备, 还可以是海上移动载体和移动单兵, 这就大大扩展了卫星通信的使用范围和环境适应性。

当前, 移动卫星通信的发展呈现多样化的发展趋势, 但移动终端小型化和通信业务宽带化的是其比较显著的特点。

2 移动卫星通信的关键技术

早期和当代相比, 移动卫星通信的发展呈现出移动终端小型化和通信业务宽带化两个特点。其中, 移动终端小型化是指移动卫星通信的各种终端设备的逐步小型化。通信业务宽带化是指移动卫星通信系统能够提供传统的窄带话音服务和流畅的视频服务以及高速的数据业务等多种服务。

一般来说, 和固定卫星通信相比, 移动卫星通信具有以下几个技术特点:

1) 天线低增益与卫星功率的有限性之间存在突出矛盾;

2) 低增益天线存在多径效应和多普勒频移等传播信道问题;

3) 众多终端用户共享有限的功率资源和卫星频率;

4) 机动性、小型化和漫游管理等要求。

根据移动卫星通信今后的发展趋势, 可以将移动卫星通信的关键技术分为系统技术、卫星技术和地面技术三个方面。下面将从这三个方面分别进行论述。

2.1 系统技术

移动卫星通信最重要的是系统技术, 主要包括系统的体系结构和通信体制, 以及移动载体的管理和网络之间的互联互通。

移动卫星通信系统在进行体系结构设计的时候, 需要考虑地面实现与管理的问题和用户对系统的要求和使用问题。其中, 地面实现与管理问题是指在系统设计时, 在确定了空间卫星问题的同时, 需要综合考虑是采用分布式管理还是集中管理的问题;用户对系统的要求和使用问题是指在进行移动卫星通信系统设计时, 要综合考虑使用多少种终端类型以及系统的模型采用单模还是多模以及卫星网络和地面网络的兼容和融合成本问题。

移动卫星通信系统在进行通信体制设计的时候, 既可以选用传统的TDMA方式, 也可以选用目前较为常用的CDMA方式, 还可以选用上行为CDMA和下行为TDMA的混合体制方式。

移动卫星通信系统在进行移动载体的管理设计的时候, 主要需要考虑移动载体的动态特性和终端设备的环境适应性, 同时, 由于移动通信卫星发展的趋势是波束宽度越来越窄, 因此, 要求移动载体的管理设计更加严格和有效。

移动卫星通信系统在进行网络互联互通设计的时候, 不但要考虑现有的卫星通信系统的体系结构和通信体制等, 还要保证现有的网络结构和新设计的网络结构可以实现网络互联互通。

2.2 卫星技术

移动通信卫星技术的关键技术主要集中卫星载荷技术和卫星与地面移动通信系统的融合设计[2]等方面。

2.2.1 卫星载荷技术

移动卫星通信需要满足的条件是波束多点覆盖、用户间的单跳/双跳通信以及多星组网通信等业务需求, 重点是星载大型可展开天线、星上处理与交换以及星间链路等。

为了有效支持地面的移动终端并克服由于传播距离长而导致的信号衰减、卫星上的发射功率有限等问题, 移动通信卫星系统需要借助大型星载天线技术以及多波束技术来有效的提高波束的有效全向辐射功率。

一般来说, 星上处理与交换技术主要包括全透明转发、全处理和透明处理转发三种模式。全透明转发的特点是技术体制适应性强, 风险较小, 但双跳通信的服务实时性比较差;全处理的特点是一般通过数字方式实现, 其优点是服务实施性好且抗干扰能力强, 但其技术体制适应性较弱且容易受空间辐射的影响。透明处理转发特点是折中了二者优缺点。

星间链路主要由微波和激光两种实现方式。目前, 主要采用微波通信技术, 但由于受到频带宽度、体积、重量、功耗等方面的限制, 不可能无限制的提高传输速率和容量;激光通信方式在优势明显, 但技术实现难度较大。

2.2.2 卫星与地面移动通信系统的融合设计

卫星通信移动网络与地面移动通信网络作为对等的网络, 需要进行融合设计[3], 实现用户网络之间的漫游和互通。

2.3 终端技术

随着卫星通信技术的发展进步, 卫星通信终端将来的发展趋势为小型化和手持化。

当前, 以甚小口径卫星终端站 (VSAT) 为代表的卫星通信终端得到了广泛的应用[4]。VSAT系统在卫星通信中的特点是可靠性高、灵活性强和使用方便, 因此, 对VSAT用户来说, 数据终端可以直接和计算机联网, 从而完成图像传输、数据传递和文件交换等通信任务。

同VSAT系统等小型化的卫星通信终端一样, 卫星通信终端的应用正在向多媒体、宽带化和嵌入式方向发展, 主要涉及的技术有天线和射频模块小型化技术以及通信体制的革新。

3 结论

未来, 随着卫星通信技术的快速发展、业务领域的不断拓展和用户需求的不断增长, 移动卫星通信技术将会在各个应用领域得到更广泛的应用。

参考文献

[1]宋立军, 杨锐, 等.商用卫星通信发展综述[J].电信技术, 2010, 4.

[2]刘剑锋, 秦红祥, 等.卫星移动通信系统关键技术研究[C].第九届中国卫星通信广播电视.技术国际研讨会暨新设备展示会, 2011.

[3]李昊, 王军宁.对等网络技术在IPTV中的应用[J].卫星电视与宽带多媒体, 2008, 4.

光纤通信的关键技术 篇10

1 3G移动通信系统的安全

1.1 3G网络的安全问题

其一, 目前3G移动通信系统被广泛的应用, 由于其功能性非常好, 所以在无线网络的支持下可以实现语音和信息通信的功能, 而且应用这些功能的过程中, 存在着无线网络密码保护简单的问题, 这就使通信的安全受到威胁, 密码一旦被破确, 则会被窃听, 从而使信息外泄, 威胁信息的安全。

其二, 在无线范围内存在着密码共享的问题, 所以在这个范围内网络的流量则可以被任何人来进行使用, 一旦进行流量分流, 则会导致部分设备流量多, 而其他设备流量少问题, 使流量不均匀。

1.2 3G网络安全的防范措施

其一, 3G网络的安全制度建设。目前在我们的生活的各个方面, 3G网络得得以广泛的应用, 与其3G移动通信技术发展不相当的相关安全方面的法律却严重滞后, 这就导致部分不法分子利用法律上的不完善, 进行违法犯罪活动。所以加强3G网络安全制度体系的建设具有迫切性和必然性。这样可以确保3G网络技术的发展有一个更适宜的环境, 用法律来约束一些不法分子的行为, 从而确保3G通信系统的安全, 使人们的通信信息能够得到有效的保护。

其二, 3G网络安全技术研究。目前随着科学技术的发展, 网络黑客的技术也在不断提高, 这就使病毒的更新速度加快, 如果没有先进的通信系统安全技术, 则无法阻挡住这些新型病毒的侵蚀, 3G移动通信系统的安全性也无法保证。所以需要加大各方面的投入力度, 加快推进3G移动通信系统的安全技术研究, 实现随时对病毒软件进行升级及更新, 起到更好的防御作用, 从而确保人们使用3G网络的安全。

其三, 人们的重视。加强3G网络的安全还需要加强个人对网络安全重要性的认识, 加强人们对网络安全知识的了解, 这样在使用3G网络过程中, 则会习惯性的遵守相关的网络法律法无法, 合法的进行使用, 不去浏览非法网站、不使用非法软件、不利用3G网络来进行违法行为, 这样就可以有效的避免受到病毒的侵袭, 避免电脑信息被窃取及系统崩溃的情况发生, 确保了使用上的安全。

其四, 加强对安全技术的学习和了解。信息技术的快速发展环境下, 我们在使用3G网络时更应加强对通信技术的学习和对网络安全技术的了解, 这样才能在使用过程中懂得采取必要的防范措施, 从而避免网络上各类病毒的入侵, 确保网络信息的安全, 从而大家共同努力为3G移动通信系统打造一个安全、舒适的发展环境, 使其更好的为人们提供优质的服务。

2 4G移动通信系统

2.1 4G移动通信系统概述

第四代移动通信技术 (4G) 可称为光带接入与分布网络, 可实现非对称的、高于2Mb/s的数据传输, 可以为全速移动的用户提供高质量的、150Mb/s的影像服务, 可创造性的实现对三维图像的高质量传输。4G通信系统包括移动广带系统、广带无线固定接入、互操作的广播网络和广带无线局域网。这一技术不仅可以在跨越不同频带的网络、不同的无线及固定平台中实现无线服务的提供, 用户可以在任何一个地方用快带接到互联网中, 从而提供远程控制、定位定时与数据采集等各种综合功能。

2.2 4G通信系统的关键技术

其一, 正交频分复用技术 (OFDM) 。OFDM技术属于多载波调制技术中的一种, 其机理是对信道进行合理划分, 使之形成诸多正交子信道, 将高速传播的数据信号转换为低速、并行子数据流, 使每个子数据流可在每个子信道上传输。在接收端利用相关技术将正交信号分块, 使它们彼此间的干扰显著减小, 同时保证子信道上信号带宽不超过信道带宽, 保证信道均衡, 将符号间产生的干扰予以消除。

其二, 智能天线技术。智能天线技术是指自适应阵列天线或波束间无切换的多波束。相较于固定波束的天线, 天线阵列不仅可提供较高的天线增益, 还能实现相应倍数下的分集增益。智能天线可对数字波束进行自动跟踪与调节, 对信号干扰加以抑制, 使信噪比大大提高, 从而使系统通信质量大幅增高。这一技术可将无线通信的快速发展与频谱资源供应缺乏之间的矛盾有效缓解, 使整体造价降低, 因此属于4G系统中的一大关键技术。

其三, IPV6技术。在4G通信系统中, 所用的数据流传输方式是在IP之上建立起来的全分组方式, 因此在下一代网络中, IPV6技术将成为核心协议。在对IPV6协议进行选择时, 要对其移动性、服务质量、地址空间要求与自动控制等问题进行充分考虑。

其四, 软件无线电技术。软件无线电技术是利用数字信号处理技术, 在可以通过编程进行控制的通用软件平台上, 用软件对无线电台中如信号基带处理、前端接收等各部分的功能进行定义与实现。

其五, 定位技术。定位技术是对移动终端进行位置测量与计算的技术。在第四代移动通信系统中, 移动终端可在不同系统中实现移动通信, 因此必须对移动终端进行定位与跟踪, 从而为移动终端在不同系统中的无缝隙连接及高质量数据传输提供保障。

3 结语

随着移动通信技术的快速发展, 目前已处于3G网络和4G共存的阶段。3G网络被广泛的应用于我们生活各个方面, 给人们的生产带来了更多的便利, 使人们能够对信息和技术及时的进行了解, 但由于3G网络技术还存在着一些不成熟的地方, 所以4G网络得以发展起来, 其无论是技术还是性能上都更优于3G网络技术的, 为通信服务质量的提升起到了极其重要的作用, 使快捷、丰富的无线移动通信的实现成为可能。

摘要：随着科学技术的快速发展, 我国的移动通信技术也取得了较快的发展, 目前我们所使用的移动通信系统已从模拟语音和数字语音发展到当前所广泛应用的3G技术和刚开始进入应用阶段的4G通信系统。本文对当前3G通信系统的安全进行了分析, 并进一步对4G移动通信系统的关键技术进行了阐述。

关键词：移动通信技术,3G,4G,安全,关键技术

参考文献

[1]林志勇.论第四代移动通信 (4G) 关键技术[J].商品与质量·学术观察, 2011, 24 (7) :97-98.

[2]姜杰.浅谈3G移动通信系统的网络安全对策[J].道路交通与安全, 2010年02期