移动办公中4G通信技术论文

移动办公中4G通信技术论文（共8篇）

篇1：移动办公中4G通信技术论文

1.移动办公系统的特点及问题分析

根据当前应用情况，由于各种限制条件的存在，大规模推广应用移动办公的优势还难以实现。一方面，由于受到应用开发、网速带宽、网络技术等方面的影响，移动办公仅能够满足简单移动办公业务的要求。由于当前网络技术在传输的质量和速度方面确实存在一定问题，导致其在线视频电话会议、办公文档流转等常用的办公事项上还存在一定限制。另一方面，在移动办公进行企业内部网络访问的同时，涉及到一定的商业秘密，这就需要安全性方面的较高要求应用在移动办公系统中。在常规的传统移动办公中，则是利用VPN访问，再辅以用户身份的检验，但是存在伪造上述信息的可能，这使得安全问题存在较大隐患。在移动办公应用的发展中存在上述两个方面的制约因素。基于此，本文主要探讨了移动办公系统中应用物联网技术和4G通信技术的相关问题。通过利用物联网技术，把智能芯片植入目标物体，能够较好实现接入终端之间的联网和感知功能；利用4G通信技术，能够实现更为灵活的通信方式，具有更宽的网络频谱以及更快的通信速度。

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

把新兴的物联网和4G技术引入移动办公中，能有效解决以往存在的问题，通过构建基于4G和物联网技术的体系结构，能改变以往的移动终端设备管理不良、过小的网络传输带宽以及业务安全隐患等问题，能够有效促进移动办公业务实现的网络化、协同化、个性化和智能化。

篇2：移动办公中4G通信技术论文

今年以来，不断传出4G牌照发放时间点，上半年传言5月17日电信日发放，现在又传出国庆前后发放。虽然还只是传言，但决不会是空穴来风，4G离我们真的近了。众所周知，4G最大的特点是下载速度相比3G网络有较大的提升，理论上将达到100Mbit/s，已经超过现有一般家庭固定宽带网络的速度。另外，4G带宽的增加，也为4G单站容量也有较大的提升。容量与速度的变化，会引起整个产业或社会发生一些的变化。笔者就以下以下几点发表看法。

1、手机职能将发生转变

手机自90年代开始普及以来，一直被认为只是打电话的工具，但是自苹果手机推出以后人们开始逐渐改变了这一观点。手机发展到今天，打电话功能只是手机其中一个功能而已，闹钟、位置服务、游戏机、记事本、数码相机、银行闪付卡、功能不断的在手机上开发出来。移动终端已成一个移动平台，通信、金融，娱乐、媒体，学习，办公、导航、生活家电等都集入其中。移动终端成为人们生活、工作、旅行必备品。而4G的成熟，为平台功能发挥提供必要条件。

人们对LTE网络对智能家居或轿车等电器进行远程控制，通过LTE网络进行实时视频的查看，通过lte网络进行远程学习，通过LTE网络进行移动远程会议，在线移动游戏可以媲美pc上的网游，虚拟银行卡并提供NFC消费等等。4G网络下载速度提升，每MB的流量资费降低，移动宽带使用普及，数据流量使用量增加，将是推动移动终端发展的必需条件。可以想象，那时人们随身携带的是一个可以使用移动宽带的移动终端，这个终端可以替代电脑，电视，银行卡，投影仪等等多种电子设备。

2、中国手机厂商将在国际市场占据重要一席

2G时代，诺基亚独傲天下，在2003至2006年其高峰时期，诺基亚全球手机市场占有率高达72.8%。3G时代，苹果、三星占据了90%市场份额，4G时代，移动终端格局可能会再次更新。

虽然目前苹果三星仍旧是市场老大，但是自iPhone4S之后，苹果的创新就没有先前的力度了。随着安卓发展壮大，各大手机品牌纷纷搭载这一系统，很多曾名不见经传的手机品牌，与三星、苹果摆放在一起，智能手机之间的技术差距的不断缩小。4G的推出，移动终端的产品面临大面积的更新换代。移动终端产品、业务形态都会发生改变，处于优势位置的厂商往往不希望产品出现大的变化，而弱势厂商则不断的通过创新催生市场需求，去推动市场变革去获取市场份额。

根据Gartner数据，中国手机厂商华为、中兴手机出货量已经排到了全球前五，仅次于苹果、三星、LG。随着华为、中兴国际化不断深化，其高性价比的机器将不断占领市场。同时，在国内市场，华为中兴的知名度不断扩大，也在逐步挤压洋品牌的市场。当然，想要抢占前两名，光靠性价比是远远不够的。产品质量、产品美观性、产品创新都是非常重要的。中国手机厂商可能会在4G转型阶段，通过不断创新，以及国际市场的深耕，将会在国际市场上占据重要一席。

3、运营商会更关注流量经营

随着信息产业整合不断深入，传统以语音业务为代表的通信行业正在向以移动互联网、物联网、三网融合为代表的大通信范畴演进。但是在移动互联网时代中，仅收取管道费已经无法保持营业收入的快速增长。2012年中国移动利润1293亿元，同比增长2.7%，中国联通净利润71亿元，同比增长69%,中国电信净利润149亿元，同比降10%；而腾讯全年净利润123亿，同比增长24%，百度净利润105亿

元，同比增长57.5%。从上述2组数据来看，互联网公司增速明显高于运营商。说明经营流量的收入增速远超管道收入的增速。运营商面临着传统语音收入的下降，而流量资费水平的快速降低导致流量收入增长缓慢，运营商迫切需要挖掘新的利润增长点，而流量经营正是利润增长的机会点。

随着4G的推出，移动互联网大有超过桌面互联网之势，运营商建设4G网络，好比在建设高速公路，运营商拓宽了高速公路，提高了车速水平，于是坐车的人就多了。公路上人多了，生意机会也应允而生，各种摊不断在公路边涌现。面对修了路，而运营商自己收入增长缓慢，大量好处被周边群众无偿占有。同样，运营商花上千亿建设的4G网络，却被互联网公司来分享，为了抢夺这一块市场，运营商成立各种互联网相关的基地来应对OTT厂商的侵蚀，来创造利润增长的新机会。

4、产业链其他企业获得新机会

4G的推出，促进了信息产业更快的发展，很多3G时代无法实现或者实现效果不佳的应用也将快速发展。4G而言，首当其冲的是视频相关应用，随着流量资费的下降，移动网速的加快推动高清视频业务的加快。移动高清电视，视频点播也方便我们在等车，地铁等闲暇时间更多的娱乐选择；同时移动推出的车辆视频监控、学校监控，公安监控等众多的视频监控业务会受到更多的追捧。

其次，受影响较大的将会是手机在线游戏，目前手机在线游戏受流量和速度限制，在线游戏使用不是很流畅，用户体验与桌面游戏差距较大，随着4G的推出和智能手机的发展，手机游戏的网速与高清图像处理瓶颈消除，手机游戏将会有大的发展。

同时，4G的带宽和速度结合IPV6的技术，能够满足一般物品通过无线技术接入到物联网，这将解决物联网发展中遇到的移动性的问题。包括智能家居，车联网

在内物联网将迎来大的发展，推动家居等产品更新换代，推动传统行业信息化发展。另外，4G还促进了无线城市或者智慧城市的发展，目前，运营商上都在推无线城市，通过移动网络以及WiFi来覆盖整个城市，实现城市里无缝高速上网，为用户提供全数字化生活。还有，4G产业的推动不仅是产品或应用的新机会，其产品上下游，包括原材料生产，物流，建设、服务等各个环节都将存在新的机会。

篇3：4G移动通信中的MIMO技术

关键词：MIMO,单用户MIMO,多用户MIMO

(一) 引言

上海世博园区向媒体开放体验全球首个TD-LTE规模演示网时, 4G时代已悄然临近。而多输入多输出技术 (Multiple-Input Multiple-Output) , 即MIMO是近年来在无线通讯技术领域极受关注的技术, 4G移动通信系统就采用了MIMO技术。从以往的2G移动通信系统到目前火热的3G系统均没有采用MIMO。在目前的移动通信系统里, 一发两收是大多数基站天线采用的结构。而MIMO技术用多个天线构成的天线阵列取代基站现有的单天线。事实上, MIMO技术能运用于4G系统, 也是因为它能较为简单并且直接地在传统蜂窝移动通信系统上进行改进和使用。

(二) MIMO技术概述

MIMO技术, 即在基站端和移动台同时放置多个天线, 使得基站和移动台这两者之间能够形成MIMO的通信链路。这种技术根据发射端和接收端的天线数目, 可以分为单输入多输出 (single-input multiple-output, SIMO) 、多输入单输出 (Single-output Multiple-input, MISO) 或MIMO。

SU-MIMO, 即单用户MIMO, 是一种基站与单移动台间的点对点多天线链路的技术。与之相对的还有MU-MIMO, 即多用户MIMO, 它是通过同一个频域与时域同时为多个移动台提供与基站通信的技术。它与单用户MIMO的。与较熟悉的自适应天线阵列相比它不一定需要平坦开阔的无线通信环境。总的来说, 多输入多输出技术有以下优点:“ISI (码间干扰) 明显降低;空间分集增益得到提高;无线信道容量和频谱利用率得到提高;降低误码率, 信道的可靠性得到提高;资料的传输速率也大幅提升”。

本文中, 我们把默认基站, 即发射机有X个发送天线;移动台, 即用户设备 (UE) 有Y个接收天线。用X×Y阶信道矩阵H表示X中一个天线与Y中一个天线的传输模型。

1. 单用户MIMO技术

(1) 最优功率分配

SU-MIMO复用的最优方案, 是基于信道矩阵的SVD (奇异分解值) 发射和接收波束成形使用的, 它把MIMO信道分成了多个子信道, 称之为“特征信道”, 这些“特征信道”相互并行且互不干扰。

“特征信道最优功率分配的原理是‘不’等价于SNR”, 它并不与SNR (信噪比) 呈一定比例关系, 而是选择为较好的特征行道分配更多的功率, 对较差的, 对信道传输贡献不大的特征信道注入的功率很小, 甚至根本不为其分配功率。如图1。

因此在现实中, 信息速率不得不与获得更多功率的特征信道的SNR匹配, 但这完全通过与流相适的调制和编码方案 (MCS) 来调整并解决。

(2) 单天线的波束成形

这里的单天线分为发射机单天线或接收机单天线, 但MIMO信道都只能表现出单个特征信道, 因此多个数据流的复用不可能。

在“接收波束成形”上, X=1且Y>1 (假设单流) , 即一个发送天线和Y个接收天线的模型。在这种模型中, 发射机发射一个QAM符号, 接收机接收并且获得信道估计后, 可以选择设置波束成形向量跟干扰源的信道正交, 有效地抵消了干扰信号, 用MRC (最大比合并) 自身Y个接收天线接收的信号, 从而使接收机能最大程度地接收SNR。与X、Y均为1, 即发送接收天线都只有一个的模型相比, 最大比合并使得接收机在接收SNR上提高Y倍, 实现MIMO信道的阵列增益, 即链路预算上101g (M) dB。

在“发射波束成形”上, X>1且Y=1, 即一个接收天线和X个发送天线的模型。在这种模型中, 发射机发射一个QAM符号后, 再“通过到反馈链路为发射机提供X×1阶的发射波束成形矢量”。如果将发射端的信道信息设定为最理想的值, 可以通过发射MRC的方法来得到最大的SNR, 在此处, 可以把发射MRC当成匹配预滤波器来看待, 它和“接收波束成形”一样, 使平均SNR提高了101 (N) dB倍。

(3) 发射机无信道信息的空间复用

当X>1和Y>1, 即X个发送天线和Y个接收天线的模型时, 假设Y≥X, 且发射的X个流对应各自不同的天线。发射机在没有有关H的信息的情况下, 就不能通过反馈信道向接收机提供信道信息, 因而不能靠预编码器来设计空间复用的方案。发射机方面无法下手, 只有从接收机方面考虑。而事实上, 已经有两种恢复符号矩阵的检测技术:线性以及非线性检测。线性检测技术的复杂度较低, 即在接收端将多个波束形成矢量进行叠加, 叠加时考虑其各自对应的单波束成形效果及合并时各个流间的干扰, 这里通常可以使用迫零接收机 (Zero-Forcing) 将接收到的X个数据流间的干扰抵消掉。非线性检测器更为先进, 但相对的复杂度也就更高。以MLD检测器为例, 它尝试对接收信号的所有流, 用穷尽搜索的方法来找出其中可能性最大的子集。

“复用增益相当于对频谱效率的倍乘因子”, 是由给定方案方提供。但是要想有MIMO的复用增益, 要求“不同的发射和接收天线的空域特征能完全解相关且线性独立”, 简单的说就是要求不同的发射机通过不同的独立数据流, 向不同接收机发射。只有这样才能让信道矩阵H处于良态, 甚至可逆。显而易见的, 对于天线基站和用户设备 (UE) , 他们间独立的数据个数, 不能超过它们中最小的天线数, 即满足min (Y, X) 。举例来说, 双天线的UE与6个天线基, 它们间的SU-MIMO通信至多只能有两个独立的数据流, 但这已经比单数据流的传输速率快了一倍。

2. 多用户MIMO技术

(1) 单用户和多用户MIMO的比较

在多用户MIMO (MU-MIMO) 中, 一个小区中可能有U个用户设备 (UE) 可以使用, 但在同一时间使用的只有K个, 一般情况下, K≤U。若假设每个UE有J个天线, 那么正在工作的天线数就是Y=KJ个。通常来说这里UE天线的数量Y是远大于小区中的基站数X的, 如此在不考虑合并干扰的前提下, 多用户MIMO系统的通信过程中, 独立的数据流个数受到基站数的限制。另一方面, 从单个工作状态中的UE的角度来看, UE的天线数J通常远小于基站数X, 如此到单个UE的独立数据流个数则是受到UE的天线数量限制。举例来说, 单天线的UE最多能复用X个独立的数据流, 但双天线的UE能复用2X个独立的数据流。而单用户MIMO (SU-MIMO) 要想复用X个独立的数据流, 必须在每个UE上安装X个天线。

不难看出, 对于多用户MIMO, 即使用户设备 (UE) 只有很少的天线, 但仍能完美的进行MIMO的空间复用。因此在多用户MIMO系统中更加着重基站的建设, 通常基站要对从UE发送来的信号进行“接收波束成形”并对向UE发送的信号进行“发射波束成形”。

信道的模型不一样也是单用户MIMO和多用户MIMO一个基本的区别。单用户MIMO的“天线空域特性间的解相关需要多径传播或使用正交极化”, 而多用户MIMO因为UE间隔比波长大出许多, 所以对不同UE的解相关并不需要人为干预。

(2) 单天线UE技术

现在讨论MU-MIMO系统中的单天线UE, 即小区中存在Y个单天线UE, 此时的上行链路设计方案与SU-MIMO中X>1、Y>1的情况十分相似, 不能采用预编码器。这是因为用户终端不能彼此协作, 同时也没有上行链路, 或者说发射信道, 的信道信息。从单个UE的角度看, 它并不知道其他UE的工作情况及传输信息。这是因为基站向UE发射时采用了发射波束成形, 为每个UE都发送了空域特性, 从而将数据分别传送到了要传送的UE上。

(3) 多天线UE技术

多天线UE技术可以由单天线UE技术推广而来。这里有两种方法解决多天线UE的问题。其中一种是将多出的天线当作虚拟的UE, 并且允许这个虚拟的UE与其他UE对信道进行共享, 从而能使原本的多天线UE接收或发送多个数据流。另外一种方法是在不增加UE和基站间的连路数目的要求下, 对多天线UE的多个数据流进行时空编码, 即在不同时隙内使用同一天线发射不同信号。而在基站方面可对数据流一最大合并比合并。

(三) MIMO技术的发展

MIMO技术作为未来一代宽带无线通信系统的框架技术, 通过近几年的持续发展, 已经应用于各个方面, 基于MIMO的无线通信理论和传输技术显示出了巨大的潜力。但是在实际的系统中要达到MIMO理论上的容量增加仍然有许多技术难点。比如如何解决MIMO系统的多径效应问题, 常用方法是与OFDM技术相结合。随着人类对高质量的无线通信系统的需求不断提高, MIMO技术在通信系统中的实际应用将不断促进MIMO技术的进一步发展。

参考文献

[1]高鹏, 赵培, 陈庆涛.3G技术问答[M].人民邮电出版社, 2009.

[2]赛西亚, 陶菲克, 贝科.LTE:UMTS长期演进理论与实践[M].马霓, 译.北京:人民邮电出版社, 2009.

[3]赵雪君.无线通信中的时空编码技术研究[J].科海故事博览.科教创新, 2009, (1) .

篇4：移动办公中4G通信技术论文

【关键词】移动通信系统;4G系统;空中接口

1.概述

第四代（4G）移动通信系统与技术是目前移动通信领域的研究热点。第三代（3G）移动通信系统从2001年起先后在日本和韩国投入商用，我国也在2009年相继商用3G-WACMA，TD-SCDMA，CDMA-1X。目前用户对移动通信系统的速率要求越来越高，而3G系统实际所能提供的最高速率14.4Mbps已经不能满足用户的实际需求，因此全世界的目光都聚焦在4G领域。目前全球范围内有多个组织正在进行4G系统的研究和标准化工作，如IPv6论坛、SDR论坛、3GPP、无线世界研究论坛（the Wireless World Research Forum）、IETF（The Internet Engineering Task Force）和MWIF（the Mobile Wireless Internet Forum ）等。

2.4G系统的技术目标和特点

4G系统总的技术目标和特点可以概括为：同3G等数字移动通信系统相比，4G系统应具有更高的数据率、更好的业务质量（QoS）、更高的频谱利用率、更高的安全性、更高的智能性、更高的传输质量、更高的灵活性，而且能与现代IP网络完全融合。

2.1 4G系统的容量

4G系统的容量至少为3G系统的10倍。4G系统下行信道的最高速率将达100Mbps。

2.2 4G系统是一个无缝网

无线通信领域的一个发展趋势是移动网络和无线接入网络的融合，4G系统应当是一个移动网络和无线接入网的融合体，它应能实现与无线LAN 的无缝连接。

2.3 4G系统应当是一个基于IP的网络

4G应当是一个基于IP的移动网络，采用IP技术后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。4G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。

2.4 4G系统将能实现不同QoS的业务

4G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。

3.4G系统的关键技术

4G系统的有关关键技术有：宽带接受机、智能天线、空时编码、高性能的功率放大器、先进的调制解调技术、高性能的RF收发信机和多用户检测等。

3.1 无线接入方式与多址方案

在FDMA、TDMA、CDMA和OFDM等多址方式中，OFDM是4G系统最为合适的多址方案，OFDM的主要优点有：各个信号间不会相互干扰;对多径衰落和多普勒频移不敏感;用户间和相邻小区间无干扰;可实现低成本的单波段接收机等。OFDM的主要缺点是功率效率不高。

3.2 调制与编码

4G系统将会采用多载波调制（MCM）技术。4G系统可能会采用两种形式的MCM：多载波码分多址（MC-CDMA）和正交频分复用时分多址（OFDM-TDMA），一般MC-CDMA采用QPSK调制，而OFDM-TDMA采用高电平调制，如M-QAM（M从4 到256）。对于M-QAM，为了提高系统的性能，一般认为需要采用自适应调制，按照实际测量的参数来确定QAM 的电平数和符号速率。NTT DoCoMo的4G移动通信系统的基本调制方案为QPSK，相应的数据传输速率为103.68Mbps。当采用64-QAM调制时，数据速率高达331.776Mbps（相應的扩频因子为1）。4G移动通信系统将采用更高级的信道编码方案，如Turbo码、级连码和LDPC等，从而在极低的Eb/N0下保证足够的性能。NTT DoCoMo的4G实验系统信道编码采用TURBO码。

3.3 无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有：分集技术，如通过空间分集、时间分集（信道编码）、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术，如采用2或4天线来实现发射分集，或者采用多输入多输出（MIMO）技术来实现发射和接受分集。

3.4 高效的频谱使用方案

提高频谱效率的方法有：使用3GHz以上的频段，由于可以使用的带宽更宽，因此将具有更高的传输容量。3G系统的频谱效率只有2bps/Hz，而4G系统的频谱效率应达到5bps/Hz。

3.5 基于IP的核心网

3G系统不是基于IP的，如CDMA2000基于ANSI-41，而WCDMA基于GSM-MAP。4G系统应当是一个全IP的网络。采用全IP 的优点有：可以实现不同网络间的无缝互连;全IP也是一种低成本的集成目前网络的方法。4G系统的核心网是一个基于全IP的网络，因此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共存。要实现全IP的核心网有许多问题需要解决，如鉴权、计费等;核心网应具有开放的结构，从而能允许各种空中接口接入核心网;同时核心网应把业务、控制和传输等分开。

3.6 软件无线电（SDR）技术

软件无线电技术将会在4G系统得到应用。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。软件无线电技术有助于不同标准和系统的融合。软件无线电在4G中的可能应用为：采用软件无线电实现的基站可同时为多个网络服务;当终端移动时，可重新配置，如当移动终端移动到一个采用不同标准的移动系统中时，终端可按照该系统的标准重新自动配置该终端，从而该终端可获得服务。采用软件无线电技术实现的移动终端或BS将采用模块化的结构，主要由天线模块、LNA模块、功率放大器模块、ADC＼DAC模块、DSP模块和多媒体模块等组成。软件无线电中RF和基带器件都应当是可编程的。

3.7 高性能的接收机

4G系统对接收机提出了特别高的要求。我们知道Shannon定理指出了在带宽为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，我们可以计算出，对于3G系统如果信道带宽为5MHz，而数据速率为2Mbps，则所需的SNR为1.2dB;而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mbps的数据，则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统，由于速率很高，因此对接收机的性能要求也要高得多。

3.8 智能天线与MIMO技术

智能天线和MIMO技术可以降低多址干扰，实现空间分集，因此将会在4G系统中得到应用。图一左端为一个智能天线示意图，基站对各个用户可形成一个定向波束，因此既可降低来自小区内其它用户的多址干扰，也可降低对基站发射功率的要求。

3.9 多用户检测技术

随着多用户检测技术的不断发展，多用户检测器将会在4G系统的基站和终端中得到应用。多用户检测器可以提高系统的容量，因此将是4G系统必然采用的技术。随着多用户检测器研究的不断深入，各种高性能但算法不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出来，因此在实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。

4.结束语

由于4G与3G相比具有通信速度更快，网络频谱更宽，通信更加灵活，智能性能更高，兼容性能更平滑等优点，4G日益成为人们关注的焦点。相信不久的将来，4G将一统移动通信系统的天下。

篇5：4G移动通信技术要点

现代通信技术论文

题目名称： 4G的技术与发展

专业班级：电子信息工程2011级(2)班

学生姓名：

学生学号：

指导教师： 张瑞敏

目录

一 4G通信网络的定义....................................................................................................................3 二 理想中的4G通讯技术...............................................................................................................3 四 4G网络与传统网络的区别........................................................................................................6 五 4G网络的主要优势....................................................................................................................7

1、通信速度更快.....................................................................................................................8

2、网络频谱更宽.....................................................................................................................8

3、通信更加灵活.....................................................................................................................8

4、智能性能更高.....................................................................................................................8

5、兼容性能更平滑.................................................................................................................9

6、提供各种增殖服务.............................................................................................................9

7、实现更高质量的多媒体通信...........................................................................................10

8、频率使用效率更高...........................................................................................................10

9、通信费用更加便宜...........................................................................................................10 六 4G网络存在的缺陷..................................................................................................................11 七 4G网络未来的发展展望..........................................................................................................13 八 4G网络的研究现状..................................................................................................................14 九 4G网络的成功..........................................................................................................................15 十 心得体会...................................................................................................................................15

4G的技术与发展

一 4G通信网络的定义

4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。

二 理想中的4G通讯技术

今日，3G通讯的技术标准与规范已进入商业用途。然而到目前为主，在应用上也发现3G通信的许多缺点，例如缺乏全球统一的标准。3G所採用的语音交换架构仍承袭了2G的“电路交换模式”（Circuit Switch Mode），而非採用纯IP方式，也因此容易受到多用户的干扰，导致传输速率无法大幅提高。面对这些应用上的缺点，理想中的4G通讯技术应该具备以下的特色：

（1）更大传输频宽

对大范围高速移动的使用者（最高250km/h）频宽需求为2Mbps，中速移动的使用者（60km/h）频宽需求为20Mbps，低速移动或室内静止的使用者频宽需求为100Mbps；

（2）更高储存容量

由于传输频宽增大，因此资料储存容量至少需求为3G系统的10倍以上；

（3）更高相容性

4G通信技术必须具备向下相容、开放介面、全球漫游、与网路互联、多元终端应用等，并能从3G通信技术平稳过渡至4G；

（4）不同系统的无缝连接

行动使用者在移动中，特别是高速移动，也都能顺利使用通信系统，并在不同系统间进行无缝转换（Seamless Transitions），传送高速多媒体资料等；

（5）高度智慧化网路系统

4G网路必须是高度智慧、能随状况自行调整的网路系统，它须具备良好的弹性以满足不同环境与不同用户的通信需求；

（6）整合性的便利服务

4G系统将个人通信、资讯传输、广播服务与多媒体娱乐等各项应用整合，提供更为广泛、便利、安全与个性化的服务。

综上所述，4G移动通信其技术的根本目的说穿了，主要是能够在各终端产品间发送、接收来自另一端的信号，并在多个不同的网路系统、平台与无线通讯介面之间找到最快速与最有效率的通信路径，以进行最即时的传输、接收与定位等动作。

而当在通信过程进行中，4G通讯还必须保持良好的无缝连接能力，透过不同网路确保资料传输过程不中断，并维持高品质与高频宽。4G通讯的多层式蜂巢结构，可透过不同无线介面接收网路营运商与内容供应商所提供的内容服务。接下来将介绍4G通信的几项关键技术。

三 4G的核心技术

1、接入方式和多址方案

(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

(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

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。

四 4G网络与传统网络的区别 4G通信技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说现在的3G能为我们提供一个高速传输的无线通信环境的话，那么4G通信将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，这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。与传统的通信技术相比，4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。然而，在通话品质方面，目前的移动电话消费者还是能接受的。随着技术的发展与应用，现有移动电话网中手机的通话质量还在进一步提高。数据通信速度的高速化的确是一个很大优点，它的最大数据传输速率达到100Mbit/s，简直是不可思议的事情。另外由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少，未来的4G通信费用也要比目前的通信费用低。

4G通信技术将是继第三代以后的又一次无线通信技术演进，其开发更加具有明确的目标性：提高移动装置无线访问互联网的速度--据3G市场分三个阶段走的的发展计划，3G的多媒体服务在10年后将进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本建成，全球25%以上人口使用第三代移动通信系统。在发达国家，3G服务的普及率更将超过60%，那么这时就需要有更新一代的系统来进一步提升服务质量。

为了充分利用4G通信给我们带来的先进服务，我们还必须借助各种各样的4G终端才能实现，而不少通信营运商正是看到了未来通信的巨大市场潜力，他们现在已经开始把眼光瞄准到生产4G通信终端产品上，例如生产具有高速分组通信功能的小型终端、生产对应配备摄像机的可视电话以及电影电视的影像发送服务的终端，或者是生产与计算机相匹配的卡式数据通信专用终端。有了这些通信终端后，我们手机用户就可以随心所欲的漫游了，随时随地的享受高质量的通信了。

五 4G网络的主要优势

如果说2G、3G通信对于人类信息化的发展是微不足道的话，那么未来的4G通信却给了我们真正的沟通自由，并将彻底改变我们的生活方式甚至社会形态。目前正在构思中的4G通信具有下面的特征：

1、通信速度更快

由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信给人印象最深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。从移动通信系统数据传输速率作比较，第一代模拟式仅提供语音服务；第二代数位式移动通信系统传输速率也只有9.6Kbps，最高可达32Kbps，如PHS；而第三代移动通信系统数据传输速率可达到2Mbps；专家则预估，第四代移动通信系统可以达到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以达到每秒高达100Mbps速度传输无线信息，这种速度将相当于目前手机的传输速度的1万倍左右。

2、网络频谱更宽

要想使4G通信达到100Mbps的传输，通信营运商必须在3G通信网络的基础上，进行大幅度的改造和研究，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的蜂窝系统的带宽高出许多。据研究4G通信的AT&T的执行官们说，估计每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA 3G网路的20倍。

3、通信更加灵活

从严格意义上说，4G手机的功能，已不能简单划归“电话机”的范畴，毕竟语音资料的传输只是4G移动电话的功能之一而已，因此未来4G手机更应该算得上是一只小型电脑了，而且4G手机从外观和式样上，将有更惊人的突破，我们可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋，以方便和个性为前提，任何一件你能看到的物品都有可能成为4G终端，只是目前我们还不知应该怎么称呼它。未来的4G通信将使我们不仅可以随时随地通信，更可以双向下载传递资料、图画、影像，当然更可以和从未谋面的陌生人网上联线对打游戏。也许你将有被网上定位系统永远锁定无处遁形的苦恼，但是与它据此提供的地图带来的便利和安全相比，这简直可以忽略不计。

4、智能性能更高 第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，例如对菜单和滚动操作的依赖程度将大大降低，更重要的4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如4G手机将能根据环境、时间以及其他设定的因素来适时地提醒手机的主人此时该做什么事，或者不该做什么事，4G手机可以将电影院票房资料，直接下载到PDA之上，这些资料能够把目前的售票情况、座位情况显示得清清楚楚，大家可以根据这些信息来进行在线购买自己满意的电影票；4G手机可以被看作是一台手提电视，用来看体育比赛之类的各种现场直播。

5、兼容性能更平滑

要使4G通信尽快地被人们接受，不但考虑的它的功能强大外，还应该考虑到现有通信的基础，以便让更多的现有通信用户在投资最少的情况下就能很轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，未来的第四代移动通信系统应当具备全球漫游，接口开放，能跟多种网络互联，终端多样化以及能从第二代平稳过渡等特点。

6、提供各种增殖服务

4G通信并不是从3G通信的基础上经过简单的升级而演变过来的，它们的核心建设技术根本就是不同的，3G移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，而4G移动通信系统技术则以正交多任务分频技术(OFDM)最受瞩目，利用这种技术人们可以实现例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增殖服务；不过考虑到与3G通信的过渡性，第四代移动通信系统不会在未来仅仅只采用OFDM一种技术，CDMA技术将会在第四代移动通信系统中，与OFDM技术相互配合以便发挥出更大的作用，甚至未来的第四代移动通信系统也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生，前文所提到的数字音讯广播，其实它真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术，同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM为核心技术的第四代移动通信系统，也将会结合两项技术的优点，一部分将是以CDMA的延伸技术。

7、实现更高质量的多媒体通信

尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信，但未来的4G通信能满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要，第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去，为此未来的第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信”。第四代移动通信不仅仅是为了因应用户数的增加，更重要的是，必须要因应多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求。总结来说，首先必须可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良，以及达到高速数据传输的要求。

8、频率使用效率更高

相比第三代移动通信技术来说，第四代移动通信技术在开发研制过程中使用和引入许多功能强大的突破性技术，例如一些光纤通信产品公司为了进一步提高无线因特网的主干带宽宽度，引入了交换层级技术，这种技术能同时涵盖不同类型的通信接口，也就是说第四代主要是运用路由技术(Routing)为主的网络架构。由于利用了几项不同的技术，所以无线频率的使用比第二代和第三代系统有效得多。按照最乐观的情况估计，这种有效性可以让更多的人使用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情，而且做这些事情的时候速度相当快。研究人员说，下载速率有可能达到5Mbps到10Mbps。

9、通信费用更加便宜

由于4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，而且4G通信引入了许多尖端的通信技术，这些技术保证了4G通信能提供一种灵活性非常高的系统操作方式，因此相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易迅速得多；同时在建设4G通信网络系统时，通信营运商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运行者和用户的费用。据研究人员宣称，4G通信的无线即时连接等某些服务费用将比3G通信更加便宜。六 4G网络存在的缺陷

对于现在的人来说，未来的4G通信的确显得很神秘，不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来发明的最复杂的技术系统，的确第四代无线通信网络在具体实施的过程中出现大量令人头痛的技术问题，大概一点也不会使人们感到意外和奇怪，第四代无线通信网络存在的技术问题多和互联网有关，并且需要花费好几年的时间才能解决。总的来说，要顺利、全面地实施4G通信，将可能遇到下面的一些困难：

1、标准难以统一

虽然从理论上讲，3G手机用户在全球范围都可以进行移动通信，但是由于没有统一的国际标准，各种移动通信系统彼此互不兼容，给手机用户带来诸多不便。因此，开发第四代移动通信系统必须首先解决通信制式等需要全球统一的标准化问题，而世界各大通信厂商将会对此一直在争论不休。

2、技术难以实现

尽管未来的4G通信能够给人带来美好的明天，但是别指望立刻就能用上这种技术，大约还需要5年左右的时间这项技术才能发布。据研究这项技术的开发人员而言，要实现4G通信的下载速度还面临着一系列技术问题。例如，如何保证楼区、山区，及其它有障碍物等易受影响地区的信号强度等问题。日本DoCoMo公司表示，为了解决这一问题，公司将对不同编码技术和传输技术进行测试。另外在移交方面存在的技术问题，使手机很容易在从一个基站的覆盖区域进入另一个基站的覆盖区域时和网络失去联系。由于第四代无线通信网络的架构相当复杂，这一问题显得格外突出。不过，行业专家们表示，他们相信这一问题可以得到解决，但需要一定的时间。

3、容量受到限制

人们对未来的4G通信的印象最深的莫过于它的通信传输速度将会得到极大提升，从理论上说其所谓的每秒100MB的宽带速度，比目前手机信息传输速度每秒10KB要快1万多倍，但手机的速度将受到通信系统容量的限制，如系统容量有限，手机用户越多，速度就越慢。据有关行家分析，4G手机将很难达到其理论速度。如果速度上不去，4G手机就要大打折扣。

4、市场难以消化

有专家预测在10年以后，第三代移动通信的多媒体服务将进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本建成，全球25%以上人口使用第三代移动通信系统，第三代技术仍然在缓慢地进入市场，到那时整个行业正在消化吸收第三代技术，对于第四代移动通信系统的接受还需要一个逐步过渡的过程。另外，在过渡过程中，如果4G通信因为系统或终端的短缺而导致延迟的话，那么号称5G的技术随时都有可能威胁到4G的赢利计划，此时4G漫长的投资回收和赢利计划将变得异常的脆弱。

5、设施难以更新

在部署4G通信网络系统之前，覆盖全球的大部分无线基础设施都是基于第三代移动通信系统建立的，如果要向第四代通信技术转移的话，那么全球的许多无线基础设施都需要经历着大量的变化和更新，这种变化和更新势必减缓4G通信技术全面进入市场、占领市场的速度。而且到那时，还必须要求3G通信终端升级到能进行更高速数据传输及支持4G通信各项数据业务的4G终端，也就是说4G通信终端要能在4G通信网络建成后及时提供，不能让通信终端的生产滞后于网络建设。但根据目前的事实来看，在4G通信技术全面进入商用之日算起的二三年后，消费者才有望用上性能稳定的4G通信手机。

6、其他相关困难

因为手机的功能越来越强大，而无线通信网络也变得越来越复杂，同样4G通信在功能日益增多的同时，它的建设和开发也将会遇到比以前系统建设更多的困难和麻烦。例如每一种新的设备和技术推出时，其后的软件设计和开发必须及时能跟上步伐，才能使新的设备和技术得到很快推广和应用，但遗憾的是4G通信目前还只处于研究和开发阶段，具体的设备和用到的技术还没有完全成型，因此对应的软件开发也将会遇到困难；另外费率和计费方式对于4G通信的移动数据市场的发展尤为重要，例如WAP手机推出后，用户花了很多的连接时间才能获得信息，而按时间及信息内容的收费方式使用户难以承受，因此必须及早慎重研究基于4G通信的收费系统，以利于市场发展。还有4G通信不仅需要区分语音流量和互联网数据，还需要具备能到数据传输速度很慢的第三代无线通信网络上平稳使用的性能，这就需要通信营运商们必须能找到一个很好的解决这些问题的方法，而要解决办法就必须首先在大量不同的设备上精确执行4G规范，要做到这一点，也需要花费好几年的时间。况且到了4G通信真正开始推行时，熟悉4G通信业务的经验和专门技术人才还不多，这样同样也会延缓4G通信在市场上迅速推广的速度，因此到时对于设计、安装、运营、维护4G通信的专门技术人员还须早日进行培训。

七 4G网络未来的发展展望

在新一代技术刚推出市场之后，更高的技术应用已经在实验室进行研发。目前日本的NTT DoCoMo公司已经表示，4G通信的试验网络已经部署在公司的横须贺研发园内，该网络集结了试验基站和移动终端，同时NTT DoCoMo公司还表示，4G通信服务将于2010年推出，网络的下载速度可以达到100Mbps，上载速度为20Mbps。美国AT&T公司推出的4G通信网络的试验，据说可以配合目前的EDGE进行无线上传，并通过OFDM技术达到快速下载的目的。

美国AT&T公司声称大约还需要五年，这项技术才能发布；再有十年左右的时间，4G才能真正投入到商用阶段。在去年二月份，欧洲的四家移动设备生产商——阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子组成了世界无线研究论坛(WWRF)，以研究3G以后的发展方向。

WWRF预计4G技术将在2010年开始投入应用。这一代通信技术可以将不同的无线局域网络和通信标准，手机信号，无线电通信和电视广播以及卫星通信结合起来，这样手机用户就可以随心所欲的漫游了。目前在欧洲地区，无线区域回路与数字音讯广播已针对其室内(Indoor)应用而进行相关的研发，测试项目包括10Mbps与MPEG影像传输应用，而第四代移动通信技术则将会是现有两项研发技术的延伸，先从室内技术开始，再逐渐扩展到室外的移动通信网路。爱立信公司的一位高级官员表示，该公司在经济不景气的情况下不会减少研发第四代无线通讯技术的预算的，该公司的负责人同时表示，该公司的研发工作具有3-10年的前瞻性，暂时的需求不振不会使该公司放慢研究的速度。

国际电信联盟无线电通信部也已经达成共识，将把移动通信系统同其他系统结合起来，在2010年之前是数据传输数率达到100Mbps。对于更高级的3G系统，ITU决定同时发展IMT-2000的两个标准——提高数据包和声音文件的传输速率——被日本NTT DoCoMo和J-Phone两家公司采用的WCDMA将能最大达到8Mbps的下在速率，而CDMA2000系统也将达到2.4Mbps的速率。同时ITU对外发表声明说目前第四代移动通信的频段尚未被讨论与制订，不过原则上将会是以高频段频谱为主，另外也将会使用到微波相关的技术与频段。

八 4G网络的研究现状

中国、日本、韩国以及欧洲等国家对第四代移动通信的研究工作已经启动，欧洲的项目为“第六框架”，日韩两国都是自己独立研究，目前对4G的研究还处于初级阶段，并没有进入实质部分，还谈不上频段的划分，ITU计划在2004年征求第四代移动通信的方案，2010年制定出全世界统一的第四代移动通信标准。

在世界各国都在积极的对4G研究时，我们国家也不甘落后，我国对第四代移动通信的研究已经正式列入863项目，并启动了“FuTURE计划”。具体分3个阶段实施：

2001年12月～2003年12月，开展Beyond 3G/4G蜂窝通信空中接口技术研究，完成Beyond 3G/4G系统无线传输系统的核心硬、软件研制工作，开展相关传输实验，向ITU提交有关建议；2004年1月～2005年12月，使Beyond 3G/4G空中接口技术研究达到相对成熟的水平，进行与之相关的系统总体技术研究(包括与无线自组织网络、游牧无线接入网络的互联互通技术研究等)，完成联网试验和演示业务的开发，建成具有Beyond 3G/4G技术特征的演示系统，向ITU提交初步的新一代无线通信体制标准；2006年1月～2010年12月，设立有关重大专项，完成通用无线环境的体制标准研究及其系统实用化研究，开展较大规模的现场试验。

在近几年的研究中，我国已经取得了喜人的成果，武汉汉网高技术有限公司、华中科技大学和上海交通大学联手攻克的全IP蜂窝移动技术是国际公认的第四代移动通信技术的核心，其数据传输速率是3G移动电话的50倍，能同时传输语音、文字、视频图像等不同数据类型。这使欧美移动通信技术在中国市场独领风骚的局面将有所改变。

九 4G网络的成功

“TD-LTE试验网建设已经启动，预计在今年9月份完成网络建设和优化工作。”2011年3月25日，记者从广东移动相关人士处了解到，年内广州、深圳两地的4G试验网将达到商用水准。这意味着，在3G牌照发放两年后，4G（第四代移动通信技术）又将粉墨登场。如果说2G时代我们被牵着走，3G时代我们跟着走，这一次，中国提出的4G技术标准（TD-LTE）将与欧美标准同步，一同引领潮流。

4G通讯的核心技术尚在研发阶段，且以目前3G通讯技术应用现况为如预期热络的情况来看，要使3G通讯成为主流通讯应用技术还得等一等，专家便预测市场消化并完全吸收3G技术的时间约需十年左右，而接踵而至的还有往后的5G以上技术。尽管4G比起3G有着更强大的应用优势，但目前已可见到4G在发展与往后实际应用上所以面临的问题，但是市场不变的趋势是，新技术和新需求将不断出现，有朝一日4G必然会取代3G，成为新一代行动通讯的主流技术。

十 心得体会

篇6：4G移动通信关键技术作文

最高速度能够达到100比特每秒，来实现无线信息的传输。当需要发送大量的数据，4G通信能够在最短的时间内很快完成，用户不用等太长时间。

当前，4G通信技术不仅能够实现人与人之间沟通的随时性和区域性，以及促进双向信息、图片以及视频下载的实现，而且还能够实现信用卡的功能，真正实行购物以及取现功能。此外，4G移动通信技术具有很强的兼容性，不仅有全球漫游和开放接口的功能，也有向下兼容各部分分散网络连接从而达到互联的特性。

4G通信技术还可使得多媒体服务的高速数据性及其高分辨率得到满足，主要服务内容，如语音、数据以及影像等方面，借助宽带信道实现信息的传输，这属于一种完全意义上的“多媒体移动通信”。3D视频技术同时将被应用到4G通信，能够在4G手机看到立体视频。

为了实现更快的数据传输，通信运营商就需要在3G通信网络的前提下，极大地提高通信网络的`带宽。4G通信技术的带宽要远远大于3G带宽的20倍左右。

3G移动通信系统主要是基于CDMA核心技术上，但是4G移动通信系统是基于OFDM技术的核心技术之上的，使用OFDM技术能够实现如无线区域环路)，数字音频广播(DAB)以及其他方面的无线增值服务。

篇7：4g移动通信技术论文致谢

首先，要感谢中国科学技术大学这个优秀的平台，作为国际知名、国内一流大学，中国科学技术大学严谨务实的学风深刻地影响着我的价值观和生活态度。

其次，要特别感谢我的导师张圣亮教授，张老师严谨的治学态度以及诲人不倦的精神让我获益匪浅，感谢张老师在我的科研生涯伊始，便以其在服务营销领域丰富的专业知识视角对我进行选题的启迪和构思，在毕业论文的写作过程以及求职过程中，张老师提供了许多有建设性的建议和指导，让我终身难忘;同时，感谢管理学院的各位老师，在专业课教学中的孜孜不倦，拓宽了我的.知识视野，丰富了我的理论基础。再次，感谢同门各位师兄弟师姐妹和室友，在生活和学习上给予了我莫大的帮助，正是由于你们的相伴，我的三年求学生涯更加充实和欢乐。

最后，由衷地感谢我的家人，对我这些年求学生涯的默默支持和鼓励，我将时刻铭记于心，在今后的人生中用实际行动表达我的感恩之情。

篇8：移动办公中4G通信技术论文

1 4G通信系统采用的安全机制

移动通信行业在引进4G通信系统后, 需要在系统接口位置建立安全机制, 这可以保证通信系统与LTE系统更好的兼容。安全机制包括身份保密机制、秘钥协商机制等, 这种安全机制可以保证常规移动通信系统运行的安全性, 可以保证用户的身份不被泄漏, 还可以避免用户的身份不被顶替。

1.1身份的保密机制。在移动通信行业, 有着较大用户量, 其收集用户的身份信息, 这属于用户的个人隐私, 移动公司具有替用户保密的责任, 要建立有效的安全机制, 保证用户的身份不被泄漏。用户的身份也是其使用网络的主要凭证, 如果泄漏, 可能会对用户造成较大的经济损失。移动公司需要保护用户的各项隐私信息, 在与用户签订的协议中, 也有身份信息安全保障的条约。移动公司在引进4G通信网络后, 采用了唯一确认识别用户临时身份的方式, 这种身份具有唯一性与临时性的特点, 是系统按照一定原则向用户分配的身份证, 其只有在规定的范围内才能使用。在使用临时身份证后, 可以在网络空中的接口上进行数据的传输。

1.2密钥的协商机制与双向鉴权机制。在4G移动通信系统接口的安全机制中, 还有着密钥协商机制, 其与身份认证是4G通信系统中比较重要的用户身份认证方式。双向鉴权机制是从3G通信系统一直延续至今的认证方式, 将其应用在4G移动通信系统后, 对相关技术进行了改进与优化, 在应用鉴定技术后, 可以保证用户身份认证的可靠性。这两种机制可以避免系统受到黑客的攻击, 密钥协商机制可以在通信的过程中进行加密, 在通信双方进行选择时进行加密, 这有效的保护了业务数据的安全性。在4G通信系统中应用密钥协商机制以及双向鉴权机制, 可以完成对系统的升级, 其加强对用户身份的认证, 可以有效保护了用户信息的安全性。

1.3采用信令完整性的保护机制。心灵完整性的保护机制在3G通信系统中有着广泛的应用, 其可以避免信息在传递的过程中, 被黑客纂改或者删除, 在空中接口传递信息时, 存在较大的安全隐患, 在采用信令完整性保护机制后, 有效降低了信息被纂改的概率。该项机制能够更好的保证其数据传输的安全性, 使其特定的内容有了一个更加完整的保护法。除此之外, 通过该项机制, 即使某些信息被恶意篡改也能够及时的恢复信息的完整性。但是, 需要注意的一点是该项保护机制只是对控制面进行全面的保护, 而对于用户面的数据并不提供保护。

1.4对数据与信令进行加密机制。在当前的4G通信系统中, 会有很多的内容会涉及到用户的某些隐私, 因此, 在进行信息的传递时不适合通过明文的方式进行传递。为此, 技术人员设计了对数据与信令的加密算法。但是需要注意的是, 该项加密的算法并不是一个必选项, 而是一个可选项。该项加密机制具体的实现方法和完整性的保护几乎都是一样的。

2 4G移动通信系统存在的安全缺陷以及攻击方式

4G移动通信系统和之前的移动通信系统相比较, 最大的不同之处在于它引入了一个新的移动终端之间的协作与传递, 也就是改变了移动通信系统过去的网络结构。该种全新的网络结构也带了来新的安全缺陷, 随之也产生了新型网络的攻击方式。尽管当前已经有部分的移动系统开始引入了新的协作通信技术, 但是到目前为止, 仍然没有真正的形成一个高效的安全机制约束其通信的结点。笔者对其引入新的通信协作的缺陷进行了详细的探究与分析。

2.1存在的安全缺陷。在过去的移动通信系统中, UE之间是没有任何的数据交换, 网络采用的是层次化的结构, 但是具有较稳定较强的拓扑结构。与此同时, 过去的无线通信已经能够充分的利用网络的信息与资源, 采用加密、访问的控制, 权限管理以及认证等等的方式实现网络的安全。而在当前4G的网络移动通信系统中, 由于其UE或者是中继的结点彼此之间存在一定的协作关系, 这就导致网络的拓扑结构发生了一定的变化, 造成信息路径产生了不确定性。过去的防火墙等等安全保护的机制已经不再适应新的移动通信结构, 随之也就产生了新的攻击方式。

2.2攻击方式。针对新的网络结构, 攻击方式主要有以下几种。首先是倾听, 因为4G移动通信系统选用的是无线信号来作为其传输的媒介, 因此所有的信息都是在空中进行传播, 攻击者很容易获得信息。其次是干扰, 只要攻击者能够检测出其网络的结点, 就可以发送连续的干扰信号。另外假冒, 由于新的网络结构采用的路由协议是不通过发送报文的方式进行认证的, 因此攻击者完全可以以用户的身份加入网络发送某些信息。除此之外, 还包括伪造、资源消耗、重放以及位置信息的泄露, 这几项攻击方式都是基于新的通信网结点之间存在协作关系而造成的。

结束语

综上所述, 我国4G移动通信系统在运行时, 协作通信存在较大的安全缺陷, 这对客户的信息安全造成了威胁, 容易造成用户隐私信息的泄漏。为了促进4G移动通信系统更好的运行与发展, 相关技术人员需要针对协作通信中存在的问题, 制定出有效的改善措施。要结合协作通信的特点, 还要了解协作通信存在的缺陷问题, 要加强对用户身份的认证, 在采用安全机制后, 利用身份保密机制以及密钥协商机制, 可以更加准确的对用户的身份进行确认, 可以保证系统运行环境的安全性。协作通信的安全问题是4G移动通信系统研究的重点内容, 只有保证协作通信的安全性, 才能避免系统受到黑客的攻击, 从而保证用户信息的安全性。

参考文献

[1]范鹏.协作通信及其在移动通信系统中的应用[J].电信快报, 2013 (3) .

[2]商敏红.基于固定中继的协作通信性能分析与仿真[J].大众科技, 2014 (1) .