4G移动通信技术优缺点探究

发布时间：2016-08-31

　　全球上第一代的移动通信系统是在上个世纪的美国研制成功的，进而拉开了移动通信时代的序幕，同时在逐渐进步的科技当中得到了快速的发展。一直到现在，4G 移动通信网络在移动通信这个领域开始崭露头角，与3G 移动通信技术相同，都广泛应用在世界的范围之内。

　　【摘要】随着社会科学技术的不断发展以及智能手机的逐渐普及，社会大众越来越关注4G 移动通信的相关技术。在本文中，简单阐述了4G 移动通信技术的基本概念，并介绍了相应的通信系统和比较核心的技术，此外，还具体剖析了4G 移动通信技术存在的安全方面的一些问题，并提出了一些相应的有效解决策略。

　　【关键词】4G ;移动;通信技术;概念;安全;系统;策略

　　相比于2G 移动通信，3G 通信系统有着许多方面的优势，但是在电路交换、统一标准、业务管理、接入速率、网络安全以及视频应用等各个方面都出现了不足，所以，人们将大部分的希望寄托于4G 的移动通信。

　　1 简述4G 移动通信技术的基本概念

　　一般来讲，4G 移动通信技术能够被定义成分布网络以及广带接入，它的非对称的那种数据传输的能力应该保持在2Mb/s 以上，能够对4G 移动通信的相关用户提供大概150Mb/s 的清晰视频的相关服务，还能够实现传输三维图像。同时， 4G 移动通信能够实现两个不同的频带网络或者无线平台之间的无线传输，并能够不分地点时间，可以对互联网宽带进行随时介入，除了网络的基本信息之外，还能够为用户有效提供数据整理、地点定位以及远程遥控等各种功能。除此之外，4G 的移动通信系统也属于是一种更加高级的移动宽带的通信系统，具体的特点是多功能进行一定的集成，属于宽带接入的一种IP 系统。

　　2 4G 移动通信的相关系统

　　2.1 接入系统

　　一般情况下，4G 移动通信网络的接入系统主要包括：1)无线系统(比如DECT 等);2)无线的蜂窝移动通信系统( 如2G 等) ;3)短距离的连接系统( 例如蓝牙等) ;4)固定无线接入以及无线环路系统;5)无线的局域网系统;6)相应的卫星系统;7)有线系统;8)广播电视的接入系统( 如DVB - T、DAB 等) ;9)STS 平流层的相关通信系统。同时，4G 移动通信网络的相关接入系统存在的比较显著的特点为：智能化的模式终端在一定程度上基于公共的一种平台，利用各种相应的接入技术，实现网络平台间的协作以及无缝连接，运用最优化的工作方式有限满足用户的各种需求。

　　2.2 核心网络

　　通常来讲，4G 移动通信系统当中的核心网是基于全IP 的一个网络，也就是基于IP 的网络维护管理、基于IP 的承载机制、基于IP 的应用服务以及基于IP 的网络资源控制。相比于3G 移动网络，4G 移动系统有着很多根本性的优点，具体表现为：能够实现不同网络之间的无缝连接。其中，核心网相对独立于无线接入的具体方案，可以有效提供端、端之间的IP 业务， 可以兼容已经存在的核心网。核心网有着相对比较开放的一种结构，基本允许空中接口可以接入到核心网;此外，核心网可以将传输、控制以及业务等分开。

　　2.3 移动终端

　　我们知道，4G 移动通信系统的特征在一定程度上决定了4G 移动通信系统的移动终端和3G 系统的不同。而4G 移动终端应该可以有效支持广带宽以及高速率的相应要求，与此同时，4G 移动通信终端还应该能够保证可以适应不同的QoS 指标要求、不同的空中接口要求以及终端用户在移动性能方面的一些要求来对用户的相关需求进行一定的满足。为了能够对不同的空中接口进行兼容，那么移动终端应该具备更新软件方面的能力，并能够利用软件的下载来实现更新。除此之外，在4G 系统当中，存在着多样化的终端形式， 化妆盒、手表或者眼镜都有一定的可能会成为4G 系统的终端。在未来，4G 移动终端会具有下面的一些具体特征：1)更高的网络联通性( 无线设备能够利用Adhoc 方式来进行组网) ;2)更强的交互性能( 更加方便的网络和个人接口) ;3)更加丰富的个性化服务( 更加支持GPS 定位、蜂窝电话以及寻呼等业务) ;4)更强的安全保障功能( 比如嵌入式的那种指纹的认证) ; 5)更强的动态自重构的能力( 能够对业务要求和网络条件进行自我适应) ;6)更强的识别语音的功能。

　　3 4G 移动通信的相关技术

　　通常来讲，4G 通信技术主要包括MIMO、OFMD 以及智能天线等一些技术， 有着信息量比较大、可容性比较强以及传输速度非常快等各种优势。4G 移动通信相比于3G 来讲，有着相对比较高质量的视频通信，有着清晰化的视频图像以及高速率的传播，能够为视频通话以及直播论坛等有效提供更加稳定的一种信号支持，与此同时，使用没有固定地点的无线网络服务来有效提供定时、通讯定位、远程控制以及信息收集等服务。

　　3.1 MIMO 技术

　　该技术的效能主要在于改善通信质量以及提升通信效率，设置多副发射天线并将其接入到天线当中来有效实现该技术的相应功能，本质上来讲是以空间分集以及空间复用的增益作为信息系统来有效提供支持，这就能够使用空间分集的可靠性以及空间复用技术的容量性，实现支持信道。因为该技术的主要功能在于将比较传统恶通信系统当中的衰落因素转化通讯性能方面的增加，能够实现提升传输业务的速率，从而可以有效实现提升无限通信的性能。

　　3.2 OFMD 技术

　　这种技术一般指的就是正交频分复用的一种技术，属于4G 技术的一种核心，能够把信道大体分成多个正交的子信道， 转换高速数据信号为低速的数据流，进而实现调整每个子道方面的信息传输，这就会对频谱效率进行有效提升，实现抗码以及高速传输之间的干扰。

　　3.3 智能天线技术

　　智天线技术主要由天线阵、波束形成网络以及波未形成算法三个部分组成， 基本功能为信号干扰防御，为了有效实现该功能，应该有效借助于各阵元信号的调整相位以及加权幅度，天线阵列方向的图形进行改变的情况下将其抗干扰的功能有效实现，在该功能的相应刺激之下，该技术应该被应用到缓解资源、提升信息容量、提升通讯质量以及提升传速当中。

　　4 4G 通信技术在安全方面存在的威胁

　　目前，存在着非常多的对4G 通信技术安全造成威胁的因素，最为主要的是一些无意识的人为的错误、故意的人为的破坏以及攻击、泄露密码以及系统的漏洞等一些因素，进行了如下的总结：

　　4.1 软件安全以及应用系统方面的漏洞

　　网络的浏览器以及网络服务器出现问题是一种极其正常的现象，很难做到不出问题，由于它刚刚进行研制，目前还处在进行试验的阶段，还不是非常的成熟，同时还因为存在很多人不能充分把握该技术等，很容易会出现很多问题尤其是系统方面的问题，死机属于极其正常的现象，因此主要的问题是系统以及软件的不成熟，应该对系统以及软件进行大力研发。

　　4.2 黑客一般来讲，黑客是编辑程序的人员， 他们可以进行程序的编辑以及系统的操作，同时具有非常高级的知识，并通过安全漏洞非法进入到他人的计算机系统之内，有着非常大的危害。

　　4.3 病毒

　　通常情况下，很多网络方面的东西基本都比较怕病毒，所以4G 通信技术也存在这样的问题，非常多的病毒会对传输路径进行一定的破坏，进而在传播的过程当中出现问题，会出现乱码或者会接不到信号，根本不能预防病毒，只有对自己的系统进行更新，在一定程度上限制病毒，有效防止病毒入侵。

　　5 解决安全问题的有效策略

　　只存在检查以及防范的通信系统对于保证可靠以及安全是远远不够的，该系统还应该具有自动恢复以及抗病毒侵袭方面的能力。由于系统根本就做不到所谓的万无一失，一旦发生检漏以及防漏等事情，那么一定会产生灾难性的结果。同时，也不可避免天灾人祸，这也会造成毁灭性的通信技术系统方面的破坏。系统容灾技术，就算有系统灾难发生，也会对系统以及数据进行快速的恢复，能够有效完整地保护网络信息系统方面的安全。

　　目前，主要是为了进行数据的备份以及基于系统容错的一种系统容灾方面的技术。在系统当中，最后的屏障是数据备份，不容许出现任何一点闪失。但是，离线的介质根本就不能有效保证不会出现差错，数据容灾进行数据安全的保证主要利用的技术是IP 容灾技术，在使用数据容灾时应该存在两个存储器，在两个存储器间建立复制方面的关系，同时，两个存储器不可以放在相同的地方，应该是分别放在本地和异地。放在本地的那个存储器应该服务本地，供本地进行使用，而放在异地的存储器应该进行关键数据的实时的复制以及备份。两者之间通过IP 进行相互连接，会构成相对比较完整的数据方面的容灾系统，同时也可以提供数据库当中的容灾功能。

　　6 结束语

　　随着科学技术的迅猛发展，在对待通信的新技术时，我们应该有意识的保持更加的冷静以及理智，一定不会有一帆风顺的4G 演进的道路，未来我们会面临着机遇以及挑战。所以，我们应该抓紧进行先进软件以及系统的研发，有效满足现代时代的一些实际要求。

　　【参考文献】

　　[1] 白曙光. 基于4G 移动通信技术的安全缺陷研究[J]. 中国新通信,2014(15):56–57.

　　[2] 李强. 刍议4G 移动通信技术与安全缺陷[J]. 通讯世界,2014 (1):34–35.

　　阅读期刊：《现代通信》

　　《现代通信》(双月刊)1981年创刊，是通信技术刊物。《现代通信》向社会宣传通信、普及通信科学技术知识和业务知识，协助社会智力开发，培养通信科技后备军，促使各行各业广泛使用通信和信息网络，加速通信和信息事业的发展。