刘付康 梁永贤

【摘要】 随着移动通信技术的不断发展，各种移动设备日新月异；经历了第一代模拟移动通信，第二代数字移动通信，第三代高速率移动通信过后；4G移动通信以其高速率、高质量、高兼容性等诸多优点快速普及。本文主要分析4G移动通信技术的优点及缺点，探析4G移动通信中的关键技术，研究4G移动通信技术的安全缺陷及对策。

【关键词】4G 移动通信 关键技术 安全缺陷

一、4G移动通信技术的优点及缺点

4G移动通信有传输速率更快、通信质量更高等诸多优点，主要表现在以下方面：1-高速率：4G移动通信的网络带宽高达100MHz，接近于W-CDMA3G网络的20倍，同时提高了频谱利用率，使得4G移动通信传输速率达到lOMbps—20Mbps甚至更高，相当于3G移动通信传输速率2Mbps的5倍以上；2.高质量：4G移动通信在实现多媒体通信的基础上，扩大了移动通信的服务范围，并且为人们提供了视觉效果更好等高质量的多媒体服务；3.高兼容性：在全球范围内实现了统一的通信标准，兼容性出色，不但具有全球漫游和开放接口功能，同时具有兼容各个分散网络的连接功能；4.提供增值服务：4G移动通信系统采用正交频分复用（OFDM）技术使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值服务。

4G移动通信系统缺点主要有：通信制式等标准难以全球统一，技术相对难实现，通信系统容量有所限制，4G移动通信基站等设施建设较难等。

二、4G移动通信的关键技术

1、正交频分复用（OFDM）技术。正交频分复用技术是4G移动通信系统的关键技术，正交频分复用技术将通信的信道分成若干条互不相关的正交子信道，然后将高速串行数据流转换成为并行的低速子数据流，调制到每个正交子信道中传输；总的信道虽然具有频率选择性，然而在子信道上可以进行信号带宽小于信道带宽的传输，因此每个子信道相对平坦，传输效果更好。正交频分复用技术使4G移动通信提升了抗码间干扰能力和频谱利用率，克服了多径干扰引起的频率选择性衰落，极大的提高了信息传输速度。

2、软件无线电（SDR）技术、4G移动通信技术是以软件无线电为基础，软件无线电是利用软件加载方式，在标准化、模块化的通用数字硬件平台上实现各种无线电系统通信功能。软件无线电是使宽带模数转换器（A/D）和数模转换器（D/A）等先进模块尽可能靠近射频天线，并且把尽可能多的无线及个人通信的功能通过可编程软件来实现。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、信道纠错编码软件以及自适应的调节算法和解调算法软件等。软件无线电技术增强了系统灵活性，是解决移动终端适应不同硬件系统的核心技术。

3、智能天线（SA）技术。智能天线技术在4C移动通信中主要用于降低信号传输衰落、减少信号干扰、增加通信系统容量等；智能天线由波束形成算法、天线阵列和波束形成网络组成。主要通过满足某种准则的算法去调节各阵元信号的加权幅度和相位使其处于最佳状态，从而构成最合适的天线阵列方向图，在人们所需要的方向上获得高增益，在干扰方向上获得低增益甚至零陷；达到增强所需信号抑制干扰信号的目的。该技术在4G移动通信中的应用不但解决了数据传输干扰等难题，而且对网络传输速度的进一步提升有利。

4、多输入多输出（MIMO）技术。MIMO技术是指在基站和移动终端利用多发射、多接受天线进行空间分集和空间复用的技术。它采用分立式多天线有效地将通信信道分解成多信道，同时信息论证明：当不同发射天线与不同接收天线之间互不相关时，MIMO系统能有效提高系统的抗衰落和噪声性能，极大提高信道容量。空间复用技术大大提高了信道利用率，而空间分集技术降低了信道误码率，提升了信道传输可靠性。

三、4G移动通信安全缺陷及处理对策

4G移动通信中的安全威胁是多方因素组成的，其中主要是系统漏洞、黑客的入侵等；具体有以下几种：1.黑客的入侵。2.病毒的破坏。3.通信设备安装的应用程序存在安全漏洞。针对4G移动通信的安全缺陷，为有效提升4C移动通信的通信质量。一方面，要提高系统的防御病毒能力和快速自动恢复能力，在通信系统中加入系统容灭技术，使系统能在系统灾难后快速准确的恢复原有数据，确保4G移动用户的数据信息安全。另一方面，在语音通话等数据交换过程中，可以采用更加完善的身份识别和认证服务，为用户的隐私安全提供保障。

四、结束语

4G移动通信技术的出现，不仅给人们带来了各种便利，而且推动了社会各项技术的快速发展；其进一步的发展将给社会政治、经济、军事带来巨大影响，因此加强4G通信技术研究具有重要意义。