广东海格怡创科技有限公司 510627
摘要：本文主要从4G移动通信的关键技术软件无线电技术；等几方面探讨了主题，旨在与同行共同学习，共同进步。
关键词：4G；无线网络安全；无线电技术；关键技术
信息技术的不断进步与完善，推动了移动通信技术的技术水平的进一步的发展。4G无线网络致力于无缝融合不同无线通信技术，在满足用户基本移动通信的基础上，为用户提供一个高速的移动通信环境。但是4G无线网络在实际的使用过程中，受到开放性和无线传播性，使得4G无线网络的安全受到直接影响，如果不能采用科学有效的安全关键技术，必然会使得用户的个人信息和相关资料的丢失，造成用户的损失和人身安全影响。因此，需要加强对安全关键技术的解析，推动4G无线网络的安全性和可靠性得到进一步的提升，规避安全隐患，营造健康、安全的移动无线网络环境，提高客户满意度，实现相关产业的持续健康发展。
一、4G无线网络的相关概述
1.4G系统的定义与优势
移动通信技术的不断进步与完善，4G无线网络的应用空间不断增加，已经切实的覆盖到人们生活的各个区域。科学的对4G通信的核心技术进行应用，使得4G无线网络的通信通道可以达到数据传输水平的提升，可以实现大量的数据、语言、图像等的高速传输，为用户提供一个全新的使用方式。较比传统的3G通信：（1）4G通信具有核心技术更加先进，网络的频谱更宽，数据传输的速度和数据传输量都得到进一步的提升。（2）4G通信是以无缝的覆盖方式，有效的提高了容量。（3）4G无线网络的通信费用也更加便宜，可以适应不同用户的实际需求，提高服务质量，提高用户的满意度。（4）4G无线网络的兼容性更加平滑，可以满足不同区域的使用情况，还可以在全球范围内，完成漫游，可以适用不同的移动终端的需求。（5）智能性更加，采用4G通信可以智能的对资源见匹配，操作更加优秀、智能。（6）业务多样化，为了迎合不同人员对通信的需求，4G通信的服务业务更加多变灵活，可以集音乐、旅游、广播等业务于一体，为用户提供更加人性化的通信服务。
2.4G无线网络的结构
4G无线网络主要是将无线网络串联起来，营造一个具有一致性和无风险的移动计算环境，使得移动环境具有良好的数据传输能力，从而使得4G无线网络的质量可以得到有效的提升。4G无线网络是将无线蜂窝网络、卫星网络都系统与固定的有限网络进行有机的融合，从而形成一个具有灵活性的有机整体，为用户提供高质量的网络服务。随着移动通信技术的不断进步与完善，移动通信技术由传统的2G、3G逐渐向4G、5G发展，有效的提高的数据传输的水平，服务质量和服务水平不断提升，并不断转变着用户的使用方式，提高用户的满意度，推动4G无线网络相关产业的可持续发展。
二、4G移动通信的关键技术软件无线电技术
1.软件无线电技术
软件无线电技术也被人们称为SDR技术，该技术主要在射频天线附近放置宽带的模数A/D以及数模变换器D/A，并在仪器中连接上标准、模块化的硬件单元以及开放公共硬件平台，最后为了完成无线电台的多项功能，将DSP技术通过软件编程的方式应用在仪器中。简单来说SDR技术就是一种以软件作为基础，完成的传统“纯硬件电路”操作和控制的技术。SDR技术与其他技术相比，其不仅能够很好的实现多功能多频段的通信，同时还能通过软件编程的方式来实现系统的升级扩展，与此同时，其还能降4G移动平台与移动终端连接在一起，从而为运营商节省了大笔成本。
2.正交频分复用技术
所谓的正交频分复用技术主要是通过将若干的正交子信道从频域的信道中划分出来，同时将数据信号利用高低转换的技术将其分别调制到不同的子信道中。由于不同子信道中的子载波均不相同，因此将数据信号通过子载波进行传输。从上文介绍来看，正交频分复用技术其实也就是多载波调制技术，同时人们也将其称之为OFDM技术。该技术通过能够将不平坦的总信道通过划分的方式转化为若干个相对平坦的子信道，而子信道中的信号传递属于窄带传输，因此消除了符号间相互干扰的情况，从而保证信号的均衡。
3.多输入多输出技术
多输入多输出技术的顾名思义就是通过在信号发射端以及接收端中通过设置多个发射以及接收天线来完成信号的发射和接收，多个天线同时进行信号的发射和接收能够大大提高服务质量，从而满足用户的需求，人们一般也将该技术称之为MIMO技术。而无线信道中的多径传播作为该技术的基础，其不仅能够大大增加无线信道的空间资源，同时对于提高无线通信系统的复用和分集效率也有着极好的效果。此外对于多输入多输出技术而言，在使用过程中，要确保频谱资源以及天线频率不发生变化，这样有利于增加频谱和信道的容量的使用率。
4.切换技术
切换技术可以分为3大类，分别是更软切换、软切换以及硬切换。该技术的工作原理为通信连续的前提下，切换通信信道。该技术作为移动通信系统中不可缺少的重要技术，下面重点介绍三大切换类型：首先，更软切换一般在相同基站中使用，主要是指频率相同扇区不同的信道切换。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次是软切换，软切换则应用于频率不相同的基站中，该切换方式较为安全的，这是因为在切换工程中，移动台会与原基站、新基站之间在某段时间同时建立链路，并当通信链路稳定大于新基站目标后，与原基站切断联系，整个切换过程中，通信都是连续的，因此不会影响到通信质量。最后是硬切换。硬切换通常应用于不同频率基站之间，其通常实现将基站与移动台之间的联系切断，并通过频率调谐的自动调整功能，来建立移动台与新基站之间的通信链路，从而完成切换。在此切换过程中会给通信质量带来一定的影响。随着4G技术的发展，软、硬切换相结合成为了切换技术日后主要的发展趋势。
5.智能天线技术
天线阵、波束形成网络、波束形成算法是智能天线三个重要的组成部分，缺一不可，该技术同时也被人们叫做自适应天线阵列，其技术基础为空时多址技术。该技术的主要工作原理为将信号的覆盖区结合传输方向的区别，区分来对同频率、同码道、同时隙中的信号，从而将其进行科学的改变，这样不仅能够有效保证主波束的方向与用户要求方向的一致性，另一方面还能动态监控用户和环境的变化，结合用户需求为用户提供优质的上、下行链路信号，继而大大提供用户优质服务，消除干扰信号，一举两得。
三、4G无线网络安全的关键技术
为了实现4G无线网络的安全系数提升，需要科学的对安全关键技术进行使用，并结合4G无线网络安全体系，构建一个安全稳定的4G无线网络环境，规避安全隐患，提高用户满意度。
1.4G无线网络安全体系的构建
需要加强对4G无线网络的数据网技术和无线技术的分析，在了解无线通信技术的空中接口和无线技术的基础上，构建符合4G无线网络的安全体系。可以将4G无线网络作为IP环境中通用无线网络，合理对4G无线网络的计费等进行控制，促使无线网络的兼容性可以得到充分发挥，实现移动数据的漫游等情况，提高4G无线网络的计费合理性。并建立专业的计费审核系统，由专业的技术手段，对计费进行审核，提高4G无线网络的审核有效性。为了满足4G无线网络的安全性球，可以配置合理的安全体制，规范4G无线网络的特性和安全需求：（1）安全体系需要具有可见性，结合4G无线网络的实际情况，对无线网络中的相关设备进行监控，提高设备的安全系数。（2）网络域的安全，主要是对数据网技术进行控制，促使数据网在进行串行传输和并行传输是，各个接电的可以得到控制，提高数据传输的安全性与可靠性，规避安全隐患。（3）网络接入安全，4G无线网络的无线技术在接入过程中，需要得到有效的控制，避免4G无线网络的安全隐患，实现链路的有效保护，促使无线网络的安全性可以得到有效的提升。
2.4G无线网络的数据网安全技术
为了实现4G无线网络的安全性，需要科学的对无线网络的数据网技术进行控制，发挥数据网的数据擦混熟质量，规避安全隐患：（1）数据容错技术是数据网安全技术中的重要组成部分，可以实现对系统中故障部分进行诊断，并自主实现故障的屏蔽，有效的规避安全问题的进一步扩大，并将存在安全问题的功能部分进行转移，从而使得4G无线网络可以始终处于稳定的运行状态。（2）数据的保密和鉴别技术，在实际的4G无线网络工作过程中，通过数据保密和鉴别技术，
可以实现对数据的加密，提高数据的保护能力，有效的提高无线网络的数据传输的安全性，并通过数据网的鉴别能力，对传输的数据和信息进行识别，避免数据的丢失，提高数据的完整性和安全性。在实际的数据保密和鉴别技术可以应用到4G无线网络的中，提高数据网的运行效率和运行质量，规避安全隐患的发生。
3.新密码技术与身份验证技术
为了提高4G无线网络的安全系数，需要科学的对新密码技术进行应用，使用生物密码、随机口令等方式，进行4G无线网络的密码编制，有效的提高用户信息的安全性，提高数据信息的传输的安全性，降低数据丢失和篡改的情况发生，减少安全隐患的发生。身份认证技术的使用，可以采用虹膜认证、指纹认证的方式，并切实的落实双向认证，提高4G无线网络安全性。
结语
我国现阶段无线通信技术发展迅速，通信研发投入巨大，产业链很成熟，技术实力位居世界前列，而且具有自主知识产权的TD-SCDMA和新的长期演进技术（TD-LTE）得到了世界的一致认可。同时，我们也要看到，4G发展的不成熟也产生了诸如话音回落的延迟等一系列问题，这在一定程度上影响了用户体验。
通过4G关键技术的分析，相信会更好的了解和利用它。
参考文献：
[1] 高健.移动通信技术[M].机械工业出版社，2012（4）.
[2] 贺延平.第四代移动通信系统关键技术研究[J].电子科技，2011，24（7）：160-162
[3] 秦丽娜.4G移动通信关键技术解析[J].信息系统工程，2014（1）：58
[4] 张振波.4G无线网络安全若干关键技术研究[J].科技创业家，2014（5）：1.
论文作者:黄志辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/5
标签：无线网络论文; 技术论文; 数据论文; td-scdma论文; 通信论文; 用户论文; 基站论文; 《基层建设》2017年3期论文;