4G移动通信技术研究论文3篇

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第一篇：4g移动通信技术安全缺陷分析

在20世纪末期，第一代移动通信系统由美国ATQT公司研制成功，这在当时、在全世界引起了巨大的轰动，它标志着移动通信时代的开始。随着社会科技的快速前进，移动通信技术也迅猛的发展，随着移动通信系统第三代的出现，给人们在生活上和工作上都带来了极大的方便。目前，人们的生活水平日益提高，第三代的移动通信系统已经不能满足人们的需要，在传输数据方面还不够成熟，接入速率有限，视频的应用不够理想，在这样的条件下，促使了第四代移动网络的快速发展。4G移动通信网络的研发大大提高了系统的传输速度，增强了可容性，扩大了信息量，更快、更清晰，还能够达到远程控制，实现卫星通信定位等功能，弥补了3G技术的缺陷。

14G移动通信系统的概念

一般来讲，4G移动通信技术分为分布网络和广带接入两种，它不仅能将信息技术以非常快的速度进行传递，而且还可以对三维数据进行高质量快速的输出。再有，4G移动通信技术，它有频带网络和无线网络等功能，不受时空地域限制，提供4G无线服务，在任何地方都可以接入互联网，提供整理信息数据，方向定位与远程监控等各类功能。另外，4G移动通信系统有一个高端的宽带平台，能够与固定和移动网络之间互相切换，这就体现了4G网络具有多功能的集成性。

24G移动通信系统的技术

4G移动通信技术采用了蜂窝核心网、全数字、全IP技术，具有庞大的信息量，体现了它具有可容性，传输速度快，视频图像更加清晰，用户通过视频通话，集体通话，现场直播得到了优质的信号支持。另外，可以通过卫星无地域限制无线网系统收集信息，远程控制等智能化服务。核心网络能支持不同的接入方法，用户通过自身设备的识别码，通过分层结构，实现异构系统间的互操作。让多种业务与核心网连接，确保具有良好的通用性和扩展性，其中，采用多入多出技术手段，表现出通信服务质量提高信息系统的实际应用效率，同时4G移动通信还设置了较多的发射天线，这样就可以通过空间的复合使用以及分集增益来形成一个信息系统，这一信息系统可以支持信道服务。该技术核心功能是将古老通信系统当中的衰落因素转变为优质的通信性能，这样一来，工作的效率就会得到极大的提高，从而达到无线通信的最终目标。4G无线通信技术内容是将信道划分为多个正交信道，并且将高速数据转变为低速的信息，并且还要对所有的子信道进行分流调节，从而提高频谱的使用效率，这样就可以形成抗码来防止高频传输带来的干扰，更好地为用户提供信息服务。

34G移动通信技术存在的安全缺陷问题

目前，有不少原因影响了4G移动通信技术的安全发展，主要的因素是人为因素，而这一因素包含着两个方面，一方面是人们在操作过程中所做的无意的错误，而另一方面则是受到一些黑客的攻击使系统信息泄露，还有较难确保一定不出问题的浏览器及网络系统服务器。由于研发的时间仓促，因此在技术上也存在着不成熟性。还有由于多数人无法掌握该技术，容易出现缺陷问题，特别是系统层的问题。最常见的现象就是系统出现死机，面对这一问题，要注重对该系统的研发，提高系统性能，避免出现病毒入侵的现象。它们通过对移动通信和计算机技术的掌握，因而会对移动通信技术带来安全隐患。由于网络在各种设备上的广泛使用，因此一旦连接上网络，就会给病毒的传播创造机会。虽然4G技术在很大程度上已经有了质的飞跃，但大量的病毒还是会影响信息传输的效果，导致网络发送信息缓慢，严重影响了人们的生活和工作。因此面对这些问题，不能光依赖用户设备的系统去抵抗病毒的入侵，还需要开发商利用一些先进的杀毒技术来对4G移动通信系统进行有效的防护，从而达到保护用户信息安全的效果。

4应对4G移动通信技术安全缺陷的解决策略

4G移动通信技术安全缺陷的问题，主要通过单纯靠检查和防范手段确保整个网络系统的可靠性和安全性仍存在一定的差距。在当今的网络通信时代，为了满足大众的需求，为他们提供更优质的信息服务，4G通信系统还具有自动化恢复以及防病毒入侵等层面的功能。任何系统都不会存在完美的安全措施，因此4G移动通信系统出现安全隐患和漏洞是不可避免的，但面对这一问题应该将其引发的损失程度控制到最小。所以，在研发4G移动通信技术系统的过程中为其设置了具有容灾的能力，即使有天灾人祸或其他原因导致的系统灾难问题，也能快速准确恢复数据信息，并保障网络信息系统的整体安全性和可靠性。

5结语

现在是高科技发展时代，随着目前移动通信技术全面商用化，我国大部分的手机用户将感受到4G技术给我们无论是生活上还是工作上都带来了便捷，4G在移动通信领域上已经成为一种主导技术。但在技术飞速发展的同时，对待移动通信新科技技术应用要有一个认识，需要保持头脑的冷静与理智，正确看待存在的安全缺陷问题。通过积极的分析，采取有效的应对措施，扩大投资规模，提高研发技术的层次，推动相关技术深入发展，加强对安全缺陷问题的管控，有效防控应对的策略。因为4G移动通信技术前进的道路不是一帆风顺，前面的道路仍是机遇与挑战并存。只有保持清醒的头脑，才能够真正地激发出4G移动通信技术系统的综合优势，有效的弥补功能缺陷，提高数据的传输效率，做到符合时代的发展，满足于社会，赢得广大用户的支持和认可。

作者:张琳琳 单位:黑龙江信息技术职业学院

参考文献：

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［5］程雁，章勇.基于移动Agent的分布式安全环境管理模型［C］//2008通信理论与技术新进展———第十三届全国青年通信学术会议论文集（上）.2008.

第二篇：4G移动通信技术在移动直播的应用

14G移动通信技术

4G即第四代移动通信技术，是集3G和WLAN于一体，能快速传输数据、高质量视音频、图像等的技术。4G相较于3G的优势是显而易见的，首先在于通信速度的提升，3G通信系统数据传输速率可达为2Mbps，而4G通信系统数据传输速率可达20Mbps，甚至最高能达到100Mbps；其次费用便宜，4G通信能提供一种灵活性非常高的系统操作方式，部署起来也更容易更迅速，并且运营商会考虑在3G通信网络的基础设施上采用逐步引入的方式，这样能有效降低运行者及用户的费用。4G技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式。TD-LTE（时分长期演进），由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同制定。2005年6月，在法国召开的3GPP会议上，以大唐移动为龙头，联合国内厂家，提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案，在同年11月，在汉城举行的3GPP工作组会议通过了大唐移动主导的针对TD-SCDMA后续演进的LTETDD技术提案。到2006年6月，LTE的可行性研究阶段基本结束，规范制定阶段开始启动。TD-LTE作为通信产业变革期的重要机遇，主要包含三大特点：其一，TD-LTE包含大量中国的专利，由中国主导，同时得到了广泛国际支持，成为了国际标准；其二，上网速度快，能够达到TD-SCDMA技术的几十倍，使无处不在的高速上网成为可能；其三，产业发展速度快，与其他国际移动宽带技术基本实现了同步发展，代表当今世界移动通信产业的最先进水平。FDD（频分双工）是该技术支持的两种双工模式之一，应用FDD（频分双工）式的LTE即为FDD-LTE。FDD模式的特点是在分离（上下行频率间隔190MHz）的两个对称频率信道上，系统进行接收和传送，用保证频段来分离接收和传送信道。FDD模式的优点是采用包交换等技术，可突破二展的瓶颈，实现高速数据业务，并可提高频谱利用率，增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率，即在每2×5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在非对称的分组交换（互联网）工作时，频谱利用率则大大降低。从技术上讲，两大4G标准则各有千秋。首先，FDD-LTE通过两个对称的频率信道来分别发射和接收信号，用保护频段来分离接收和发送信道，其单方向的资源在时间上是连续的。而TD-LTE的发射和接收信号均在同一个频率信道里不同时间进行，其单方向的资源在时间上是不连续的。它不需要分配对称频段的频率，便可在每信道内灵活控制、改变发送和接收时段的长短比例，在进行不对称的数据传输时，可充分利用有限的无线电频谱资源。其次，FDD-LTE更适合广域覆盖，而TD-LTE更适合局域覆盖。FDD-LTE的工作模式采用的是连续控制，适用于国家和国际间覆盖漫游。而TD-LTE采用的工作模式是时间分割控制，适用于城市间高密度地区的局部覆盖。当处于高度密集的热点区域，TD-LTE的优势就会体现出来。再者TD-LTE与FDD-LTE本质上共用一套标准基础，在业务实现的技术上有着一定差别。TD-LTE节省频道资源，适合热点集中区域覆盖；FDD-LTE的理论最高速度更快，基站覆盖更广，适合郊区、公路铁路等广域覆盖。两者混合组网是更好的选择。

24G直播系统

当前，电视台的现场直播方式主要依赖于卫星、微波等通信平台，这两种直播方式的优点主要是信号质量高、传输稳定、易于把控，同时缺点也很明显，如采购费用高昂、操作复杂、易受天气和地理位置影响等。而随着4G网络的全面覆盖，其信道带宽为实时传输视音频提供了可能，4G直播系统也就应运而生。4G直播系统凭借其方便的使用性很快得到了消费者的青睐。4G直播与传统卫星、微波直播对比如表1所示。应用4G网络技术的电视直播平台凭借其低成本、小巧便携、操作简易及视音频相对流畅保质的特点，成为电视台卫星转播车的有效替代或备份方案。主要应用为对各类新闻节目、重大赛事、会议等进行直播报道；现场用专业设备录制画面，经SDI线连接4G设备通过4G信道高速回传画面等。系统硬件终端分为厂家视音频专业传输设备和手机。厂家终端设备需结合摄像机使用，支持TD-LTE和FDD-LTE两种制式，设备可快速接入多家4G网络，自动侦测各运营商4G信号强弱来动态选择最佳信道并显示在设备上。设备自带一定容量的硬盘，可在回传画面的同时，将视音频同步存储在本地，以防信号不好，回传画面不佳时可用作重播之用。设备的功能结构图如图1所示。手机直播即通过手机实时采集视音频信号，通过4G网络发送给媒体采集管理服务器，演播室再将接收到的视音频文件解码成SDI信号用于直播。

34G移动直播系统在扬州台的实际应用

鉴于4G移动直播的便利性、经济性，台里经过调研主要对美国品牌TVU、teraDek，以色列品牌LiveU，法国品牌AVIWEST以及国产品牌Glive、M-live等进行了测试。针对LiveU产品，测试了其LU70HD型号，还有更小的500HD型号，其尺寸约为70HD的一半。区别为70HD最多插卡8张，续航时间2小时，而500HD最大插卡4张，续航时间1小时。实测过程中，最大码流至8Mb，平均码流在3Mb左右。针对TVU产品，测试了全尺寸8200型号，也测试了半尺寸的mini型号。区别为8200最多插8张卡，用自产电池，而mini最多插5张卡，用小摄像机（260）电池，续航时间更短。实测过程中两种设备平均码流均在3~4Mb，回传视频画面流畅性无明显差距。针对Glive产品，测试了其小型化的2100型号，自带外置电池，可更换，最多插5张卡，其中2张为内置卡。测试过程中，移动、电信、联通4G卡各插一张，平均码流约2~3Mb。M-live产品还有更新的V810系列即将于7月推出，功能略有增强，但不会明显提升画面流畅度。测试的V800产品在实测过程中插一张移动4G卡、一张电信4G卡、两张联通3G卡，实测传输码流在1.5~3Mb。TeraDek产品尺寸小，可安装于摄像机热靴，内置电池，但与该产品连接的融合器必须使用大摄像机电池外置供电。实测过程中插两张移动4G卡、3张联通3G卡，传输码流在1~2Mb。AVIWEST产品为法国品牌，其外形、大小与优联产品类似，可内置8张SIM卡，使用V口大摄像机电池供电，其终端可连接外置移动宽频天线，以增强信号接收。实测过程中使用3张移动4G卡、3张电信4G卡，采用高清格式，传输码流稳定在6Mb左右。测试人员携带各厂家设备在扬州个园、京华城mall、冻青桥城乡结合部、文昌路主干道及地下隧道、台内地下车库等地点进行测试，所有测试产品均支持3G、4G的多制式卡混插，测试中均采用厂家推荐的插卡方案，所有回传信号为标清格式，并采集到非编软件中以便对比各厂家设备的最终效果。综合各因素考虑，最终我台决定采用M-live设备及其方案。M-live移动直播系统工作流程为：媒体服务器实时接收移动终端经4G网络传输过来的视音频信号，演播室接收经媒体服务器SDI输出口输出的信号用于直播或保存到本地。其架构组成主要为：媒体服务器、移动直播终端、控制终端等。M-live移动直播终端有以下特性：支持直播、无损录播、文件传输等多种工作模式，解决多应用场景问题；支持通话和远程数字Tally，与传输设备无缝兼容，有利于导播和记者实时沟通交流；支持3G、4G、Wi-Fi、有线等连接等方式，充分利用周边网络；支持多运营商混合捆绑、智能负载检测和分配，大大提高移动直播过程中的系统稳定性；输入分辨率支持：NTSC标清、PAL标清、720P、1080i、1080P，输入自适应；支持CVBS、SDSDI、HD-SDI、HDMI等信号输入方式，采用优化的高效H.264编码，码流200k~25Mbps可调；可根据传输链路质量动态调整输出码流和编码策略，在低速链路上最大可能保证信号传输流畅性；支持离线文件传输，可以将缓存的文件在链路建立后传输至服务器，支持断点续传；支持通过服务器远程升级和控制。M-live媒体服务器最多支持64路移动直播终端同时接入，可以最多选择16路进行在线预览和8路进行SDI音频加嵌输出。输出信号支持SDI音频加嵌、SDI音频解嵌、HDMI、CVBS等接口方式，支持多运营商混合宽带接入，只能判断移动终端接入链路并为其分配合适的宽带接入地址。根据设置支持直播、无损录播、文件传输等多种工作模式，可以与播出、非编、收录等生产系统无缝对接。支持通话和远程数字Tally，跟传统设备无缝兼容，有利于导播与现场记者实时交流和沟通。输出分辨率支持：NTSC标清、PAL标清、720P、1080i、1080P等可调，可以通过管理程序对服务器进行远程升级和运行参数配置。支持冗余电源、2~4个千兆网口，标准1U或者2U机架设备。M-live控制终端支持最多16路同时在线监控和预览；支持输出切换控制，最多支持同时8路SDI实时输出控制；支持录播文件预览、输出和下载，满足直播、非编和收录等业务需求；支持远程对终端进行实时配置和监控，可以远程修改终端运行参数。M-live文件传输终端支持文件上传并存至M-live移动终端；支持在线文件同步传输，将用户的新闻素材传输至服务器；文件传输过程可以充分利用M-live移动终端的混合捆绑功能，大大提供传输效率；支持断点续传，在链路恢复后可自动恢复传输，无需人为干预。

4总结

4G移动通信技术相较于3G移动通信技术在带宽、稳定性上都有了较大提升，而4G移动直播系统基本上都支持多运营商、多卡混插，甚至在4G信号不够好的地方混插3G卡来稳定传输信号，技术的进步使得4G移动直播从理论走向实际应用，并逐步得到推广。我台使用4G移动直播系统已经有一段时间，从节目效果来看，回传画面声音的流畅度、画面质量基本都达到直播要求，以前使用3G移动直播时出现的卡顿、画面拖拉等现象没有再出现过。4G网为无线公用网络用作直播使用时，其回传画面连续性、画质和时延均受运营商基站覆盖范围以及网络拥堵程度影响。在测试过程中，我们也发现测试地点、人数会对回传画面有一定的影响，所以在实际应用中可考虑与运营商签订协议，以保证直播时使用的4G卡可以优先抢占带宽。

作者:韩龙生 朱斌 范袁飞 单位:扬州广播电视传媒集团

参考文献:

[1]刘洪雷,王瑛玉.浅析第四代移动通信技术[J].网络与信息,2010(5).

[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).

[3]邓永红.4G通信技术综述[J].数字通信世界,2005(02).

[4]董楠.4G移动网络在高清电视新闻直播中的应用展望[J].广播电视技术,2010(11).

[5]4G通信技术及其在广播电视领域的应用[J].数字通信世界,2014(10).

第三篇：4G移动通信技术在消防工作中的运用

消防工作是一项事关生命及财产安全的重要工作，而消防通信保障又为消防工作提供了重要保障和信息支撑。因此，信息的及时高效传递对于消防指挥营救抢险来说是非常必要和重要的。4G通信技术的成熟与发展，对于消防工作不仅可以为消防灭火救援提供高速可靠的信息通道，也是消防信息化建设的一项重要内容。

14G通信技术的内涵

科技的发展带动着电信通信技术的不断发展，从语言文字为主向着数据传输为主的方向发展。现代通信技术主要目的是为人们的见刘与沟通提供更为方面便捷的信息传递渠道。随着社会的进步，现代化通信技术中以4G移动通信技术发展和应用最为广泛，4G是指第四代移动通信及其技术，包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式，它是WLAN和3G的联合体；是当前移动通信技术正式使用的速度最快的通信技术，它的数据传输效率可以达到100Mps，是3G网络数据传输速度的50倍[1]。广泛应用于社会各个方面，它传输速率快的特点与消防救援的需求不谋而合。

2现代通信技术的特点

4G移动通信技术作为最新最先进的移动通信技术，它具有多种优势和特点。①传输速度快，能达到100Mps，优于3G通信技术；②它具有极强的灵活性和智能性，几乎不受时间和地域的限制，可以应对和处理数据传输过程中各种变化的业务流[2]；③它具备传输高清图像的功能，在远程的图像及视频信息传输中，对方的接受速率快；④它具有极强的兼容性，不仅可以连接不通的移动端口，连同手机和网络，还能实现多样化的终端信息服务。总之，4G移动通信技术以其高速传输、高效通信的优势在目前的移动通信技术中独树一帜，它与火灾消防救援中的“快，准，急”工作要求正好对应，将4G通信系统应用于火灾的救援，可以提供多方面的通信应急服务.

3当前消防通信工作现状

目前消防通信工作的发展是与当前经济的发展相协调的，而仍然存在许多问题。①消防工作思想观念还较为陈旧，地方经济与消防通信发展不平衡，存在过于注重经济发展而忽视了消防通信的发展，消防通信工作上经费投入不足；②消防通信设备不健全，设备技术更不上消防救援新新形势，通信技术上还停留在过去的人与人之间的电话通信，或是350MHz模拟通信等消防通信水平，在发生特大火灾的情况下，无线通信的信号覆盖范围、通话质量及数据传输能力都会遇到严重的不足，将影响火灾救援的进度，导致救援现场的指挥混乱；③官兵的消防通信知识缺乏，缺少先进的通信设备，同时消防人员也缺乏对新通信设备和技术的知识掌握。消防官兵作为消防工作的主体，对各类通信方式的使用是做好火灾抢救工作的有力保障，对此消防部门需要加强通信技术知识的培训，应用于实际救援工作。

4现代化通信技术在消防工作中的应用

4.1建立现场网络连接

在消防实际救援工作中，由于作战目标的不确定性，所以随机问题较多，消防救援对象的时间、地点及火情都有着很大的可变性。所以，传统的通信和指挥系统不能在有效的时间内处理和应对复杂的灾害现场，也不可能将庞大的消防指挥中心转移到火灾现场。考虑到实际火灾现场条件的限制，在短时间内要完成救人、控制火势蔓延等作战目标，火灾现场需要与指挥中心连成一线，以4G移动通信技术为主的通信技术就为实现指挥提供了有效的数据传输网络途径，它不仅可以接收现场的数据信息，还能为指挥中心反馈火灾现场有价值的数字、文字及图象信息。例如，消防指挥和通信人员需要随时与指挥中心保持通信联系，利用4G通信技术，在PDA或智能移动终端上可以将火灾实时情况包括火情进展、各个消防车辆到场营救进度及各个指挥员的救灾行动等进行及时汇报和记录，让消防指挥中心在不在场的情况下及时了解火灾动态。此外，在火灾现场，指挥中心与现场火灾指挥人员可以对现场建筑物图纸实现实时传递，指挥中心的数据库中可调出现场受灾建筑物的平面图、立体图及内部结构图，并利用4G通信网络传输到现场指挥人员的移动终端上，帮助救援人员了解建筑物情况，及时展开有效救援。

4.2传输火灾现场图像

近年来随着4G图象传输技术的成熟，很多地方已经采取4G方式将图象信息传输到后方指挥中心，为解决火灾现场图象采集、传输等问题；并将4G图象传输设备大量投入实战运用，保证了将现场第一时间的火灾情况传输到指挥与调度中心，提高了应对现场火情处理工作的应急能力，防止现场火灾突发状况的失控和加重。采用4G通信技术传输现场灾害救援信息，以综合管理平台为载体，这些网络软件系统包括客户端软件、PDA、手机APP、综合调度软件及移动终端浏览软件，不仅可以提供现场灾害救援的实时声音、图像、视频，也可以广泛用于各类网络视频监控系统，实现音频、视频的数字化、应用多媒体化的通信管理，满足指挥调度可视化和扁平化需求，为消防指挥中心和调度部门提供最新的火情动态情况[3]。4G通信技术传输图像更清晰、更快，比较3G的通信技术有更广的应用前景，对消防工作的指挥带来必然的变革。

4.3实现实时监控调度

消防部门在传输火灾现场信息上一方面是消防单位领导对车辆图像监控的需要，另一方面也是针对部分城市火灾高危单位的远程监控的需要。消防部队在消防工作中较为关心消防车辆的行驶状况，例如行驶途中是否拥堵、水箱情况是否良好等，4G通信技术可以为消防单位领导及指挥部门实现救火车辆调度提供行车轨迹、时间的定时图象监控，从车辆出动、出水到救援全程监控，也为后期单位总结做到有案可查、有据可查。此外，现代消防工作向着“防消结合”的趋势发展，在一些火灾高危单位、楼房更需要做好消防远程监控工作。借助一些基于中国电信、中国联通及中国移动运营商之上的4G通信技术，可以有效实现对城市火灾高危单位及楼宇的监控。在现实中，城市火灾高危单位分布较为分散，城市间高楼林立，高速地铁隧道各类道路复杂、部分地区山脉河流阻挡，这有线通信的使用造成难度。应用4G通信技术可以克服诸多监控难点：①克服了公共无线网络的问题，包括其固有的抖动效应、邻频道干扰、同频道干扰、互调干扰及阻塞干扰等问题下图象质量不高的难题。②考虑到监控设备的经济投入，4G通信技术可以采用终端形式火灾高危单位及楼宇实施监控，代替架设电缆的成本投入，确保了监控通信系统的经济性和可靠性。③4G通信传输流量会随着图像的质量要求变化而变化，在监控系统中，根据静止和动态图像的传输要求，4G通信流量会作出适应性调整，为消防部门监控分析提供灵活性、可扩充性的监控信息。

5结语

综上所述，随着通信技术的发展，以4G为代表的通信技术广泛应用于社会经济各个领域，消防作为关系国民生活安全的重要工作方面，其“快，准，急”的工作要求正需要4G为代表的通信技术的支持。本文立足通信技术及消防通信工作现状，对以4G为主的通信技术在当前的消防工作中的应用作了探讨，希望对读者在研究现代通信技术在消防工作中的应用方面有所帮助。

作者:姚伟 单位:湖北省消防总队宜昌支队

参考文献:

[1]樊容.移动通信新技术在消防通信中的应用[J].技术创新，2011（09）：16.

[2]芦欢琳.4G移动通讯技术在消防救援工作中的应用[J].网络与通信，2011（06）：67.

[3]孟翔.消防无线通讯存在的问题及对策[J].信息科技，2013（05）：227.