无线通信研究精选(九篇)

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第1篇：无线通信研究范文

【关键词】 LTE无线技术 通信系统 关键技术 研究

随着科学技术的不断发展和进步，现代化社会建设的水平逐渐提高，人们对通信行业的服务质量提出了更高的要求，而LTE无线通信系统技术的出现和发展就可以很好的满足人们的要求。鉴于此，本文就对LTE技术的有关问题谈一谈自己的看法。

一、LTE无线通信系统基本原理

一般而言，LTE技术就是我们所俗称的“4G”技术，但还不是真正的“4G”技术，属于一种从3G到4G过度的技术。这项技术是一种建立在2G和3G技术基础上的新科技，它的出现标志着我们进入了一个崭新的通信时代，大幅度改变了人们的生活方式，具有很大的优越性，包括信息传送速度快、频率利用率较大、音质高等特点，受到了电信运营商、设备制造商以及用户的欢迎和青睐。LTE无线通信技术和2G/3G通信技术不同，基本原理也不相同，LTE无线通信系统采用了全新的、功能更加完善的基本e-NodeB结构，所有连接节点之间都是通过IP方式进行传输的，从逻辑层面上来说，LTE无线通信系统通过X2接口互相连接成为Mesh型网络结构，实现UE在整个网络系统的自由移动，从而保证用户可以在使用网络的过程中可以进行平滑无缝的切换[1]。

二、LTE无线通信系统关键技术研究

1、SC-FDMA技术研究。这种技术属于一种单载波多用户接入技术，和OFDM技术相比，它在运用的过程中更加简单和方便，并且可以降低发射终端的峰均功率比，从而大大减少终端的成本费用。这种技术存在两种样式，即集中式和离散式两种，采用集中式技术的用户可以在频域集中传输，并且可以更改宽带。而采用离散式的用户使用的方式为IFDMA，可以实现子载波数的变更。

2、MIMO技术研究。在LTE无线通信系统中，这项技术应用的主要功能就是提高系统的传输率，并且可以和OFDM技术相结合实现提高LTE无线通信系统性能优化的目的。这种技术应用的技术形式为多天线和多通道技术，然后通过数据的合理处理和接受方式来创建并完善空间信道，进而实现提高传送速率的目的。

3、OFDM技术研究。LTE无线通信系统的主要特点就是对这项技术的应用，此技术可以使子载波的符号速率降低，同时加长符号持续的时间，这样一来，就大大提高了LTE无线通信系统抵抗延时扩展的能力，消除符合之间的干扰，进而使LTE无线通信系统的性能更加优化[2]。

4、小区干扰抑制技术研究。对这项技术的研究主要是解决小区边缘用户受到的信号干扰问题。在实际的生活中，住在小区边缘的用户特别容易受到相邻小区的用户的干扰，导致信息沟通不畅。对于这种情况，一般都会使用干扰抑制技术，主要包括三种形式，即干扰随机化技术、干扰协调技术以及干扰删除技术，通过干扰抑制技术的应用可以提高小区边缘用户信息使用的质量。

三、LTE无线通信系统网络规划技术特点以及发展前景

3.1 LTE无线通信系统网络规划的技术特点

LTE无线通信系统网络规划主要包括四个方面的特点：一是LTE无线通信系统技术将语音和数据综合起来，并且不断的平衡覆盖量、容量和质量之间的关系。二是LTE无线通信系统技术采用的组网技术为蜂窝同频技术，可以大大提高无线频谱的利用率。三是LTE无线通信系统技术在小区覆盖范围内的数据速率和与公共参考信号存在的关系更加密切。四是LTE无线通信系统机构中全部将电路域网元改变成了IP网络架构。

3.2 LTE无线通信系统技术的发展前景

首先，LTE技术是推动4G网络通信技术出现的主流技术。和3G技术相比，LTE技术更加优越，属于一种无线接近4G技术的技术形式。LTE技术采用各种关键的技术促使4G技术更快的出现。目前，4G技术已经被应用到实际的生活当中，并且在今后较长时间内会不断的对4G技术进行完善，提高4G技术的使用性能和发展水平。其次，LTE技术面临的市场竞争将会更大，并在竞争中持续发展。随着科学技术的不断发展和进步，各种通信技术会层出不穷，势必会使无线通信市场的竞争更加激烈，当然LTE技术面临的调整也会更大[3]。

四、结语

LTE无线通信系统技术的出现标志着我们进入全新的通信时代，使网络通信技术进一步完善，实现了技术的创新和发展。LTE无线通信系统技术的应用具有很大的优势，可以更好的满足人们的通信需求，因此，有关领域需要进一步进行研究，使的该技术得到进一步的发展。

参 考 文 献

[1]汪航.LTE无线通信系统若干关键技术研究[J].通讯世界，2015，（10）：67-68.

第2篇：无线通信研究范文

关键词 OFDM 多径衰落 无线通信

中图分类号：TN92 文献标识码：A

0引言

随着煤炭现代化生产要求和自动化技术的提高，无线通信已逐步应用到矿井通信中。煤炭行业的高危性以及矿难事故频发，造成了严重的经济损失和人员伤亡。建立高效且可靠的井下监控预警系统，对于提高煤矿的安全开采以及保障工作人员的人身安全十分重要。由此看来，研究和发展可靠便利的通信系统有着重要的价值和意义。矿井工作环境特殊，无线电波传输在非自由空间内，且最为影响其信号传播的是电磁波被巷道璧及其他障碍物吸收并产生多径衰落现象。OFDM技术将高数码率信号变成低数码率信号，分别调制在每个载波上，从而实现无ISI传输，减少多径衰落对无线通信系统的影响。

1 OFDM用于井下无线通信优势

无线电传播主要受三个方面因素影响：大尺度衰落、阴影衰落、多径衰落。而矿井通信具有其特殊性，作业场地的移动性和工作人员的分散性以及窄小的自由空间使得电磁波的传播被吸收和反射，导致衰减快且传输距离短，使得多径衰落成为矿井通信中最主要的干扰。而OFDM 技术可以有效地抵抗多径传播所带来的码间干扰，具有很强的抗恶劣信道的能力。

针对矿井通信的特殊性，下面对OFDM技术用于井下无线通信进行分析，得出其优势：

（1） 通过多个子载波传输，使得OFDM抗衰落能力强，同时多个子载波的联合编码，增强了脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力。

（2） 通过对高速率数据流进行/并转换，使得每个子载波上的数据符号持续长度增加，有效地减少了井下通信的ISI的不利影响，适合高速数据传输。通过循环前缀，对抗码间干扰的能力更强。

（3） 由于子信道相互交叠且正交，使得井下无线通信系统最大限度地利用了频谱资源，提高了频带利用率。且OFDM相邻子载波间在频谱上有重叠，时域信号有保护间隙。

（4） 采用相对简单的信道均衡技术，使用IFFT/FFT对OFDM进行调制和解调，可消除符号内部由频率选择性衰落信道带来的码间串扰（ISI），提高了计算效率。同时可与DSP技术相结合，更容易实现IFFT/FFT。

2 OFDM原理

正交频分复用技术（OFDM）是近年来通信领域的热点技术。它有着强大的抗衰落能力和高数据传输速率。OFMD将高速率的数据序列经串/并变换后分割为若干路低速数据流，每路低速数据采用一个独立的载波调制，叠加在一起构成发送信号，独立的载波调制，叠加在一起构成发送信号，在接收端用同样数量的载波对发送信号进行相干接收，获得低速率信息数据后，再通过并/串变换得到原来的高速信号。

OFDM系统传输表示式为：

为了最大限度的消除码间干扰，在每个符号之间插入保护间隔，只要保护间隔长度大于信道的最大时延就可以完全消除码间干扰。同时，OFDM系统的调制和解调还可由IDFT和DFT实现。应用中为提高运算速度，还可以采用快速傅立叶变换来实现。

3结论

矿井无线通信系统中，要综合考虑多方面因素，如抗噪声性能、兼容性、抗码间干扰等。完善的矿井通信系统对于高效生产和矿井工作人员安全有着重要作用。OFDM技术应用于矿井通信后，能够减少多径衰落带来的影响。本文针对矿井下其特殊环境，将OFDM进一步优化设计，并根据具体环境进行了参数选择和仿真。通过仿真可发现采用OFDM后，通信系统误码率的提高。

参考文献

[1] 佟学俭.OFDM移动通信技术原理与应用〔M〕.北京：人民邮电出版社，2003（6）.

[2] 李滢，杨维.OFDM调制技术在矿井巷道中的通信性能仿真分析[J]. 北京交通大学学报，2009（2）：67-72.

第3篇：无线通信研究范文

关键词：地铁；信息系统；无线通信

1乘客信息系统概述

十二五时期，中国的主要城市轨道交通网络得到了很大发展，尤其是地下铁路区间远距离数据通信技术逐渐成熟，乘客信息系统（简称PIS）作为地下铁路数据通信的重要组成部分之一，逐渐走入了人们的身边。PIS简单来说是凭借电子微处理器数据终端网络，通过各种数据传输网络以及无线数据通信等日渐成熟的技术，在车站的屏幕以及地下铁路的车载屏幕上同步将信息数据服务发送给乘客的复杂系统。不仅能同步向地下铁路列车的客户传递到站提醒、换乘提示、导航等各种与提高乘车效率有关的数据信息，甚至还能播放一些人们感兴趣的每日新闻、天气状况、财经娱乐等资讯类消息。假设当发生无法预料的突发事件时，还可通过取消常规信息播报，改换一些具有特殊时效意义的救灾、安防信息，以指导乘客紧急躲避危险。

2PIS无线局域网技术的运用

2.1无线局域网的结构

PIS的主要功能是实现车、地站点之间的信息通信互换。同轴漏泄电缆的使用可以解决信号传输弱的问题，但是，因为同轴泄露电缆成本高，传送带宽受到的限制因素多，数据传输线缆中的数字信号特别容易和移动终端信号相互之间产生干扰。因此，目前先进的解决信息干扰的方法是采用单点独立天线的方式，在PIS系统中使用无线局域网解决列车高速运行所造成的信号传输弱的困扰[1]。

2.2无线局域网的安全性

1）无线链路的安全问题。地下铁路数据通信主要采用的是高速无线传输信号波段扩频的技术，因为这项技术可以最大程度降低发射信号的功率谱密度，普通用户是很难收到传输信号的，这为网络系统的安全提供了巨大的保障。

2）无线信道安全。地下铁路数据通信现阶段已经采取最新的保密信道加密算法，这种加密算法既能够为数据通信提供完整性的数据服务，同时还可以为无线信道加密。此外，由于有效保密等效算法的保密效果极佳，不仅可以对硬件进行加密，而且在无线网络服务中还可通过动态随机配置WEP密匙，实现为用户加密的需求。

3）用户之间的二层隔离。为了最大程度上克服用户之间的不信任，实践中采用的是二层隔离技术，这项技术可以实现通过无线方式接入的不同终端用户之间的安全数据通信。

2.3车载组网方式及传输应用

列车所处的外界环境极为复杂，因此在飞速行驶的地下铁路上，信息传输有时会出现丢包问题，也就是控制中心的各种信息无法完整且稳定地传输到列车装配的无线接收器上。但基于无线数据通信技术设计的车载组网，能够最大幅度地增强性能，并通过搭载远距离视频所需要的设备，顺利实现控制中心工作人员与列车司机之间的视频、音频实时传输，从而提升双方沟通的稳定性。

3无线数据通信地下铁路乘客信息系统面对的重点课题

3.1服务质量（QoS）技术

数据承载网的QoS性能与PIS系统的数据传输连贯与否密不可分。PIS系统的有线网络千兆骨干网带宽完全有能力应对PIS数据传输业务，这样QoS最终决定了PIS性能表现的关键。QoS的传递原则是在首个报文发送完毕后，等待DIFS的时间间隔，之后才允许终端使用用户争取时间片进行发送。技术人员最终实现了修改视频数据的报文为SIFS或者PIFS这两种格式的方法，保障媒体视频的高质量。

3.2网络安全

因为在MAC这一层上，无线信息传输协议能够实现访问控制的功能以及加密的核心机制，在访问控制中，无线和有线网络具有了同样的安全性能。也就是说任何一个接入点都可以根据自己的实际要求完成依次编号工作。最终密钥成为每一个收发数据的终端以及接入点实现加密的重要工具[2]。

3.3信号干扰

在地下铁路无线数据应用中，工作人员为了做到车载客户终端的无间隙漫游，所有的AP所覆盖范围都要有重叠，但是重叠范围内的无线信号一旦出现频道也重叠的状况，就必然会带来冲突，从而破坏网络传输速率，因此，相邻AP一般都是采取不重叠频道的方式来避免干扰。根据已有的理论，为了消除干扰，同一频段情况下需要采用不同的调制方式进行数据通信。但在实际工作中，对于此项指标的要求非常严格，否则就很难避免相互之间的影响。

4结语

在十三五期间，我国城市轨道交通网络建设将会得到更大的推动，地下铁路行业也必然要大步走入快速路。作为重要的辅助配套设施，地下铁路PIS对无线数据传输质量要求也在跨越式提升，无线数据通信技术的应用也终将会变得越来越普遍，无线数据通信的技术在应用中逐步实现，PIS系统在地下铁路运输行业中广泛使用,提高了列车与站点之间的数据传输质量。为了跟上这个重要的发展窗口期，不错过这个发展的机遇，科学技术人才必须通过辛勤的努力，不断提高理论研究水平和装配技术能力，为地下铁路建设提供强大稳定的技术保证，从而提升人们的生活水平，为中国在新常态下的经济发展提供强有力的创新支持。

参考文献

[1]张颖.乘客信息系统在轨道交通中的应用及发展[J].铁道勘测与设计,2010(4):88-90.

第4篇：无线通信研究范文

为了查找我国铁路无线通信系统场强质量问题，分别利用动车组综合检测车和电务试验车，对全路GSM-R系统18条线路和专用450MHz无线列调系统5条线路进行检测。检测结果表明，所测线路场强覆盖按95%的地点和时间概率计算，GSM-R线路列控系统满足不低于-92dBm、非列控系统满足不低于-98dBm的技术标准要求；电气化区段450MHz无线列调系统满足不低于10dBμV的技术标准要求。但在检测中发现，有22处场强覆盖电平异常下降，有必要深入分析。

1.1铁路GSM-R系统场强问题利用动车组综合检测车对全路18条线路的GSM-R系统进行测试，共检测线路6557km，检测GSM-R系统无线小区1922个。检测结果显示，没有场强不合格小区，但发现场强覆盖异常的小区10个。GSM-R系统无线场强检测情况见表1。表1中某区间R2直放站发生故障时，G网场强覆盖电平实测曲线如图1所示。从图1可以看出，668km处无线场强覆盖电平陡降，已接近-98dBm的最低标准，说明该处R2直放站设备工作不正常。类似的无线小区场强覆盖电平异常情况有10处，其问题现象、原因和整改结果见表2。上述检测发现的10处场强覆盖问题，经现场检查核实，电平下降的原因有9处是天馈系统元器件故障，1处是电源设备问题所致。经过对这些问题及时整改，场强覆盖电平达标。

1.2450MHz无线列调系统场强问题利用电务试验车对铁路专用450MHz无线列调系统5条线路进行测试，检测里程3633km、车站无线区间315个。利用电务试验车检测区间场强覆盖电平时，最低标准为10dBμV。对检测数据进行处理并综合分析后发现，有12个区间有弱场，累计低于10dBμV的弱场长度约25.5km，个别区间还有曲线陡降现象。场强标准为10dBμV的450MHz无线列调系统场强检测结果见表3。从表3可以看出，有3条线路的12处场强存在问题，为此通过场强覆盖电平曲线分析其成因。某区间450MHz场强覆盖电平实测曲线如图2所示。从图2可以看出，该区间无线场强覆盖电平已经低于0dBμV，场强不合格。分析发现该区间53.6km处直放站设备存在故障。12处450MHz无线列调系统场强问题现象、原因及整改结果见表4。针对检测发现的12处场强覆盖不合格问题，经现场检查核实，电平下降的原因有7处是天馈系统元器件出现故障，2处是电台发射单元出现故障，1处是电源设备出现故障，2处是外界环境影响所致。对这些问题及时整改后，各故障区间场强覆盖达到标准要求。

2铁路无线通信系统场强问题分析与整改

2.1场强问题分析

在上述22处铁路无线通信系统场强问题中，GSM-R系统有10处，450MHz无线列调系统有12处。归类分析发现，影响铁路无线通信系统场强覆盖质量的主要原因是天馈系统故障，包括电台天线、功分器、合路器、防雷器、隔直器、馈缆连接头和3dB电桥等元器件故障。22处场强问题原因分类见表5。从表5可以看出，在22件问题中，天馈系统有16件，占总数的73%。GSM-R系统中，天馈系统问题有9件，占GSM-R场强问题的90%。其中，元器件材质损坏的情况有5件，施工质量差的情况有4件。无线列调系统中，天馈系统问题有7件，占无线列调场强问题的58%。其中，材质不良的有5件，施工质量差的有2件。天馈系统元器件材质不良故障共10件，占问题总数的62.5%。其中，施工质量差故障有6件，占问题总数的37.5%。总之，天馈系统故障是铁路无线通信系统场强质量问题的主要原因，应当引起高度重视。

2.2场强问题整改效果对上述场强覆盖质量问题整改后，再次进行场强测试验证，场强覆盖情况良好，整改效果明显。以下是对表2中3个场强问题整改案例。

2.2.1问题3整改效果某基站R4直放站故障时无线场强覆盖电平曲线如图3所示。从图3可以看出，虽然场强电平大于-98dBm，满足覆盖指标要求，但在直放站上部区域场强值偏低（图中椭圆处），说明该直放站工作不正常。经现场检查发现，因R4直放站功分器损坏，造成衰减加大，输出减小，场强覆盖电平降低。更换功分器后，场强覆盖电平恢复正常。问题整改后R4直放站正常工作时场强覆盖电平曲线如图4所示。对比图3和图4可以看出，故障修复后，对应处场强覆盖电平值平均提高约20dBm，整改效果明显。

2.2.2问题5整改效果某基站R2直放站故障时无线场强覆盖电平曲线如图5所示。该故障点位于隧道中，用漏缆进行场强覆盖。图5中场强曲线陡然下降至-87dBm（图中椭圆处），虽然场强电平符合指标要求，但曲线陡降属于不正常情况。经现场检查，发现R2直放站至R3直放站漏缆接头处开路，造成隧道内漏缆覆盖电平降低，重新接头后恢复正常。问题整改后R2直放站正常工作时场强覆盖电平曲线如图6所示。比较图5和图6可以看出，故障排除后，对应处漏缆场强覆盖电平值最低处达-67dBm，平均提高约20dBm，整改效果明显。

2.2.3问题10的整改效果某基站R2直放站故障时场强覆盖电平曲线如图7所示。从图7中可以看出，场强曲线陡降至-98dBm，接近不合格（图中椭圆处）。经检查发现，R2直放站电源模块发生故障，造成R2直放站不工作，更换该电源模块后恢复正常。问题整改后R2直放站正常工作时场强覆盖电平曲线如图8所示。对比图7和图8可以看出，该直放站故障修复后，对应处场强覆盖电平值平均提高约40dBm，整改效果十分明显。

3结论与建议

第5篇：无线通信研究范文

带内全双工技术已经成为提高无线通信系统吞吐量的一种有效方案，然而，该技术中存在的自干扰信号将严重影响带内全双工系统的性能。首先分析了现有的无线带内全双工通信系统中存在的自干扰，并根据干扰的来源将干扰信号分为三类干扰源。然后，分析了现有的一些自干扰抑制技术的抑制效果及影响因素，并据此明确后续研究的方向。

关键词:

带内全双工;自干扰;干扰抵消

引言

随着信息化时代的前进，无线网络已经成为了人们生活中不可或缺的部分。无线网络的不断改革对于本已紧缺的无线频谱资源的需求日渐旺盛，进而要求通信系统具备更高的频谱效率。在提高频谱效率的诸多途径中，带内全双工(In-bandFull-Duplex，IBFD)获得了较多的关注。当今通信系统中的终端大多可同时作为发射机和接收机，然而，这些设备通常以半双工或带外全双工的方式工作，这意味着它们要么在不同时间段要么在不同频段进行数据收发。一旦实现了同时在同频段进行数据的收发，理论上即可加倍无线通信系统的频谱效率。目前，带内全双工没有被广泛应用的主要原因在于自干扰的存在。自干扰指的是IBFD终端发射机发射的信号对接收机接收的信号产生干扰。实现了IBFD自干扰的抵消，即可在理论上实现带内全双工。本文重点分析无线带内全双工通信系统中不同类型的自干扰以及现有的一些自干扰抑制技术。

1IBFD系统中自干扰分析

本部分详细介绍IBFD无线通信系统中不同类型的自干扰。为了更好地分析IBFD自干扰，以图1所示的IBFD终端模型［1］结合实际的工作环境来阐述这一问题。图1所示IBFD终端模型采用了共用天线(环形器)的方式。发送信号过程中，IBFD终端先将发送信号流进行编码和调制，这些数字信号先后经过DAC转换为模拟信号，经过高频载波器变为高频信号，然后经过高功率放大器(HPA)以及环形器，最后通过发送天线辐射出去。接收过程中，接收信号经过环形器之后，也要经过前述类似的过程。在图1中指出了3种自干扰类型，下面分别介绍。

1．1环形器信号泄漏

环形器是一个多端口器件，其中电磁波的传输只能沿单方向环行，反方向是隔离的。在近代雷达和微波多路通信系统中都要用单方向环行特性的器件。环形器的原理是磁场偏置铁氧体材料各向异性特性［2］，改变磁场偏置方向就可以相应地改变环行方向。环形器的反向隔离只是理想情况，实际中环形器不可能做到绝对的隔离，因此会造成不同程度的信号泄漏。

1．2多天线间直接路径干扰

由于IBFD终端多天线距离较近，当某个接收天线要接收的信号频率与其他天线发射信号的频率相同或相近时即会产生干扰。目前针对天线间的干扰一般采用的方法是将路径损耗、交叉极化以及定向天线等技术联合起来进行干扰消除。1．3外界反射路径干扰当IBFD天线发射出的信号经过外界物质反射回来便可能被接收器接收，造成反射路径干扰，并且室内环境所造成的反射干扰会强于室外环境。虽然反射路径干扰在IBFD系统的全部干扰中只占据了较小的一部分，但却是较为复杂的一部分，因为在系统设计时是无法知道信道特性的。

2IBFD系统自干扰研究及成果

本节讨论现有对于IBFD系统中各个部分的干扰所做的研究及其成果，主要包括干扰抑制的程度以及其影响因素。

2．1环形器信号泄漏

这部分介绍三种不同的环形器:铁氧体微带Y型环形器、CMOS有源环形器和微带方向耦合器环形器。

2．1．1铁氧体微带

Y型环形器现代通信中，微波铁氧体环形器发挥了重要作用。根据HARTWIGCP［3］的理论，环形器的最大带宽正比于铁氧体薄膜的厚度和整体厚度的比值，参考文献［4］提出了一种改进的铁氧体薄膜材料的微带Y型环形器，由于底部引入了小洞，铁氧体薄膜的厚度和环形器总厚度之比显著减小。参考文献［4］给出的仿真结果表明，在30．5GHz附近，环形器的插入损耗低于1dB，隔离度大约为28dB;最大隔离度在26．4GHz附近约为44dB;最小插入损耗在25．7GHz附近约为27dB。

2．1．2CMOS有源环行器

参考文献［5］介绍了一种有源CMOS环形器，该环形器结构图如图2所示。该环形器主要由3个4端口耦合器和3个双向放大器组成环路。图2有源CMOS环形器结构图根据参考文献［5］中的仿真结果可以得到，在60～75GHz范围内插入损耗大约是7．4dB，62～80GHz的隔离度约是18dB，并且未来可以通过对有源设备和电容器等的损耗进行更有效的建模来获得更高的环形器性能。

2．1．3微带方向耦合器环形器

传统微带方向耦合器环形器［6］，由于非均匀介电材料以及不同的模态相速度导致其隔离度较低，参考文献［7］提出了改进型微带方向耦合器环形器。该环形器不仅采用了相速补偿的方法，而且考虑到了方向耦合器自身以及所用天线的输入阻抗。根据参考文献［7］的仿真结果可知，在910MHz附近，传统方向耦合器的隔离度约为23．5dB，而改进型的环形器则约为58．3dB;在908．5MHz附近达到了最高的68．8dB，这已经提高了超过45dB的抵消程度。

2．2多天线间直接路径干扰

针对多天线间直接路径干扰所采取的措施主要有天线路径损耗抵消技术、收发天线交叉极化和定向天线技术。

2．2．1天线路径损耗抵消技术

目前广泛采用的天线抵消技术利用两个或多个发射天线产生的相消干扰来达到干扰抵消的目的。图3是天线干扰抵消技术天线示意图［8］，λ为发射信号波长，d和(d+λ/2)分别为接收天线与两根发射天线的距离，由于相差半个波长，因此接收天线接收到的发射信号将会有π的相位差，叠加起来理论上就可抵消干扰。该技术能够实现的衰减程度大约在20dB，分析可知，实际抵消效果对收发天线间距离以及发射信号的幅度比较敏感。因此要提高天线抵消技术的性能必须尽可能确保天线间距离满足条件，信号幅度匹配。

2．2．2定向天线技术和天线交叉极化

定向天线是指在一定角度范围内电磁波辐射较强，而在其他的方向上发射电磁波为零或极小的一种天线。利用这一原理，只要收发天线互不在对方的辐射角度范围内，则可较高程度地减少天线间的自干扰。天线交叉极化技术是指发射天线和接收天线的极化方式不同，即一个水平极化、一个垂直极化，这样发射天线发射的信号就不会被接收天线接收。参考文献［9］中，研究人员做了多组不同参数的实验，结果表明，采用定向天线和交叉极化技术组合的方案能够实现超过70dB的自干扰抑制效果，然而这只是在较低反射的室内，一旦环境反射干扰较强时，自干扰抵消效果将大打折扣，最高约为45dB。

2．3外界反射路径干扰

前述干扰抑制技术的最大阻碍大都来自反射路径干扰。反射路径的干扰是IBFD系统各种自干扰中最复杂也是最难处理的，因为它的信道特性在系统设计时是不可知的。关于反射路径干扰的抑制目前还没有较好的方法，但是本文认为通过对反射路径信道建模之后是可以抵消自干扰信号的，当然这也需要对反射信道进行精确的信道估计。

3结论

本文分析了现有的无线带内全双工通信系统中存在的自干扰，并将干扰信号分成了三类干扰源。另外，在基于前人广泛研究的基础上，简要介绍了现有自干扰抑制技术，包括其干扰抵消效果和影响因素。最后，提出抑制自干扰并且实现IBFD技术的关键在于实现反射路径干扰的抑制，从而确立了下一步研究的方向。

参考文献

第6篇：无线通信研究范文

关键词：地铁；无线通信；现状；发展对策

基于无线通信科技前提下，对地铁运行有了更加先进的调控平台，借助无线通信系统可加快地铁信息化建设，为车辆运行给予准确的信号指导。因而，地铁公司要结合无线通信系统的功能特点，提出切实可行的无线控制方案。

1 地铁通信存在的问题

地铁作为一种交通运输工具，每天承载了大量乘客往返于各地之间，地铁行车安全已经受到了各界的普遍关注。通信系统是地铁工程里尤为关键的一部分，这是由于通信系统负责了列车信号的传输调度，根据整条地铁线路行驶状况提供最佳的控制方式。但是，由于我国通信科技水平相对落后，地铁通信依旧面临着多方面的不足。例如，地铁信号传输中常受到外界因素干扰而减弱了信号强度，造成列车行驶脱离了拟定的规划方案，阻碍了城市交通系统的畅通运行。此外，安全问题也是广大乘客普遍关注的问题，多地地铁事故频发对通信系统提出了严峻的考验，这将是地铁公司技术改造的重点内容。

2 无线通信系统应用现状

通信科技是现代信息工程研究的对象，利用通信科技改造可为企业生产调度提供技术保障，同时在城市交通系统中建立数字化指挥平台。为了改变早期地铁通信模式存在的不足，新时期国内倡导全程实现无线通信作业模式，借助无线通信网实现列车行驶信号的稳定传输。从实际应用状况来看，地铁采用无线通信技术的特点十分显著，主要包括：

2.1 高效性

信号传输效率偏低是地铁通信的常见问题，因外界环境干扰而降低了通信信号的输送效率，且引起了一系列的传输效率问题。采用无线通信之后，地铁内部信号传输效率得到全面提升，各种人车信号传递效率变得更加快捷。

2.2 稳定性

无线通信系统是用来记录城铁调度指挥通讯全过程的语音信息，是地铁调度指挥系统中必不可少的重要设备。它所记录的语音信息可作为监督调度指挥通讯、事故分析的重要依据，所以要求语音记录设备具有高度的稳定可靠性。现有无线通信系统具有稳定性特点，面对外界语言干扰可选择最佳路径传输，增强了信号的稳定性。

3 数字技术应用于地铁通信系统改造

3.1 接口技术

由于地铁目前使用的数字通信系统处于单机工作方式，一旦出现故障，将造成重要数据的丢失。数字技术应用于地铁通信系统，最大改变在于设定了多个通信接口，为信号传输提供了更多的路径选择。比如，数字科技采用话音信号通信接口，这种接口方式扩大了地铁通信的范围且具有较高的传输效率，话音信号通信接口实现多路话音信号源的隔离、匹配。此外，数字接口采用高阻并接与通信线路连接，语音记录时，不影响正常通话。

3.2 播放技术

旧式无线通信系统采用了通用型播放器，任何信号都可统一使用某个播放器，而数字无线通信采用了专用播放器，两者的信号传输效率略有不同。为了保证持续可靠地提供通信存储服务、为运营维护提供重要的数据支持、实现数字通信系统的双重保护，数字播放技术支持播放、暂停、快放、慢放、循环播放，避免出现重要数据丢失。串播是对播放队列通话语音逐个串行播放，同播是对播放队列通话语音并行同步播放，可根据地铁营运状况合理地选择。

3.3 服务技术

新型无线通信系统采用了IP录音媒体服务器，在IP话机部署在多级Switch环境下，内部IP话机之间通话时，RTP在IP话机之间直接传输，则RTP不经过镜像端口的Swtich，录音系统无法获得RTP消息包，此时通信系统将无法传输信号。采用IP录音媒体服务器可以解决此问题，在地铁大厦控制中心、小行基地各新增一套数字录音仪，通过硬件和软件上的改造，实现控制中心、小行基地、提高设备的稳定性、可靠性和安全性。

3.4 语音技术

地铁无线通信语音技术体现于多样式放音，既可以对选中的一个或多个语音文件依次进行放音，也可以将多路话音同步混放。放音过程中还可以进行暂停、快退、倒带、区段播放等操作，并可以同步显示通话当时的时间及其他信息。语音文件除了能够在本地查询播放外，还能通过网络、电话实现异地查询播放。数字式语音改变了信号单一传输的不足，加快了通信语音传输的优化升级，实现了地铁通信的智能化发展。

4 结论

随着国民经济收入水平持续增长，我国开始注重于城市交通系统改造建设，地铁工程是国家近年来投资的重点项目。由于地铁线路涉及面域广阔，如何调控列车行驶成为了地铁公司建设需考虑的问题之一。选用无线通信系统辅助地铁信号传输，促进了地铁运行效率的全面提升，并且加快了地铁运输流程的规范化管理。

[参考文献]

第7篇：无线通信研究范文

【关键词】4G;通信技术;煤矿;无线通信系统

随着全IP化的4G演进[1]，4G无线通信技术得到了广泛应用，由于煤矿开采是一项施工复杂、具有危险性的工程，这就对煤矿无线通信系统提出了新的要求，采用4G通信技术来建立信息化、自动化、智能化的煤矿安全生产管理系统，全过程对煤矿开采进行监控管理，确保煤矿开采安全生产，从而提高煤矿企业的经济效益和社会效益。

一、无线通信技术发展历程概述

对于无线通信技术，主要经历了几个阶段[2]：第一阶段，无线个域网和无线局域网技术，无线个域网具有活动半径下、面向特定群体的特点，如蓝牙、RFID等，而无线局域网的的工作模式主要分为基础结构、自组织网络等两种模式，通过利用网络拓扑结构来访问有限网络，并进行相互通信，从而实现无线局域网的安全架构模式;第二阶段，2G通信技术，其全称为全球移动通信系统，简称为GSM，具有覆盖面积广、网络可靠性高的特点，但是，在实际应用中，其通信方式相对较差，不仅可能会延长网络传输时间，还不能用于实时监测，虽然无线数据传输业务（GPRS）的实现可以允许用户实现端到端分组转移模式下发送和接收数据，并且该技术不需要利用电路交换就可以实现网络资源的传输，但该技术仍存在许多不足之处，如数据包丢失、调制方式滞后等;第三阶段，3G通信技术，其主要是利用不同网络状态下的无缝漫游技术来实现对移动终端用户的服务，3G通信技术的出现，不仅有助于提高通信的质量，还可以提高网络的传输速率，并且也具有一定的安全性，其充分考虑了网络接入安全、应用域安全及网络域安全等，但是，3G通信技术也有一定的缺陷，包括：其语言交换系统仍然采用2G系统的电路交换方式;3G数据传输接入速度有限等;第四阶段，4G通信技术，其是3G通信技术与无线局域网技术融为一体的，并能高速度传输视频图像的技术产品，其下载及上传速度可以分别达到100Mb/s，50Mb/s以上，如图1所示，表示 4G无线通信技术网络体系结构，4G无线通信技术的应用，用户则可以在任何时间、任何地点使用无线网络，其中，TD-LTE（分时长期演进）是基于3GPP演进的一种通信技术，TD-LTE属于LTE的一个分支。

图1 4G无线通信技术网络体系结构

二、无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义

由于煤炭生产的施工环境比较复杂，井下人员较多，设备流动性也较大，在生产操作中，常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采，这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中，无论是在设备运输中，还是在安装、调试中，其都有较高的要求，若不注重煤炭井上井下的协同生产，则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而，随着移动通信技术的发展，建立基于4G通信技术的无线移动通信系统，并将其应用于煤矿生产中，其不仅可以确保煤矿生产顺利进行，还可以完成紧急事故的处理，因此，煤矿4G无线通信移动系统的实现，具有十分重要的意义。

三、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统

（一）无线移动通信系统架构

针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求，利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络，建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统，打破当前煤矿系统安全生产局面，将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署，有效解决信息孤岛的问题，确保煤矿安全生产，从而提高煤矿的生产效率。因此，建立基于分时长期演进（TD-LTE）的宽带无线网络，由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s，100Mb/s，其接入时延可以小于100ms，如表1所示[3]，表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比，因此，采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输，也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析：

表1 4G与3G无线通信系统参数对比

1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及核心网通信构成，其中，核心网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能，其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。

2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中，增强区域的覆盖范围，通过自身的传输网络统一接入到安全网关中，采用IP SEC的方式，以保证网络传输安全。当基站通过提供WLAN AP来承载数据业务过程中[5]，其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务，为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务，则可以通过直接接入3GPP核心网来满足不同的产品需求，实现统一的业务活动，建立以Small Cell为基站的网管系统，从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。

3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的核心网[6]。在系统中设置核心网，其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能，分析该系统的核心网系统AXUN iEPC-5[7]，其主要依托电信级EPC核心网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式，该核心网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务，其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外，核心网系统还利应用了IMS系统，其是一种全新的多媒体业务形式，其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求，还可以实现LTE语音业务系统，并且DSS核心网可以实现LTE的集群呼叫功能，DSS与EPC相比，其都采用了ATCA架构，并且都可以实现设备小型化的核心网。

4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台，为了构建灵活、适用强的处理平台，应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具，如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8]，实现数据传输、视频及语音等各类业务，提供统一的数据存储及应用接口，从而实现自动化管理的应用系统。

（二）无线移动通信系统功能概述

1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段，生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源，并对煤矿生产中各种突发状况进行处理，以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。

2.语音业务。其主要包括以下几种业务：第一，移动电话，其可以提供语音通信功能;第二，紧急呼叫业务，当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫，呼叫中心将会做出答复，其类似与电话业务，具有简单方便、快速的特点;第三，主叫号码识别显示业务，其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。

3.集群通信。为了实现用户之间的通信，利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能，与公众无线移动通信相比，无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外，还可以提高双向通话功能，通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能，以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。

4.增殖数据服务。在增殖数据业务中，主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务，其中，对于视频通话，通过手机实时进行无线视频业务，以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入，通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集，并利用物联网提供终端接入;手机终端定位，即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位，即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息，这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息，其可以确保煤矿井下的安全生产，同时也可以提供实时信息;数据业务，为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求，实现高速分组无线数据业务，并通过智能手机绑定内部系统，实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能，将综合自动化系统应用于系统中，实现组态软件实时显示功能，当煤矿井下出现异常情况，系统将会提供自动报警提示功能。

四、结束语

建立基于4G无线通信技术的煤矿无线通信系统，利用TD-LTE无线通信技术来建立宽带无线网络，由于TD-LTE无线通信技术具有覆盖面积广、信号强、传输速率高的优点，将无线移动通信系统应用于煤矿生产中，不仅可以煤矿地面井下实时通信，也可以确保煤矿井下安全生产，因此，建立基于4G通信技术的煤矿无线移动通信系统具有十分重要的意义。

参考文献

[1]黄文勤.基于4G通信技术的应急通信系统研究[J].信息通信，2013（07）：190.

[2]王心刚.基于4G通信技术的煤矿无线通信系统研究[J].中州煤炭，2013（09）：37-39+118.

[3]李炜键，孙飞.基于4G通信技术的无线网络安全通信分析[J].电力信息与通信技术，2014（01）：127-131.

[4]李美艳.基于LTE技术的煤矿无线通信系统[J].山西电子技术，2014（02）：54-55+96.

[5]李培煊，强蕊.基于WiFi的煤矿井下应急救援无线通信系统的研究[J].中国安全生产科学技术，2011（04）：139-143.

[6]陈湘源.煤矿无线通信系统的现状与发展[J].工矿自动化，2009（01）：33-36.

[7]郑学召.矿井救援无线多媒体通信关键技术研究[D].西安科技大学，2013.

第8篇：无线通信研究范文

一、引言

无线通信技术在当前社会各行各业当中广泛应用，为我们的工作和生活带来了很多的便利，实现了很多的功能。而在当前新的环境下，无线通信工程相关技术不断发展，做好相关技术的研究和分析，对其维护方面的内容进行研究是具有一定现实意义和价值的。

二、无线通信工程的基本分析

在当前社会下，无线通信技术广泛应用，其具有良好的适用性，无论是数字通信领域、卫星通信还是信息技术行业，无线通信技术都发挥了不可替代的作用。在当前时代快速发展的形势下，无线通信技术也在快速发展和进步。当前社会备受瞩目的5G技术，其就是现代无线通信技术发展的产物。随着技术的进步，很多新的功能和需求都可以得到实现，并且伴随着技术的发展，相关的设备也在不断的更新当中。与此同时，在无线通信工程应用当中，很多设备都具备着智能化和精密化的特点，在具体使用、维护以及测试等方面工作开展中，其需要进行多方面的协调，并且保证相关从业人员自身具备良好的专业素质与能力。无线通信工程的应用上，其也涉及了网络的基础设施建设、运营、维护、改造等多方面的不同环节。结合不同环节方面的需求，无线通信技术应该进行合理的整改和应用，并且考虑到技术的实际需求，做好相应的配套。

三、无线通信工程技术分析

在当前无线通信技术快速发展的形势下，各种无线技术的应用已经逐渐成熟，并且呈现更加科学化的发展。广带无线接入也是常见的无线通信技术手段。其本身利用微波及毫米波段中新的空中接口标准实现通信，同时具有很强抗干扰能力和速率水平，能够满足多样化的网络信息传输方面的需求，对于商用和家用都有着良好的适应效果。当前第五代移动通信技术5G（fifth-generation）是社会广为关注的一个新的无线移动通信技术，其基于以往4G移动通信技术进行了改进，让数据传输的效率得到了大幅度的提升，并且有效的提升了覆盖效果和安全性。5G移动通信技术的本身的应用实现了多个用户、多个天线之间的协作，同时也实现了通信网之间的配合，让整体通信系统本身的性能得到了大幅度的提升和跃进。5G移动通信技术本身也实现了室内网络的有效覆盖，并且无线网络连接方面也给予了运营商充分的配置调整空间，让运营商可以依据网络流量方面的不同来对于自身业务进行完善和调整，提升了整体成本的管控能力。另外，蓝牙技术也是较为常见的无线通信技术，其通过利用统一蓝牙技术规范和标准，具有较强的通用性的特点，基于无线通信技术的发展，蓝牙技术的应用范围和场景也得到了进一步的拓展。

四、无线通信工程维护的分析

在当前科学技术快速发展的形势下，无线通信技术水平也在不断提升。针对于此，相关维护工作的开展也应该进行及时的跟进，给予相关技术的应用和发展以一个良好的保障和基础。在无线通信当中，通信技术的应用是核心，其对于维护方面的要求很高。只有做好相关维护工作，这样才能确保通信过程的稳定性、安全性，实现对各方面风险的有效规避。具体维护工作在执行上，需要从信息传递的全过程进行思考和把握控制。而在当前相关维护技术应用上，入侵检测、防火墙、加密、认证、漏洞扫描等技术都是常见的技术类型。入侵检测技术本身能够对于一些违规的入侵行为进行发现，并通过及时的进行相应，实现对入侵行为的有效控制。防火墙技术则是构建一个安全防范的体系，实现对各类不安全行为的有效评比，是一个安全屏障。加密技术则是为了防止信息数据传输过程中被窃取而制定的相应加密技术，可以让信息的完整性和安全性得到有效的保障，是控制信息泄露问题的重要举措之一。加密也是无线通信工程安全保障体系构建中所必须思考的一部分内容，同时也是规避信息泄露方面问题的一个重要的手段。在加密应用中，应该结合系统安全和系统工作效率方面的特点，进行更加全方位的思考。在现阶段加密技术运用上，其主要通过模糊化敏感信息来实现对隐私的有效保护，并对于全局敏感数据和部分原始信息进行隐藏的方式来实现保护的目的。在数据转发的过程中，会采取随机路由协议的方式，对于转发节点进行随机化跳转，从而达到改变传输路径，减少节点信息被获取的风险，从而实现安全防范。身份认证技术则是通过对于访问者自身身份进行确定，结合不同身份分配不同的操作权限，这样可以让信息的可控性得到提升。以往传统的认证，本身仅仅针对于业务层和网络层展开相互独立的分层认证和身份鉴别的方式，这种方式适用于以往的无线通信工程系统当中，而对于当前新发展环境下则显得不够适用。现阶段无线通信环境下，不同类型无线通信工程的用途相对特殊，同时其本身的网络通信行为和业务应用行为有着明显的特定性的特点，整体认证应该从更加全面的角度来进行开展和实现。针对于这方面的情况，认证中应该从业务层的角度来展开认证。对于一些敏感的业务层，则应用更高层级的业务认证方式。漏洞扫描技术则是结合当前系统中存的漏洞，及时的进行检测、发现和处理。

五、无线通信服务体系的搭建

为了更好的提升无线通信工程维护工作的开展水平，我们也应结合实际，做好无线通信服务体系的搭建。而在实际无线通信服务体系搭建当中，可以将其分为软件与硬件这两个部分。其中，硬件部门连接包括有无线通信设备的连接，并通过外部设备的连接应用实现无线通信服务体系的扩展，以此对网络服务体系的搭建目标进行实现。软件连接方面，主要我们则应该针对于不同无线通信技术的协议、特点进行相应的调整。在搭建网络服务体系结构时，需要能够对不同层次结构的特性进行考虑，提升网络服务体系搭建的科学性。在近年来无线通信技术不断发展的情况下，在具体搭建无线通信该服务体系时也具有较多种形式，对此在实际搭建当中，则可以对发达国家的先进搭建形式进行充分的借鉴与考虑，之后再联系具体现状做好改进处理，以此实现无线通信服务体系技术层次的有效提升。另外，在无线通信技术广泛应用的情况下，无线接入终端的数量快速增加，且在服务体系搭建的过程中，也应考虑到后续的维护需求，结合当前网络终端接入情况，做好相应的调整，这样整体服务体系才能具备更强的服务能力和效果。

第9篇：无线通信研究范文

1.1网格结构

4G网络中在不同的固定无线平台以及不同频带的无线网络之间连接，保证移动计算环境的一致性，并保证即使处于移动环境下，也能保证足够的数据传输能力，保证语音、数据等的传输。4G系统中由多个部分组成，例如：集成广播电视网络、无线蜂窝网络、卫星网络、无线局域网、蓝牙等，和有线网络相结合，通过接入网的不同类型，能够保证无缝接入基于IP的核心网，从而形成一个全面的、灵活的、安全的网络平台。

1.2系统定义和特点

目前并没有关于4G网络的统一标准，不同的研究机构和研究者根据理解的不同，在4G网络的理解上也有不同。从大多数人们接受的层面上来说，4G网络是一种宽带接入的，分布式的，全IP网络，将多种功能的宽带移动通信系统集成。4G网络系统有着自身独特的特点：第一，多个网络融合而成，可以保证多个无线通信技术之间互相独立而又共存；第二，全IP化的网络。从电路交换逐渐转变为分组交换，最后成为基于分组交换的全IP网络。即使处于高速移动的环境中，也能提供较高的数据传输速率，一般在2~100Mbit/s；第三，和3G网络系统相比较，4G网络系统的内部容量更大，约为3G网络系统的10倍左右；第四，无缝覆盖。用户在使用无线网络时不会受到时间和空间的影响；第五，多种业务共存。可以传输语音、数据等多种媒体业务；第六，其中每个4G网络信道都会占100MHz频谱，和WCDMA3G网络相比，要高20倍左右；第七，4G网络系统的灵活性和拓展性较强。用户以及设备可以根据自身的需要自由的调整，无线网络还能够和其他的网络进行连接，拓展自身的使用范围，使用延展度；第八，智能性强。能够适当的进行部分资源分配，根据业务的变化适应不同的信道环境，终端设备上的设计也更加智能化；第九，兼容性强。接口的性能较强，能够和多种网络融合，可以从2G网络系统中进行过度，和多个用户之间进行连接。

24G网络的安全缺陷和需求

2.1安全缺陷

随着无线网络系统的迅速发展，网络系统所面临的环境也越来越复杂，特征也越来越多，埋下了大量的安全隐患，因此在网络实体的信任关系和有线链路的安全方面要加以高度重视。4G网络系统具有多个无线网络互相独立共存的通信系统，其中主要包括了移动终端、无线接入网、无线核心网络和IP骨干网，共计4个部分，主要的网络安全缺陷问题也存在于这4个部分[1]。为了确保4G网络系统可以良好的运行，必须要先经过认证，才能运行移动管理和业务，也是系统进行访问控制和计费的基础。另一个方面，良好的安全性能才能保证系统具备良好的QoS，安全性是移动终端普及和发展的基本基础保障。当系统中存在大量的安全隐患威胁时，设计网格结构要将安全问题作为重点问题考虑和重视。4G网络的主流是LTE分TDD—LTE，FDD—LTE.除了LTE还有wimax。由于4G系统计算能力和存储水平的不断增强，使得移动终端作为无线应用参与者和执行者，但是随着4G系统性能的进一步提升，也产生一系列网络安全问题。一般情况下，无线终端硬件平台缺乏一定的保护和验证机制，很多模块固件会被篡改，而且终端内部通信接口没有形成机密性和完整性保护机制，因此，移动终端所传递的相关信息就经常会被窃听。此外，安全问题还可以体现在网络实体的身份认证问题中，主要可以按照接入网和核心网两种网络，将网络划分为无线LAD的AP认证以及认证服务器，而认证问题可以体现在四个方面：首先，入侵者可以伪装成合法用户，同时使用用户权限；其次接入网的信道与带宽受到局限，很难抵御未来的安全威胁；再次，空中接口往往会成为入侵者跟踪与窃取用户数据的渠道，最后用户未能肯定其使用的资源。

2.2安全需求

目前的4G网络系统中安全威胁最大的是应用网络安全，指的是当这些系统面临可能出现的通过无线网入侵的安全威胁。所以，需要根据4G网络系统的安全需求建立科学、完整的安全体系，要从整体上对安全需求进行分析，制定安全目标等。

34G移动网络安全体系

3.1安全策略

4G网络系统属于异构网络，业务种类繁多，目前在3G网络系统中使用的安全体系在4G网络系统中有所欠缺。另一个方面，在目前大多数的安全体系中，密钥的长度是固定的。而在4G网络系统中，由于不同的业务在安全体系上的要求也有所区别，所以难以适用。此外，终端处理能力根据场合的不同也有所区别。无线网络和有线网络之间有着明显的区别，在对无线网络的安全进行设计时，要考虑到可移动性、安全性、兼容性等各个方面。尤其是对于4G网络系统这种多无线网络共存，结构较为复杂的系统，这几个方面是决定其安全方案能够互相关联的重要因素。在安全策略中包括安全性、效率、兼容性、移动性、可拓展性等。安全性指的是通过不同的安全策略，应对无线网络中存在的安全威胁；效率指的是在无线链路和移动终端利用时，会有多种限制，很多有线网络中的安全方案在无线网络中并不适用，所以效率是检验实用性的核心指标；兼容性指的是不同的网络终端在计算能力上也不同，需要支持不同的算法，因此需要一定的兼容性；移动性指的是在使用移动终端时，大多是在子网中移动，因此要对切换和漫游进行处理；可拓展性指的是尽量减小无线终端数量的变化对整个安全体系造成的影响。

3.2安全体系

根据目前4G网络系统的特点，可以作为全IP环境下的通用无线网络。系统中的各类安全业务可以作为IP层中的服务，保证无线终端可以顺利的在不同网络之间进行切换。目前在4G网络的安全方面已经确立的大致方向，例如基于移动IPv6，进行认证、授权、审计和计费，并提出各类协议和算法等。由此可以看出，4G网络系统需要一种具备轻量化、复合化、可充配置的安全体制，提高其安全性能。在安全体系中包括多个安全内容。第一，安全的可见性和自动配置性。用户可以了解操作中的安全信息，并根据自身需要进行配置；第二，应用程序域安全。保证用户应用程序和运营商应用程序之间数据传输的安全性；第三，用户域安全。接入移动设备时的安全性能；第四，网络域安全。运营商节点之间进行数据传输时的安全性；第五，网络接入安全。用户在接入4G网络系统时的安全，避免由无线链路中出现的安全威胁；第六，密码机制的灵活运用，对于4G网络的多元化系统机制及特点，可以采用多变的密码机制，例如对于一般的信息加密可采用传统的私钥机制；而对于一些高度安全信息，则可以转换为混合密码机制，从而保证其安全性。总而言之，4G无线网络系统的整个安全体系和3G网络系统安全体系相比要更加优秀。即大大提高了有线链路的安全性。而且能够通过在网络域中建立认证机制，从而提升整个网络体系的安全级别；通过在移动终端植入TPM的方式，在安全体系中融入了可信移动平台的理念。把用户、USIM和ME/TPM作为3个独立的部分，提高用户域的安全性。

4结语