浅谈4g移动通信技术要点与发展趋势

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1、浅谈4G移动通信技术要点与发展趋势　　摘要：本文通过对4G移动通信技术的简述、特点、关键技术、网络结构四个方面对4G移动通信技术的要点进行了详细描述，并针对市场规模、技术发展、未来标准等方面对4G移动通信技术的发展趋势进行了展望。关键词：4G移动；通信技术；要点；发展趋势中图分类号：E965文献标识码：A0前言根据国际电信联盟（ITU）的标准，世界上各大电信公司都已经提出了W-CDMA、TD-CDMA、CDMA2000等第三代移动通信系统方案，但是3G还存在着很多局限性，如不能支持较高的通信速率、不能真正实现不同频段的不同业务环境间的

2、无缝漫游、还不能提供动态范围多速率业务，因为3G系统存在以上几个局限性，所以许多通信公司开始着手对4G移动通信技术进行研究。4G移动通信技术的要点1.14G简述8二十一世纪初，已经投入使用的3G系统IMT一2000在室内情况下可提供2Mbit／s的速率，车载情况下可提供至少144kbit／s的速率，发展潜力大、市场前景广、覆盖范围大、数据率高等成为当今移动通信系统的发展特点和方向。虽然3G系统标准比现有无线技术更强大，但是也面临着标准不兼容、竞争等诸多问题，人们强烈呼吁统一的移动通信标准来解决兼容问题，目前，ITU已开始研究制定4G系

3、统标准，把无线局域网（WLAN）和移动通信系统结合起来，进而产生4G技术。4G技术不仅用来解决兼容问题，还可以实现局域网、WLAN、蓝牙、视卫星通信和广播等无缝衔接，4G技术具有更高的安全性、灵活性、智能型、还具有更高的服务和传输质量、频谱利用率和数据率。4G系统应该体现移动与IP网络、WLAN不断融合的发展趋势，因此4G通信系统应使一个全IP的网络[1]。1.24G移动通信技术特点8作为一个多功能集成宽带移动通信的系统，4G比3G更接近于个人通信，其主要特点有：速率更高，信息传输速率要从3G的2Mbit／s提高到10Mbit／s；灵

4、活性强，针对各种不同的复杂环境，4G可采用智能信号处理技术进行信号的正常收发；业务多样性，4G能提供个人通信、广播、信息系统、娱乐等各种标准的通信业务；兼容性能更平滑，通过4G标准的制定可以解决移动通信的兼容问题；自治的网络结构，4G网络可以动态改变、自动管理自己的结构来满足系统发展变化的要求；技术基础好，4G将以无线接入、OFDM、软件无线电等突破性技术为基础，提高系统可实现性和频率使用效率；4G可以利用无线接入技术随时随地的移动接入；用户共存性，根据信道条件和网络的状况，4G可进行自适应处理，以满足多类型用户的需求；4G通信费用更

5、加便宜[2]。1.34G移动通信技术的关键技术1.3.1正交频分复用（OFDM）调制技术OFDM是一种无线环境下的高速传输技术，它满足了高信元速率、高传输质量、高数据传输速率等需求。OFDM技术的主要原理是在频域内把定信道分成许多正交子信道，每个子信道上用一个子载波进行调制，各子载波并行传输，各个相对平坦的子信道上进行的是窄带传输，信道带宽大于信号带宽，大大消除了信号波形对信号的干扰。OFDM技术的频谱利用率高比串行系统高近一倍；OFDM技术将用户信息经由多个子载波进行传输，使OFDM的抗衰落能力加强[3]；除噪声干扰之外，抗码间干扰

6、(ISI)是数字通信系统中最主要的干扰，它是一种与加性的噪声干扰不同的乘性干扰，OFDM的抗ISI能力强；OFDM自适应调制机制可以使不同的子载波根据不同的噪声背景和信道情况使用不同的调制方式，信道条件差采用抗干扰能力强的调制方式，信道条件好采用效率高的调制方式。1.3.2软件无线电（SDR）技术8经过一个通用的硬件平台，利用软件加载方式将模块化、标准化的硬件功能实现各类无线电通信系统的开放式结构技术就是软件无线电。软件无线电的核心思想是：构造一个具有标准化、模块化、开放性的通用硬件平台，用软件来完成调制数据格式、加密模式、解调类型、

7、工作频段、通信协议等各种功能，并在尽可能靠近天线的地方使用宽带A／D和D／A变换器，以研制出具有高度开放性和灵活性的新一代无线通信系统[1]。其中，主要涉及的技术有数字信号处理(DSP)、现场可编程器件(FPGA)等；软件系统主要包括调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信号流变换软件、信源编码软件等[4]。SDR技术是通向未来4G移动通信的桥梁。1.3.3智能天线(SA)技术SA技术被认为是未来移动通信的关键技术，其具有自动跟踪、抑制信号干扰、数字波束调节等功能。SA技术的基本原理是无线基站端使用基带数字信号处理器，按照一定算法合并各

8、天线链路上接收到的信号并实现上行波束赋形，同时，使用相干无线和天线阵实现射频信号的收发。目前，基于预多波束的波束切换方式和全自适应方式是SA技术的两种主要工作方式[2]。1.3.4多输入多输出（MIMO）技术8MIMO技