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時(shí)間：2023-06-30 09:27:59
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇移動(dòng)通信技術(shù)概念范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
關(guān)鍵詞： 4G移動(dòng)通信； OFDM； MUD； IPv6
1 引言
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是能夠滿足國(guó)際電聯(lián)提出的IMT - 2000PFPLMTS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動(dòng)用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)。根據(jù)ITU 的標(biāo)準(zhǔn)，世界各大電信公司聯(lián)盟均己提出了自己的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國(guó)提出的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA。但3G也存在以下幾方面的局限性：
不能支持較高的通信速率。3G雖然標(biāo)稱能達(dá)到2Mbit/s 的速率，但平均速率只能達(dá)到384 kbit/s。盡管目前3G增強(qiáng)型技術(shù)不斷發(fā)展，但其傳輸速率還有差距。
不能提供動(dòng)態(tài)范圍多速率業(yè)務(wù)。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網(wǎng)不具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，難以提供具有多種QoS及性能的多速率業(yè)務(wù)。
不能真正實(shí)現(xiàn)不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境間的無(wú)縫漫游。由于采用不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境，需要移動(dòng)終端配置有相應(yīng)不同的軟、硬件模塊，而3G移動(dòng)終端目前尚不能實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)環(huán)境的不同配置。由于3G系統(tǒng)以上的局限性，目前，很多公司已經(jīng)開(kāi)始著手4G 概念通信系統(tǒng)的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術(shù)特點(diǎn)以及可能采用的關(guān)鍵技術(shù)。
2 4G概念通信技術(shù)特點(diǎn)
目前，業(yè)界專業(yè)人士對(duì)4G概念移動(dòng)通信系統(tǒng)的共識(shí)主要有以下幾點(diǎn)：
a) 用戶可以在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間以任何方式不受限地接入網(wǎng)絡(luò)中來(lái)；
b) 移動(dòng)終端可以是任何類型的；
c) 用戶可以自由地選擇業(yè)務(wù)、應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)；
d) 可以實(shí)現(xiàn)非常先進(jìn)的移動(dòng)電子商務(wù)；
e) 新的技術(shù)可以非常容易地被引入到系統(tǒng)和業(yè)務(wù)中來(lái)。
根據(jù)以上描述，未來(lái)的4G系統(tǒng)應(yīng)具備以下的基本條件。
(1) 具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。對(duì)于大范圍高速移動(dòng)用戶(250km/h)，數(shù)據(jù)速率為2 Mbit/s;對(duì)于中速移動(dòng)用戶(60km/h)，數(shù)據(jù)速率為20 Mbbit/s;對(duì)于低速移動(dòng)用戶(室內(nèi)或步行者)，數(shù)據(jù)速率為100 Mbit/s。
(2) 實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)縫漫游。4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，能使各類媒體、通信主機(jī)及網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行“無(wú)縫連接”，真正實(shí)現(xiàn)一部手機(jī)在全球的任何地點(diǎn)都能進(jìn)行通信。
(3) 高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。采用智能技術(shù)的4G 通信系統(tǒng)將是一個(gè)高度自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。采用智能信號(hào)處理技術(shù)對(duì)信道條件不同的各種復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行結(jié)合的正常發(fā)送與接收，有很強(qiáng)的智能性、適應(yīng)性和靈活性。
(4) 良好的覆蓋性能。4G 通信系統(tǒng)應(yīng)具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對(duì)于室內(nèi)環(huán)境，由于要提供高速傳輸，小區(qū)的半徑會(huì)更小。
(5) 基于IP 的網(wǎng)絡(luò)。4G通信系統(tǒng)將會(huì)采用IPv6，IPv6將能在IP 網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務(wù)。
(6) 實(shí)現(xiàn)不同QoS 的業(yè)務(wù)。4G 通信系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來(lái)提供不同質(zhì)量的業(yè)務(wù)。
3 4G概念通信關(guān)鍵技術(shù)探討
（1）正交頻分復(fù)用（OFDM ）技術(shù)
第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以O(shè)FDM為核心技術(shù)。OFDM 技術(shù)實(shí)際上是多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號(hào)可以通過(guò)在接收端采用相關(guān)技術(shù)來(lái)分開(kāi)，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號(hào)間干擾。而且由于每個(gè)子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對(duì)容易。
OFDM技術(shù)之所以越來(lái)越受關(guān)注，是因?yàn)镺FDM 有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：
a) 頻譜利用率高，頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍。OFDM
信號(hào)的相鄰子載波相互重疊，其頻譜利用率可以接近Nyquist
極限。
b) 抗衰落能力強(qiáng)。OFDM把用戶信息通過(guò)多個(gè)子載波傳輸，這樣在每個(gè)子載波上的信號(hào)時(shí)間就相應(yīng)地比同速率的單載波系統(tǒng)上的信號(hào)時(shí)間長(zhǎng)很多倍，從而使OFDM 對(duì)脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強(qiáng)。
c) 適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM 自適應(yīng)調(diào)制機(jī)制使不同的子載波可以按照信道情況和噪聲背景的不同使用不同的調(diào)制方式。當(dāng)信道條件好的時(shí)候，應(yīng)采用效率高的調(diào)制方式；而當(dāng)信道條件差的時(shí)候，則應(yīng)采用抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)制方式。再有，OFDM 加載算法的采用，使得系統(tǒng)可以把更多的數(shù)據(jù)集中放在條件好的信道上以高速率進(jìn)行傳送。因此，OFDM 技術(shù)非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸。
d) 抗碼間干擾(ISI)能力強(qiáng)。碼間干擾是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾，它與加性的噪聲干擾不同，是一種乘性干擾。造成碼間干擾的原因有很多，實(shí)際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會(huì)造成一定的碼間干擾。OFDM 由于采用了循環(huán)前綴，故對(duì)抗碼間干擾的能力很強(qiáng)。
（2）智能天線技術(shù)
智能天線采用了空時(shí)多址（SDMA）的技術(shù)，利用信號(hào)在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時(shí)隙、同碼道的信號(hào)進(jìn)行區(qū)分，動(dòng)態(tài)改變信號(hào)的覆蓋區(qū)域，將主波束對(duì)準(zhǔn)用戶方向，旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)方向，并能夠自動(dòng)跟蹤用戶和監(jiān)測(cè)環(huán)境變化，為每個(gè)用戶提供優(yōu)質(zhì)的上行鏈路和下行鏈路信號(hào)從而達(dá)到抑制干擾、準(zhǔn)確提取有效信號(hào)的目的。這種技術(shù)具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤及數(shù)字波束等功能，被認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。
目前，智能天線的工作方式主要有全自適應(yīng)方式和基于預(yù)多波束的波束切換方式。全自適應(yīng)智能天線雖然從理論上講可以達(dá)到最優(yōu)，但相對(duì)而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計(jì)算量大、信道模型簡(jiǎn)單、收斂速度較慢，在某些情況下甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤收斂等缺點(diǎn)，實(shí)際信道條件下，當(dāng)干擾較多、多徑嚴(yán)重，特別是信道快速時(shí)變時(shí)，很難對(duì)某一用戶進(jìn)行實(shí)際跟蹤。在基于預(yù)多波束的切換波束工作方式下，全空域被一些預(yù)先計(jì)算好的波束分割覆蓋，各組權(quán)值對(duì)應(yīng)的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會(huì)有一些重疊，接收時(shí)的主要任務(wù)是挑選一個(gè)作為工作模式，與自適應(yīng)方式相比它顯然更容易實(shí)現(xiàn)，是未來(lái)智能天線技術(shù)發(fā)展的方向。
（3）無(wú)線鏈路增強(qiáng)技術(shù)
可以提高容量和覆蓋的無(wú)線鏈路增強(qiáng)技術(shù)有：分集技術(shù)，如通過(guò)空間分集、時(shí)間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來(lái)獲得最好的分集性能；多天線技術(shù)，如采用2或4天線來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集，或采用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收分集。MIMO技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進(jìn)行空間分集的技術(shù)，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經(jīng)證明，當(dāng)不同的接收天線和不同的發(fā)射天線之間互不相關(guān)時(shí)，MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無(wú)線信道中，MIMO 技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。
（4）軟件無(wú)線電（S D R ）技術(shù)
在4G系統(tǒng)中，若要實(shí)現(xiàn)“任何人在任何地點(diǎn)以任何形式接入網(wǎng)絡(luò)”的理想通信方式，則至少需要保證移動(dòng)終端能夠適合各種類型的空中接口，能夠在各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境間無(wú)縫漫游，并可以在不同類型的業(yè)務(wù)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這就意味著在4G 系統(tǒng)中，軟件將會(huì)變得非常復(fù)雜。為此，專家們提議引入軟件無(wú)線電技術(shù)，軟件無(wú)線電是近幾年隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步而迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，它以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)，以數(shù)字信號(hào)處理為核心，以微電子技術(shù)為支持。軟件無(wú)線電概念一經(jīng)提出，就受到各方的極大關(guān)注，這不僅是因?yàn)檐浖o(wú)線電概念新技術(shù)先進(jìn)、發(fā)展?jié)摿Υ螅鼮橹匾氖撬鼭撛诘氖袌?chǎng)價(jià)值也是極具吸引力的。軟件無(wú)線電強(qiáng)調(diào)以開(kāi)放性最簡(jiǎn)硬件為通用平臺(tái)，盡可能地用可升級(jí)、可重配置的不同應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)各種無(wú)線電功能的設(shè)計(jì)新思路。其中心思想是：構(gòu)造一個(gè)具有開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)，將工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等各種功能用軟件來(lái)完成，并使寬帶A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開(kāi)放性的新一代無(wú)線通信系統(tǒng)。在4G眾多關(guān)鍵技術(shù)中，軟件無(wú)線電技術(shù)是通向未來(lái)4G的橋梁。由于各種技術(shù)的交迭有利于減少開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，所以未來(lái)4G技術(shù)需要適應(yīng)不同種類的產(chǎn)品要求，而軟件無(wú)線電技術(shù)則是適應(yīng)產(chǎn)品多樣性的基礎(chǔ)，它不僅能減少開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，還更易于開(kāi)發(fā)系列型產(chǎn)品。此外，它還減少了硅芯片的容量，從而降低了運(yùn)算器件的價(jià)格，其開(kāi)放的結(jié)構(gòu)也會(huì)允許多方運(yùn)營(yíng)的介入。
（5）多用戶檢測(cè)技術(shù)
4G系統(tǒng)的終端和基站將用到多用戶檢測(cè)技術(shù)以提高系統(tǒng)的容量。多用戶檢測(cè)技術(shù)的基本思想是：把同時(shí)占用某個(gè)信道的所有用戶或部分用戶的信號(hào)都當(dāng)作有用信號(hào)，而不是作為噪聲處理，利用多個(gè)用戶的碼元、時(shí)間、信號(hào)幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測(cè)單個(gè)用戶的信號(hào)，即綜合利用各種信息及信號(hào)處理手段，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，從而達(dá)到對(duì)多用戶信號(hào)的最佳聯(lián)合檢測(cè)。它在傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而具有良好的抗干擾和抗遠(yuǎn)近效應(yīng)性能，降低了系統(tǒng)對(duì)功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量。
現(xiàn)有的多用戶檢測(cè)算法在計(jì)算復(fù)雜度與處理時(shí)延問(wèn)題上存在不足，且算法中一些參數(shù)(頻率、幅度、定時(shí)、相位等)估計(jì)有誤時(shí)， 會(huì)使得相關(guān)矩陣產(chǎn)生較大偏差，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)性能急劇下降。另一方面， 當(dāng)前的MUD算法只考慮了同小區(qū)內(nèi)的干擾，而沒(méi)有考慮相鄰小區(qū)間的同頻率用戶干擾。一般的多用戶檢測(cè)研究都假設(shè)用戶數(shù)據(jù)是獨(dú)立等概率的，沒(méi)有考慮信道編碼的影響，現(xiàn)在組合信道編碼和多用戶檢測(cè)的研究受到越來(lái)越多的重視。另外，目前的研究方向還包括多速率多用戶檢測(cè)和多用戶檢測(cè)與空時(shí)二維信號(hào)處理、多載波調(diào)制、功率控制等技術(shù)的結(jié)合。轉(zhuǎn)貼于
（6）IPv6技術(shù)
4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6技術(shù)將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議。選擇IPv6 協(xié)議主要基于以下幾點(diǎn)考慮：
a) 巨大的地址空間。在一段可預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi)，它能夠?yàn)樗锌梢韵胂癯龅木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個(gè)全球惟一的地址。
b) 自動(dòng)控制。IPv6還有另一個(gè)基本特性就是它支持無(wú)狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動(dòng)配置方式。無(wú)狀態(tài)地址自動(dòng)配置方式是獲得地址的關(guān)鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點(diǎn)使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制來(lái)獲得一個(gè)局部連接地址。一旦得到這個(gè)地址之后，它將用另一種即插即用的機(jī)制，在沒(méi)有任何人工干預(yù)的情況下，獲得一個(gè)全球惟一的路由地址。
c) 服務(wù)質(zhì)量。服務(wù)質(zhì)量(QoS)包含幾個(gè)方面的內(nèi)容。從協(xié)議的角度看，IPv6與目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6 能提供不同的服務(wù)。這些優(yōu)點(diǎn)來(lái)自于IPv6 報(bào)頭中新增的字段“流標(biāo)志”。有了這個(gè)20 位長(zhǎng)的字段，在傳輸過(guò)程中，中國(guó)的各節(jié)點(diǎn)就可以識(shí)別和分開(kāi)處理任何IP 地址流。盡管對(duì)這個(gè)流標(biāo)志的準(zhǔn)確應(yīng)用還沒(méi)有制定出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但將來(lái)它無(wú)疑將用于基于服務(wù)級(jí)別的新計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
d) 移動(dòng)性。移動(dòng)IPv6在新功能和新服務(wù)方面可提供更大的靈活性。每個(gè)移動(dòng)設(shè)備設(shè)有一個(gè)固定的家鄉(xiāng)地址，這個(gè)地址與設(shè)備當(dāng)前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無(wú)關(guān)。當(dāng)設(shè)備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時(shí)，通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)交地址即可提供移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的位置信息。移動(dòng)設(shè)備每次改變位置都要將它的轉(zhuǎn)交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對(duì)應(yīng)的通信節(jié)點(diǎn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
4G移動(dòng)通信系統(tǒng)目前還只是一個(gè)基本概念，4G網(wǎng)絡(luò)的定義仍然還不明確，IEEE等標(biāo)準(zhǔn)化組織仍處于制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的過(guò)程中。但是融合現(xiàn)有的各種無(wú)線接入技術(shù)的4G系統(tǒng)將成為一個(gè)無(wú)縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的全球漫游及業(yè)務(wù)的可攜帶性，是滿足未來(lái)市場(chǎng)需求的新一代的移動(dòng)通信系統(tǒng)，它將幫助我們實(shí)現(xiàn)充滿個(gè)性化的通信夢(mèng)想。
參考文獻(xiàn)
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[7] 袁曉超 4G通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)淺析.中國(guó)無(wú)線電，2005(12)
1 引言
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是能夠滿足國(guó)際電聯(lián)提出的IMT - 2000PFPLMTS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動(dòng)用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)。根據(jù)ITU 的標(biāo)準(zhǔn)，世界各大電信公司聯(lián)盟均己提出了自己的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國(guó)提出的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA。但3G也存在以下幾方面的局限性：
不能支持較高的通信速率。3G雖然標(biāo)稱能達(dá)到2Mbit/s 的速率，但平均速率只能達(dá)到384 kbit/s。盡管目前3G增強(qiáng)型技術(shù)不斷發(fā)展，但其傳輸速率還有差距。
不能提供動(dòng)態(tài)范圍多速率業(yè)務(wù)。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網(wǎng)不具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，難以提供具有多種QoS及性能的多速率業(yè)務(wù)。
不能真正實(shí)現(xiàn)不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境間的無(wú)縫漫游。由于采用不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境，需要移動(dòng)終端配置有相應(yīng)不同的軟、硬件模塊，而3G移動(dòng)終端目前尚不能實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)環(huán)境的不同配置。由于3G系統(tǒng)以上的局限性，目前，很多公司已經(jīng)開(kāi)始著手4G 概念通信系統(tǒng)的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術(shù)特點(diǎn)以及可能采用的關(guān)鍵技術(shù)。
2 4G概念通信技術(shù)特點(diǎn)
目前，業(yè)界專業(yè)人士對(duì)4G概念移動(dòng)通信系統(tǒng)的共識(shí)主要有以下幾點(diǎn)：
a) 用戶可以在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間以任何方式不受限地接入網(wǎng)絡(luò)中來(lái)；
b) 移動(dòng)終端可以是任何類型的；
c) 用戶可以自由地選擇業(yè)務(wù)、應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)；
d) 可以實(shí)現(xiàn)非常先進(jìn)的移動(dòng)電子商務(wù)；
e) 新的技術(shù)可以非常容易地被引入到系統(tǒng)和業(yè)務(wù)中來(lái)。
根據(jù)以上描述，未來(lái)的4G系統(tǒng)應(yīng)具備以下的基本條件。
(1) 具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。對(duì)于大范圍高速移動(dòng)用戶(250km/h)，數(shù)據(jù)速率為2 Mbit/s;對(duì)于中速移動(dòng)用戶(60km/h)，數(shù)據(jù)速率為20 Mbbit/s;對(duì)于低速移動(dòng)用戶(室內(nèi)或步行者)，數(shù)據(jù)速率為100 Mbit/s。
(2) 實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)縫漫游。4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，能使各類媒體、通信主機(jī)及網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行“無(wú)縫連接”，真正實(shí)現(xiàn)一部手機(jī)在全球的任何地點(diǎn)都能進(jìn)行通信。
(3) 高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。采用智能技術(shù)的4G 通信系統(tǒng)將是一個(gè)高度自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。采用智能信號(hào)處理技術(shù)對(duì)信道條件不同的各種復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行結(jié)合的正常發(fā)送與接收，有很強(qiáng)的智能性、適應(yīng)性和靈活性。
(4) 良好的覆蓋性能。4G 通信系統(tǒng)應(yīng)具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對(duì)于室內(nèi)環(huán)境，由于要提供高速傳輸，小區(qū)的半徑會(huì)更小。
(5) 基于IP 的網(wǎng)絡(luò)。4G通信系統(tǒng)將會(huì)采用IPv6，IPv6將能在IP 網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務(wù)。
(6) 實(shí)現(xiàn)不同QoS 的業(yè)務(wù)。4G 通信系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來(lái)提供不同質(zhì)量的業(yè)務(wù)。
3 4G概念通信關(guān)鍵技術(shù)探討
（1）正交頻分復(fù)用（OFDM ）技術(shù)
第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以O(shè)FDM為核心技術(shù)。OFDM 技術(shù)實(shí)際上是多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號(hào)可以通過(guò)在接收端采用相關(guān)技術(shù)來(lái)分開(kāi)，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號(hào)間干擾。而且由于每個(gè)子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對(duì)容易。
OFDM技術(shù)之所以越來(lái)越受關(guān)注，是因?yàn)镺FDM 有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：
a) 頻譜利用率高，頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍。OFDM
信號(hào)的相鄰子載波相互重疊，其頻譜利用率可以接近Nyquist
極限。
b) 抗衰落能力強(qiáng)。OFDM把用戶信息通過(guò)多個(gè)子載波傳輸，這樣在每個(gè)子載波上的信號(hào)時(shí)間就相應(yīng)地比同速率的單載波系統(tǒng)上的信號(hào)時(shí)間長(zhǎng)很多倍，從而使OFDM 對(duì)脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強(qiáng)。
c) 適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM 自適應(yīng)調(diào)制機(jī)制使不同的子載波可以按照信道情況和噪聲背景的不同使用不同的調(diào)制方式。當(dāng)信道條件好的時(shí)候，應(yīng)采用效率高的調(diào)制方式；而當(dāng)信道條件差的時(shí)候，則應(yīng)采用抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)制方式。再有，OFDM 加載算法的采用，使得系統(tǒng)可以把更多的數(shù)據(jù)集中放在條件好的信道上以高速率進(jìn)行傳送。因此，OFDM 技術(shù)非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸。
d) 抗碼間干擾(ISI)能力強(qiáng)。碼間干擾是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾，它與加性的噪聲干擾不同，是一種乘性干擾。造成碼間干擾的原因有很多，實(shí)際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會(huì)造成一定的碼間干擾。OFDM 由于采用了循環(huán)前綴，故對(duì)抗碼間干擾的能力很強(qiáng)。
（2）智能天線技術(shù)
智能天線采用了空時(shí)多址（SDMA）的技術(shù)，利用信號(hào)在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時(shí)隙、同碼道的信號(hào)進(jìn)行區(qū)分，動(dòng)態(tài)改變信號(hào)的覆蓋區(qū)域，將主波束對(duì)準(zhǔn)用戶方向，旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)方向，并能夠自動(dòng)跟蹤用戶和監(jiān)測(cè)環(huán)境變化，為每個(gè)用戶提供優(yōu)質(zhì)的上行鏈路和下行鏈路信號(hào)從而達(dá)到抑制干擾、準(zhǔn)確提取有效信號(hào)的目的。這種技術(shù)具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤及數(shù)字波束等功能，被認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。
目前，智能天線的工作方式主要有全自適應(yīng)方式和基于預(yù)多波束的波束切換方式。全自適應(yīng)智能天線雖然從理論上講可以達(dá)到最優(yōu)，但相對(duì)而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計(jì)算量大、信道模型簡(jiǎn)單、收斂速度較慢，在某些情況下甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤收斂等缺點(diǎn)，實(shí)際信道條件下，當(dāng)干擾較多、多徑嚴(yán)重，特別是信道快速時(shí)變時(shí)，很難對(duì)某一用戶進(jìn)行實(shí)際跟蹤。在基于預(yù)多波束的切換波束工作方式下，全空域被一些預(yù)先計(jì)算好的波束分割覆蓋，各組
轉(zhuǎn)貼于 權(quán)值對(duì)應(yīng)的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會(huì)有一些重疊，接收時(shí)的主要任務(wù)是挑選一個(gè)作為工作模式，與自適應(yīng)方式相比它顯然更容易實(shí)現(xiàn)，是未來(lái)智能天線技術(shù)發(fā)展的方向。
（3）無(wú)線鏈路增強(qiáng)技術(shù)
可以提高容量和覆蓋的無(wú)線鏈路增強(qiáng)技術(shù)有：分集技術(shù)，如通過(guò)空間分集、時(shí)間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來(lái)獲得最好的分集性能；多天線技術(shù)，如采用2或4天線來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集，或采用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收分集。MIMO技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進(jìn)行空間分集的技術(shù)，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經(jīng)證明，當(dāng)不同的接收天線和不同的發(fā)射天線之間互不相關(guān)時(shí)，MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無(wú)線信道中，MIMO 技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。
（4）軟件無(wú)線電（S D R ）技術(shù)
在4G系統(tǒng)中，若要實(shí)現(xiàn)“任何人在任何地點(diǎn)以任何形式接入網(wǎng)絡(luò)”的理想通信方式，則至少需要保證移動(dòng)終端能夠適合各種類型的空中接口，能夠在各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境間無(wú)縫漫游，并可以在不同類型的業(yè)務(wù)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這就意味著在4G 系統(tǒng)中，軟件將會(huì)變得非常復(fù)雜。為此，專家們提議引入軟件無(wú)線電技術(shù)，軟件無(wú)線電是近幾年隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步而迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，它以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)，以數(shù)字信號(hào)處理為核心，以微電子技術(shù)為支持。軟件無(wú)線電概念一經(jīng)提出，就受到各方的極大關(guān)注，這不僅是因?yàn)檐浖o(wú)線電概念新技術(shù)先進(jìn)、發(fā)展?jié)摿Υ?，更為重要的是它潛在的市?chǎng)價(jià)值也是極具吸引力的。軟件無(wú)線電強(qiáng)調(diào)以開(kāi)放性最簡(jiǎn)硬件為通用平臺(tái)，盡可能地用可升級(jí)、可重配置的不同應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)各種無(wú)線電功能的設(shè)計(jì)新思路。其中心思想是：構(gòu)造一個(gè)具有開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)，將工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等各種功能用軟件來(lái)完成，并使寬帶A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開(kāi)放性的新一代無(wú)線通信系統(tǒng)。在4G眾多關(guān)鍵技術(shù)中，軟件無(wú)線電技術(shù)是通向未來(lái)4G的橋梁。由于各種技術(shù)的交迭有利于減少開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，所以未來(lái)4G技術(shù)需要適應(yīng)不同種類的產(chǎn)品要求，而軟件無(wú)線電技術(shù)則是適應(yīng)產(chǎn)品多樣性的基礎(chǔ)，它不僅能減少開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，還更易于開(kāi)發(fā)系列型產(chǎn)品。此外，它還減少了硅芯片的容量，從而降低了運(yùn)算器件的價(jià)格，其開(kāi)放的結(jié)構(gòu)也會(huì)允許多方運(yùn)營(yíng)的介入。
（5）多用戶檢測(cè)技術(shù)
4G系統(tǒng)的終端和基站將用到多用戶檢測(cè)技術(shù)以提高系統(tǒng)的容量。多用戶檢測(cè)技術(shù)的基本思想是：把同時(shí)占用某個(gè)信道的所有用戶或部分用戶的信號(hào)都當(dāng)作有用信號(hào)，而不是作為噪聲處理，利用多個(gè)用戶的碼元、時(shí)間、信號(hào)幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測(cè)單個(gè)用戶的信號(hào)，即綜合利用各種信息及信號(hào)處理手段，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，從而達(dá)到對(duì)多用戶信號(hào)的最佳聯(lián)合檢測(cè)。它在傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而具有良好的抗干擾和抗遠(yuǎn)近效應(yīng)性能，降低了系統(tǒng)對(duì)功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量。
現(xiàn)有的多用戶檢測(cè)算法在計(jì)算復(fù)雜度與處理時(shí)延問(wèn)題上存在不足，且算法中一些參數(shù)(頻率、幅度、定時(shí)、相位等)估計(jì)有誤時(shí)， 會(huì)使得相關(guān)矩陣產(chǎn)生較大偏差，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)性能急劇下降。另一方面， 當(dāng)前的MUD算法只考慮了同小區(qū)內(nèi)的干擾，而沒(méi)有考慮相鄰小區(qū)間的同頻率用戶干擾。一般的多用戶檢測(cè)研究都假設(shè)用戶數(shù)據(jù)是獨(dú)立等概率的，沒(méi)有考慮信道編碼的影響，現(xiàn)在組合信道編碼和多用戶檢測(cè)的研究受到越來(lái)越多的重視。另外，目前的研究方向還包括多速率多用戶檢測(cè)和多用戶檢測(cè)與空時(shí)二維信號(hào)處理、多載波調(diào)制、功率控制等技術(shù)的結(jié)合。
（6）IPv6技術(shù)
4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6技術(shù)將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議。選擇IPv6 協(xié)議主要基于以下幾點(diǎn)考慮：
a) 巨大的地址空間。在一段可預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi)，它能夠?yàn)樗锌梢韵胂癯龅木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個(gè)全球惟一的地址。
b) 自動(dòng)控制。IPv6還有另一個(gè)基本特性就是它支持無(wú)狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動(dòng)配置方式。無(wú)狀態(tài)地址自動(dòng)配置方式是獲得地址的關(guān)鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點(diǎn)使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制來(lái)獲得一個(gè)局部連接地址。一旦得到這個(gè)地址之后，它將用另一種即插即用的機(jī)制，在沒(méi)有任何人工干預(yù)的情況下，獲得一個(gè)全球惟一的路由地址。
c) 服務(wù)質(zhì)量。服務(wù)質(zhì)量(QoS)包含幾個(gè)方面的內(nèi)容。從協(xié)議的角度看，IPv6與目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6 能提供不同的服務(wù)。這些優(yōu)點(diǎn)來(lái)自于IPv6 報(bào)頭中新增的字段“流標(biāo)志”。有了這個(gè)20 位長(zhǎng)的字段，在傳輸過(guò)程中，中國(guó)的各節(jié)點(diǎn)就可以識(shí)別和分開(kāi)處理任何IP 地址流。盡管對(duì)這個(gè)流標(biāo)志的準(zhǔn)確應(yīng)用還沒(méi)有制定出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但將來(lái)它無(wú)疑將用于基于服務(wù)級(jí)別的新計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
d) 移動(dòng)性。移動(dòng)IPv6在新功能和新服務(wù)方面可提供更大的靈活性。每個(gè)移動(dòng)設(shè)備設(shè)有一個(gè)固定的家鄉(xiāng)地址，這個(gè)地址與設(shè)備當(dāng)前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無(wú)關(guān)。當(dāng)設(shè)備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時(shí)，通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)交地址即可提供移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的位置信息。移動(dòng)設(shè)備每次改變位置都要將它的轉(zhuǎn)交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對(duì)應(yīng)的通信節(jié)點(diǎn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
4G移動(dòng)通信系統(tǒng)目前還只是一個(gè)基本概念，4G網(wǎng)絡(luò)的定義仍然還不明確，IEEE等標(biāo)準(zhǔn)化組織仍處于制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的過(guò)程中。但是融合現(xiàn)有的各種無(wú)線接入技術(shù)的4G系統(tǒng)將成為一個(gè)無(wú)縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的全球漫游及業(yè)務(wù)的可攜帶性，是滿足未來(lái)市場(chǎng)需求的新一代的移動(dòng)通信系統(tǒng)，它將幫助我們實(shí)現(xiàn)充滿個(gè)性化的通信夢(mèng)想。
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（一）4G移動(dòng)通信技術(shù)的概念
現(xiàn)階段我們所說(shuō)的4G移動(dòng)通信技術(shù)指的是第四代的移動(dòng)通信技術(shù)，但是由于行業(yè)內(nèi)的研究與使用出發(fā)點(diǎn)的不同，因此很難全面統(tǒng)一4G移動(dòng)通信技術(shù)的概念?，F(xiàn)階段主要的4G移動(dòng)通信技術(shù)均能夠快速實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙通信網(wǎng)絡(luò)的接入，而且還可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)、移動(dòng)商務(wù)等綜合功能，用戶不僅具有更多的選擇與溝通自由，還能夠?qū)?G移動(dòng)通信技術(shù)作為載體和平臺(tái)，有效支持SOHO以及物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)的開(kāi)展。
（二）4G移動(dòng)通信技術(shù)的主要特點(diǎn)
4G移動(dòng)通信技術(shù)主要具有三個(gè)特點(diǎn)，分別是：
傳輸速率高，通過(guò)對(duì)其大量的分析與實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)從理論上說(shuō)能夠?qū)⑼ㄐ潘俾侍岣咧羵鹘y(tǒng)3G移動(dòng)通信速率的50倍以上；
智能化程度高，由于4G移動(dòng)通信技術(shù)的技術(shù)含量高，使用了大量的先進(jìn)設(shè)備，而且結(jié)構(gòu)更加合理，因此無(wú)論是接口還是終端，無(wú)論是服務(wù)還是操作都有不同的結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行支持，因此說(shuō)現(xiàn)階段4G移動(dòng)通信技術(shù)能夠提供更加全面的智能化服務(wù)，這不僅充分挖掘了4G移動(dòng)通信技術(shù)的潛力，更是擴(kuò)大了4G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用范圍；
兼容性更加優(yōu)秀，由于4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的逐步完善，現(xiàn)階段已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)向下和向側(cè)的有效兼容，不僅能夠快速完成信息的傳遞，還能夠達(dá)成超媒體通信目標(biāo)。
（三）4G移動(dòng)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造
現(xiàn)階段我們適用的4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵構(gòu)造有應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層以及物理網(wǎng)絡(luò)層三種，上述主要構(gòu)造經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸入、輸出間數(shù)據(jù)的傳遞，充分發(fā)揮了4G通信網(wǎng)絡(luò)的性能。
二、4G移動(dòng)通信技術(shù)的要點(diǎn)
（一） SA技術(shù)
現(xiàn)階段，4G移動(dòng)通信中適用的SA技術(shù)指的是智能天線技術(shù)，這種技術(shù)的應(yīng)用能夠排除通信系統(tǒng)中的信號(hào)干擾，起到有效的干擾抑制作用。此外，還能夠跟蹤4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，充分體現(xiàn)自動(dòng)化跟蹤特點(diǎn)。通過(guò)SA技術(shù)的應(yīng)用，4G移動(dòng)通信系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字波束調(diào)節(jié)，能夠有效保障4G移動(dòng)通信的整體運(yùn)行狀態(tài)。
（二）OFDM技術(shù)
OFDM技術(shù)就是我們所常說(shuō)的正交頻分復(fù)用技術(shù)，可以將信道劃分成若干個(gè)正交子信道，實(shí)現(xiàn)低速子數(shù)據(jù)流和高速數(shù)據(jù)信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，使低速子數(shù)據(jù)流在子信道內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定傳輸。通過(guò)OFDM技術(shù)的應(yīng)用，4G移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)哪康?，而且由于OFDM技術(shù)具有自適用的調(diào)制機(jī)制，因此能夠在改變加載、信道方式的同時(shí)，有效保證通信信息的傳輸速率。通過(guò)OFDM技術(shù)的應(yīng)用，我們還可以在使用4G移動(dòng)通信技術(shù)的過(guò)程中，有效杜絕碼間干擾。
（三）SDR技術(shù)
SDR技術(shù)也稱作軟件無(wú)線電技術(shù)，該技術(shù)是微型電子技術(shù)的代表之一，在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)內(nèi)的重要性毋庸置疑。通過(guò)在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用SDR技術(shù)，能夠構(gòu)件一個(gè)開(kāi)放式的平臺(tái)，在簡(jiǎn)化移動(dòng)通信升級(jí)方式的同時(shí)，促進(jìn)4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展。最為關(guān)鍵的是，SDR技術(shù)為4G移動(dòng)通信提供了標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范并且開(kāi)放的硬件平臺(tái)，能夠有效滿足4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展要求，促進(jìn)了技術(shù)的不斷進(jìn)步。
（四）IPv6技術(shù)
通過(guò)IPv6技術(shù)的應(yīng)用，能夠在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)內(nèi)提供唯一地址，因此說(shuō)雖然移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的容量較大，但是其中設(shè)備以及通信網(wǎng)絡(luò)都具有唯一的特點(diǎn)，并且表現(xiàn)出自動(dòng)配置的狀態(tài)。IPv6技術(shù)還能夠?yàn)?G移動(dòng)通信系統(tǒng)提供唯一的路由地址，提高通信系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，而且最為關(guān)鍵的是還能夠轉(zhuǎn)化成更高別服務(wù)的運(yùn)行系統(tǒng)。
三、4G移動(dòng)通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
（一） 識(shí)別技術(shù)
現(xiàn)階段我國(guó)的4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋，因此用戶數(shù)量非常多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅中國(guó)移動(dòng)的用戶在2016年底就達(dá)到9億的數(shù)量，因此說(shuō)鑒于龐大的用戶群體，要實(shí)現(xiàn)4G移動(dòng)通信技術(shù)的智能化和人性化，我們必須對(duì)多用戶進(jìn)行識(shí)別，因此需要開(kāi)發(fā)出更加有效地多用戶識(shí)別技術(shù)。因此，我們將其作為重點(diǎn)研究對(duì)象，然后通過(guò)加強(qiáng)建立4G移動(dòng)通信基站的方式，增加系統(tǒng)容量。唯有在快速準(zhǔn)確的進(jìn)行用戶識(shí)別，我們才能夠在提高4G移動(dòng)通信技術(shù)服務(wù)、通信質(zhì)量的同時(shí)，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。
（二）干擾抑制技術(shù)
現(xiàn)階段對(duì)于4G移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，影響使用的最大威脅就是電磁波干擾，而且隨著社會(huì)的發(fā)展，電磁波干擾情況愈發(fā)嚴(yán)峻，因此現(xiàn)階段急需開(kāi)發(fā)新型干擾抑制技術(shù)，消除電磁波對(duì)4G移動(dòng)通信的干擾，保證通信技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮?，F(xiàn)階段使用頻率最高的干擾抑制技術(shù)是交互式干擾抑制技術(shù)，這是抗干擾技術(shù)的核心，能夠有效保證4G移動(dòng)通信技術(shù)免受電磁波的影響。在應(yīng)用4G移動(dòng)通信技術(shù)的過(guò)程中，我們需要加入交互式干擾抑制技術(shù)的使用，并通過(guò)加大攻關(guān)和研究力度的方式，提高4G移動(dòng)通信的抗干擾效果，充分保證通信質(zhì)量。
（三）接收技術(shù)
為了加速4G移動(dòng)通信技術(shù)的推廣語(yǔ)應(yīng)用，我們必須實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的節(jié)能與環(huán)保目標(biāo)，特別是由于4G移動(dòng)通信技術(shù)是在3G通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，因此我們需要不斷提高信號(hào)接收技術(shù)的節(jié)能效果，充分提高4G移動(dòng)通信技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)階段4G移動(dòng)通信技術(shù)適用的是微天線接收器，這種接收器是一種嵌入式的無(wú)線電，其功耗僅為傳統(tǒng)技術(shù)的1/10-1/100，在降低了能源消耗的同時(shí)，充分實(shí)現(xiàn)了加速推廣的目標(biāo)。最后，雖然新型接收技術(shù)的能耗降低了，但是其信號(hào)接收的穩(wěn)定性卻在穩(wěn)步增長(zhǎng)，因此通過(guò)該技術(shù)的使用在一定程度上推動(dòng)了4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使得我國(guó)4G用戶數(shù)量逐月攀升。
（四）可重構(gòu)性自愈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
24G移動(dòng)通信技術(shù)的要點(diǎn)探討
2.14G移動(dòng)通信技術(shù)
目前，在通信行業(yè)中，對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)并沒(méi)有做出比較系統(tǒng)統(tǒng)一的概念與定義，而是從4G移動(dòng)通信的使用功能等方面對(duì)其做出了一定的限定。一方面，4G移動(dòng)通信可以不用考慮時(shí)間、地點(diǎn)，只要打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)通信，就可以接入網(wǎng)絡(luò)，且較2G、3G移動(dòng)通信技術(shù)而言，網(wǎng)速較快，如圖1所示的就是2G、3G和4G移動(dòng)通信的速率對(duì)比表，而且4G移動(dòng)通信比較自由，可以自由的對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行選擇、應(yīng)用；另一方面，4G移動(dòng)通信技術(shù)能夠?qū)ζ渌W(wǎng)絡(luò)、體系和系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)，并開(kāi)展互聯(lián)網(wǎng)等方面的業(yè)務(wù)。4G移動(dòng)通信技術(shù)是在2G、3G移動(dòng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上的發(fā)展，并有其創(chuàng)新之處。與2G、3G移動(dòng)通信技術(shù)的系統(tǒng)不同，4G移動(dòng)通信技術(shù)的系統(tǒng)是以路由技術(shù)為主構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，而在先前的移動(dòng)通信技術(shù)的系統(tǒng)中，僅有一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)，就是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)所發(fā)揮出來(lái)的作用。4G移動(dòng)通信技術(shù)就跟一個(gè)固定而又統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)一樣，不僅具有移動(dòng)管理的相關(guān)功能，而且能夠與有線、無(wú)線連接起來(lái)使用。4G移動(dòng)通信與無(wú)線連接在一起時(shí)，它的接入點(diǎn)有很多種不同的選擇，比如說(shuō)蜂窩系統(tǒng)基站和無(wú)線局域網(wǎng)等，它們雖然有細(xì)微的不同，但是具有相同的指令結(jié)構(gòu)，通常情況下，有IP分組和ATM信元兩種信息格式。除此之外，無(wú)線接入點(diǎn)也具有多變性，用戶可以隨時(shí)的接入網(wǎng)絡(luò)，在通信的過(guò)程中，還可以實(shí)現(xiàn)接入點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)換。但是在4G移動(dòng)通信技術(shù)中，必須要注意到的是，核心網(wǎng)絡(luò)具有非常重大的意義，必須要實(shí)時(shí)地對(duì)用戶所在的位置進(jìn)行掌握，并要鑒別各用戶的身份。
2.24G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)
4G移動(dòng)通信技術(shù)是將寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)多功能地集成在一起，它比3G更加能夠接近于個(gè)人通信。4G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：
（1）4G移動(dòng)通信技術(shù)具有高速率的特點(diǎn)
在上述圖1的表格中，可以清晰地看出2G、3G、4G移動(dòng)通信技術(shù)的速率，并能夠較為明顯地看出4G的信息傳輸?shù)乃俾时?G要高出一個(gè)等級(jí)。
（2）4G移動(dòng)通信具有靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)
4G移動(dòng)通信技術(shù)采用的是智能的技術(shù)，能夠自己適應(yīng)地對(duì)資源進(jìn)行分配。對(duì)信道條件各種復(fù)雜的環(huán)境采用智能信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行信號(hào)的正常收發(fā)。因此，4G移動(dòng)通信技術(shù)具有圖12G、3G、4G速率對(duì)比智能性強(qiáng)、靈活性強(qiáng)、適應(yīng)能力高等特點(diǎn)。
（3）4G移動(dòng)通信技術(shù)具有用戶可共存性的特點(diǎn)
4G移動(dòng)通信能夠依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況和信道的條件自適應(yīng)地進(jìn)行處理，能夠使每個(gè)用戶和設(shè)備相互依存，從而能夠滿足多類型的用戶的需要。
（4）4G移動(dòng)通信技術(shù)能夠隨時(shí)隨地的接入系統(tǒng)
4G移動(dòng)通信技術(shù)利用各種多媒體業(yè)務(wù)的接入方式，例如無(wú)線接入技術(shù)，廣播和娛樂(lè)，提供話音和高速的信息業(yè)務(wù)等，因而，使用4G移動(dòng)通信技術(shù)的用戶可以隨時(shí)隨地的接入系統(tǒng)。
（5）4G移動(dòng)通信技術(shù)具有自治的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
4G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)ψ约旱慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)地管理、動(dòng)態(tài)地改變，從而滿足系統(tǒng)的變化以及發(fā)展的要求，因而4G網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)完全自治并自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。
2.34G移動(dòng)技術(shù)的要點(diǎn)
目前，雖然3G移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始走向規(guī)?；?，但是人們也已經(jīng)開(kāi)始逐漸注意到第三代移動(dòng)通信（3G移動(dòng)通信）所具有的的技術(shù)上的局限性。第四代移動(dòng)通信技術(shù)在第三代移動(dòng)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)。在4G移動(dòng)通信技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程中，也運(yùn)用了一系列新的移動(dòng)通信技術(shù)：OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)、SA（智能天線）技術(shù)、SDR（軟件無(wú)線電）技術(shù)等。下面就對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程中所運(yùn)用的這些新技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的概述：
（1）OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)
作為一種特殊的技術(shù)，OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)對(duì)信號(hào)的傳輸和接入是利用多載波來(lái)實(shí)現(xiàn)的。OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)的原理是，在一定的區(qū)域內(nèi)，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)已經(jīng)設(shè)置好的信道進(jìn)行劃分的方式形成多個(gè)正交子通道，在子通道上完成的工作就是傳輸和窄帶的調(diào)制，通常來(lái)說(shuō)，信號(hào)的快帶比信道的寬度要略窄一些。對(duì)窄帶進(jìn)行調(diào)制，能夠使高速串行的數(shù)據(jù)的速度降低，從而成為較低速度的子數(shù)據(jù)流，并對(duì)轉(zhuǎn)換后的子數(shù)據(jù)流通過(guò)借助子載波的方式進(jìn)行調(diào)制，進(jìn)而使她們能夠相互正交，從而實(shí)現(xiàn)OFMD技術(shù)。
（2）SA（智能天線）技術(shù)
SA（智能天線）技術(shù)是4G移動(dòng)通信技術(shù)中最為關(guān)鍵的技術(shù)，具有側(cè)向和調(diào)零的功能，并能夠自適應(yīng)地實(shí)時(shí)地對(duì)信號(hào)進(jìn)行跟蹤，同時(shí)還能夠抑制信號(hào)的干擾，從而提高整個(gè)通信系統(tǒng)的整體功能。
（3）SDR（軟件無(wú)線電）技術(shù)
SDR（軟件無(wú)線電）技術(shù)是4G移動(dòng)通信技術(shù)的微電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)，通過(guò)開(kāi)放性的平臺(tái)，方便的升級(jí)以及重新配置的方式，構(gòu)造出開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)的通用化硬件的一個(gè)平臺(tái)，并且SDR（軟件無(wú)線電）技術(shù)能夠允許多方運(yùn)營(yíng)的介入。
34G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
從4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展前景來(lái)看，除了0FDM和智能天線等核心技術(shù)外還包含一些相關(guān)技術(shù)，例如交互干擾抑制和多用戶識(shí)別的技術(shù)，這種技術(shù)能夠最大限度地滿足用戶的容量以及覆蓋的范圍，從而確保4G移動(dòng)通信技術(shù)的服務(wù)質(zhì)量；可重構(gòu)性自愈網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)技術(shù)的應(yīng)用會(huì)使4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)達(dá)到自動(dòng)排出網(wǎng)絡(luò)故障的目的；無(wú)線接入網(wǎng)（RAN）技術(shù)，4G移動(dòng)通信技術(shù)具有高速率、大容量的特點(diǎn)，無(wú)線接入網(wǎng)（RAN）技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是使電路交換向基于IP分組的交換發(fā)展，設(shè)備分集是向網(wǎng)絡(luò)分集的方向發(fā)展。
中圖分類號(hào)：TE933.207 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）13-0164-01
隨著信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量正以每年接近100%的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來(lái)10年，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量將增加1000倍，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將高達(dá)500億臺(tái)（部） ，新興智能業(yè)務(wù)將層出不窮，迫切需要更加高速、更加高效、更加智能化的新一代無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)支撐。因此，在全球第4代移動(dòng)通信（4G）網(wǎng)絡(luò)的部署方興未艾之時(shí)，第5代移動(dòng)通信技術(shù)（5G，fifth- generation）的研發(fā)已拉開(kāi)大幕[1]，成為整個(gè)學(xué)術(shù)界和信息產(chǎn)業(yè)界最熱門的課題之一，掀起全球移動(dòng)通信領(lǐng)域新一輪的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。5G是繼4G之后，為了滿足智能終端的快速普及和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展而正在研發(fā)的新一代移動(dòng)通信技術(shù)，是面向2020年以后人類信息社會(huì)需求的第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。
一、5G移動(dòng)通信技術(shù)概述
5G是未來(lái)十年的發(fā)展方向，根據(jù)以往的移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的規(guī)律分析，5G應(yīng)具有著超高的頻譜利用率及利用能效，在傳輸速率和資源的利用效率方面，將比現(xiàn)今的4G技術(shù)有一個(gè)高度和質(zhì)的提升，在其無(wú)線信號(hào)的覆蓋性能、傳輸時(shí)效、通信安全及用戶體驗(yàn)方面也將會(huì)有明顯的提高和進(jìn)步。5G移動(dòng)通信技術(shù)和其他無(wú)線移動(dòng)技術(shù)有著深入的聯(lián)系和結(jié)合，形成了新一代的全面性的通信網(wǎng)絡(luò)。滿足未來(lái)十年互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信網(wǎng)速的1000倍要求。未來(lái)5G移動(dòng)通信還須很強(qiáng)的靈活性，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。但由于5G 技術(shù)過(guò)于新穎，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界還沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行定義；相關(guān)諸如國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）等國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)及全球3GPP、WiMAX 等移動(dòng)通信論壇也沒(méi)有給出正式的技術(shù)定義，使得5G技術(shù)至今還沒(méi)有一個(gè)清晰的概念。
目前，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者沿用傳統(tǒng)的對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)的劃代方式，對(duì)5G進(jìn)行初步定義。常見(jiàn)的說(shuō)法是，5G就是傳輸速率達(dá)到10Gb/s的下一代移動(dòng)通信技術(shù)，美國(guó)著名的《時(shí)代》雜志，在報(bào)道5G時(shí)也沿用這種說(shuō)法。
二、5G的技術(shù)特征
對(duì)于5G 的未來(lái)愿景和應(yīng)用，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界都進(jìn)行了相關(guān)描述，從這些描述中可以總結(jié)出人們對(duì)未來(lái)5G 的技術(shù)需求，相對(duì)于傳統(tǒng)的移動(dòng)通信網(wǎng)
絡(luò)，5G 應(yīng)具有如下的基本特征[2]：
1、互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)目擴(kuò)大100倍
隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能終端的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)2020年后，聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)目將達(dá)到500～1000億部（個(gè)）。未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)單位覆蓋面積內(nèi)支持的設(shè)備數(shù)目將大大增加，相對(duì)于目前的4G網(wǎng)絡(luò)將增長(zhǎng)100倍，一些特殊應(yīng)用，單位面積內(nèi)通過(guò)5G聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)目將達(dá)到100萬(wàn)/。
2、數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)1000倍
業(yè)界預(yù)測(cè)10年后，全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將達(dá)到2010年的1000倍。因此，5G的單位面積的吞吐量能力，特別是忙時(shí)吞吐量能力也要求提升1000倍，至少達(dá)到100 Gb/s/km2以上。
3、峰值速率至少10Gb/s
面向2020年的5G網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)于4G網(wǎng)絡(luò)的峰值速率，其峰值速率需要提升10倍，即達(dá)到10Gb/s，特殊場(chǎng)景下，用戶的單鏈路速率要求達(dá)到10Gb/s。
4、用戶可獲得速率達(dá)到10Mb/s，特殊用戶需求達(dá)到100Mb /s
未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)，在絕大多數(shù)的條件下，任何用戶一般都能夠獲得10Mb/s以上的速率，對(duì)于諸如急救車內(nèi)高清醫(yī)療圖像傳輸服務(wù)等特殊需求用戶和業(yè)務(wù)，獲得速率將高達(dá)100Mb/s。
5、網(wǎng)絡(luò)耗能低
綠色低碳、節(jié)省能源是未來(lái)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)的5G 網(wǎng)絡(luò)，要利用端到端的節(jié)能設(shè)計(jì)，使網(wǎng)絡(luò)綜合能耗效率提高1 000 倍，滿足1 000 倍流量要求，但能耗與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)?shù)乃健?/p>
6、頻譜利用率高
由于5G網(wǎng)絡(luò)的用戶規(guī)模大、業(yè)務(wù)量大、流量高，對(duì)頻率的需求量大，要通過(guò)演進(jìn)及頻率倍增或壓縮等創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，提升頻率利用率。相對(duì)于4G網(wǎng)絡(luò)，5G 的平均頻譜效率需要5～10倍的提升，解決大流量帶來(lái)的頻譜資源短缺問(wèn)題。
7、可靠性高和時(shí)延短
2020年的5G網(wǎng)絡(luò)，要滿足用戶隨時(shí)隨地的在線體驗(yàn)服務(wù)，并滿足諸如應(yīng)急通信、工業(yè)信息系統(tǒng)等更多高價(jià)值場(chǎng)景需求。因此，要求進(jìn)一步降低用戶時(shí)延和控制時(shí)延，相對(duì)于4G網(wǎng)絡(luò)要縮短5～10倍。對(duì)于關(guān)系人類生命、重大財(cái)產(chǎn)安全的業(yè)務(wù)，端到端服務(wù)可靠性需提升到99.999%以上。
三、5G的發(fā)展趨勢(shì)
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為5G移動(dòng)通信提供了動(dòng)力基礎(chǔ)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將成為未來(lái)各種技術(shù)的基礎(chǔ)性平臺(tái)。當(dāng)前的移動(dòng)通信技術(shù)和無(wú)線技術(shù)將成為5G通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，但有著更高的通信傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)效率的要求。當(dāng)然，全球關(guān)于5G的技術(shù)研究，還處于早期階段，將來(lái)還要經(jīng)過(guò)技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)化、外場(chǎng)試驗(yàn)等階段，并最終實(shí)現(xiàn)商用部署。不過(guò)，盡管對(duì)于5G概念和技術(shù)仍在探討，但對(duì)于5G標(biāo)準(zhǔn)融合的大方向，現(xiàn)在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界基本形成了共識(shí)。在2G、3G時(shí)代，不同的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)之間存在較大的差異。而在4G時(shí)代，TD-LTE和LTE-FDD在核心網(wǎng)方面已擁有95%的相似性，在無(wú)線傳輸方面也有90%的相似性。面向2020年的5G時(shí)代，在頻譜的使用上將更加高效和靈活，核心技術(shù)和系統(tǒng)架構(gòu)將進(jìn)一步融合，全球共用一套通信標(biāo)準(zhǔn)將成為5G技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
而最終5G技術(shù)的發(fā)展也會(huì)在當(dāng)前科學(xué)信息技術(shù)新的發(fā)展和變革時(shí)期中形成自己的特點(diǎn)：一，更加注重用戶的體驗(yàn)，提高和改善通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率、吞吐效率及3D等下能力，將成為5G性能的重要指標(biāo)；二，完善和健全網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)、多面、多用戶多無(wú)線，提高系統(tǒng)性能；三，5G技術(shù)將實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的無(wú)線信號(hào)覆蓋，優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)；四，充分利用高頻段頻譜資源，實(shí)現(xiàn)5G的普遍廣泛應(yīng)用；五，可靈活化的配置5G移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)通信運(yùn)營(yíng)商科根據(jù)實(shí)時(shí)的流量動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源，降低成本和消耗[3]。
四、結(jié)語(yǔ)
總之，5G是面向2020年信息社會(huì)需求的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界正在對(duì)其概念和技術(shù)進(jìn)行廣泛探討，盡管尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但隨著信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，5G的關(guān)鍵技術(shù)將取得實(shí)質(zhì)性的突破，具有更廣闊的應(yīng)用前景，全面提升全球信息化程度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
相較于第三代的移動(dòng)通信技術(shù)而言，發(fā)展到第四代的移動(dòng)通信技術(shù)，數(shù)據(jù)的傳輸速度方面更加快速，傳輸信號(hào)的質(zhì)量更為良好。目前，伴隨著信息時(shí)代的快速發(fā)展，人們對(duì)于移動(dòng)通信技術(shù)的要求也日益提高。為了提升電信第四代移動(dòng)通信技術(shù)的普及率，滿足于人們對(duì)于通信技術(shù)更為嚴(yán)苛的要求，目前的電信第四代移動(dòng)通信技術(shù)基站建設(shè)工作已經(jīng)刻不容緩。在進(jìn)行基站的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)將配套傳輸光纜網(wǎng)作為主要的技術(shù)性依托，使之優(yōu)勢(shì)特性能夠得以有效的發(fā)揮。
1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)概述
1.1 LTE的意義及概念
LTE（Long Term Evolution）長(zhǎng)期演進(jìn)，是準(zhǔn)第四代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在長(zhǎng)時(shí)間的信息技術(shù)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，在第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之上的演變的與發(fā)展，利用規(guī)范性的額信息技術(shù)通行標(biāo)準(zhǔn)來(lái)予以判定，其中LTD的特點(diǎn)即為能夠于20Hz的頻譜寬帶之下提供以固定的峰值速率，并增大網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的覆蓋范圍，使得整體網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間能夠得以降低，用戶的使用度得以提升，并借此來(lái)降低運(yùn)用企業(yè)的成本支出，對(duì)于整體通信技術(shù)來(lái)說(shuō)這是一項(xiàng)具有里程碑意義的信息技術(shù)革命。
1.2 4G網(wǎng)絡(luò)的定義
關(guān)于4G網(wǎng)絡(luò)的概念定義，對(duì)此相關(guān)的行業(yè)專家并未作出準(zhǔn)確的定義，通常是將LTE當(dāng)中的第十版本作為準(zhǔn)4G，由最簡(jiǎn)單的層面來(lái)說(shuō)，第四代移動(dòng)通信技術(shù)是以匯總接入式與分布式共存的新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方式，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于不同平臺(tái)和頻帶的連接，并提供以相同的無(wú)縫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺(tái)，其所能夠承載的輸出率可達(dá)到 ，遠(yuǎn)超過(guò)前兩代移動(dòng)通信技術(shù)所能夠承載的輸出速率。第四代移動(dòng)通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的語(yǔ)音、圖片以及視頻傳輸。
2 LTE配套闡述光纜的建設(shè)原則
在LTE配套傳輸光纜的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，其主要涵括有兩種類型，即 與 ，依據(jù)電信C網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)完成交付使用時(shí)間予以計(jì)算，在針對(duì)投資結(jié)構(gòu)予以優(yōu)化、并對(duì)存在的網(wǎng)絡(luò)資源采取進(jìn)一步的應(yīng)用時(shí)，目前電信C網(wǎng)的承載方式無(wú)需予以IP化改造，而且C網(wǎng)還將同LTE承載網(wǎng)羅。
3 LTE配套傳輸光纜資源配合方案
3.1 核心層光纖配置
KTE的核心層承載了對(duì)于大容量類型數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行傳輸?shù)娜蝿?wù)，是電信第四代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以有效運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。因而核心層的光纖資源配置方案是否可滿足與核心層對(duì)大型通信數(shù)據(jù)的傳輸需求，是光纖配置方案是否合理的重要基礎(chǔ)，這也將對(duì)電信第四代移動(dòng)通信當(dāng)中的信息傳輸質(zhì)量好壞以及速度快慢產(chǎn)生直接性的影響。通常而言，在LTE配套傳輸光纜當(dāng)中會(huì)選取芯直徑為 mm的光纜作為電信第四代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的核心層光纜， mm的光纜可以良好的滿足于大容量數(shù)據(jù)信息的傳輸目標(biāo)，并且還可保持信息傳輸過(guò)程的質(zhì)量與速度兩方面的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.2 無(wú)線配套光纜配置
電信第四代移動(dòng)通信技術(shù)相較于第三代移動(dòng)通信技術(shù)而言，其中一個(gè)明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)即為可以給與用戶提供以更加快捷的數(shù)據(jù)傳輸速率，能夠?qū)崿F(xiàn)電話用戶與無(wú)線用戶在三維空間中的虛擬連線功能。也正因如此，伴隨著LTE基站和相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)完成以及交付應(yīng)用，用戶將逐漸降低對(duì)于網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)以及C網(wǎng)基站的應(yīng)用，電信第四代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)通信技術(shù)當(dāng)中的主流技術(shù)?；诖朔N發(fā)展背景，在LTD基站的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)確立以整體鋪設(shè)為主、分散鋪設(shè)為輔，縣開(kāi)展集中建設(shè)再實(shí)施分散建設(shè)的原則。
3.3 有線接入光纖配置
應(yīng)用有線光纖配置的用戶通常有政府機(jī)關(guān)、工業(yè)區(qū)以及醫(yī)院學(xué)校等公共建筑環(huán)境，在這些公共建筑環(huán)境當(dāng)中往往人數(shù)相對(duì)更加集中，對(duì)于電信寬帶的接入要求相對(duì)較高而且也更加符合應(yīng)用有線網(wǎng)絡(luò)接入方式。在進(jìn)行有線用戶的光纖配置之時(shí)通?？蓱?yīng)用PTTX的光纖入網(wǎng)方式，其主要可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)專線接入以及TDM專線、視頻生成、電視電話會(huì)議、無(wú)線覆蓋、VPN等多類不同形式的業(yè)務(wù)模式，并且還可在有限網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置過(guò)程之中針對(duì)有線用戶的數(shù)量、需求以及優(yōu)先級(jí)來(lái)選用FTTB或是FTTH兩類網(wǎng)絡(luò)連接方式，在確保有線網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量的同時(shí)還應(yīng)當(dāng)保障相應(yīng)的計(jì)入方式可滿足于用戶對(duì)不同電信業(yè)務(wù)的需求。
4 基于4G與LTE配套闡述光纜網(wǎng)的發(fā)展前景
因?yàn)?網(wǎng)絡(luò)為分頻模式，因此在具體的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中會(huì)面臨諸多的挑戰(zhàn)，而 則為分時(shí)模式，能夠應(yīng)用對(duì)稱頻率同時(shí)運(yùn)作，其具體的接入方式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在著明顯的相關(guān)性，除了技術(shù)方面的問(wèn)題受到關(guān)注之外，相關(guān)的生產(chǎn)廠家還應(yīng)當(dāng)考慮到不同運(yùn)營(yíng)商的特點(diǎn)需求，在明確第四代移動(dòng)通信具備以良好的發(fā)展前景后，便需逐步完善4G技術(shù)，目前我國(guó)市場(chǎng)對(duì)于這一技術(shù)的剛性需求十分巨大，企業(yè)所能夠獲取的經(jīng)濟(jì)效益也十分可觀。伴隨著相關(guān)寬帶多媒體業(yè)務(wù)以及光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，光纖的分布結(jié)構(gòu)日漸趨于復(fù)雜性，這也就導(dǎo)致了對(duì)于光纖系統(tǒng)進(jìn)行布局設(shè)計(jì)的技術(shù)人員提出了更高的要求，我國(guó)的電信運(yùn)用企業(yè)在光纖網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域當(dāng)中的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)伴隨著智能手機(jī)的普及達(dá)到了白熱化的程度，在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和自身業(yè)務(wù)發(fā)展需求的驅(qū)動(dòng)下，運(yùn)營(yíng)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始著手大力發(fā)展城域間的光纖網(wǎng)絡(luò)，此種建設(shè)方式并未依據(jù)現(xiàn)有設(shè)施對(duì)于未來(lái)的預(yù)想為基礎(chǔ)，因而光纖傳輸技術(shù)的發(fā)展應(yīng)當(dāng)按層次進(jìn)行，構(gòu)建起核心層、匯聚層與接入層。
5 結(jié)束語(yǔ)
總而言之，電信第四代移動(dòng)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)基站的建設(shè)必須依靠于通信技術(shù)在長(zhǎng)期發(fā)展過(guò)程，配套傳輸光纜網(wǎng)絡(luò)的輔助，因而，在進(jìn)行相應(yīng)的基站建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃整體設(shè)計(jì)，以整體鋪設(shè)為主、分散鋪設(shè)為輔、專業(yè)協(xié)同配合等手段來(lái)實(shí)施，從而確保電信第四代移動(dòng)通信技術(shù)能夠取得良好的運(yùn)行效果。
參考文獻(xiàn)
隨著如今國(guó)內(nèi)在信息技術(shù)的投入不斷加大，移動(dòng)通信正在一點(diǎn)一滴地改變著人們固有的生活方式，截止2013年6月份，國(guó)內(nèi)移動(dòng)電話用戶的數(shù)量已經(jīng)突破11.7億，足以證明移動(dòng)通信發(fā)展之迅猛。4G移動(dòng)通信技術(shù)作為現(xiàn)在最為先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù)，已經(jīng)在各行各業(yè)都開(kāi)展應(yīng)用，其效果也令人滿意。近年來(lái)地震災(zāi)害的頻發(fā)和損害，讓人們更加關(guān)注地震的勘探，地震勘探儀器的更新速率也因此加快。4G移動(dòng)通信技術(shù)以其功能和性能上的優(yōu)勢(shì)都足以應(yīng)對(duì)地震勘探的需要，所以，將4G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用到其中去變得非常重要。
一、4G移動(dòng)通信技術(shù)的概念
所謂的4G，指的是第四代通信技術(shù)，它是第三代通信技術(shù)（3G）的衍生物，是對(duì)于3G技術(shù)的發(fā)展和提高。4G移動(dòng)通信技術(shù)運(yùn)用新的通信技術(shù)優(yōu)化移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供更好的服務(wù)，集合了3G技術(shù)和WLAN的優(yōu)點(diǎn)并且可以傳輸高質(zhì)量的視頻圖像信息，其優(yōu)點(diǎn)主要有：傳輸速率快，4G移動(dòng)通信技術(shù)的下行速率能夠達(dá)到100Mbps，是撥號(hào)上網(wǎng)的2000倍，3G技術(shù)的20倍，上傳的速率能達(dá)到20Mpbs。并且4G移動(dòng)通信技術(shù)可以獨(dú)立地建立信息高速公路，不需要電纜作為載體。此外，4G移動(dòng)通信技術(shù)的安全性能也得到了提高。
二、地震勘探儀器對(duì)于4G移動(dòng)通信技術(shù)的需求分析
地震勘探儀器經(jīng)歷過(guò)兩次技術(shù)性的變革：24位采集技術(shù)以及MEMS數(shù)字檢波器。這兩次變革都使得地震勘探儀器在功能和性能上有了飛躍式的發(fā)展。而隨著地震災(zāi)害的頻繁發(fā)生，人們對(duì)于地震的觀測(cè)提出了更高更精確的要求，這便促使地震勘探儀器也不斷地更新?lián)Q代。地震勘探所獲得的數(shù)據(jù)異常龐大，這需要儀器對(duì)于海量數(shù)據(jù)的處理能夠更好地應(yīng)對(duì)。而隨著4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展和完善，地震勘探的專家們都試圖將4G移動(dòng)通信技術(shù)融入地震勘探中以滿足日益增長(zhǎng)的勘探需求。
傳統(tǒng)的地震勘探數(shù)據(jù)都是通過(guò)電纜來(lái)實(shí)現(xiàn)地震數(shù)據(jù)的采集和傳輸?shù)?，而由于地震勘探?shù)據(jù)非常龐大，常常需要鋪設(shè)上萬(wàn)的檢波點(diǎn)甚至更多，所以大量的電纜會(huì)給鋪設(shè)施工和回收增加很多壓力。此外，由于地震勘探的特殊性，需要大量的人員和經(jīng)費(fèi)投入，野外排列比較困難，HSE風(fēng)險(xiǎn)很大，對(duì)于數(shù)據(jù)的傳輸和處理更為不便。為了擺脫困境，有關(guān)專家曾經(jīng)嘗試使用無(wú)線的地震儀器，但無(wú)線傳輸技術(shù)時(shí)至今日都不足以滿足地震勘探的要求，速率和抗干擾能力的不足給地震勘探工作帶來(lái)了困難，尤其無(wú)線地震勘探儀器的功耗較大，對(duì)于后勤能源的保障是以一種挑戰(zhàn)。尤其因?yàn)榈卣鹂碧焦ぷ鹘?jīng)常在一些地貌復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行，隨著道數(shù)的增加，地震勘探儀器的管理和回收都比較困難。這一切都催化著地震勘探儀器的更新。
地震勘探儀器的探測(cè)，往往需要的很大的范圍中以線性布置采集器，而采集器的布置往往需要上萬(wàn)道并且正在朝著十萬(wàn)道發(fā)展。每個(gè)采集器一般3道，采集器的改造需要無(wú)線模塊。每一道的傳輸速率可以達(dá)到31kb/s，集合起來(lái)的傳輸速率便可達(dá)到310Mb/s，所以傳輸速率的提高，便要求端點(diǎn)數(shù)量的提高。在QC檢測(cè)中，要求對(duì)于地震勘探數(shù)據(jù)精確的分析，對(duì)于沒(méi)有采樣點(diǎn)或信噪比不好的數(shù)據(jù)，要求會(huì)小于1%。QC檢測(cè)分為分片抽取和分時(shí)抽取，而如今幾萬(wàn)道的無(wú)線傳輸系統(tǒng)還無(wú)法解決方便快捷的問(wèn)題。由于地震勘探是野外作業(yè)，所以對(duì)于供電較為不便，設(shè)備的功耗不宜很大。此外勘探的環(huán)境地形復(fù)雜，無(wú)線通信需要具有更高的抗干擾性。對(duì)于設(shè)備的監(jiān)測(cè)也較為不便，大量的儀器布置會(huì)給監(jiān)測(cè)工作帶來(lái)困難。
三、4G移動(dòng)通信技術(shù)在地震勘探中的具體應(yīng)用
4G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用，需要采用TD-SCDMA技術(shù)（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，時(shí)分-同步碼分多址）構(gòu)建一個(gè)移動(dòng)的地震勘探測(cè)控以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠脚_(tái)。同時(shí)這個(gè)平臺(tái)還需要能夠提供現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音和移動(dòng)辦公。體統(tǒng)具體分為交換調(diào)度系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)以及無(wú)線采集控制三個(gè)組成部分。（1）交換調(diào)度系統(tǒng)。交換調(diào)度系統(tǒng)的主要功能是對(duì)野外排列進(jìn)行監(jiān)控、控制采集以及數(shù)據(jù)回收等工作，交換調(diào)度系統(tǒng)與地震儀器的主機(jī)連接在一起，可以根據(jù)排列大小配置來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)調(diào)度模塊的交換。（2）無(wú)線通信系統(tǒng)。無(wú)線通信系統(tǒng)是由交換控制設(shè)備和基站構(gòu)成的，一個(gè)完整的無(wú)線通信系統(tǒng)可以同步采集控制、回傳采集數(shù)據(jù)、提供測(cè)試區(qū)域的生產(chǎn)調(diào)度無(wú)線通信以及終端檢活防止無(wú)線采集器被盜。（3）無(wú)線采集控制。無(wú)線采集終端的任務(wù)是完成同步采集的控制、QC檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸、采集數(shù)據(jù)的傳輸以及數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存壓縮。（4）TD-LTE系統(tǒng)方案。TD-LTE系統(tǒng)采用OFDM/HARQ（頻分正交調(diào)制方式/混合自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求）快速接入等技術(shù)，可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾什⑶矣幂^少的基站即可完成覆蓋。而在復(fù)雜的地形中，由于TD-LTE系統(tǒng)工作頻點(diǎn)在2或2.5GHz，無(wú)線信號(hào)會(huì)衰減，對(duì)此可以采用移頻壓擴(kuò)等無(wú)線覆蓋延伸設(shè)備來(lái)完成覆蓋。TD-LTE系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)傳輸狀態(tài)數(shù)據(jù)和抽樣數(shù)據(jù)并且能夠在很短的時(shí)間內(nèi)將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程回傳。此外，TD-LTE系統(tǒng)可以提供語(yǔ)音通信，方便人員聯(lián)系，取代無(wú)線對(duì)講機(jī)。TD-LTE系統(tǒng)作為一種嚴(yán)格同步系統(tǒng)，只要基站與GPS同步即可工作，數(shù)據(jù)的終端不要求GPS單元，擺脫了對(duì)GPS的依賴，所以環(huán)境復(fù)雜時(shí)GPS不能鎖星授時(shí)的問(wèn)題便不復(fù)存在了。TD-LTE系統(tǒng)作為移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過(guò)公網(wǎng)檢驗(yàn)，并且具備各種網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具和信號(hào)覆蓋優(yōu)化工具。在國(guó)內(nèi)的測(cè)試結(jié)果中，網(wǎng)絡(luò)覆蓋的數(shù)據(jù)傳輸功率高達(dá)99%。在能耗方面，TD-LTE系統(tǒng)低于WiFi，因?yàn)門D-LTE系統(tǒng)采用的是尋呼機(jī)制，所以只有在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)才會(huì)建立信道，在空閑狀態(tài)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很大功耗。但TD-LTE系統(tǒng)的實(shí)施仍存在一些問(wèn)題，比如TD-LTE系統(tǒng)仍需要假設(shè)基站等基本工序，在這些環(huán)節(jié)并沒(méi)有太大優(yōu)勢(shì)，另外由于目前勘探工作只能使用1785到1805的頻率，但在這頻率段的覆蓋效果低于低頻覆蓋效果，所以要求基站大量布設(shè)，施工具有一定的難度。
四、結(jié)語(yǔ)
如今地震物理勘探設(shè)備所使用的通信技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的沉淀，已經(jīng)達(dá)到一個(gè)比較高的水平，但仍然存在著諸多的問(wèn)題，日益提高的地震勘探需要已經(jīng)不再適應(yīng)原有的勘探體系。隨著4G通信技術(shù)的加入，憑借其更快的傳輸速率和更好的安全性能，成熟的移動(dòng)通信技術(shù)勢(shì)必會(huì)給地震勘探儀器帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。
參 考 文 獻(xiàn)
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自20世紀(jì)后半期移動(dòng)通信技術(shù)在美國(guó)被廣泛地應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中。無(wú)論是2G通信技術(shù)還是3G通信技術(shù)，在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以及網(wǎng)絡(luò)安全等方面都存在著許多缺陷，這極大地促進(jìn)了對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)的研發(fā)。如今4G移動(dòng)通信技術(shù)在發(fā)展的道路上仍存在許多難題，特別是其存在的安全缺陷是必須盡快加以解決的問(wèn)題。
1 4G移動(dòng)通信技術(shù)介紹
1.1 4G移動(dòng)通信技術(shù)概念
4G移動(dòng)通信系統(tǒng)是在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，結(jié)合無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)來(lái)更加快速地傳輸各類信息的技術(shù)產(chǎn)品。4G移動(dòng)通信技術(shù)擁有良好的視頻通信質(zhì)量，利用該技術(shù)可進(jìn)行高質(zhì)量的信號(hào)支持，并且該技術(shù)的可溶性非常強(qiáng)，其傳遞數(shù)據(jù)信息的速度非?？欤軌蚪o用戶提供定時(shí)定位、遠(yuǎn)程控制以及數(shù)據(jù)采集等服務(wù)。4G是一種單一的蜂窩式的核心網(wǎng)絡(luò)，支持多元化的接入方式，該結(jié)構(gòu)使得每一位用戶均可得到唯一的可識(shí)別號(hào)碼，可以隨時(shí)隨地連接網(wǎng)絡(luò)加以使用，因此，其具有較強(qiáng)的通用性及可擴(kuò)展性。
1.2 4G移動(dòng)通信技術(shù)特征
4G通信技術(shù)的特征包括：（1）傳輸速率的提升。新型的4G移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)基本上實(shí)現(xiàn)了無(wú)限漫游，在很大程度上縮短了用戶與用戶之間的時(shí)間與空間的距離。采用一種特殊的智能天線，能夠在不同的環(huán)境及要求下，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理和調(diào)整，減少了信息傳輸?shù)淖璧K，抑制了不同環(huán)境下電磁環(huán)境的干擾現(xiàn)象。（2）普及度的提高。從技術(shù)層面上來(lái)說(shuō)，未來(lái)4G的費(fèi)用要H53G便宜，普通老百姓能夠真正享受到高科技互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的便捷，完善后的4G很多軟件的運(yùn)用都比3G簡(jiǎn)單得多，開(kāi)發(fā)和運(yùn)用的成本在很大程度上降低，促進(jìn)移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的普及。（3）智能化的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。4G開(kāi)始采用的是單一蜂窩核心式網(wǎng)絡(luò)，使其向全面智能化網(wǎng)絡(luò)體系的方向發(fā)展，這比之前的邊緣智能化要好很多，在通信的速率上提高了很多。
1.3 4G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
與以往的2G與3G相比，4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)具有較大的優(yōu)越性，表現(xiàn)在：（1）頻率使用效率高。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架主要是利用路由技術(shù)，因?yàn)槠錁?gòu)架中使用了多項(xiàng)技術(shù)，其無(wú)線頻譜的有效性能讓人們利用原有的無(wú)線頻譜做比以往更多的事情。（2）提供增值服務(wù)。4G移動(dòng)通信技術(shù)是以正交多任務(wù)分頻技術(shù)OFDM開(kāi)發(fā)出來(lái)的，將4G移動(dòng)通信技術(shù)的OFDM與3G通信系統(tǒng)的核心技術(shù)CDMA相結(jié)合可以發(fā)揮出更大的作用，以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信增值服務(wù)。（3）通信速度提升。移動(dòng)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度對(duì)其實(shí)用性能有很大影響，第4代移動(dòng)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)100Mbps。（4）多媒體通信質(zhì)量高。與3G移動(dòng)通信相比，4G的多媒體覆蓋范圍更廣，通信質(zhì)量更高，其具有的高分辨率及高速數(shù)據(jù)與現(xiàn)代人們對(duì)多媒體服務(wù)的需要更加符合。
2 4G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)
2.1正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM技術(shù)）
該技術(shù)的主要思想是把原始信道分解，使其變成一個(gè)個(gè)子信道，讓分解后的信道相互正交，然后在每一子信道上加上可以調(diào)制的載波，調(diào)制到每一個(gè)子信道上進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸。利用多載波同時(shí)傳輸?shù)姆椒軌蚴沟枚鄠€(gè)信號(hào)并列通信，以避免竊聽(tīng)與串線。
2.2軟件無(wú)線電技術(shù)（SDR技術(shù)）
該技術(shù)在無(wú)線電通信技術(shù)中被廣泛地應(yīng)用，它的設(shè)計(jì)思想是把將寬帶模擬數(shù)字變換器與數(shù)字模擬變換器盡可能地與射頻天線靠近，利用編寫(xiě)程序代碼來(lái)完成通信頻段的選擇，實(shí)現(xiàn)傳送信息的抽樣與量化，并且實(shí)現(xiàn)不同信道調(diào)制方式與不同的保密結(jié)構(gòu)、控制終端的選擇。SDR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是顯著的，如信號(hào)傳輸多、工作模式多與工作頻段多等。
2.3智能天線技術(shù)（SA技術(shù)）
第4代移動(dòng)通信技術(shù)中采用了智能天線技術(shù)，智能天線技術(shù)是一種以自適應(yīng)天線原理為基礎(chǔ)的新型移動(dòng)通信技術(shù)，智能天線一般都安裝在基站，可以利用能編程的電子相位關(guān)系來(lái)確定方向性的。此外，其還可擴(kuò)大信號(hào)傳輸?shù)幕緟^(qū)域，大大提高系統(tǒng)的容量，消除信號(hào)傳輸過(guò)程中干擾因素，降低系統(tǒng)的成本，這些優(yōu)勢(shì)都是其他技術(shù)所不能代替的。
2.4多輸入多輸出技術(shù)（MIMO技術(shù)）
該技術(shù)在4G網(wǎng)絡(luò)中的被廣泛地使用，從而使得4G網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)質(zhì)量大大優(yōu)于2G及3G網(wǎng)絡(luò)。與3G網(wǎng)絡(luò)的一發(fā)兩收技術(shù)相比，多輸入多輸出技術(shù)對(duì)于空間分集增益與碼間干擾等通訊指標(biāo)的管理具有顯著的優(yōu)勢(shì)：（1）大大提高空間內(nèi)的分集增益。（2）大幅降低碼間干擾。（3）大大增加了無(wú)限信道容量與頻譜的利用率。
3 4G移動(dòng)通信技術(shù)存在的安全缺陷
3.1病毒
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)受到病毒的侵害時(shí)，電腦網(wǎng)絡(luò)的傳輸途徑會(huì)被嚴(yán)重干擾，并且傳播的信息會(huì)有亂碼出現(xiàn)。病毒給網(wǎng)絡(luò)通信帶來(lái)的破壞往往是災(zāi)難性的，由于其傳播速率太快，以至于大量的有用程序與文件在極短時(shí)間內(nèi)便被損壞。此外，當(dāng)病毒侵害到電腦程序時(shí)會(huì)使得己受損害的程序不斷繁殖下去，如此會(huì)使得信息傳遞的安全性、準(zhǔn)確性都大打折扣。
3.2黑客
黑客的存在對(duì)通信安全而言是一個(gè)極大的威脅。黑客一般都具有比較精深與專業(yè)的計(jì)算機(jī)技能，可以輕而易舉地將用戶的信息竊取出來(lái)，使通信信息安全受到相當(dāng)嚴(yán)重的破壞。黑客常常對(duì)公司企業(yè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及國(guó)家政府的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行肆無(wú)忌憚地竊聽(tīng)與篡改，從而給相當(dāng)一部分企業(yè)造成了非常嚴(yán)重的損失，甚至直接嚴(yán)重威脅國(guó)家的安全與社會(huì)的穩(wěn)定。
3.3安全漏洞
目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尚處于初級(jí)探索極端，其相關(guān)技術(shù)還非常不成熟，網(wǎng)絡(luò)瀏覽器與許多應(yīng)用軟件都存在許多安全隱患，并且在軟件編寫(xiě)過(guò)程中也存在這樣或那樣的安全漏洞，這些因素都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息的安全性造成比較嚴(yán)重的威脅，再加上人為操作不當(dāng)?shù)纫蛩?，更?huì)使系統(tǒng)極易發(fā)生死機(jī)等故障，使得網(wǎng)絡(luò)信息的完整性與安全性大受影響。
4 應(yīng)對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)安全缺陷的策略
中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 14-0000-01
Study on Modern Mobile Communication Technology
Yu Lijuan
(Shaanxi Xianyang Tibet University for Nationalities,Xianyang712082,China)
Abstract:Throughout the world the rapid development of high-tech,telecommunications will become the locomotive of world economy in the 21st century,communication technologies are undergoing tremendous changes Bainianweiyu.This article describes the third generation mobile communication technology development status,and finally looked to the future development trend of mobile communication technology.
Keywords:Mobile communications;Technology;Study
眾所周知，所有技術(shù)的發(fā)展在一夜之間都不能實(shí)現(xiàn)。我們知道，采用模擬蜂窩通信技術(shù)是最早的移動(dòng)通信電話，這種技術(shù)提供的業(yè)務(wù)只是區(qū)域性話音業(yè)務(wù)，并且通話的效果比較差、保密性能也不是很好，同時(shí)受限制的還有用戶的接聽(tīng)范圍。隨著迅猛發(fā)展的移動(dòng)電話，迅速增長(zhǎng)的用戶，人們對(duì)通信的需求，傳統(tǒng)的通信模式已經(jīng)不能滿足，在這種情況下現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展不可阻擋。
一、移動(dòng)通信的發(fā)展歷程
（一）第一代移動(dòng)電話系統(tǒng)是模擬系統(tǒng)70年代在世界許多地方得到研究。采用的技術(shù)：蜂窩組織技術(shù)，這個(gè)技術(shù)是由貝爾實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行提出的，在多址技術(shù)上對(duì)頻分多址技術(shù)（PDMA）進(jìn)行采用。特點(diǎn)：比較低的頻譜利用，高成本設(shè)備，較少的業(yè)務(wù)種類，較差的保密性，比較小的容量，對(duì)用戶量的發(fā)展不能滿足。
（二）第二代移動(dòng)電話系統(tǒng)是數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。具有代表性的是：有兩種重要的通信體制在20世紀(jì)80年代幾乎同時(shí)出現(xiàn)，一種是TDMA，另一種是CDMA。歐洲的GMS系統(tǒng)是TDMA體制的典型代表，美國(guó)的IS-95是CDMA體制典型的代表。因?yàn)榈诙б苿?dòng)通信技術(shù)是GMS相對(duì)模擬移動(dòng)通信技術(shù)，所以簡(jiǎn)稱2G，香港和美國(guó)的CDMA公用網(wǎng)在1995年開(kāi)始投入商用。1998年我國(guó)開(kāi)始CDMA商用化。
二、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述
（一）第三代移動(dòng)通信的主流制式。國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）早在1985年就對(duì)第三代移動(dòng)通信的概念進(jìn)行了提出，當(dāng)時(shí)稱為未來(lái)公用陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)（FPLMTS），IMT-2000是在1996年進(jìn)行變更的。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)就是IMT-2000支持的網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱3G。速率高達(dá)2Mbits/s是它所支持的業(yè)務(wù)，使用2000MHz的頻段。
國(guó)際電信標(biāo)準(zhǔn)化部門（ITU-T）在1999年10月對(duì)于IMT-2000無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范建議最終有所通過(guò)，對(duì)IMT-2000所包含的無(wú)線接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了確立。
為了對(duì)3G標(biāo)準(zhǔn)化工作能夠更好地展開(kāi)，國(guó)際電聯(lián)ITU分別成立了3GPP、3GPP2兩大標(biāo)準(zhǔn)化組織。3GPP負(fù)責(zé)制定WCDMA的標(biāo)準(zhǔn)，3GPP2則負(fù)責(zé)制定cdma2000的標(biāo)準(zhǔn)。截至1998年9月，16個(gè)無(wú)線傳輸技術(shù)（RTT）的提案被提交至這兩大標(biāo)準(zhǔn)化組織：除6個(gè)衛(wèi)星接口方案外，地面無(wú)線接口方案有10個(gè)，主要分為兩大類：CDMA與TDMA，其中CDMA占據(jù)主導(dǎo)地位。目前3G的主流制式有三個(gè)，即歐洲的WCDMA、美國(guó)的cdma2000和我國(guó)的TD－SCDMA制式。
（二）第三代移動(dòng)通信的特點(diǎn)：（1）進(jìn)行全球覆蓋，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫漫游：一般第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)為區(qū)域或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但是在全球范圍內(nèi)覆蓋的系統(tǒng)將會(huì)是，使用頻段是相同的。（2）具有支持多媒體業(yè)務(wù)的能力，尤其是支持Internet業(yè)務(wù)：話音是現(xiàn)有的移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)，隨著發(fā)展一般也只能提供100Kbps至200Kbps的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。但是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)目前最高業(yè)務(wù)速率可達(dá)2Mbps，其業(yè)務(wù)能力能支持話音、分組數(shù)據(jù)、多媒體以及流媒體業(yè)務(wù)。預(yù)計(jì)2005年底開(kāi)始商用的WCDMA高速下行分組接入（HSDPA）的實(shí)際速率可達(dá)10Mbps以上，展現(xiàn)了較好的應(yīng)用前景。（3）第三代移動(dòng)通信的核心網(wǎng)絡(luò)采用下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從時(shí)分復(fù)用TDM的電路交換到全分組化的IP網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡，完成從第二代到第三代的平滑演進(jìn)，并為未來(lái)的后三代（B3G）、第四代（4G）移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。（4）高頻譜效率：理論上3G的頻譜效率是第二代的10倍。（5）低成本：對(duì)每用戶造價(jià)進(jìn)行綜合，當(dāng)前3G設(shè)備和第二代數(shù)字移動(dòng)通信相比較價(jià)格已經(jīng)低了很多。（6）高保密性：因?yàn)榇a分多址、時(shí)分多址技術(shù)等數(shù)字技術(shù)的采用，已經(jīng)極大地對(duì)系統(tǒng)保密性進(jìn)行了提高。
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是在第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上演進(jìn)而來(lái)，因此在技術(shù)上，各種制式的3G系統(tǒng)在不同程度上均繼承或沿用了第二代的主要技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)思路。
三、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)
（一）第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的定義。關(guān)于4G的一般描述為：“第四代移動(dòng)通信的概念可稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對(duì)稱的和超過(guò)2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括廣帶無(wú)線固定接入、廣帶無(wú)線局域網(wǎng)、移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)（基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)）。此外，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)將是由多功能集成的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，也是寬帶接入IP系統(tǒng)”。
（二）第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)：（1）有更快的傳輸速率。1）數(shù)據(jù)速率在針對(duì)大范圍高速移動(dòng)用戶（250km/h）時(shí)為2Mbit/s；2）對(duì)于中速移動(dòng)用戶（60km/h）數(shù)據(jù)速率為20Mbit/s；3）對(duì)于低速移動(dòng)用戶（室內(nèi)或步行者），數(shù)據(jù)速率為100Mbit/s。（2）有更寬的帶寬。據(jù)研究，每個(gè)4G信道將占有100MHz或更多帶寬，而3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬則在5～20MHz之間。（3）有更大的容量。將采用新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如空分多址技術(shù)等）來(lái)極大地提高系統(tǒng)的容量，以滿足未來(lái)大信息量的需求。（4）有更高的智能性。4G系統(tǒng)的智能性更高"它將能自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配，處理變化的業(yè)務(wù)流和適應(yīng)不同的信道環(huán)境。
四、結(jié)語(yǔ)
總之，隨著新問(wèn)題、新要求的不斷出現(xiàn)，第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展?？v觀移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，我們相信，不遠(yuǎn)的將來(lái)，人們將不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息。從而人們的學(xué)習(xí)、工作、生活將會(huì)發(fā)生更深刻的變化。
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隨著我國(guó)通信業(yè)的發(fā)展，3G通信技術(shù)的發(fā)展給用戶帶來(lái)了前所未有的體驗(yàn)，也給用戶帶來(lái)了豐富的應(yīng)用，但3G通信系統(tǒng)的無(wú)線傳輸模式的傳輸速率和數(shù)據(jù)格式的限制制約了無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，不能滿足人們對(duì)無(wú)線通信的需求，因此人們提出了4G無(wú)線通信技術(shù)。4G技術(shù)是對(duì)當(dāng)前3G技術(shù)的一次全新的革新和發(fā)展，它融合了3G通信技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提供了更為高速的信息傳輸速度，為用戶的多媒體業(yè)務(wù)提供了工作平臺(tái)，同時(shí)具有更好的安全性和保密性，因此，在通信業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
一、4G移動(dòng)通信技術(shù)的定義
目前，在通信行業(yè)內(nèi)對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)沒(méi)有統(tǒng)一的科學(xué)定義，一般依靠功能性描述作為4G移動(dòng)通信技術(shù)的界定。 4G移動(dòng)通信技術(shù)首先具有在任何地點(diǎn)和時(shí)間以可能的方式無(wú)障礙地接入通信網(wǎng)絡(luò)。其次，4G移動(dòng)通信用戶具有選擇業(yè)務(wù)、應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的自由。第三， 4G移動(dòng)通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電子商務(wù)的綜合性業(yè)務(wù)。最后，4G移動(dòng)通信技術(shù)可以適應(yīng)其它網(wǎng)絡(luò)、體系和系統(tǒng)，開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)。
二、4G移動(dòng)通信技術(shù)的特征
目前，4G 通信會(huì)使我們可以更加自由自在的溝通信息，改變我們現(xiàn)在的生活方式和工作方式。4G通信將具有下面的特征。
2.1 通信速度較快
4G通信給人印象最深刻的特征應(yīng)該是它具有比3G快得多的無(wú)線通信速度。3G數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到2Mbps，而4G數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以達(dá)到每秒高達(dá)100Mbps速度傳輸無(wú)線信息。在需要傳送海量數(shù)據(jù)時(shí)，4G通信可以迅速完成，不需要用戶長(zhǎng)時(shí)間等待。
2.2 更寬的網(wǎng)絡(luò)頻譜
為了取得更快的數(shù)據(jù)傳輸速度，通信營(yíng)運(yùn)商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大幅度的改進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬。未來(lái)的每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜，比3G的帶寬增加20 倍。
2.3 具有靈活的通信方式及兼容性
目前，4G 通信將使我們不僅可以隨時(shí)隨地通信，雙向下載傳遞資料、圖畫(huà)、影像，還可以像信用卡一樣用于購(gòu)物和提取現(xiàn)金。另外，4G移動(dòng)通信技術(shù)的兼容性更好，不但具備全球漫游、接口開(kāi)放的功能，還具有向下兼容各網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的特點(diǎn)。
2.4 提供各種增值服務(wù)
3G移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，而4G移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)則以O(shè)FDM技術(shù)為基礎(chǔ)和核心，利用OFDM人們可以實(shí)現(xiàn)例如無(wú)線區(qū)域環(huán)路（WLL）、數(shù)字音訊廣播（DAB）等方面的無(wú)線通信增值服務(wù)。
2.5 實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的多媒體通信
4G通信能滿足高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要，它包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、影像等大量信息透過(guò)寬頻的信道傳送出去，是一種真正意義上的“多媒體移動(dòng)通信”。3D視頻技術(shù)也將會(huì)應(yīng)用到4G通信上，可以在 4G手機(jī)上看立體的視頻。
三、4G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
4G系統(tǒng)針對(duì)各種不同業(yè)務(wù)的接入系統(tǒng)，通過(guò)多媒體接入連接到基于IP的核心網(wǎng)中?；贗P技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使用戶可實(shí)現(xiàn)在 3G、4G、WLAN及固定網(wǎng)間無(wú)縫漫游。4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層：物理網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層。其中，物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路由選擇功能；中間環(huán)境層的功能有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量映射、地址變換和完全性管理等；而應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層是直接為應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)的。其作用是在實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)程相互通信的同時(shí)，完成一系列業(yè)務(wù)處理所需的服務(wù)。
四、4G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)
4.1 正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)
OFDM 技術(shù)是將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。OFDM 技術(shù)具有頻譜利用率高的優(yōu)點(diǎn)，其頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍；OFDM技術(shù)抗衰落能力強(qiáng)，OFDM通過(guò)多子載波傳輸提高了對(duì)脈沖噪聲的抵抗和降低了通信信道快衰落的可能；OFDM技術(shù)適合高速數(shù)據(jù)傳輸，采用自適應(yīng)調(diào)制機(jī)制使變化調(diào)制方式、信道和加載算法，提高信息傳送的速率；OFDM 技術(shù)抗碼間干擾能力強(qiáng)，用循環(huán)前綴的方式對(duì)抗碼間的干擾。
4.2 智能天線技術(shù)（SA）
SA技術(shù)為波束間沒(méi)有切換的多波束或自適應(yīng)陣列天線。智能天線具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等功能，被認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。SA技術(shù)成形波束可在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號(hào)，既能改善信號(hào)質(zhì)量又能增加傳輸容量。其基本原理是在無(wú)線基站端使用天線陣和相干無(wú)線收發(fā)信機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的收發(fā)，同時(shí)，通過(guò)基帶數(shù)字信號(hào)處理器，對(duì)各天線鏈路上接收到的信號(hào)按一定算法進(jìn)行合并，實(shí)現(xiàn)上行波束賦形。
4.3 軟件無(wú)線電技術(shù)（SDR）
軟件無(wú)線電是4G移動(dòng)通信技術(shù)的微電子技術(shù)基礎(chǔ)，以開(kāi)放性的平臺(tái)，方便的升級(jí)和重配置構(gòu)造一個(gè)具有開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)，允許多方運(yùn)營(yíng)的介入。
4.4 IPv6 技術(shù)
IPv6具有巨大的網(wǎng)絡(luò)地址的空間方便為通信網(wǎng)絡(luò)的所有設(shè)備提供一個(gè)全球惟一的地址； IPv6 方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配置， 獲得一個(gè)全球惟一的路由地址； IPv6服務(wù)質(zhì)量高于傳統(tǒng)的IPv4， 便于形成基于服務(wù)級(jí)別的系統(tǒng)； IPv6具有移動(dòng)性， 移動(dòng)通信設(shè)備應(yīng)用 IPv6 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)位置變化時(shí)通信質(zhì)量不變。
4.5 多輸入多輸出技術(shù)（MIMO）
MIMO技術(shù)是指在基站和移動(dòng)終端都有多個(gè)天線。MIMO技術(shù)為系統(tǒng)提供空間復(fù)用增益和空間分集增益?？臻g復(fù)用是在接收端和發(fā)射端使用多副天線，充分利用空間傳播中的多徑分量，在同一頻帶上使用多個(gè)子信道發(fā)射信號(hào)，使容量隨天線數(shù)量的增加而線性增加。空間分集有發(fā)射分集和接收分集兩類。基于分集技術(shù)與信道編碼技術(shù)的空時(shí)碼可獲得高的編碼增益和分集增益，已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。MIMO技術(shù)可提供很高的頻譜利用率，且其空間分集可顯著改善無(wú)線信道的性能，提高無(wú)線系統(tǒng)的容量及覆蓋范圍。
五、4G 移動(dòng)通信技術(shù)的展望
據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球的移動(dòng)通信用戶終端數(shù)量高達(dá)45億，占地球上總?cè)丝诘乃姆种?，移?dòng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人與人的互聯(lián)，未來(lái)的4G 移動(dòng)通信技術(shù)將實(shí)現(xiàn)人與互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)3G移動(dòng)通信技術(shù)推動(dòng)了智能手機(jī)和掌上電腦的發(fā)展，應(yīng)用手機(jī)和PDA等終端設(shè)備上網(wǎng)已經(jīng)成為用戶的基本需求，而未來(lái)的4G移動(dòng)通信技術(shù)將改變現(xiàn)狀用計(jì)算機(jī)上網(wǎng)的習(xí)慣，基于4G網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)傳輸效率，未來(lái)的移動(dòng)通信中可視化多媒體化將成為趨勢(shì)，更豐富的4G移動(dòng)通信應(yīng)用將改變未來(lái)人與人、人與物、人與網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)通關(guān)系，人類將真正進(jìn)入無(wú)線互聯(lián)時(shí)代。
六、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，4G移動(dòng)通信技術(shù)作為不遠(yuǎn)的未來(lái)移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)，必然成為影響人們生活的又一重大變革，將對(duì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。因此我們應(yīng)當(dāng)抓住機(jī)遇、迎接挑戰(zhàn)，爭(zhēng)取在4G移動(dòng)通信領(lǐng)域掌握先機(jī)，專研和開(kāi)發(fā)4G移動(dòng)通信技術(shù)，為未來(lái)4G 移動(dòng)通信的發(fā)展和推廣作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
一、移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
(一)第一代——模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)
第一代(即1G，是the first generation的縮寫(xiě))移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特征是采用模擬技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)、有多種制式。我國(guó)主要采用TACS，其傳輸速率為2．4kbps，由于受到傳輸帶寬的限制，不能進(jìn)行移動(dòng)通信的長(zhǎng)途漫游，只是一種區(qū)域性的移動(dòng)通信系統(tǒng)。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)在商業(yè)上取得了巨大的成功，但是其弊端也日漸顯露出來(lái)，如頻譜利用率低、業(yè)務(wù)種類有限、無(wú)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盜聽(tīng)和盜號(hào)、設(shè)備成本高、體積大、重量大。所以，第一代移動(dòng)通信技術(shù)作為2O世紀(jì)80年代到90年代初的產(chǎn)物已經(jīng)完成了任務(wù)退出了歷史舞臺(tái)。
(二)第二代——數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)
第二代(即2G，是the second generation的縮寫(xiě))移動(dòng)通信系統(tǒng)是從20世紀(jì)90年代初期到目前廣泛使用的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，采用的技術(shù)主要有時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)兩種技術(shù)，它能夠提供9．6-28．8kbps的傳輸速率。全球主要采用GSM和CDMA兩種制式，我國(guó)采用主要是GSM這一標(biāo)準(zhǔn)，主要提供數(shù)字化的語(yǔ)音業(yè)務(wù)級(jí)低速數(shù)據(jù)化業(yè)務(wù)，克服了模擬系統(tǒng)的弱點(diǎn)。和第一代模擬移動(dòng)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)相比，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)具有保密性強(qiáng)，頻譜利用率高，能提供豐富的業(yè)務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點(diǎn)，可以進(jìn)行省內(nèi)外漫游。但因?yàn)椴捎玫闹剖讲煌?，移?dòng)標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進(jìn)行漫游，還無(wú)法進(jìn)行全球漫游，雖然第二代比第一代有更大的帶寬，但帶寬還是很有限，限制了數(shù)據(jù)的應(yīng)用，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù)，如移動(dòng)的多媒體業(yè)務(wù)。
(三)第三代——多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)
隨著通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展和通信量的激增，未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)不僅要有大的系統(tǒng)容量，還要能支持話音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等多種業(yè)務(wù)的有效傳輸。第二代移動(dòng)通信技術(shù)根本不能滿足這樣的通信要求，在這種情況下出現(xiàn)了第三代
(即3c，是the third generation的縮寫(xiě))多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)在國(guó)際上統(tǒng)稱為IMT一2000，是國(guó)際電信聯(lián)盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統(tǒng)。與第一代模擬移動(dòng)通信和第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，第三代的最主要特征是可提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。
二、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念
4G也稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)．具有超過(guò)2Mb／s的非對(duì)稱數(shù)據(jù)傳輸能力．對(duì)高速移動(dòng)用戶能提供1 50M b／s的高質(zhì)量的影像服務(wù)．并首次實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸 它包括廣帶無(wú)線固定接入、廣帶無(wú)線局域網(wǎng)．移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)) ． 是集多種無(wú)線技術(shù)和無(wú)線LAN 系統(tǒng)為一體的綜合系統(tǒng)．也是寬帶lP接入系統(tǒng)．在這個(gè)系統(tǒng)上．移動(dòng)用戶可以實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫漫游．為了進(jìn)一步提高其利用率．滿足高速率、大容量的業(yè)務(wù)需求． 同時(shí)克服高速數(shù)據(jù)在無(wú)線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優(yōu)勢(shì)。
三、4G的關(guān)鍵技術(shù)
1.OFDM技術(shù)。它實(shí)際上是多載波調(diào)制MCM的一種．其主要原理是：將待傳輸?shù)母咚俅袛?shù)據(jù)經(jīng)串／并變換，變成在N個(gè)子信道上并行傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)流，再用N 個(gè)相互正交的載波進(jìn)行調(diào)制，然后疊加一起發(fā)送。接收端用相干載波進(jìn)行相干接收，再經(jīng)并／串變換恢復(fù)為原高速數(shù)據(jù)。
2．多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)是無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)的重大突破。該技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。MIMO系統(tǒng)采用空時(shí)處理技術(shù)進(jìn)行信號(hào)處理，在豐富的散射環(huán)境下，空分復(fù)用MIMO系統(tǒng)(如BLAST結(jié)構(gòu))可以獲得與天線數(shù)成正比的容量增長(zhǎng)，從而極大地提高頻譜效率，增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。但是當(dāng)散射程度欠佳時(shí)，會(huì)引起信道間的空間相關(guān)，尤其在室外環(huán)境下，由于基站的天線較高，從而角度擴(kuò)展較小，其空間相關(guān)難以避免，在這種情況下MIMO不可能獲得所期望的數(shù)據(jù)傳輸速率。 轉(zhuǎn)貼于
3．切換技術(shù)。切換技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端在不同小區(qū)之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號(hào)質(zhì)量降低時(shí)如何選擇信道。它是未來(lái)移動(dòng)終端在眾多通信系統(tǒng)、移動(dòng)小區(qū)之間建立可靠通信的基礎(chǔ)。主要?jiǎng)澐譃橛睬袚Q、軟切換和更軟切換．硬切換發(fā)生在不同頻率的基站或不同系統(tǒng)之間。第4代移動(dòng)通信中的切換技術(shù)正朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。
4.軟件無(wú)線電技術(shù)。軟件無(wú)線電是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過(guò)一個(gè)通用硬件平臺(tái)，利用軟件加載方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各種類型的無(wú)線電通信系統(tǒng)的一種具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。通過(guò)下載不同的軟件程序，在硬件平臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)不同功能，用以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)中利用單一的終端進(jìn)行漫游，它是解決移動(dòng)終端在不同系統(tǒng)中工作的關(guān)鍵技術(shù)。軟件無(wú)線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號(hào)處理硬(Digital Signal Process Hardware，DSPH)、現(xiàn)場(chǎng)可編程器件(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)、數(shù)字信號(hào)處理(Digital SignalProcessor， DSP)等。
5.IPv6協(xié)議技術(shù)。3G網(wǎng)絡(luò)采用的主要是蜂窩組網(wǎng)，而4G系統(tǒng)將是一個(gè)基于全lP的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)不同類型的接入系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)之間的無(wú)縫連。為了給用戶提供更為廣泛的業(yè)務(wù)，使運(yùn)營(yíng)商管理更加方便、靈活，4G中將取代現(xiàn)有的IPv4協(xié)議，采用全分組方式傳送數(shù)據(jù)的IPv6協(xié)議。
四、發(fā)展趨勢(shì)
目前，4G移動(dòng)通信還只處于實(shí)驗(yàn)室研究開(kāi)發(fā)階段。具體的設(shè)備和技術(shù)還沒(méi)有完全成型，后續(xù)的軟件開(kāi)發(fā)還沒(méi)有啟動(dòng)。這都會(huì)給4G的發(fā)展帶來(lái)很多難題，有待人們深入研究。但未來(lái)移動(dòng)通信必將具有文中描述的這些基本特征：高速率、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸，完全集中的服務(wù)。無(wú)所不在的移動(dòng)接入，高智能的多樣化的用戶設(shè)備。隨著新問(wèn)題、新要求的不斷出現(xiàn)。第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展。我們相信，不遠(yuǎn)的將來(lái)，人們將會(huì)不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息，從而使人們的學(xué)習(xí)、工作、生活發(fā)生更深刻的變化。
參考文獻(xiàn)
