時間：2023-06-30 09:27:59
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1 引言
第三代移動通信系統是能夠滿足國際電聯提出的IMT - 2000PFPLMTS系統標準的新一代移動通信系統，要求具有很好的網絡兼容性，能夠實現全球范圍內多個不同系統間的漫游，不僅要為移動用戶提供話音及低速率數據業務，而且要提供廣泛的多媒體業務。根據ITU 的標準，世界各大電信公司聯盟均己提出了自己的第三代移動通信系統方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國提出的擁有自主知識產權的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雖然標稱能達到2Mbit/s 的速率，但平均速率只能達到384 kbit/s。盡管目前3G增強型技術不斷發展，但其傳輸速率還有差距。
不能提供動態范圍多速率業務。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網不具有統一的標準，難以提供具有多種QoS及性能的多速率業務。
不能真正實現不同頻段的不同業務環境間的無縫漫游。由于采用不同頻段的不同業務環境，需要移動終端配置有相應不同的軟、硬件模塊，而3G移動終端目前尚不能實現多業務環境的不同配置。由于3G系統以上的局限性，目前，很多公司已經開始著手4G 概念通信系統的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術特點以及可能采用的關鍵技術。
2 4G概念通信技術特點
目前，業界專業人士對4G概念移動通信系統的共識主要有以下幾點：
a) 用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網絡中來；
b) 移動終端可以是任何類型的；
c) 用戶可以自由地選擇業務、應用和網絡；
d) 可以實現非常先進的移動電子商務；
e) 新的技術可以非常容易地被引入到系統和業務中來。
根據以上描述，未來的4G系統應具備以下的基本條件。
(1) 具有很高的數據傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h)，數據速率為2 Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h)，數據速率為20 Mbbit/s;對于低速移動用戶(室內或步行者)，數據速率為100 Mbit/s。
(2) 實現真正的無縫漫游。4G 移動通信系統實現全球統一的標準，能使各類媒體、通信主機及網絡之間進行“無縫連接”，真正實現一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
(3) 高度智能化的網絡。采用智能技術的4G 通信系統將是一個高度自治、自適應的網絡。采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環境進行結合的正常發送與接收，有很強的智能性、適應性和靈活性。
(4) 良好的覆蓋性能。4G 通信系統應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內環境，由于要提供高速傳輸，小區的半徑會更小。
(5) 基于IP 的網絡。4G通信系統將會采用IPv6，IPv6將能在IP 網絡上實現話音和多媒體業務。
(6) 實現不同QoS 的業務。4G 通信系統通過動態帶寬分配和調節發射功率來提供不同質量的業務。
3 4G概念通信關鍵技術探討
（1）正交頻分復用（OFDM ）技術
第四代移動通信系統主要是以OFDM為核心技術。OFDM 技術實際上是多載波調制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流，調制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。
OFDM技術之所以越來越受關注，是因為OFDM 有很多獨特的優點：
a) 頻譜利用率高，頻譜效率比串行系統高近一倍。OFDM
信號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。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸，這樣在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統上的信號時間長很多倍，從而使OFDM 對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強。
c) 適合高速數據傳輸。OFDM 自適應調制機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制方式。當信道條件好的時候，應采用效率高的調制方式；而當信道條件差的時候，則應采用抗干擾能力強的調制方式。再有，OFDM 加載算法的采用，使得系統可以把更多的數據集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此，OFDM 技術非常適合高速數據傳輸。
d) 抗碼間干擾(ISI)能力強。碼間干擾是數字通信系統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，實際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會造成一定的碼間干擾。OFDM 由于采用了循環前綴，故對抗碼間干擾的能力很強。
（2）智能天線技術
智能天線采用了空時多址（SDMA）的技術，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區分，動態改變信號的覆蓋區域，將主波束對準用戶方向，旁瓣或零陷對準干擾信號方向，并能夠自動跟蹤用戶和監測環境變化，為每個用戶提供優質的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數字波束等功能，被認為是未來移動通信的關鍵技術。
目前，智能天線的工作方式主要有全自適應方式和基于預多波束的波束切換方式。全自適應智能天線雖然從理論上講可以達到最優，但相對而言各種算法均存在所需數據量、計算量大、信道模型簡單、收斂速度較慢，在某些情況下甚至出現錯誤收斂等缺點，實際信道條件下，當干擾較多、多徑嚴重，特別是信道快速時變時，很難對某一用戶進行實際跟蹤。在基于預多波束的切換波束工作方式下，全空域被一些預先計算好的波束分割覆蓋，各組
轉貼于 權值對應的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會有一些重疊，接收時的主要任務是挑選一個作為工作模式，與自適應方式相比它顯然更容易實現，是未來智能天線技術發展的方向。
（3）無線鏈路增強技術
可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術有：分集技術，如通過空間分集、時間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能；多天線技術，如采用2或4天線來實現發射分集，或采用多輸入多輸出(MIMO)技術來實現發射和接收分集。MIMO技術是指利用多發射、多接收天線進行空間分集的技術，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。信息論已經證明，當不同的接收天線和不同的發射天線之間互不相關時，MIMO系統能夠很好地提高系統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線信道中，MIMO 技術是實現高數據速率、提高系統容量、提高傳輸質量的空間分集技術。
（4）軟件無線電（S D R ）技術
在4G系統中，若要實現“任何人在任何地點以任何形式接入網絡”的理想通信方式，則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口，能夠在各類網絡環境間無縫漫游，并可以在不同類型的業務之間進行轉換。這就意味著在4G 系統中，軟件將會變得非常復雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，軟件無線電是近幾年隨著微電子技術的進步而迅速發展起來的新技術，它以現代通信理論為基礎，以數字信號處理為核心，以微電子技術為支持。軟件無線電概念一經提出，就受到各方的極大關注，這不僅是因為軟件無線電概念新技術先進、發展潛力大，更為重要的是它潛在的市場價值也是極具吸引力的。軟件無線電強調以開放性最簡硬件為通用平臺，盡可能地用可升級、可重配置的不同應用軟件來實現各種無線電功能的設計新思路。其中心思想是：構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將工作頻段、調制解調類型、數據格式、加密模式、通信協議等各種功能用軟件來完成，并使寬帶A/D 和D/A 轉換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統。在4G眾多關鍵技術中，軟件無線電技術是通向未來4G的橋梁。由于各種技術的交迭有利于減少開發風險，所以未來4G技術需要適應不同種類的產品要求，而軟件無線電技術則是適應產品多樣性的基礎，它不僅能減少開發風險，還更易于開發系列型產品。此外，它還減少了硅芯片的容量，從而降低了運算器件的價格，其開放的結構也會允許多方運營的介入。
（5）多用戶檢測技術
4G系統的終端和基站將用到多用戶檢測技術以提高系統的容量。多用戶檢測技術的基本思想是：把同時占用某個信道的所有用戶或部分用戶的信號都當作有用信號，而不是作為噪聲處理，利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯合檢測單個用戶的信號，即綜合利用各種信息及信號處理手段，對接收信號進行處理，從而達到對多用戶信號的最佳聯合檢測。它在傳統的檢測技術的基礎上，充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號進行檢測，從而具有良好的抗干擾和抗遠近效應性能，降低了系統對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，顯著提高系統容量。
現有的多用戶檢測算法在計算復雜度與處理時延問題上存在不足，且算法中一些參數(頻率、幅度、定時、相位等)估計有誤時， 會使得相關矩陣產生較大偏差，導致整個系統性能急劇下降。另一方面， 當前的MUD算法只考慮了同小區內的干擾，而沒有考慮相鄰小區間的同頻率用戶干擾。一般的多用戶檢測研究都假設用戶數據是獨立等概率的，沒有考慮信道編碼的影響，現在組合信道編碼和多用戶檢測的研究受到越來越多的重視。另外，目前的研究方向還包括多速率多用戶檢測和多用戶檢測與空時二維信號處理、多載波調制、功率控制等技術的結合。
（6）IPv6技術
4G通信系統選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數據流，因此IPv6技術將成為下一代網絡的核心協議。選擇IPv6 協議主要基于以下幾點考慮：
a) 巨大的地址空間。在一段可預見的時期內，它能夠為所有可以想像出的網絡設備提供一個全球惟一的地址。
b) 自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態和有狀態兩種地址自動配置方式。無狀態地址自動配置方式是獲得地址的關鍵。在這種方式下，需要配置地址的節點使用一種鄰居發現機制來獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它將用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預的情況下，獲得一個全球惟一的路由地址。
c) 服務質量。服務質量(QoS)包含幾個方面的內容。從協議的角度看，IPv6與目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6 能提供不同的服務。這些優點來自于IPv6 報頭中新增的字段“流標志”。有了這個20 位長的字段，在傳輸過程中，中國的各節點就可以識別和分開處理任何IP 地址流。盡管對這個流標志的準確應用還沒有制定出有關標準，但將來它無疑將用于基于服務級別的新計費系統。
d) 移動性。移動IPv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設備設有一個固定的家鄉地址，這個地址與設備當前接入互聯網的位置無關。當設備在家鄉以外的地方使用時，通過一個轉交地址即可提供移動節點當前的位置信息。移動設備每次改變位置都要將它的轉交地址告訴給家鄉地址和它所對應的通信節點。
4 結束語
4G移動通信系統目前還只是一個基本概念，4G網絡的定義仍然還不明確，IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規范的過程中。但是融合現有的各種無線接入技術的4G系統將成為一個無縫連接的統一系統，實現跨系統的全球漫游及業務的可攜帶性，是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統，它將幫助我們實現充滿個性化的通信夢想。
參考文獻
[1] Ajay R.Mishra 著，中京郵電通信設計院，無線通信研究所譯. 蜂窩網絡規劃與優化基礎.北京: 機械工業出版社， 2004.
[2] 何琳琳， 楊大成. 4G移動通信系統的主要特點和關鍵技術. 移動通信， 2004(2).
[3] Namgi Kim; Hymen Choir; Hyunsoo Yoon.Seamless handoff scheme for 4G mobile systems based on IP and OFDM.2004 IEEE 60th Volume 5， 26-29 Sept. 2004 Page(s):3315 - 3318 Vol. 5
[4] Gazis， V.; Housos， N.; Alonistioti， A.; Merakos， L. Generic system architecture for 4G mobile communications. The 57th IEEE Semiannual Volume 3， 22-25 April 2003 Page(s):1512 - 1516 vol.3
[5] Lu，W.W. 4G mobile research in Asia. Communications Magazine，IEEE Volume 41， Issue 3，March 2003 Page(s):104 - 106
[6] 劉偉， 丁志杰.4G移動通信系統研究進展與關鍵技術.中國數據通信， 2004(2).
關鍵詞： 4G移動通信； OFDM； MUD； IPv6
1 引言
第三代移動通信系統是能夠滿足國際電聯提出的IMT - 2000PFPLMTS系統標準的新一代移動通信系統，要求具有很好的網絡兼容性，能夠實現全球范圍內多個不同系統間的漫游，不僅要為移動用戶提供話音及低速率數據業務，而且要提供廣泛的多媒體業務。根據ITU 的標準，世界各大電信公司聯盟均己提出了自己的第三代移動通信系統方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國提出的擁有自主知識產權的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雖然標稱能達到2Mbit/s 的速率，但平均速率只能達到384 kbit/s。盡管目前3G增強型技術不斷發展，但其傳輸速率還有差距。
不能提供動態范圍多速率業務。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網不具有統一的標準，難以提供具有多種QoS及性能的多速率業務。
不能真正實現不同頻段的不同業務環境間的無縫漫游。由于采用不同頻段的不同業務環境，需要移動終端配置有相應不同的軟、硬件模塊，而3G移動終端目前尚不能實現多業務環境的不同配置。由于3G系統以上的局限性，目前，很多公司已經開始著手4G 概念通信系統的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術特點以及可能采用的關鍵技術。
2 4G概念通信技術特點
目前，業界專業人士對4G概念移動通信系統的共識主要有以下幾點：
a) 用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網絡中來；
b) 移動終端可以是任何類型的；
c) 用戶可以自由地選擇業務、應用和網絡；
d) 可以實現非常先進的移動電子商務；
e) 新的技術可以非常容易地被引入到系統和業務中來。
根據以上描述，未來的4G系統應具備以下的基本條件。
(1) 具有很高的數據傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h)，數據速率為2 Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h)，數據速率為20 Mbbit/s;對于低速移動用戶(室內或步行者)，數據速率為100 Mbit/s。
(2) 實現真正的無縫漫游。4G 移動通信系統實現全球統一的標準，能使各類媒體、通信主機及網絡之間進行“無縫連接”，真正實現一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
(3) 高度智能化的網絡。采用智能技術的4G 通信系統將是一個高度自治、自適應的網絡。采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環境進行結合的正常發送與接收，有很強的智能性、適應性和靈活性。
(4) 良好的覆蓋性能。4G 通信系統應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內環境，由于要提供高速傳輸，小區的半徑會更小。
(5) 基于IP 的網絡。4G通信系統將會采用IPv6，IPv6將能在IP 網絡上實現話音和多媒體業務。
(6) 實現不同QoS 的業務。4G 通信系統通過動態帶寬分配和調節發射功率來提供不同質量的業務。
3 4G概念通信關鍵技術探討
（1）正交頻分復用（OFDM ）技術
第四代移動通信系統主要是以OFDM為核心技術。OFDM 技術實際上是多載波調制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流，調制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。
OFDM技術之所以越來越受關注，是因為OFDM 有很多獨特的優點：
a) 頻譜利用率高，頻譜效率比串行系統高近一倍。OFDM
信號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。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸，這樣在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統上的信號時間長很多倍，從而使OFDM 對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強。
c) 適合高速數據傳輸。OFDM 自適應調制機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制方式。當信道條件好的時候，應采用效率高的調制方式；而當信道條件差的時候，則應采用抗干擾能力強的調制方式。再有，OFDM 加載算法的采用，使得系統可以把更多的數據集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此，OFDM 技術非常適合高速數據傳輸。
d) 抗碼間干擾(ISI)能力強。碼間干擾是數字通信系統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，實際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會造成一定的碼間干擾。OFDM 由于采用了循環前綴，故對抗碼間干擾的能力很強。
（2）智能天線技術
智能天線采用了空時多址（SDMA）的技術，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區分，動態改變信號的覆蓋區域，將主波束對準用戶方向，旁瓣或零陷對準干擾信號方向，并能夠自動跟蹤用戶和監測環境變化，為每個用戶提供優質的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數字波束等功能，被認為是未來移動通信的關鍵技術。
目前，智能天線的工作方式主要有全自適應方式和基于預多波束的波束切換方式。全自適應智能天線雖然從理論上講可以達到最優，但相對而言各種算法均存在所需數據量、計算量大、信道模型簡單、收斂速度較慢，在某些情況下甚至出現錯誤收斂等缺點，實際信道條件下，當干擾較多、多徑嚴重，特別是信道快速時變時，很難對某一用戶進行實際跟蹤。在基于預多波束的切換波束工作方式下，全空域被一些預先計算好的波束分割覆蓋，各組權值對應的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會有一些重疊，接收時的主要任務是挑選一個作為工作模式，與自適應方式相比它顯然更容易實現，是未來智能天線技術發展的方向。
（3）無線鏈路增強技術
可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術有：分集技術，如通過空間分集、時間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能；多天線技術，如采用2或4天線來實現發射分集，或采用多輸入多輸出(MIMO)技術來實現發射和接收分集。MIMO技術是指利用多發射、多接收天線進行空間分集的技術，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。信息論已經證明，當不同的接收天線和不同的發射天線之間互不相關時，MIMO系統能夠很好地提高系統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線信道中，MIMO 技術是實現高數據速率、提高系統容量、提高傳輸質量的空間分集技術。
（4）軟件無線電（S D R ）技術
在4G系統中，若要實現“任何人在任何地點以任何形式接入網絡”的理想通信方式，則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口，能夠在各類網絡環境間無縫漫游，并可以在不同類型的業務之間進行轉換。這就意味著在4G 系統中，軟件將會變得非常復雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，軟件無線電是近幾年隨著微電子技術的進步而迅速發展起來的新技術，它以現代通信理論為基礎，以數字信號處理為核心，以微電子技術為支持。軟件無線電概念一經提出，就受到各方的極大關注，這不僅是因為軟件無線電概念新技術先進、發展潛力大，更為重要的是它潛在的市場價值也是極具吸引力的。軟件無線電強調以開放性最簡硬件為通用平臺，盡可能地用可升級、可重配置的不同應用軟件來實現各種無線電功能的設計新思路。其中心思想是：構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將工作頻段、調制解調類型、數據格式、加密模式、通信協議等各種功能用軟件來完成，并使寬帶A/D 和D/A 轉換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統。在4G眾多關鍵技術中，軟件無線電技術是通向未來4G的橋梁。由于各種技術的交迭有利于減少開發風險，所以未來4G技術需要適應不同種類的產品要求，而軟件無線電技術則是適應產品多樣性的基礎，它不僅能減少開發風險，還更易于開發系列型產品。此外，它還減少了硅芯片的容量，從而降低了運算器件的價格，其開放的結構也會允許多方運營的介入。
（5）多用戶檢測技術
4G系統的終端和基站將用到多用戶檢測技術以提高系統的容量。多用戶檢測技術的基本思想是：把同時占用某個信道的所有用戶或部分用戶的信號都當作有用信號，而不是作為噪聲處理，利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯合檢測單個用戶的信號，即綜合利用各種信息及信號處理手段，對接收信號進行處理，從而達到對多用戶信號的最佳聯合檢測。它在傳統的檢測技術的基礎上，充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號進行檢測，從而具有良好的抗干擾和抗遠近效應性能，降低了系統對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，顯著提高系統容量。
現有的多用戶檢測算法在計算復雜度與處理時延問題上存在不足，且算法中一些參數(頻率、幅度、定時、相位等)估計有誤時， 會使得相關矩陣產生較大偏差，導致整個系統性能急劇下降。另一方面， 當前的MUD算法只考慮了同小區內的干擾，而沒有考慮相鄰小區間的同頻率用戶干擾。一般的多用戶檢測研究都假設用戶數據是獨立等概率的，沒有考慮信道編碼的影響，現在組合信道編碼和多用戶檢測的研究受到越來越多的重視。另外，目前的研究方向還包括多速率多用戶檢測和多用戶檢測與空時二維信號處理、多載波調制、功率控制等技術的結合。轉貼于
（6）IPv6技術
4G通信系統選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數據流，因此IPv6技術將成為下一代網絡的核心協議。選擇IPv6 協議主要基于以下幾點考慮：
a) 巨大的地址空間。在一段可預見的時期內，它能夠為所有可以想像出的網絡設備提供一個全球惟一的地址。
b) 自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態和有狀態兩種地址自動配置方式。無狀態地址自動配置方式是獲得地址的關鍵。在這種方式下，需要配置地址的節點使用一種鄰居發現機制來獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它將用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預的情況下，獲得一個全球惟一的路由地址。
c) 服務質量。服務質量(QoS)包含幾個方面的內容。從協議的角度看，IPv6與目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6 能提供不同的服務。這些優點來自于IPv6 報頭中新增的字段“流標志”。有了這個20 位長的字段，在傳輸過程中，中國的各節點就可以識別和分開處理任何IP 地址流。盡管對這個流標志的準確應用還沒有制定出有關標準，但將來它無疑將用于基于服務級別的新計費系統。
d) 移動性。移動IPv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設備設有一個固定的家鄉地址，這個地址與設備當前接入互聯網的位置無關。當設備在家鄉以外的地方使用時，通過一個轉交地址即可提供移動節點當前的位置信息。移動設備每次改變位置都要將它的轉交地址告訴給家鄉地址和它所對應的通信節點。
4 結束語
4G移動通信系統目前還只是一個基本概念，4G網絡的定義仍然還不明確，IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規范的過程中。但是融合現有的各種無線接入技術的4G系統將成為一個無縫連接的統一系統，實現跨系統的全球漫游及業務的可攜帶性，是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統，它將幫助我們實現充滿個性化的通信夢想。
參考文獻
[1] Ajay R.Mishra 著，中京郵電通信設計院，無線通信研究所譯. 蜂窩網絡規劃與優化基礎.北京: 機械工業出版社， 2004.
[2]何琳琳， 楊大成. 4G移動通信系統的主要特點和關鍵技術. 移動通信， 2004(2).
[3] Namgi Kim; Hymen Choir; Hyunsoo Yoon.Seamless handoff scheme for 4G mobile systems based on IP and OFDM.2004 IEEE 60th Volume 5， 26-29 Sept. 2004 Page(s):3315 - 3318 Vol. 5
[4] Gazis， V.; Housos， N.; Alonistioti， A.; Merakos， L. Generic system architecture for 4G mobile communications. The 57th IEEE Semiannual Volume 3， 22-25 April 2003 Page(s):1512 - 1516 vol.3
[5] Lu，W.W. 4G mobile research in Asia. Communications Magazine，IEEE Volume 41， Issue 3，March 2003 Page(s):104 - 106
[6] 劉偉， 丁志杰.4G移動通信系統研究進展與關鍵技術.中國數據通信， 2004(2).
[7] 袁曉超 4G通信系統關鍵技術淺析.中國無線電，2005(12)
（一）4G移動通信技術的概念
現階段我們所說的4G移動通信技術指的是第四代的移動通信技術，但是由于行業內的研究與使用出發點的不同，因此很難全面統一4G移動通信技術的概念。現階段主要的4G移動通信技術均能夠快速實現無障礙通信網絡的接入，而且還可以實現移動互聯、移動商務等綜合功能，用戶不僅具有更多的選擇與溝通自由，還能夠將4G移動通信技術作為載體和平臺，有效支持SOHO以及物聯網等業務的開展。
（二）4G移動通信技術的主要特點
4G移動通信技術主要具有三個特點，分別是：
傳輸速率高，通過對其大量的分析與實驗，我們發現從理論上說能夠將通信速率提高至傳統3G移動通信速率的50倍以上；
智能化程度高，由于4G移動通信技術的技術含量高，使用了大量的先進設備，而且結構更加合理，因此無論是接口還是終端，無論是服務還是操作都有不同的結構能夠進行支持，因此說現階段4G移動通信技術能夠提供更加全面的智能化服務，這不僅充分挖掘了4G移動通信技術的潛力，更是擴大了4G移動通信技術的應用范圍；
兼容性更加優秀，由于4G移動通信網絡的逐步完善，現階段已經可以實現向下和向側的有效兼容，不僅能夠快速完成信息的傳遞，還能夠達成超媒體通信目標。
（三）4G移動通信技術的網絡構造
現階段我們適用的4G移動通信網絡的關鍵構造有應用網絡層、中間環境層以及物理網絡層三種，上述主要構造經過網絡輸入、輸出間數據的傳遞，充分發揮了4G通信網絡的性能。
二、4G移動通信技術的要點
（一） SA技術
現階段，4G移動通信中適用的SA技術指的是智能天線技術，這種技術的應用能夠排除通信系統中的信號干擾，起到有效的干擾抑制作用。此外，還能夠跟蹤4G移動通信系統的運行狀態，充分體現自動化跟蹤特點。通過SA技術的應用，4G移動通信系統還能夠實現數字波束調節，能夠有效保障4G移動通信的整體運行狀態。
（二）OFDM技術
OFDM技術就是我們所常說的正交頻分復用技術，可以將信道劃分成若干個正交子信道，實現低速子數據流和高速數據信號之間的轉換，使低速子數據流在子信道內進行穩定傳輸。通過OFDM技術的應用，4G移動通信技術實現了數據高速傳輸的目的，而且由于OFDM技術具有自適用的調制機制，因此能夠在改變加載、信道方式的同時，有效保證通信信息的傳輸速率。通過OFDM技術的應用，我們還可以在使用4G移動通信技術的過程中，有效杜絕碼間干擾。
（三）SDR技術
SDR技術也稱作軟件無線電技術，該技術是微型電子技術的代表之一，在4G移動通信系統內的重要性毋庸置疑。通過在4G移動通信系統內應用SDR技術，能夠構件一個開放式的平臺，在簡化移動通信升級方式的同時，促進4G移動通信技術的發展。最為關鍵的是，SDR技術為4G移動通信提供了標準、規范并且開放的硬件平臺，能夠有效滿足4G移動通信系統的發展要求，促進了技術的不斷進步。
（四）IPv6技術
通過IPv6技術的應用，能夠在4G移動通信系統內提供唯一地址，因此說雖然移動通信網絡的容量較大，但是其中設備以及通信網絡都具有唯一的特點，并且表現出自動配置的狀態。IPv6技術還能夠為4G移動通信系統提供唯一的路由地址，提高通信系統的服務質量，而且最為關鍵的是還能夠轉化成更高別服務的運行系統。
三、4G移動通信技術的未來發展趨勢
（一） 識別技術
現階段我國的4G移動通信網絡已經實現了全面覆蓋，因此用戶數量非常多，據不完全統計，僅中國移動的用戶在2016年底就達到9億的數量，因此說鑒于龐大的用戶群體，要實現4G移動通信技術的智能化和人性化，我們必須對多用戶進行識別，因此需要開發出更加有效地多用戶識別技術。因此，我們將其作為重點研究對象，然后通過加強建立4G移動通信基站的方式，增加系統容量。唯有在快速準確的進行用戶識別，我們才能夠在提高4G移動通信技術服務、通信質量的同時，促進行業的發展。
（二）干擾抑制技術
現階段對于4G移動通信技術來說，影響使用的最大威脅就是電磁波干擾，而且隨著社會的發展，電磁波干擾情況愈發嚴峻，因此現階段急需開發新型干擾抑制技術，消除電磁波對4G移動通信的干擾，保證通信技術性能優勢的充分發揮?，F階段使用頻率最高的干擾抑制技術是交互式干擾抑制技術，這是抗干擾技術的核心，能夠有效保證4G移動通信技術免受電磁波的影響。在應用4G移動通信技術的過程中，我們需要加入交互式干擾抑制技術的使用，并通過加大攻關和研究力度的方式，提高4G移動通信的抗干擾效果，充分保證通信質量。
（三）接收技術
為了加速4G移動通信技術的推廣語應用，我們必須實現該技術的節能與環保目標，特別是由于4G移動通信技術是在3G通信技術的基礎上發展起來的，因此我們需要不斷提高信號接收技術的節能效果，充分提高4G移動通信技術的核心競爭力。現階段4G移動通信技術適用的是微天線接收器，這種接收器是一種嵌入式的無線電，其功耗僅為傳統技術的1/10-1/100，在降低了能源消耗的同時，充分實現了加速推廣的目標。最后，雖然新型接收技術的能耗降低了，但是其信號接收的穩定性卻在穩步增長，因此通過該技術的使用在一定程度上推動了4G移動通信技術的發展與應用，使得我國4G用戶數量逐月攀升。
（四）可重構性自愈網絡技術
24G移動通信技術的要點探討
2.14G移動通信技術
目前，在通信行業中，對4G移動通信技術并沒有做出比較系統統一的概念與定義，而是從4G移動通信的使用功能等方面對其做出了一定的限定。一方面，4G移動通信可以不用考慮時間、地點，只要打開網絡通信，就可以接入網絡，且較2G、3G移動通信技術而言，網速較快，如圖1所示的就是2G、3G和4G移動通信的速率對比表，而且4G移動通信比較自由，可以自由的對業務進行選擇、應用；另一方面，4G移動通信技術能夠對其他網絡、體系和系統進行適應，并開展互聯網等方面的業務。4G移動通信技術是在2G、3G移動通信技術的基礎上的發展，并有其創新之處。與2G、3G移動通信技術的系統不同，4G移動通信技術的系統是以路由技術為主構成的網絡構架，而在先前的移動通信技術的系統中，僅有一個核心網絡，就是移動網絡所發揮出來的作用。4G移動通信技術就跟一個固定而又統一的網絡一樣，不僅具有移動管理的相關功能，而且能夠與有線、無線連接起來使用。4G移動通信與無線連接在一起時，它的接入點有很多種不同的選擇，比如說蜂窩系統基站和無線局域網等，它們雖然有細微的不同，但是具有相同的指令結構，通常情況下，有IP分組和ATM信元兩種信息格式。除此之外，無線接入點也具有多變性，用戶可以隨時的接入網絡，在通信的過程中，還可以實現接入點之間的轉換。但是在4G移動通信技術中，必須要注意到的是，核心網絡具有非常重大的意義，必須要實時地對用戶所在的位置進行掌握，并要鑒別各用戶的身份。
2.24G移動通信技術的特點
4G移動通信技術是將寬帶移動通信系統多功能地集成在一起，它比3G更加能夠接近于個人通信。4G移動通信技術的特點主要有以下幾個方面：
（1）4G移動通信技術具有高速率的特點
在上述圖1的表格中，可以清晰地看出2G、3G、4G移動通信技術的速率，并能夠較為明顯地看出4G的信息傳輸的速率比3G要高出一個等級。
（2）4G移動通信具有靈活性強的特點
4G移動通信技術采用的是智能的技術，能夠自己適應地對資源進行分配。對信道條件各種復雜的環境采用智能信號處理技術進行信號的正常收發。因此，4G移動通信技術具有圖12G、3G、4G速率對比智能性強、靈活性強、適應能力高等特點。
（3）4G移動通信技術具有用戶可共存性的特點
4G移動通信能夠依據網絡的狀況和信道的條件自適應地進行處理，能夠使每個用戶和設備相互依存，從而能夠滿足多類型的用戶的需要。
（4）4G移動通信技術能夠隨時隨地的接入系統
4G移動通信技術利用各種多媒體業務的接入方式，例如無線接入技術，廣播和娛樂，提供話音和高速的信息業務等，因而，使用4G移動通信技術的用戶可以隨時隨地的接入系統。
（5）4G移動通信技術具有自治的網絡結構
4G網絡能夠對自己的結構進行自動地管理、動態地改變，從而滿足系統的變化以及發展的要求，因而4G網絡是一個完全自治并自適應的網絡。
2.34G移動技術的要點
目前，雖然3G移動通信技術已經開始走向規模化，但是人們也已經開始逐漸注意到第三代移動通信（3G移動通信）所具有的的技術上的局限性。第四代移動通信技術在第三代移動通信的基礎上發展起來。在4G移動通信技術的產生和發展的過程中，也運用了一系列新的移動通信技術：OFDM（正交頻分復用）技術、SA（智能天線）技術、SDR（軟件無線電）技術等。下面就對4G移動通信技術產生和發展的過程中所運用的這些新技術進行簡要的概述：
（1）OFDM（正交頻分復用）技術
作為一種特殊的技術，OFDM（正交頻分復用）技術對信號的傳輸和接入是利用多載波來實現的。OFDM（正交頻分復用）技術的原理是，在一定的區域內，系統通過對已經設置好的信道進行劃分的方式形成多個正交子通道，在子通道上完成的工作就是傳輸和窄帶的調制，通常來說，信號的快帶比信道的寬度要略窄一些。對窄帶進行調制，能夠使高速串行的數據的速度降低，從而成為較低速度的子數據流，并對轉換后的子數據流通過借助子載波的方式進行調制，進而使她們能夠相互正交，從而實現OFMD技術。
（2）SA（智能天線）技術
SA（智能天線）技術是4G移動通信技術中最為關鍵的技術，具有側向和調零的功能，并能夠自適應地實時地對信號進行跟蹤，同時還能夠抑制信號的干擾，從而提高整個通信系統的整體功能。
（3）SDR（軟件無線電）技術
SDR（軟件無線電）技術是4G移動通信技術的微電子技術方面的基礎，通過開放性的平臺，方便的升級以及重新配置的方式，構造出開放、標準的通用化硬件的一個平臺，并且SDR（軟件無線電）技術能夠允許多方運營的介入。
34G移動通信技術的發展趨勢
從4G移動通信技術的發展前景來看，除了0FDM和智能天線等核心技術外還包含一些相關技術，例如交互干擾抑制和多用戶識別的技術，這種技術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移動通信技術的服務質量；可重構性自愈網絡，這個技術的應用會使4G移動通信網絡達到自動排出網絡故障的目的；無線接入網（RAN）技術，4G移動通信技術具有高速率、大容量的特點，無線接入網（RAN）技術的發展趨勢是使電路交換向基于IP分組的交換發展，設備分集是向網絡分集的方向發展。
中圖分類號：TE933.207 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）13-0164-01
隨著信息和網絡技術的快速發展，無線移動通信網絡的數據流量正以每年接近100%的速度增長，預計未來10年，無線網絡的數據流量將增加1000倍，聯網設備將高達500億臺（部） ，新興智能業務將層出不窮，迫切需要更加高速、更加高效、更加智能化的新一代無線移動通信技術來支撐。因此，在全球第4代移動通信（4G）網絡的部署方興未艾之時，第5代移動通信技術（5G，fifth- generation）的研發已拉開大幕[1]，成為整個學術界和信息產業界最熱門的課題之一，掀起全球移動通信領域新一輪的技術競爭。5G是繼4G之后，為了滿足智能終端的快速普及和移動互聯網的高速發展而正在研發的新一代移動通信技術，是面向2020年以后人類信息社會需求的第五代移動通信網絡。
一、5G移動通信技術概述
5G是未來十年的發展方向，根據以往的移動通信技術發展的規律分析，5G應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，將比現今的4G技術有一個高度和質的提升，在其無線信號的覆蓋性能、傳輸時效、通信安全及用戶體驗方面也將會有明顯的提高和進步。5G移動通信技術和其他無線移動技術有著深入的聯系和結合，形成了新一代的全面性的通信網絡。滿足未來十年互聯網移動通信網速的1000倍要求。未來5G移動通信還須很強的靈活性，可實現自動化和智能化的網絡調整。但由于5G 技術過于新穎，學術界和產業界還沒有對其進行定義；相關諸如國際電信聯盟（ITU）等國際通信標準機構及全球3GPP、WiMAX 等移動通信論壇也沒有給出正式的技術定義，使得5G技術至今還沒有一個清晰的概念。
目前，國內外專家學者沿用傳統的對移動通信技術的劃代方式，對5G進行初步定義。常見的說法是，5G就是傳輸速率達到10Gb/s的下一代移動通信技術，美國著名的《時代》雜志，在報道5G時也沿用這種說法。
二、5G的技術特征
對于5G 的未來愿景和應用，學術界和產業界都進行了相關描述，從這些描述中可以總結出人們對未來5G 的技術需求，相對于傳統的移動通信網
絡，5G 應具有如下的基本特征[2]：
1、互聯網設備數目擴大100倍
隨著物聯網和智能終端的快速發展，預計2020年后，聯網的設備數目將達到500～1000億部（個）。未來的5G網絡單位覆蓋面積內支持的設備數目將大大增加，相對于目前的4G網絡將增長100倍，一些特殊應用，單位面積內通過5G聯網的設備數目將達到100萬/。
2、數據流量增長1000倍
業界預測10年后，全球移動數據流量將達到2010年的1000倍。因此，5G的單位面積的吞吐量能力，特別是忙時吞吐量能力也要求提升1000倍，至少達到100 Gb/s/km2以上。
3、峰值速率至少10Gb/s
面向2020年的5G網絡，相對于4G網絡的峰值速率，其峰值速率需要提升10倍，即達到10Gb/s，特殊場景下，用戶的單鏈路速率要求達到10Gb/s。
4、用戶可獲得速率達到10Mb/s，特殊用戶需求達到100Mb /s
未來5G網絡，在絕大多數的條件下，任何用戶一般都能夠獲得10Mb/s以上的速率，對于諸如急救車內高清醫療圖像傳輸服務等特殊需求用戶和業務，獲得速率將高達100Mb/s。
5、網絡耗能低
綠色低碳、節省能源是未來通信技術的發展趨勢，未來的5G 網絡，要利用端到端的節能設計，使網絡綜合能耗效率提高1 000 倍，滿足1 000 倍流量要求，但能耗與現有網絡相當的水平。
6、頻譜利用率高
由于5G網絡的用戶規模大、業務量大、流量高，對頻率的需求量大，要通過演進及頻率倍增或壓縮等創新技術的應用，提升頻率利用率。相對于4G網絡，5G 的平均頻譜效率需要5～10倍的提升，解決大流量帶來的頻譜資源短缺問題。
7、可靠性高和時延短
2020年的5G網絡，要滿足用戶隨時隨地的在線體驗服務，并滿足諸如應急通信、工業信息系統等更多高價值場景需求。因此，要求進一步降低用戶時延和控制時延，相對于4G網絡要縮短5～10倍。對于關系人類生命、重大財產安全的業務，端到端服務可靠性需提升到99.999%以上。
三、5G的發展趨勢
移動互聯網技術的發展為5G移動通信提供了動力基礎。移動互聯網將成為未來各種技術的基礎性平臺。當前的移動通信技術和無線技術將成為5G通信系統的基礎，但有著更高的通信傳輸質量和系統效率的要求。當然，全球關于5G的技術研究，還處于早期階段，將來還要經過技術研究、標準化、外場試驗等階段，并最終實現商用部署。不過，盡管對于5G概念和技術仍在探討，但對于5G標準融合的大方向，現在學術界和產業界基本形成了共識。在2G、3G時代，不同的通信協議標準之間存在較大的差異。而在4G時代，TD-LTE和LTE-FDD在核心網方面已擁有95%的相似性，在無線傳輸方面也有90%的相似性。面向2020年的5G時代，在頻譜的使用上將更加高效和靈活，核心技術和系統架構將進一步融合，全球共用一套通信標準將成為5G技術的發展趨勢。
而最終5G技術的發展也會在當前科學信息技術新的發展和變革時期中形成自己的特點：一，更加注重用戶的體驗，提高和改善通信網絡的傳輸速率、吞吐效率及3D等下能力，將成為5G性能的重要指標；二，完善和健全網絡，實現多點、多面、多用戶多無線，提高系統性能；三，5G技術將實現無處不在的無線信號覆蓋，優化系統的設計目標；四，充分利用高頻段頻譜資源，實現5G的普遍廣泛應用；五，可靈活化的配置5G移動無線通信網絡，相關通信運營商科根據實時的流量動態調整網絡資源，降低成本和消耗[3]。
四、結語
總之，5G是面向2020年信息社會需求的新一代移動通信系統，學術界和產業界正在對其概念和技術進行廣泛探討，盡管尚未形成統一的標準，但隨著信息和網絡技術的快速發展，5G的關鍵技術將取得實質性的突破，具有更廣闊的應用前景，全面提升全球信息化程度和經濟發展。
參考文獻：
相較于第三代的移動通信技術而言，發展到第四代的移動通信技術，數據的傳輸速度方面更加快速，傳輸信號的質量更為良好。目前，伴隨著信息時代的快速發展，人們對于移動通信技術的要求也日益提高。為了提升電信第四代移動通信技術的普及率，滿足于人們對于通信技術更為嚴苛的要求，目前的電信第四代移動通信技術基站建設工作已經刻不容緩。在進行基站的建設過程當中，應當將配套傳輸光纜網作為主要的技術性依托，使之優勢特性能夠得以有效的發揮。
1 無線網絡概述
1.1 LTE的意義及概念
LTE（Long Term Evolution）長期演進，是準第四代移動通信網絡在長時間的信息技術發展過程當中，在第三代移動通信網絡技術之上的演變的與發展，利用規范性的額信息技術通行標準來予以判定，其中LTD的特點即為能夠于20Hz的頻譜寬帶之下提供以固定的峰值速率，并增大網絡信號的覆蓋范圍，使得整體網絡的延遲時間能夠得以降低，用戶的使用度得以提升，并借此來降低運用企業的成本支出，對于整體通信技術來說這是一項具有里程碑意義的信息技術革命。
1.2 4G網絡的定義
關于4G網絡的概念定義，對此相關的行業專家并未作出準確的定義，通常是將LTE當中的第十版本作為準4G，由最簡單的層面來說，第四代移動通信技術是以匯總接入式與分布式共存的新型網絡應用方式，其能夠實現對于不同平臺和頻帶的連接，并提供以相同的無縫網絡應用平臺，其所能夠承載的輸出率可達到 ，遠超過前兩代移動通信技術所能夠承載的輸出速率。第四代移動通信技術能夠實現高質量的語音、圖片以及視頻傳輸。
2 LTE配套闡述光纜的建設原則
在LTE配套傳輸光纜的建設過程當中，其主要涵括有兩種類型，即 與 ，依據電信C網網絡的建設完成交付使用時間予以計算，在針對投資結構予以優化、并對存在的網絡資源采取進一步的應用時，目前電信C網的承載方式無需予以IP化改造，而且C網還將同LTE承載網羅。
3 LTE配套傳輸光纜資源配合方案
3.1 核心層光纖配置
KTE的核心層承載了對于大容量類型數據與信息進行傳輸的任務，是電信第四代移動通信網絡技術得以有效運行的重要基礎。因而核心層的光纖資源配置方案是否可滿足與核心層對大型通信數據的傳輸需求，是光纖配置方案是否合理的重要基礎，這也將對電信第四代移動通信當中的信息傳輸質量好壞以及速度快慢產生直接性的影響。通常而言，在LTE配套傳輸光纜當中會選取芯直徑為 mm的光纜作為電信第四代移動通信網絡的核心層光纜， mm的光纜可以良好的滿足于大容量數據信息的傳輸目標，并且還可保持信息傳輸過程的質量與速度兩方面的高標準要求。
3.2 無線配套光纜配置
電信第四代移動通信技術相較于第三代移動通信技術而言，其中一個明顯的技術優勢即為可以給與用戶提供以更加快捷的數據傳輸速率，能夠實現電話用戶與無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基站和相關配套設施的建設完成以及交付應用，用戶將逐漸降低對于網絡熱點以及C網基站的應用，電信第四代移動通信網絡技術將會成為未來通信技術當中的主流技術?；诖朔N發展背景，在LTD基站的建設過程當中，應當確立以整體鋪設為主、分散鋪設為輔，縣開展集中建設再實施分散建設的原則。
3.3 有線接入光纖配置
應用有線光纖配置的用戶通常有政府機關、工業區以及醫院學校等公共建筑環境，在這些公共建筑環境當中往往人數相對更加集中，對于電信寬帶的接入要求相對較高而且也更加符合應用有線網絡接入方式。在進行有線用戶的光纖配置之時通?？蓱肞TTX的光纖入網方式，其主要可實現語音通話業務、網絡專線接入以及TDM專線、視頻生成、電視電話會議、無線覆蓋、VPN等多類不同形式的業務模式，并且還可在有限網絡的設置過程之中針對有線用戶的數量、需求以及優先級來選用FTTB或是FTTH兩類網絡連接方式，在確保有線網絡傳輸質量的同時還應當保障相應的計入方式可滿足于用戶對不同電信業務的需求。
4 基于4G與LTE配套闡述光纜網的發展前景
因為 網絡為分頻模式，因此在具體的應用過程當中會面臨諸多的挑戰，而 則為分時模式，能夠應用對稱頻率同時運作，其具體的接入方式和網絡結構存在著明顯的相關性，除了技術方面的問題受到關注之外，相關的生產廠家還應當考慮到不同運營商的特點需求，在明確第四代移動通信具備以良好的發展前景后，便需逐步完善4G技術，目前我國市場對于這一技術的剛性需求十分巨大，企業所能夠獲取的經濟效益也十分可觀。伴隨著相關寬帶多媒體業務以及光纖通信技術的飛速發展，光纖的分布結構日漸趨于復雜性，這也就導致了對于光纖系統進行布局設計的技術人員提出了更高的要求，我國的電信運用企業在光纖網絡領域當中的競爭已經伴隨著智能手機的普及達到了白熱化的程度，在行業競爭和自身業務發展需求的驅動下，運營企業已經開始著手大力發展城域間的光纖網絡，此種建設方式并未依據現有設施對于未來的預想為基礎，因而光纖傳輸技術的發展應當按層次進行，構建起核心層、匯聚層與接入層。
5 結束語
總而言之，電信第四代移動通信技術網絡基站的建設必須依靠于通信技術在長期發展過程，配套傳輸光纜網絡的輔助，因而，在進行相應的基站建設過程中，應當合理規劃整體設計，以整體鋪設為主、分散鋪設為輔、專業協同配合等手段來實施，從而確保電信第四代移動通信技術能夠取得良好的運行效果。
參考文獻
隨著如今國內在信息技術的投入不斷加大，移動通信正在一點一滴地改變著人們固有的生活方式，截止2013年6月份，國內移動電話用戶的數量已經突破11.7億，足以證明移動通信發展之迅猛。4G移動通信技術作為現在最為先進的移動通信技術，已經在各行各業都開展應用，其效果也令人滿意。近年來地震災害的頻發和損害，讓人們更加關注地震的勘探，地震勘探儀器的更新速率也因此加快。4G移動通信技術以其功能和性能上的優勢都足以應對地震勘探的需要，所以，將4G移動通信技術應用到其中去變得非常重要。
一、4G移動通信技術的概念
所謂的4G，指的是第四代通信技術，它是第三代通信技術（3G）的衍生物，是對于3G技術的發展和提高。4G移動通信技術運用新的通信技術優化移動通信網絡，為用戶提供更好的服務，集合了3G技術和WLAN的優點并且可以傳輸高質量的視頻圖像信息，其優點主要有：傳輸速率快，4G移動通信技術的下行速率能夠達到100Mbps，是撥號上網的2000倍，3G技術的20倍，上傳的速率能達到20Mpbs。并且4G移動通信技術可以獨立地建立信息高速公路，不需要電纜作為載體。此外，4G移動通信技術的安全性能也得到了提高。
二、地震勘探儀器對于4G移動通信技術的需求分析
地震勘探儀器經歷過兩次技術性的變革：24位采集技術以及MEMS數字檢波器。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展。而隨著地震災害的頻繁發生，人們對于地震的觀測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換代。地震勘探所獲得的數據異常龐大，這需要儀器對于海量數據的處理能夠更好地應對。而隨著4G移動通信技術的發展和完善，地震勘探的專家們都試圖將4G移動通信技術融入地震勘探中以滿足日益增長的勘探需求。
傳統的地震勘探數據都是通過電纜來實現地震數據的采集和傳輸的，而由于地震勘探數據非常龐大，常常需要鋪設上萬的檢波點甚至更多，所以大量的電纜會給鋪設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費投入，野外排列比較困難，HSE風險很大，對于數據的傳輸和處理更為不便。為了擺脫困境，有關專家曾經嘗試使用無線的地震儀器，但無線傳輸技術時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了困難，尤其無線地震勘探儀器的功耗較大，對于后勤能源的保障是以一種挑戰。尤其因為地震勘探工作經常在一些地貌復雜的地區進行，隨著道數的增加，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，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道并且正在朝著十萬道發展。每個采集器一般3道，采集器的改造需要無線模塊。每一道的傳輸速率可以達到31kb/s，集合起來的傳輸速率便可達到310Mb/s，所以傳輸速率的提高，便要求端點數量的提高。在QC檢測中，要求對于地震勘探數據精確的分析，對于沒有采樣點或信噪比不好的數據，要求會小于1%。QC檢測分為分片抽取和分時抽取，而如今幾萬道的無線傳輸系統還無法解決方便快捷的問題。由于地震勘探是野外作業，所以對于供電較為不便，設備的功耗不宜很大。此外勘探的環境地形復雜，無線通信需要具有更高的抗干擾性。對于設備的監測也較為不便，大量的儀器布置會給監測工作帶來困難。
三、4G移動通信技術在地震勘探中的具體應用
4G移動通信技術的應用，需要采用TD-SCDMA技術（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，時分-同步碼分多址）構建一個移動的地震勘探測控以及數據傳輸的平臺。同時這個平臺還需要能夠提供現場語音和移動辦公。體統具體分為交換調度系統、無線通信系統以及無線采集控制三個組成部分。（1）交換調度系統。交換調度系統的主要功能是對野外排列進行監控、控制采集以及數據回收等工作，交換調度系統與地震儀器的主機連接在一起，可以根據排列大小配置來實現多個調度模塊的交換。（2）無線通信系統。無線通信系統是由交換控制設備和基站構成的，一個完整的無線通信系統可以同步采集控制、回傳采集數據、提供測試區域的生產調度無線通信以及終端檢活防止無線采集器被盜。（3）無線采集控制。無線采集終端的任務是完成同步采集的控制、QC檢測數據的傳輸、采集數據的傳輸以及數據的儲存壓縮。（4）TD-LTE系統方案。TD-LTE系統采用OFDM/HARQ（頻分正交調制方式/混合自動重發請求）快速接入等技術，可以提高數據傳輸的速率并且用較少的基站即可完成覆蓋。而在復雜的地形中，由于TD-LTE系統工作頻點在2或2.5GHz，無線信號會衰減，對此可以采用移頻壓擴等無線覆蓋延伸設備來完成覆蓋。TD-LTE系統可以實時傳輸狀態數據和抽樣數據并且能夠在很短的時間內將數據遠程回傳。此外，TD-LTE系統可以提供語音通信，方便人員聯系，取代無線對講機。TD-LTE系統作為一種嚴格同步系統，只要基站與GPS同步即可工作，數據的終端不要求GPS單元，擺脫了對GPS的依賴，所以環境復雜時GPS不能鎖星授時的問題便不復存在了。TD-LTE系統作為移動通信系統已經經過公網檢驗，并且具備各種網絡規劃工具和信號覆蓋優化工具。在國內的測試結果中，網絡覆蓋的數據傳輸功率高達99%。在能耗方面，TD-LTE系統低于WiFi，因為TD-LTE系統采用的是尋呼機制，所以只有在數據傳輸時才會建立信道，在空閑狀態時不會產生很大功耗。但TD-LTE系統的實施仍存在一些問題，比如TD-LTE系統仍需要假設基站等基本工序，在這些環節并沒有太大優勢，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，施工具有一定的難度。
四、結語
如今地震物理勘探設備所使用的通信技術經過幾十年的沉淀，已經達到一個比較高的水平，但仍然存在著諸多的問題，日益提高的地震勘探需要已經不再適應原有的勘探體系。隨著4G通信技術的加入，憑借其更快的傳輸速率和更好的安全性能，成熟的移動通信技術勢必會給地震勘探儀器帶來新的發展契機。
參 考 文 獻
[1] 張茹芒. 淺析4G移動通信技術的要點和發展趨勢[J]. 信息通信，2013，1（8）23-28
[2] 牛一，宋美玉. 我國移動通信產業發展綜述及展望[J]. 移動通信，2013，6（4）：153-154
自20世紀后半期移動通信技術在美國被廣泛地應用到各個行業中。無論是2G通信技術還是3G通信技術，在統一標準以及網絡安全等方面都存在著許多缺陷，這極大地促進了對4G移動通信技術的研發。如今4G移動通信技術在發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題。
1 4G移動通信技術介紹
1.1 4G移動通信技術概念
4G移動通信系統是在無線網絡和3G網絡結合的基礎上產生的，結合無線局域網技術來更加快速地傳輸各類信息的技術產品。4G移動通信技術擁有良好的視頻通信質量，利用該技術可進行高質量的信號支持，并且該技術的可溶性非常強，其傳遞數據信息的速度非?？?，能夠給用戶提供定時定位、遠程控制以及數據采集等服務。4G是一種單一的蜂窩式的核心網絡，支持多元化的接入方式，該結構使得每一位用戶均可得到唯一的可識別號碼，可以隨時隨地連接網絡加以使用，因此，其具有較強的通用性及可擴展性。
1.2 4G移動通信技術特征
4G通信技術的特征包括：（1）傳輸速率的提升。新型的4G移動互聯技術基本上實現了無限漫游，在很大程度上縮短了用戶與用戶之間的時間與空間的距離。采用一種特殊的智能天線，能夠在不同的環境及要求下，對接收到的信號進行處理和調整，減少了信息傳輸的阻礙，抑制了不同環境下電磁環境的干擾現象。（2）普及度的提高。從技術層面上來說，未來4G的費用要H53G便宜，普通老百姓能夠真正享受到高科技互聯網技術帶來的便捷，完善后的4G很多軟件的運用都比3G簡單得多，開發和運用的成本在很大程度上降低，促進移動互聯技術的普及。（3）智能化的網絡體系結構。4G開始采用的是單一蜂窩核心式網絡，使其向全面智能化網絡體系的方向發展，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移動通信技術的優勢
與以往的2G與3G相比，4G移動網絡通信技術具有較大的優越性，表現在：（1）頻率使用效率高。4G移動通信系統的網絡構架主要是利用路由技術，因為其構架中使用了多項技術，其無線頻譜的有效性能讓人們利用原有的無線頻譜做比以往更多的事情。（2）提供增值服務。4G移動通信技術是以正交多任務分頻技術OFDM開發出來的，將4G移動通信技術的OFDM與3G通信系統的核心技術CDMA相結合可以發揮出更大的作用，以實現無線通信增值服務。（3）通信速度提升。移動通信系統的數據傳輸速度對其實用性能有很大影響，第4代移動通信系統的數據傳輸速率最高可達100Mbps。（4）多媒體通信質量高。與3G移動通信相比，4G的多媒體覆蓋范圍更廣，通信質量更高，其具有的高分辨率及高速數據與現代人們對多媒體服務的需要更加符合。
2 4G移動通信的關鍵技術
2.1正交頻分復用技術（OFDM技術）
該技術的主要思想是把原始信道分解，使其變成一個個子信道，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制的載波，調制到每一個子信道上進行相應的數據傳輸。利用多載波同時傳輸的方法能夠使得多個信號并列通信，以避免竊聽與串線。
2.2軟件無線電技術（SDR技術）
該技術在無線電通信技術中被廣泛地應用，它的設計思想是把將寬帶模擬數字變換器與數字模擬變換器盡可能地與射頻天線靠近，利用編寫程序代碼來完成通信頻段的選擇，實現傳送信息的抽樣與量化，并且實現不同信道調制方式與不同的保密結構、控制終端的選擇。SDR技術的優點是顯著的，如信號傳輸多、工作模式多與工作頻段多等。
2.3智能天線技術（SA技術）
第4代移動通信技術中采用了智能天線技術，智能天線技術是一種以自適應天線原理為基礎的新型移動通信技術，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系來確定方向性的。此外，其還可擴大信號傳輸的基本區域，大大提高系統的容量，消除信號傳輸過程中干擾因素，降低系統的成本，這些優勢都是其他技術所不能代替的。
2.4多輸入多輸出技術（MIMO技術）
該技術在4G網絡中的被廣泛地使用，從而使得4G網絡的信號質量大大優于2G及3G網絡。與3G網絡的一發兩收技術相比，多輸入多輸出技術對于空間分集增益與碼間干擾等通訊指標的管理具有顯著的優勢：（1）大大提高空間內的分集增益。（2）大幅降低碼間干擾。（3）大大增加了無限信道容量與頻譜的利用率。
3 4G移動通信技術存在的安全缺陷
3.1病毒
當網絡系統受到病毒的侵害時，電腦網絡的傳輸途徑會被嚴重干擾，并且傳播的信息會有亂碼出現。病毒給網絡通信帶來的破壞往往是災難性的，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間內便被損壞。此外，當病毒侵害到電腦程序時會使得己受損害的程序不斷繁殖下去，如此會使得信息傳遞的安全性、準確性都大打折扣。
3.2黑客
黑客的存在對通信安全而言是一個極大的威脅。黑客一般都具有比較精深與專業的計算機技能，可以輕而易舉地將用戶的信息竊取出來，使通信信息安全受到相當嚴重的破壞。黑客常常對公司企業的計算機系統以及國家政府的網絡進行肆無忌憚地竊聽與篡改，從而給相當一部分企業造成了非常嚴重的損失，甚至直接嚴重威脅國家的安全與社會的穩定。
3.3安全漏洞
目前，網絡技術尚處于初級探索極端，其相關技術還非常不成熟，網絡瀏覽器與許多應用軟件都存在許多安全隱患，并且在軟件編寫過程中也存在這樣或那樣的安全漏洞，這些因素都會對網絡信息的安全性造成比較嚴重的威脅，再加上人為操作不當等因素，更會使系統極易發生死機等故障，使得網絡信息的完整性與安全性大受影響。
4 應對4G移動通信技術安全缺陷的策略
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A文章編號：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，所有技術的發展在一夜之間都不能實現。我們知道，采用模擬蜂窩通信技術是最早的移動通信電話，這種技術提供的業務只是區域性話音業務，并且通話的效果比較差、保密性能也不是很好，同時受限制的還有用戶的接聽范圍。隨著迅猛發展的移動電話，迅速增長的用戶，人們對通信的需求，傳統的通信模式已經不能滿足，在這種情況下現代移動通信技術的發展不可阻擋。
一、移動通信的發展歷程
（一）第一代移動電話系統是模擬系統70年代在世界許多地方得到研究。采用的技術：蜂窩組織技術，這個技術是由貝爾實驗室進行提出的，在多址技術上對頻分多址技術（PDMA）進行采用。特點：比較低的頻譜利用，高成本設備，較少的業務種類，較差的保密性，比較小的容量，對用戶量的發展不能滿足。
（二）第二代移動電話系統是數字蜂窩移動通信系統。具有代表性的是：有兩種重要的通信體制在20世紀80年代幾乎同時出現，一種是TDMA，另一種是CDMA。歐洲的GMS系統是TDMA體制的典型代表，美國的IS-95是CDMA體制典型的代表。因為第二帶移動通信技術是GMS相對模擬移動通信技術，所以簡稱2G，香港和美國的CDMA公用網在1995年開始投入商用。1998年我國開始CDMA商用化。
二、第三代移動通信系統概述
（一）第三代移動通信的主流制式。國際電信聯盟（ITU）早在1985年就對第三代移動通信的概念進行了提出，當時稱為未來公用陸地移動通信系統（FPLMTS），IMT-2000是在1996年進行變更的。第三代移動通信系統就是IMT-2000支持的網絡，簡稱3G。速率高達2Mbits/s是它所支持的業務，使用2000MHz的頻段。
國際電信標準化部門（ITU-T）在1999年10月對于IMT-2000無線接口技術規范建議最終有所通過，對IMT-2000所包含的無線接口技術標準進行了確立。
為了對3G標準化工作能夠更好地展開，國際電聯ITU分別成立了3GPP、3GPP2兩大標準化組織。3GPP負責制定WCDMA的標準，3GPP2則負責制定cdma2000的標準。截至1998年9月，16個無線傳輸技術（RTT）的提案被提交至這兩大標準化組織：除6個衛星接口方案外，地面無線接口方案有10個，主要分為兩大類：CDMA與TDMA，其中CDMA占據主導地位。目前3G的主流制式有三個，即歐洲的WCDMA、美國的cdma2000和我國的TD－SCDMA制式。
（二）第三代移動通信的特點：（1）進行全球覆蓋，實現無縫漫游：一般第二代移動通信系統為區域或國家標準，但是在全球范圍內覆蓋的系統將會是，使用頻段是相同的。（2）具有支持多媒體業務的能力，尤其是支持Internet業務：話音是現有的移動通信系統的主要業務，隨著發展一般也只能提供100Kbps至200Kbps的數據業務。但是第三代移動通信系統目前最高業務速率可達2Mbps，其業務能力能支持話音、分組數據、多媒體以及流媒體業務。預計2005年底開始商用的WCDMA高速下行分組接入（HSDPA）的實際速率可達10Mbps以上，展現了較好的應用前景。（3）第三代移動通信的核心網絡采用下一代網絡（NGN）技術，實現從時分復用TDM的電路交換到全分組化的IP網絡的過渡，完成從第二代到第三代的平滑演進，并為未來的后三代（B3G）、第四代（4G）移動通信系統的發展奠定基礎。（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：對每用戶造價進行綜合，當前3G設備和第二代數字移動通信相比較價格已經低了很多。（6）高保密性：因為碼分多址、時分多址技術等數字技術的采用，已經極大地對系統保密性進行了提高。
第三代移動通信系統是在第二代移動通信系統的基礎之上演進而來，因此在技術上，各種制式的3G系統在不同程度上均繼承或沿用了第二代的主要技術特點和技術思路。
三、第四代移動通信系統
（一）第四代移動通信系統的定義。關于4G的一般描述為：“第四代移動通信的概念可稱為廣帶接入和分布網絡，具有非對稱的和超過2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網、移動廣帶系統和互操作的廣播網絡（基于地面和衛星系統）。此外，第四代移動通信系統將是由多功能集成的寬帶移動通信系統，也是寬帶接入IP系統”。
（二）第四代移動通信系統的特點：（1）有更快的傳輸速率。1）數據速率在針對大范圍高速移動用戶（250km/h）時為2Mbit/s；2）對于中速移動用戶（60km/h）數據速率為20Mbit/s；3）對于低速移動用戶（室內或步行者），數據速率為100Mbit/s。（2）有更寬的帶寬。據研究，每個4G信道將占有100MHz或更多帶寬，而3G網絡的帶寬則在5～20MHz之間。（3）有更大的容量。將采用新的網絡技術（如空分多址技術等）來極大地提高系統的容量，以滿足未來大信息量的需求。（4）有更高的智能性。4G系統的智能性更高"它將能自適應地進行資源分配，處理變化的業務流和適應不同的信道環境。
四、結語
總之，隨著新問題、新要求的不斷出現，第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發展?？v觀移動通信技術的發展規律和第四代通信技術的優點，我們相信，不遠的將來，人們將不受時間、地點限制，可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息。從而人們的學習、工作、生活將會發生更深刻的變化。
參考文獻：
[1]李華.第四代移動通信系統概述[J].郵電設計技術,2004,10
[2]通信技術課堂4G[J].電力系統通信,2009,7
隨著我國通信業的發展，3G通信技術的發展給用戶帶來了前所未有的體驗，也給用戶帶來了豐富的應用，但3G通信系統的無線傳輸模式的傳輸速率和數據格式的限制制約了無線通信技術的發展，不能滿足人們對無線通信的需求，因此人們提出了4G無線通信技術。4G技術是對當前3G技術的一次全新的革新和發展，它融合了3G通信技術的諸多優點，同時提供了更為高速的信息傳輸速度，為用戶的多媒體業務提供了工作平臺，同時具有更好的安全性和保密性，因此，在通信業得到廣泛的應用。
一、4G移動通信技術的定義
目前，在通信行業內對4G移動通信技術沒有統一的科學定義，一般依靠功能性描述作為4G移動通信技術的界定。 4G移動通信技術首先具有在任何地點和時間以可能的方式無障礙地接入通信網絡。其次，4G移動通信用戶具有選擇業務、應用和網絡的自由。第三， 4G移動通信技術可以實現移動電子商務的綜合性業務。最后，4G移動通信技術可以適應其它網絡、體系和系統，開展物聯網的業務。
二、4G移動通信技術的特征
目前，4G 通信會使我們可以更加自由自在的溝通信息，改變我們現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該是它具有比3G快得多的無線通信速度。3G數據傳輸速率可達到2Mbps，而4G數據傳輸速率可以達到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以達到每秒高達100Mbps速度傳輸無線信息。在需要傳送海量數據時，4G通信可以迅速完成，不需要用戶長時間等待。
2.2 更寬的網絡頻譜
為了取得更快的數據傳輸速度，通信營運商必須在3G通信網絡的基礎上，進行大幅度的改進通信網絡的帶寬。未來的每個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隨地通信，雙向下載傳遞資料、圖畫、影像，還可以像信用卡一樣用于購物和提取現金。另外，4G移動通信技術的兼容性更好，不但具備全球漫游、接口開放的功能，還具有向下兼容各網絡實現互聯的特點。
2.4 提供各種增值服務
3G移動通信系統主要是以CDMA為核心技術，而4G移動通信系統技術則以OFDM技術為基礎和核心，利用OFDM人們可以實現例如無線區域環路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等方面的無線通信增值服務。
2.5 實現高質量的多媒體通信
4G通信能滿足高速數據和高分辨率多媒體服務的需要，它包括語音、數據、影像等大量信息透過寬頻的信道傳送出去，是一種真正意義上的“多媒體移動通信”。3D視頻技術也將會應用到4G通信上，可以在 4G手機上看立體的視頻。
三、4G的網絡結構
4G系統針對各種不同業務的接入系統，通過多媒體接入連接到基于IP的核心網中。基于IP技術的網絡結構使用戶可實現在 3G、4G、WLAN及固定網間無縫漫游。4G網絡結構可分為三層：物理網絡層、中間環境層、應用網絡層。其中，物理網絡層提供接入和路由選擇功能；中間環境層的功能有網絡服務質量映射、地址變換和完全性管理等；而應用網絡層是直接為應用進程提供服務的。其作用是在實現多個系統應用進程相互通信的同時，完成一系列業務處理所需的服務。
四、4G移動通信關鍵技術
4.1 正交頻分復用（OFDM）技術
OFDM 技術是將信道分成若干正交子信道，將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流，調制在每個子信道上進行傳輸。OFDM 技術具有頻譜利用率高的優點，其頻譜效率比串行系統高近一倍；OFDM技術抗衰落能力強，OFDM通過多子載波傳輸提高了對脈沖噪聲的抵抗和降低了通信信道快衰落的可能；OFDM技術適合高速數據傳輸，采用自適應調制機制使變化調制方式、信道和加載算法，提高信息傳送的速率；OFDM 技術抗碼間干擾能力強，用循環前綴的方式對抗碼間的干擾。
4.2 智能天線技術（SA）
SA技術為波束間沒有切換的多波束或自適應陣列天線。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數字波束調節等功能，被認為是未來移動通信的關鍵技術。SA技術成形波束可在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，既能改善信號質量又能增加傳輸容量。其基本原理是在無線基站端使用天線陣和相干無線收發信機來實現射頻信號的收發，同時，通過基帶數字信號處理器，對各天線鏈路上接收到的信號按一定算法進行合并，實現上行波束賦形。
4.3 軟件無線電技術（SDR）
軟件無線電是4G移動通信技術的微電子技術基礎，以開放性的平臺，方便的升級和重配置構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，允許多方運營的介入。
4.4 IPv6 技術
IPv6具有巨大的網絡地址的空間方便為通信網絡的所有設備提供一個全球惟一的地址； IPv6 方便實現自動配置， 獲得一個全球惟一的路由地址； IPv6服務質量高于傳統的IPv4， 便于形成基于服務級別的系統； IPv6具有移動性， 移動通信設備應用 IPv6 技術可以實現位置變化時通信質量不變。
4.5 多輸入多輸出技術（MIMO）
MIMO技術是指在基站和移動終端都有多個天線。MIMO技術為系統提供空間復用增益和空間分集增益?？臻g復用是在接收端和發射端使用多副天線，充分利用空間傳播中的多徑分量，在同一頻帶上使用多個子信道發射信號，使容量隨天線數量的增加而線性增加?？臻g分集有發射分集和接收分集兩類?；诜旨夹g與信道編碼技術的空時碼可獲得高的編碼增益和分集增益，已成為該領域的研究熱點。MIMO技術可提供很高的頻譜利用率，且其空間分集可顯著改善無線信道的性能，提高無線系統的容量及覆蓋范圍。
五、4G 移動通信技術的展望
據統計，全球的移動通信用戶終端數量高達45億，占地球上總人口的四分之三，移動通信技術實現了人與人的互聯，未來的4G 移動通信技術將實現人與互聯網移動通信與互聯網的互聯3G移動通信技術推動了智能手機和掌上電腦的發展，應用手機和PDA等終端設備上網已經成為用戶的基本需求，而未來的4G移動通信技術將改變現狀用計算機上網的習慣，基于4G網絡的高速數據傳輸效率，未來的移動通信中可視化多媒體化將成為趨勢，更豐富的4G移動通信應用將改變未來人與人、人與物、人與網絡之間的聯通關系，人類將真正進入無線互聯時代。
六、結語
綜上所述，4G移動通信技術作為不遠的未來移動通信的發展趨勢，必然成為影響人們生活的又一重大變革，將對社會發展產生重要影響。因此我們應當抓住機遇、迎接挑戰，爭取在4G移動通信領域掌握先機，專研和開發4G移動通信技術，為未來4G 移動通信的發展和推廣作出應有的貢獻。
一、移動通信技術的發展狀況
(一)第一代——模擬移動通信系統
第一代(即1G，是the first generation的縮寫)移動通信系統的主要特征是采用模擬技術和頻分多址(FDMA)技術、有多種制式。我國主要采用TACS，其傳輸速率為2．4kbps，由于受到傳輸帶寬的限制，不能進行移動通信的長途漫游，只是一種區域性的移動通信系統。第一代移動通信系統在商業上取得了巨大的成功，但是其弊端也日漸顯露出來，如頻譜利用率低、業務種類有限、無高速數據業務、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盜聽和盜號、設備成本高、體積大、重量大。所以，第一代移動通信技術作為2O世紀80年代到90年代初的產物已經完成了任務退出了歷史舞臺。
(二)第二代——數字移動通信系統
第二代(即2G，是the second generation的縮寫)移動通信系統是從20世紀90年代初期到目前廣泛使用的數字移動通信系統，采用的技術主要有時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)兩種技術，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，我國采用主要是GSM這一標準，主要提供數字化的語音業務級低速數據化業務，克服了模擬系統的弱點。和第一代模擬移動蜂窩移動系統相比，第二代移動通信系統具有保密性強，頻譜利用率高，能提供豐富的業務，標準化程度高等特點，可以進行省內外漫游。但因為采用的制式不同，移動標準還不統一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內進行漫游，還無法進行全球漫游，雖然第二代比第一代有更大的帶寬，但帶寬還是很有限，限制了數據的應用，還無法實現高速率的業務，如移動的多媒體業務。
(三)第三代——多媒體移動通信系統
隨著通信業務的迅猛發展和通信量的激增，未來的移動通信系統不僅要有大的系統容量，還要能支持話音、數據、圖像、多媒體等多種業務的有效傳輸。第二代移動通信技術根本不能滿足這樣的通信要求，在這種情況下出現了第三代
(即3c，是the third generation的縮寫)多媒體移動通信系統。第三代移動通信系統在國際上統稱為IMT一2000，是國際電信聯盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統。與第一代模擬移動通信和第二代數字移動通信系統相比，第三代的最主要特征是可提供移動多媒體業務。
二、第四代移動通信系統的概念
4G也稱為廣帶接入和分布網絡．具有超過2Mb／s的非對稱數據傳輸能力．對高速移動用戶能提供1 50M b／s的高質量的影像服務．并首次實現三維圖像的高質量傳輸 它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網．移動廣帶系統和互操作的廣播網絡(基于地面和衛星系統) ． 是集多種無線技術和無線LAN 系統為一體的綜合系統．也是寬帶lP接入系統．在這個系統上．移動用戶可以實現全球無縫漫游．為了進一步提高其利用率．滿足高速率、大容量的業務需求． 同時克服高速數據在無線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優勢。
三、4G的關鍵技術
1.OFDM技術。它實際上是多載波調制MCM的一種．其主要原理是：將待傳輸的高速串行數據經串／并變換，變成在N個子信道上并行傳輸的低速數據流，再用N 個相互正交的載波進行調制，然后疊加一起發送。接收端用相干載波進行相干接收，再經并／串變換恢復為原高速數據。
2．多輸入多輸出(MIMO)技術。多輸入多輸出(MIMO)技術是無線移動通信領域智能天線技術的重大突破。該技術能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統的容量和頻譜利用率，是下一代移動通信系統的核心技術之一。MIMO系統采用空時處理技術進行信號處理，在豐富的散射環境下，空分復用MIMO系統(如BLAST結構)可以獲得與天線數成正比的容量增長，從而極大地提高頻譜效率，增加系統的數據傳輸速率。但是當散射程度欠佳時，會引起信道間的空間相關，尤其在室外環境下，由于基站的天線較高，從而角度擴展較小，其空間相關難以避免，在這種情況下MIMO不可能獲得所期望的數據傳輸速率。 轉貼于
3．切換技術。切換技術能夠實現移動終端在不同小區之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號質量降低時如何選擇信道。它是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠通信的基礎。主要劃分為硬切換、軟切換和更軟切換．硬切換發生在不同頻率的基站或不同系統之間。第4代移動通信中的切換技術正朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。
4.軟件無線電技術。軟件無線電是將標準化、模塊化的硬件功能單元經過一個通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現各種類型的無線電通信系統的一種具有開放式結構的新技術。通過下載不同的軟件程序，在硬件平臺上可實現不同功能，用以實現在不同系統中利用單一的終端進行漫游，它是解決移動終端在不同系統中工作的關鍵技術。軟件無線電技術主要涉及數字信號處理硬(Digital Signal Process Hardware，DSPH)、現場可編程器件(Field Programmable Gate Array，FPGA)、數字信號處理(Digital SignalProcessor， DSP)等。
5.IPv6協議技術。3G網絡采用的主要是蜂窩組網，而4G系統將是一個基于全lP的移動通信網絡，可以實現不同類型的接入系統和通信網絡之間的無縫連。為了給用戶提供更為廣泛的業務，使運營商管理更加方便、靈活，4G中將取代現有的IPv4協議，采用全分組方式傳送數據的IPv6協議。
四、發展趨勢
目前，4G移動通信還只處于實驗室研究開發階段。具體的設備和技術還沒有完全成型，后續的軟件開發還沒有啟動。這都會給4G的發展帶來很多難題，有待人們深入研究。但未來移動通信必將具有文中描述的這些基本特征：高速率、高質量的數據傳輸，完全集中的服務。無所不在的移動接入，高智能的多樣化的用戶設備。隨著新問題、新要求的不斷出現。第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發展。我們相信，不遠的將來，人們將會不受時間、地點限制，可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息，從而使人們的學習、工作、生活發生更深刻的變化。
參考文獻
