發(fā)布時間：2023-03-23 15:14:58
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的移動通信新技術論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
2網(wǎng)絡業(yè)務數(shù)據(jù)化、分組化
2.1無線數(shù)據(jù)——生機無限當前移動數(shù)據(jù)通信發(fā)展迅速，被認為是移動通信發(fā)展的一個主要方向。近年來出現(xiàn)的移動數(shù)據(jù)通信主要有兩種，一種是電路交換型的移動數(shù)據(jù)業(yè)務，如TACS、AMPS和GSM中的承載數(shù)據(jù)業(yè)務以及GSM系統(tǒng)的HSCSD；另外一種是分組交換型的移動數(shù)據(jù)業(yè)務，如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統(tǒng)的GPRS。
目前，無線數(shù)據(jù)業(yè)務只占GSM網(wǎng)絡全部業(yè)務量中的很小一部分，但是在未來的兩年中這種狀況將開始扭轉，并大大改變。1999年以后，隨著HSCSD、GPRS等新的高速數(shù)據(jù)解決方案顯露崢嶸，并成為數(shù)據(jù)應用的新焦點，無線數(shù)據(jù)將成為運營商經(jīng)營計劃中越來越重要的部分，它預示著未來大量的商業(yè)機遇。
（1）應用驅動市場
無線數(shù)據(jù)業(yè)務的主要驅動力在于用戶的應用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業(yè)務，然而無線數(shù)據(jù)則不同，無線數(shù)據(jù)最初的應用重點放在運輸管理這樣的專業(yè)市場。近期無線數(shù)據(jù)業(yè)務的目標市場是銷售人員或現(xiàn)場工程師這樣的用戶群。從這些先發(fā)目標的應用中積累無線數(shù)據(jù)的經(jīng)驗，并從中受益。
在過去的十年里，傳統(tǒng)的生活方式已經(jīng)在迅速改變，人們更經(jīng)常性地移動，職業(yè)和個人生活之間的分界變得模糊，人們需要不分時間、地點訪問很重要的信息。發(fā)生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅動無線數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展的重要因素。
（2）因特網(wǎng)的影響
和通信的其他領域一樣，無線數(shù)據(jù)業(yè)務的一個最重要的驅動力來自Internet。根據(jù)最近的研究，未來兩年歐洲的因特網(wǎng)用戶數(shù)量將翻一番。在我國，因特網(wǎng)用戶的年增長率將高達300%，顯然用戶在運動中接入因特網(wǎng)的需求將會增長。
為了滿足接入因特網(wǎng)的需求，一個全球性的開放協(xié)議——無線應用協(xié)議（WAP）應運而生。WAP為將Internet的信息內容以及增值業(yè)務傳送到移動終端提供了一種開放的通用標準，實現(xiàn)了IP與GSM網(wǎng)絡的橋接，是一個為廠商提供加速市場增長、避免網(wǎng)絡割接、保護運營商投資的標準，WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機都能工作。
（3）數(shù)據(jù)速率的發(fā)展
GSM承載業(yè)務所提供的GSM數(shù)據(jù)速率最高只能達到9.6kbit／s。國際上1998年引入的高速電路交換數(shù)據(jù)（HSCSD）技術將實現(xiàn)57kbit／s的數(shù)據(jù)速率，對要求連續(xù)比特率和傳輸時延小的應用是理想的，如會議電視、電子郵件、遠程接入企業(yè)的局域網(wǎng)和無線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個GSM分組數(shù)據(jù)應用，將實現(xiàn)超過100kbit／s的數(shù)據(jù)速率。對較短的“突發(fā)”類型業(yè)務是理想的，如信用卡認證、遠程測量和遠程事務處理。EDGE（增強數(shù)據(jù)速率GSM改進模式）使用修改過的GSM調制方式來實現(xiàn)超過300kbit／s的數(shù)據(jù)速率。EDGE會讓GSM運營商特別受益，他們不但可以贏得第三代移動通信的經(jīng)營執(zhí)照，還可以提供有競爭力的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務。
2.2個人多媒體通信——網(wǎng)絡演進的方向
對隨時隨地話音通信的追求使早期移動通信走向成功。移動通信的商業(yè)價值和用戶市場得到了證明，全球移動市場以超凡的速度增長。移動通信演進的下一階段是向無線數(shù)據(jù)乃至個人移動多媒體轉移，這一進展已經(jīng)開始，并將成為未來重要的增長點。個人移動多媒體將根據(jù)地點為人們提供無法想像的、完善的個人業(yè)務和無線信息，將對人們工作和生活的各個方面產(chǎn)生影響。在個人多媒體世界里，話音郵件和電子郵件被傳送到移動多媒體信箱中；短信將成為帶有照片和視頻內容的電子明信片；話音呼叫將與實時圖像相結合，產(chǎn)生大量的可視移動電話，還將實現(xiàn)移動因特網(wǎng)和萬維網(wǎng)瀏覽。像無線會議電視這樣的應用將隨處可見，電子商務將蓬勃開展。對于運動中的用戶還有隨時隨地的各種信箱和娛樂服務。
3網(wǎng)絡技術的寬帶化
在電信業(yè)歷史上，移動通信可能是技術和市場發(fā)展最快的領域。業(yè)務、技術、市場三者之間是一種互動的關系，伴隨著用戶對數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務需求的增加，網(wǎng)絡業(yè)務向數(shù)據(jù)化、分組化發(fā)展，移動網(wǎng)絡必然走向寬帶化。
通過使用電話交換技術和蜂窩無線電技術，70年代末誕生了第一代模擬移動電話。AMPS（北美蜂窩系統(tǒng)）、NMT（北歐移動電話）和TACS（全向通信系統(tǒng)）是三種主要的窄帶模擬標準。第一代無線網(wǎng)絡技術的一大成就就是去掉了將電話連接到網(wǎng)絡的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無線接收和撥打電話。
第二代系統(tǒng)引入了數(shù)字無線電技術，它提供更高的網(wǎng)絡容量，改善了話音質量和保密性，并為用戶引入了無縫的國際漫游。今天世界市場的第二代數(shù)字無線標準，包括GSM、MMPS、PDC（日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng)）和IS95CDMA等，均仍為窄帶系統(tǒng)。
第三代移動系統(tǒng)，即IMT-2000，是一種真正的寬帶多媒體系統(tǒng)，它能夠提供高質量寬帶綜合業(yè)務并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。2000年以后，窄帶移動電話業(yè)務需求將依然很大，但隨著Internet等高速數(shù)據(jù)通信及多媒體通信需求的驅動，寬帶多媒體綜合業(yè)務將逐步增長，而且就未來信息高速公路建設的無縫覆蓋而言，寬帶移動通信作為整個移動市場份額的子集將顯得愈來愈重要。
第三代系統(tǒng)預計在2002年投入商用。
從第二代到第三代系統(tǒng)的變化并不像從第一代模擬網(wǎng)絡到第二代數(shù)字網(wǎng)絡那樣存在重大的技術變遷。從目前的技術發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢來講，第二代系統(tǒng)將逐步子滑過渡到第三代系統(tǒng)，在此演進過程中，移動網(wǎng)絡所能實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率逐步升級：GSM承載業(yè)務所能提供的數(shù)據(jù)速率為9.6kbit／s，1998年商用的HSCSD技術實現(xiàn)了57kbit／s的數(shù)據(jù)速率，1999年引入的GPRS將實現(xiàn)超過100kbit／s的數(shù)據(jù)速率，將在2000年引入的EDGE技術可實現(xiàn)超過300kbit／s的數(shù)據(jù)速率。2001年后投入商用的第三代系統(tǒng)將能夠在廣域網(wǎng)上實現(xiàn)384kbit／s的數(shù)據(jù)速率，在辦公室和家中還可以達到2Mbit／s。
4網(wǎng)絡技術的智能化
移動通信需求的不斷增長以及新技術在移動通信中的廣泛應用，促使移動網(wǎng)絡得到了迅速發(fā)展。移動網(wǎng)絡由單純地傳遞和交換信息，逐步向存儲和處理信息的智能化發(fā)展，移動智能網(wǎng)由此而生。移動智能網(wǎng)是在移動網(wǎng)絡中引人智能網(wǎng)功能實體，以完成對移動呼叫的智能控制的一種網(wǎng)絡，是一種開放性的智能平臺，它使電信業(yè)務經(jīng)營者能夠方便、快速、經(jīng)濟、有效地提供客戶所需的各類電信新業(yè)務，使客戶對網(wǎng)絡有更強的控制功能，能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動智能網(wǎng)通過把交換與業(yè)務分離，建立集中的業(yè)務控制點和數(shù)據(jù)庫，進而進一步建立集中的業(yè)務管理系統(tǒng)和業(yè)務生成環(huán)境來達到上述目標。通過智能網(wǎng)，運營公司可以最優(yōu)地利用其網(wǎng)絡，加快新業(yè)務的生成；可以根據(jù)客戶的需要來設計業(yè)務，向其他業(yè)務提供者開放網(wǎng)絡，增加收益。
關于移動智能網(wǎng)的研究，早在1995年就已開始，剛開始并沒有具體的標準協(xié)議出現(xiàn)，各廠商各自制定了自己的標準，并且據(jù)此進行了不少的研究工作，如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期產(chǎn)品。這些工作為最終移動智能網(wǎng)標準的形成積累了經(jīng)驗。
1997年末，美國蜂窩電信工業(yè)協(xié)會（CTIA）制定了移動智能網(wǎng)的第一個標準協(xié)議——IS-41D協(xié)議。1998年1月，歐洲電信標準研究所（ETSI）在GSMphase2+階段引入了CAMEL協(xié)議（移動通信高級邏輯的客戶化應用程序），當時的版本是Phase1。1998年4月，ITU-T在新推出的智能網(wǎng)能力集一2標準中描述了移動接入的功能實體，稱為CAMELphase2標準。
伴隨著移動網(wǎng)絡向第三代系統(tǒng)的演進，網(wǎng)絡的智能化程度也在不斷地提升。智能網(wǎng)及其智能業(yè)務是構成未來個人通信的基本條件。
5更高的頻段
從第一代的模擬移動電話，到第二代的數(shù)字移動網(wǎng)絡，再到將來的第三代移動通信系統(tǒng)，網(wǎng)絡使用的無線頻段遵循一種由低到高的發(fā)展趨勢。1981年誕生的第一個具有國際漫游功能的模擬系統(tǒng)NMT的使用頻段為450MHz，1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國目前的模擬TACS系統(tǒng)的使用頻段也為900MHz。在第二代網(wǎng)絡中，GSM系統(tǒng)的開始使用頻段為900MHz，IS-95CDMA系統(tǒng)為800MHz。為了從根本上提高GSM系統(tǒng)的容量，1997年出現(xiàn)了1800MHz系統(tǒng)，GSM900／1800雙頻網(wǎng)絡迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統(tǒng)IMT-2000則定位在2GHz頻段。
6更有效利用頻率
無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動通信的飛速發(fā)展，頻譜資源有限和移動用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳，出現(xiàn)了“頻率嚴重短缺”的現(xiàn)象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術和開發(fā)新頻段。
模擬制的早期蜂窩移動通信系統(tǒng)采用頻分多址方式，主要通過多信道共用、頻率復用和波道窄帶化等技術實現(xiàn)頻率的有效利用。隨著業(yè)務的發(fā)展，模擬系統(tǒng)已遠不能滿足用戶發(fā)展的需求。數(shù)字移動通信比模擬移動通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術，數(shù)字系統(tǒng)要求的載干比較小，因而頻率復用距離可以小一些，系統(tǒng)的容量可以大一些。而且，數(shù)字移動通信還可采用時分多址或碼分多址技術，它比模擬的頻分多址制在系統(tǒng)容量上大4-20倍。
GSM作為最具代表性和最為成熟的數(shù)字移動通信系統(tǒng)，其發(fā)展歷程就是一部頻率有效利用技術的演進史。GSM采用時分多址制式，其對頻率的有效利用主要是通過頻率復用技術的不斷升級實現(xiàn)的。從傳統(tǒng)的4×3方式，到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復用技術，頻率復用的密集度逐步提升，頻譜效率快速提高，GSM系統(tǒng)的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS－95CDMA（窄帶）系統(tǒng)，以無線技術的先進性和大容量等特點著稱。它以擴頻技術為基礎，不同用戶的信號靠不同的編碼序列來區(qū)分，如果從頻域或時域來觀察，多個CDMA信號是相互重疊的，故理論上CDMA系統(tǒng)的頻譜利用率比GSM系統(tǒng)更高，網(wǎng)絡容量更大。同時CDMA系統(tǒng)具有一定的過載能力，即系統(tǒng)具備軟容量。作為未來第三代移動通信系統(tǒng)主流無線接入技術的WCDMA（寬帶碼分多址）能夠更高效地利用無線電頻率。它利用分層小區(qū)結構、自適應天線陣和相干解調（雙向）等技術，網(wǎng)絡容量可得到大幅提高，可以更好地滿足未來移動通信的發(fā)展要求。
7網(wǎng)絡趨于融合，走向統(tǒng)一
7.1第三代移動通信系統(tǒng)的結構
第三代系統(tǒng)的主要目標是將包括衛(wèi)星在內的所有網(wǎng)絡融合為可以替代眾多網(wǎng)絡功能的統(tǒng)一系統(tǒng)，它能夠提供寬帶業(yè)務并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。為了保護運營公司在現(xiàn)有網(wǎng)絡設施上的投資，第二代系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)的演進遵循平滑過渡的原則，現(xiàn)有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系統(tǒng)均將演變成為第三代系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡，從而形成一個核心網(wǎng)家族，核心網(wǎng)家族的不同成員之間通過NNI接口聯(lián)結起來，成為一個整體，從而實現(xiàn)全球漫游。在核心網(wǎng)絡家族的，形成一個龐大的無線接入家族，現(xiàn)有的幾乎所有的無線接入技術以及WCDMA等第三代無線接入技術均將成為其成員。
目前4G移動通信技術國際標準主要有FDD-LTE、FDD-LTE-Advance、TD-LTE以及TD-LTE-Advanced，其中，TD-LTE、TD-LTE-Advanced是中國主導制定的4G國際標準。
1.1LTE
LTE（長期演進）項目是3G的演進，它改進并增強了3G的空中接入技術，采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡演進技術，LTE移動通信網(wǎng)絡系統(tǒng)在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbps（TD-LTE）或150Mbps（FDD-LTE）、上行50Mbps（TD-LTE）或40Mbps（FDD-LTE）的峰值速率。國際上大多數(shù)國家采用FDD-LTE制式，F(xiàn)DD-LTE是主流的4G標準，也是終端種類最豐富的一種4G標準。TD-LTE是我國主導的4G國際標準，TD-LTE是我國具有自主知識產(chǎn)權的3G國際標準TD-SCDMA的后續(xù)演進技術，中國移動就采用了TD-LTE。
1.2LTE-Advanced
LTE-Advanced后向兼容LTE，LTE-Advanced針對室內環(huán)境進行了技術優(yōu)化，并采用了載波聚合等技術，載波聚合技術能夠彈性分配頻譜，可以獲得更寬的頻譜帶寬，能有效地支持新頻段和大帶寬應用。LTE-Advanced移動通信網(wǎng)絡系統(tǒng)在100MHz頻譜帶寬下能夠提供下行1Gbps、上行500Mbps的峰值速率，LTE-Advanced也分為FDD-LTE-Advance和TD-LTE-Advanced。
1.3WiMax
WiMax即IEEE802.16標準，能夠提供最高接入速度70Mbps，IEEE802.16的工作頻段范圍為無需授權的2～66GHz頻段。WiMax的優(yōu)點有：（1）有利于避開已知干擾。（2）有利于節(jié)省頻譜資源。（3）靈活的帶寬調整能力有利于運營商協(xié)調頻譜資源。（4）WiMax能夠實現(xiàn)無線信號傳輸距離可達50km，非無線局域網(wǎng)或3G網(wǎng)絡所能比擬。WiMax在移動性能方面存在缺陷，無法滿足≥50kmph高速下無線網(wǎng)絡的無縫銜接，并不能算作無線移動通信技術，只算是無線寬帶局域網(wǎng)技術。
1.4WirelessMAN-Advanced
WirelessMAN-Advanced是WiMax的升級版，即IEEE802.16m標準，IEEE802.16m具有高速移動下無縫切換能力，能夠有效地解決WiMax的移動性能問題。IEEE802.16m兼容4G無線網(wǎng)絡，它可能成為4G標準，其優(yōu)勢有：（1）提高網(wǎng)絡覆蓋，實現(xiàn)網(wǎng)絡無縫銜接。（2）提高頻譜效率。（3）在漫游模式或高效率/強信號模式下可提供1Gbps無線傳輸下行速率。（4）提高數(shù)據(jù)和VoIP容量。（5）低時延，增強QoS。（6）節(jié)省功耗。
24G移動通信系統(tǒng)關鍵技術
2.14G網(wǎng)絡結構分層
4G移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡結構分為物理網(wǎng)絡層、中間環(huán)境層、應用環(huán)境層三層。物理網(wǎng)絡層提供網(wǎng)絡接入和網(wǎng)絡路由選擇功能。中間環(huán)境層提供QoS機制、地址轉換和安全管理等功能。應用環(huán)境層提供各種應用編程接口。
2.2OFDM技術
4G移動通信系統(tǒng)采用了正交頻分復用（OFDM）技術，OFDM技術具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力，可以消除或減小信號波形間的干擾，對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率，支持高速率、小時延的無線數(shù)據(jù)傳輸技術，在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，各子載波并行傳輸。OFDM的主要缺點是功率效率不高。
2.3調制與信道編碼、信道傳輸技術
4G移動通信系統(tǒng)采用了多載波正交頻分復用調制技術以及單載波自適應均衡調制技術，提高了頻譜利用率，可延長用戶終端電池的壽命。4G移動通信系統(tǒng)采用了比3G系統(tǒng)更高級的信道編碼方案以及自動重發(fā)請求技術和分集接收技術等，在低Eb/No條件下可保證系統(tǒng)具有足夠的性能。
2.4高性能的接收機
4G移動通信系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)速率很高，所以對接收機的性能要求也很高。按照Shannon定理，對于3G系統(tǒng)，如果信道帶寬為5MHz，數(shù)據(jù)速率為2Mbps，則所需的SNR為l.2dB。對于4G系統(tǒng)，要在5MHz帶寬上傳輸20Mbps數(shù)據(jù)，所需的SNR為12dB。
2.5智能天線技術
智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束調節(jié)等智能功能，智能天線技術既能改善信號質量，又能增加傳輸容量。智能天線應用數(shù)字信號處理技術，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，可實現(xiàn)充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。
2.6多輸入多輸出技術
MIMO（多輸入多輸出）技術又稱為多天線技術，是LTE移動通信系統(tǒng)為了提高吞吐量而應用的一項關鍵技術，MIMO技術是利用多發(fā)射、多接收天線進行空間分集和空間復用的技術，能夠有效地將通信鏈路分解成許多并行的子信道，能夠提高系統(tǒng)抗衰落與噪聲性能，提高系統(tǒng)通信容量、數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸質量。
2.7軟件無線電技術
軟件無線電技術是將標準化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過一個通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現(xiàn)無線電通信系統(tǒng)功能的一種具有開放式結構的新技術，各種功能和信號處理盡可能利用軟件實現(xiàn)，包括各類無線信令規(guī)則與處理軟件、信號流變換軟件、信源編碼軟件、信道糾錯編碼軟件、調制解調算法軟件等。軟件無線電技術使無線電通信系統(tǒng)具有靈活性和適應性，能夠適應不同的網(wǎng)絡和接口，能支持不同接口的多模式手機和基站，能實現(xiàn)各種不同應用的可變QoS。
2.8基于IP的核心網(wǎng)
4G移動通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)是基于全IP的開放式移動網(wǎng)絡，IP兼容多種無線接入?yún)f(xié)議，便于靈活設計核心網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡間的無縫互聯(lián)，能允許各種空中接口接入核心網(wǎng)，不必考慮無線接入究竟采用何種方式和協(xié)議，能夠提供端到端的IP業(yè)務。
2.9多用戶檢測技術
多用戶檢測技術是寬帶通信系統(tǒng)中抗干擾的關鍵技術，傳統(tǒng)的檢測技術完全按照經(jīng)典直接序列擴頻理論對每個用戶信號分別進行擴頻碼匹配處理，因而抗多址干擾能力較差。多用戶檢測技術抗多址干擾能力較強，解決了遠近效應問題，可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，提高系統(tǒng)通信容量。
34G移動通信技術優(yōu)勢
3.1通信速度更快
4G移動通信具有更快的無線通信傳輸速度，TD-LTE移動通信系統(tǒng)可以達到下行100Mbps峰值傳輸速度，是3G移動通信傳輸速度的50倍。
3.2網(wǎng)絡頻譜更寬
要使4G移動通信達到100Mbps的傳輸速度，通信運營商必須使4G網(wǎng)絡的頻譜帶寬高于3G網(wǎng)絡的頻譜帶寬，每個4G信道占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網(wǎng)絡的20倍。
3.3通信更加靈活
4G手機可以算得上是一臺便攜式電腦，4G移動通信使用戶不僅可以隨時隨地通信，還可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像，4G終端還可實現(xiàn)定位、告警等功能。4G移動通信系統(tǒng)會在不同的固定和無線平臺及跨越不同頻帶的網(wǎng)絡運行中提供無線服務，所涉及的關鍵技術包括高速移動無線信息存取技術、移動平臺的拉技術、安全密碼技術以及終端間通信技術等。
3.4智能性能更高
4G移動通信的智能性能更高，4G移動通信終端設備的設計和操作具有智能化，對菜單和滾動操作的依賴程度大大降低，4G手機能夠根據(jù)設定適時地提醒手機主人此時該做什么事或不該做什么事，4G手機還可以當作一臺手提電視機，可以用來隨時隨地觀看電視節(jié)目。
3.5兼容性能更好
4G移動通信系統(tǒng)接口開放兼容，能與多種網(wǎng)絡互聯(lián)互通。4G終端多種多樣，支持全球漫游。用戶可以使用各種各樣的移動終端接入4G系統(tǒng)，4G系統(tǒng)支持將各種不同的接入系統(tǒng)結合成一個公共的平臺，4G系統(tǒng)可成為多行業(yè)、多部門、多系統(tǒng)用戶溝通的橋梁，實現(xiàn)在任何地址寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)。4G移動通信可集成不同模式的無線通信網(wǎng)絡，從無線局域網(wǎng)和藍牙等室內網(wǎng)絡到無線蜂窩網(wǎng)、移動地面廣播電視網(wǎng)和移動衛(wèi)星通信網(wǎng)，移動用戶可以自由地從一個網(wǎng)絡標準漫游到另一個網(wǎng)絡標準，并能自適應資源分配，能在信道條件不同的環(huán)境下處理變化的業(yè)務流。在移動衛(wèi)星通信方面能夠提供信息通信、定位定時、數(shù)據(jù)采集和遠程控制等綜合功能。
3.6可實現(xiàn)各種增值服務
4G移動通信系統(tǒng)采用空分多址（SDMA）技術和正交頻分復用（OFDM）技術，業(yè)務容量達到3G的5～10倍，可以實現(xiàn)無線區(qū)域環(huán)路（WLL）、數(shù)字音訊廣播（DAB）等方面的無線通信增值服務。
3.7可實現(xiàn)更高質量的多媒體通信
4G移動通信能夠滿足3G移動通信尚不能達到的在覆蓋范圍、通信質量、寬頻帶上支持高速數(shù)據(jù)傳輸和高分辨率多媒體服務要求，4G移動通信提供的無線多媒體通信服務包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，4G移動通信堪稱多媒體移動通信。
3.8頻率使用效率更高
4G移動通信系統(tǒng)的基站天線可以發(fā)送更窄的無線電波波束，可以處理數(shù)量更多的業(yè)務。4G移動通信技術對無線頻率的使用效率比3G系統(tǒng)要高，且抗信號衰落性能更好，可以支持更多的用戶使用更多、更快的應用。
3.9通信費用更加便宜
4G移動通信兼容3G移動通信，可以讓現(xiàn)有3G用戶輕易地升級到4G移動通信。4G移動通信容易部署，能夠有效地降低運營商和用戶的費用。4G網(wǎng)絡與固定寬帶網(wǎng)絡的使用費用差不多，且4G網(wǎng)絡計費方式更加靈活機動，4G移動通信的無線即時連接等服務費用會比3G便宜，用戶可以根據(jù)自身需求借助各種各樣的4G終端隨時隨地享受高質量的通信服務。
44G芯片及4G手機
4.14G芯片
4G芯片目前已經(jīng)具備高度集成、多模多頻以及強大的數(shù)據(jù)與多媒體處理能力，目前全球4G手機大多數(shù)采用高通芯片。中國移動2013年度支持的TD-LTE終端中采用高通芯片的比例高于60%。高通的LTE芯片強調高集成度和支持多模多頻，目前高通所有的LTE芯片組均同時支持TD-LTE和FDD-LTE。博通、Marvell、英特爾、聯(lián)發(fā)科、聯(lián)芯科技、創(chuàng)毅視訊、展迅、海思等芯片廠商也已推出4G基帶芯片產(chǎn)品。
4.24G手機
4G手機目前主要有三星、索尼、天語、酷派等品牌，多模多頻是LTE智能終端的發(fā)展方向，中國移動將重點建設發(fā)展支持5模10頻、5模12頻及Band41等LTE智能終端的TD-LTE/FDD-LTE融合網(wǎng)絡。
54G移動通信網(wǎng)絡建設及4G牌照
5.14G網(wǎng)絡建設
2013年中國移動啟動了4G網(wǎng)絡工程集采招標，4G網(wǎng)絡建設正在抓緊進行，2013年中國移動4G網(wǎng)絡將覆蓋超過100個城市，將建設完成20萬個基站，4G終端的采購將超過100萬部。中國移動在頻段上主要采用1900MHz（F頻段）、2600MHz（D頻段）、2300MHz（E頻段），其中F頻段以升級為主，D頻段以新建為主。
5.24G牌照
4G牌照是指第四代移動通信業(yè)務的經(jīng)營許可權，運營商必須獲得由工信部許可、發(fā)放的4G牌照，才可經(jīng)營4G業(yè)務，我國已在2013年12月4日發(fā)放4G牌照。
64G移動通信系統(tǒng)面臨的難題
4G移動通信系統(tǒng)技術復雜，4G移動通信網(wǎng)絡存在的技術問題大多與互聯(lián)網(wǎng)有關，需要花費幾年時間才能解決，要順利、全面地實施4G移動通信，將會面臨一些難題。
6.1標準難以統(tǒng)一
4G標準難以統(tǒng)一，如果沒有統(tǒng)一的或兼容的國際標準，將會給4G手機用戶帶來諸多不便。開發(fā)4G移動通信系統(tǒng)必須首先解決通信制式等全球統(tǒng)一或兼容的標準化問題。
6.2技術難以實現(xiàn)
要實現(xiàn)4G移動通信的下載速度還面臨著如何保證樓區(qū)、山區(qū)及其它有障礙物等易受影響地區(qū)的信號強度等一系列必須解決的技術難題。
6.3容量受到限制
4G移動通信從理論上說具備100Mbps的寬帶速度，但手機使用速度還受到通信系統(tǒng)容量的限制，手機用戶越多，速度就越慢，4G手機很難達到其理論速度。
6.4市場難以消化
整個移動通信市場正在消化吸收3G技術，對于4G移動通信系統(tǒng)的接受還需要一個逐步過渡的過程，而5G技術隨時都有可能威脅到4G系統(tǒng)的贏利計劃，所以4G系統(tǒng)漫長的投資回收和贏利計劃可能變得異常脆弱。
6.5設施難以更新
要向4G通信技術轉移，全球的許多無線基礎設施都需要經(jīng)歷大量的變化和更新，這種變化和更新勢必減緩4G移動通信技術全面進入市場和占領市場的速度。
6.6其他相關難題
1OFDM技術
OFDM技術是正交頻分復用技術的簡稱，它主要的技術功能是將信道分成若干個正交子信道，再將高速數(shù)據(jù)信號轉化成低速子數(shù)據(jù)流，這樣低速子數(shù)據(jù)流就可以在每個子信道上進行傳輸了。OFDM技術對頻譜的利用率比較高，它的頻譜效率相當于串行系統(tǒng)的2倍；另外，OFDM技術具有較強的抗衰落能力，通過對多子載波的傳輸，增強了對脈沖噪聲的抵抗，另外，也減弱了通信信道的衰落的能力。其次，OFDM技術的傳輸速度比較快，適用于高速數(shù)據(jù)的傳輸，因為它采用的是自適應的調制機制，使調制方式、信道和加載算法都發(fā)生了變化，從而提高了信息的傳輸速率。最后，OFDM技術的對于碼間的抗干擾能力也比較強，它采用的是循環(huán)前綴的方式來對抗碼間干擾。
2SA技術
SA技術是智能天線技術的簡稱，它能夠抑制信號的干擾，并且可以自動跟蹤，另外，它還可以調節(jié)數(shù)字的波束，正是因為這些特殊的功能，使得SA技術在4G移動通信技術中起到了關鍵性的作用。
3SDR技術
SDR技術也叫軟件無線電技術，它是微型電子技術中的一種，是通過微型電子技術來建立開放的平臺，從而使得4G移動通信技術的升級變得更加快捷與方便，并為4G移動通信技術的發(fā)展構建了一個標準化、開放性的硬件平臺，這個平臺可以由多方運營介入。
4IPv6技術
IPv6技術的網(wǎng)絡地址的空間比較大，以便于給所有的通信網(wǎng)絡的設備都提供一個唯一的地址，它能夠實現(xiàn)自動配置，并且獲得一個唯一的路由地址；它的服務質量要比普通的IPv6技術高的多，而且容易形成服務級別較高的系統(tǒng)；IPv6技術的移動性特別強，采用IPv6技術的通信設備在位置變化時，通信質量也不會發(fā)生太大的變化，這樣就保證了移動通信設備的服務質量。
二4G移動通信技術的發(fā)展趨勢
1干擾抑制技術
目前的4G移動通信技術面臨的最大的威脅就是受到越來越嚴重的電磁波的干擾，只有開發(fā)新型的干擾抑制技術，消除電磁波對4G移動通信技術的干擾，才能夠保證4G移動通信技術的優(yōu)勢充分發(fā)揮。目前經(jīng)常采用的干擾抑制技術就是交互式干擾抑制技術，它是抗干擾技術的核心，保證4G移動通信技術不受電磁波的干擾。在4G移動通信技術的應用過程中，要加入交互式干擾抑制技術，加強對它的攻關和研究，這樣就能夠保證4G移動通信技術不受干擾，從而提高其通信質量。
2識別技術
在我國使用4G移動通信技術的用戶非常多，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前的用戶數(shù)量已經(jīng)達到4億，要想使4G移動通信技術更加人性化和智能化，就需要對多用戶進行識別，因此要開發(fā)出多用戶識別的專業(yè)技術。首先，我們要將多用戶識別技術作為重點研究的對象，然后加強對4G移動通信基站的建立，從而不斷的增加整個系統(tǒng)的容量。我們只有準確快速的識別用戶之后，才能夠不斷的提高4G移動通信技術的通信質量與服務質量。
3接收技術
要想讓4G移動通信技術得到更廣泛的推廣，首先要保證該技術的節(jié)能與環(huán)保性能。因此，為了推動4G移動通信技術的進一步發(fā)展，要在3G移動通信技術的基礎上，開發(fā)出更加節(jié)能的信號接收技術，這樣就使得4G移動通信技術更加具有競爭力。4G移動通信技術采用的是微微無線電接收器，它是一種嵌入式的無線電，該技術的功耗僅為傳統(tǒng)技術的十分之一到百分之一，大大的降低了能源的損耗，同時也對環(huán)保起到了促進的作用。另外，低能耗的接收技術也可以提高信號接收的穩(wěn)定性，這樣，4G移動通信技術就會得到更廣闊的發(fā)展前景，也會得到更多用戶的支持與推廣。
4可重構性自愈網(wǎng)絡技術
4G移動通信技術采用的是智能化的處理器，它能夠對節(jié)點故障或者基站超載做出智能化的處理。4G移動通信技術的各部分采用的都是問答裝置，能夠對出現(xiàn)的問題做出及時的糾正，這樣就能夠自動的排除網(wǎng)絡故障，進而提高4G移動通信技術的服務質量。
5無線接入網(wǎng)技術
4G移動通信技術與傳統(tǒng)的3G移動通信技術相比，傳輸速度更加快，容量更加大，成本更加低，接入范圍更加廣。如果4G移動通信技術想要獲得更加廣闊的發(fā)展前景，就要進一步開發(fā)其無線接入網(wǎng)技術，可以使它的電路交換向基于IP分組交換發(fā)展，同時，設備分集向網(wǎng)絡分集發(fā)展。這種基于IP技術的網(wǎng)絡構架可以實現(xiàn)3G、4G、WLAN以及固定網(wǎng)之間的漫游，而且可以支持下一代因特網(wǎng)，這將對4G移動通信技術的發(fā)展起到巨大的推動作用。
三總結
目前，通信行業(yè)中并沒有統(tǒng)一、科學地定義4G移動通信技術，一般情況下，通常依據(jù)功能性的描述界定4G移動通信技術。該技術最為突出的特點是能在不受時間和地點限制的情況下接入無障礙通信網(wǎng)絡；能夠方便用戶自由選擇業(yè)務、軟件應用、網(wǎng)絡等；能夠幫助移動電子商務實現(xiàn)綜合性的業(yè)務；能夠與其他的網(wǎng)絡、體系和系統(tǒng)相互適應，從而促進物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的開展。4G移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡體系結構。在4G移動通信的技術要點包括以下4點：①OFDM技術（正交頻分復用技術）。該技術的主要作用是實現(xiàn)信道的劃分，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)信號向并行低速子數(shù)據(jù)流的轉變。②SA技術（智能天線技術）。該技術是4G移動通信中最關鍵的技術之一，主要作用是抑制干擾、調節(jié)數(shù)字波束等。③SDR技術（軟件無線電技術）。該技術是4G移動通信的基礎。④IPv6技術。該技術的主要作用是為終端設備提供唯一的網(wǎng)址和路由地址，具有移動性，能夠確保移動通信設備在位置變化的過程中保持通信質量。
24G移動通信技術的特點
2.1通信方式靈活在現(xiàn)有的通信工具融合了4G移動通信技術后，通信方式變得較為靈活。一方面，人們依舊能夠采用傳統(tǒng)的通信、視頻等途徑；另一方面，新增加了終端服務，人們能使用各種終端設備隨時隨地訪問無線網(wǎng)絡，網(wǎng)絡信息的共享不再受到時間和地域的約束。例如，4G移動通信手機的功能已經(jīng)從單純的“電話通信”增加到了語音通話。因此，4G移動通信手機相當于1臺小型電腦，能夠實現(xiàn)很多傳統(tǒng)手機無法實現(xiàn)的功能。
2.2數(shù)據(jù)傳輸速率快4G移動通信技術最明顯的特點是大幅度提高了通信的質量和效率，具有非常強大的信號傳輸能力，提升了設備終端連接互聯(lián)網(wǎng)的速度。相關調查表明，4G移動通信技術的網(wǎng)絡訪問速度約為3G的20倍。4G移動通信技術具有較強的接入能力，能夠快速傳輸移動信號，解決了傳統(tǒng)通信技術在傳輸方面的問題。例如在手機網(wǎng)絡中，4G移動通信技術的信號傳輸能力高出普通網(wǎng)絡約10000倍。因此，移動終端設備的移動信號接收可不再受到時間和地域的限制。
2.3智能化程度較高4G移動通信技術的智能化特點主要體現(xiàn)在功能方面，目前，已具備了自主選擇和自主處理的功能?；谠摷夹g的手機能依據(jù)用戶的需求提供各種個性化的服務。例如，用戶能在手機中設定提醒，當手機檢測到與該提醒相應的內容時，就會自動發(fā)出提醒，引起用戶的注意。此外，4G移動通信技術還能實現(xiàn)手機與電能之間的互聯(lián)互通，能通過手機觀看電腦中的視頻，提高了手機的融合性、兼容性，簡化了終端平臺。
2.4信號傳輸?shù)哪芰^強目前，3G技術已被用戶所熟悉，且使用范圍較大，為用戶提供了較多實在的便捷服務。但3G技術在信號覆蓋方面存在一定的缺陷，難以實現(xiàn)全方位信號接收，導致通信受到了一定的影響。4G移動通信技術對3G進行了完善和升級，解決了3G技術中存在的問題。一方面，采用4G移動通信技術能實現(xiàn)多功能的信號傳輸；另一方面，4G移動通信技術具有強大的融入力度，能穩(wěn)定承擔海量的信號內容。4G移動通信技術的信號傳輸能力較強，可為移動用戶提供更多的優(yōu)質服務。
34G移動通信技術的發(fā)展趨勢
3.1多用戶自由檢測和識別技術多用戶使移動通信技術面臨著巨大的挑戰(zhàn)，會導致干擾信號等情況偶爾出現(xiàn)，這對移動通信信號造成了不良的影響，進而從整體上降低了移動通信的質量。采用多用戶自由檢測和識別技術能提高總基站系統(tǒng)的容量，進而可擴大信息覆蓋的范圍、減少通信網(wǎng)絡基礎設施的建設和部署，這為提高通信服務質量奠定了堅實的基礎。
3.2交互干擾抑制技術交互干擾抑制是4G移動通信技術中的基礎內容，主要通過交互的形式降低通信設備之間的干擾，降低其他信息對移動通信信號的影響，確保移動通信信號的穩(wěn)定性，從而進一步提高移動通信信號的傳輸質量。
3.3無線電接收技術在4G移動通信技術的發(fā)展過程中，最被人們所關注的問題是移動設備的節(jié)能。隨著無線電自動接收技術的引進，無線電接收器得到了充分的利用，當前采用的接收器全都是嵌入式無線電。無線電接收技術的功耗大約為現(xiàn)有技術的1%～10%，它是4G移動通信技術在節(jié)能環(huán)保方面的重要舉措和技術。
3.4可重構性自愈網(wǎng)絡技術4G移動通信技術在節(jié)點故障或基站超載等問題的分析和處理上，主要依靠智能處理器對這些問題進行智能化處理。4G移動通信技術中包含了問答裝置，它能明確了解并及時糾正出現(xiàn)的錯誤，從而達到自動排除網(wǎng)絡故障的目的。
3.5無線接入網(wǎng)（RAN）技術4G移動通信技術的具有速度快、容量大和比特成本較低等特點。在該技術中，無線接入網(wǎng)技術的發(fā)展趨勢為電路交換向基于IP分組交換的方向不斷發(fā)展、設備分集向網(wǎng)絡分集的方向不斷發(fā)展。這種以IP技術為網(wǎng)絡架構基礎的形式，實現(xiàn)了3G、4G、WLAN與固定網(wǎng)間的漫游，并有力支持了下一代因特網(wǎng)的建設。
4結束語
WiMAX的全名是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，能提供最高接入速度是70Mbitps，其信號傳輸半徑可以達到50公里，剛好彌補了WiFi、3G的不足。WiMAX不僅在北美、歐洲迅猛發(fā)展，而且這股熱浪已經(jīng)推進到亞洲。
用戶對互聯(lián)網(wǎng)的速率要求越來越高，目前韓國達20.4Mbitps,日本達15.8Mbitps,瑞典達成2.8Mbitps。為了適應通信用戶日益增長的高速多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務需求，4G移動通信系統(tǒng)不管是采用WiMAX技術還是采用LTE技術，與3G相比，4G將是以數(shù)字寬帶為主的高度自組織、自適應的網(wǎng)絡，其特點主要有：高速率、良好的兼營性、多類型用戶共存、多種業(yè)務的融合、多種先進的技術應用。
4G移動通信系統(tǒng)的關鍵技術：
(1)OFDM正交頻分復用技術
OFDM正交頻分復用技術的基本思想是將高速串行的數(shù)據(jù)碼流變換成N（通常取偶數(shù)）路并行的低速數(shù)據(jù)流，再將這N路低速數(shù)據(jù)流分別調制到等頻間隔的一組總數(shù)為N的子載波上，并且這組子載波要滿足下交的條件。OFDM技術的優(yōu)點是可以通地添加循環(huán)前綴來減小或消除碼間干擾，對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率，可實現(xiàn)低成本的單波段接收機。OFDM的主要缺點是功率效率不高，對頻偏和相位噪聲比較敏感。
(2)MIMO技術
MIMO（多進多出）是未來移動通信的關鍵技術。MIMO技術主要有兩種表現(xiàn)形式，即空間復用和空時編碼。這兩種形式在WiMAX協(xié)議中都得到了應用。WiMAX相關協(xié)議還給出了同時使用空間復用和空時編碼的形式。支持MIMO是協(xié)議中的一種可選方案，結合自適應天線陣（AAS）和MIMO技術，能顯著提高系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，可以大大提高覆蓋范圍并增強應對快衰落的能力，使得在不同環(huán)境下能夠獲得最佳的傳播性能
(3)軟件無線電技術
軟件無線電是美國MTLTRE公司于1992年明確提出的，其基本思想是將標準化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過一個通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現(xiàn)各種類型的無線電通信系統(tǒng)，所有體制和標準的更新，以及不同體制之間的兼營，都可以通過適當?shù)能浖硗瓿?。軟件無線電的核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A/D和D/A變換器，并盡可能多地用軟件來定義無線功能，各種功能和信號處理都盡可能用軟件實現(xiàn)。其軟件系統(tǒng)包括各類無線信令規(guī)則與處理軟件、信號流變換軟件、信源編碼軟件、信道糾錯編碼軟件、調制解調算法軟件等。軟件無線電使得系統(tǒng)具有靈活性和適應性，能夠適應不同的網(wǎng)絡和空中接口。軟件無線電技術能支持采用不同空中接口的多模式手機和基站，能實現(xiàn)各種應用的可變QoS。
(4)智能天線技術
智能天線（SA）原名自適應天線陣列，由多個天線單元組成，每個天線后面接一個加權器，經(jīng)過加權器處理以后的信號，最后用相加器進行合并。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調節(jié)等智能功能，被認為是未來移動通信的關鍵技術。智能天線應用數(shù)字信號處理技術，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。
(5)調制與編碼技術
4G移動通信系統(tǒng)采用新的調制技術，如多載波正交頻分復用調制技術以及單載波自適應均衡技術等調制方式，以保證頻譜利用率和延長用戶終端電池的壽命。4G移動通信系統(tǒng)采用更高級的信道編碼方案(如Turbo碼、級連碼和LDPC等)、自動重發(fā)請求(ARQ)技術和分集接收技術等，從而在低Eb/N0條件下保證系統(tǒng)足夠的性能。
(6)高性能的接收機
4G移動通信系統(tǒng)對接收機提出了很高的要求。Shannon定理給出了在帶寬為BW的信道中實現(xiàn)容量為C的可靠傳輸所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以計算出，對于3G系統(tǒng)如果信道帶寬為5MHz，數(shù)據(jù)速率為2Mb/s，所需的SNR為l.2dB；而對于4G系統(tǒng)，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mb/s的數(shù)據(jù)，則所需要的SNR為12dB?？梢妼τ?G系統(tǒng)，由于速率很高，對接收機的性能要求也要高得多。
(7)全IP技術
4G移動通信系統(tǒng)應該是一個全IP的網(wǎng)絡，全IP網(wǎng)絡節(jié)約成本，提高可擴展性，靈活性，并使網(wǎng)絡運行更有效率，可支持IPv6，解決IP地址不足并能實現(xiàn)移動IP。同已有的移動網(wǎng)絡相比具有根本性的優(yōu)點，即：可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡間的無縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業(yè)務，能同已有的核心網(wǎng)和PSTN兼容。核心網(wǎng)具有開放的結構，能允許各種空中接口接入核心網(wǎng)；同時核心網(wǎng)能把業(yè)務、控制和傳輸?shù)确珠_。采用IP后，所采用的無線接入方式和協(xié)議與核心網(wǎng)絡(CN)協(xié)議、鏈路層是分離獨立的。IP與多種無線接入?yún)f(xié)議相兼容，因此在設計核心網(wǎng)絡時具有很大的靈活性，不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協(xié)議。
(8)多用戶檢測技術
多用戶檢測是WCDMA通信系統(tǒng)中抗干擾的關鍵技術。在實際的CDMA通信系統(tǒng)中，各個用戶信號之間存在一定的相關性，這就是多址干擾存在的根源。由個別用戶產(chǎn)生的多址干擾固然很小，可是隨著用戶數(shù)的增加或信號功率的增大，多址干擾就成為WCDMA通信系統(tǒng)的一個主要干擾。傳統(tǒng)的檢測技術完全按照經(jīng)典直接序列擴頻理論對每個用戶的信號分別進行擴頻碼匹配處理，因而抗多址干擾能力較差；多用戶檢測技術在傳統(tǒng)檢測技術的基礎上，充分利用造成多址干擾的所有用戶信號信息對單個用戶的信號進行檢測，從而具有優(yōu)良的抗干擾性能，解決了遠近效應問題，降低了系統(tǒng)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(tǒng)容量。隨著多用戶檢測技術的不斷發(fā)展，各種高性能又不是特別復雜的多用戶檢測器算法不斷提出，在4G實際系統(tǒng)中采用多用戶檢測技術將是切實可行的。
（9）切換技術
MDHO（宏分集切換）和F基站S（快速基站切換）。移動臺可以通過當前的服務基站廣播的消息獲得相鄰小區(qū)的信息，或者通過請求分配掃描間隔或者是睡眠間隔來對鄰近的基站進行掃描和測距的方式獲得相鄰小區(qū)信息，對其評估，尋找潛在的目標小區(qū)。切換既可以由終端決策發(fā)起也可以由基站決策發(fā)起。在進行快速基站切換（F基站S）時，終端只與Anchor基站進行通信；所謂快速是指不用執(zhí)行HO過程中的步驟就可以完成從一個Anchor基站到另一個Anchor基站的切換。支持F基站S對于終端和基站來說是可選的。進行宏分集切換（MDHO）時，終端可以同時在多個基站之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這樣可以獲得分集合并增益以改善信號質量。是否支持MDHO對于終端和基站來說是可選的。
（10）睡眠模式
關鍵詞：第三代移動通信WCDMACDMA2000LTEUMB
1第三代移動通信（3G）與前兩代的主要是提升了傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度，能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括電話會議、電子商務等多種信息服務
3G系統(tǒng)采用碼分多址（CDMA）和分組交換技術。三種主流的技術標準：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。主要問題在于：沒有一個統(tǒng)一的世界標準；語音不是在IP網(wǎng)絡結構上；數(shù)據(jù)傳輸達不到速度要求。
國際兩大3G標準化組織：3GPP和3GPP2。第三代合作伙伴計劃（3rdGenerationPartnershipProject，即3GPP）成立于1998年12月。成員包括歐洲ETSI、日本ARIB和TTC、中國CCSA、韓國TTA和北美ATIS。3GPP的目標是在ITU的IMT-2000計劃范圍內制訂和實現(xiàn)全球性的(第三代)移動通信系統(tǒng)規(guī)范，致力于WCDMA的發(fā)展。第三代合作伙伴計劃2（3rdGenerationPartnershipProject2，即3GPP2）成立于1998年12月，成員包括：TIA(北美)、CCSA(中國)、ARIB/TTC(日本)和TTA(韓國)。3GPP2其致力于使ITU的IMT-2000計劃中的(3G)移動電話系統(tǒng)規(guī)范在全球的發(fā)展，它是從2G的CDMA或者IS-95發(fā)展而來的CDMA2000標準體系的標準化機構。
WCDMA有Release99、Release4、Release5、Release6等版本。WCDMA（寬帶碼分多址）采用直接序列擴頻碼分多址（DS-CDMA）、頻分雙工（FDD）方式，碼片速率為3.84Mcps，載波帶寬為5MHz?；赗elease99/Release4版本，可在5MHz的帶寬內，提供最高384kbps的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。WCDMA能夠支持移動/手提設備之間的語音、圖象、數(shù)據(jù)以及視頻通信，速率可達2Mb/s（對于局域網(wǎng)而言）或者384Kb/s（對于寬帶網(wǎng)而言）。
HSDPA（高速下行分組接入，HighSpeedDownlinkPackagesAccess）技術是實現(xiàn)提高WCDMA網(wǎng)絡高速下行數(shù)據(jù)傳輸速率最為重要的技術，是3GPP在R5協(xié)議中為了滿足上下行數(shù)據(jù)業(yè)務不對稱的需求提出來的，HSDPA是與R99的信道在同一載波上，只是為HSDPA增加了專門的信道，只需要進行軟件升級即可。HSDPA下行峰值速率理論最大值可達14.4Mbps。
HSUPA(高速上行鏈路分組接入，highspeeduplinkpacketaccess)。HSUPA通過采用多碼傳輸、HARQ、基于NodeB的快速調度等關鍵技術，使得單小區(qū)最大上行數(shù)據(jù)吞吐率達到5.76Mbit/s，大大增強了WCDMA上行鏈路的數(shù)據(jù)業(yè)務承載能力和頻譜利用率。HSUPA引入了五條新的物理信道E-DPDCH、E-DPCCH、E-AGCH、E-RGCH、E-HICH和兩個新的MAC實體MAC-e和MAC-es，并把分組調度功能從RNC下移到NodeB，實現(xiàn)了基于NodeB的快速分組調度，并通過混合自動重傳HARQ、2ms無線短幀及多碼傳輸?shù)汝P鍵技術，使得上行鏈路的數(shù)據(jù)吞吐率最高可達到5.76Mbit/s，大大提高的上行鏈路數(shù)據(jù)業(yè)務的承載能力。
HSDPA是WCDMA下行鏈路方向(從無線接入網(wǎng)絡到移動終端的方向)針對分組業(yè)務的優(yōu)化和演進。與HSDPA類似，HSUPA是上行鏈路方向(從移動終端到無線接入網(wǎng)絡的方向)針對分組業(yè)務的優(yōu)化和演進。HSUPA是繼HSDPA后，WCDMA標準的又一次重要演進。
CDMA2000即CDMA20001×EV，1xEV的意思為“Evolution”，表示標準的發(fā)展，DO意為DataOnly（后來把DataOnly改為DataOptimized，表示EV-DO是對CDMA20001X網(wǎng)絡在提供數(shù)據(jù)業(yè)務方面的一個有效的增強）。CDMA20001×EV-DO（DataOnly），采用話音分離的信道傳輸數(shù)據(jù)。CDMA20001×EV-DV（DateandVoice），即數(shù)據(jù)信道于話音信道合一。CDMA網(wǎng)提供兩大類應用，語音和數(shù)據(jù)。根據(jù)應用CDMA2000演進可分為繼續(xù)提高語音容量，從CDMA20001X演進到1X增強版或從CDMA20001X標準演進到EV-DO版本0，然后從EV-DO版本0演進到EV-DO版本A以及EV-DO版本B再到EV-DO增強版。
CDMA20001X到1X增強版的平滑演進是利用1/8空白速率幀，使用更有效的閉環(huán)功控、反向鏈路提早結束、前向鏈路提早結束、前向鏈路干擾抵消（QLIC）、QOF等技術，采用雙天線接收的話，則每扇區(qū)的容量可達120個同時通話。1X增強版顯著增加了語音容量，同時讓網(wǎng)絡和頻譜投資最大化。
從CDMA20001X演進到EV-DO版本0，在原有的1X基站上增加一個專門用來做高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d頻，還需要增加新的PCF（分組控制功能模塊）。兼容特性使得1xEV-DO可沿用現(xiàn)有網(wǎng)絡的規(guī)劃及射頻部件。1xEV-DO基站還可與CDMA20001X的基站合一，并允許用戶經(jīng)由1X的載波使用高質量的話音服務和通過1xEV-DO的載波使用高性能的移動數(shù)據(jù)業(yè)務。
從EV-DO版本0演進到EV-DO版本A，只需對EV-DO版本0網(wǎng)絡設備進行軟件更新，升級基站中的信道板，基站系統(tǒng)中的其他硬件設備則完全可以保留重用。針對網(wǎng)絡的不同情況，EV-DO版本A標準還支持終端在EV-DO版本A和EV-DO版本0網(wǎng)絡之間的快速切換。終端和網(wǎng)絡的后向兼容性保證了運營商可以逐步向版本A演進，保護了對原版本0網(wǎng)絡和終端的投資。由于EV-DO版本A設備已經(jīng)成熟，可以選擇跳過EV-DO版本0而直接從CDMA20001X升級為EV-DO版本A。EV-DO版本A到EV-DO版本B，基站和終端之間可以在前反向多個載波上同時傳送數(shù)據(jù)，從而獲得更高的峰值傳輸速率和系統(tǒng)吞吐量。EV-DO版本B可以通過支持多個載頻的EV-DO版本A基站進行升級來實現(xiàn)，這需要對基站和基站控制器進行軟件更新。EV-DO版本B完全后向兼容EV-DO版本0和EV-DO版本A。EV-DO版本A和EV-DO版本0終端可以無縫接入到EV-DO版本B網(wǎng)絡中獲取服務。EV-DO版本B網(wǎng)絡可以更有效地支持VoIP和可視電話等實時業(yè)務。EV-DO增強版完全后向兼容EV-DO版本0、EV-DO版本A和EV-DO版本B。EV-DO版本B、EV-DO版本A和EV-DO版本0的終端可以無縫接入到EV-DO增強版網(wǎng)絡中獲取服務。
2在3G之后，第四代（4G）移動通信更先進的技術旨在建立一個新的全IP化的接入網(wǎng)和與固網(wǎng)融合的純IP核心網(wǎng)，目的是提供寬帶移動無線接入
3G向4G的演進路線為：WCDMA和TD-SCDMA，均從HSDPA演進至HSUPA，進而到LTE（3GPP長期演進項目）；CDMA2000沿著1xEV-DO.0、1xEV-DO.A、1xEV-DO.B，最終到UMB，超移動寬帶（UltraMobileBroadband）。中國-3GLTE使用OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing、正交頻分復用技術)以及它的后續(xù)技術OFDMA(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess、正交頻分多址技術)是未來無線寬帶技術的基礎。同UMB一樣，LTE也采用了OFDM/OFDMA作為物理層的核心技術，不同的是LTE不再支持CDMA，而UMB為了保持良好的兼容性仍然支持在總帶寬中分出一部分帶寬來支持CDMA。LTE在20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小區(qū)邊緣用戶的性能；提高小區(qū)容量；降低系統(tǒng)延遲，用戶平面內部單向傳輸時延低于5ms，控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50ms，從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時間小于100ms；支持100Km半徑的小區(qū)覆蓋；能夠為350Km/h高速移動用戶提供大于100kbps的接入服務；支持成對或非成對頻譜，并可靈活配置1.25MHz到20MHz多種帶寬。UMB是可以在1.25MHz和20MHz間以約150KHz的頻率增量靈活部署，支持頻段包括450MHz、700MHz、850MHz、1700MHz、1900MHz、1700/2100MHz、1900/2100MHz(IMT)和2500MHz(3G擴展頻段)，可與現(xiàn)有的CDMA20001X和1xEV-DO系統(tǒng)兼容，但在數(shù)據(jù)傳輸速率、延遲性、覆蓋度、移動能力及布建彈性等方面都更具優(yōu)勢。UMB系統(tǒng)繼承了1xEV-DO系統(tǒng)的自適應編碼調制、HARQ(物理層混合重傳)以及QoS控制機制，結合了CDMA、TDM、QOFDMA(準OFDMA)、LDPC(低密度奇偶校驗碼)等其它先進技術，同時引入了基于MIMO(多路輸入輸出)、SDMA(空分復用接入)和Beamforming(波束賦性)等多天線技術。在4G網(wǎng)絡中將主要使用以下一些核心技術。
正交頻分復用（OFDM）/正交頻分多址接入(OFDMA).OFDM是在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，子載波并行傳輸。每個子信道是相對平坦的，在每個子信道上進行的是窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應帶寬。OFDM可以消除或減小信號波形間的干擾，提高了頻譜利用率。OFDMA是OFDM調制的一種形式，具有更高的頻譜效率和更好的抗衰落性能。對于低數(shù)據(jù)率用戶，需要更低的發(fā)射功耗，具有恒定而不是隨時間變化的更短延遲。OFDMA會把副載波的子集分配給各個用戶，以信道狀態(tài)的反饋能執(zhí)行自適應用戶到副載波的分配。與OFDM相比，快速衰退、窄帶同頻干擾性能都得到了提高，改進了系統(tǒng)的頻譜效率。
軟件無線電是把盡可能多的無線及個人通信功能通過可編程軟件來實現(xiàn)，使其成為一種多工作頻段、多工作模式、多信號傳輸與處理的無線電系統(tǒng)。也可以說，是一種用軟件來實現(xiàn)物理層連接的無線通信方式。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調節(jié)等智能功能，智能天線應用數(shù)字信號處理技術，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。多輸入多輸出（MIMO、Multiple-InputMultiple-Out-put）技術利用多發(fā)射、多接收天線進行空間分集的技術，采用分立式多天線能夠有效地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。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線信道中，MIMO技術是實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質量的空間分集技術。
第四代移動通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個基于全IP的網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡間的無縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業(yè)務，能同已有的核心網(wǎng)和PSTN兼容。核心網(wǎng)具有開放的結構，能允許各種空中接口接入核心網(wǎng)；同時核心網(wǎng)能把業(yè)務、控制和傳輸?shù)确珠_。采用IP后，所采用的無線接入方式和協(xié)議與核心網(wǎng)絡(CN)協(xié)議、鏈路層是分離獨立的。IP與多種無線接入?yún)f(xié)議相兼容，因此在設計核心網(wǎng)絡時具有很大的靈活性，不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協(xié)議。
綜上，隨著移動通信的發(fā)展呈現(xiàn)趨勢傳送寬帶化、應用個性化、接入多樣化、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)化、系統(tǒng)互補化及有線、無線一體化的大趨勢，寬帶無線市場必定潛力巨大，發(fā)展前景一片光明。
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在TD的網(wǎng)絡建設過程中，TD網(wǎng)絡性能也不斷提升。截止目前，TD網(wǎng)絡的切換成功率達到94%，接通率已經(jīng)與2G水平相當，達到95%。TD與2G的切換成功率已達到98.72%。
與此同時，TD終端進展也非常顯著。截止2010年10月底，獲得入網(wǎng)許可證的TD終端有565款，其中TD手機356款，TD數(shù)據(jù)卡162款，TD數(shù)據(jù)終端77款。在用戶發(fā)展方面，截止2010年9月，TD用戶已達到1528萬戶，在國內3G整體用戶中的比例達到43.7%，發(fā)展規(guī)模處于領先地位。
從應用方面來說，TD業(yè)務應用累計注冊用戶突破2500萬戶，注冊開發(fā)者近45萬家，商家在售產(chǎn)品4萬個，累計下載應用超過6000萬次。
此外，中國移動還積極推動TD在重點行業(yè)的信息化應用，目前已成功拓展了政府管理、企業(yè)經(jīng)營、市民服務等各方面的應用，并已在全國27個地市通過TD無線城市建設開展網(wǎng)上政務辦理、旅游信息查詢等應用。
在TD產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，我國信息通信業(yè)自主創(chuàng)新的能力不斷增強，信息通信業(yè)的整體競爭力也在TD產(chǎn)業(yè)的帶動下有了巨大的提升。通過TD產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一個以企業(yè)和運營商為核心的中國信息通信業(yè)自主創(chuàng)新體系得以建立，為我國信息產(chǎn)業(yè)的全面騰飛奠定了堅實的基礎。通過TD產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國信息通信業(yè)也積累了推動自主創(chuàng)新發(fā)展的許多寶貴經(jīng)驗，總結和交流這些經(jīng)驗，對于中國信息通信產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展具有十分重要的意義。
“2010 TD網(wǎng)絡創(chuàng)新研討會”就是在上述背景下組織召開的。本次研討會由TD 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和《移動通信》雜志社共同主辦，中國移動通信集團設計院有限公司協(xié)辦。來自工業(yè)和信息化部、TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國移動通信集團、中國移動通信集團設計院有限公司、中國移動通信研究院、TD-SCDMA 設備提供商、TD-SCDMA 網(wǎng)絡優(yōu)化解決方案提供商，以及來自全國各地的通信規(guī)劃設計院所等單位和機構的領導和專家共二百余人參加了本次會議。
創(chuàng)新是TD產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的保障。本次研討會邀請了工業(yè)和信息化部、中國移動通信集團公司等相關領導介紹TD產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、自主創(chuàng)新情況、TD網(wǎng)絡建設進度以及產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展方向和目標；邀請了來自TD 產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、中國移動設計院、中國移動研究院、多個移動省公司及其他相關通信行業(yè)的專家圍繞“TD 網(wǎng)絡創(chuàng)新”主題，進行了精彩的演講。內容涉及TD網(wǎng)絡技術創(chuàng)新、網(wǎng)絡質量提升、網(wǎng)絡承載能力提升、網(wǎng)絡智能優(yōu)化、2G/TD協(xié)同優(yōu)化、TD 室內覆蓋、Femtocell 家庭基站、TD高話務量下干擾問題的解決、TD 客戶感知評估、TD 網(wǎng)絡建設中的節(jié)能減排、TD 傳輸網(wǎng)的技術創(chuàng)新、智能天線以及TD 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展等方面。
本文介紹了第四代移動通信技術的優(yōu)點及其重要性,并對第四代移動通信中的三個關鍵技術OFDM、軟件無線電技術、智能天線技術、做了簡單描述。
關鍵詞：4G，OFDM，軟件無線電，智能天線
一、4G的特點
1.具有很高的傳輸速率和傳輸質量。未來的移動通信系統(tǒng)應該能夠承載大量的多媒體信息，因此要具備50-100Mbit/s的最大傳輸速率、非對稱的上下行鏈路速率、地區(qū)的連續(xù)覆蓋、QoS機制、很低的比特開銷等功能；
2.靈活多樣的業(yè)務功能。未來的移動通信網(wǎng)絡應能使各類媒體、通信主機及網(wǎng)絡之間進行“無縫”連接，使得用戶能夠自由的在各種網(wǎng)絡環(huán)境間無縫漫游，并覺察不到業(yè)務質量上的變化，因此新的通信系統(tǒng)要具備媒體轉換、網(wǎng)間移動管理及鑒權、Adhoc網(wǎng)絡(自組網(wǎng))、等功能；
3.開放的平臺。未來的移動通信系統(tǒng)應在移動終端、業(yè)務節(jié)點及移動網(wǎng)絡機制上具有“開放性”，使得用戶能夠自由的選擇協(xié)議、應用和網(wǎng)絡。
4.高度智能化的網(wǎng)絡。未來的移動通信網(wǎng)將是一個高度自治、自適應的網(wǎng)絡，具有很好的重構性、可變性、自組織性等，以便于滿足不同用戶在不同環(huán)境下的通信需求；
二、4G的關鍵技術
1.OFDM
OFDM技術將需要傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)流分解為若干個較低速率的并行子數(shù)據(jù)流，在將它們各自調制到相互正交的子載波上，最后合成輸出，輸出的數(shù)據(jù)速率與串行數(shù)據(jù)流分解前的速率相同。
首先，由于這些子載波相互正交，因此允許它們之間的頻譜重疊，從而提高了頻譜利用率。
其次，由于信號分解后并行子數(shù)據(jù)流的碼元周期變長，只要時延擴展與碼元周期之比小于一定的數(shù)值，就不會造成碼間干擾，且這些子數(shù)據(jù)流的信號傳輸帶寬減小，可以有效降低頻率選擇性衰落，同時合成后輸出的總數(shù)據(jù)速率并沒有降低。
第三，OFDM采用跳頻的方法來選用正交子載波。跳頻是把一個寬頻段分解為若干個頻率間隔(頻道或頻隙)，發(fā)端在某一個特定的時間間隔中采用哪一個頻道發(fā)送信號，由一個偽隨機序列進行控制。因此，OFDM技術有很好的抗窄帶干擾能力。
第四，OFDM每個子載波所使用的調制方法可以不同，但不同的調制方法具有不同的頻譜利用率和誤碼率，尤其在無線信道條件不同的情況下，如何選用一種最佳的調制方法是值得考慮的。而OFDM技術采用了自適應調制的方案，可以根據(jù)信道條件的好壞，靈活選擇不同的調制方式。這樣，系統(tǒng)以在頻譜利用率和誤碼率之間取得最佳平衡。但自適應調制方式需要信號中包含一定的開銷比特。
2.軟件無線電技術
軟件無線電的核心技術是用寬頻帶的無線接收機來代替原來的窄帶接收機，并將寬帶的模擬/數(shù)字、數(shù)字/模擬變換器盡可能的靠近天線，從而使通信電臺的功能盡可能多的采用可編程軟件來實現(xiàn)。
軟件無線電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
(1)系統(tǒng)結構通用，功能實現(xiàn)靈活，改進升級方便。
(2)提供了不同系統(tǒng)間相互操作的可能性。軟件無線電可以使移動終端適合各種類型的空中接口，可以在不同類型的業(yè)務間轉換。
(3)由于通過軟件實現(xiàn)系統(tǒng)的主要功能，因此更易于采用新的信號處理手段，從而提高了系統(tǒng)抗干擾的性能。
(4)擁有較強的跟蹤新技術的能力。由于它能夠在保證硬件平臺的基本結構不發(fā)生變化的情況下，通過改變軟件來實現(xiàn)新業(yè)務和使用新技術，因此大大降低了設備商新通信產(chǎn)品的開發(fā)成本和周期，同時也降低了運營商的投資。
(5)多頻段天線的設計。軟件無線電的天線需要覆蓋多個頻段，以滿足多信道不同方式同時通信的需求，而射頻頻率和傳播條件的不同，使得各頻段對天線的要求存在著較大的差異，因此多頻段天線的設計成為軟件無線電技術實現(xiàn)的難點之一。
(6)寬帶A/D、D/A轉換。根據(jù)奈奎斯特抽樣定理，要從抽樣信號中無失真地恢復原信號，抽樣頻率應大于2倍信號最高頻率。
(7)高速DSP(數(shù)字信號處理器)。高速DSP芯片主要完成各種波形的調制解調和編解碼過程，它需要有更多的運算資源和更高的運算速度來處理經(jīng)寬帶A/D、D/A變換后的高速數(shù)據(jù)流，因此其芯片有待進一步研發(fā)。
3.智能天線
智能天線采用了空分多址(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(qū)分，動態(tài)改變信號的覆蓋區(qū)域，使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(jiān)測環(huán)境變化，為每位用戶提供優(yōu)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。
因此，智能天線技術更加適用于具有復雜電波傳播環(huán)境的移動通信系統(tǒng)。在我國提出的3G標準TD-SCDMA中采用了智能天線技術。這種技術的優(yōu)點如下：
(1)提高系統(tǒng)容量。智能天線采用了SDMA技術，利用空間方向的不同進行信道的分割，在不同的信道中可以在同一時間使用同一種頻率而不會產(chǎn)生干擾，從而提高了系統(tǒng)容量。
(2)降低系統(tǒng)干擾。智能天線技術將波束的旁瓣或零陷對準干擾信號方向，因此能夠有效抑制干擾。
(3)擴大覆蓋區(qū)域。由于智能天線有了自適應的波束定向功能，因此與普通天線相比，在同等發(fā)射功率的條件下，采用智能天線技術的信號能夠傳送到更遠的距離，從而增加了覆蓋范圍。
(4)降低系統(tǒng)建設成本。由于智能天線技術能夠擴大覆蓋區(qū)域，因此基站的建設數(shù)量可以相對減少，降低了運營商的建設成本。智能天線技術的主要缺點在于它的使用將增加通信系統(tǒng)的復雜度，并對元器件提出了較高的性能要求。
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