·通信技术·
“第四代移动通信技术”
周云
海南三亚
（海南大学三亚学院
摘要：移动通信独术飞速发展，第四代移动通信技术一特成为新一代行动通讯的主流技术，
关键调：4G定又特点中图分类号：TN929.5
关键技术
文献标识码：A
1前言
移动通信技术飞速发展，已经历了3个主要发展阶段。第一代起源于20贯纪80年代，主要采用模拟和频分多址(FDMA)投术，第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。第-三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带，不仅传输话告，还能传输高速数帮，从而提供快捷方便的无线应用。今日， 3G通讯的技术标准与规范已进入商业用速，而到日前为主，在应用上也发现3G通信的许多缺点，例如缺乏全球统一的标准。 3G所探用的语音交换架构仍承装了2G的电路交换模式"(Circuit Switch Mode)，面非探用纯IP方式，也因此容易受到多用户的干扰，导致传输速半无法大幅提高，因此第四代移动通信系统(4G)的研究势在必行，
2第四代移动通信技术的定义及
特点 2.1
第四代移动通信技术的定义
第四代移动通信技术可称为广带(Broadband)接人和分布网络，具有非对称超过2Mb/s的数据传输能力，对全速移动用户能提供150Mb/s的高质量影像服务，将首次实现“三维图像的高质量传输。它包括广带无线間定接入，广带尤线局城网，移动广带系统和互操作的广播网络（基于地面和卫星系统），集成不同模式的无线通信，移动用户可以自由地从。个标准漫游到另-个标准。其广带无线局域网(WLAN)能与 B-ISDN和ATM兼容，实现广带多媒体通信，形成综合广带通信网(IBCN)，他还能提供信息之外的定位定时，数帮采集，远程控制等综合功能。
2.24G通讯技术应该具备以下的特点(1)更大传输频宽。对大范国高速移动的使用者（最高250km/h）频宽需求为 2Mbps，中速移动的使用者（60km/h）频宽需求为20MbpS，低速移动或室内静止的使用者频宽需求为100Mbps：(2)更高储存容量。由于传输频宽增大，固此资料储存容量至少需求为3G系统的10倍以上：(3)更高相容性，4G通信技术必须具备向下相容、开放介面、全球设游、与网路互联、多元终端应用等，并能从3G通信投术平稳过渡至4G，(4)不同系统的无缝连接。行动使用者在移动中，特别是高速移动，也都能顺利使用通信系统，并在不同系统间进行无缝转换(SeamlessTransitions)，传送高速多媒体资料等，(5)高度智慧化网路系统，4G网路必须是高度智慧、能随状况自行调整的网路系统，它须具备良好的弹性以满足不同环境与不同用户的通信需求，(6)整合性的便利服务。4G系统将个人通信，资讯传输、广
万方数据
-4G概述 572022)
数字技术与应用
一4G技术已经在开始应用，4G来用OFDM正交频率多重分制等先进技术，必
文章编号：1007-0916(2010)09-0045-02
播服务与多媒体娱乐等各项应用整合，提供更为广泛，便利、安全与个性化的服务。
综上所速，4G移动通信其技术主要是能够在各终端产品间发送，接收来自另一端的信号，并在多个不同的网路系统。平台与无线通讯介面之间找到最快速最有效率的通信路径，以进行最即时的传输、接收与定位等动作。
34G的关键技术
3.1OFDM正交频率多重分割技术 OFDM技术实际上:是MCM(Muiti-Carrier Modulation，多载波调制)的一种。其主要思想是；特信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少于信道之闻的相互干扰(ICI)。每个子信道上的信号带宽小于信的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从面可以消除符号间下扰。面H由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带的一小部分，信道均街变得相对容易。由于 OFDM技术由于其备上述特点，是对高速数据传输的一种毒在的解决方案，因此被公认为4G的核心技术之
3.2SDR软体无线电技术
软件无线电（SoftwareDefined Radio)，是一种通讯装置，其实体层至更高阶通讯协定层的作业主要是由软体定义，是采用数字信号处理技术，在可编程整制的通用硬件平台上，利用软件来定义实现无线电台的各部分功能：包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等，即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。软体无线电技术能够将类比讯号的数位化过程尽可能与天线的距离接近，即让A/D及D/A转换器尽可能掌近RF前端，并利用DSP进行通道分离，调变解调变，以及通道编解码等工作。透过建立无线电通讯平台，并于平台上运作各种软体系统，如此可以实现多通道，多层与多模式的无线通讯。其核心是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的“数字/模拟“转换器，尽早地完成信号的数字化，从面使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现。软件无线电是一种基于数字信号处理(DSP)芯片以软件为核心的薪新的无线通信体系结构，软体无线电技术可让单一行动终端装置在不同系统和平台间畅行无
阻。
3.3SA智能天线技术
智能天线是波束间没有切换的多波束或白适应阵列天线。多波束天线在一个扇区中使用多个固定波束，面在自适应阵列中，多个天线的接收信号被加权并且合成
在一起使信噪比达到最大。暂能天线基本工作原理是极据信号来波的方向自适应地调整方向图，跟踪强信号，减少或抵消干扰信号。智能天线的核心是智能算法，面算法决定电路实现的复杂程度和瞬时响应速率，因此需要选择较好算法实现波束的智能控制。智能型天线具备两项特点：一是充份利用讯号的空间方向性，霜由指向性天线加强讯号接收强度，并同时消除干扰：另一特点在于利用丰富的空间通道特性，薪由发射及接收多天线提供空间分集或提高传输速率。智慧型天线是因应新一代无线通讯系统，提供高速、多元，高品质，高频谱效率及低耗电等需求之关键技术之一，当然也处极具潜力的发展领城，目前全球许多先进的通讯厂商与国家都已投入大量经费与人力研发智慧型天线相关技术，智慧型天线对于覆盖面积，系统容量与讯号品质的提升有极为显着的效果，对于未来4G 无线通讯技术的系统容量提升传输速率提高及链路品质强化等要求，将会有其重要的应用价值。
3.4IPv6协议技术
IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中InternetProtocol译为“互联网协议"，IPv6是IETF（互联网工程任务组， Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4)的下一代 IP协议。IPv6是为了解决IPv4所存在的一些间题和不足面提出的，同时它还在许多方面提出了改进，例如路由方面、自动配置方面。经过一个较长的IPv4和IPv6共存的时期，IPv6最终会完全取代IPv4。因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议，IPv6与 IPv4技术相比具有很到的优越性，主要表现在以下几个方面：(1)巨大的地址空间，在-·段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。(2)自动控制，IPv6还有另一个基本特性款是它支持无状态和有状态两种地址自动配置的方式，无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下，需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制获得一个局部连接地址。一且得到这个地址之后，它使用另一种即播即用的机制，在没有任何人工干预的情况下，获得一个全球惟一的路由地址。(3)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看，IPv6与目前的IPv4提供相间的QoS，但是IPv6的优点体现在能提供不同的服务。 IPv6报头中新增加的字段"流标志”，有了这个20位长的字段，在传输过程中，中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流，（4)移动性，移动IPv6(MIPv6）在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个
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数字技术与应用
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