第四代移动通信的关键技术探究

吕江歌 熊可成 田建武

(广州杰赛科技股份有限公司 通信规划设计院，广东 广州 510310)

移动通信技术作为影响人们日常生活最深刻的信息化技术之一，在我国经历了几十年的发展已经深刻地改变和影响着社会的发展和人们生活的方式。从第一代移动通信技术到现在的3G移动通信技术已经发展了三代。第三代3G移动通信技术提供更好的网络通信服务的同时还提供了更快速的数据传输技术，给用户提供了更快捷方便的网络通信体验。而3G移动通信技术任然有其局限性。第四代移动通信技术在社会发展的需求和人们生产生活的需要下，已经被提上了研究日程，目前已经有部分国家的地区进行了第四代移动通信的试验和推广，但更深入和研究和广泛的应用还需要科学家们对第四代移动通信技术进行更深入的研究。

一 第四代移动通信技术概述

第四代移动通信技术的核心是提供比3G网络更加高速和稳定的数据传输速率，通常的国际标准是第四代移动通信技术应当提供不小于每秒2Mb的数据量［1］。第四代移动通信技术融合3G技术的特点和现在比较流行的WLAN技术的特点，是通过移动网络传输视频图像和高清晰度的电视数据等成为可能。第四代移动通信技术能够给用户完美的网络下载和网络传输体验，用户对无线网络传输的速度和服务要求都能够满足。同时许多用户担心第四代的移动通信技术拥有高速的网络传输速度和丰富的服务，其费用、资费是否也十分昂贵?其实第四代移动通信技术无需移动通信运营商额外支出更多的基站建设以及网络建设费用，而且产品更新主要集中与核心服务器，因此无需用户过多地承担网络建设费用，因此移动电话资费与3G网络大致相当，而无线上网的费用有可能比固定宽带网络更低，计费方式也更加灵活，可以根据用户的实际需要和使用频率制定灵活的收费方式。

二 第四代移动通信技术的特征

与现在的第三代无线通信技术3G技术相比，第四代无线通信技术最大的特点是具有更高速的无线传输网络。第四代无线通信技术能够传输数据量较大的高清视频和其它容量较大的多媒体数据文件，而且传输质量较高、传输速度较快。其次，在第四代无线通信平台中，用户可以通过使用无线终端如手机、笔记本、PAD等第四代无线通信网络免费接入互联网，节省了用户的上网成本。同时第四代无线通信技术因为有高速的网络支持和无线设备支持，更加直观和信息量更大的数据信息如视频、音频等将取代现行的文本、文档，成为用户交流的首先，提高了交流效率和交流的信息量，可视化和直观化将是未来用户通过无线通信交流的趋势。由于地球气候变化引起的台风、地震、洪水等地质灾害给无线通信网络造成的破坏是不可避免的，第四代无线通信技术吸取了前三代无线通信技术的经验和教训，在网络基础设施建设时无线通信的基础设施抗灾害能力更强，而且修复速度和修复难度远比以前的无线通信技术快。

三 第四代移动通信系统关键技术

1.软件无线电技术

软件无线电技术是第四代无线通信技术的核心技术之一，它将标准化的硬件模块在平台中通过加载相应的软件实现无线通信系统的各种功能，这种开放性的结构平台将为用户提供更丰富的通信功能。软件无线电技术将A/D、D/A转换器无限靠近射频天线，通过软件定义通信功能，通过软件系统定义信令规则、调制解调算法规则、信道纠错编目规则等［2］。软件无线电技术加快了第三代3G技术到第四代无线通信技术的发展，通过下载相应的软件程序就能在同一的平台上实现不同的功能，是终端能够在多系统间漫游。

2.OFDM调制技术

第三代无线通信技术的核心是CDMA，但在第四代无线通信系统中OFDM调制解调技术将成为核心。OFDM是Orthogonal Frequency Division Multiplexing的缩写，又叫正交频分复用技术，将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，调制到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，这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI，每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易［3］。OFDM技术实现了无线环境下的高速传输，使第四代无线通信技术的特点发挥至最大。

3.智能天线技术

智能天线通过多波束或自适应阵列天线在同一个删去中固定多个波束，在自适应阵列中多个天线接收加权信号是信噪比达到最佳。与传统移动通信技术中的固定波束天线比较，智能天线技术中的天线阵列的优点使提供了更高的天线增益，和相应倍数的分集增益。智能天线能够有效抑制信号干扰、自动跟踪和数字波束调节等功能，因此智能天线技术也是第四代无线通信技术中的关键技术所在。

四 结语

与此同时第四代无线通信技术尽管有诸多优势和特点，但在实现第四代无线通信技术的过程中也有一些制约其应用和发展的问题，如移动网络中的IP技术问题、第四代4G移动网络标准确定等问题需要进一步解决。相信第四代无线通信技术基于其高速的数据传输和智能化的网络漫游一定会给人们带来更加舒适、丰富的体验。

［1］赵新建.浅谈第四代移动通信技术的关键［J］.信息通信，2013(02)：289-290.

［2］许志鹏.浅析第四代移动通信关键技术［J］.数字技术与应用，2012(11)：178-179.

［3］刘伟，魏迎春.第四代移动通信系统及其关键技术研究［J］.广西通信技术，2011(02)：102-103.