4G中的关键技术

　　摘 要：  介绍了第4 代移动通信系统4G（ 4th Generat ion, 4G） 的概念和主要技术特点， 重点研究了4G 发展中涉及的关键技术， 并对4G 的发展前景做了初步探讨。

　　在过去20 年里， 移动通信由初的模拟蜂窝移动通信发展到数字移动通信， 目前正在向第3 代移动通信演变。 尽管第3 代移动通信系统也能实现各种多媒体通信， 但它还具有一定的局限性， 如： 没有达成统一的移动无线接入网络的空中接口标准； 采用的语音交换架构仍沿用了第2 代系统中的电路交换， 而不是纯IP; 数据传输速率还不够高， 在室内环境或移动速率不高的环境中， 传输速率是2 Mbit/ s, 在车载高速移动环境中， 只能达到144 kbit/ s, 不能满足用户对移动通信系统的速率要求， 难以适应数据、图像、视频等高速率的多媒体通信的需求； 还没有实现完全开放式业务平台。 由于这些局限性， 第4 代移动通信系统4G（ 4th Generation,4G） 与技术已成为目前移动通信领域的研究热点。

　　1 4G的概念和主要技术特点

　　4G 也称为广带接入和分布网络， 具有超过2 Mb/ s的非对称数据传输能力， 对高速移动用户能提供150 Mbp/ s 的高质量的影像服务， 并首次实现三维图像的高质量传输。 它包括广带无线固定接入、广带无线局域网， 移动广带系统和互操作的广播网络（ 基于地面和卫星系统） , 是集多种无线技术和无线LAN 系统为一体的综合系统， 也是宽带IP 接入系统。 在这个系统上， 移动用户可以实现无缝漫游。 为了进一步提高其利用率， 满足高速率、大容量的业务需求， 同时克服高速数据在无线信道下的多径衰落和多径干扰， 4G 中将会采用一些先进技术。

　　与3G 相比， 其主要技术特点： ①信息传输速率更高。 比3G 的2 Mb/ s 速率提高了一个数量级。 ②带宽更宽。 研究表明， 每个4G 信道将占有100 MHz甚至更高的带宽， 比3G 的带宽高20 倍。③容量更大。在CDMA 的基础上又引入了空分多址SDMA（ Space Division Mult iple Address, SDMA ） 技术， 从而使系统容量比3G 至少高10 倍。④智能性更高。4G 网络将能够使用智能技术， 自适应、动态地进行资源分配， 以处理不断变化的业务和适应不同的信道环境。 4G 网络中的智能处理器将能够处理突发故障， 移动终端的设计和操作也将具有智能化。 ⑤业务更加多样化。 支持互动多媒体业务、语音、视频、无线国际互联网和其他宽带业务包括高清晰度图像业务、会议电视、虚拟现实业务等。⑥兼容性更好。 能实现与3G、无线LAN 和固定网络之间无缝连接， 达到漫游的目的。

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