第一篇：第四代移動通信

第四代移動通信

最近在騰訊網(wǎng)上看到了關于中國的第4G移動通信（TD—LTE）的反應就是我至少應該知道4G講的是什么事情，我的演講主要分為3個大部分，即：中國4G的發(fā)展理念4G在中國以及外國的發(fā)展

34G具體用到的技術

一第四代移動通信的概念

4G（第四代移動通信技術)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡，具有非對稱的超過2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡。第4G移動通信標準比第三代標準具有高數(shù)據(jù)率、高頻譜利用率、低發(fā)射功率、靈活業(yè)務支撐能力等優(yōu)點。第4G移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。此外，第4G移動通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。這也是就是中國現(xiàn)在大力推廣IPv6，希望在以后的競爭中能取得發(fā)言權。

中國現(xiàn)在采用的是TD-LTE 即 Time Division Long Term Evolution（分時長期演進），是由阿爾卡特-朗訊、諾基亞西門子通信、大唐電信、華為技術、中興通訊、中國移動等業(yè)者，所共同開發(fā)的第四代（4G）移動通信技術與標準。TDD即時分雙工(Time Division Duplexing)，是移動通信技術使用的雙工技術之一，與FDD相對應。TD-LTE是TDD版本的LTE的技術，F(xiàn)DD-LTE的技術是FDD版本的LTE技術。TD-LTE使用的關鍵技術就是OFDM，也就是正交頻分復用。

二4G國和中國的發(fā)展

目前LTE仍處于商用啟動期，國際市場已于2011年率先啟動商用，至今已有7家國際運營商正式商用，已公布9個商用合同，15家運營商公布了商用計劃。全球LTE基站數(shù)2011年為9000個，預計2012年將達到3萬個。

在國外的發(fā)展：

瑞典啟動首個LTE站點

2010年5月25日，愛立信和瑞典運營商TeliaSonera在斯德哥爾摩啟動全球首個LTE商用站點，標志著在實現(xiàn)移動數(shù)字高速公路方面邁出了重要一步.TeliaSonera宣布部署全球首個LTE商用站點。作為2010年正式啟動的商用網(wǎng)絡中的一部分，該站點的啟動毫無疑問為全球LTE的發(fā)展提供了良好的范本，該站點的揭幕表明LTE不再遙不可及，而是已經成為了現(xiàn)實。

日本發(fā)放LTE牌照

日本正式發(fā)放LTE牌照2009年5月7日日本總務省發(fā)放了4個LTE牌照。日本幾大移動運營商NTT Docomo、軟銀移動、KDDI和e-Mobile公司沒有懸念地都獲得了LTE牌照。

Verizon在美國LTE商用

由Verizon Communications與沃達豐公司共同組建的Verizon Wireless公司已經在2009年選定愛立信與阿爾卡特朗訊作為首要網(wǎng)絡供應商，支持其在美國啟動LTE網(wǎng)絡部署。此前，Verizon已與沃達豐攜手在美國及歐洲進行業(yè)界領先的LTE網(wǎng)絡試驗。這兩家入選的設備廠商將為Verizon Wireless部署網(wǎng)絡基礎設施，使其能夠率先在美國推出商用LTE服務。中國的發(fā)展：

TD-LTE規(guī)模技術試驗自2010年底啟動后，分為單模階段和多模階段。前者面向技術產業(yè)成熟和單模終端的可商用能力驗證，并已于2011年第四季度完成；而面向網(wǎng)絡運營和多模終端的測試也即將在本月結束。

今年3月底在浙江杭州啟動TD-LTE體驗活動，乘坐B1快速公交車的乘客，只要帶上具備WiFi功能的智能手機、平板電腦、筆記本電腦，就能免費體驗高達30M的TD-LTE上網(wǎng)體驗。

而中國移動已經開始在深圳進行TD-LTE的試用，隨著中國移動TD-LTE二階段規(guī)模試驗將在5月中旬結束，接下來TD-LTE將進入擴大規(guī)模試驗階段。中國移動下半年將在9個以上城市部署試驗網(wǎng)。與此同時，杭州、深圳、北京、廈門等地積極試水試商用。

中國移動今年TD-LTE基站數(shù)將達2萬個，新建站點與已有站點升級并存。同時打造融合多模多頻段終端，聯(lián)合國際運營商研究和構建新型數(shù)據(jù)漫游，并在香港率先實現(xiàn)LTE TDD/FDD商用服務。

經過驗證，TD-LTE與LTE FDD在用戶速率、時延、覆蓋等方面的性能基本相當。端到端產品基本完備，成熟度與FDD商用初期相當，包括系統(tǒng)產業(yè)、芯片和終端產業(yè)以及測試儀表等。其中數(shù)據(jù)類終端達到或接近商用水平，智能手機也將于2012年下半年推出。

三4g所使用的技術

* 定位技術：定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網(wǎng)絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統(tǒng)中，移動終端可能在不同系統(tǒng)(平臺)間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現(xiàn)移動終端在不同系統(tǒng)(平臺)間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。這里面缺不了的就是移動終端與基站進行數(shù)據(jù)傳輸。

* 切換技術：切換技術適用于移動終端在不同移動小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統(tǒng)、移動小區(qū)之間建立可靠移動

通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統(tǒng)中，切換技術的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發(fā)展。

v * 軟件無線電技術：在4G移動通信系統(tǒng)中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第4G移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線，即將 A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統(tǒng)，以實現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應用軟件無線電技術，一個移動終端，就可以實現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數(shù)控制軟件無線電系統(tǒng)。

在這個技術中就需要用到通信原理很多知識，將模擬信號抽樣，量化，編碼，轉變?yōu)閿?shù)字信號來進行傳輸，利用調幅，調頻，調相進行調制，利用相干解調及其他方式進行解調，都是些基礎性知識。

* 智能天線技術：智能天線具有抑制噪聲、自動跟蹤信號、智能化時空處理算法形成數(shù)字波束等功能。

* 無線電在光纖中的傳輸技術：在未來的通信系統(tǒng)中，光纖網(wǎng)將發(fā)揮十分重要的作用?？梢岳霉饫w傳送寬帶無線電信號，與其他傳輸媒介相比，損耗很小。還可以用光纖傳送包含多種業(yè)務的高頻(60GHz)無線電信號。因此，利用光纖傳輸無線電信號，成為研究的一個重點。* 網(wǎng)絡協(xié)議與安全：未來移動網(wǎng)絡包含許多類型的通信網(wǎng)絡，采用以軟件連接和控制為主的方法進行網(wǎng)絡互連。因此，無線接口協(xié)議成為4G移動通信網(wǎng)絡的關鍵技術之一。同時，網(wǎng)絡的安全問題，隨著網(wǎng)絡的擴展，也需高度重視。

* 傳輸技術：主要研究在高速率(＜20Mb/s)條件下，高速移動通信微波傳輸?shù)男阅?；以及在高頻段(如60GHz)室內信號多徑傳輸性能。亞毫米波段傳輸信號，也是雨天等惡劣條件下，信號傳輸技術研究的重點之一。

傳輸過程中首要考慮的就是如何減少噪聲，在實際的傳輸過程中，不會僅僅有加性噪聲，還會有乘性噪聲和其他各種噪聲，這就需要多方面的考慮，來抑制噪聲，提高信噪比。* 調制和信號傳輸技術：在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落

(frequency-selective fading)。為提高信號性能，研究和發(fā)展智能調制和解調技術，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術(OFDM)、自適應均衡器等。另一方面，采用跳頻、AQR和Turbo編碼等技術，來獲取更好的信號能量噪聲比(Eb/N0)。下行使用OFDMA，最高速率達到100Mbits/s,滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?；上行使用OFDM衍生技術SC-FDMA（單載波頻分復用），在保證系統(tǒng)性能的同時能有效降低峰均比（PAPR），減小終端發(fā)射功率，延長使用時間,上行最大速率達到50Mbits/s；

*充分利用信道對稱性等TDD的特性，在簡化系統(tǒng)設計的同時提高系統(tǒng)性能；

第二篇：第四代移動通信的發(fā)展趨勢

對第四代移動通信技術（4G）的學習和認識

前言：

2013年12月4日下午，工業(yè)和信息化部正式發(fā)放4G牌照，宣告我國通信行業(yè)進入4G時代。如果說2G、3G通信對于人類信息化的發(fā)展是微不足道的話，那么未來的4G通信卻給了人們真正的溝通自由，并徹底改變人們的生活方式甚至社會形態(tài)。移動通信已經經歷了三代發(fā)展歷程，每一代的發(fā)展都基于技術的突破和觀念的創(chuàng)新。第一代移動通信從發(fā)明蜂窩概念開始，通過頻率復用增大了系統(tǒng)容量，實現(xiàn)了語音移動通信；第二代移動通信用數(shù)字技術取代模擬技術，增加了數(shù)據(jù)業(yè)務；第三代移動通信的頻帶利用率更高，每用戶比特速率更大，并使移動通信與Internet進一步融合，為移動中的人們提供廣泛的基于ip的多媒體業(yè)務。未來移動通信的目標是為每個人提供綜合的廣帶業(yè)務，并在業(yè)務獲得及網(wǎng)絡性能上提供前所未有的靈活性。

關鍵詞：第四代移動通信關鍵技術 移動通信發(fā)展歷程：

移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術的發(fā)展，特別是半導體、集成電路和計算機技術的發(fā)展，移動通信得到了迅速的發(fā)展。隨著其應用領域的擴大和對性能要求的提高，促使移動通信在技術上和理論上向更高水平發(fā)展。20世紀80年代以來，移動通信已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中不可缺少并發(fā)展最快的通信方式之一。目前移動通信已成為當代通信領域內的發(fā)展?jié)摿ψ畲蟆⑹袌銮熬白顝V的熱點技術。全球已具有相當規(guī)模的移動通信標準有GSM、CDMA和TDMA三大分支，每個分支都在搶占市場?；仡櫼苿油ㄐ诺陌l(fā)展歷程，移動通信的發(fā)展大致經歷了以下幾個發(fā)展階段：

1、第一代移動通信技術（1G）

第一代移動通信技術簡稱1G，技術種類為AMPS，也就是類比式移動電話系統(tǒng)，是最早期的移動電話系統(tǒng)，它的傳輸速率無法提供資料傳輸，主要是提供一般語音通訊服務。例如大哥大。1G主要采用的是模擬技術和頻分多址（FDMA）技術。由于受到傳輸帶寬的限制，不能進行移動通信的長途溫游，只能是一種區(qū)域性的移動通信系統(tǒng)。第一代移動通信技術有多種制式，我國主要采用的是TACS。第一代移動通信技術有很多不足之處，比如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通話質量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務、不能提供自動漫游等。

2、第二代移動通信技術（2G）

第二代移動通信技術簡稱2G，語音加低速數(shù)據(jù)業(yè)務，基本是電話和短信。主要采用的是數(shù)字的時分多址（TDMA）技術和碼分多址（CDMA）技術。主要業(yè)務是語音，其主特性是提供數(shù)字化的話音業(yè)務及低速數(shù)據(jù)業(yè)務。它克服了模擬移動通信系統(tǒng)的弱點，話音質量、保密性能得到大的提高，并可進行省內、省際自動漫游。第二代移動通信替代第一代移動通信系統(tǒng)完成模擬技術向數(shù)字技術的轉變，但由于第二代采用不同的制式，移動通信標準不統(tǒng)一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內進行漫游，因而無法進行全球漫游，由于第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)帶寬有限，限制了數(shù)據(jù)業(yè)務的應用，也無法實現(xiàn)高速率的業(yè)務如移動的多媒體業(yè)務。

3、第三代移動通信技術（3G）

與從前以模擬技術為代表的第一代和目前大部分還在使用的第二代移動通信技術相比，3G將有更寬的帶寬，其傳輸速度最低為384K，最高為2M，帶寬可達5MHz以上。不僅能傳輸話音，還能傳輸數(shù)據(jù)，從而提供快捷、方便的無線應用，如無線接入Internet。能夠實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和寬帶多媒體服務是第三代移動通信的另個主要特點。第三代移動通信網(wǎng)絡能將高速移動接入和基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務結合起來，提高無線頻率利用效率。提供包括衛(wèi)星在內的全球覆蓋并實現(xiàn)有線和無線以及不同無線網(wǎng)絡之間業(yè)務的無縫連接。滿足多媒體業(yè)務的要求，從而為用戶提供更經濟、內容更豐富的無線通信服務。但第三代移動通信仍是基于地面、標準不的區(qū)域性通信系統(tǒng)。雖然第三代移動通信可以比現(xiàn)有傳輸率快上千倍，但是未來仍無法滿足多媒體的通信需求。第四代移動通信技術（4G）簡介

4G是第四代移動通訊技術的簡稱，G是generation（一代）的簡稱。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比目前的撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。而在用戶最為關注的價格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡在價格方面不相上下，而且計費方式更加靈活機動，用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務。第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡，具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡。第四代移動通信標準比第三代標準具有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信和平流層通信），能夠提供定位定時，數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。此外，對全速移動用戶能提供150 Mb／s的高質量影像服務，將首次實現(xiàn)三維圖像的高質量傳輸。他包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng)、移動廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡（基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)）。其廣帶無線局域網(wǎng)（WLAN）能與B-ISDN和ATM兼容，實現(xiàn)廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(wǎng)（IBCN），他還能提供信息之外的定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。

第四代移動通信技術產生的背景

隨著人們的生活空間、活動空間和參與領域在不斷地擴大，對手機的功能要求，已不僅僅是對話和通信，還有許許多多其他方面的功能。要實現(xiàn)這些功能，就必須要有新型的通信技術來做保證，在這種情況下各種新興的通信技術就應運而生了，但是，因為各個通信商家的利益得不到很好的協(xié)調，這些新興的通信技術如今被分化成了三大陣營。然而，統(tǒng)一的呼聲在業(yè)界仍然留存，希望在未來能夠統(tǒng)一。這種趨勢迫使人們考慮新一代的系統(tǒng)，它能在所有的環(huán)境和各種移動狀態(tài)中傳送無線多媒體服務，滿足用戶服務質量(QoS)的要求。

從移動通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率的比較來看，第一代模擬式僅提供語音服務；第二代數(shù)字式移動通信系統(tǒng)傳輸速率也只有9.6kbit/s，最高可達32kbit/s，如PHS；而第三代移動通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率可達到2Mbit/s；預計，第四代移動通信技術可以達到10Mbit/s至20Mbit/s。雖然第三代移動通信技術可以比現(xiàn)有傳輸速率快上千倍，但是未來仍無法滿足多媒體的通信需求，第四代移動通信技術的提出便是希望能滿足更大的頻寬需求。

第四代移動通信技術與第三代移動通信技術都是為未來無線通信服務的，將多媒體包括語音、數(shù)據(jù)、影像等大量信息透過寬頻的信道傳送出去，我們暫時將第四代移動通信技術稱之為“多媒體移動通信(Multi-Mobile Communication)”，通常也簡稱為4G。第四代移動通信不僅是為了因應用戶數(shù)的增加，更重要的是，必須要因應多媒體的傳輸需求，當然還包括通信品質的要求?？偟膩碚f，必須可以容納龐大的用戶數(shù)、改善現(xiàn)有通信品質以及達到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。第四代移動通信系統(tǒng)在業(yè)務、功能、頻帶上都將不同于第三代系統(tǒng)，第四代移動通信的概念也可稱為寬帶接入和分布式網(wǎng)絡，具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng))。另外，第四代移動通信將在不同的固定和無線平臺和跨越不同頻帶的網(wǎng)絡運行中提供無線服務，可以在任何地方寬帶接入因特網(wǎng)，包含衛(wèi)星通信，能提供信息通信之外的定位、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。同時，第四代移動通信系統(tǒng)將是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。

可以肯定的是，隨著互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展4G也會繼續(xù)高速發(fā)展；電腦日趨小型化、簡便化，最終將所有技術整合為一個類似PDA的產品；衛(wèi)星通信和空間技術會成為常用技術。而移動通信應用的相關技術，如更高頻寬的應用、智能信號處理技術、業(yè)務功能綜合能力、網(wǎng)絡技術及衛(wèi)星技術等亦急速發(fā)展。第四代移動通信系統(tǒng)技術與第三代移動通信系統(tǒng)技術相比，除了通信速度大為提高之外,還可以借助IP進行通話。第四代移動通信技術的國際標準化作業(yè),將由國際電聯(lián)的無線部門負責實施。如今，第四代蜂窩網(wǎng)絡技術（4G）正向人們走來，它提供的移動數(shù)據(jù)通信速率可達100Mbps甚至更高。

3G不成熟導致4G出臺，3G技術發(fā)展至今仍不是很成熟。目前，3G還缺乏全球統(tǒng)一標準，即使是在美國，也存在三種互不兼容的規(guī)范；3G所運用的語音交換架構仍承襲了第二代（2G）的電路交換，而不是純IP方式；被人們炒得沸沸揚揚的流媒體（視頻）應用也不盡如人意——猶如放幻燈片；更為重要的一點是，它的數(shù)據(jù)傳輸率只接近于普通撥號接入的水平，更趕不上DSL。

3G開發(fā)之初，人們對其數(shù)據(jù)通信功能寄予厚望，但事實上開發(fā)3G主要受經濟因素的驅動，即為了盡早推向市場，容納更多的窄帶語音應用。迄今為止，人們仍視推出的3G系統(tǒng)為測試版本，很多功能沒能真正實現(xiàn)，3G也無法做到當初開發(fā)人員對它的功能性要求。如今3G的數(shù)據(jù)傳輸率已有所提高，但要快速傳輸較大的電子郵件附件，仍然不具備足夠的帶寬，更不可能實現(xiàn)蜂窩電話開發(fā)商早期所宣揚的，以廣播電視的質量提供流式音/視頻服務。有別于以往的無線通信系統(tǒng)，4G將能夠提供全息錄音、遠程控制卡以及移動虛擬現(xiàn)實等功能。4G將不僅僅應用于蜂窩電話通信領域，日本及歐洲一些移動運營商正在開發(fā)相關增值服務，而美國的固定無線通信服務商則試圖通過改變網(wǎng)絡靈活性向4G過渡。另外，4G將融合新型無線LAN技術，因為無線LAN技術提供的速率已接近4G的水平。4G可以是移動寬帶系統(tǒng)（MBS）雖然人們現(xiàn)在才談論4G，但對其醞釀開發(fā)卻是十多前年的事。歐洲早在上世紀90年代就在進行相關研究，現(xiàn)在的核心問題是如何開發(fā)更高數(shù)據(jù)傳輸率的技術，以適應未來移動通信的需求。目前，最先進的4G方案是在歐盟領導下由眾多公司和大學協(xié)作開發(fā)的移動寬帶系統(tǒng)（MBS）。MBS的目標是使蜂窩系統(tǒng)具備低時延、高QoS保證，數(shù)據(jù)傳輸率達到OC-3（155M）的水平，比現(xiàn)行速率要快數(shù)千倍。

目前正在推廣使用和進一步研制中的4G通信將具有以下特征：

（一）通信速度更快

由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預估，第四代移動通信系統(tǒng)的速度可達到10-20Mbit/s，最高可以達到100Mbit/s。理論上能以100M的速度下載，以20M的速度上傳。從目前全球范圍4G網(wǎng)絡測試和運行的結果看，4G網(wǎng)絡速度大致可比3G網(wǎng)絡快10倍，意味著能夠傳輸高質量視頻圖像，與高清晰度電視不相上下。網(wǎng)絡頻譜寬運營商在3G通信網(wǎng)絡的基礎上進行了大幅度的改造和研究，以求4G網(wǎng)絡在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡的蜂窩系統(tǒng)高出許多，預計相當于3G網(wǎng)絡的20倍。

（二）網(wǎng)絡頻譜更寬

要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網(wǎng)絡的基礎上對其進行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡的帶寬高出許多。據(jù)研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于WCDMA 3G網(wǎng)絡的20倍。

（三）多種業(yè)務的完整融合

個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網(wǎng)和藍牙等室內網(wǎng)絡、蜂窩信號、廣播電視到衛(wèi)星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業(yè)務應用、各種系統(tǒng)平臺間的互聯(lián)更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。

（四）智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，表現(xiàn)在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化。

（五）兼容性能更平滑 技術融合強

4G不再局限于電信行業(yè)，還可以應用于金融、醫(yī)療、教育、交通等行業(yè)，使局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣播網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等能夠融為一體組成一個通播網(wǎng)，無論使用什么終端，都可享受高品質的信息服務，向寬帶無線化和無線寬帶化演進.要使4G通信盡快地被人們接受，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統(tǒng)應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點。

（六）實現(xiàn)更高質量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。增值服務多。3G移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術，4G則以正交多任務分頻技術(OFDM)最受矚目，利用這種技術可以實現(xiàn)例如無線區(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。

（七）通信費用更加便宜

由于4G通信解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信，因此4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設4G通信網(wǎng)絡系統(tǒng)時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。不過現(xiàn)階段的4G資費高還是遭到了吐槽：一晚忘關連接 房子就得歸移動 4G移動通信主要技術要求：

（1）通信速度提高，數(shù)據(jù)率超過UMTS，上網(wǎng)速率從2 Mb／s提高到100 Mb／s。

（2）以移動數(shù)據(jù)為主面向Internet大范圍覆蓋高速移動通信網(wǎng)絡，改變了以傳統(tǒng)移動電話業(yè)務為主設計移動通信網(wǎng)絡的設計觀念。

（3）采用多天線或分布天線的系統(tǒng)結構及終端形式，支持手機互助功能，采用可穿戴無線電，可下載無線電等新技術。

（4）發(fā)射功率比現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)降低10～100倍，能夠較好地解決電磁干擾問題。

（5）支持更為豐富的移動通信業(yè)務，包括高分辨率實時圖像業(yè)務、會議電視虛擬現(xiàn)實業(yè)務等，使用戶在任何地方可以獲得任何所需的信息服務，且服務質量得到保證。

第四代移動通信技術是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。4G移動通信系統(tǒng)中的關鍵技術

1、定位技術

定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法，它主要分為基于移動終端定位、基于移動網(wǎng)絡定位或者混合定位三種方式，在4G移動通信系統(tǒng)中，移動終端可能在不同系統(tǒng)（平臺）間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現(xiàn)移動終端在不同系統(tǒng)（平臺）間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。

2、切換技術

切換技術適用于移動終端在不同移動小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統(tǒng)、移動小區(qū)之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統(tǒng)中，切換技術的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發(fā)展。

3、軟件無線電技術

在4G移動通信系統(tǒng)中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統(tǒng)，以實現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應用軟件無線電技術，一個移動終端，就可以實現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數(shù)控制軟件無線電系統(tǒng)。軟件無線電是將標準化、模塊化的硬件功能單元經一通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現(xiàn)各類無線電通信系統(tǒng)的一種開放式結構的技術。通過不同軟件程序，在硬件平臺上實現(xiàn)在不同系統(tǒng)中利用單一終端漫游。其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，盡可能多地用軟件來定義無線功能。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、調制解調算法軟件、信道糾錯編碼軟件、信源編碼軟件等。軟件無線電技術主要涉及數(shù)字信號處理硬件（DSPH）、現(xiàn)場可編程器件（FPGA）、數(shù)字信號處理（DSP）等。

4、智能天線(SA)與多入多出天線(MIMO)技術

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，能滿足數(shù)據(jù)中心、移動IP網(wǎng)絡的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。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)等功能，被認為是未來移動通信的關鍵技術。智能天線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(fā)信機來實現(xiàn)射頻信號的收發(fā)，同時，通過基帶數(shù)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(xiàn)上行波束賦形。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(yōu)，但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量，計算量大，信道模型簡單，收斂速度較慢，在某些情況下甚至可能出現(xiàn)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時跟蹤。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(xiàn)，是未來智能天線技術發(fā)展的方向。

多入多出天線MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系統(tǒng)，該技術最早是由馬克尼（Guglielmo Marconi）于1908年提出的，它利用多天線來抑制信道衰落。根據(jù)收發(fā)兩端天線數(shù)量，相對于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系統(tǒng)，MIMO還可以包括SIMO(Sin gle-Input Multi-ple-Output)系統(tǒng)和MISO(Multiple-Input Single-Output)系統(tǒng)。信道容量隨著天線數(shù)量的增大而線性增大，利用MIMO信道可成倍地提高無線信道容量，在不增加帶寬和天線發(fā)送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍地提高。

利用MIMO技術可以提高信道的容量，同時也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率。前者是利用MIMO信道提供的空間復用增益，后者是利用MIMO信道提供的空間分集增益。實現(xiàn)空間復用增益的算法主要有貝爾實驗室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。ML算法具有很好的譯碼性能，但是復雜度比較大，對于實時性要求較高的無線通信不能滿足要求。ZF算法簡單容易實現(xiàn)，但是對信道的信噪比要求較高。性能和復雜度最優(yōu)的就是BLAST算法。該算法實際上是使用ZF算法加上干擾刪除技術得出的。目前MIMO技術領域另一個研究熱點就是空時編碼。常見的空時碼有空時塊碼、空時格碼?？諘r碼的主要思想是利用空間和時間上的編碼實現(xiàn)一定的空間分集和時間分集，從而降低信道誤碼率。MIMO系統(tǒng)在一定程度上可以利用傳播中多徑分量，也就是說MIMO可以抗多徑衰落，但是對于頻率選擇性深衰落，MIMO系統(tǒng)依然是無能為力。目前解決MIMO系統(tǒng)中的頻率選擇性衰落的方案一般是利用均衡技術，還有一種是利用OFDM。大多數(shù)研究人員認為OFDM技術是4G的核心技術，4G需要極高頻譜利用率的技術，而OFDM提高頻譜利用率的作用畢竟是有限的，在OFDM的基礎上合理開發(fā)空間資源，也就是MIMO+OFDM，可以提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。另外ODFM由于碼率低和加入了時間保護間隔而具有極強的抗多徑干擾能力。由于多徑時延小于保護間隔，所以系統(tǒng)不受碼間干擾的困擾，這就允許單頻網(wǎng)絡(SFN)可以用于寬帶OFDM系統(tǒng)，依靠多天線來實現(xiàn)，即采用由大量低功率發(fā)射機組成的發(fā)射機陣列消除陰影效應，來實現(xiàn)完全覆蓋。

5、交互干擾抑制和多用戶識別

待開發(fā)的交互干擾抑制和多用戶識別技術應成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統(tǒng)，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收譏的高質量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求，還能增加覆蓋范圍，交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術的組合將大大減少網(wǎng)絡基礎設施的部署，確保業(yè)務質量的改善。

6、可重構性/自愈網(wǎng)絡

當智能處理器用在4G無線網(wǎng)絡時，它們將能夠處理節(jié)點故障或基站超載。網(wǎng)絡各部分采用基于知識解答裝置，將能夠糾正網(wǎng)絡故障，這種基于知識解答裝置安放在無線網(wǎng)絡控制器上。

7、新的調制和信號傳輸技術

在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落（frequency-selective fading）。為提高信號性能，研究和發(fā)展智能調制和解調技術，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術（OFDM）、自適應均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術，來獲取更好的信號能量噪聲比。

8、信道傳輸

頻譜資源是一種有限的資源，在4G系統(tǒng)中，我們一方面要采用有效的措施提高頻譜利用率，另一方面我們要開發(fā)新的頻譜資源。因此，研究高頻段寬帶信號傳輸特性就變得非常重要。歐洲的AWACS項目研究寬帶無線接入系統(tǒng)在17-19GHz頻段內的傳輸特性；SAMBA項目研究接入系統(tǒng)在30-40GHz頻段內的傳輸特性；MEDIAN項目研究寬帶無線接入系統(tǒng)在69GHz頻段內的傳輸特性。

9、系統(tǒng)管理資源

在高速移動通信手統(tǒng)中，不僅頻率資源限制移動用戶信號的傳輸速率，而且基站和終端的發(fā)射功率也限制了用戶的傳輸速率，因此，采用一種好的無線資源管理策略，它可以檢測可用的資源以及信號的質量，然后根據(jù)不同用戶、不同業(yè)務質量要求動態(tài)的分配頻率資源和信號發(fā)射功率，這樣可以大大提高系統(tǒng)的性能。4G的技術特點

4G是多功能集成寬帶移動通信系統(tǒng)，比3G更接近于個人通信。其特點主要有：（1）高速率。4G的信息傳輸速率要比3G高一個等級，從2Mbit/s提高到10Mbit/s。

（2）靈活性強。4G擬采用智能技術，可自適應地進行資源分配。采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環(huán)境進行信號的正常收發(fā)。有很強的智能性、適應性和靈活性。（3）兼容性好。目前ITU承認的、已有相當規(guī)模的移動通信標準有GSM、CDMA和TDMA三大分支，可通過4G標準的制定來解決兼容問題。

（4）用戶共存性。4G能根據(jù)網(wǎng)絡的狀況和信道條件進行自適應處理，使低、高速用戶和各種用戶設備能夠并存與互通從而滿足多類型用戶的需求。

（5）業(yè)務多樣性。未來通信中所需的是多媒體通信：個人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等將結合成一個整體。4G能提供各種標準的通信業(yè)務，滿足寬帶和綜合多種業(yè)務需求。（6）技術基礎較好。4G將以幾項突破性技術為基礎，如OFDM、無線接入、軟件無線電等，能大幅提高頻率使用效率和系統(tǒng)可實現(xiàn)性。

（7）隨時隨地的移動接入。4G利用無線接入技術，提供話音、高速信息業(yè)務、廣播及娛樂等多媒體業(yè)務接入方式，用戶可隨時隨地接入系統(tǒng)。（8）自治的網(wǎng)絡結構。4G網(wǎng)絡將是一個完全自治、自適應的網(wǎng)絡?？勺詣庸芾?、動態(tài)改變自己的結構以滿足系統(tǒng)變化和發(fā)展的要求。4G的網(wǎng)絡體系結構

4G系統(tǒng)針對各種不同業(yè)務的接入系統(tǒng)，通過多媒體接入連接到基于IP的核心網(wǎng)中?；贗P技術的網(wǎng)絡結構使用戶可實現(xiàn)在3G、4G、WLAN及固定網(wǎng)間無縫漫游。4G網(wǎng)絡結構可分為三層：物理網(wǎng)絡層、中間環(huán)境層、應用網(wǎng)絡層。物理網(wǎng)絡層提供接入和路由選擇功能，中間環(huán)境層的功能有網(wǎng)絡服務質量映射、地址變換和完全性管理等。物理網(wǎng)絡層與中間環(huán)境層及其應用環(huán)境之間的接口是開放的，使發(fā)展和提供新的服務變得更容易，提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務，并運行于多個頻帶，這一服務能自適應于多個無線標準及多模終端，跨越多個運營商和服務商，提供更大范圍服務。4G網(wǎng)絡有如下特征：

（1）支持現(xiàn)有的系統(tǒng)和將來系統(tǒng)通用接入的基礎結構；

（2）與Internet集成統(tǒng)一，移動通信網(wǎng)僅僅作為一個無線接入網(wǎng)；（3）具有開放、靈活的結構，易于擴展；

（4）是一個可重構的、自組織的、自適應網(wǎng)絡；

（5）智能化的環(huán)境，個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求；

（6）用戶在高速移動中，能夠按需接入系統(tǒng)，并在不同系統(tǒng)無縫切換，傳送高速多媒體業(yè)務數(shù)據(jù)；

（7）支持接入技術和網(wǎng)絡技術各自獨立發(fā)展。

第四代移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡體系結構可以由下而上分為：物理層、網(wǎng)絡業(yè)務執(zhí)行技術層、應用層等3層。物理網(wǎng)絡層提供接入和選路功能；中間環(huán)路層作為橋接層提供QoS映射、地址轉換、安全管理等。物理網(wǎng)絡層與中間環(huán)路層之間也可以提供開放式接口，用于提供其他服務。4G應用

想象一下你正坐在綠樹成蔭的公園草坪上，用平板電腦看著流暢的高清電視。想象一下這時媽媽來電話了，你把節(jié)目暫停后轉成和媽媽進行視頻通話。第四代（4G）無線網(wǎng)絡將提供了10倍的速度提升，這樣的速度提升使得無線運營商將來會用與此類似的美好情景俘獲你的想象力和銀子，用新酷或者增強的應用來引誘你。實時移動視頻

現(xiàn)在很多信號更強手機都配有能攝像的高級攝像頭，這樣的話把視頻應用引入移動網(wǎng)絡就不足為奇了。在初期大家可能只是簡單的用Apple的iPhone或者使用基于Google Android系統(tǒng)的設備上傳自家寶寶的一段視頻。但也有專業(yè)的應用提供者，如QiK，提供支持手機到互聯(lián)網(wǎng)的在線視頻流服務，理論上可以把任何帶著智能手機的人立刻變成現(xiàn)場新聞記者。盡管這樣的服務不會吸引到所有的人，但專業(yè)的廣播團隊一定會在4G服務可用后轉而用之。至少在理論上，正在建設的4G網(wǎng)絡WiMax和LTE比起衛(wèi)星的Trunk（端口匯聚）處理起廣播級品質的數(shù)據(jù)來會成本更低且更快。開發(fā)者諾曼創(chuàng)新公司提供的基于WiMax的調制解調器，可以安裝在專業(yè)的攝像機后部，這樣就不需要現(xiàn)場有衛(wèi)星連線了。

終端上自帶前置攝像頭的產品比如三星的新型MID，Mondi和即將推出的HTC EVO 4G（這兩款產品都支持Clearwire或Sprint的WiMax網(wǎng)絡），預示了使用Skype或OoVoo等服務的個人視頻會議的蓬勃發(fā)展。由于Verizon近來在它的終端上支持了Skype，更多的人將會有可能使用這個流行的VoIP工具中的視頻功能。在線游戲 我們認為游戲玩家們會對4G服務的速度和移動性有強烈的熱情。長期來看，在線玩家有可能是4G WiFi路由器的最大用戶群，像是Sprint的Overdrive和Clearwire的Clear Spot就是通過使用小型WiFi網(wǎng)絡快速接收4G信號然后將其轉到游戲終端。大部分的游戲平臺都支持WiFi連接，你可以很容易地使用便攜式調制解調器與5到8個（視你購買的調節(jié)解調器而定）不同的設備分享4G連接。在一些服務比如使用微軟的Xbox Live上使用便攜式的“口袋站點”路由器就可以玩轉臨時的游戲聚會，這是一個明顯應用4G網(wǎng)絡優(yōu)勢的方式。同時，4G網(wǎng)絡對潛伏期的改善似乎也是專門為在線游戲定制的，因為對于在線游戲玩家來說更快的網(wǎng)絡響應速度意味著生死（虛擬的）差異。Sprint HTC EVO 4G WiMax手機內裝了WiFi路由器，它可以支持8個額外的設備，使得此款手機可以用做便攜式寬帶集線器來聚集游戲玩家?；谠朴嬎愕膽?/p>

使用擴容的4G網(wǎng)絡將使得云計算--用于在線存儲的數(shù)據(jù)和應用--比今天更加吸引人，尤其是對企業(yè)里的專業(yè)人員來說他們需要接入網(wǎng)上交易繁忙的應用，如Salesforce.com的CRM平臺和很多實時合作平臺。如果從云到移動設備的寬帶傳輸?shù)墓艿雷兇?0倍，云服務對于移動用戶來說在可靠性，功能性和安全性方面都會有顯著的改善。

也許你并不認同Hulu和Netflix是基于云的視頻服務，而且也許他們可能不管它叫做“云計算”，但各類的消費者都有可能大量的使用更加快速的無線連接在像Hulu.com和Netflix.com這樣的站點看未刪節(jié)的電視節(jié)目和電影。

很多大學已經在探索更多的能把4G網(wǎng)絡和便攜電腦或平板電腦，如Apple的iPad，進行融合方法來取代實物教科書。

雜志和報紙出版社希望4G連接和新產品的設計（如iPad）能使得他們對提供更多元素如視頻和圖片的高級內容收費，這就要求比3G連接更快的寬帶連接以用于為電子書閱讀器如Amazon的Kindle上傳數(shù)字書籍。應用增強現(xiàn)實技術導航

Junaio為移動設備提供的增強現(xiàn)實技術。想象一個這樣的場景：JunaioNavigation，通常都是和譬如Google Maps捆綁在一起的，是3G設備如iPhone里最流行的下載之一。有了4G網(wǎng)絡中更好的帶寬，導航應用的提供商們已經開始探索“現(xiàn)實技術”這個想法了，用了這個技術設備就可以使用電話的實時攝像頭提供實時的視頻數(shù)據(jù)和它的位置或GPS信息。終端用戶獲益范圍從適度（比如有可以用你的手機看到最近的星巴克在那兒）到極強。舉一個比較強的例子，想象一個可以有4G功能的頭盔放映一裝大樓建筑圖到消防員的面罩上，這能幫助他們在充滿煙霧的大樓里面找到通路。增強現(xiàn)實導航技術將可能在車載系統(tǒng)中更加流行和得到廣泛的應用，如福特的Sync和通用的OnStar中。在車載系統(tǒng)中可以將增強現(xiàn)實技術應用和顯示、天線、GPS系統(tǒng)和車內供電系統(tǒng)更好的集成。應急響應和遠程醫(yī)學

在FCC（聯(lián)邦通信委員會）為它所提倡的獨立4G網(wǎng)絡破土動工第一批響應站之前，你就可以看到當?shù)鼐炀?，消防局和醫(yī)療機構把大筆的投資用于4G系統(tǒng)建設，其旨在提供更快更好且更廉價的醫(yī)療和緊急救援。

網(wǎng)絡巨人Cisco和服務提供商AT&T已經在為衛(wèi)生保健應用開發(fā)獨特的工具和服務，使用4G網(wǎng)絡的能力來迅速傳輸大文件（像是X光片），為醫(yī)生遠程監(jiān)督和指導提供互動視頻。4G部署的繁榮發(fā)展（相繼會帶來成本降低）也會使得農村社區(qū)更加容易的建設遠程醫(yī)療中心，醫(yī)生可以通過視頻會議為病患“看”病。正運作著的政府補助金和刺激基金應該用于資助4G技術中這樣的熱心于公益的應用。手機 由于從3G到4G最大的改變在于帶寬的提升，沒有顛覆性的改變，因此手機從形態(tài)到功能也依舊會延續(xù)3G時代的特點。從現(xiàn)在已經上市的數(shù)款支持TD-LTE的4G手機來看，主要還是各廠商在3G時代主力產品的升級版，如三星NOTE2的LTE版、華為D2的LTE版，以及蘋果的iPhone 5S等。當然，今后手機產品還是會有進步和變革，例如柔性屏幕手機等，但這些變化已經與通信技術的迭代無關。工信部網(wǎng)站已經公布了目前獲得入網(wǎng)許可證的4G手機，其中既有大家熟悉的“蘋果”，也有部分價格中低端的國產品牌手機。具體品牌有：蘋果iPhone 5s、iPhone 5c，索尼、HTC、三星、LG、華為、中興、酷派等。是否要換手機？

2013年9月，來自三星、索尼、中興、華為的四款手機獲得了TD-LTE入網(wǎng)許可。蘋果發(fā)布的iPhone5S和iPhone5C也支持TD-LTE網(wǎng)絡，部分國內的手機廠商也已開始生產4G手機，這些手機升級4G網(wǎng)絡不用換號和換手機。其余不支持4G網(wǎng)絡制式的大部分手機，想體驗4G網(wǎng)絡，或者使用4G上網(wǎng)伴侶(MiFi)，或者直接更換4G手機。實施4G通信，將可能遇到的一些困難

對于現(xiàn)在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)是人類有史以來發(fā)明的最復雜的技術系統(tǒng)，的確第四代無線通信網(wǎng)絡在具體實施的過程中出現(xiàn)大量令人頭痛的技術問題，大概一點也不會使人們感到意外和奇怪，第四代無線通信網(wǎng)絡存在的技術問題多和互聯(lián)網(wǎng)有關，并且需要花費好幾年的時間才能解決?？偟膩碚f，要順利、全面地實施4G通信，將可能遇到下面的一些困難:(1)標準難以統(tǒng)一

雖然從理論上講，3G手機用戶在全球范圍都可以進行移動通信，但是由于沒有統(tǒng)一的國際標準，各種移動通信系統(tǒng)彼此互不兼容，給手機用戶帶來諸多不便。因此，開發(fā)第四代移動通信系統(tǒng)必須首先解決通信制式等需要全球統(tǒng)一的標準化問題，而世界各大通信廠商將會對此一直在爭論不休。

(2)技術難以實現(xiàn)

盡管未來的4G通信能夠給人帶來美好的明天，但是別指望立刻就能用上這種技術，大約還需要5年左右的時間這項技術才能發(fā)布。據(jù)研究這項技術的開發(fā)人員而言，要實現(xiàn)4G通信的下載速度還面臨著一系列技術問題。例如，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)的信號強度等問題。日本DoCoMo公司表示，為了解決這一問題，公司將對不同編碼技術和傳輸技術進行測試。另外在移交方面存在的技術問題，使手機很容易在從一個基站的覆蓋區(qū)域進入另一個基站的覆蓋區(qū)域時和網(wǎng)絡失去聯(lián)系。由于第四代無線通信網(wǎng)絡的架構相當復雜，這一問題顯得格外突出。不過，行業(yè)專家們表示，他們相信這一問題可以得到解決，但需要一定的時間。(3)容量受到限制

人們對未來的4G通信的印象最深的莫過于它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說其所謂的每秒100MB的寬帶速度，比目前手機信息傳輸速度每秒10KB要快1萬多倍，但手機的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制，如系統(tǒng)容量有限，手機用戶越多，速度就越慢。據(jù)有關行家分析，4G手機將很難達到其理論速度。如果速度上不去，4G手機就要大打折扣。(4)市場難以消化

有專家預測在10年以后，第三代移動通信的多媒體服務將進入第三個發(fā)展階段，此時覆蓋全球的3G網(wǎng)絡已經基本建成，全球25%以上人口使用第三代移動通信系統(tǒng)，第三代技術仍然在緩慢地進入市場，到那時整個行業(yè)正在消化吸收第三代技術，對于第四代移動通信系統(tǒng)的接受還需要一個逐步過渡的過程。另外，在過渡過程中，如果4G通信因為系統(tǒng)或終端的短缺而導致延遲的話，那么號稱5G的技術隨時都有可能威脅到4G的贏利計劃，此時4G漫長的投資回收和贏利計劃將變得異常的脆弱。(5)設施難以更新

在部署4G通信網(wǎng)絡系統(tǒng)之前，覆蓋全球的大部分無線基礎設施都是基于第三代移動通信系統(tǒng)建立的，如果要向第四代通信技術轉移的話，那么全球的許多無線基礎設施都需要經歷著大量的變化和更新，這種變化和更新勢必減緩4G通信技術全面進入市場、占領市場的速度。而且到那時，還必須要求3G通信終端升級到能進行更高速數(shù)據(jù)傳輸及支持4G通信各項數(shù)據(jù)業(yè)務的4G終端，也就是說4G通信終端要能在4G通信網(wǎng)絡建成后及時提供，不能讓通信終端的生產滯后于網(wǎng)絡建設。但根據(jù)目前的事實來看，在4G通信技術全面進入商用之日算起的二三年后，消費者才有望用上性能穩(wěn)定的4G通信手機。

(6)其他相關困難

因為手機的功能越來越強大，而無線通信網(wǎng)絡也變得越來越復雜，同樣4G通信在功能日益增多的同時，它的建設和開發(fā)也將會遇到比以前系統(tǒng)建設更多的困難和麻煩。例如每一種新的設備和技術推出時，其后的軟件設計和開發(fā)必須及時能跟上步伐，才能使新的設備和技術得到很快推廣和應用，但遺憾的是4G通信目前還只處于研究和開發(fā)階段，具體的設備和用到的技術還沒有完全成型，因此對應的軟件開發(fā)也將會遇到困難；另外費率和計費方式對于4G通信的移動數(shù)據(jù)市場的發(fā)展尤為重要，例如WAP手機推出后，用戶花了很多的連接時間才能獲得信息，而按時間及信息內容的收費方式使用戶難以承受，因此必須及早慎重研究基于4G通信的收費系統(tǒng)，以利于市場發(fā)展。還有4G通信不僅需要區(qū)分語音流量和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，還需要具備能到數(shù)據(jù)傳輸速度很慢的第三代無線通信網(wǎng)絡上平穩(wěn)使用的性能，這就需要通信營運商們必須能找到一個很好的解決這些問題的方法，而要解決辦法就必須首先在大量不同的設備上精確執(zhí)行4G規(guī)范，要做到這一點，也需要花費好幾年的時間。況且到了4G通信真正開始推行時，熟悉4G通信業(yè)務的經驗和專門技術人才還不多，這樣同樣也會延緩4G通信在市場上迅速推廣的速度，因此到時對于設計、安裝、運營、維護4G通信的專門技術人員還須早日進行培訓。

4G是人類有史以來最復雜的技術系統(tǒng)。要順利全面地實施4G通信，還將遇到一些困難，其發(fā)展將面臨極大的市場壓力。目前世界發(fā)達國家正積極進行4G技術規(guī)格的研究制定，研究包括網(wǎng)絡結構、用戶切換和漫游等移動環(huán)境下的系統(tǒng)實施方案，從而實現(xiàn)用戶的大范圍移動。從4G的核心技術OFDM來看，其面臨很好的機遇，因為OFDM已經獲得了許多通信業(yè)界巨頭的一致支持，其中包括朗訊、思科、飛利浦半導體和諾基亞。而且在這些公司最近的宣傳中，都列舉了OFDM優(yōu)越于CDMA的種種特點，并顯示了他們對OFDM成為第四代移動通信最終標準的強烈信心。思科公司在購并了硅谷的技術公司Clarity Corporation而獲得了其所有的VOFDM（矢量正交頻分復用）專利之后，對外界宣稱，已經生產出了具有U-NII波段和MMDS架構的設備，并作好了上市銷售的準備。在歐洲地區(qū)，無線本地環(huán)路與數(shù)字音訊廣播已針對其室內應用而進行相關的研發(fā)，測試項目包括10Mbit/s與MPEG影像傳輸應用，而第四代移動通信技術則將會是現(xiàn)有兩項研發(fā)技術的延伸，先從室內技術開始，再逐漸擴展到室外的移動通信網(wǎng)路。目前第四代移動通信的頻段尚未被討論與制訂，不過原則上將會是以高頻段頻譜為主，另外也將會使用到微波相關的技術與頻段。據(jù)有關專家預測：這種以寬帶、接入因特網(wǎng)、具有多種綜合功能的第四代移動通信系統(tǒng)，很可能到2010年就會出現(xiàn)相關的實驗系統(tǒng)和手機模型。當然，也應當看到，OFDM的成型技術產品還遠不及CDMA那樣豐富，目前只是在DSL(數(shù)字用戶線)環(huán)境下的應用有了相當?shù)囊?guī)模，在此領域的應用也并不能在很大程度上體現(xiàn)OFDM性能上的過人之處。而且，在技術上仍存在不少問題。有專家提出對4G系統(tǒng)進行電磁兼容性（EMC）和對于人體的危害評估是極其重要的，尤其是高頻段像毫米波和微米波這樣的頻率。也有不少業(yè)內人士認為，盡管第四代移動通信技術有著比3G更強的優(yōu)越性，可要是把4G投入到實際應用，需要對現(xiàn)有的移動通信基礎設施進行更新改造，這將會引發(fā)一系列的資金、觀念（3G尚未商用，4G更是遙遙無期）等問題，從而在一定程度上會減緩4G正式進入市場的速度。我們相信，在不久的將來4G在業(yè)務、功能、頻寬上均有別于3G，應該將會是將所有無線服務綜合在一起，能在任何地方接入因特網(wǎng)，包括定位定時、數(shù)據(jù)收集、遠程控制等功能。移動無線因特網(wǎng)會是無邊無際，而預計兩年后3G的傳輸速度上限2Mbit/s很可能會到達飽和。所以4G將會是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP的系統(tǒng)，是新一代的移動通信系統(tǒng)。

第三篇：心得體會—第四代移動通信技術

心得體會

移動通信技術飛速發(fā)展，已經歷了3個主要發(fā)展階段。每一代的發(fā)展都是技術的突破和觀念的創(chuàng)新。第一代起源于20世紀80年代，主要采用模擬和頻分多址(FDMA)技術。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)技術。第三代移動通信系統(tǒng)(3G)可以提供更寬的頻帶，不僅傳輸話音，還能傳輸高速數(shù)據(jù)，從而提供快捷方便的無線應用。但是第三代移動 通信系統(tǒng)仍是基于地面標準不一的區(qū)域性通信系統(tǒng),盡管其傳輸速率可高達2 Mb/s，仍無法滿足多媒體通信的要求,因此第四代移動通信系統(tǒng)(4G)的研究勢在必行。到目前為止，第四代移動通信系統(tǒng)技術還只是一個主題概念，即無線互聯(lián)網(wǎng)技術。人們雖然還無法對4G通信進行精確定義，但可以肯定的是，4G通信將是一個比3G通信更完美的新無線世界，它將可創(chuàng)造出許多難以想象的應用。未來的無線移動通信系統(tǒng)是覆蓋全球的信息網(wǎng)絡中的一部分，它將包括室內的無線LAN、室外的款待接入、智能傳輸系統(tǒng)(ITS）等。

一、第四代移動通信的定義

第四代移動通信技術可稱為廣帶(Broadband)接入和分布網(wǎng)絡，具有非對稱超過2 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，對全速移動用戶能提供150 Mb/s的高質量影像服務，將首次實現(xiàn)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(wǎng)、移動廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng))，集成不同模式的無線通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。其廣帶無線局域網(wǎng)(WLAN)能與B-ISDN和ATM兼容，實現(xiàn)廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(wǎng)(IBCN)，他還能提供信息之外的定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。

二、第四代移動通信的要求和關鍵技術

其主要要求有：(1)通信速度提高，數(shù)據(jù)率超過UMTS，上網(wǎng)速率從2Mb/s提高到100Mb/s。(2)以移動數(shù)據(jù)為主面向Internet大范圍覆蓋高速移動通信網(wǎng)絡，改變了以傳統(tǒng)移動電話業(yè)務為主設計移動通信網(wǎng)絡的設計觀念。(3)采用多天線或分布天線的系統(tǒng)結構及終端形式，支持手機互助功能，采用可穿戴無線電，可下載無線電等新技術。(4)發(fā)射功率比現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)降低10～100倍，能夠較好地解決電磁干擾問題。(5)支持更為豐富的移動通信業(yè)務，包括高分辨率實時圖像業(yè)務、會議電視虛擬現(xiàn)實業(yè)務。

技術方面：（1）網(wǎng)絡結構：3G采用的主要是蜂窩組網(wǎng)，4G將突破這個概念，發(fā)展以數(shù)字廣帶(Broad band)為基礎的網(wǎng)絡，成為一個集無線LAN和基站寬帶網(wǎng)絡的混合網(wǎng)絡，這種基于IP技術的網(wǎng)絡架構使得在3G,4G,W-LAN,固定網(wǎng)之間的漫游得以實現(xiàn)。（2）交換方式：3G保留了2G所使用的電路交換，采用的是電路交換和分組交換并存的方式，而4G將完全采用基于IP的分組交換，使網(wǎng)絡能根據(jù)用戶需要分配帶寬。（3）天線技術天線技術包括:智能天線、發(fā)射分集、MIMO等多種技術。其中的智能天線技術將在4G中得到普遍的應用。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，能滿足數(shù)據(jù)中心、移動IP網(wǎng)絡的性能要求，并且，智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，所以這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。（4）無線QoS資源控制：由于4G將采用純IP方式來進行交換，但無線系統(tǒng)資源(頻率和發(fā)射功率)是有限的且易阻塞，因此，有必要采用無線QoS資源控制，以保證業(yè)務質量和支持各種級別的應用。無線QoS資源控制方式既能支持實時性應用，也能支持非實時性應用。（5）其他技術，如軟件無線電等也將在4G中得到應用。

三、第四代移動通信面臨的問題及部分解決辦法

對于現(xiàn)在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)是人類有史以來發(fā)明的最復雜的技術系統(tǒng)，的確第四代無線通信網(wǎng)絡在具體實施的過程中出現(xiàn)大量令人頭痛的技術問題，大概一點也不會使人們感到意外和奇怪，第四代無線通信網(wǎng)絡存在的技術問題多和互聯(lián)網(wǎng)有關，并且需要花費好幾年的時間才能解決?？偟膩碚f，要順利、全面地實施4G通信，將可能遇到下面的一些困難。

（1）標準難以統(tǒng)一：雖然從理論上講，3G手機用戶在全球范圍都可以進行移動通信，但是由于沒有統(tǒng)一的國際標準，各種移動通信系統(tǒng)彼此互不兼容，給手機用戶帶來諸多不便。因此，開發(fā)第四代移動通信系統(tǒng)必須首先解決通信制式等需要全球統(tǒng)一的標準化問題，而世界各大通信廠商將會對此一直在爭論不休。

（2）技術難以實現(xiàn)：盡管未來的4G通信能夠給人帶來美好的明天，但是別指望立刻就能用上這種技術，大約還需要5年左右的時間這項技術才能發(fā)布。據(jù)研究這項技術的開發(fā)人員而言，要實現(xiàn)4G通信的下載速度還面臨著一系列技術問題。例如，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)的信號強度等問題。日本DoCoMo公司表示，為了解決這一問題，公司將對不同編碼技術和傳輸技術進行測試。另外在移交方面存在的技術問題，使手機很容易在從一個基站的覆蓋區(qū)域進入另一個基站的覆蓋區(qū)域時和網(wǎng)絡失去聯(lián)系。由于第四代無線通信網(wǎng)絡的架構相當復雜，這一問題顯得格外突出。不過，行業(yè)專家們表示，他們相信這一問題可以得到解決，但需要一定的時間。在4G系統(tǒng)中，要開發(fā)新的頻譜資源，提供頻譜利用率并選擇合適的傳輸技術，如多載波傳輸方式以及自適應均衡等技術來對抗頻率選擇性衰。利用RAKE接收、跳頻以及Turbo碼等技術來增強系統(tǒng)的性能，提高信干比；提高檢測可用的資源以及信號質量、動態(tài)分配頻率資源和信號發(fā)射功率、增加移動通信系統(tǒng)容量、降低信號發(fā)射功率；提高通信的覆蓋范圍，并支持多媒體通信、無線接入寬帶固定網(wǎng)以及在不同系統(tǒng)之間的漫游等

（3）容量受到限制：人們對未來的4G通信的印象最深的莫過于它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說其所謂的每秒100MB的寬帶速度，比目前手機信息傳輸速度每秒10KB要快1萬多倍，但手機的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制，如系統(tǒng)容量有限，手機用戶越多，速度就越慢。據(jù)有關行家分析，4G手機將很難達到其理論速度。如果速度上不去，4G手機就要大打折扣。要解決這些問題，必須采用新的網(wǎng)絡結構和管理路由優(yōu)化方案，需要采用高效的發(fā)送和切換協(xié)議，這些協(xié)議必須能很好地解決數(shù)據(jù)丟失和延遲的問題。

（4）市場難以消化：有專家預測在10年以后，第三代移動通信的多媒體服務將進入第三個發(fā)展階段，此時覆蓋全球的3G網(wǎng)絡已經基本建成，全球25%以上人口使用第三代移動通信系統(tǒng)，第三代技術仍然在緩慢地進入市場，到那時整個行業(yè)正在消化吸收第三代技術，對于第四代移動通信系統(tǒng)的接受還需要一個逐步過渡的過程。另外，在過渡過程中，如果4G通信因為系統(tǒng)或終端的短缺而導致延遲的話，那么號稱5G的技術隨時都有可能威脅到4G的贏利計劃，此時4G漫長的投資回收和贏利計劃將變得異常的脆弱。因此要加大4G網(wǎng)絡的宣傳，讓人們提高對4G的認識，在使用3G的同時慢慢吸收和接受4G。

（5）設施難以更新：在部署4G通信網(wǎng)絡系統(tǒng)之前，覆蓋全球的大部分無線基礎設施都是基于第三代移動通信系統(tǒng)建立的，如果要向第四代通信技術轉移的話，那么全球的許多無線基礎設施都需要經歷著大量的變化和更新，這種變化和更新勢必減緩4G通信技術全面進入市場、占領市場的速度。而且到那時，還必須要求3G通信終端升級到能進行更高速數(shù)據(jù)傳輸及支持4G通信各項數(shù)據(jù)業(yè)務的4G終端，也就是說4G通信終端要能在4G通信網(wǎng)絡建成后及時提供，不能讓通信終端的生產滯后于網(wǎng)絡建設。但根據(jù)目前的事實來看，在4G通信技術全面進入商用之日算起的二三年后，消費者才有望用上性能穩(wěn)定的4G通信手機。

但隨著技術的發(fā)展、網(wǎng)絡的發(fā)展，現(xiàn)在看來困難的事情可能因為某一關鍵技術的突破而實現(xiàn)。所以，現(xiàn)在對網(wǎng)絡結構的可行性、靈活性的研究，對這些體系結構中的關鍵技術的研究將對4G的盡快實現(xiàn)有十分重要的意義。由于4G與1～3G相比具有通信速度更快，網(wǎng)絡頻譜更寬，通信更加靈活，智能性能更高，兼容性能更平滑等優(yōu)點，4G將成為行業(yè)關注的焦點。相信不久的將來4G將一統(tǒng)移動通信的天下，產生巨大的社會效益和經濟效益。

通過這場講座《第四代移動通信技術》讓我了解到在21世紀信息產業(yè)的巨大進步，對4G有了總體的了解。當今時代是信息化時代，社會需要多學科協(xié)同發(fā)展：如智能家居是采用先進的計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術、綜合布線技術、嵌入式技術等，并融合個性化需求，將與家居生活有關的各個子系統(tǒng)如安防、燈光控制、窗簾控制、地板采暖等有機地結合在一起。

第四篇：第四代移動通信技術讀后感

第四代移動通信技術讀后感

第四代移動通信技術簡稱為4G，本質上并沒有脫離以前的通信。它是3G的進一步演化，是在傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡和技術的基礎上，利用一些新的通信技術不斷提高無線通信的網(wǎng)絡效率和功能。4G不是指某一項技術，它是多種技術的融合，同樣4G是實現(xiàn)了多領域的合作，主要有寬帶接入領域與廣播電視領域的相關技術。如果說3G能為人們提供一個高速傳輸?shù)臒o線通信環(huán)境的話，那么4G通信會是一種超高速無線網(wǎng)絡，一種不需要電纜的信息超級高速公路，這種新網(wǎng)絡可使電話用戶以無線及三維空間虛擬實境連線。

國際通信聯(lián)盟對4G的定義很松，規(guī)定任何能在3G基礎上有實質的改進都叫4G。4G中使用到的核心技術主要有正交頻分復用（OFDM）技術、軟件無線電、多輸入多輸出（MIMO）技術和基于IP的核心網(wǎng)。4G具有網(wǎng)絡互聯(lián)/綜合/重疊、終端的跨模式漫游、端到端的IP多媒體應用等特性，在許多網(wǎng)絡和技術環(huán)節(jié)上都需要靈活和自適應的解決方案。其中，通用靈活的系統(tǒng)資源管理方法以及跨越不同網(wǎng)絡RAT的端到端QoS保證被認為是綜合廣帶多媒體通信的挑戰(zhàn)。

4G綜合了多種RAT和網(wǎng)絡，但要求網(wǎng)絡層采用全IP的方式，實現(xiàn)無所不在的連接，不同的RAT提供無縫的下層業(yè)務承載。通常，IP流會跨多網(wǎng)傳輸，對于保證端到端的QoS問題，可有用以下兩種解決方案。一種是采用無線適配層，另一種是采用自適應終端和QoS代理。未來的趨勢將是以上方法或更多方法的有效結合。不同網(wǎng)絡因地域的分布差異及資源管理可擴展性的需要，要求資源管理采用一種分布式結構，可采用固定網(wǎng)常用的智能代理方法。

我國在移動通信領域取得了非常驕人的成就，從3G的TD-SCDMA標準，到現(xiàn)在4G的TD-LTE-Advanced(LTE-Advanced TDD制式)標準，我國在移動通信標準制定領域一次次走到了世界前列，為TD-LTE產業(yè)的后續(xù)發(fā)展及國際化提供了重要基礎。TD-LTE-Advanced是中國繼TD-SCDMA之后，提出的具有自主知識產權的新一代移動通信技術，體現(xiàn)了我國通信產業(yè)界在寬帶無線移動通信領域的最新自主創(chuàng)新成果。它吸納了TD-SCDMA的主要技術元素，但它將提供更寬的帶寬，差不多幾十兆的下載速度，可以進行更多的數(shù)據(jù)業(yè)務。

第五篇：4G是第四代移動通信及其技術的簡稱

4G是第四代移動通信及其技術的簡稱。

4G集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質量視頻圖像，它的圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比目前的撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。而在用戶最為關注的價格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡在價格方面不相上下，而且計費方式更加靈活機動，用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務。此外，4G可以在DSL和有線電視調制解調器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。