聚焦第四代移动通信技术

4G移动通信技术的信息传输级数要比3G移动通信技术的信息传输级数高一个等级。对无线频率的使用效率比第二代和第三代系统都高得多，且抗信号 衰落性能更好，其最大的传输速度将是目前"i-mode"服务的10000倍。除了高速信息传输技术外，它还包括高速移动无线信息存取系统、移动平台技 术、安全密码技术以及终端间通信技术等，具有极高的安全性，4G终端还可用作诸如定位、告警等。4G手机系统下行链路速度为100mbps，上行链路速度为30mbps。其基站天线可以发送更窄的无线电波波束，在 用户行动时也可进行跟踪，可处理数量更多的通话。第四代移动电 话不仅音质清晰，而且能进行高清晰度的图像传输，用途将十分广泛。

　　在容量方面，可在FDMA、TDMA、CDMA的基础上引入空分多址(SDMA)，容量达到3G的5～10倍。另外，可以在任何地址宽带接入互 联网，包含卫星通信，能提供信息通信之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。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)。

　　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)，通过IP进行通话。

　　能全速移动用户能提供150Mb/s的高质量的影像服务，实现三维图像的高质量传输，无线用户之间可以进行三维虚拟现实通信。

　　能自适应资源分配，处理变化的业务流、信道条件不同的环境，有很强的自组织性和灵活性。

　　能根据网络的动态和自动变化的信道条件，使低码率与高码率的用户能够共存，综合固定移动广播网络或其他的一些规则，实现对这些功能体积分布的控 制。

　　支持交互式多媒体业务，如视频会议、无线因特网等，提供更广泛的服务和应用。

　　4G系统可以自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。

　　用户将使用各种各样的移动设备接入到4G系统中，各种不同的接入系统结合成一个公共的平台，它们互相补充、互相协作以满足不同的业务的要求，移 动网络服务趋于多样化，最终将演变为社会上多行业、多部门、多系统与人们沟通的桥梁。

　　3 4G系统网络结构及其关键技术

　　4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。

　　物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。

　　中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。

　　物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多 个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围服务。

　　第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输;抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术;高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线;大 容量、低成本的无线接口和光接口;系统管理资源;软件无线电、网络结构协议等。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用 (OFDM)为技术核心。

　　OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供比目前无线数据技术质量更高(速率高、时延小)的 服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等，都将采用OFDM技术。

　　4G移动通信对加速增长的广带无线连接的要求提供技术上的回应，对跨越公众的和专用的、室内和室外的多种无线系统和网络保证提供无缝的服务。通 过对最适合的可用网络提供用户所需求的最佳服务，能应付基于因特网通信所期望的增长，增添新的频段，使频谱资源大扩展，提供不同类型的通信接口， 运用路由技术为主的网络架构，以傅利叶变换来发展硬件架构实现第四代网络架构。移动通信将向数据化，高速化、宽带化、频段更高化方 向发展，移动数据、移动IP将成为未来移动网的主流业务。

　　4 第四代移动通信面临的问题

　　要使第四代移动通信系统能投入实际应用，就需要对现有的移动通信基础设施进行更新改造，首先需要解决无线系统中的移动性管理和核心网的移动IP 技术等问题，当然还有4G的标准问题。网络层移动性是4G移动性管理的关键，移动性通常涉及到在不同网段间漫游的移动用户，数据链路层的移动性支持通常限 制在同类网络之间。移动IP代表了一种简单而且可以升级的全球移动性方案。

但是，对于第四代移动通信系统而言，它缺乏实时位置管理和快速无缝切换机制的支持。要解决这些问题，必须采用新的网络结构和管理路由优化方案， 需要采用高效的发送和切换协议，这些协议必须能很好地解决数据丢失和延迟