第四代移动通信系统研究

络层(又称中间环境层或承载层)、应用层(又称应用网络层或业务控制层)，如图2所示。其中物理层提供接入和选路功能，网络层作为桥接层提供QoS映射、地址转换、即插即用、安全管理、有源网络。物理层与网络层提供开放式IP接口。应用层与网络层之间也是开放式接口，用于第三方开发和提供新业务。

　　图2 4G/B3G网络架构的层次和模块模型

　　4G的关键技术主要包括：OFDM(正交频分复用)、AMC(自适应编码调制)、SA/IA(智能天线，原名为自适应天线阵列AAA)、MIMO(多入多出)、SDR(软件无线电)、IPv6(下一代的互联网协议)、定位技术和切换技术。

　　3 4G通信发展面临的问题

　　4G系统投入实际应用将遇到技术和市场两方面的挑战。从技术角度来分析，4G要实现高数据速率、高机动性和无缝隙漫游，必须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、资源管理和核心网的移动IP技术等问题，还有4G的标准问题。其次要开发新的频谱资源，提高频谱利用率并选择合适的传输技术。例如，利用RAKE接收、跳频以及Turbo码等技术来增强系统的性能，提高信噪比;提高检测可用的资源以及信号质量、动态分配频率资源和信号发射功率、增加移动通信系统容量、降低信号发射功率;提高通信的覆盖范围，并支持多媒体通信、无线接入宽带固定网以及在不同系统之间的漫游等。此外，4G移动通信的数据传输将比3G高一个数量级，这也会引起一系列技术上的难题。

　　而从市场角度分析，有专家预测：到2010年后，2G的多媒体服务将进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本成形，全球至少有25%以上的人口使用3G系统，整个行业正在消化吸收第三代技术，利用4G相关技术对3G进行改进与完善的工作也会同时进行。可见，对于4G系统的接受还需要一个逐步过渡的过程。

　　4 4G对我国移动通信发展的影响

　　目前，世界发达国家都在积极进行4G技术规格的研究制定，以期在全球4G规格制定中享有发言权。拥有4G的各项运行标准制定权的国际电信联盟电信标准局ITU-T，计划在2010年制定出全世界统一的第四代移动通信标准。

　　我国对4G的研究也已经正式列入863项目，并启动了“FuTURE计划”，旨在2006年1月～2010年12月，设立有关重大专项，完成通用无线环境的体制标准研究及其系统实用化研究，开展较大规模的现场试验等。截至目前，我国在4G研究中也取得了不少成果，如汉网高技术有限公司、华中科技大学和上海交通大学联手攻克的全IP蜂窝移动技术，其被国际公认为第四代移动通信技术的核心。

　　目前我国的3G系统建设尚未起步，但3G牌照可能会在近期发放，激起3G网络建设的热潮。对此，笔者认为需要考虑以下几个方面，我国通信发展的实际情况是目前仍以语音业务为主要需求;3G系统在多媒体业务上存在一定的局限性;3G的实际作用是为4G进行多媒体业务的市场培育;未来4G系统设备革命性演变可能带来的投资冲击等。本文认为3G的主流业务仍应该以语音和数据业务为主，多媒体时代仍需等待4G系统的建设，因此我国各大运营商在选择3G系统的建设时机及建设规模上应谨慎抉择。

　　5 结束语

　　4G目前还只是一个基本概念，处于实验室研究开发阶段。尽管4G技术有着比3G更快的通信速度、更宽的网络频谱、更加灵活等一系列优越性，但要真正实现，现在看来还面临着许多难题。因此，现在对4G网络结构的可行性、灵活性及其关键技术的探讨将对4G的尽快实现有十分重要的意义。本文对4G通信技术的产生背景、概念、特点、网络架构、技术、发展情况等进行了讨论。具有高数据率、高频谱利用率、低发射功率、灵活业务支撑能力的4G系统，将是通往未来无线移动通信系统的必然途径。