4G移动通信关键技术及特征

带化是满足用户对视频业务、流媒体等业务带的需求。在2G和3G网络解决了语音应用和一部分数据应用之后，视频应用将是4G网络上的最主要内容。3G向视频迈出了重要一步，但是较2G的提升有限，并未从根本上改变无线结构。比如3G的带问题，多用户同时使用就会出现拥堵。而4G的带是3G的10倍，频谱利用率大约也是10倍，这样吞吐量就是100倍。

　　3）IP化

　　下一代网络将是全IP网，从核心网到用户设备均支持IP协议。未来的通信世界，应该一切以IP为基础，形成网络化的移动世界。每一个网络使用者，只要具有专属的IP号码，可以在任何时间、任何地点，透过4G网络来通信，至于是语音、数据，还是视频，不再是运营商该管的事了。

　　4）融合化

　　随着4G的演进，不同的无线技术在下一代网络（NGN）架构下将实现融合、共存，发挥各自的优势，形成多层次的无线网络环境。4G应该是NGN的一部分，4G必须适应三网融合的发展需求，既要实现"无所不在，无所不能"，又要满足个性化服务的需求。因此，多体制、多技术仍将共存，必须统一的将是共同的承载网络--互联网。三网都将失去其独立组网特征，而沦为NGN的接入网。

　　4G移动通信系统支持更丰富的移动业务，包括高清晰度图像业务、会议电视、虚拟现实业务等，用户在任何地方都可以获得任何所需的信息服务。将个人通信、信息系统、广播和娱乐等行业结合成一个整体，更加安全、方便地向用户提供更广泛的服务与应用。

　　5）灵活性

　　4G移动通信系统采用智能技术使其能自适应地进行资源分配，能对通信过程中不断变化的业务流大小进行相应处理而满足通信要求，采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行信号的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。

　　6）兼容性

　　4G移动通信系统是实现全球统一的标准，让所有移动通信运营商的用户享受共同的4G服务，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

　　7）层叠系统

　　为了实现1Gbps的峰值速率，4G系统需要宽达100MHz的系统带宽，但在3GHz以下频段分配100MHz连续频谱几乎是不可能的，而在高频段又很难实现无缝全域覆盖和高速移动（运营商要求基于现有站址部署4G系统，因此广泛使用中继和分布式天线技术有一定困难），因此需要同时使用部分3GHz以下频谱。也就是说，4G系统将是一个层叠系统，需要同时使用上述两段离散的频谱，这形成了4G系统的一个重要特征。

4、4G的关键技术

　　4G移动通信系统将应用一批先进的技术，包括正交频分复用（OFDM）、多输入多输出（MIMO）技术、智能天线、空时编码技术、无线链路增强技术、软件无线电技术、高效的调制解调技术、高性能的收发信机、多用户检测技术和分布式网络架构等，提供全新的空中接口，并为终端用户带来更多的使用体验。

　　1）OFDM

　　未来无线多媒体业务既要保证数据传输速率高，又要保证传输质量，这就要求所采用的调制解调技术既要有较高的信元速率，又要有较长的码元周期，OFDM技术正满足这一需求。OFDM是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的，OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输，这样尽管总的信道是非平坦的，但每个子信道是相对平坦的。且在各子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道带宽，大大消除了信号波形间的干扰。OFDM技术的最大优点是能对抗频率选择性衰落和窄带干扰，从而降低各子载波间的相互干扰，提高频谱利用率。

　　2）软件无线电技术

　　在4G众多关键技术之中，软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发的风险，所以未来的4G技术需要适应不同种类的产品的要求。而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础，它不仅能减少开发风险，还更易于开发系列型产品。此外，它还减少了硅芯片的容量，从而削减了运算器件的价格，其开放的结构也会允许多方运营的介入；同时，由于数码信号处理器（DSP）的使用，也弥补了廉价射频（RF）所造成的不足。在实际应用中，RF部分是昂贵而缺乏灵活性的，宽带的RF是非线性的，而通过使用软件无线电技术可弥补其在灵活性上的不足。

　　3）智能天线技术

智能天线技术也是4G中的关键，它与软件无线电技术同样紧密相连。它是在软件无线电基础上提出的天线设计新概念，是数字多波束形成（DBF）技术与软件无线电完美结合的产物。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束可在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号