4G技术的展望

1、前言

就在我们为3G时代的光明前景欢欣鼓舞的时候，就在我们为3G市场如何全面启动而争论不休的时候，第四代移动通信技术（4G）已经悄然呈现在我们面前，开始为我们勾画出信息传输速度超过3G达1万倍的第四代移动通讯技术的蓝图。

简单而言，4G是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路。这种新网络可使电话用户以无线形式实现全方位虚拟连接。4G最突出的特点之一，就是网路传输速率达到了前所未有的100M，完全能够满足用户的上网需求。这样它就完全可以同现代的高速网络技术相比美，这也是跨越3G直接进入4G的倡导者们提出的重要理由。

有别于以往的无线通信系统，4G将能够提供全息录音、远程控制卡以及移动虚拟现实等功能。4G将不仅仅应用于蜂窝电话通信领域，日本及欧洲一些移动运营商正在开发相关增值服务，而美国的固定无线通信服务商则试图通过改变网络灵活性向4G过渡。另外，由于无线LAN技术提供的速率已接近4G的水平，4G将融合新型无线LAN技术。

4G系统总的技术目标和特点可以概括为：系统应具有更高的数据率、更好的业务质量（QoS）、更高的频谱利用率、更高的安全性、更高的智能性、更高的传输质量、更高的灵活性；4G系统应能支持非对称性业务，并能支持多种业务；4G系统应体现移动与无线接入网和IP网络不断融合的发展趋势，因此4G系统应当是一个全IP的网络。

2、4G系统崭露头角

3G技术发展至今仍不是很成熟。目前，3G还缺乏全球统一标准，即使是在美国，也存在三种互不兼容的规范；3G所运用的语音交换架构仍承袭了第二代（2G）的电路交换，而不是完全IP形式；由于受到多用户干扰，难以达到很高的通信速率等。被人们炒得沸沸扬扬的视频应用也不尽如人意——犹如放幻灯片一样；更为重要的一点是，它的数据传输率只相当于普通拨号接入的水平，更赶不上DSL。

4G系统应该很好的解决了以上各种缺陷，具有如下特征：

2.1高速率，高容量

对于大范围高速移动用户（250km/h），数据速率为2Mbps；对于中速移动用户（60km/h），数据速率为20Mbps；对于低速移动用户（室内或步行者），数据速率为100Mbps。其容量至少应是3G系统容量的10倍以上。

2.2网络频带更宽

要想使4G通信达到100Mbps的传输速度，通信运营商必须在3G通信网络的基础上进行大幅度的改造，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。每个4G信道将占有100MHZ的频谱，相当于W-CDMA 3G网络的20倍。

2.3兼容性更加平滑

要使4G通信尽快地被人们接受，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。因此，4G应该接口开放、能够跟多种网络互联，并且具备很强的对2G、3G手机的兼容性，以完成对多种用户的融合。在不同系统间无缝切换，传送高速多媒体业务数据。

2.4智能性能更高

4G的网络系统是一个高度自治、自适应的网络，它具有良好的重构性、可伸缩性、自组织性等，用以满足不同环境、不同用户的通信需求。第四代移动通信的智能性，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是4G手机可以实现许多难以想像的功能，例如，4G手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。

严格的说，4G手机的功能已不能简单的称其为电话机，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已，它已越来越接近于一台小型掌上电脑。4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等，大量信息通过宽频的信道传送出去，因此4G也称为“多媒体移动通信”。它将个人通信、信息系统、广播和娱乐等各项业务结合成整体，服务和应用更加广泛、安全、方便和个性化。

4G移动网络的根本任务是能够接收、获取到终端的呼叫，在多个运行网络之间或者多个无线接口之间，建立起最有效的通信路径，并对其进行实时的定位和跟踪。在移动通信过程中，移动网络还要保持良好的无缝连接能力，保证数据传输的高质量、高速率。4G移动网络将基于多层蜂窝结构，通过多个无线接口，由多个业务提供者和众多网络运营者提供多媒体业务。其核心网是一个基于全IP的网络，因此核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN共存。各种针对不同业务的接入系统通过多媒体接入系统连接到基于IP的核心网中，形成一个公共的、灵活的、可扩展的平台。

3、四大关键技术探讨

3.1OFDM

OFDM技术，属于多载波调制技术，它采用一种不连续的多音调制技术，将多个载波中的大量信息合并成一个信号，完成信息传输。在无线通信中一般采用一组相互正交、重叠、形状为Sa（X）函数的