浅析第四代移动通信

移动通信 技术飞速 发展 ， 已经 历了３ 个主要发展阶段 。 每 一 代 的发 展都 是技 术 的 突 破和 观 念 的创 新 。 一代 起 第
图像 业务、 议电视 虚拟现 实业务。 会
二 、 Ｇ的关键技术 ４
１０Ｆ ． ＤＭ（ 正交频分复用） ＯＦＤＭ 技 术 实 际 上 是 Ｍ ＣＭ （ ｕｌ ｉ Ｍ ｔ —Ｃａ ｒ ｅ ｒ ｉｒ
源于２ 世纪 ８ 年 代 ， 要 采用 模 拟 和频 分 多址 （ Ｄ ０ ０ 主 Ｆ ＭＡ） 技术。 第二代 （Ｇ 起源 于９ 年代 初 期 ， 要采用 时分 多址 ２） ０ 主 （Ｄ Ｔ ＭＡ） 码分 多址（ Ｄ 和 Ｃ ＭＡ） 术 。 技 第三 代移 动通 信系统 （Ｇ 可以提 供 更宽 的频带 ， 仅传输 话 音 ， ３） 不 还能 传输 高速 数据 ， 从而提 供快 捷 方便的 无线 应 用。 是第三 代移 动通 但 信系统仍 是 基 于地面标 准不一 的 区域性 通信 系统 ， 管其 尽 传输速 率可高达 ２ Ｍｂ ｓ 仍无 法满足 多媒 体通信 的要求 ， ／， 因此第四代移动 通信系统（Ｇ 的研究势在 必行。 ４） ４ Ｇ的定义及其技术要求 第四代移 动通信 技 术可 称为广 带（ｒａ ｂ ｎ ） 和 Ｂ ｏ ｄ ａ ｄ接入 分布 网络 ， 有非对称 超过 ２ Ｍｂ Ｓ 具 ／ 的数据 传输 能力， 对全 速 移动用 户能 提供 １０ Ｍｂ ｓ ５ ／ 的高质 量影 像 服务， 将首 次 实 现三 维图像 的高质量 传输 。 它包括 广带 无线 固定接入 、 广 带 无线 局 域 网、 动广 带 系统和 互操 作 的广 播网 络（ 移 基 于 地面和卫 星 系统 ） 集成 不同模 式的无 线通 信 ， ， 移动 用户
通信观察 ・
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田国栋 冰
【 内容 摘要 】 第四代 移动 通信技 术 （Ｇ 与前三代 移动 通信技 术相 比具 有五 大技 术要 求 ， 决了四大 关键 ４） 解
技 术后４ 将 一统 移动通信 的天下。 Ｇ 【 关键词 １ 移动 通信 ４ 技 术要 求 Ｇ 关键技 术
一
Ｍｏ ｕａｉｎ 多载 波调制 ） ｄ ｌｔ ， ｏ 的一种。 主要思 想是 ： 其 将信 道 分成若 干正 交子 信道 ， 高速数 据信号 转换 成并 行的低 速 将
子数 据流 ， 调制 在每 个 子信 道 上进行 传输 。正交信号可 以
通过 在接 收端采 用相关技 术来分 开， 这样 可以减 少子信道
Ｍｂ ｓ 高到 １０ Ｍｂ ｓ ／提 ０ ／ 。
（ 通信速度提高， １ ） 数据率超过ＵＭＴ ， Ｓ 上网速率从２ 得无线 电台的功 能尽可能 地用软 件来定义 和实 现 。 软件无 线电是 一种基 于数 字信 号处理 （ Ｓ ） 片以软件为 核心 的 Ｄ Ｐ芯 （） ２以移动数 据为主 面向Ｉｔｒ ｅ大范 围覆盖高 速移动 崭新 的无线 通信体系结 构。 ｎｅｎ ｔ
技术 。
够较好地解 决电磁干 扰问题 。
起 使信 噪 比达 到最 大。与固定 波束天 线相 比 ， 线阵 列的 天
（ 发射 功率 比现 有移 动通 信 系统 降 低 １ ～１０ ， ４ ） Ｏ ０ 倍 能 优点 是除了提供 高的 天线 增益 外 ， 提供 相应倍 数 的分 还能 集增益 。 智能 天 线具 有抑 制信 号干扰 、 自动 跟踪 以及数 字 （） ５支持更 为丰富的 移动通信 业务， 包括高 分辨 率实 时 波 束调 节等智 能功 能 ， 基本工作 原理 是根 据信 号来波 的 其
３智能天 线 ． 智 能天 线 是 波 束 间没有切 换 的 多波束 或 自适 应阵 列
通信 网络， 改变 了以传 统移 动 电话业 务为主设 计 移动 通信
网络的设 计观念。
（） ３采用 多天线 或分布天 线 的系统 结 构及终 端形式 ， 支 天线 。 多波 束天 线 在一 个扇区 中使 用 多个 固定波 束 ， 在 而 持 手机 互 助功 能 ， 采用可穿 戴无 线 电， 下载 无 线 电等 新 自适 应 阵列 中， 可 多个 天 线的接 收信号被 加 权并且合成 在一
通信 ， 成综合 广带 通信 网（ Ｃ ， 还 能提 供信 息之外 电台从高 频 、 形 Ｉ Ｎ）他 Ｂ 中频 、 带 直到 控制 协议 部分 全 部 由软 件编 基 的 定位定 时、 据 采集 、 程 控制 等综 合功 能 。 主 要技 程 来完成 。 核心是在尽 可能靠近 天 线的地方 使用宽带 的 数 远 其 其 术要求是 ： “ 字／ 数 模拟 ” 换器 ， 早地 完成信 号的数 字 化 ， 转 尽 从而使
２ 软件无 线 电 ．
、
软 件无线 电 （ｏｔ ｒ ｅｉｅ ｄｏ简 称Ｓ Ｒ ， Ｓｆ ｗａｅ Ｄ ｆ ｄ Ｒａ ｉ， ｎ Ｄ ）
就 是采 用数 字信号处 理技 术 ， 可编程 控制 的通用 硬件 平 在
可 以自由地从一 个标准漫 游到 另一个 标准 。 其广 带无 线局 台上 ， 用软 件 来 定义 实 现 无 线 电台的 各部 分功 能 ： 括 利 包 域 网（ Ｌ Ｗ ＡＮ） 能与Ｂ Ｓ —ＩＤＮ和 Ａ ＴＭ兼容 ， 实现 广带 多媒体 前 端接 收 、 中频 处理 以及信 号 的基带 处理 等。即整个 无 线
之 间的 相互干扰 （ Ｉ。 个 子信道 上的信 号带 宽小于信道 Ｉ ）每 Ｃ
的相关 带 宽， 因此每 个 子信 道上 的可 以看成平 坦性衰 落，
从 而可 以消 除符 号问干扰 。 而且 由于每 个子 信道 的带宽仅 仅 是 原信道 带 宽的 一小部 分， 信道均 衡 变得 相对 容 易。由 于 ＯＦ ＤＭ技 术 由于具 备上述 特点 ， 是对高 速数据 传输 的一 种 潜在 的解 决方案 ， 因此被公认为４ Ｇ的核心技 术之一。