4G技術(shù)的展望

就在我們?yōu)?G時(shí)代的光明前景歡欣鼓舞的時(shí)候，就在我們?yōu)?G市場如何全面啟動(dòng)而爭論不休的時(shí)候，第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4G）已經(jīng)悄然呈現(xiàn)在我們面前，開始為我們勾畫出信息傳輸速度超過3G達(dá)1萬倍的第四代移動(dòng)通訊技術(shù)的藍(lán)圖。

簡單而言，4G是一種超高速無線網(wǎng)絡(luò)，一種不需要電纜的信息超級高速公路。這種新網(wǎng)絡(luò)可使電話用戶以無線形式實(shí)現(xiàn)全方位虛擬連接。4G最突出的特點(diǎn)之一，就是網(wǎng)路傳輸速率達(dá)到了前所未有的100M，完全能夠滿足用戶的上網(wǎng)需求。這樣它就完全可以同現(xiàn)代的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比美，這也是跨越3G直接進(jìn)入4G的倡導(dǎo)者們提出的重要理由。

有別于以往的無線通信系統(tǒng)，4G將能夠提供全息錄音、遠(yuǎn)程控制卡以及移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)等功能。4G將不僅僅應(yīng)用于蜂窩電話通信領(lǐng)域，日本及歐洲一些移動(dòng)運(yùn)營商正在開發(fā)相關(guān)增值服務(wù)，而美國的固定無線通信服務(wù)商則試圖通過改變網(wǎng)絡(luò)靈活性向4G過渡。另外，由于無線LAN技術(shù)提供的速率已接近4G的水平，4G將融合新型無線LAN技術(shù)。

4G系統(tǒng)總的技術(shù)目標(biāo)和特點(diǎn)可以概括為：系統(tǒng)應(yīng)具有更高的數(shù)據(jù)率、更好的業(yè)務(wù)質(zhì)量（QoS）、更高的頻譜利用率、更高的安全性、更高的智能性、更高的傳輸質(zhì)量、更高的靈活性；4G系統(tǒng)應(yīng)能支持非對稱性業(yè)務(wù)，并能支持多種業(yè)務(wù)；4G系統(tǒng)應(yīng)體現(xiàn)移動(dòng)與無線接入網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)不斷融合的發(fā)展趨勢，因此4G系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)。

2、4G系統(tǒng)嶄露頭角

3G技術(shù)發(fā)展至今仍不是很成熟。目前，3G還缺乏全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，即使是在美國，也存在三種互不兼容的規(guī)范；3G所運(yùn)用的語音交換架構(gòu)仍承襲了第二代（2G）的電路交換，而不是完全I(xiàn)P形式；由于受到多用戶干擾，難以達(dá)到很高的通信速率等。被人們炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的視頻應(yīng)用也不盡如人意——猶如放幻燈片一樣；更為重要的一點(diǎn)是，它的數(shù)據(jù)傳輸率只相當(dāng)于普通撥號接入的水平，更趕不上DSL。

4G系統(tǒng)應(yīng)該很好的解決了以上各種缺陷，具有如下特征：

2.1高速率，高容量

對于大范圍高速移動(dòng)用戶（250km/h），數(shù)據(jù)速率為2Mbps；對于中速移動(dòng)用戶（60km/h），數(shù)據(jù)速率為20Mbps；對于低速移動(dòng)用戶（室內(nèi)或步行者），數(shù)據(jù)速率為100Mbps。其容量至少應(yīng)是3G系統(tǒng)容量的10倍以上。

2.2網(wǎng)絡(luò)頻帶更寬

要想使4G通信達(dá)到100Mbps的傳輸速度，通信運(yùn)營商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。每個(gè)4G信道將占有100MHZ的頻譜，相當(dāng)于W-CDMA 3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。

2.3兼容性更加平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，4G應(yīng)該接口開放、能夠跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，并且具備很強(qiáng)的對2G、3G手機(jī)的兼容性，以完成對多種用戶的融合。在不同系統(tǒng)間無縫切換，傳送高速多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

2.4智能性能更高

4G的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)高度自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，它具有良好的重構(gòu)性、可伸縮性、自組織性等，用以滿足不同環(huán)境、不同用戶的通信需求。第四代移動(dòng)通信的智能性，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化，更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多難以想像的功能，例如，4G手機(jī)將能根據(jù)環(huán)境、時(shí)間以及其他因素來適時(shí)提醒手機(jī)的主人。

嚴(yán)格的說，4G手機(jī)的功能已不能簡單的稱其為電話機(jī)，因?yàn)檎Z音數(shù)據(jù)的傳輸只是4G移動(dòng)電話的功能之一而已，它已越來越接近于一臺小型掌上電腦。4G通信提供的無線多媒體通信服務(wù)將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，大量信息通過寬頻的信道傳送出去，因此4G也稱為“多媒體移動(dòng)通信”。它將個(gè)人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等各項(xiàng)業(yè)務(wù)結(jié)合成整體，服務(wù)和應(yīng)用更加廣泛、安全、方便和個(gè)性化。

4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的根本任務(wù)是能夠接收、獲取到終端的呼叫，在多個(gè)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)之間或者多個(gè)無線接口之間，建立起最有效的通信路徑，并對其進(jìn)行實(shí)時(shí)的定位和跟蹤。在移動(dòng)通信過程中，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)還要保持良好的無縫連接能力，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母哔|(zhì)量、高速率。4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將基于多層蜂窩結(jié)構(gòu)，通過多個(gè)無線接口，由多個(gè)業(yè)務(wù)提供者和眾多網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者提供多媒體業(yè)務(wù)。其核心網(wǎng)是一個(gè)基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)，因此核心網(wǎng)獨(dú)立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業(yè)務(wù)，能同已有的核心網(wǎng)和PSTN共存。各種針對不同業(yè)務(wù)的接入系統(tǒng)通過多媒體接入系統(tǒng)連接到基于IP的核心網(wǎng)中，形成一個(gè)公共的、靈活的、可擴(kuò)展的平臺。

3、四大關(guān)鍵技術(shù)探討

3.1OFDM

OFDM技術(shù)，屬于多載波調(diào)制技術(shù)，它采用一種不連續(xù)的多音調(diào)制技術(shù)，將多個(gè)載波中的大量信息合并成一個(gè)信號，完成信息傳輸。在無線通信中一般采用一組相互正交、重疊、形狀為Sa（X）函數(shù)的頻譜信道完成無碼間串?dāng)_和信道間干擾的高速信息傳輸。