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摘要：結(jié)合當(dāng)前的發(fā)展趨勢闡述了第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念、目標(biāo)要求和具體特點(diǎn)，并對第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中可能采用的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：第四代移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)

0引言

第三代移動(dòng)通信（3G）在20世紀(jì)80年代末提出時(shí)倍受關(guān)注，近年來卻遭遇降溫。究其原因，單從技術(shù)角度考慮，3G系統(tǒng)就有很多需要改進(jìn)的地方，如采用電路交換，而不是純IP方式；所能提供的最高速率只有384kbit/s(標(biāo)稱最高速率為2Mbit/s)不能滿足用戶對移動(dòng)通信系統(tǒng)的速率要求；不能充分滿足移動(dòng)流媒體通信(視頻)的完全需求；沒有達(dá)成全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)等。

正是由于3G的諸多不足，使得在3G還沒有大規(guī)模投入商用、距離完全實(shí)用化還有一段時(shí)間的情況下，國內(nèi)外移動(dòng)通信領(lǐng)域的專家就已經(jīng)在進(jìn)行第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（4G）的研究和開發(fā)工作。

1什么是第四代移動(dòng)通信技術(shù)

嚴(yán)格說來，現(xiàn)在還不能對第四代移動(dòng)通信作出確切地定義，但可以肯定，4G通信將是一個(gè)比3G通信更完美的無線世界，它可以創(chuàng)造出許多難以想象的應(yīng)用。

關(guān)于4G的一般描述為：“第四代移動(dòng)通信的概念可稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱的和超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng)、移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)（基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)）。此外，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)將是由多功能集成的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，也是寬帶接入IP系統(tǒng)”。

實(shí)際上，世界各國在對4G的設(shè)想上存在著巨大的差異。

歐洲國家一般認(rèn)為4G是一種可以有效使用頻譜的數(shù)據(jù)通信技術(shù)，并且以IPv6為基礎(chǔ)!網(wǎng)絡(luò)上的所有單位都有自己的IP地址。通過在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中引入IPv6就可以把現(xiàn)有的各種不同的網(wǎng)絡(luò)融合在一起，如4G網(wǎng)絡(luò)將會融合衛(wèi)星和平流層通信系統(tǒng)、數(shù)字廣播電視系統(tǒng)、各種蜂窩和準(zhǔn)蜂窩系統(tǒng)#無線本地環(huán)路和無線局域網(wǎng)，并且可以和2G、3G兼容。

與歐洲關(guān)于4G的觀點(diǎn)正相反。日本熱衷于建立一個(gè)單一的4G全球標(biāo)準(zhǔn)。

美國則希望把WLAN技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，從而演進(jìn)為4G的基礎(chǔ)。

2第四代移動(dòng)通信的目標(biāo)要求和特點(diǎn)

2.1目前業(yè)界人士對第四代移動(dòng)通信已達(dá)成的共識

a)與已有的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，4G系統(tǒng)應(yīng)具有更高的數(shù)據(jù)速率和傳輸質(zhì)量。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\智能性和靈活性;

b)可以容納更多的用戶,應(yīng)能支持包括非對稱性業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種業(yè)務(wù);

c)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,將在不同的固定和無線平臺以及跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中提供無線服務(wù);

d)能實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)間的無縫漫游,包括網(wǎng)絡(luò)無縫\終端無縫和內(nèi)容無縫;

e)將是多功能集成的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，不僅聯(lián)系人與人，更將聯(lián)系人與機(jī)器、環(huán)境，人們將能夠隨時(shí)隨地的接入需要的多媒體信息，并可遠(yuǎn)端控制其他設(shè)備。

2.2第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的一些具體特點(diǎn)

2.2.1傳輸速率更快

4G系統(tǒng)的目標(biāo)速率為：

a)對于大范圍高速移動(dòng)用戶（250km/h）數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s；

b)對于中速移動(dòng)用戶（60km/h）數(shù)據(jù)速率為20Mbit/s；

c)對于低速移動(dòng)用戶（室內(nèi)或步行者），數(shù)據(jù)速率為100Mbit/s。

2.2.2帶寬更寬

據(jù)研究，每個(gè)4G信道將占有100MHz或更多帶寬，而3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬則在5～20MHz之間。

2.2.3容量更大

將采用新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如空分多址技術(shù)等）來極大地提高系統(tǒng)的容量，以滿足未來大信息量的需求。

2.2.4智能性更高

4G系統(tǒng)的智能性更高"它將能自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配，處理變化的業(yè)務(wù)流和適應(yīng)不同的信道環(huán)境。

4G網(wǎng)絡(luò)中的智能處理器將能夠處理節(jié)點(diǎn)故障或基站超載，4G通信終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作也將智能化。

2.2.5實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信

4G通信能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，大量信息透過寬頻信道傳送出去，讓用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)接入到系統(tǒng)中，因此4G也是一種實(shí)時(shí)的&寬帶的以及無縫覆蓋的多媒體移動(dòng)通信。

2.2.6兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接收，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，從這個(gè)角度看，4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備真正意義上的全球漫游（包括與3G、WLAN和固定網(wǎng)絡(luò)之間無縫隙漫游）接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G平穩(wěn)過渡等特點(diǎn)。

2.2.7業(yè)務(wù)的多樣性

在未來的全球通信中，人們所需的是多媒體通信，因此個(gè)人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等各行業(yè)將會結(jié)合成一個(gè)整體，提供給用戶比以往更廣泛的服務(wù)與應(yīng)用。系統(tǒng)的使用也會更加安全、方便，更加照顧用戶的個(gè)性。

2.2.8靈活性較強(qiáng)

4G系統(tǒng)將能夠自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配，調(diào)整系統(tǒng)根據(jù)通信過程中變化的業(yè)務(wù)流大小進(jìn)行相應(yīng)處理。對信道條件不同的各種復(fù)雜環(huán)境都能進(jìn)行信號的正常發(fā)送與接收，具有很強(qiáng)的智能性、適應(yīng)性和靈活性。

用戶將使用各式各樣的移動(dòng)設(shè)備接入到4G系統(tǒng)中來。設(shè)備與人之間的交流不再是簡單的聽、說、看，還可以通過其他途徑與用戶進(jìn)行交流。4G移動(dòng)設(shè)備的功能已不能簡單地劃歸到“電話機(jī)”的范疇，而且從外觀和式樣上也將會有更驚人的突破，也許眼鏡、手表、旅游鞋等都有可能成為4G終端。

2.2.9用戶共存性

4G中的移動(dòng)通信技術(shù)能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況和變化的信道條件進(jìn)行自適應(yīng)處理，使低速與高速用戶以及各種各樣的用戶設(shè)備能夠并存與互通，從而滿足系統(tǒng)多類型用戶的需求。

2.2.10通信費(fèi)用更加便宜

4G通信能解決與3G的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術(shù)，相對其他技術(shù)來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。

2.2.11靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

4G系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)完全自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，它可以自動(dòng)管理、動(dòng)態(tài)改變自己的結(jié)構(gòu)以滿足系統(tǒng)變化和發(fā)展的要求。4G系統(tǒng)具有不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可能存在與1G、2G、3G完全不同的、沒有基站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括Adhoc網(wǎng)＿自組織網(wǎng)絡(luò)。

2.2.12將能實(shí)現(xiàn)不同QoS的業(yè)務(wù)

4G系統(tǒng)通過動(dòng)態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來提供不同級別的QoS

34G系統(tǒng)中可能的關(guān)鍵技術(shù)

近年來人們對實(shí)現(xiàn)B3G/4G的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，并取得了初步的成果。歸納起來可分為以下一些方面。

3.1未來移動(dòng)通信系統(tǒng)需要研究的課題

a)與系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)：IP語音技術(shù)，軟件無線電技術(shù)，廣帶無線收發(fā)信機(jī)，移動(dòng)服務(wù)的系統(tǒng)平臺，高可靠性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，全I(xiàn)P無線，安全性、加密、計(jì)費(fèi)、身份認(rèn)證及移動(dòng)電子商務(wù)Adhoc網(wǎng)技術(shù)。

b)與應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)：下一代編碼/壓縮技術(shù)，動(dòng)態(tài)可變碼率編碼技術(shù)，移動(dòng)技術(shù)，人＿機(jī)接口（包括“智能”移動(dòng)終端），流數(shù)據(jù)通信技術(shù)，內(nèi)容描述語言，應(yīng)用發(fā)展環(huán)境技術(shù)。

c)先進(jìn)的無線接入技術(shù)：動(dòng)態(tài)QoS控制，差錯(cuò)控制及超高速小區(qū)搜索，多播技術(shù)，IP移動(dòng)性控制，無縫IP包傳輸，鏈路自適應(yīng)，光纖無線電。

d)頻率的有效利用：微波頻帶的開拓，頻帶的共用與頻率的共享，自適應(yīng)動(dòng)態(tài)信道分配，抗干擾與抗衰落技術(shù)，高密度三維蜂窩結(jié)構(gòu)，自適應(yīng)陣列無線及多輸入多輸出（MIMO）天線系統(tǒng)，自適應(yīng)高效多電平調(diào)制，正交頻率復(fù)用（OFDM）技術(shù)。

e)先進(jìn)的移動(dòng)終端：新的功率管理技術(shù)，可包裝終端技術(shù)，高功能顯示器件技術(shù)，語聲識別技術(shù)，下一代半導(dǎo)體器件技術(shù)，靈敏度的增強(qiáng)，移動(dòng)終端的系統(tǒng)平臺，移動(dòng)終端安全性增強(qiáng)技術(shù)。

3.24G系統(tǒng)中可能用到的一些關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1無線接入方式與多址方案

a)在FDMA、TDMA、CDMA和OFDM等多址方式中，OFDM是4G系統(tǒng)最為合適的多址方案，從目前的研究進(jìn)展來看，OFDM也是將來4G系統(tǒng)最有可能采用的多址方式。

OFDM是無線環(huán)境下的一種特殊的多載波傳送方案。無線信道的頻率響應(yīng)曲線大多是非平坦的，即具有頻率選擇性，而OFDM技術(shù)的主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸，這樣，盡管總的信道是非平坦的，但每個(gè)子信道是相對平坦的，并且在每個(gè)子信道上進(jìn)行窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應(yīng)帶寬，因此就可以大大消除信號波形間的干擾。另外，OFDM棄用了傳統(tǒng)的使用帶通濾波器來分隔子載波頻譜的方式，改用跳頻方式來選用那些即便頻譜混疊也能夠保持正交的波形，而且OFDM系統(tǒng)的各個(gè)載波可以根據(jù)頻譜利用率和誤碼率的最佳平衡原則來為子載波選擇不同的調(diào)制方式，如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。

OFDM的主要優(yōu)點(diǎn)是對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，能對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾，能夠克服高速率數(shù)據(jù)傳輸時(shí)符號間干擾增大的問題；各個(gè)子信道的載波相互正交，在減小子載波間的相互干擾的同時(shí)又提高了頻譜利用率；硬件實(shí)施簡單等。

OFDM的主要缺點(diǎn)是功率效率不高，對載頻的偏置較敏感。OFDM系統(tǒng)對載頻的偏置比較敏感的主要原因是在頻率選擇性深衰落情況下，OFDM系統(tǒng)在相應(yīng)子載波上的數(shù)據(jù)可能被破壞。為此，眾多學(xué)者把OFDM與直接序列擴(kuò)頻相結(jié)合，使得信號可以在多個(gè)載波上擴(kuò)展，這樣一來就能有效地利用未被破壞的子載波上的信息恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)頻率的分集。

OFDM技術(shù)的主要技術(shù)難點(diǎn)是系統(tǒng)中的頻率和時(shí)間同步、基于導(dǎo)頻符號輔助的信道估計(jì)、峰平比問題、多普勒頻偏引起的互載頻干擾（ICI）降低系統(tǒng)性能的問題以及基于OFDM、多載波技術(shù)的新一代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的多址方案的研究。

b)日本NTTDoCoMo提出的4G移動(dòng)系統(tǒng)方案的無線接入方式為VSF（variablespedingfactor）-OFCDM(orthogonalfrequencyandcodedivisionmul-tiplexing)。VSF-OFCDM在采用多載波的同時(shí)，進(jìn)行與CDMA相同的擴(kuò)散處理來增大容量。

其最大特點(diǎn)在于，可以根據(jù)具體的通信服務(wù)來改變時(shí)間方向與頻率方向上的擴(kuò)散率，從而在類似熱點(diǎn)的孤立區(qū)域，通過降低擴(kuò)散率來優(yōu)先增大傳輸速率；而在用戶眾多的環(huán)境下，提高擴(kuò)散率，增加系統(tǒng)容量。這種接入方式可以提高頻譜利用率，并且不受多徑干擾的影響，可通過改變擴(kuò)頻因子，應(yīng)用于高密度業(yè)務(wù)區(qū)和一般業(yè)務(wù)區(qū)。

3.2.2調(diào)制與編碼

a)多載波調(diào)制（MCM）技術(shù)的基本原理是將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流分解成若干個(gè)子數(shù)據(jù)流，每個(gè)子數(shù)據(jù)流具有低得多的數(shù)據(jù)傳輸比特速率，用這些數(shù)據(jù)流去并行調(diào)制若干個(gè)載波，然后合成輸出。其主要優(yōu)點(diǎn)是可以有效抑制在單載波系統(tǒng)接收機(jī)中由于線形均衡所引起的噪聲及干擾的提高，較長的信元周期對噪聲和快衰落有更大的抵抗性。

時(shí)間彌散是無線信道傳輸速率受限的一個(gè)主要原因，而在多載波調(diào)制的子信道中，數(shù)據(jù)傳輸速率相對較低，碼元周期長，只要時(shí)延擴(kuò)展與碼元周期之比小于一定的值就不會產(chǎn)生碼間干擾，即MCM對新到的時(shí)延彌散不敏感，具有抗時(shí)延彌散的特性。

MCM通?？梢酝ㄟ^多載波碼分多址（MC-CD-MA）、正交頻分復(fù)用時(shí)分多址（OFDM-TDMA）和多音實(shí)現(xiàn)幾種技術(shù)途徑來實(shí)現(xiàn)。

b)自適應(yīng)調(diào)制與編碼（AMC）是目前研究的又一熱點(diǎn)技術(shù)。AMC的原理是根據(jù)信道條件（基于從接收機(jī)反饋信息來估計(jì)）瞬時(shí)的變化改變調(diào)制與編碼格式，對每個(gè)用戶的鏈路參數(shù)優(yōu)化$以達(dá)到最大化系統(tǒng)容量。

具有AMC的系統(tǒng)，接收機(jī)將收集一系列信道的統(tǒng)計(jì)數(shù)值，提供給發(fā)射機(jī)和接收機(jī)去優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)（如調(diào)制及編碼、信號帶寬、信號功率、訓(xùn)練周期、信道估值濾波器、以及自動(dòng)增益控制等），允許按照信道條件分配給不同的用戶不同的數(shù)據(jù)率。對于靠近小區(qū)基站的用戶分配給較高碼率的較高階的調(diào)制（如64QAM，R=3/4Turbo）,對于靠近小區(qū)邊界的,則分配給具有較低碼率的較低階調(diào)制(如QP-SK,R=1/2Turbo碼)。AMC擴(kuò)展了系統(tǒng)自適應(yīng)良好信道條件的能力。

預(yù)計(jì)4G系統(tǒng)將會采用多載波調(diào)制技術(shù)#

3.2.3無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)

能夠提高容量和覆蓋的無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)有分集技術(shù)，如通過空間分集、時(shí)間分集（信道編碼）、頻率分集和極化分集等方法可獲得最好的分集性能；多天線技術(shù)，如采用2或4天線可實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集，或者采用MIMO技術(shù)可實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收分集。

對4G廣帶無線移動(dòng)通信高性能的要求，促使其在基站及用戶終端采用多天線系統(tǒng)。

廣帶信道是一個(gè)典型的非視線信道，并包含不匹配性，如時(shí)間選擇性及頻率選擇性衰落。傳統(tǒng)無線通信理論一直將多徑傳播視為造成無線信號衰落的干擾之一，而采用多天線則產(chǎn)生了多個(gè)空間信道，所有的信道不會同時(shí)產(chǎn)生衰落，因此MIMO天線系統(tǒng)恰恰利用了傳播環(huán)境的多徑特性，極大地提高了前向和反向鏈路的容量，并增加通信范圍與可靠性。

3.2.4高效的頻譜使用方案

頻譜資源是一種有限的資源，在4G系統(tǒng)中，一方面要采用有效的措施提高頻譜利用率，另一方面要開發(fā)新的頻譜資源。因此，研究高頻段寬帶信號傳輸特性就變得非常重要。

3.2.5基于IP的核心網(wǎng)

綜觀當(dāng)前的發(fā)展趨勢，IP被認(rèn)為是下一代移動(dòng)通信最適合的網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)。統(tǒng)一的IP核心網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立于具體的接入方案，使不同的無線和有線接入技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)與融合，無線接入點(diǎn)可以是蜂窩系統(tǒng)的基站、無線局域網(wǎng)（WLAN）或者是Adhoc自組織網(wǎng)等。對于公用電話網(wǎng)、2G以及未實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P的3G網(wǎng)絡(luò)等則通過特定的網(wǎng)關(guān)連接。

目前移動(dòng)OK急待解決的問題有三角路由問題&漫游和切換問題&安全問題等#

3.2.6軟件無線電（SDR）技術(shù)

在4G系統(tǒng)中，由于移動(dòng)用戶在不同的系統(tǒng)間漫游，系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)內(nèi)部需要無縫切換，而且隨著4G系統(tǒng)的發(fā)展，會不斷出現(xiàn)新的業(yè)務(wù)和新的需求，這些都需要對終端和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重新配置。

軟件無線電在4G中的可能應(yīng)用為：

a)采用軟件無線電實(shí)現(xiàn)的基站可同時(shí)為多個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；

b)當(dāng)終端移動(dòng)時(shí)可重新配置。如當(dāng)移動(dòng)終端移動(dòng)到一個(gè)采用不同標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中時(shí)，終端可按照該系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)重新自動(dòng)配置該終端，從而使該終端獲得服務(wù)。

采用軟件無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)終端或基站將采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要由天線模塊、LNA模塊、ADC/DAC功率放大器模塊、DSP模塊和多媒體模塊等組成。軟件無線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號處理硬件（DSPH）、現(xiàn)場可編程器件（FPGA）、數(shù)字信號處理（DSP）等。

3.2.7高性能的接收機(jī)

按照Shannon定理,對于3G系統(tǒng)如果信道帶寬為5MHz,數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s,則所需的SNR為1.2dB；而對于4G系統(tǒng)，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mbit/s的數(shù)據(jù),則所需要的SNR為12dB。

可見由于4G系統(tǒng)的速率很高，因此對接收機(jī)的性能要求也要高很多。

3.2.8智能天線技術(shù)

智能天線原名自適應(yīng)天線陣列，它具有抑制干擾、自動(dòng)跟蹤信號以及采用空時(shí)處理算法形成數(shù)字波束等智能功能，可以跟蹤強(qiáng)信號，減少或抵消干擾信號，實(shí)現(xiàn)空間分集，提高信噪比，提升系統(tǒng)通信質(zhì)量，緩解無線通信日益發(fā)展與頻譜資源不足的矛盾，降低系統(tǒng)整體造價(jià)。

目前，智能天線被認(rèn)為是未來移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，其工作方式主要有全自適應(yīng)方式和基于預(yù)多波束的波束切換方式兩種。

全自適應(yīng)智能天線雖然從理論上講可以達(dá)到最優(yōu)，但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計(jì)算量大，信道模型簡單，收斂速度較慢，在某些情況下甚至可能出現(xiàn)錯(cuò)誤收斂等缺點(diǎn)；實(shí)際信道條件下當(dāng)干擾較多、多徑嚴(yán)重，特別是信道快速時(shí)變時(shí)，很難對某一用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。而對于預(yù)多波束的切換波束工作方式，全空域（各種可能的入射角）被一些預(yù)先計(jì)算好的波束分割覆蓋，各組權(quán)值對應(yīng)的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會有一些重疊#接收時(shí)的主要任務(wù)是挑選一個(gè)#也有可能是幾個(gè)’但需合并后再輸出(作為工作模式。與自適應(yīng)方式相比它顯然更容易實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上可將其看作是介于扇形天線與全自適應(yīng)天線間的一種技術(shù)，也是未來智能天線技術(shù)發(fā)展的方向。

3.2.9多用戶檢測技術(shù)

多用戶檢測器可以提高系統(tǒng)的容量，因此將是

4G系統(tǒng)必然采用的技術(shù).

隨著多用戶檢測器研究的不斷深入，各種高性能但算法又不特別復(fù)雜的多用戶檢測器算法不斷被提出來，因此在實(shí)際系統(tǒng)中采用多用戶檢測技術(shù)將是切實(shí)可行的。

3.2.10系統(tǒng)資源管理

在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，移動(dòng)商務(wù)和對QoS有較高要求的各類業(yè)務(wù)將持續(xù)增長。網(wǎng)絡(luò)將處理前所未有的多媒體業(yè)務(wù)量、多運(yùn)營商配置、無需授權(quán)頻段和Adhoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞?各類結(jié)構(gòu)的存在也使得具有不同QoS方案的不同域之間具有移動(dòng)性和互相作用,從而顯著增加了系統(tǒng)的全局復(fù)雜度.

這需要一個(gè)具有豐富連接性和智能的QoS無線分組網(wǎng)絡(luò)的支撐#系統(tǒng)的\先進(jìn)的無線資源管理策略也成為必需。該策略的關(guān)鍵單元包括協(xié)調(diào)業(yè)務(wù)連接處理的業(yè)務(wù)管理部分，維護(hù)所有網(wǎng)絡(luò)實(shí)體已分配的和可用的資源許可控制管理部分，以及按照QoS需求和業(yè)務(wù)條件在共享同一資源的業(yè)務(wù)之間分配可用資源的資源管理部分。

采用一些能夠使網(wǎng)絡(luò)有效滿足不同業(yè)務(wù)請求的政策或機(jī)制#包括接入控制、資源調(diào)度、緩沖區(qū)管理和流量控制等。系統(tǒng)檢測可用的資源以及信號的質(zhì)量，然后根據(jù)不同用戶、不同業(yè)務(wù)質(zhì)量要求動(dòng)態(tài)地分配頻率資源和信號發(fā)射功率，從而大大提高系統(tǒng)的性能。

3.2.11Adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

未來移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)除了以低成本達(dá)到高數(shù)據(jù)速率外，還要求在無專用通信基礎(chǔ)設(shè)施下，網(wǎng)絡(luò)具有適應(yīng)和生存能力。

Adhoc網(wǎng)絡(luò)或稱為分組無線網(wǎng)絡(luò)作為非集中控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因靈活性將在未來網(wǎng)絡(luò)中扮演重要角色。用戶和路由器能在網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)移動(dòng)的Adho網(wǎng)絡(luò)正成為主要研究領(lǐng)域，它準(zhǔn)許袖珍終端擴(kuò)展接入和改進(jìn)應(yīng)急通信質(zhì)量。

現(xiàn)今蜂窩通信系統(tǒng)依靠集中控制和管理，而下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)向固定與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，無隙縫和全方位通信Adhoc模式。

Adhoc網(wǎng)絡(luò)沒有事先確定的基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)鏈路的時(shí)間特性，給分組無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和實(shí)施帶來一些基本的挑戰(zhàn)，它們是：

a)必須優(yōu)化設(shè)計(jì)安全和路由功能，保證分布式結(jié)構(gòu)有效運(yùn)行；

b)在網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)時(shí)，降低路由表更新頻數(shù)和開銷來保證鏈路連接；

c)在多跳網(wǎng)絡(luò)中，改進(jìn)路由協(xié)議設(shè)計(jì)來減少鏈路容量和等待時(shí)間的波動(dòng)；

d)全面權(quán)衡網(wǎng)絡(luò)連接（覆蓋）、時(shí)延、容量和功率預(yù)算等指標(biāo)；

e)以優(yōu)化功率管理和MAC設(shè)計(jì)來減少先進(jìn)技術(shù)的負(fù)面效應(yīng)。

3.2.12網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

OSI網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)已經(jīng)為通信系統(tǒng)服務(wù)多年，隨著無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)生變化，對網(wǎng)絡(luò)特性的要求也發(fā)生了變化，如時(shí)延、吞吐量、支持各種QoS多媒體業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)流量\差錯(cuò)率、頻譜帶寬、節(jié)點(diǎn)連續(xù)不斷進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)引起的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?，這些都對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。

4結(jié)束語

以上對4G的目標(biāo)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了一些探討，具體的實(shí)現(xiàn)還會面臨著許多問題。但是4G的曙光已經(jīng)出現(xiàn)，可以預(yù)見，隨著技術(shù)的進(jìn)步和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，下一代的移動(dòng)通信世界必將會更加燦爛輝煌。

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