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摘 要： 一瞬间乃至一眨眼的时间，就可下载及传输一部高清晰度电影，你的手机就可以下载100多首MP3、MV，这不是空穴来风，因为在不久的将来，你就可以实现这个目标，而实现目标依靠的就是4G通信技术。在3G移动通信技术正在普及的同时，4G移动通信技术的研究已经在逐步进行着。介绍4G的网络结构，并对4G中将会用到的关键技术做分析，探讨我国4G技术的现状与发展。
关键词： 4G；通信技术；分析；探讨
中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0910008－01
1 4G通信技术的简析
1.1 什么是4G
根据国际电信联盟的规定，4G技术应该满足一下两个条件：固定状态下数据传输速度必须达到1Gbps，移动状态下数据传输速度也要达到100Mbps（比目前的拨号上网快2000倍）。它集3G与WLAN（无线局域网）技术于一体，能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量应当和高清晰度电视差不多，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求，运用4G 技术，用户可以收看高清晰、多频道电视，并对家中的电器进行遥控。目前，产业和学术界普遍认为：4G基本上是基于IP、具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力、在移动环境下速率将达到100Mb/s、在静止环境下速率达到1Gb/s以上的、能够支持下一代网络的各种应用（如移动高清电视）、并且能在固定和移动之间方便切换的技术。
1.2 4G通信技术的主要优势
1）通信的速度更快。现代移动通信的核心就是速度，速度决定一切，而4G通信技术的优势之一便是速度更快了，因此给人们留下了深刻的印象，第四代移动通信系统速度可以达到10Mb每秒至20Mb每秒，这种速度超过了现在手机的接近1万倍。
2）网络频谱宽。据研究4G移动通信的专家预测，每个4G信道占有100MHz的频谱，相当于3G网络的20多倍。
3）通信灵活。4G通信不仅满足了我们可以随时随地通信，而且可以快速的上网，玩游戏，查资料，未来的4G通信手机差不多可以比拟一台电脑，无论是从视频的流畅性和图像的清晰性来说。
4）增值服务的种类十分多样。4G技术与3G技术本质上是不一样的，所以他们的核心技术也是不一样的，4G采用的是正交频复用技术，这种技术可以带来无线区域环路，数字视频广播，数字音讯广播等无线增值服务。
5）高质量的移动通信。4G移动通信在覆盖范围，通信质量，通信价格上都比3G优越许多，而且还能提供无线多媒体服务，所以4G通信又称为无限多媒体通信。
6）更高的频率使用效率。4G通信技术的研发过程成使用了许多高科技技术，所以比起第二代和第三代系统有效的多。这种有效性可能使人们更快更好的做许多事情。
7）费用便宜。由于4G系统的灵活性很强，所以部署起来就相对的容易，而且可以在3G的基础设施之上建立，用逐步引入的方法，节约了用户的许多费用，相比之下，4G系统的费用甚至比3G系统更加便宜。
1.3 4G的发展
早在20世纪末期，欧洲便开始了4G通信系统的研究，预计在2012年投入生产使用，到目前为止，全球有许多组织也开始了4G通信的研究，而且一些移动通信厂商也开始了研究。在我国，4G通信于2000年起也开始了对此进行研究，2001年启动，吸引了全国多所知名高校和知名公司的支持，而且国外的一些知名公司如西门子等也参与了研究，由于目前4G技术还不怎么成熟，技术、费用要求较高，所以还只能靠国家的支持。
2 4G通信系统的技术研究与探讨
2.1 4G通信系统中的关键技术
2.1.1 正交频分复用技术。4G通信技术主要是以OFDM为核心的技术。其主要思想是把信道分为许多个正交子信道，把高速数据信号转换成并行的低速子数据流，在每个子信道中进行传输。每个子信道上的信号带宽要比信道的相关带宽小，这样可以减少子信道之间的相互干扰，而且还可以适当的消除符號间的干扰。OFDM技术具有许多独特的优点：频谱利用率高，抗衰落能力强，适合高速数据传输，抗码间干扰能力强等。
2.1.2 智能天线技术。波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线成为智能天线，智能天线被认为是未来移动通信的关键技术是因为其具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能。智能天线可以在空间域内抑制交互干扰，能够改善信号质量和增加传输容量。他的基本原理是通过基带数字处理器，对各天线链路上接受到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。
2.1.3 基于IP的核心网。4G系统是一个基于全IP网络的核心网，可以实现不同网络间的无缝互联，与各种具体的无线接入方案相互独立，可以让许多的空中接口接入核心网，而且可以将核心网的业务，控制和传输等分开。一旦采用IP后，接入方式和协议以及链路层都将分离独立。在4G系统中将用全分组方式的IPv6技术取代IPv4，IPv6有很大的地址空间，对有状态和无状态的两种地址自动配置也支持，可以提高服务质量的水平，还具有移动性。
2.1.4 多用户检测技术。多用户检测技术可以消除码间的相互干扰，有效的提高了系统的性能。他的基本思想是把占用某个信道的所有用户的信号或某些用户的信号都看成是有用的信号，并且不作为干扰信号处理，利用多个用户的信号，时间，相位以及码元等信息联合检测单个用户的信号，利用各种的综合手段对接收信号进行处理。多用户检测是4G技术中抗干扰的关键技术，对进一步提高系统容量，改善系统性能有重要的作用。
2.2 4G通信系统面临的挑战
1）标准不统一。3G通信系统虽然在全球范围内都可以进行通信，但是却没有一个标准的统一系统，而且许多移动通信之间也不兼容，多以十分的不方便。所以，开发新的通信系统也就是4G通信系统，必须要解决此问题，而许多的专家和厂商也会为此争论不休。
2）技术难以实现。对于4G系统来说，移动IP技术还不怎么成熟，而且RSVP技术也有很多问题需要解决，所以4G技术的各种核心还不完善，需要一个长期的过程。
3）市场难以消化。就目前的移动通信市场而言，3G系统占据了主要的市场，而且其影响也深入人心，所以人们接纳4G通信系统还需要一个漫长的过程，如果进驻市场的时间过慢，随之可能产生的5G，6G等计划将对其进驻市场产生影响，而且会影响到4G系统的盈利，所以漫长的投资计划将会变得十分的脆弱。
参考文献：
[1]李荣秀、王心水，4G中的关键技术，甘肃科学学报.
[2]中国电信广东研究院，中国电信LTE实验室测试规范.
[3]刘艳萍、章秀银、胡斌杰，4G核心技术原理及其与3G系统探讨.
关键词： 4G；通信技术；分析；探讨
中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0910008－01
1 4G通信技术的简析
1.1 什么是4G
根据国际电信联盟的规定，4G技术应该满足一下两个条件：固定状态下数据传输速度必须达到1Gbps，移动状态下数据传输速度也要达到100Mbps（比目前的拨号上网快2000倍）。它集3G与WLAN（无线局域网）技术于一体，能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量应当和高清晰度电视差不多，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求，运用4G 技术，用户可以收看高清晰、多频道电视，并对家中的电器进行遥控。目前，产业和学术界普遍认为：4G基本上是基于IP、具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力、在移动环境下速率将达到100Mb/s、在静止环境下速率达到1Gb/s以上的、能够支持下一代网络的各种应用（如移动高清电视）、并且能在固定和移动之间方便切换的技术。
1.2 4G通信技术的主要优势
1）通信的速度更快。现代移动通信的核心就是速度，速度决定一切，而4G通信技术的优势之一便是速度更快了，因此给人们留下了深刻的印象，第四代移动通信系统速度可以达到10Mb每秒至20Mb每秒，这种速度超过了现在手机的接近1万倍。
2）网络频谱宽。据研究4G移动通信的专家预测，每个4G信道占有100MHz的频谱，相当于3G网络的20多倍。
3）通信灵活。4G通信不仅满足了我们可以随时随地通信，而且可以快速的上网，玩游戏，查资料，未来的4G通信手机差不多可以比拟一台电脑，无论是从视频的流畅性和图像的清晰性来说。
4）增值服务的种类十分多样。4G技术与3G技术本质上是不一样的，所以他们的核心技术也是不一样的，4G采用的是正交频复用技术，这种技术可以带来无线区域环路，数字视频广播，数字音讯广播等无线增值服务。
5）高质量的移动通信。4G移动通信在覆盖范围，通信质量，通信价格上都比3G优越许多，而且还能提供无线多媒体服务，所以4G通信又称为无限多媒体通信。
6）更高的频率使用效率。4G通信技术的研发过程成使用了许多高科技技术，所以比起第二代和第三代系统有效的多。这种有效性可能使人们更快更好的做许多事情。
7）费用便宜。由于4G系统的灵活性很强，所以部署起来就相对的容易，而且可以在3G的基础设施之上建立，用逐步引入的方法，节约了用户的许多费用，相比之下，4G系统的费用甚至比3G系统更加便宜。
1.3 4G的发展
早在20世纪末期，欧洲便开始了4G通信系统的研究，预计在2012年投入生产使用，到目前为止，全球有许多组织也开始了4G通信的研究，而且一些移动通信厂商也开始了研究。在我国，4G通信于2000年起也开始了对此进行研究，2001年启动，吸引了全国多所知名高校和知名公司的支持，而且国外的一些知名公司如西门子等也参与了研究，由于目前4G技术还不怎么成熟，技术、费用要求较高，所以还只能靠国家的支持。
2 4G通信系统的技术研究与探讨
2.1 4G通信系统中的关键技术
2.1.1 正交频分复用技术。4G通信技术主要是以OFDM为核心的技术。其主要思想是把信道分为许多个正交子信道，把高速数据信号转换成并行的低速子数据流，在每个子信道中进行传输。每个子信道上的信号带宽要比信道的相关带宽小，这样可以减少子信道之间的相互干扰，而且还可以适当的消除符號间的干扰。OFDM技术具有许多独特的优点：频谱利用率高，抗衰落能力强，适合高速数据传输，抗码间干扰能力强等。
2.1.2 智能天线技术。波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线成为智能天线，智能天线被认为是未来移动通信的关键技术是因为其具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能。智能天线可以在空间域内抑制交互干扰，能够改善信号质量和增加传输容量。他的基本原理是通过基带数字处理器，对各天线链路上接受到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。
2.1.3 基于IP的核心网。4G系统是一个基于全IP网络的核心网，可以实现不同网络间的无缝互联，与各种具体的无线接入方案相互独立，可以让许多的空中接口接入核心网，而且可以将核心网的业务，控制和传输等分开。一旦采用IP后，接入方式和协议以及链路层都将分离独立。在4G系统中将用全分组方式的IPv6技术取代IPv4，IPv6有很大的地址空间，对有状态和无状态的两种地址自动配置也支持，可以提高服务质量的水平，还具有移动性。
2.1.4 多用户检测技术。多用户检测技术可以消除码间的相互干扰，有效的提高了系统的性能。他的基本思想是把占用某个信道的所有用户的信号或某些用户的信号都看成是有用的信号，并且不作为干扰信号处理，利用多个用户的信号，时间，相位以及码元等信息联合检测单个用户的信号，利用各种的综合手段对接收信号进行处理。多用户检测是4G技术中抗干扰的关键技术，对进一步提高系统容量，改善系统性能有重要的作用。
2.2 4G通信系统面临的挑战
1）标准不统一。3G通信系统虽然在全球范围内都可以进行通信，但是却没有一个标准的统一系统，而且许多移动通信之间也不兼容，多以十分的不方便。所以，开发新的通信系统也就是4G通信系统，必须要解决此问题，而许多的专家和厂商也会为此争论不休。
2）技术难以实现。对于4G系统来说，移动IP技术还不怎么成熟，而且RSVP技术也有很多问题需要解决，所以4G技术的各种核心还不完善，需要一个长期的过程。
3）市场难以消化。就目前的移动通信市场而言，3G系统占据了主要的市场，而且其影响也深入人心，所以人们接纳4G通信系统还需要一个漫长的过程，如果进驻市场的时间过慢，随之可能产生的5G，6G等计划将对其进驻市场产生影响，而且会影响到4G系统的盈利，所以漫长的投资计划将会变得十分的脆弱。
参考文献：
[1]李荣秀、王心水，4G中的关键技术，甘肃科学学报.
[2]中国电信广东研究院，中国电信LTE实验室测试规范.
[3]刘艳萍、章秀银、胡斌杰，4G核心技术原理及其与3G系统探讨.