时间：2023-06-30 09:27:59
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关键词： 4G移动通信； OFDM； MUD； IPv6
1 引言
第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT - 2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统，要求具有很好的网络兼容性，能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游，不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务，而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU 的标准，世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性：
不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s 的速率，但平均速率只能达到384 kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展，但其传输速率还有差距。
不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准，难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。
不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境，需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块，而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性，目前，很多公司已经开始着手4G 概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。
2 4G概念通信技术特点
目前，业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点：
a) 用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来；
b) 移动终端可以是任何类型的；
c) 用户可以自由地选择业务、应用和网络；
d) 可以实现非常先进的移动电子商务；
e) 新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。
根据以上描述，未来的4G系统应具备以下的基本条件。
(1) 具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2 Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100 Mbit/s。
(2) 实现真正的无缝漫游。4G 移动通信系统实现全球统一的标准，能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。
(3) 高度智能化的网络。采用智能技术的4G 通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。
(4) 良好的覆盖性能。4G 通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境，由于要提供高速传输，小区的半径会更小。
(5) 基于IP 的网络。4G通信系统将会采用IPv6，IPv6将能在IP 网络上实现话音和多媒体业务。
(6) 实现不同QoS 的业务。4G 通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。
3 4G概念通信关键技术探讨
（1）正交频分复用（OFDM ）技术
第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM 技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，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之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。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。
OFDM技术之所以越来越受关注，是因为OFDM 有很多独特的优点：
a) 频谱利用率高，频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM
信号的相邻子载波相互重叠，其频谱利用率可以接近Nyquist
极限。
b) 抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输，这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍，从而使OFDM 对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。
c) 适合高速数据传输。OFDM 自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候，应采用效率高的调制方式；而当信道条件差的时候，则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有，OFDM 加载算法的采用，使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此，OFDM 技术非常适合高速数据传输。
d) 抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰，它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多，实际上，只要传输信道的频带是有限的，就会造成一定的码间干扰。OFDM 由于采用了循环前缀，故对抗码间干扰的能力很强。
（2）智能天线技术
智能天线采用了空时多址（SDMA）的技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分，动态改变信号的覆盖区域，将主波束对准用户方向，旁瓣或零陷对准干扰信号方向，并能够自动跟踪用户和监测环境变化，为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。
目前，智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优，但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢，在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点，实际信道条件下，当干扰较多、多径严重，特别是信道快速时变时，很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下，全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖，各组权值对应的波束有不同的主瓣指向，相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠，接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式，与自适应方式相比它显然更容易实现，是未来智能天线技术发展的方向。
（3）无线链路增强技术
可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有：分集技术，如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能；多天线技术，如采用2或4天线来实现发射分集，或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中，MIMO 技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。
（4）软件无线电（S D R ）技术
在4G系统中，若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式，则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口，能够在各类网络环境间无缝漫游，并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G 系统中，软件将会变得非常复杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术，它以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出，就受到各方的极大关注，这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大，更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台，尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成，并使宽带A/D 和D/A 转换器尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中，软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险，所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求，而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础，它不仅能减少开发风险，还更易于开发系列型产品。此外，它还减少了硅芯片的容量，从而降低了运算器件的价格，其开放的结构也会允许多方运营的介入。
（5）多用户检测技术
4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是：把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号，而不是作为噪声处理，利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号，即综合利用各种信息及信号处理手段，对接收信号进行处理，从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测，从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。
现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足，且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时， 会使得相关矩阵产生较大偏差，导致整个系统性能急剧下降。另一方面， 当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰，而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的，没有考虑信道编码的影响，现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外，目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。转贴于
（6）IPv6技术
4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6 协议主要基于以下几点考虑：
a) 巨大的地址空间。在一段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。
b) 自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下，需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后，它将用另一种即插即用的机制，在没有任何人工干预的情况下，获得一个全球惟一的路由地址。
c) 服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看，IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6 能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6 报头中新增的字段“流标志”。有了这个20 位长的字段，在传输过程中，中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP 地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准，但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。
d) 移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址，这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时，通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。
4 结束语
4G移动通信系统目前还只是一个基本概念，4G网络的定义仍然还不明确，IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统，实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性，是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统，它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。
参考文献
[1] Ajay R.Mishra 著，中京邮电通信设计院，无线通信研究所译. 蜂窝网络规划与优化基础.北京: 机械工业出版社， 2004.
[2]何琳琳， 杨大成. 4G移动通信系统的主要特点和关键技术. 移动通信， 2004(2).
[3] Namgi Kim; Hymen Choir; Hyunsoo Yoon.Seamless handoff scheme for 4G mobile systems based on IP and OFDM.2004 IEEE 60th Volume 5， 26-29 Sept. 2004 Page(s):3315 - 3318 Vol. 5
[4] Gazis， V.; Housos， N.; Alonistioti， A.; Merakos， L. Generic system architecture for 4G mobile communications. The 57th IEEE Semiannual Volume 3， 22-25 April 2003 Page(s):1512 - 1516 vol.3
[5] Lu，W.W. 4G mobile research in Asia. Communications Magazine，IEEE Volume 41， Issue 3，March 2003 Page(s):104 - 106
[6] 刘伟， 丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信， 2004(2).
[7] 袁晓超 4G通信系统关键技术浅析.中国无线电，2005(12)
1 引言
第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT - 2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统，要求具有很好的网络兼容性，能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游，不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务，而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU 的标准，世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性：
不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s 的速率，但平均速率只能达到384 kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展，但其传输速率还有差距。
不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准，难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。
不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境，需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块，而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性，目前，很多公司已经开始着手4G 概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。
2 4G概念通信技术特点
目前，业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点：
a) 用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来；
b) 移动终端可以是任何类型的；
c) 用户可以自由地选择业务、应用和网络；
d) 可以实现非常先进的移动电子商务；
e) 新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。
根据以上描述，未来的4G系统应具备以下的基本条件。
(1) 具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2 Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100 Mbit/s。
(2) 实现真正的无缝漫游。4G 移动通信系统实现全球统一的标准，能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。
(3) 高度智能化的网络。采用智能技术的4G 通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。
(4) 良好的覆盖性能。4G 通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境，由于要提供高速传输，小区的半径会更小。
(5) 基于IP 的网络。4G通信系统将会采用IPv6，IPv6将能在IP 网络上实现话音和多媒体业务。
(6) 实现不同QoS 的业务。4G 通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。
3 4G概念通信关键技术探讨
（1）正交频分复用（OFDM ）技术
第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM 技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，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之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。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。
OFDM技术之所以越来越受关注，是因为OFDM 有很多独特的优点：
a) 频谱利用率高，频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM
信号的相邻子载波相互重叠，其频谱利用率可以接近Nyquist
极限。
b) 抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输，这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍，从而使OFDM 对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。
c) 适合高速数据传输。OFDM 自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候，应采用效率高的调制方式；而当信道条件差的时候，则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有，OFDM 加载算法的采用，使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此，OFDM 技术非常适合高速数据传输。
d) 抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰，它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多，实际上，只要传输信道的频带是有限的，就会造成一定的码间干扰。OFDM 由于采用了循环前缀，故对抗码间干扰的能力很强。
（2）智能天线技术
智能天线采用了空时多址（SDMA）的技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分，动态改变信号的覆盖区域，将主波束对准用户方向，旁瓣或零陷对准干扰信号方向，并能够自动跟踪用户和监测环境变化，为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。
目前，智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优，但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢，在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点，实际信道条件下，当干扰较多、多径严重，特别是信道快速时变时，很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下，全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖，各组
转贴于 权值对应的波束有不同的主瓣指向，相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠，接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式，与自适应方式相比它显然更容易实现，是未来智能天线技术发展的方向。
（3）无线链路增强技术
可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有：分集技术，如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能；多天线技术，如采用2或4天线来实现发射分集，或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中，MIMO 技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。
（4）软件无线电（S D R ）技术
在4G系统中，若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式，则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口，能够在各类网络环境间无缝漫游，并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G 系统中，软件将会变得非常复杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术，它以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出，就受到各方的极大关注，这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大，更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台，尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成，并使宽带A/D 和D/A 转换器尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中，软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险，所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求，而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础，它不仅能减少开发风险，还更易于开发系列型产品。此外，它还减少了硅芯片的容量，从而降低了运算器件的价格，其开放的结构也会允许多方运营的介入。
（5）多用户检测技术
4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是：把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号，而不是作为噪声处理，利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号，即综合利用各种信息及信号处理手段，对接收信号进行处理，从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测，从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。
现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足，且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时， 会使得相关矩阵产生较大偏差，导致整个系统性能急剧下降。另一方面， 当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰，而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的，没有考虑信道编码的影响，现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外，目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。
（6）IPv6技术
4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6 协议主要基于以下几点考虑：
a) 巨大的地址空间。在一段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。
b) 自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下，需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后，它将用另一种即插即用的机制，在没有任何人工干预的情况下，获得一个全球惟一的路由地址。
c) 服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看，IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6 能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6 报头中新增的字段“流标志”。有了这个20 位长的字段，在传输过程中，中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP 地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准，但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。
d) 移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址，这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时，通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。
4 结束语
4G移动通信系统目前还只是一个基本概念，4G网络的定义仍然还不明确，IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统，实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性，是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统，它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。
参考文献
[1] Ajay R.Mishra 著，中京邮电通信设计院，无线通信研究所译. 蜂窝网络规划与优化基础.北京: 机械工业出版社， 2004.
[2] 何琳琳， 杨大成. 4G移动通信系统的主要特点和关键技术. 移动通信， 2004(2).
[3] Namgi Kim; Hymen Choir; Hyunsoo Yoon.Seamless handoff scheme for 4G mobile systems based on IP and OFDM.2004 IEEE 60th Volume 5， 26-29 Sept. 2004 Page(s):3315 - 3318 Vol. 5
[4] Gazis， V.; Housos， N.; Alonistioti， A.; Merakos， L. Generic system architecture for 4G mobile communications. The 57th IEEE Semiannual Volume 3， 22-25 April 2003 Page(s):1512 - 1516 vol.3
[5] Lu，W.W. 4G mobile research in Asia. Communications Magazine，IEEE Volume 41， Issue 3，March 2003 Page(s):104 - 106
[6] 刘伟， 丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信， 2004(2).
（一）4G移动通信技术的概念
现阶段我们所说的4G移动通信技术指的是第四代的移动通信技术，但是由于行业内的研究与使用出发点的不同，因此很难全面统一4G移动通信技术的概念。现阶段主要的4G移动通信技术均能够快速实现无障碍通信网络的接入，而且还可以实现移动互联、移动商务等综合功能，用户不仅具有更多的选择与沟通自由，还能够将4G移动通信技术作为载体和平台，有效支持SOHO以及物联网等业务的开展。
（二）4G移动通信技术的主要特点
4G移动通信技术主要具有三个特点，分别是：
传输速率高，通过对其大量的分析与实验，我们发现从理论上说能够将通信速率提高至传统3G移动通信速率的50倍以上；
智能化程度高，由于4G移动通信技术的技术含量高，使用了大量的先进设备，而且结构更加合理，因此无论是接口还是终端，无论是服务还是操作都有不同的结构能够进行支持，因此说现阶段4G移动通信技术能够提供更加全面的智能化服务，这不仅充分挖掘了4G移动通信技术的潜力，更是扩大了4G移动通信技术的应用范围；
兼容性更加优秀，由于4G移动通信网络的逐步完善，现阶段已经可以实现向下和向侧的有效兼容，不仅能够快速完成信息的传递，还能够达成超媒体通信目标。
（三）4G移动通信技术的网络构造
现阶段我们适用的4G移动通信网络的关键构造有应用网络层、中间环境层以及物理网络层三种，上述主要构造经过网络输入、输出间数据的传递，充分发挥了4G通信网络的性能。
二、4G移动通信技术的要点
（一） SA技术
现阶段，4G移动通信中适用的SA技术指的是智能天线技术，这种技术的应用能够排除通信系统中的信号干扰，起到有效的干扰抑制作用。此外，还能够跟踪4G移动通信系统的运行状态，充分体现自动化跟踪特点。通过SA技术的应用，4G移动通信系统还能够实现数字波束调节，能够有效保障4G移动通信的整体运行状态。
（二）OFDM技术
OFDM技术就是我们所常说的正交频分复用技术，可以将信道划分成若干个正交子信道，实现低速子数据流和高速数据信号之间的转换，使低速子数据流在子信道内进行稳定传输。通过OFDM技术的应用，4G移动通信技术实现了数据高速传输的目的，而且由于OFDM技术具有自适用的调制机制，因此能够在改变加载、信道方式的同时，有效保证通信信息的传输速率。通过OFDM技术的应用，我们还可以在使用4G移动通信技术的过程中，有效杜绝码间干扰。
（三）SDR技术
SDR技术也称作软件无线电技术，该技术是微型电子技术的代表之一，在4G移动通信系统内的重要性毋庸置疑。通过在4G移动通信系统内应用SDR技术，能够构件一个开放式的平台，在简化移动通信升级方式的同时，促进4G移动通信技术的发展。最为关键的是，SDR技术为4G移动通信提供了标准、规范并且开放的硬件平台，能够有效满足4G移动通信系统的发展要求，促进了技术的不断进步。
（四）IPv6技术
通过IPv6技术的应用，能够在4G移动通信系统内提供唯一地址，因此说虽然移动通信网络的容量较大，但是其中设备以及通信网络都具有唯一的特点，并且表现出自动配置的状态。IPv6技术还能够为4G移动通信系统提供唯一的路由地址，提高通信系统的服务质量，而且最为关键的是还能够转化成更高别服务的运行系统。
三、4G移动通信技术的未来发展趋势
（一） 识别技术
现阶段我国的4G移动通信网络已经实现了全面覆盖，因此用户数量非常多，据不完全统计，仅中国移动的用户在2016年底就达到9亿的数量，因此说鉴于庞大的用户群体，要实现4G移动通信技术的智能化和人性化，我们必须对多用户进行识别，因此需要开发出更加有效地多用户识别技术。因此，我们将其作为重点研究对象，然后通过加强建立4G移动通信基站的方式，增加系统容量。唯有在快速准确的进行用户识别，我们才能够在提高4G移动通信技术服务、通信质量的同时，促进行业的发展。
（二）干扰抑制技术
现阶段对于4G移动通信技术来说，影响使用的最大威胁就是电磁波干扰，而且随着社会的发展，电磁波干扰情况愈发严峻，因此现阶段急需开发新型干扰抑制技术，消除电磁波对4G移动通信的干扰，保证通信技术性能优势的充分发挥。现阶段使用频率最高的干扰抑制技术是交互式干扰抑制技术，这是抗干扰技术的核心，能够有效保证4G移动通信技术免受电磁波的影响。在应用4G移动通信技术的过程中，我们需要加入交互式干扰抑制技术的使用，并通过加大攻关和研究力度的方式，提高4G移动通信的抗干扰效果，充分保证通信质量。
（三）接收技术
为了加速4G移动通信技术的推广语应用，我们必须实现该技术的节能与环保目标，特别是由于4G移动通信技术是在3G通信技术的基础上发展起来的，因此我们需要不断提高信号接收技术的节能效果，充分提高4G移动通信技术的核心竞争力。现阶段4G移动通信技术适用的是微天线接收器，这种接收器是一种嵌入式的无线电，其功耗仅为传统技术的1/10-1/100，在降低了能源消耗的同时，充分实现了加速推广的目标。最后，虽然新型接收技术的能耗降低了，但是其信号接收的稳定性却在稳步增长，因此通过该技术的使用在一定程度上推动了4G移动通信技术的发展与应用，使得我国4G用户数量逐月攀升。
（四）可重构性自愈网络技术
24G移动通信技术的要点探讨
2.14G移动通信技术
目前，在通信行业中，对4G移动通信技术并没有做出比较系统统一的概念与定义，而是从4G移动通信的使用功能等方面对其做出了一定的限定。一方面，4G移动通信可以不用考虑时间、地点，只要打开网络通信，就可以接入网络，且较2G、3G移动通信技术而言，网速较快，如图1所示的就是2G、3G和4G移动通信的速率对比表，而且4G移动通信比较自由，可以自由的对业务进行选择、应用；另一方面，4G移动通信技术能够对其他网络、体系和系统进行适应，并开展互联网等方面的业务。4G移动通信技术是在2G、3G移动通信技术的基础上的发展，并有其创新之处。与2G、3G移动通信技术的系统不同，4G移动通信技术的系统是以路由技术为主构成的网络构架，而在先前的移动通信技术的系统中，仅有一个核心网络，就是移动网络所发挥出来的作用。4G移动通信技术就跟一个固定而又统一的网络一样，不仅具有移动管理的相关功能，而且能够与有线、无线连接起来使用。4G移动通信与无线连接在一起时，它的接入点有很多种不同的选择，比如说蜂窝系统基站和无线局域网等，它们虽然有细微的不同，但是具有相同的指令结构，通常情况下，有IP分组和ATM信元两种信息格式。除此之外，无线接入点也具有多变性，用户可以随时的接入网络，在通信的过程中，还可以实现接入点之间的转换。但是在4G移动通信技术中，必须要注意到的是，核心网络具有非常重大的意义，必须要实时地对用户所在的位置进行掌握，并要鉴别各用户的身份。
2.24G移动通信技术的特点
4G移动通信技术是将宽带移动通信系统多功能地集成在一起，它比3G更加能够接近于个人通信。4G移动通信技术的特点主要有以下几个方面：
（1）4G移动通信技术具有高速率的特点
在上述图1的表格中，可以清晰地看出2G、3G、4G移动通信技术的速率，并能够较为明显地看出4G的信息传输的速率比3G要高出一个等级。
（2）4G移动通信具有灵活性强的特点
4G移动通信技术采用的是智能的技术，能够自己适应地对资源进行分配。对信道条件各种复杂的环境采用智能信号处理技术进行信号的正常收发。因此，4G移动通信技术具有图12G、3G、4G速率对比智能性强、灵活性强、适应能力高等特点。
（3）4G移动通信技术具有用户可共存性的特点
4G移动通信能够依据网络的状况和信道的条件自适应地进行处理，能够使每个用户和设备相互依存，从而能够满足多类型的用户的需要。
（4）4G移动通信技术能够随时随地的接入系统
4G移动通信技术利用各种多媒体业务的接入方式，例如无线接入技术，广播和娱乐，提供话音和高速的信息业务等，因而，使用4G移动通信技术的用户可以随时随地的接入系统。
（5）4G移动通信技术具有自治的网络结构
4G网络能够对自己的结构进行自动地管理、动态地改变，从而满足系统的变化以及发展的要求，因而4G网络是一个完全自治并自适应的网络。
2.34G移动技术的要点
目前，虽然3G移动通信技术已经开始走向规模化，但是人们也已经开始逐渐注意到第三代移动通信（3G移动通信）所具有的的技术上的局限性。第四代移动通信技术在第三代移动通信的基础上发展起来。在4G移动通信技术的产生和发展的过程中，也运用了一系列新的移动通信技术：OFDM（正交频分复用）技术、SA（智能天线）技术、SDR（软件无线电）技术等。下面就对4G移动通信技术产生和发展的过程中所运用的这些新技术进行简要的概述：
（1）OFDM（正交频分复用）技术
作为一种特殊的技术，OFDM（正交频分复用）技术对信号的传输和接入是利用多载波来实现的。OFDM（正交频分复用）技术的原理是，在一定的区域内，系统通过对已经设置好的信道进行划分的方式形成多个正交子通道，在子通道上完成的工作就是传输和窄带的调制，通常来说，信号的快带比信道的宽度要略窄一些。对窄带进行调制，能够使高速串行的数据的速度降低，从而成为较低速度的子数据流，并对转换后的子数据流通过借助子载波的方式进行调制，进而使她们能够相互正交，从而实现OFMD技术。
（2）SA（智能天线）技术
SA（智能天线）技术是4G移动通信技术中最为关键的技术，具有侧向和调零的功能，并能够自适应地实时地对信号进行跟踪，同时还能够抑制信号的干扰，从而提高整个通信系统的整体功能。
（3）SDR（软件无线电）技术
SDR（软件无线电）技术是4G移动通信技术的微电子技术方面的基础，通过开放性的平台，方便的升级以及重新配置的方式，构造出开放、标准的通用化硬件的一个平台，并且SDR（软件无线电）技术能够允许多方运营的介入。
34G移动通信技术的发展趋势
从4G移动通信技术的发展前景来看，除了0FDM和智能天线等核心技术外还包含一些相关技术，例如交互干扰抑制和多用户识别的技术，这种技术能够最大限度地满足用户的容量以及覆盖的范围，从而确保4G移动通信技术的服务质量；可重构性自愈网络，这个技术的应用会使4G移动通信网络达到自动排出网络故障的目的；无线接入网（RAN）技术，4G移动通信技术具有高速率、大容量的特点，无线接入网（RAN）技术的发展趋势是使电路交换向基于IP分组的交换发展，设备分集是向网络分集的方向发展。
中图分类号：TE933.207 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0164-01
随着信息和网络技术的快速发展，无线移动通信网络的数据流量正以每年接近100%的速度增长，预计未来10年，无线网络的数据流量将增加1000倍，联网设备将高达500亿台（部） ，新兴智能业务将层出不穷，迫切需要更加高速、更加高效、更加智能化的新一代无线移动通信技术来支撑。因此，在全球第4代移动通信（4G）网络的部署方兴未艾之时，第5代移动通信技术（5G，fifth- generation）的研发已拉开大幕[1]，成为整个学术界和信息产业界最热门的课题之一，掀起全球移动通信领域新一轮的技术竞争。5G是继4G之后，为了满足智能终端的快速普及和移动互联网的高速发展而正在研发的新一代移动通信技术，是面向2020年以后人类信息社会需求的第五代移动通信网络。
一、5G移动通信技术概述
5G是未来十年的发展方向，根据以往的移动通信技术发展的规律分析，5G应具有着超高的频谱利用率及利用能效，在传输速率和资源的利用效率方面，将比现今的4G技术有一个高度和质的提升，在其无线信号的覆盖性能、传输时效、通信安全及用户体验方面也将会有明显的提高和进步。5G移动通信技术和其他无线移动技术有着深入的联系和结合，形成了新一代的全面性的通信网络。满足未来十年互联网移动通信网速的1000倍要求。未来5G移动通信还须很强的灵活性，可实现自动化和智能化的网络调整。但由于5G 技术过于新颖，学术界和产业界还没有对其进行定义；相关诸如国际电信联盟（ITU）等国际通信标准机构及全球3GPP、WiMAX 等移动通信论坛也没有给出正式的技术定义，使得5G技术至今还没有一个清晰的概念。
目前，国内外专家学者沿用传统的对移动通信技术的划代方式，对5G进行初步定义。常见的说法是，5G就是传输速率达到10Gb/s的下一代移动通信技术，美国著名的《时代》杂志，在报道5G时也沿用这种说法。
二、5G的技术特征
对于5G 的未来愿景和应用，学术界和产业界都进行了相关描述，从这些描述中可以总结出人们对未来5G 的技术需求，相对于传统的移动通信网
络，5G 应具有如下的基本特征[2]：
1、互联网设备数目扩大100倍
随着物联网和智能终端的快速发展，预计2020年后，联网的设备数目将达到500～1000亿部（个）。未来的5G网络单位覆盖面积内支持的设备数目将大大增加，相对于目前的4G网络将增长100倍，一些特殊应用，单位面积内通过5G联网的设备数目将达到100万/。
2、数据流量增长1000倍
业界预测10年后，全球移动数据流量将达到2010年的1000倍。因此，5G的单位面积的吞吐量能力，特别是忙时吞吐量能力也要求提升1000倍，至少达到100 Gb/s/km2以上。
3、峰值速率至少10Gb/s
面向2020年的5G网络，相对于4G网络的峰值速率，其峰值速率需要提升10倍，即达到10Gb/s，特殊场景下，用户的单链路速率要求达到10Gb/s。
4、用户可获得速率达到10Mb/s，特殊用户需求达到100Mb /s
未来5G网络，在绝大多数的条件下，任何用户一般都能够获得10Mb/s以上的速率，对于诸如急救车内高清医疗图像传输服务等特殊需求用户和业务，获得速率将高达100Mb/s。
5、网络耗能低
绿色低碳、节省能源是未来通信技术的发展趋势，未来的5G 网络，要利用端到端的节能设计，使网络综合能耗效率提高1 000 倍，满足1 000 倍流量要求，但能耗与现有网络相当的水平。
6、频谱利用率高
由于5G网络的用户规模大、业务量大、流量高，对频率的需求量大，要通过演进及频率倍增或压缩等创新技术的应用，提升频率利用率。相对于4G网络，5G 的平均频谱效率需要5～10倍的提升，解决大流量带来的频谱资源短缺问题。
7、可靠性高和时延短
2020年的5G网络，要满足用户随时随地的在线体验服务，并满足诸如应急通信、工业信息系统等更多高价值场景需求。因此，要求进一步降低用户时延和控制时延，相对于4G网络要缩短5～10倍。对于关系人类生命、重大财产安全的业务，端到端服务可靠性需提升到99.999%以上。
三、5G的发展趋势
移动互联网技术的发展为5G移动通信提供了动力基础。移动互联网将成为未来各种技术的基础性平台。当前的移动通信技术和无线技术将成为5G通信系统的基础，但有着更高的通信传输质量和系统效率的要求。当然，全球关于5G的技术研究，还处于早期阶段，将来还要经过技术研究、标准化、外场试验等阶段，并最终实现商用部署。不过，尽管对于5G概念和技术仍在探讨，但对于5G标准融合的大方向，现在学术界和产业界基本形成了共识。在2G、3G时代，不同的通信协议标准之间存在较大的差异。而在4G时代，TD-LTE和LTE-FDD在核心网方面已拥有95%的相似性，在无线传输方面也有90%的相似性。面向2020年的5G时代，在频谱的使用上将更加高效和灵活，核心技术和系统架构将进一步融合，全球共用一套通信标准将成为5G技术的发展趋势。
而最终5G技术的发展也会在当前科学信息技术新的发展和变革时期中形成自己的特点：一，更加注重用户的体验，提高和改善通信网络的传输速率、吞吐效率及3D等下能力，将成为5G性能的重要指标；二，完善和健全网络，实现多点、多面、多用户多无线，提高系统性能；三，5G技术将实现无处不在的无线信号覆盖，优化系统的设计目标；四，充分利用高频段频谱资源，实现5G的普遍广泛应用；五，可灵活化的配置5G移动无线通信网络，相关通信运营商科根据实时的流量动态调整网络资源，降低成本和消耗[3]。
四、结语
总之，5G是面向2020年信息社会需求的新一代移动通信系统，学术界和产业界正在对其概念和技术进行广泛探讨，尽管尚未形成统一的标准，但随着信息和网络技术的快速发展，5G的关键技术将取得实质性的突破，具有更广阔的应用前景，全面提升全球信息化程度和经济发展。
参考文献：
相较于第三代的移动通信技术而言，发展到第四代的移动通信技术，数据的传输速度方面更加快速，传输信号的质量更为良好。目前，伴随着信息时代的快速发展，人们对于移动通信技术的要求也日益提高。为了提升电信第四代移动通信技术的普及率，满足于人们对于通信技术更为严苛的要求，目前的电信第四代移动通信技术基站建设工作已经刻不容缓。在进行基站的建设过程当中，应当将配套传输光缆网作为主要的技术性依托，使之优势特性能够得以有效的发挥。
1 无线网络概述
1.1 LTE的意义及概念
LTE（Long Term Evolution）长期演进，是准第四代移动通信网络在长时间的信息技术发展过程当中，在第三代移动通信网络技术之上的演变的与发展，利用规范性的额信息技术通行标准来予以判定，其中LTD的特点即为能够于20Hz的频谱宽带之下提供以固定的峰值速率，并增大网络信号的覆盖范围，使得整体网络的延迟时间能够得以降低，用户的使用度得以提升，并借此来降低运用企业的成本支出，对于整体通信技术来说这是一项具有里程碑意义的信息技术革命。
1.2 4G网络的定义
关于4G网络的概念定义，对此相关的行业专家并未作出准确的定义，通常是将LTE当中的第十版本作为准4G，由最简单的层面来说，第四代移动通信技术是以汇总接入式与分布式共存的新型网络应用方式，其能够实现对于不同平台和频带的连接，并提供以相同的无缝网络应用平台，其所能够承载的输出率可达到 ，远超过前两代移动通信技术所能够承载的输出速率。第四代移动通信技术能够实现高质量的语音、图片以及视频传输。
2 LTE配套阐述光缆的建设原则
在LTE配套传输光缆的建设过程当中，其主要涵括有两种类型，即 与 ，依据电信C网网络的建设完成交付使用时间予以计算，在针对投资结构予以优化、并对存在的网络资源采取进一步的应用时，目前电信C网的承载方式无需予以IP化改造，而且C网还将同LTE承载网罗。
3 LTE配套传输光缆资源配合方案
3.1 核心层光纤配置
KTE的核心层承载了对于大容量类型数据与信息进行传输的任务，是电信第四代移动通信网络技术得以有效运行的重要基础。因而核心层的光纤资源配置方案是否可满足与核心层对大型通信数据的传输需求，是光纤配置方案是否合理的重要基础，这也将对电信第四代移动通信当中的信息传输质量好坏以及速度快慢产生直接性的影响。通常而言，在LTE配套传输光缆当中会选取芯直径为 mm的光缆作为电信第四代移动通信网络的核心层光缆， mm的光缆可以良好的满足于大容量数据信息的传输目标，并且还可保持信息传输过程的质量与速度两方面的高标准要求。
3.2 无线配套光缆配置
电信第四代移动通信技术相较于第三代移动通信技术而言，其中一个明显的技术优势即为可以给与用户提供以更加快捷的数据传输速率，能够实现电话用户与无线用户在三维空间中的虚拟连线功能。也正因如此，伴随着LTE基站和相关配套设施的建设完成以及交付应用，用户将逐渐降低对于网络热点以及C网基站的应用，电信第四代移动通信网络技术将会成为未来通信技术当中的主流技术。基于此种发展背景，在LTD基站的建设过程当中，应当确立以整体铺设为主、分散铺设为辅，县开展集中建设再实施分散建设的原则。
3.3 有线接入光纤配置
应用有线光纤配置的用户通常有政府机关、工业区以及医院学校等公共建筑环境，在这些公共建筑环境当中往往人数相对更加集中，对于电信宽带的接入要求相对较高而且也更加符合应用有线网络接入方式。在进行有线用户的光纤配置之时通常可应用PTTX的光纤入网方式，其主要可实现语音通话业务、网络专线接入以及TDM专线、视频生成、电视电话会议、无线覆盖、VPN等多类不同形式的业务模式，并且还可在有限网络的设置过程之中针对有线用户的数量、需求以及优先级来选用FTTB或是FTTH两类网络连接方式，在确保有线网络传输质量的同时还应当保障相应的计入方式可满足于用户对不同电信业务的需求。
4 基于4G与LTE配套阐述光缆网的发展前景
因为 网络为分频模式，因此在具体的应用过程当中会面临诸多的挑战，而 则为分时模式，能够应用对称频率同时运作，其具体的接入方式和网络结构存在着明显的相关性，除了技术方面的问题受到关注之外，相关的生产厂家还应当考虑到不同运营商的特点需求，在明确第四代移动通信具备以良好的发展前景后，便需逐步完善4G技术，目前我国市场对于这一技术的刚性需求十分巨大，企业所能够获取的经济效益也十分可观。伴随着相关宽带多媒体业务以及光纤通信技术的飞速发展，光纤的分布结构日渐趋于复杂性，这也就导致了对于光纤系统进行布局设计的技术人员提出了更高的要求，我国的电信运用企业在光纤网络领域当中的竞争已经伴随着智能手机的普及达到了白热化的程度，在行业竞争和自身业务发展需求的驱动下，运营企业已经开始着手大力发展城域间的光纤网络，此种建设方式并未依据现有设施对于未来的预想为基础，因而光纤传输技术的发展应当按层次进行，构建起核心层、汇聚层与接入层。
5 结束语
总而言之，电信第四代移动通信技术网络基站的建设必须依靠于通信技术在长期发展过程，配套传输光缆网络的辅助，因而，在进行相应的基站建设过程中，应当合理规划整体设计，以整体铺设为主、分散铺设为辅、专业协同配合等手段来实施，从而确保电信第四代移动通信技术能够取得良好的运行效果。
参考文献
随着如今国内在信息技术的投入不断加大，移动通信正在一点一滴地改变着人们固有的生活方式，截止2013年6月份，国内移动电话用户的数量已经突破11.7亿，足以证明移动通信发展之迅猛。4G移动通信技术作为现在最为先进的移动通信技术，已经在各行各业都开展应用，其效果也令人满意。近年来地震灾害的频发和损害，让人们更加关注地震的勘探，地震勘探仪器的更新速率也因此加快。4G移动通信技术以其功能和性能上的优势都足以应对地震勘探的需要，所以，将4G移动通信技术应用到其中去变得非常重要。
一、4G移动通信技术的概念
所谓的4G，指的是第四代通信技术，它是第三代通信技术（3G）的衍生物，是对于3G技术的发展和提高。4G移动通信技术运用新的通信技术优化移动通信网络，为用户提供更好的服务，集合了3G技术和WLAN的优点并且可以传输高质量的视频图像信息，其优点主要有：传输速率快，4G移动通信技术的下行速率能够达到100Mbps，是拨号上网的2000倍，3G技术的20倍，上传的速率能达到20Mpbs。并且4G移动通信技术可以独立地建立信息高速公路，不需要电缆作为载体。此外，4G移动通信技术的安全性能也得到了提高。
二、地震勘探仪器对于4G移动通信技术的需求分析
地震勘探仪器经历过两次技术性的变革：24位采集技术以及MEMS数字检波器。这两次变革都使得地震勘探仪器在功能和性能上有了飞跃式的发展。而随着地震灾害的频繁发生，人们对于地震的观测提出了更高更精确的要求，这便促使地震勘探仪器也不断地更新换代。地震勘探所获得的数据异常庞大，这需要仪器对于海量数据的处理能够更好地应对。而随着4G移动通信技术的发展和完善，地震勘探的专家们都试图将4G移动通信技术融入地震勘探中以满足日益增长的勘探需求。
传统的地震勘探数据都是通过电缆来实现地震数据的采集和传输的，而由于地震勘探数据非常庞大，常常需要铺设上万的检波点甚至更多，所以大量的电缆会给铺设施工和回收增加很多压力。此外，由于地震勘探的特殊性，需要大量的人员和经费投入，野外排列比较困难，HSE风险很大，对于数据的传输和处理更为不便。为了摆脱困境，有关专家曾经尝试使用无线的地震仪器，但无线传输技术时至今日都不足以满足地震勘探的要求，速率和抗干扰能力的不足给地震勘探工作带来了困难，尤其无线地震勘探仪器的功耗较大，对于后勤能源的保障是以一种挑战。尤其因为地震勘探工作经常在一些地貌复杂的地区进行，随着道数的增加，地震勘探仪器的管理和回收都比较困难。这一切都催化着地震勘探仪器的更新。
地震勘探仪器的探测，往往需要的很大的范围中以线性布置采集器，而采集器的布置往往需要上万道并且正在朝着十万道发展。每个采集器一般3道，采集器的改造需要无线模块。每一道的传输速率可以达到31kb/s，集合起来的传输速率便可达到310Mb/s，所以传输速率的提高，便要求端点数量的提高。在QC检测中，要求对于地震勘探数据精确的分析，对于没有采样点或信噪比不好的数据，要求会小于1%。QC检测分为分片抽取和分时抽取，而如今几万道的无线传输系统还无法解决方便快捷的问题。由于地震勘探是野外作业，所以对于供电较为不便，设备的功耗不宜很大。此外勘探的环境地形复杂，无线通信需要具有更高的抗干扰性。对于设备的监测也较为不便，大量的仪器布置会给监测工作带来困难。
三、4G移动通信技术在地震勘探中的具体应用
4G移动通信技术的应用，需要采用TD-SCDMA技术（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分-同步码分多址）构建一个移动的地震勘探测控以及数据传输的平台。同时这个平台还需要能够提供现场语音和移动办公。体统具体分为交换调度系统、无线通信系统以及无线采集控制三个组成部分。（1）交换调度系统。交换调度系统的主要功能是对野外排列进行监控、控制采集以及数据回收等工作，交换调度系统与地震仪器的主机连接在一起，可以根据排列大小配置来实现多个调度模块的交换。（2）无线通信系统。无线通信系统是由交换控制设备和基站构成的，一个完整的无线通信系统可以同步采集控制、回传采集数据、提供测试区域的生产调度无线通信以及终端检活防止无线采集器被盗。（3）无线采集控制。无线采集终端的任务是完成同步采集的控制、QC检测数据的传输、采集数据的传输以及数据的储存压缩。（4）TD-LTE系统方案。TD-LTE系统采用OFDM/HARQ（频分正交调制方式/混合自动重发请求）快速接入等技术，可以提高数据传输的速率并且用较少的基站即可完成覆盖。而在复杂的地形中，由于TD-LTE系统工作频点在2或2.5GHz，无线信号会衰减，对此可以采用移频压扩等无线覆盖延伸设备来完成覆盖。TD-LTE系统可以实时传输状态数据和抽样数据并且能够在很短的时间内将数据远程回传。此外，TD-LTE系统可以提供语音通信，方便人员联系，取代无线对讲机。TD-LTE系统作为一种严格同步系统，只要基站与GPS同步即可工作，数据的终端不要求GPS单元，摆脱了对GPS的依赖，所以环境复杂时GPS不能锁星授时的问题便不复存在了。TD-LTE系统作为移动通信系统已经经过公网检验，并且具备各种网络规划工具和信号覆盖优化工具。在国内的测试结果中，网络覆盖的数据传输功率高达99%。在能耗方面，TD-LTE系统低于WiFi，因为TD-LTE系统采用的是寻呼机制，所以只有在数据传输时才会建立信道，在空闲状态时不会产生很大功耗。但TD-LTE系统的实施仍存在一些问题，比如TD-LTE系统仍需要假设基站等基本工序，在这些环节并没有太大优势，另外由于目前勘探工作只能使用1785到1805的频率，但在这频率段的覆盖效果低于低频覆盖效果，所以要求基站大量布设，施工具有一定的难度。
四、结语
如今地震物理勘探设备所使用的通信技术经过几十年的沉淀，已经达到一个比较高的水平，但仍然存在着诸多的问题，日益提高的地震勘探需要已经不再适应原有的勘探体系。随着4G通信技术的加入，凭借其更快的传输速率和更好的安全性能，成熟的移动通信技术势必会给地震勘探仪器带来新的发展契机。
参 考 文 献
[1] 张茹芒. 浅析4G移动通信技术的要点和发展趋势[J]. 信息通信，2013，1（8）23-28
[2] 牛一，宋美玉. 我国移动通信产业发展综述及展望[J]. 移动通信，2013，6（4）：153-154
自20世纪后半期移动通信技术在美国被广泛地应用到各个行业中。无论是2G通信技术还是3G通信技术，在统一标准以及网络安全等方面都存在着许多缺陷，这极大地促进了对4G移动通信技术的研发。如今4G移动通信技术在发展的道路上仍存在许多难题，特别是其存在的安全缺陷是必须尽快加以解决的问题。
1 4G移动通信技术介绍
1.1 4G移动通信技术概念
4G移动通信系统是在无线网络和3G网络结合的基础上产生的，结合无线局域网技术来更加快速地传输各类信息的技术产品。4G移动通信技术拥有良好的视频通信质量，利用该技术可进行高质量的信号支持，并且该技术的可溶性非常强，其传递数据信息的速度非常快，能够给用户提供定时定位、远程控制以及数据采集等服务。4G是一种单一的蜂窝式的核心网络，支持多元化的接入方式，该结构使得每一位用户均可得到唯一的可识别号码，可以随时随地连接网络加以使用，因此，其具有较强的通用性及可扩展性。
1.2 4G移动通信技术特征
4G通信技术的特征包括：（1）传输速率的提升。新型的4G移动互联技术基本上实现了无限漫游，在很大程度上缩短了用户与用户之间的时间与空间的距离。采用一种特殊的智能天线，能够在不同的环境及要求下，对接收到的信号进行处理和调整，减少了信息传输的阻碍，抑制了不同环境下电磁环境的干扰现象。（2）普及度的提高。从技术层面上来说，未来4G的费用要H53G便宜，普通老百姓能够真正享受到高科技互联网技术带来的便捷，完善后的4G很多软件的运用都比3G简单得多，开发和运用的成本在很大程度上降低，促进移动互联技术的普及。（3）智能化的网络体系结构。4G开始采用的是单一蜂窝核心式网络，使其向全面智能化网络体系的方向发展，这比之前的边缘智能化要好很多，在通信的速率上提高了很多。
1.3 4G移动通信技术的优势
与以往的2G与3G相比，4G移动网络通信技术具有较大的优越性，表现在：（1）频率使用效率高。4G移动通信系统的网络构架主要是利用路由技术，因为其构架中使用了多项技术，其无线频谱的有效性能让人们利用原有的无线频谱做比以往更多的事情。（2）提供增值服务。4G移动通信技术是以正交多任务分频技术OFDM开发出来的，将4G移动通信技术的OFDM与3G通信系统的核心技术CDMA相结合可以发挥出更大的作用，以实现无线通信增值服务。（3）通信速度提升。移动通信系统的数据传输速度对其实用性能有很大影响，第4代移动通信系统的数据传输速率最高可达100Mbps。（4）多媒体通信质量高。与3G移动通信相比，4G的多媒体覆盖范围更广，通信质量更高，其具有的高分辨率及高速数据与现代人们对多媒体服务的需要更加符合。
2 4G移动通信的关键技术
2.1正交频分复用技术（OFDM技术）
该技术的主要思想是把原始信道分解，使其变成一个个子信道，让分解后的信道相互正交，然后在每一子信道上加上可以调制的载波，调制到每一个子信道上进行相应的数据传输。利用多载波同时传输的方法能够使得多个信号并列通信，以避免窃听与串线。
2.2软件无线电技术（SDR技术）
该技术在无线电通信技术中被广泛地应用，它的设计思想是把将宽带模拟数字变换器与数字模拟变换器尽可能地与射频天线靠近，利用编写程序代码来完成通信频段的选择，实现传送信息的抽样与量化，并且实现不同信道调制方式与不同的保密结构、控制终端的选择。SDR技术的优点是显著的，如信号传输多、工作模式多与工作频段多等。
2.3智能天线技术（SA技术）
第4代移动通信技术中采用了智能天线技术，智能天线技术是一种以自适应天线原理为基础的新型移动通信技术，智能天线一般都安装在基站，可以利用能编程的电子相位关系来确定方向性的。此外，其还可扩大信号传输的基本区域，大大提高系统的容量，消除信号传输过程中干扰因素，降低系统的成本，这些优势都是其他技术所不能代替的。
2.4多输入多输出技术（MIMO技术）
该技术在4G网络中的被广泛地使用，从而使得4G网络的信号质量大大优于2G及3G网络。与3G网络的一发两收技术相比，多输入多输出技术对于空间分集增益与码间干扰等通讯指标的管理具有显著的优势：（1）大大提高空间内的分集增益。（2）大幅降低码间干扰。（3）大大增加了无限信道容量与频谱的利用率。
3 4G移动通信技术存在的安全缺陷
3.1病毒
当网络系统受到病毒的侵害时，电脑网络的传输途径会被严重干扰，并且传播的信息会有乱码出现。病毒给网络通信带来的破坏往往是灾难性的，由于其传播速率太快，以至于大量的有用程序与文件在极短时间内便被损坏。此外，当病毒侵害到电脑程序时会使得己受损害的程序不断繁殖下去，如此会使得信息传递的安全性、准确性都大打折扣。
3.2黑客
黑客的存在对通信安全而言是一个极大的威胁。黑客一般都具有比较精深与专业的计算机技能，可以轻而易举地将用户的信息窃取出来，使通信信息安全受到相当严重的破坏。黑客常常对公司企业的计算机系统以及国家政府的网络进行肆无忌惮地窃听与篡改，从而给相当一部分企业造成了非常严重的损失，甚至直接严重威胁国家的安全与社会的稳定。
3.3安全漏洞
目前，网络技术尚处于初级探索极端，其相关技术还非常不成熟，网络浏览器与许多应用软件都存在许多安全隐患，并且在软件编写过程中也存在这样或那样的安全漏洞，这些因素都会对网络信息的安全性造成比较严重的威胁，再加上人为操作不当等因素，更会使系统极易发生死机等故障，使得网络信息的完整性与安全性大受影响。
4 应对4G移动通信技术安全缺陷的策略
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 14-0000-01
Study on Modern Mobile Communication Technology
Yu Lijuan
(Shaanxi Xianyang Tibet University for Nationalities,Xianyang712082,China)
Abstract:Throughout the world the rapid development of high-tech,telecommunications will become the locomotive of world economy in the 21st century,communication technologies are undergoing tremendous changes Bainianweiyu.This article describes the third generation mobile communication technology development status,and finally looked to the future development trend of mobile communication technology.
Keywords:Mobile communications;Technology;Study
众所周知，所有技术的发展在一夜之间都不能实现。我们知道，采用模拟蜂窝通信技术是最早的移动通信电话，这种技术提供的业务只是区域性话音业务，并且通话的效果比较差、保密性能也不是很好，同时受限制的还有用户的接听范围。随着迅猛发展的移动电话，迅速增长的用户，人们对通信的需求，传统的通信模式已经不能满足，在这种情况下现代移动通信技术的发展不可阻挡。
一、移动通信的发展历程
（一）第一代移动电话系统是模拟系统70年代在世界许多地方得到研究。采用的技术：蜂窝组织技术，这个技术是由贝尔实验室进行提出的，在多址技术上对频分多址技术（PDMA）进行采用。特点：比较低的频谱利用，高成本设备，较少的业务种类，较差的保密性，比较小的容量，对用户量的发展不能满足。
（二）第二代移动电话系统是数字蜂窝移动通信系统。具有代表性的是：有两种重要的通信体制在20世纪80年代几乎同时出现，一种是TDMA，另一种是CDMA。欧洲的GMS系统是TDMA体制的典型代表，美国的IS-95是CDMA体制典型的代表。因为第二带移动通信技术是GMS相对模拟移动通信技术，所以简称2G，香港和美国的CDMA公用网在1995年开始投入商用。1998年我国开始CDMA商用化。
二、第三代移动通信系统概述
（一）第三代移动通信的主流制式。国际电信联盟（ITU）早在1985年就对第三代移动通信的概念进行了提出，当时称为未来公用陆地移动通信系统（FPLMTS），IMT-2000是在1996年进行变更的。第三代移动通信系统就是IMT-2000支持的网络，简称3G。速率高达2Mbits/s是它所支持的业务，使用2000MHz的频段。
国际电信标准化部门（ITU-T）在1999年10月对于IMT-2000无线接口技术规范建议最终有所通过，对IMT-2000所包含的无线接口技术标准进行了确立。
为了对3G标准化工作能够更好地展开，国际电联ITU分别成立了3GPP、3GPP2两大标准化组织。3GPP负责制定WCDMA的标准，3GPP2则负责制定cdma2000的标准。截至1998年9月，16个无线传输技术（RTT）的提案被提交至这两大标准化组织：除6个卫星接口方案外，地面无线接口方案有10个，主要分为两大类：CDMA与TDMA，其中CDMA占据主导地位。目前3G的主流制式有三个，即欧洲的WCDMA、美国的cdma2000和我国的TD－SCDMA制式。
（二）第三代移动通信的特点：（1）进行全球覆盖，实现无缝漫游：一般第二代移动通信系统为区域或国家标准，但是在全球范围内覆盖的系统将会是，使用频段是相同的。（2）具有支持多媒体业务的能力，尤其是支持Internet业务：话音是现有的移动通信系统的主要业务，随着发展一般也只能提供100Kbps至200Kbps的数据业务。但是第三代移动通信系统目前最高业务速率可达2Mbps，其业务能力能支持话音、分组数据、多媒体以及流媒体业务。预计2005年底开始商用的WCDMA高速下行分组接入（HSDPA）的实际速率可达10Mbps以上，展现了较好的应用前景。（3）第三代移动通信的核心网络采用下一代网络（NGN）技术，实现从时分复用TDM的电路交换到全分组化的IP网络的过渡，完成从第二代到第三代的平滑演进，并为未来的后三代（B3G）、第四代（4G）移动通信系统的发展奠定基础。（4）高频谱效率：理论上3G的频谱效率是第二代的10倍。（5）低成本：对每用户造价进行综合，当前3G设备和第二代数字移动通信相比较价格已经低了很多。（6）高保密性：因为码分多址、时分多址技术等数字技术的采用，已经极大地对系统保密性进行了提高。
第三代移动通信系统是在第二代移动通信系统的基础之上演进而来，因此在技术上，各种制式的3G系统在不同程度上均继承或沿用了第二代的主要技术特点和技术思路。
三、第四代移动通信系统
（一）第四代移动通信系统的定义。关于4G的一般描述为：“第四代移动通信的概念可称为广带接入和分布网络，具有非对称的和超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络（基于地面和卫星系统）。此外，第四代移动通信系统将是由多功能集成的宽带移动通信系统，也是宽带接入IP系统”。
（二）第四代移动通信系统的特点：（1）有更快的传输速率。1）数据速率在针对大范围高速移动用户（250km/h）时为2Mbit/s；2）对于中速移动用户（60km/h）数据速率为20Mbit/s；3）对于低速移动用户（室内或步行者），数据速率为100Mbit/s。（2）有更宽的带宽。据研究，每个4G信道将占有100MHz或更多带宽，而3G网络的带宽则在5～20MHz之间。（3）有更大的容量。将采用新的网络技术（如空分多址技术等）来极大地提高系统的容量，以满足未来大信息量的需求。（4）有更高的智能性。4G系统的智能性更高"它将能自适应地进行资源分配，处理变化的业务流和适应不同的信道环境。
四、结语
总之，随着新问题、新要求的不断出现，第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点，我们相信，不远的将来，人们将不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。
参考文献：
[1]李华.第四代移动通信系统概述[J].邮电设计技术,2004,10
[2]通信技术课堂4G[J].电力系统通信,2009,7
随着我国通信业的发展，3G通信技术的发展给用户带来了前所未有的体验，也给用户带来了丰富的应用，但3G通信系统的无线传输模式的传输速率和数据格式的限制制约了无线通信技术的发展，不能满足人们对无线通信的需求，因此人们提出了4G无线通信技术。4G技术是对当前3G技术的一次全新的革新和发展，它融合了3G通信技术的诸多优点，同时提供了更为高速的信息传输速度，为用户的多媒体业务提供了工作平台，同时具有更好的安全性和保密性，因此，在通信业得到广泛的应用。
一、4G移动通信技术的定义
目前，在通信行业内对4G移动通信技术没有统一的科学定义，一般依靠功能性描述作为4G移动通信技术的界定。 4G移动通信技术首先具有在任何地点和时间以可能的方式无障碍地接入通信网络。其次，4G移动通信用户具有选择业务、应用和网络的自由。第三， 4G移动通信技术可以实现移动电子商务的综合性业务。最后，4G移动通信技术可以适应其它网络、体系和系统，开展物联网的业务。
二、4G移动通信技术的特征
目前，4G 通信会使我们可以更加自由自在的沟通信息，改变我们现在的生活方式和工作方式。4G通信将具有下面的特征。
2.1 通信速度较快
4G通信给人印象最深刻的特征应该是它具有比3G快得多的无线通信速度。3G数据传输速率可达到2Mbps，而4G数据传输速率可以达到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以达到每秒高达100Mbps速度传输无线信息。在需要传送海量数据时，4G通信可以迅速完成，不需要用户长时间等待。
2.2 更宽的网络频谱
为了取得更快的数据传输速度，通信营运商必须在3G通信网络的基础上，进行大幅度的改进通信网络的带宽。未来的每个4G信道将占有100MHz的频谱，比3G的带宽增加20 倍。
2.3 具有灵活的通信方式及兼容性
目前，4G 通信将使我们不仅可以随时随地通信，双向下载传递资料、图画、影像，还可以像信用卡一样用于购物和提取现金。另外，4G移动通信技术的兼容性更好，不但具备全球漫游、接口开放的功能，还具有向下兼容各网络实现互联的特点。
2.4 提供各种增值服务
3G移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，而4G移动通信系统技术则以OFDM技术为基础和核心，利用OFDM人们可以实现例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等方面的无线通信增值服务。
2.5 实现高质量的多媒体通信
4G通信能满足高速数据和高分辨率多媒体服务的需要，它包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去，是一种真正意义上的“多媒体移动通信”。3D视频技术也将会应用到4G通信上，可以在 4G手机上看立体的视频。
三、4G的网络结构
4G系统针对各种不同业务的接入系统，通过多媒体接入连接到基于IP的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在 3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。其中，物理网络层提供接入和路由选择功能；中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等；而应用网络层是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时，完成一系列业务处理所需的服务。
四、4G移动通信关键技术
4.1 正交频分复用（OFDM）技术
OFDM 技术是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。OFDM 技术具有频谱利用率高的优点，其频谱效率比串行系统高近一倍；OFDM技术抗衰落能力强，OFDM通过多子载波传输提高了对脉冲噪声的抵抗和降低了通信信道快衰落的可能；OFDM技术适合高速数据传输，采用自适应调制机制使变化调制方式、信道和加载算法，提高信息传送的速率；OFDM 技术抗码间干扰能力强，用循环前缀的方式对抗码间的干扰。
4.2 智能天线技术（SA）
SA技术为波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。SA技术成形波束可在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的收发，同时，通过基带数字信号处理器，对各天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。
4.3 软件无线电技术（SDR）
软件无线电是4G移动通信技术的微电子技术基础，以开放性的平台，方便的升级和重配置构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，允许多方运营的介入。
4.4 IPv6 技术
IPv6具有巨大的网络地址的空间方便为通信网络的所有设备提供一个全球惟一的地址； IPv6 方便实现自动配置， 获得一个全球惟一的路由地址； IPv6服务质量高于传统的IPv4， 便于形成基于服务级别的系统； IPv6具有移动性， 移动通信设备应用 IPv6 技术可以实现位置变化时通信质量不变。
4.5 多输入多输出技术（MIMO）
MIMO技术是指在基站和移动终端都有多个天线。MIMO技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接收端和发射端使用多副天线，充分利用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个子信道发射信号，使容量随天线数量的增加而线性增加。空间分集有发射分集和接收分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益，已成为该领域的研究热点。MIMO技术可提供很高的频谱利用率，且其空间分集可显著改善无线信道的性能，提高无线系统的容量及覆盖范围。
五、4G 移动通信技术的展望
据统计，全球的移动通信用户终端数量高达45亿，占地球上总人口的四分之三，移动通信技术实现了人与人的互联，未来的4G 移动通信技术将实现人与互联网移动通信与互联网的互联3G移动通信技术推动了智能手机和掌上电脑的发展，应用手机和PDA等终端设备上网已经成为用户的基本需求，而未来的4G移动通信技术将改变现状用计算机上网的习惯，基于4G网络的高速数据传输效率，未来的移动通信中可视化多媒体化将成为趋势，更丰富的4G移动通信应用将改变未来人与人、人与物、人与网络之间的联通关系，人类将真正进入无线互联时代。
六、结语
综上所述，4G移动通信技术作为不远的未来移动通信的发展趋势，必然成为影响人们生活的又一重大变革，将对社会发展产生重要影响。因此我们应当抓住机遇、迎接挑战，争取在4G移动通信领域掌握先机，专研和开发4G移动通信技术，为未来4G 移动通信的发展和推广作出应有的贡献。
一、移动通信技术的发展状况
(一)第一代——模拟移动通信系统
第一代(即1G，是the first generation的缩写)移动通信系统的主要特征是采用模拟技术和频分多址(FDMA)技术、有多种制式。我国主要采用TACS，其传输速率为2．4kbps，由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信系统在商业上取得了巨大的成功，但是其弊端也日渐显露出来，如频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盗听和盗号、设备成本高、体积大、重量大。所以，第一代移动通信技术作为2O世纪80年代到90年代初的产物已经完成了任务退出了历史舞台。
(二)第二代——数字移动通信系统
第二代(即2G，是the second generation的缩写)移动通信系统是从20世纪90年代初期到目前广泛使用的数字移动通信系统，采用的技术主要有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种技术，它能够提供9．6-28．8kbps的传输速率。全球主要采用GSM和CDMA两种制式，我国采用主要是GSM这一标准，主要提供数字化的语音业务级低速数据化业务，克服了模拟系统的弱点。和第一代模拟移动蜂窝移动系统相比，第二代移动通信系统具有保密性强，频谱利用率高，能提供丰富的业务，标准化程度高等特点，可以进行省内外漫游。但因为采用的制式不同，移动标准还不统一，用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游，还无法进行全球漫游，虽然第二代比第一代有更大的带宽，但带宽还是很有限，限制了数据的应用，还无法实现高速率的业务，如移动的多媒体业务。
(三)第三代——多媒体移动通信系统
随着通信业务的迅猛发展和通信量的激增，未来的移动通信系统不仅要有大的系统容量，还要能支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效传输。第二代移动通信技术根本不能满足这样的通信要求，在这种情况下出现了第三代
(即3c，是the third generation的缩写)多媒体移动通信系统。第三代移动通信系统在国际上统称为IMT一2000，是国际电信联盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz频段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比，第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业务。
二、第四代移动通信系统的概念
4G也称为广带接入和分布网络．具有超过2Mb／s的非对称数据传输能力．对高速移动用户能提供1 50M b／s的高质量的影像服务．并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．移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统) ． 是集多种无线技术和无线LAN 系统为一体的综合系统．也是宽带lP接入系统．在这个系统上．移动用户可以实现全球无缝漫游．为了进一步提高其利用率．满足高速率、大容量的业务需求． 同时克服高速数据在无线信道下的多径衰落和多径干扰等众多优势。
三、4G的关键技术
1.OFDM技术。它实际上是多载波调制MCM的一种．其主要原理是：将待传输的高速串行数据经串／并变换，变成在N个子信道上并行传输的低速数据流，再用N 个相互正交的载波进行调制，然后叠加一起发送。接收端用相干载波进行相干接收，再经并／串变换恢复为原高速数据。
2．多输入多输出(MIMO)技术。多输入多输出(MIMO)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，是下一代移动通信系统的核心技术之一。MIMO系统采用空时处理技术进行信号处理，在丰富的散射环境下，空分复用MIMO系统(如BLAST结构)可以获得与天线数成正比的容量增长，从而极大地提高频谱效率，增加系统的数据传输速率。但是当散射程度欠佳时，会引起信道间的空间相关，尤其在室外环境下，由于基站的天线较高，从而角度扩展较小，其空间相关难以避免，在这种情况下MIMO不可能获得所期望的数据传输速率。 转贴于
3．切换技术。切换技术能够实现移动终端在不同小区之间跨越和在不同频率之间通信以及在信号质量降低时如何选择信道。它是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠通信的基础。主要划分为硬切换、软切换和更软切换．硬切换发生在不同频率的基站或不同系统之间。第4代移动通信中的切换技术正朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。
4.软件无线电技术。软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。通过下载不同的软件程序，在硬件平台上可实现不同功能，用以实现在不同系统中利用单一的终端进行漫游，它是解决移动终端在不同系统中工作的关键技术。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬(Digital Signal Process Hardware，DSPH)、现场可编程器件(Field Programmable Gate Array，FPGA)、数字信号处理(Digital SignalProcessor， DSP)等。
5.IPv6协议技术。3G网络采用的主要是蜂窝组网，而4G系统将是一个基于全lP的移动通信网络，可以实现不同类型的接入系统和通信网络之间的无缝连。为了给用户提供更为广泛的业务，使运营商管理更加方便、灵活，4G中将取代现有的IPv4协议，采用全分组方式传送数据的IPv6协议。
四、发展趋势
目前，4G移动通信还只处于实验室研究开发阶段。具体的设备和技术还没有完全成型，后续的软件开发还没有启动。这都会给4G的发展带来很多难题，有待人们深入研究。但未来移动通信必将具有文中描述的这些基本特征：高速率、高质量的数据传输，完全集中的服务。无所不在的移动接入，高智能的多样化的用户设备。随着新问题、新要求的不断出现。第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。我们相信，不远的将来，人们将会不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息，从而使人们的学习、工作、生活发生更深刻的变化。
参考文献
