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關(guān)鍵詞：4G概念移動通信關(guān)鍵技術(shù)
中圖分類號：TN929.5文獻標識碼：A 文章編號：
引言
根據(jù)國際電聯(lián)的工作安排，2009年將集中征集4G技術(shù)標準，2010年會推出第一個4G版本，并在2011年世界無線電通信大會上通過。4G預計2015年左右投入商用。4G技術(shù)的飛速發(fā)展，使得廣大用戶享受更新、更快捷、更豐富的通信生活成為可能。
4G概念通信技術(shù)特點
目前，業(yè)界專業(yè)人士對4G概念移動通信系統(tǒng)的共識主要有以下幾點：
a) 用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網(wǎng)絡(luò)中來；
b) 移動終端可以是任何類型的；
c) 用戶可以自由地選擇業(yè)務、應用和網(wǎng)絡(luò)；
d) 可以實現(xiàn)非常先進的移動電子商務；
e) 新的技術(shù)可以非常容易地被引入到系統(tǒng)和業(yè)務中來。
根據(jù)以上描述，未來的4G系統(tǒng)應具備以下的基本條件。
1.1具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h)，數(shù)據(jù)速率為2 Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h)，數(shù)據(jù)速率為20 Mbbit/s;對于低速移動用戶(室內(nèi)或步行者)，數(shù)據(jù)速率為100 Mbit/s。
1.2實現(xiàn)真正的無縫漫游。4G 移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)全球統(tǒng)一的標準，能使各類媒體、通信主機及網(wǎng)絡(luò)之間進行“無縫連接”，真正實現(xiàn)一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
1.3高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。采用智能技術(shù)的4G 通信系統(tǒng)將是一個高度自治、自適應的網(wǎng)絡(luò)。采用智能信號處理技術(shù)對信道條件不同的各種復雜環(huán)境進行結(jié)合的正常發(fā)送與接收，有很強的智能性、適應性和靈活性。
1.4良好的覆蓋性能。4G 通信系統(tǒng)應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內(nèi)環(huán)境，由于要提供高速傳輸，小區(qū)的半徑會更小。
1.5基于IP 的網(wǎng)絡(luò)。4G通信系統(tǒng)將會采用IPv6，IPv6將能在IP 網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務。
1.6實現(xiàn)不同QoS 的業(yè)務。4G 通信系統(tǒng)通過動態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來提供不同質(zhì)量的業(yè)務。
2.4G網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)
4G系統(tǒng)針對各種不同業(yè)務的接人系統(tǒng)，通過多媒體接入連接到基于口的核心網(wǎng)中?；贗P技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使用戶可實現(xiàn)在3G、4G、WLAN及固定網(wǎng)間無縫漫游。4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層：物理網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層、應用網(wǎng)絡(luò)層。
(1)物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路南選擇功能。
(2)中間環(huán)境層的功能有網(wǎng)絡(luò)服務質(zhì)量映射、地址變換和完全性管理等。
(3)物理網(wǎng)絡(luò)層與中間環(huán)境層及其應用環(huán)境之間的接口是開放的，使發(fā)展和提供新的服務變得更容易，提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務。并運行于多個頻帶，這一服務能自適應于多個無線標準及多模終端，跨越多個運營商和服務商，提供更大范圍服務。
據(jù)國際電信聯(lián)盟定義，4G技術(shù)是可為移動中的用戶提供100 Mb/S的數(shù)據(jù)傳輸、為靜止的用戶提供1Gb/S的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線通訊技術(shù)，包含OFDM、智能天線(SA)與多人多出天線(MIMO)技術(shù)、軟件無線電技術(shù)(SDR)三大關(guān)鍵技術(shù)。
2.1OFDM
OFDM即正交頻分復用技術(shù)，實際上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多載波調(diào)制的一種。OFDM技術(shù)有很多優(yōu)點：可以消除或減小信號波形間的干擾，對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率；適合高速數(shù)據(jù)傳輸；抗衰落能力強；抗碼間干擾(ISI)能力強。抵抗光通信中的色散效應和偏振模色散。
2.2智能天線(SA)與多入多出天線(MIMO)技術(shù)
智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強特殊范圍內(nèi)想要的信號，這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。其基本原理是在無線基站端使用天線陣和相干無線收發(fā)信機來實現(xiàn)射頻信號的接收和發(fā)射。同時通過基帶數(shù)字信號處理器，對各個天線鏈路上接收到的信號按一定算法進行合并，實現(xiàn)上行波束賦形。目前智能天線的工作方式主要有兩種：全自適應方式和基于預多波束的波束切換方式。
移動通信環(huán)境中的多徑傳播對通信的有效性與可靠性造成了嚴重的影響。而多輸入多輸出(M1MO)技術(shù)在通信鏈路兩端均使用多個天線，發(fā)端將信源輸出的串行碼流轉(zhuǎn)成多路并行子碼流，分別通過不同的發(fā)射天線陣元同頻、同時發(fā)送，接收方則利用多徑引起的多個接收天線上信號的不相關(guān)性從混合信號中分離估計出原始子碼流，這相當于頻帶資源重復利用，使頻譜利用率和鏈路可靠性極大的提高。
2.3軟件無線電技術(shù)(SDR)
軟件無線電(SDR)是將標準化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)一通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現(xiàn)各類無線電通信系統(tǒng)的一種開放式結(jié)構(gòu)的技術(shù)。其中心思想是使寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)及數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)等先進的模塊盡可能地靠近射頻天線的要求。盡可能多地用軟件來定義無線功能。其軟件系統(tǒng)包括各類無線信令規(guī)則與處理軟件、信號流變換軟件、調(diào)制解調(diào)算法軟件、信道糾錯編碼軟件、信源編碼軟件等。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。
2.4基于IP的核心網(wǎng)
4G移動通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個基于全IP的網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨立于各種具體的無線接人方案，能提供端到端的IP業(yè)務，能同已有的核心網(wǎng)和PSTN兼容。核心網(wǎng)具有開放的結(jié)構(gòu)，能允許各種窄中接口接人核心網(wǎng)；同時核心網(wǎng)能把業(yè)務、控制和傳輸?shù)确珠_。采用IP后，所采用的無線接入方式和協(xié)議與核心網(wǎng)絡(luò)(CN)協(xié)議、鏈路層是分離獨立的。在4G通信系統(tǒng)中將取代IPv4協(xié)議，主要采用全分組方式IPv6技術(shù)。
2.5IPv6技術(shù)
4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6技術(shù)將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議。選擇IPv6 協(xié)議主要基于以下幾點考慮：
a) 巨大的地址空間。在一段可預見的時期內(nèi)，它能夠為所有可以想像出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個全球惟一的地址。
b) 自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關(guān)鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機制來獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它將用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預的情況下，獲得一個全球惟一的路由地址。
c) 服務質(zhì)量。服務質(zhì)量(QoS)包含幾個方面的內(nèi)容。從協(xié)議的角度看，IPv6與目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6 能提供不同的服務。這些優(yōu)點來自于IPv6 報頭中新增的字段“流標志”。有了這個20 位長的字段，在傳輸過程中，中國的各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP 地址流。盡管對這個流標志的準確應用還沒有制定出有關(guān)標準，但將來它無疑將用于基于服務級別的新計費系統(tǒng)。
d) 移動性。移動IPv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設(shè)備設(shè)有一個固定的家鄉(xiāng)地址，這個地址與設(shè)備當前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關(guān)。當設(shè)備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時，通過一個轉(zhuǎn)交地址即可提供移動節(jié)點當前的位置信息。移動設(shè)備每次改變位置都要將它的轉(zhuǎn)交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對應的通信節(jié)點。
3.結(jié)束語
4G移動通信系統(tǒng)目前還只是一個基本概念，4G網(wǎng)絡(luò)的定義仍然還不明確，IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規(guī)范的過程中。但是融合現(xiàn)有的各種無線接入技術(shù)的4G系統(tǒng)將成為一個無縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng)，實現(xiàn)跨系統(tǒng)的全球漫游及業(yè)務的可攜帶性，是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統(tǒng)，它將幫助我們實現(xiàn)充滿個性化的通信夢想。
參考文獻
1.謝顯忠等.基于TDD的第四代移動通信技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社,2005.
關(guān)鍵詞 4G技術(shù) 移動通信 電信
中圖分類號：TN916.2 文獻標識碼：A
0引言
由于采用不同頻段的不同業(yè)務環(huán)境，需要移動終端配置有相應不同的軟、硬件模塊，而3G移動終端目前尚不能實現(xiàn)多業(yè)務環(huán)境的不同配置。由于3G系統(tǒng)以上的局限性，目前，很多公司已經(jīng)開始著手4G 概念通信系統(tǒng)的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術(shù)特點以及可能采用的關(guān)鍵技術(shù)。
1 4G概念通信技術(shù)特點
目前，業(yè)界專業(yè)人士對4G概念移動通信系統(tǒng)的共識主要有以下幾點：
（1） 具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶（250km/h），數(shù)據(jù)速率為2 Mbit/s；對于中速移動用戶（60km/h），數(shù)據(jù)速率為20 Mbbit/s；對于低速移動用戶（室內(nèi)或步行者），數(shù)據(jù)速率為100 Mbit/s。
（2） 實現(xiàn)真正的無縫漫游。4G 移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)全球統(tǒng)一的標準，能使各類媒體、通信主機及網(wǎng)絡(luò)之間進行“無縫連接”，真正實現(xiàn)一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
（3） 高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。采用智能技術(shù)的4G 通信系統(tǒng)將是一個高度自治、自適應的網(wǎng)絡(luò)。采用智能信號處理技術(shù)對信道條件不同的各種復雜環(huán)境進行結(jié)合的正常發(fā)送與接收，有很強的智能性、適應性和靈活性。
（4） 良好的覆蓋性能。4G 通信系統(tǒng)應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內(nèi)環(huán)境，由于要提供高速傳輸，小區(qū)的半徑會更小。
（5） 基于IP 的網(wǎng)絡(luò)。4G通信系統(tǒng)將會采用IPv6，IPv6將能在IP 網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務。
（6） 實現(xiàn)不同QoS 的業(yè)務。4G 通信系統(tǒng)通過動態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來提供不同質(zhì)量的業(yè)務。
2 4G概念通信關(guān)鍵技術(shù)探討
（1）正交頻分復用（OFDM ）技術(shù)
第四代移動通信系統(tǒng)主要是以O(shè)FDM為核心技術(shù)。OFDM 技術(shù)實際上是多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。
OFDM技術(shù)之所以越來越受關(guān)注，是因為OFDM 有很多獨特的優(yōu)點：
①頻譜利用率高，頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍。OFDM信號的相鄰子載波相互重疊，其頻譜利用率可以接近Nyquist極限。
②抗衰落能力強。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸，這樣在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統(tǒng)上的信號時間長很多倍，從而使OFDM 對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強。
③適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM 自適應調(diào)制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪聲背景的不同使用不同的調(diào)制方式。當信道條件好的時候，應采用效率高的調(diào)制方式；而當信道條件差的時候，則應采用抗干擾能力強的調(diào)制方式。再有，OFDM 加載算法的采用，使得系統(tǒng)可以把更多的數(shù)據(jù)集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此，OFDM 技術(shù)非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸。
（2）智能天線技術(shù)
智能天線采用了空時多址（SDMA）的技術(shù)，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區(qū)分，動態(tài)改變信號的覆蓋區(qū)域，將主波束對準用戶方向，旁瓣或零陷對準干擾信號方向，并能夠自動跟蹤用戶和監(jiān)測環(huán)境變化，為每個用戶提供優(yōu)質(zhì)的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術(shù)具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束等功能，被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。
（3）無線鏈路增強技術(shù)
可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術(shù)有：分集技術(shù)，如通過空間分集、時間分集（信道編碼）、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能；多天線技術(shù)，如采用2或4天線來實現(xiàn)發(fā)射分集，或采用多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)射和接收分集。MIMO技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進行空間分集的技術(shù)，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。
3結(jié)束語
4G移動通信系統(tǒng)目前還只是一個基本概念，4G網(wǎng)絡(luò)的定義仍然還不明確，IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規(guī)范的過程中。但是融合現(xiàn)有的各種無線接入技術(shù)的4G系統(tǒng)將成為一個無縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng)，實現(xiàn)跨系統(tǒng)的全球漫游及業(yè)務的可攜帶性，是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統(tǒng)，它將幫助我們實現(xiàn)充滿個性化的通信夢想。
參考文獻
關(guān)鍵詞：4G移動通信；關(guān)鍵技術(shù)；OFDM； MUD； IPv6
一、概述4G概念通信技術(shù)的基本條件
4G概念移動通信系統(tǒng)的定義為：用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網(wǎng)絡(luò)中來；移動終端可以是任何類型的；用戶可以自由地選擇業(yè)務、應用和網(wǎng)絡(luò)；可以實現(xiàn)非常先進的移動電子商務；新的技術(shù)可以非常容易地被引入到系統(tǒng)和業(yè)務中來。
(1) 具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h)，數(shù)據(jù)速率為2 Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h)，數(shù)據(jù)速率為20 Mbbit/s;對于低速移動用戶，數(shù)據(jù)速率為100 Mbit/s。
(2) 實現(xiàn)真正的無縫漫游。4G 移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)全球統(tǒng)一的標準，能使各類媒體、通信主機及網(wǎng)絡(luò)之間進行“無縫連接”，真正實現(xiàn)一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
(3) 高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。采用智能技術(shù)的4G 通信系統(tǒng)將是一個高度自治、自適應的網(wǎng)絡(luò)。采用智能信號處理技術(shù)對信道條件不同的各種復雜環(huán)境進行結(jié)合的正常發(fā)送與接收，有很強的智能性、適應性和靈活性。
(4) 良好的覆蓋性能。4G 通信系統(tǒng)應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內(nèi)環(huán)境，由于要提供高速傳輸，小區(qū)的半徑會更小。
(5) 基于IP 的網(wǎng)絡(luò)。4G通信系統(tǒng)將會采用IPv6，IPv6將能在IP 網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務。
(6) 實現(xiàn)不同QoS 的業(yè)務。4G 通信系統(tǒng)通過動態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來提供不同質(zhì)量的業(yè)務。
二、對4G概念通信關(guān)鍵技術(shù)解析
（1）正交頻分復用（OFDM ）技術(shù)
第四代移動通信系統(tǒng)主要是以O(shè)FDM為核心技術(shù)。OFDM 技術(shù)實際上是多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。
（2）智能天線技術(shù)
智能天線采用了空時多址（SDMA）的技術(shù)，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區(qū)分，動態(tài)改變信號的覆蓋區(qū)域，將主波束對準用戶方向，旁瓣或零陷對準干擾信號方向，并能夠自動跟蹤用戶和監(jiān)測環(huán)境變化，為每個用戶提供優(yōu)質(zhì)的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術(shù)具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束等功能，被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。
（3）無線鏈路增強技術(shù)
可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術(shù)有：分集技術(shù)，如通過空間分集、時間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能；多天線技術(shù)，如采用2或4天線來實現(xiàn)發(fā)射分集，或采用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)射和接收分集。MIMO技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進行空間分集的技術(shù)，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經(jīng)證明，當不同的接收天線和不同的發(fā)射天線之間互不相關(guān)時，MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無線信道中，MIMO 技術(shù)是實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。
（4）軟件無線電（S D R ）技術(shù)
在4G系統(tǒng)中，若要實現(xiàn)“任何人在任何地點以任何形式接入網(wǎng)絡(luò)”的理想通信方式，則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口，能夠在各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境間無縫漫游，并可以在不同類型的業(yè)務之間進行轉(zhuǎn)換。軟件無線電是近幾年隨著微電子技術(shù)的進步而迅速發(fā)展起來的新技術(shù)，它以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)，以數(shù)字信號處理為核心，以微電子技術(shù)為支持。軟件無線電概念一經(jīng)提出，就受到各方的極大關(guān)注，這不僅是因為軟件無線電概念新技術(shù)先進、發(fā)展?jié)摿Υ?，更為重要的是它潛在的市場價值也是極具吸引力的。軟件無線電強調(diào)以開放性最簡硬件為通用平臺，盡可能地用可升級、可重配置的不同應用軟件來實現(xiàn)各種無線電功能的設(shè)計新思路。其中心思想是：構(gòu)造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等各種功能用軟件來完成，并使寬帶A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統(tǒng)。
（5）多用戶檢測技術(shù)
4G系統(tǒng)的終端和基站將用到多用戶檢測技術(shù)以提高系統(tǒng)的容量。多用戶檢測技術(shù)的基本思想是：把同時占用某個信道的所有用戶或部分用戶的信號都當作有用信號，而不是作為噪聲處理，利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測單個用戶的信號，即綜合利用各種信息及信號處理手段，對接收信號進行處理，從而達到對多用戶信號的最佳聯(lián)合檢測。它在傳統(tǒng)的檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號進行檢測，從而具有良好的抗干擾和抗遠近效應性能，降低了系統(tǒng)對功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量?，F(xiàn)有的多用戶檢測算法在計算復雜度與處理時延問題上存在不足，且算法中一些參數(shù)估計有誤時，會使得相關(guān)矩陣產(chǎn)生較大偏差，導致整個系統(tǒng)性能急劇下降。當前的MUD算法只考慮了同小區(qū)內(nèi)的干擾，而沒有考慮相鄰小區(qū)間的同頻率用戶干擾。
（6）IPv6技術(shù)
4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6技術(shù)將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議。選擇IPv6 協(xié)議主要基于以下幾點考慮：
a) 巨大的地址空間。在一段可預見的時期內(nèi)，它能夠為所有可以想像出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個全球惟一的地址。
b) 自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置方式。
c) 服務質(zhì)量。服務質(zhì)量(QoS)包含幾個方面的內(nèi)容，將來它無疑將用于基于服務級別的新計費系統(tǒng)。
d) 移動性。移動IPv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設(shè)備設(shè)有一個固定的家鄉(xiāng)地址，這個地址與設(shè)備當前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關(guān)。
三、結(jié)束語
第四代移動通信系統(tǒng)主要是以O(shè)FDM為核心技術(shù)。4G概念通信的技術(shù)包括OFDM技術(shù)、智能天線技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、多用戶檢測技術(shù)、IPv6技術(shù)等。在目前還只是一個基本概念，IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規(guī)范的過程中?！?/p>
參考文獻
[1] 袁曉超 4G通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)淺析.中國無線電，2005(12)
關(guān)鍵詞 4G移動通信； OFDM； MUD； IPv6
1 引言
第三代移動通信系統(tǒng)是能夠滿足國際電聯(lián)提出的IMT - 2000PFPLMTS系統(tǒng)標準的新一代移動通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務。根據(jù)ITU 的標準，世界各大電信公司聯(lián)盟均己提出了自己的第三代移動通信系統(tǒng)方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國提出的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA。但3G也存在以下幾方面的局限性：
不能支持較高的通信速率。3G雖然標稱能達到2Mbit/s 的速率，但平均速率只能達到384 kbit/s。盡管目前3G增強型技術(shù)不斷發(fā)展，但其傳輸速率還有差距。
不能提供動態(tài)范圍多速率業(yè)務。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網(wǎng)不具有統(tǒng)一的標準，難以提供具有多種QoS及性能的多速率業(yè)務。
不能真正實現(xiàn)不同頻段的不同業(yè)務環(huán)境間的無縫漫游。由于采用不同頻段的不同業(yè)務環(huán)境，需要移動終端配置有相應不同的軟、硬件模塊，而3G移動終端目前尚不能實現(xiàn)多業(yè)務環(huán)境的不同配置。由于3G系統(tǒng)以上的局限性，目前，很多公司已經(jīng)開始著手4G 概念通信系統(tǒng)的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術(shù)特點以及可能采用的關(guān)鍵技術(shù)。
2 4G概念通信技術(shù)特點
目前，業(yè)界專業(yè)人士對4G概念移動通信系統(tǒng)的共識主要有以下幾點：
a) 用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網(wǎng)絡(luò)中來；
b) 移動終端可以是任何類型的；
c) 用戶可以自由地選擇業(yè)務、應用和網(wǎng)絡(luò)；
d) 可以實現(xiàn)非常先進的移動電子商務；
e) 新的技術(shù)可以非常容易地被引入到系統(tǒng)和業(yè)務中來。
根據(jù)以上描述，未來的4G系統(tǒng)應具備以下的基本條件。
(1) 具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h)，數(shù)據(jù)速率為2 Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h)，數(shù)據(jù)速率為20 Mbbit/s;對于低速移動用戶(室內(nèi)或步行者)，數(shù)據(jù)速率為100 Mbit/s。
(2) 實現(xiàn)真正的無縫漫游。4G 移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)全球統(tǒng)一的標準，能使各類媒體、通信主機及網(wǎng)絡(luò)之間進行“無縫連接”，真正實現(xiàn)一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
(3) 高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。采用智能技術(shù)的4G 通信系統(tǒng)將是一個高度自治、自適應的網(wǎng)絡(luò)。采用智能信號處理技術(shù)對信道條件不同的各種復雜環(huán)境進行結(jié)合的正常發(fā)送與接收，有很強的智能性、適應性和靈活性。
(4) 良好的覆蓋性能。4G 通信系統(tǒng)應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內(nèi)環(huán)境，由于要提供高速傳輸，小區(qū)的半徑會更小。
(5) 基于IP 的網(wǎng)絡(luò)。4G通信系統(tǒng)將會采用IPv6，IPv6將能在IP 網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務。
(6) 實現(xiàn)不同QoS 的業(yè)務。4G 通信系統(tǒng)通過動態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來提供不同質(zhì)量的業(yè)務。
3 4G概念通信關(guān)鍵技術(shù)探討
（1）正交頻分復用（OFDM ）技術(shù)
第四代移動通信系統(tǒng)主要是以O(shè)FDM為核心技術(shù)。OFDM 技術(shù)實際上是多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。
OFDM技術(shù)之所以越來越受關(guān)注，是因為OFDM 有很多獨特的優(yōu)點：
a) 頻譜利用率高，頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍。OFDM
信號的相鄰子載波相互重疊，其頻譜利用率可以接近Nyquist
極限。
b) 抗衰落能力強。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸，這樣在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統(tǒng)上的信號時間長很多倍，從而使OFDM 對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強。
c) 適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM 自適應調(diào)制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪聲背景的不同使用不同的調(diào)制方式。當信道條件好的時候，應采用效率高的調(diào)制方式；而當信道條件差的時候，則應采用抗干擾能力強的調(diào)制方式。再有，OFDM 加載算法的采用，使得系統(tǒng)可以把更多的數(shù)據(jù)集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此，OFDM 技術(shù)非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸。
d) 抗碼間干擾(ISI)能力強。碼間干擾是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾，它與加性的噪聲干擾不同，是一種乘性干擾。造成碼間干擾的原因有很多，實際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會造成一定的碼間干擾。OFDM 由于采用了循環(huán)前綴，故對抗碼間干擾的能力很強。
（2）智能天線技術(shù)
智能天線采用了空時多址（SDMA）的技術(shù)，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區(qū)分，動態(tài)改變信號的覆蓋區(qū)域，將主波束對準用戶方向，旁瓣或零陷對準干擾信號方向，并能夠自動跟蹤用戶和監(jiān)測環(huán)境變化，為每個用戶提供優(yōu)質(zhì)的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術(shù)具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束等功能，被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。
目前，智能天線的工作方式主要有全自適應方式和基于預多波束的波束切換方式。全自適應智能天線雖然從理論上講可以達到最優(yōu)，但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計算量大、信道模型簡單、收斂速度較慢，在某些情況下甚至出現(xiàn)錯誤收斂等缺點，實際信道條件下，當干擾較多、多徑嚴重，特別是信道快速時變時，很難對某一用戶進行實際跟蹤。在基于預多波束的切換波束工作方式下，全空域被一些預先計算好的波束分割覆蓋，各組
轉(zhuǎn)貼于 權(quán)值對應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，接收時的主要任務是挑選一個作為工作模式，與自適應方式相比它顯然更容易實現(xiàn)，是未來智能天線技術(shù)發(fā)展的方向。
（3）無線鏈路增強技術(shù)
可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術(shù)有：分集技術(shù)，如通過空間分集、時間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能；多天線技術(shù)，如采用2或4天線來實現(xiàn)發(fā)射分集，或采用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)射和接收分集。MIMO技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進行空間分集的技術(shù)，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經(jīng)證明，當不同的接收天線和不同的發(fā)射天線之間互不相關(guān)時，MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無線信道中，MIMO 技術(shù)是實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。
（4）軟件無線電（S D R ）技術(shù)
在4G系統(tǒng)中，若要實現(xiàn)“任何人在任何地點以任何形式接入網(wǎng)絡(luò)”的理想通信方式，則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口，能夠在各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境間無縫漫游，并可以在不同類型的業(yè)務之間進行轉(zhuǎn)換。這就意味著在4G 系統(tǒng)中，軟件將會變得非常復雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術(shù)，軟件無線電是近幾年隨著微電子技術(shù)的進步而迅速發(fā)展起來的新技術(shù)，它以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)，以數(shù)字信號處理為核心，以微電子技術(shù)為支持。軟件無線電概念一經(jīng)提出，就受到各方的極大關(guān)注，這不僅是因為軟件無線電概念新技術(shù)先進、發(fā)展?jié)摿Υ?，更為重要的是它潛在的市場價值也是極具吸引力的。軟件無線電強調(diào)以開放性最簡硬件為通用平臺，盡可能地用可升級、可重配置的不同應用軟件來實現(xiàn)各種無線電功能的設(shè)計新思路。其中心思想是：構(gòu)造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等各種功能用軟件來完成，并使寬帶A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統(tǒng)。在4G眾多關(guān)鍵技術(shù)中，軟件無線電技術(shù)是通向未來4G的橋梁。由于各種技術(shù)的交迭有利于減少開發(fā)風險，所以未來4G技術(shù)需要適應不同種類的產(chǎn)品要求，而軟件無線電技術(shù)則是適應產(chǎn)品多樣性的基礎(chǔ)，它不僅能減少開發(fā)風險，還更易于開發(fā)系列型產(chǎn)品。此外，它還減少了硅芯片的容量，從而降低了運算器件的價格，其開放的結(jié)構(gòu)也會允許多方運營的介入。
（5）多用戶檢測技術(shù)
4G系統(tǒng)的終端和基站將用到多用戶檢測技術(shù)以提高系統(tǒng)的容量。多用戶檢測技術(shù)的基本思想是：把同時占用某個信道的所有用戶或部分用戶的信號都當作有用信號，而不是作為噪聲處理，利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測單個用戶的信號，即綜合利用各種信息及信號處理手段，對接收信號進行處理，從而達到對多用戶信號的最佳聯(lián)合檢測。它在傳統(tǒng)的檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號進行檢測，從而具有良好的抗干擾和抗遠近效應性能，降低了系統(tǒng)對功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量。
現(xiàn)有的多用戶檢測算法在計算復雜度與處理時延問題上存在不足，且算法中一些參數(shù)(頻率、幅度、定時、相位等)估計有誤時， 會使得相關(guān)矩陣產(chǎn)生較大偏差，導致整個系統(tǒng)性能急劇下降。另一方面， 當前的MUD算法只考慮了同小區(qū)內(nèi)的干擾，而沒有考慮相鄰小區(qū)間的同頻率用戶干擾。一般的多用戶檢測研究都假設(shè)用戶數(shù)據(jù)是獨立等概率的，沒有考慮信道編碼的影響，現(xiàn)在組合信道編碼和多用戶檢測的研究受到越來越多的重視。另外，目前的研究方向還包括多速率多用戶檢測和多用戶檢測與空時二維信號處理、多載波調(diào)制、功率控制等技術(shù)的結(jié)合。
（6）IPv6技術(shù)
4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6技術(shù)將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議。選擇IPv6 協(xié)議主要基于以下幾點考慮：
a) 巨大的地址空間。在一段可預見的時期內(nèi)，它能夠為所有可以想像出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個全球惟一的地址。
b) 自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關(guān)鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機制來獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它將用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預的情況下，獲得一個全球惟一的路由地址。
c) 服務質(zhì)量。服務質(zhì)量(QoS)包含幾個方面的內(nèi)容。從協(xié)議的角度看，IPv6與目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6 能提供不同的服務。這些優(yōu)點來自于IPv6 報頭中新增的字段“流標志”。有了這個20 位長的字段，在傳輸過程中，中國的各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP 地址流。盡管對這個流標志的準確應用還沒有制定出有關(guān)標準，但將來它無疑將用于基于服務級別的新計費系統(tǒng)。
d) 移動性。移動IPv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設(shè)備設(shè)有一個固定的家鄉(xiāng)地址，這個地址與設(shè)備當前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關(guān)。當設(shè)備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時，通過一個轉(zhuǎn)交地址即可提供移動節(jié)點當前的位置信息。移動設(shè)備每次改變位置都要將它的轉(zhuǎn)交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對應的通信節(jié)點。
4 結(jié)束語
4G移動通信系統(tǒng)目前還只是一個基本概念，4G網(wǎng)絡(luò)的定義仍然還不明確，IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規(guī)范的過程中。但是融合現(xiàn)有的各種無線接入技術(shù)的4G系統(tǒng)將成為一個無縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng)，實現(xiàn)跨系統(tǒng)的全球漫游及業(yè)務的可攜帶性，是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統(tǒng)，它將幫助我們實現(xiàn)充滿個性化的通信夢想。
參考文獻
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[6] 劉偉， 丁志杰.4G移動通信系統(tǒng)研究進展與關(guān)鍵技術(shù).中國數(shù)據(jù)通信， 2004(2).
[7] 袁曉超 4G通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)淺析.中國無線電，2005(12)
摘 要： 本文對3G 和4G移動通信做了簡要的比較， 并對4G 移動通信系統(tǒng)中將會用到的關(guān)鍵技術(shù)做了分析。包括OFDM技術(shù)、智能天線技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、多用戶檢測技術(shù)、IPv6技術(shù)等。
關(guān)鍵詞： 4G移動通信； OFDM； MUD； IPv6
1 引言
第三代移動通信系統(tǒng)是能夠滿足國際電聯(lián)提出的IMT - 2000PFPLMTS系統(tǒng)標準的新一代移動通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務。根據(jù)ITU 的標準，世界各大電信公司聯(lián)盟均己提出了自己的第三代移動通信系統(tǒng)方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國提出的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA。但3G也存在以下幾方面的局限性：
不能支持較高的通信速率。3G雖然標稱能達到2Mbit/s 的速率，但平均速率只能達到384 kbit/s。盡管目前3G增強型技術(shù)不斷發(fā)展，但其傳輸速率還有差距。
不能提供動態(tài)范圍多速率業(yè)務。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網(wǎng)不具有統(tǒng)一的標準，難以提供具有多種QoS及性能的多速率業(yè)務。
不能真正實現(xiàn)不同頻段的不同業(yè)務環(huán)境間的無縫漫游。由于采用不同頻段的不同業(yè)務環(huán)境，需要移動終端配置有相應不同的軟、硬件模塊，而3G移動終端目前尚不能實現(xiàn)多業(yè)務環(huán)境的不同配置。由于3G系統(tǒng)以上的局限性，目前，很多公司已經(jīng)開始著手4G 概念通信系統(tǒng)的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術(shù)特點以及可能采用的關(guān)鍵技術(shù)。
2 4G概念通信技術(shù)特點
目前，業(yè)界專業(yè)人士對4G概念移動通信系統(tǒng)的共識主要有以下幾點：
a) 用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網(wǎng)絡(luò)中來；
b) 移動終端可以是任何類型的；
c) 用戶可以自由地選擇業(yè)務、應用和網(wǎng)絡(luò)；
d) 可以實現(xiàn)非常先進的移動電子商務；
e) 新的技術(shù)可以非常容易地被引入到系統(tǒng)和業(yè)務中來。
根據(jù)以上描述，未來的4G系統(tǒng)應具備以下的基本條件。
(1) 具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h)，數(shù)據(jù)速率為2 Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h)，數(shù)據(jù)速率為20 Mbbit/s;對于低速移動用戶(室內(nèi)或步行者)，數(shù)據(jù)速率為100 Mbit/s。
(2) 實現(xiàn)真正的無縫漫游。4G 移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)全球統(tǒng)一的標準，能使各類媒體、通信主機及網(wǎng)絡(luò)之間進行“無縫連接”，真正實現(xiàn)一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
(3) 高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。采用智能技術(shù)的4G 通信系統(tǒng)將是一個高度自治、自適應的網(wǎng)絡(luò)。采用智能信號處理技術(shù)對信道條件不同的各種復雜環(huán)境進行結(jié)合的正常發(fā)送與接收，有很強的智能性、適應性和靈活性。
(4) 良好的覆蓋性能。4G 通信系統(tǒng)應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內(nèi)環(huán)境，由于要提供高速傳輸，小區(qū)的半徑會更小。
(5) 基于IP 的網(wǎng)絡(luò)。4G通信系統(tǒng)將會采用IPv6，IPv6將能在IP 網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務。
(6) 實現(xiàn)不同QoS 的業(yè)務。4G 通信系統(tǒng)通過動態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來提供不同質(zhì)量的業(yè)務。
3 4G概念通信關(guān)鍵技術(shù)探討
（1）正交頻分復用（OFDM ）技術(shù)
第四代移動通信系統(tǒng)主要是以O(shè)FDM為核心技術(shù)。OFDM 技術(shù)實際上是多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。
OFDM技術(shù)之所以越來越受關(guān)注，是因為OFDM 有很多獨特的優(yōu)點：
a) 頻譜利用率高，頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍。OFDM
信號的相鄰子載波相互重疊，其頻譜利用率可以接近Nyquist
極限。
b) 抗衰落能力強。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸，這樣在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統(tǒng)上的信號時間長很多倍，從而使OFDM 對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強。
c) 適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM 自適應調(diào)制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪聲背景的不同使用不同的調(diào)制方式。當信道條件好的時候，應采用效率高的調(diào)制方式；而當信道條件差的時候，則應采用抗干擾能力強的調(diào)制方式。再有，OFDM 加載算法的采用，使得系統(tǒng)可以把更多的數(shù)據(jù)集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此，OFDM 技術(shù)非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸。
d) 抗碼間干擾(ISI)能力強。碼間干擾是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾，它與加性的噪聲干擾不同，是一種乘性干擾。造成碼間干擾的原因有很多，實際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會造成一定的碼間干擾。OFDM 由于采用了循環(huán)前綴，故對抗碼間干擾的能力很強。
（2）智能天線技術(shù)
智能天線采用了空時多址（SDMA）的技術(shù)，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區(qū)分，動態(tài)改變信號的覆蓋區(qū)域，將主波束對準用戶方向，旁瓣或零陷對準干擾信號方向，并能夠自動跟蹤用戶和監(jiān)測環(huán)境變化，為每個用戶提供優(yōu)質(zhì)的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術(shù)具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束等功能，被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。
目前，智能天線的工作方式主要有全自適應方式和基于預多波束的波束切換方式。全自適應智能天線雖然從理論上講可以達到最優(yōu)，但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計算量大、信道模型簡單、收斂速度較慢，在某些情況下甚至出現(xiàn)錯誤收斂等缺點，實際信道條件下，當干擾較多、多徑嚴重，特別是信道快速時變時，很難對某一用戶進行實際跟蹤。在基于預多波束的切換波束工作方式下，全空域被一些預先計算好的波束分割覆蓋，各組權(quán)值對應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，接收時的主要任務是挑選一個作為工作模式，與自適應方式相比它顯然更容易實現(xiàn)，是未來智能天線技術(shù)發(fā)展的方向。
（3）無線鏈路增強技術(shù)
可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術(shù)有：分集技術(shù)，如通過空間分集、時間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能；多天線技術(shù)，如采用2或4天線來實現(xiàn)發(fā)射分集，或采用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)射和接收分集。MIMO技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進行空間分集的技術(shù)，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經(jīng)證明，當不同的接收天線和不同的發(fā)射天線之間互不相關(guān)時，MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無線信道中，MIMO 技術(shù)是實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。
（4）軟件無線電（S D R ）技術(shù)
在4G系統(tǒng)中，若要實現(xiàn)“任何人在任何地點以任何形式接入網(wǎng)絡(luò)”的理想通信方式，則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口，能夠在各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境間無縫漫游，并可以在不同類型的業(yè)務之間進行轉(zhuǎn)換。這就意味著在4G 系統(tǒng)中，軟件將會變得非常復雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術(shù)，軟件無線電是近幾年隨著微電子技術(shù)的進步而迅速發(fā)展起來的新技術(shù)，它以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)，以數(shù)字信號處理為核心，以微電子技術(shù)為支持。軟件無線電概念一經(jīng)提出，就受到各方的極大關(guān)注，這不僅是因為軟件無線電概念新技術(shù)先進、發(fā)展?jié)摿Υ?，更為重要的是它潛在的市場價值也是極具吸引力的。軟件無線電強調(diào)以開放性最簡硬件為通用平臺，盡可能地用可升級、可重配置的不同應用軟件來實現(xiàn)各種無線電功能的設(shè)計新思路。其中心思想是：構(gòu)造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等各種功能用軟件來完成，并使寬帶A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統(tǒng)。在4G眾多關(guān)鍵技術(shù)中，軟件無線電技術(shù)是通向未來4G的橋梁。由于各種技術(shù)的交迭有利于減少開發(fā)風險，所以未來4G技術(shù)需要適應不同種類的產(chǎn)品要求，而軟件無線電技術(shù)則是適應產(chǎn)品多樣性的基礎(chǔ)，它不僅能減少開發(fā)風險，還更易于開發(fā)系列型產(chǎn)品。此外，它還減少了硅芯片的容量，從而降低了運算器件的價格，其開放的結(jié)構(gòu)也會允許多方運營的介入。
（5）多用戶檢測技術(shù)
4G系統(tǒng)的終端和基站將用到多用戶檢測技術(shù)以提高系統(tǒng)的容量。多用戶檢測技術(shù)的基本思想是：把同時占用某個信道的所有用戶或部分用戶的信號都當作有用信號，而不是作為噪聲處理，利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測單個用戶的信號，即綜合利用各種信息及信號處理手段，對接收信號進行處理，從而達到對多用戶信號的最佳聯(lián)合檢測。它在傳統(tǒng)的檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號進行檢測，從而具有良好的抗干擾和抗遠近效應性能，降低了系統(tǒng)對功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量。
現(xiàn)有的多用戶檢測算法在計算復雜度與處理時延問題上存在不足，且算法中一些參數(shù)(頻率、幅度、定時、相位等)估計有誤時， 會使得相關(guān)矩陣產(chǎn)生較大偏差，導致整個系統(tǒng)性能急劇下降。另一方面， 當前的MUD算法只考慮了同小區(qū)內(nèi)的干擾，而沒有考慮相鄰小區(qū)間的同頻率用戶干擾。一般的多用戶檢測研究都假設(shè)用戶數(shù)據(jù)是獨立等概率的，沒有考慮信道編碼的影響，現(xiàn)在組合信道編碼和多用戶檢測的研究受到越來越多的重視。另外，目前的研究方向還包括多速率多用戶檢測和多用戶檢測與空時二維信號處理、多載波調(diào)制、功率控制等技術(shù)的結(jié)合。轉(zhuǎn)貼于
（6）IPv6技術(shù)
4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6技術(shù)將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議。選擇IPv6 協(xié)議主要基于以下幾點考慮：
a) 巨大的地址空間。在一段可預見的時期內(nèi)，它能夠為所有可以想像出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個全球惟一的地址。
b) 自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關(guān)鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機制來獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它將用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預的情況下，獲得一個全球惟一的路由地址。
c) 服務質(zhì)量。服務質(zhì)量(QoS)包含幾個方面的內(nèi)容。從協(xié)議的角度看，IPv6與目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6 能提供不同的服務。這些優(yōu)點來自于IPv6 報頭中新增的字段“流標志”。有了這個20 位長的字段，在傳輸過程中，中國的各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP 地址流。盡管對這個流標志的準確應用還沒有制定出有關(guān)標準，但將來它無疑將用于基于服務級別的新計費系統(tǒng)。
d) 移動性。移動IPv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設(shè)備設(shè)有一個固定的家鄉(xiāng)地址，這個地址與設(shè)備當前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關(guān)。當設(shè)備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時，通過一個轉(zhuǎn)交地址即可提供移動節(jié)點當前的位置信息。移動設(shè)備每次改變位置都要將它的轉(zhuǎn)交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對應的通信節(jié)點。
4 結(jié)束語
4G移動通信系統(tǒng)目前還只是一個基本概念，4G網(wǎng)絡(luò)的定義仍然還不明確，IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規(guī)范的過程中。但是融合現(xiàn)有的各種無線接入技術(shù)的4G系統(tǒng)將成為一個無縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng)，實現(xiàn)跨系統(tǒng)的全球漫游及業(yè)務的可攜帶性，是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統(tǒng)，它將幫助我們實現(xiàn)充滿個性化的通信夢想。
參考文獻
[1] Ajay R.Mishra 著，中京郵電通信設(shè)計院，無線通信研究所譯. 蜂窩網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化基礎(chǔ).北京: 機械工業(yè)出版社， 2004.
[2]何琳琳， 楊大成. 4G移動通信系統(tǒng)的主要特點和關(guān)鍵技術(shù). 移動通信， 2004(2).
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[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
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關(guān)鍵詞4G移動通信；OFDM；MUD；IPv6
1引言
第三代移動通信系統(tǒng)是能夠滿足國際電聯(lián)提出的IMT-2000PFPLMTS系統(tǒng)標準的新一代移動通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務。根據(jù)ITU的標準，世界各大電信公司聯(lián)盟均己提出了自己的第三代移動通信系統(tǒng)方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國提出的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA。但3G也存在以下幾方面的局限性：
不能支持較高的通信速率。3G雖然標稱能達到2Mbit/s的速率，但平均速率只能達到384kbit/s。盡管目前3G增強型技術(shù)不斷發(fā)展，但其傳輸速率還有差距。
不能提供動態(tài)范圍多速率業(yè)務。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網(wǎng)不具有統(tǒng)一的標準，難以提供具有多種QoS及性能的多速率業(yè)務。
不能真正實現(xiàn)不同頻段的不同業(yè)務環(huán)境間的無縫漫游。由于采用不同頻段的不同業(yè)務環(huán)境，需要移動終端配置有相應不同的軟、硬件模塊，而3G移動終端目前尚不能實現(xiàn)多業(yè)務環(huán)境的不同配置。由于3G系統(tǒng)以上的局限性，目前，很多公司已經(jīng)開始著手4G概念通信系統(tǒng)的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術(shù)特點以及可能采用的關(guān)鍵技術(shù)。
24G概念通信技術(shù)特點
目前，業(yè)界專業(yè)人士對4G概念移動通信系統(tǒng)的共識主要有以下幾點：
a)用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網(wǎng)絡(luò)中來；
b)移動終端可以是任何類型的；
c)用戶可以自由地選擇業(yè)務、應用和網(wǎng)絡(luò)；
d)可以實現(xiàn)非常先進的移動電子商務；
e)新的技術(shù)可以非常容易地被引入到系統(tǒng)和業(yè)務中來。
根據(jù)以上描述，未來的4G系統(tǒng)應具備以下的基本條件。
(1)具有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h)，數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h)，數(shù)據(jù)速率為20Mbbit/s;對于低速移動用戶(室內(nèi)或步行者)，數(shù)據(jù)速率為100Mbit/s。
(2)實現(xiàn)真正的無縫漫游。4G移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)全球統(tǒng)一的標準，能使各類媒體、通信主機及網(wǎng)絡(luò)之間進行“無縫連接”，真正實現(xiàn)一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
(3)高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。采用智能技術(shù)的4G通信系統(tǒng)將是一個高度自治、自適應的網(wǎng)絡(luò)。采用智能信號處理技術(shù)對信道條件不同的各種復雜環(huán)境進行結(jié)合的正常發(fā)送與接收，有很強的智能性、適應性和靈活性。
(4)良好的覆蓋性能。4G通信系統(tǒng)應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內(nèi)環(huán)境，由于要提供高速傳輸，小區(qū)的半徑會更小。
(5)基于IP的網(wǎng)絡(luò)。4G通信系統(tǒng)將會采用IPv6，IPv6將能在IP網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務。
(6)實現(xiàn)不同QoS的業(yè)務。4G通信系統(tǒng)通過動態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來提供不同質(zhì)量的業(yè)務。
34G概念通信關(guān)鍵技術(shù)探討
（1）正交頻分復用（OFDM）技術(shù)
第四代移動通信系統(tǒng)主要是以O(shè)FDM為核心技術(shù)。OFDM技術(shù)實際上是多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。
OFDM技術(shù)之所以越來越受關(guān)注，是因為OFDM有很多獨特的優(yōu)點：
a)頻譜利用率高，頻譜效率比串行系統(tǒng)高近一倍。OFDM
信號的相鄰子載波相互重疊，其頻譜利用率可以接近Nyquist
極限。
b)抗衰落能力強。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸，這樣在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統(tǒng)上的信號時間長很多倍，從而使OFDM對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強。
c)適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM自適應調(diào)制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪聲背景的不同使用不同的調(diào)制方式。當信道條件好的時候，應采用效率高的調(diào)制方式；而當信道條件差的時候，則應采用抗干擾能力強的調(diào)制方式。再有，OFDM加載算法的采用，使得系統(tǒng)可以把更多的數(shù)據(jù)集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此，OFDM技術(shù)非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸。
d)抗碼間干擾(ISI)能力強。碼間干擾是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾，它與加性的噪聲干擾不同，是一種乘性干擾。造成碼間干擾的原因有很多，實際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會造成一定的碼間干擾。OFDM由于采用了循環(huán)前綴，故對抗碼間干擾的能力很強。
（2）智能天線技術(shù)
智能天線采用了空時多址（SDMA）的技術(shù)，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區(qū)分，動態(tài)改變信號的覆蓋區(qū)域，將主波束對準用戶方向，旁瓣或零陷對準干擾信號方向，并能夠自動跟蹤用戶和監(jiān)測環(huán)境變化，為每個用戶提供優(yōu)質(zhì)的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術(shù)具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束等功能，被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。
目前，智能天線的工作方式主要有全自適應方式和基于預多波束的波束切換方式。全自適應智能天線雖然從理論上講可以達到最優(yōu)，但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計算量大、信道模型簡單、收斂速度較慢，在某些情況下甚至出現(xiàn)錯誤收斂等缺點，實際信道條件下，當干擾較多、多徑嚴重，特別是信道快速時變時，很難對某一用戶進行實際跟蹤。在基于預多波束的切換波束工作方式下，全空域被一些預先計算好的波束分割覆蓋，各組
權(quán)值對應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，接收時的主要任務是挑選一個作為工作模式，與自適應方式相比它顯然更容易實現(xiàn)，是未來智能天線技術(shù)發(fā)展的方向。
（3）無線鏈路增強技術(shù)
可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術(shù)有：分集技術(shù)，如通過空間分集、時間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能；多天線技術(shù)，如采用2或4天線來實現(xiàn)發(fā)射分集，或采用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)射和接收分集。MIMO技術(shù)是指利用多發(fā)射、多接收天線進行空間分集的技術(shù)，它采用的是分立式多天線，能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。信息論已經(jīng)證明，當不同的接收天線和不同的發(fā)射天線之間互不相關(guān)時，MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無線信道中，MIMO技術(shù)是實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。
（4）軟件無線電（SDR）技術(shù)
在4G系統(tǒng)中，若要實現(xiàn)“任何人在任何地點以任何形式接入網(wǎng)絡(luò)”的理想通信方式，則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口，能夠在各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境間無縫漫游，并可以在不同類型的業(yè)務之間進行轉(zhuǎn)換。這就意味著在4G系統(tǒng)中，軟件將會變得非常復雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術(shù)，軟件無線電是近幾年隨著微電子技術(shù)的進步而迅速發(fā)展起來的新技術(shù)，它以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)，以數(shù)字信號處理為核心，以微電子技術(shù)為支持。軟件無線電概念一經(jīng)提出，就受到各方的極大關(guān)注，這不僅是因為軟件無線電概念新技術(shù)先進、發(fā)展?jié)摿Υ?，更為重要的是它潛在的市場價值也是極具吸引力的。軟件無線電強調(diào)以開放性最簡硬件為通用平臺，盡可能地用可升級、可重配置的不同應用軟件來實現(xiàn)各種無線電功能的設(shè)計新思路。其中心思想是：構(gòu)造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等各種功能用軟件來完成，并使寬帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統(tǒng)。在4G眾多關(guān)鍵技術(shù)中，軟件無線電技術(shù)是通向未來4G的橋梁。由于各種技術(shù)的交迭有利于減少開發(fā)風險，所以未來4G技術(shù)需要適應不同種類的產(chǎn)品要求，而軟件無線電技術(shù)則是適應產(chǎn)品多樣性的基礎(chǔ)，它不僅能減少開發(fā)風險，還更易于開發(fā)系列型產(chǎn)品。此外，它還減少了硅芯片的容量，從而降低了運算器件的價格，其開放的結(jié)構(gòu)也會允許多方運營的介入。
（5）多用戶檢測技術(shù)
4G系統(tǒng)的終端和基站將用到多用戶檢測技術(shù)以提高系統(tǒng)的容量。多用戶檢測技術(shù)的基本思想是：把同時占用某個信道的所有用戶或部分用戶的信號都當作有用信號，而不是作為噪聲處理，利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測單個用戶的信號，即綜合利用各種信息及信號處理手段，對接收信號進行處理，從而達到對多用戶信號的最佳聯(lián)合檢測。它在傳統(tǒng)的檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號進行檢測，從而具有良好的抗干擾和抗遠近效應性能，降低了系統(tǒng)對功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量。
現(xiàn)有的多用戶檢測算法在計算復雜度與處理時延問題上存在不足，且算法中一些參數(shù)(頻率、幅度、定時、相位等)估計有誤時，會使得相關(guān)矩陣產(chǎn)生較大偏差，導致整個系統(tǒng)性能急劇下降。另一方面，當前的MUD算法只考慮了同小區(qū)內(nèi)的干擾，而沒有考慮相鄰小區(qū)間的同頻率用戶干擾。一般的多用戶檢測研究都假設(shè)用戶數(shù)據(jù)是獨立等概率的，沒有考慮信道編碼的影響，現(xiàn)在組合信道編碼和多用戶檢測的研究受到越來越多的重視。另外，目前的研究方向還包括多速率多用戶檢測和多用戶檢測與空時二維信號處理、多載波調(diào)制、功率控制等技術(shù)的結(jié)合。
（6）IPv6技術(shù)
4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6技術(shù)將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議。選擇IPv6協(xié)議主要基于以下幾點考慮：
a)巨大的地址空間。在一段可預見的時期內(nèi)，它能夠為所有可以想像出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個全球惟一的地址。
b)自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關(guān)鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機制來獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它將用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預的情況下，獲得一個全球惟一的路由地址。
c)服務質(zhì)量。服務質(zhì)量(QoS)包含幾個方面的內(nèi)容。從協(xié)議的角度看，IPv6與目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6能提供不同的服務。這些優(yōu)點來自于IPv6報頭中新增的字段“流標志”。有了這個20位長的字段，在傳輸過程中，中國的各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP地址流。盡管對這個流標志的準確應用還沒有制定出有關(guān)標準，但將來它無疑將用于基于服務級別的新計費系統(tǒng)。
d)移動性。移動IPv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設(shè)備設(shè)有一個固定的家鄉(xiāng)地址，這個地址與設(shè)備當前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關(guān)。當設(shè)備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時，通過一個轉(zhuǎn)交地址即可提供移動節(jié)點當前的位置信息。移動設(shè)備每次改變位置都要將它的轉(zhuǎn)交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對應的通信節(jié)點。
4結(jié)束語
4G移動通信系統(tǒng)目前還只是一個基本概念，4G網(wǎng)絡(luò)的定義仍然還不明確，IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規(guī)范的過程中。但是融合現(xiàn)有的各種無線接入技術(shù)的4G系統(tǒng)將成為一個無縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng)，實現(xiàn)跨系統(tǒng)的全球漫游及業(yè)務的可攜帶性，是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統(tǒng)，它將幫助我們實現(xiàn)充滿個性化的通信夢想。
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本文主要借鑒CDIO工程教育理念，對移動通信技術(shù)專業(yè)課程體系進行了項目化設(shè)計。
一、移動通信技術(shù)專業(yè)課程體系現(xiàn)狀
目前國內(nèi)高職院校移動通信技術(shù)專業(yè)課程在講授時，實訓環(huán)節(jié)往往就是讓學生上機實現(xiàn)書上的示例，沒有與社會實際需要的專業(yè)技術(shù)及應用技術(shù)的最新發(fā)展聯(lián)系起來。造成這一現(xiàn)象的重要原因是國內(nèi)移動通信技術(shù)專業(yè)的教學基本還停留在傳統(tǒng)的理工科人才培養(yǎng)模式，普遍缺少對學生工程能力和職業(yè)素質(zhì)的訓練，同時也缺乏進行這些訓練所需的教學環(huán)境，囚此，培養(yǎng)出的學生與產(chǎn)業(yè)界的需求往往存在較大的脫節(jié)，難以很快融人現(xiàn)代IT企業(yè)的運作。
囚此，國內(nèi)高職院校需要從移動通信技術(shù)專業(yè)的課程體系進行工程化改造，逐步建立工程化實踐教學體系，著力培養(yǎng)學生的工程化開發(fā)能力和職業(yè)素質(zhì)，并進而形成一個融基礎(chǔ)理論、實訓教學、工程實踐為一體的整體化培養(yǎng)機制，使學生的基礎(chǔ)知識、科學素養(yǎng)、專業(yè)知識、創(chuàng)新能力、工程能力和職業(yè)素質(zhì)都得到全面均衡的發(fā)展。
二、移動通信技術(shù)專業(yè)課程改革思路
國內(nèi)一些工程學院和軟件學院積極開展了工程教育改革探索和實踐，其中最重要的實踐之一是引入了國際上先進的工程教育改革成果――CDIO工程教育理念。CDIO代表構(gòu)思（coneeive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（hnplement）和運作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大糾要求以綜合的培養(yǎng)方式使學生在這四個層面達到預定目標。
從2011年開始，我校移動通信技術(shù)專業(yè)在實踐教學建設(shè)方面全面啟動了基于CDIO工程教育模式的課程體系改革，其中，基于CDIO工程教育理念的移動通信專業(yè)課程體系建設(shè)已取得了階段性成果。
1.以CDIO先進理念為指導，開發(fā)課程
課程設(shè)計依據(jù)CDIO工程教育理念，依據(jù)CDIO教學理念十二條標準對移動通信技術(shù)專業(yè)課程體系及本課程進行了詳細的分析，以真實項目開發(fā)為導向，以培養(yǎng)學生個人技術(shù)能力、團隊合作能力及系統(tǒng)構(gòu)建能力為宗旨，與企業(yè)工程師共同開發(fā)的“一體化項目學習”課程。
2.以真實項目為載體，組織課程
課程及相關(guān)課程體系都以真實項目來驅(qū)動知識的學習。通過小型真實項目（二級項目），完成一門課程的學習，通過一體化的大型項目（一級項目），完成整個專業(yè)課程體系課程的學習，一級項目和二級項目之間有機銜接，二級項目是一級項目的一部分。
移動通信技術(shù)專業(yè)NET開發(fā)模塊課程鏈路以“計算機技術(shù)系網(wǎng)站”作為該方向的一體化項目，為完成該一體化項目，依據(jù)網(wǎng)站開發(fā)的流程，知識逐漸遞進的關(guān)系劃分為以下5個項目“計算技術(shù)系網(wǎng)站”――網(wǎng)站前臺設(shè)計項目；“計算技術(shù)系網(wǎng)站”――數(shù)據(jù)庫設(shè)計及數(shù)據(jù)庫操作項目；“計算機技術(shù)系網(wǎng)站”――基于C語言的數(shù)據(jù)庫操作項目；“計算機技術(shù)系網(wǎng)站”―― 動態(tài)網(wǎng)站項目；“計算機技術(shù)系網(wǎng)站”――服務器部署項目。
3.以學生為主體，設(shè)計教學
課程的教學系統(tǒng)設(shè)計要以學生為主體，以學生的學習為中心；要面向高職學生的特點和整體水平進行教學目標設(shè)計，以促進課程總體目標的實現(xiàn)；要以建構(gòu)主義等學習理論指導教學系統(tǒng)的元素設(shè)計。
4.以行動為導向，優(yōu)化教學
課程學習以學生學習小組形式進行，一般3～5人，學生入學第二學期自由結(jié)合，一直到畢業(yè)該組同學都以一個整體的形式出現(xiàn)，一起進行課程考核，一起完成課程項目、學期項目、畢業(yè)項目等等。通過小組形式的學習，學生的團隊能力、解決問題的能力、溝通能力、表達能力及專業(yè)技術(shù)等能力都有相應的提高。
通過課程的改革與實踐，學生學習的主動性明顯加強，學習興趣顯著增強，學習效果顯著提高，專業(yè)能力明顯提升。以此為基礎(chǔ)，在今后的教學中，發(fā)現(xiàn)運行中存在的不足，進一步完善基于CDIO工程教育理念的移動通信專業(yè)課程體系。
參考文獻：
