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LTE的全名是3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)（LongTermEvolution），能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，支持100Km半徑的小區(qū)覆蓋。英國(guó)沃達(dá)豐、日本NTTDoCoMo、美國(guó)AT&T和Verizon等世界最主要電信運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)決定采用LTE技術(shù)，近期中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信的加入，將大力推動(dòng)LTE技術(shù)的發(fā)展。

WiMAX的全名是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，能提供最高接入速度是70Mbitps，其信號(hào)傳輸半徑可以達(dá)到50公里，剛好彌補(bǔ)了WiFi、3G的不足。WiMAX不僅在北美、歐洲迅猛發(fā)展，而且這股熱浪已經(jīng)推進(jìn)到亞洲。

用戶對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的速率要求越來(lái)越高，目前韓國(guó)達(dá)20.4Mbitps,日本達(dá)15.8Mbitps,瑞典達(dá)成2.8Mbitps。為了適應(yīng)通信用戶日益增長(zhǎng)的高速多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，4g移動(dòng)通信系統(tǒng)不管是采用WiMAX技術(shù)還是采用LTE技術(shù)，與3G相比，4G將是以數(shù)字寬帶為主的高度自組織、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)主要有：高速率、良好的兼營(yíng)性、多類型用戶共存、多種業(yè)務(wù)的融合、多種先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用。

4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：

(1)OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)

OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)的基本思想是將高速串行的數(shù)據(jù)碼流變換成N（通常取偶數(shù)）路并行的低速數(shù)據(jù)流，再將這N路低速數(shù)據(jù)流分別調(diào)制到等頻間隔的一組總數(shù)為N的子載波上，并且這組子載波要滿足下交的條件。OFDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以通地添加循環(huán)前綴來(lái)減小或消除碼間干擾，對(duì)多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率，可實(shí)現(xiàn)低成本的單波段接收機(jī)。OFDM的主要缺點(diǎn)是功率效率不高，對(duì)頻偏和相位噪聲比較敏感。

(2)MIMO技術(shù)

MIMO（多進(jìn)多出）是未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。MIMO技術(shù)主要有兩種表現(xiàn)形式，即空間復(fù)用和空時(shí)編碼。這兩種形式在WiMAX協(xié)議中都得到了應(yīng)用。WiMAX相關(guān)協(xié)議還給出了同時(shí)使用空間復(fù)用和空時(shí)編碼的形式。支持MIMO是協(xié)議中的一種可選方案，結(jié)合自適應(yīng)天線陣（AAS）和MIMO技術(shù)，能顯著提高系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，可以大大提高覆蓋范圍并增強(qiáng)應(yīng)對(duì)快衰落的能力，使得在不同環(huán)境下能夠獲得最佳的傳播性能

(3)軟件無(wú)線電技術(shù)

軟件無(wú)線電是美國(guó)MTLTRE公司于1992年明確提出的，其基本思想是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過(guò)一個(gè)通用硬件平臺(tái)，利用軟件加載方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各種類型的無(wú)線電通信系統(tǒng)，所有體制和標(biāo)準(zhǔn)的更新，以及不同體制之間的兼營(yíng)，都可以通過(guò)適當(dāng)?shù)能浖?lái)完成。軟件無(wú)線電的核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A/D和D/A變換器，并盡可能多地用軟件來(lái)定義無(wú)線功能，各種功能和信號(hào)處理都盡可能用軟件實(shí)現(xiàn)。其軟件系統(tǒng)包括各類無(wú)線信令規(guī)則與處理軟件、信號(hào)流變換軟件、信源編碼軟件、信道糾錯(cuò)編碼軟件、調(diào)制解調(diào)算法軟件等。軟件無(wú)線電使得系統(tǒng)具有靈活性和適應(yīng)性，能夠適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)和空中接口。軟件無(wú)線電技術(shù)能支持采用不同空中接口的多模式手機(jī)和基站，能實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用的可變QoS。

(4)智能天線技術(shù)

智能天線（SA）原名自適應(yīng)天線陣列，由多個(gè)天線單元組成，每個(gè)天線后面接一個(gè)加權(quán)器，經(jīng)過(guò)加權(quán)器處理以后的信號(hào)，最后用相加器進(jìn)行合并。智能天線具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，被認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向，旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向，達(dá)到充分利用移動(dòng)用戶信號(hào)并消除或抑制干擾信號(hào)的目的。這種技術(shù)既能改善信號(hào)質(zhì)量又能增加傳輸容量。

(5)調(diào)制與編碼技術(shù)

4G移動(dòng)通信系統(tǒng)采用新的調(diào)制技術(shù)，如多載波正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)以及單載波自適應(yīng)均衡技術(shù)等調(diào)制方式，以保證頻譜利用率和延長(zhǎng)用戶終端電池的壽命。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)采用更高級(jí)的信道編碼方案(如Turbo碼、級(jí)連碼和LDPC等)、自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求(ARQ)技術(shù)和分集接收技術(shù)等，從而在低Eb/N0條件下保證系統(tǒng)足夠的性能。

(6)高性能的接收機(jī)

4G移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)接收機(jī)提出了很高的要求。Shannon定理給出了在帶寬為BW的信道中實(shí)現(xiàn)容量為C的可靠傳輸所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以計(jì)算出，對(duì)于3G系統(tǒng)如果信道帶寬為5MHz，數(shù)據(jù)速率為2Mb/s，所需的SNR為l.2dB；而對(duì)于4G系統(tǒng)，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mb/s的數(shù)據(jù)，則所需要的SNR為12dB?？梢?jiàn)對(duì)于4G系統(tǒng)，由于速率很高，對(duì)接收機(jī)的性能要求也要高得多。

(7)全I(xiàn)P技術(shù)

4G移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)，全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)節(jié)約成本，提高可擴(kuò)展性，靈活性，并使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更有效率，可支持IPv6，解決IP地址不足并能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)IP。同已有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比具有根本性的優(yōu)點(diǎn)，即：可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨(dú)立于各種具體的無(wú)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兼容。核心網(wǎng)具有開(kāi)放的結(jié)構(gòu)，能允許各種空中接口接入核心網(wǎng)；同時(shí)核心網(wǎng)能把業(yè)務(wù)、控制和傳輸?shù)确珠_(kāi)。采用IP后，所采用的無(wú)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(dú)立的。IP與多種無(wú)線接入?yún)f(xié)議相兼容，因此在設(shè)計(jì)核心網(wǎng)絡(luò)時(shí)具有很大的靈活性，不需要考慮無(wú)線接入究竟采用何種方式和協(xié)議。

(8)多用戶檢測(cè)技術(shù)

多用戶檢測(cè)是WCDMA通信系統(tǒng)中抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)。在實(shí)際的CDMA通信系統(tǒng)中，各個(gè)用戶信號(hào)之間存在一定的相關(guān)性，這就是多址干擾存在的根源。由個(gè)別用戶產(chǎn)生的多址干擾固然很小，可是隨著用戶數(shù)的增加或信號(hào)功率的增大，多址干擾就成為WCDMA通信系統(tǒng)的一個(gè)主要干擾。傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)完全按照經(jīng)典直接序列擴(kuò)頻理論對(duì)每個(gè)用戶的信號(hào)分別進(jìn)行擴(kuò)頻碼匹配處理，因而抗多址干擾能力較差；多用戶檢測(cè)技術(shù)在傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶信號(hào)信息對(duì)單個(gè)用戶的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而具有優(yōu)良的抗干擾性能，解決了遠(yuǎn)近效應(yīng)問(wèn)題，降低了系統(tǒng)對(duì)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。隨著多用戶檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種高性能又不是特別復(fù)雜的多用戶檢測(cè)器算法不斷提出，在4G實(shí)際系統(tǒng)中采用多用戶檢測(cè)技術(shù)將是切實(shí)可行的。

（9）切換技術(shù)

MDHO（宏分集切換）和F基站S（快速基站切換）。移動(dòng)臺(tái)可以通過(guò)當(dāng)前的服務(wù)基站廣播的消息獲得相鄰小區(qū)的信息，或者通過(guò)請(qǐng)求分配掃描間隔或者是睡眠間隔來(lái)對(duì)鄰近的基站進(jìn)行掃描和測(cè)距的方式獲得相鄰小區(qū)信息，對(duì)其評(píng)估，尋找潛在的目標(biāo)小區(qū)。切換既可以由終端決策發(fā)起也可以由基站決策發(fā)起。在進(jìn)行快速基站切換（F基站S）時(shí)，終端只與Anchor基站進(jìn)行通信；所謂快速是指不用執(zhí)行HO過(guò)程中的步驟就可以完成從一個(gè)Anchor基站到另一個(gè)Anchor基站的切換。支持F基站S對(duì)于終端和基站來(lái)說(shuō)是可選的。進(jìn)行宏分集切換（MDHO）時(shí)，終端可以同時(shí)在多個(gè)基站之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這樣可以獲得分集合并增益以改善信號(hào)質(zhì)量。是否支持MDHO對(duì)于終端和基站來(lái)說(shuō)是可選的。

（10）睡眠模式

終端睡眠模式：Sleep模式和Idle模式。Sleep模式的目的在于減少終端的能量消耗并降低對(duì)Serving基站空中資源的使用。Sleep模式是終端在預(yù)先協(xié)商的指定周期內(nèi)暫時(shí)中止Serving基站服務(wù)的一種狀態(tài)。從Serving基站的角度觀察，處于這種狀態(tài)下的終端處于不可用（unavailability）狀態(tài)。Idle模式為終端提供了一種比Sleep模式更為省電的工作模式，在進(jìn)入Idle模式后，終端只是在離散的間隔，周期性地接收下行廣播數(shù)據(jù)（包括尋呼消息和M基站業(yè)務(wù)），并且在穿越多個(gè)基站的移動(dòng)過(guò)程中，不需要進(jìn)行切換和網(wǎng)絡(luò)重新進(jìn)入的過(guò)程。Idle模式與Sleep模式的區(qū)別在于：Idle模式下終端沒(méi)有任何連接，包括管理連接，而Sleep模式下終端有管理連接，也可能存在業(yè)務(wù)連接；Idle模式下終端跨越基站時(shí)不需要進(jìn)行切換，Sleep模式下終端跨越基站需要進(jìn)行切換，所以Idle模式下終端和基站的開(kāi)銷(xiāo)都比Sleep??；Idle模式下終端定期向系統(tǒng)登記位置，Sleep模式下終端始終和基站保持聯(lián)系，不用登記。

在不同的4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中將采用的不同的新技術(shù)組合，并且以上的新技術(shù)正在不斷的發(fā)展完善中，特別是目前的4G標(biāo)準(zhǔn)未確定，處于研究開(kāi)發(fā)和完善階段，成熟期預(yù)計(jì)要三到五年或更長(zhǎng)。但可以肯定的是，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展，新技術(shù)將隨著4G也會(huì)繼續(xù)高速發(fā)展，4G將會(huì)是多功能集成的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，是滿足未來(lái)市場(chǎng)需求的新一代的移動(dòng)通信系統(tǒng)。