【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 道模型簡(jiǎn)單、收斂速度較慢，在某些情況下甚至出現(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(duì)某一用戶進(jìn)行實(shí)際跟蹤。在基于預(yù)多波束的切換波束工作方式下，全空域被一些預(yù)先計(jì)算好的波束分割覆蓋，各組權(quán)值對(duì)應(yīng)的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會(huì)有一些重疊，接收時(shí)的主要任務(wù)是挑選一個(gè)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)，是未來(lái)智能天線技術(shù)發(fā)展的方向。（3）無(wú)線鏈路增強(qiáng)技術(shù) 可以提高容量和覆蓋的無(wú)線鏈路增強(qiáng)技術(shù)有：分集技術(shù)，如通過(guò)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來(lái)獲得最好的分集性能；多天線技術(shù)，如采用2或4天線來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射分集，或采用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)來(lái)實(shí)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(jìn)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(dāng)不同的接收天線和不同的發(fā)射天線之間互不相關(guān)時(shí)，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(wú)線信道中，MIMO 技術(shù)是實(shí)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(wú)線電（S D R ）技術(shù)在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中，軟件將會(huì)變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無(wú)線電技術(shù)，將其作為從第二代移動(dòng)通信通向第三代和第四代移動(dòng)通信的橋梁。軟件無(wú)線電技術(shù)能夠?qū)⒛M信號(hào)的數(shù)字化過(guò)程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進(jìn)行信道分離、調(diào)制解調(diào)和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個(gè)無(wú)線電通信平臺(tái)，在平臺(tái)上運(yùn)行各種軟件系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無(wú)線通信。因此，應(yīng)用軟件無(wú)線電技術(shù)，一個(gè)移動(dòng)終端，就可以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺(tái)之間，暢通無(wú)阻的使用。目前比較成熟的軟件無(wú)線電技術(shù)有參數(shù)控制軟件無(wú)線電系統(tǒng)軟件無(wú)線電是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)一通用硬件平臺(tái)，利用軟件加載方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各類無(wú)線電通信系統(tǒng)的一種開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的技術(shù)。通過(guò)不同軟件程序，在硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)中利用單一終端漫游。其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，盡可能多地用軟件來(lái)定義無(wú)線功能。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、調(diào)制解調(diào)算法軟件、信道糾錯(cuò)編碼軟件、信源編碼軟件等。軟件無(wú)線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號(hào)處理硬件（DSPH）、現(xiàn)場(chǎng)可編程器件（FPGA）、數(shù)字信號(hào)處理（DSP）等。 在4G系統(tǒng)中，若要實(shí)現(xiàn)“任何人在任何地點(diǎn)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(dòng)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(wú)縫漫游，并可以在不同類型的業(yè)務(wù)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這就意味著在4G 系統(tǒng)中，軟件將會(huì)變得非常復(fù)雜。為此，專家們提議引入軟件無(wú)線電技術(shù)，軟件無(wú)線電是近幾年隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步而迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，它以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)，以數(shù)字信號(hào)處理為核心，以微電子技術(shù)為支持。軟件無(wú)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?yàn)檐浖o(wú)線電概念新技術(shù)先進(jìn)、發(fā)展?jié)摿Υ?，更為重要的是它潛在的市?chǎng)價(jià)值也是極具吸引力的。軟件無(wú)線電強(qiáng)調(diào)以開(kāi)放性最簡(jiǎn)硬件為通用平臺(tái)，盡可能地用可升級(jí)、可重配置的不同應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)各種無(wú)線電功能的設(shè)計(jì)新思路。其中心思想是：構(gòu)造一個(gè)具有開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)，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(lái)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(kāi)放性的新一代無(wú)線通信系統(tǒng)。在4G眾多關(guān)鍵技術(shù)中，軟件無(wú)線電技術(shù)是通向未來(lái)4G的橋梁。由于各種技術(shù)的交迭有利于減少開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，所以未來(lái)4G技術(shù)需要適應(yīng)不同種類的產(chǎn)品要求，而軟件無(wú)線電技術(shù)則是適應(yīng)產(chǎn)品多樣性的基礎(chǔ)，它不僅能減少開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，還更易于開(kāi)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(yùn)算器件的價(jià)格，其開(kāi)放的結(jié)構(gòu)也會(huì)允許多方運(yùn)營(yíng)的介入。（5）多用戶檢測(cè)技術(shù) 4G系統(tǒng)的終端和基站將用到多用戶檢測(cè)技術(shù)以提高系統(tǒng)的容量。多用戶檢測(cè)技術(shù)的基本思想是：把同時(shí)占用某個(gè)信道的所有用戶或部分用戶的信號(hào)都當(dāng)作有用信號(hào)，而不是作為噪聲處理，利用多個(gè)用戶的碼元、時(shí)間、信號(hào)幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測(cè)單個(gè)用戶的信號(hào)，即綜合利用各種信息及信號(hào)處理手段，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，從而達(dá)到對(duì)多用戶信號(hào)的最佳聯(lián)合檢測(cè)。它在傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而具有良好的抗干擾和抗遠(yuǎn)近效應(yīng)性能，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。 現(xiàn)有的多用戶檢測(cè)算法在計(jì)算復(fù)雜度與處理時(shí)延問(wèn)題上存在不足，且算法中一些參數(shù)(頻率、幅度、定時(shí)、相位等)估計(jì)有誤時(shí)， 會(huì)使得相關(guān)矩陣產(chǎn)生較大偏差，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)性能急劇下降。另一方面， 當(dāng)前的MUD算法只考慮了同小區(qū)內(nèi)的干擾，而沒(méi)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(cè)研究都假設(shè)用戶數(shù)據(jù)是獨(dú)立等概率的，沒(méi)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(cè)的研究受到越來(lái)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(cè)和多用戶檢測(cè)與空時(shí)二維信號(hào)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(diǎn)考慮： a) 巨大的地址空間。在一段可預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi)，它能夠?yàn)樗锌梢韵胂癯龅木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個(gè)全球惟一的地址。 b) 自動(dòng)控制。IPv6還有另一個(gè)基本特性就是它支持無(wú)狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動(dòng)配置方式。無(wú)狀態(tài)地址自動(dòng)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(diǎn)使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制來(lái)獲得一個(gè)局部連接地址。一旦得到這個(gè)地址之后，它將用另一種即插即用的機(jī)制，在沒(méi)有任何人工干預(yù)的情況下，獲得一個(gè)全球惟一的路由地址。 c) 服務(wù)質(zhì)量。服務(wù)質(zhì)量(QoS)包含幾個(gè)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(wù)。這些優(yōu)點(diǎn)來(lái)自于IPv6 報(bào)頭中新增的字段“流標(biāo)志”。有了這個(gè)20 位長(zhǎng)的字段，在傳輸過(guò)程中，中國(guó)的各節(jié)點(diǎn)就可以識(shí)別和分開(kāi)處理任何IP 地址流。盡管對(duì)這個(gè)流標(biāo)志的準(zhǔn)確應(yīng)用還沒(méi)有制定出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但將來(lái)它無(wú)疑將用于基于服務(wù)級(jí)別的新計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。 d) 移動(dòng)性。移動(dòng)IPv6在新功能和新服務(wù)方面可提供更大的靈活性。每個(gè)移動(dòng)設(shè)備設(shè)有一個(gè)固定的家鄉(xiāng)地址，這個(gè)地址與設(shè)備當(dāng)前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無(wú)關(guān)。當(dāng)設(shè)備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時(shí)，通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)交地址即可提供移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的位置信息。移動(dòng)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(duì)應(yīng)的通信節(jié)點(diǎn)。（7）MIMO技術(shù)多輸入多輸出技術(shù)（MIM0）是指在基站和移動(dòng)終端都有多個(gè)天線。MIM0技術(shù)為系統(tǒng)提供空間復(fù)用增益和空間分集增益。空間復(fù)用是在接收端和發(fā)射端使用多副天線，充分利用空間傳播中的多徑分量，在同一頻帶上使用多個(gè)子信道發(fā)射信號(hào)，使容量隨天線數(shù)量的增加而線性增加?？臻g分集有發(fā)射分集和接收分集兩類?；诜旨夹g(shù)與信道編碼技術(shù)的空時(shí)碼可獲得高的編碼增益和分集增益，已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。MIM0技術(shù)可提供很高的頻譜利用率，且其空間分集可顯著改善無(wú)線信道的性能，提高無(wú)線系統(tǒng)的容量及覆蓋范圍。OFDM技術(shù)在4G中的應(yīng)用 　　 　　若以技術(shù)層面來(lái)看，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交頻分復(fù)用（Orthogonal Freqency Division Multiplexer，OFDM）最受矚目，特別是有不少專家學(xué)者針對(duì)OFDM技術(shù)在移動(dòng)通信技術(shù)上的應(yīng)用，提出相關(guān)的理論基礎(chǔ)。例如無(wú)線區(qū)域環(huán)路（WLL）、數(shù)字音訊廣播（DAB）等，都將在未來(lái)采用OFDM技術(shù)，而第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)則計(jì)劃以O(shè)FDM為核心技術(shù)，提供增值服務(wù)。 　　在時(shí)代交替之際，舊有系統(tǒng)之整合與升級(jí)是產(chǎn)業(yè)關(guān)心的話題，目前大家談的是GSM如何升級(jí)到第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)；而未來(lái)則是CDMA如何與OFDM技術(shù)相結(jié)合?？梢灶A(yù)計(jì)，CDMA絕對(duì)不會(huì)在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中消失，而是成為其應(yīng)用技術(shù)的一部份，或許未來(lái)也會(huì)有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生，前文所提到的數(shù)字音訊廣播，其實(shí)它真正運(yùn)用的技術(shù)是OFDM/FDMA的整合技術(shù)，同樣是利用兩種技術(shù)的結(jié)合。因此未來(lái)以O(shè)FDM為核心技術(shù)的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，也將會(huì)結(jié)合兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，一部份將是以CDMA的延伸技術(shù)。 4G、 3G對(duì)比 3G的局限性：第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是能夠滿足國(guó)際電聯(lián)提出的IMT