【正文】 綜上所述，4G 移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用目前正經(jīng)歷著諸多考驗(yàn)，作為一種具有諸多優(yōu)勢(shì)的全面通信技術(shù)，其發(fā)展過程中面臨著巨大壓力，研究技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀將對(duì)于技術(shù)未來的改善探索提供了諸多參考助益。4G 技術(shù)在抗干擾方面的卓越表現(xiàn)促使通信零干擾成為發(fā)展主流，確保了通信質(zhì)量有利于營造良性的通信環(huán)境，是未來技術(shù)探索改革的一大側(cè)重點(diǎn)。4G 技術(shù)將會(huì)更好的實(shí)現(xiàn)用戶的精準(zhǔn)識(shí)別，在保障技術(shù)工作效率的同時(shí)，在用戶識(shí)別方面持續(xù)升級(jí)，尤其是精準(zhǔn)識(shí)別的應(yīng)用，在用戶信息管理方面將會(huì)發(fā)揮更大價(jià)值，通過拓展終端設(shè)備儲(chǔ)存量可逐步縮減基礎(chǔ)裝置數(shù)量，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基站的升級(jí)變革。4G移動(dòng)通信技術(shù)改善探索鑒于 4G 移動(dòng)通信技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)，在未來其必然有更多的技術(shù)突破，對(duì)通信行業(yè)產(chǎn)生變革式影響，諸多運(yùn)營商在體驗(yàn)到 4G 技術(shù)的巨大發(fā)展?jié)摿r(shí)無疑將會(huì)持續(xù)推出更好的通信產(chǎn)品，以改善用戶體驗(yàn)，提升通信市場(chǎng)份額，在競(jìng)爭中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。4G 技術(shù)當(dāng)前的基本應(yīng)用可以從移動(dòng)通信行業(yè)的發(fā)展歷程中窺見一二，對(duì) 4G 技術(shù)的應(yīng)用認(rèn)知更多的還是集中在通信領(lǐng)域，雖然目前還存在不少問題影響該技術(shù)的推廣、普及與應(yīng)用效率，但是假以時(shí)日，通過改善探索那些阻礙 4G 技術(shù)發(fā)展的瓶頸必然會(huì)被突破。現(xiàn)行應(yīng)用的 4G 通信技術(shù)主要以通信服務(wù)為主，比如IPv6為該技術(shù)提供統(tǒng)一地址支持，通過自動(dòng)配置功能實(shí)現(xiàn)地址唯一，其高級(jí)別的服務(wù)能力滿足移動(dòng)用戶不同位置同等通信信號(hào)的服務(wù)質(zhì)量，保障了信息傳輸速率與質(zhì)量；4G 通信技術(shù)中 SA（智能天線）技術(shù)可有效屏蔽外界干擾信號(hào)，保障技術(shù)運(yùn)行的健康環(huán)境，還可對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信號(hào)做自動(dòng)跟蹤，有利于通信定位服務(wù)；OFDM（正交頻分復(fù)用技術(shù)）利用信息算法通過改變正交分割信道完成高速信號(hào)的轉(zhuǎn)化，形成具有低速特性的信息流完成信道的合理分配，在增強(qiáng)信號(hào)傳遞能力的同時(shí)也保障了高速傳輸效率，避免了不同信道之間的交叉干擾。在 4G中 , 雖然現(xiàn)在還沒有明確表示采用那種編碼 方式 ,但是鑒于 Turbo 碼的優(yōu)越的性能 ,可以預(yù)見 ,在未 來的 4G系統(tǒng)中 ,采用 Turbo 碼的可能性會(huì)很大。交織器除了抗信道突發(fā)錯(cuò)誤外 ,還改變了碼的重量 分布 , 控制編碼序列的距離特性 , 使重量譜窄帶化 , 從 而使 Turbo 碼的整體糾錯(cuò)性能得以提高。Turbo 碼之所以具有如此誘人的性能 , 主要 是由于 Turbo 碼譯碼器采用了軟輸出迭代譯碼算法 ,充 分利用了譯碼輸出的軟信息。Berrou 等學(xué)者在國際通信會(huì)議上 提出 Turbo 碼以來 , 有關(guān) Turbo 碼設(shè)計(jì)及其性能的研究 已成為國際信息與編碼理論界最為重要的研究領(lǐng)域之 一。在 4G系統(tǒng)中 , 功率控制的使用將會(huì)比 3G更加精 確 , 移動(dòng)臺(tái)和基站都將同時(shí)使用功率控制 , 現(xiàn)在 3G中 比較顯著的“遠(yuǎn)近效用”問題 ,通過 4G的嚴(yán)格的功率控 制將得到比較圓滿的解決。(3)前向功率控制。(2)反向閉環(huán)功率控制。它是移動(dòng)臺(tái)根據(jù)在小區(qū)中 接收功率的變化 , 調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率以達(dá)到所有移 動(dòng)臺(tái)發(fā)出的信號(hào)在基站時(shí)都有相同的功率。功率控制分為前 向功率控制和反向功率控制 , 反向功率控制又可分為 僅由移動(dòng)臺(tái)參與的開環(huán)功率控制和移動(dòng)臺(tái)、基站同時(shí) 參與的閉環(huán)功率控制。在 3G中 , CDMA 系統(tǒng)是一個(gè)自擾系統(tǒng) , 所有移動(dòng)用戶都占用相 同帶寬和頻率 ,“遠(yuǎn)近效用”問題特別突出。(5)便于系統(tǒng)升級(jí) ,降低用戶設(shè)備費(fèi)用。(3)可代替昂貴的硬件電路 ,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能。其優(yōu)點(diǎn)主要 表現(xiàn)在 :(1)通過軟件方式 ,靈活完成硬件功能。在 3G和 4G系統(tǒng)中 , 軟件無線電可用來實(shí)現(xiàn)智能天線、同步檢測(cè)、載波恢復(fù) 和各種基帶信號(hào)處理等功能模塊。4G中的聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)為了獲得更加理想的效果 , 可能會(huì)采用低碼片速率 , 這樣有利于將智能天線和聯(lián) 合檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合 , 4G的聯(lián)合檢測(cè)原理相同于 3G的 原理圖 ,如圖 2 所示。將智能天線技術(shù)和 聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合 ,可獲得較為理想的效果。傳統(tǒng)的 Rake 接收機(jī)技術(shù)把小區(qū)內(nèi)的多用戶 干擾當(dāng)作噪聲處理 , 而沒有利用該干擾不同于噪聲干 擾的獨(dú)有特性。系統(tǒng)干 擾包括多徑干擾、小區(qū)內(nèi)多用戶干擾和小區(qū)間干擾。這些數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)包括聯(lián)合檢測(cè)、干 擾抵消及 Rake 接收等。智能天線無法解決的問題是時(shí)延 超過碼片寬度的多徑干擾和高速移動(dòng)的多普勒效應(yīng)造成的信道 ,這些問題在 4G中將得到有效的解決。在接收端 ,智能天線 通過空間選擇性分集 , 可大大提高接收靈敏度 , 減少不 同位置同信道用戶的干擾 , 有效合并多徑分量 , 抵消多 徑衰落 ,提高上行容量。在發(fā)送端 ,智能天線根據(jù)接收 到的終端到達(dá)信號(hào)在天線陣產(chǎn)生的相位差 , 利用先進(jìn) 的數(shù)字信號(hào)處理算法提取出終端的位置信息 , 根據(jù)終 端的位置信息 , 有效地產(chǎn)生多波束賦形 , 每個(gè)波束指向 一個(gè)特定終端并自動(dòng)地跟蹤終端移動(dòng) , 從而有效地減 少了同信道干擾 ,提高了下行容量。在 TDSCDMA 系統(tǒng)中 的上、下行信道使用同一載頻 , 上下行射頻信道完全對(duì) 稱 ,從而有利于智能天線的使用(目前僅用于基站)。智能天線在消除干擾、擴(kuò)大小區(qū)半徑、降低系統(tǒng)成 本、提高系統(tǒng)容量等方面具有不可比擬的優(yōu)越性。發(fā)射時(shí) ,根據(jù)從接收信號(hào)中獲知的 UE信號(hào)方 位圖 , 通過自適應(yīng)地調(diào)整每個(gè)輻射陣元輸出的幅度和 相位 , 使得它們的輸出在空間迭加而產(chǎn)生指向目標(biāo) UE 的賦形波束。它結(jié)合了自適應(yīng)天線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) ,利用天線陣 列的波束匯成和指向 , 產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)立的波束 , 可以自適 應(yīng)地調(diào)整其方向圖以跟蹤信號(hào)的變化。OFDM技術(shù)在未來第四代移 動(dòng)通信系統(tǒng)中的運(yùn)用 , 將會(huì)使現(xiàn)在普遍使用的自適應(yīng) 均衡器在 4G中退出歷史舞臺(tái)。為了能在下一代移動(dòng)通 信中有效解決這一問題 ,OFDM技術(shù)因其頻譜利用率高 和抗多徑衰落性能好而被普遍看好 , 以取代復(fù)雜而昂 貴的自適應(yīng)均衡器。由于無線信道傳輸特性的不理想 ,各類無線和 移動(dòng)通信普遍存在著符號(hào)間干擾(ISI)。對(duì)于 CDMA 技術(shù) ,由 于已經(jīng)比較成熟 ,這兒就不再做介紹。 核心技術(shù)的比較在 3G中 ,采用的核心技術(shù)是 CDMA 技術(shù)。由于目前 3G采用很多技術(shù)的先進(jìn)性 , 將來 4G在很大程度上將繼續(xù)沿用 3G的很多關(guān)鍵技術(shù)。而且GPS是美國的系統(tǒng)，若將移動(dòng)通信系統(tǒng)建立在GPS可靠工作的基礎(chǔ)上，將會(huì)受制于美國的GPS政策，有一定的風(fēng)險(xiǎn)。CDMA2000與TDSCDMA都需要基站間的嚴(yán)格同步，因而必須借助GPS等設(shè)備來確定手機(jī)的位置并計(jì)算出到達(dá)兩個(gè)基站的距離。在切換的過程中，需要兩個(gè)基站間的協(xié)調(diào)操作。越區(qū)切換技術(shù)WCDMA與CDMA2000都采用了越區(qū)“軟切換”技術(shù)，即當(dāng)手機(jī)發(fā)生移動(dòng)或是目前與手機(jī)通信的基站話務(wù)繁忙使手機(jī)需要與一個(gè)新的基站通信時(shí)，并不先中斷與原基站的聯(lián)系，而是先與新的基站連接后，再中斷與原基站的聯(lián)系。智能天線是一種安裝在基站現(xiàn)場(chǎng)的雙向天線獲取方向性，還可以減少小區(qū)間及小區(qū)內(nèi)的干擾。TDSCDMA系統(tǒng)采用TDD雙工模式，因而TDSCDMA對(duì)頻率資源的利用率是最高的。載波帶寬方面，帶寬越高，支持的用戶數(shù)就越多，在通信時(shí)發(fā)生網(wǎng)塞的可能性就越小。TDSCDMA在高速公路及鐵路等高速移動(dòng)的環(huán)境中處于劣勢(shì)。雙工模式WCDMA與CDMA2000都是采用FDD(頻分?jǐn)?shù)字雙工)模式，TDSCDMA采用TDD(時(shí)分?jǐn)?shù)字雙工)模式。寬帶CDMA進(jìn)一步拓展了標(biāo)準(zhǔn)的CDMA概念，在一個(gè)相對(duì)更寬的頻帶上擴(kuò)展信號(hào)，從而減少由多徑和衰減帶來的傳播問題，具有更大的容量，可以根據(jù)不同的需要使用不同的帶寬，具有較強(qiáng)的抗衰落能力與抗干擾能力，支持多路同步通話或數(shù)據(jù)傳輸，且兼容現(xiàn)有設(shè)備。相對(duì)于另兩個(gè)主要3G標(biāo)準(zhǔn)CDMA2000和WCDMA它的起步較晚，技術(shù)不夠成熟。非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級(jí)。TD—SCDMA全稱為Time DivisionSynchronous CDMA（時(shí)分同步CDMA），該標(biāo)準(zhǔn)是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn)，TDSCDMA具有輻射低的特點(diǎn)，被譽(yù)為綠色3G。雖然CDMA2000的支持者不如WCDMA多但是CDMA2000的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)度最快的，許多3G手機(jī)已經(jīng)率先面世。CDMA2000是由窄帶CDMA（CDMA IS95）技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù)，也稱為CDMA MultiCarrier，韓國成為該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。因此WCDMA具有先天的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。3G是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，目前3G存在3種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000、WCDMA、TDSCDMA。 SIG white paper ，潘志文，: 第44卷 第5期，．5G 移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù) [J]．中國科學(xué)信息技術(shù)．2014，11，（6）：155156 Y B, Liang P, Ma Y M, et method for broadband fullduplex MIMO Signal Process Lett, 2012,19: 793–796 and wireless munications enablers for the 2020 information : EU 7th Framework Programme Project, 第五篇：移動(dòng)通信論文3G與4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)概論3G是第三代移動(dòng)通信技術(shù)，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。結(jié)束語當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，將有力推動(dòng) 5G 移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，依據(jù)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，在 2020 年后，5G 移動(dòng)通信技術(shù)將有望實(shí)現(xiàn)商用，能夠滿足未來移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，并帶給移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶一種前所未有的全新體驗(yàn)。目前, 針對(duì) LTE、LTEA 以及 UMTS、WiFi 的 SON 技術(shù)發(fā)展已經(jīng)比較完善, 逐漸開始在新部署的網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。從技術(shù)上看, 將存在多層、多無線接入技術(shù)的共存,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜, 各種無線接入技術(shù)內(nèi)部和各種覆蓋能力的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜, 網(wǎng)絡(luò)的部署、運(yùn)營、維護(hù)將成為一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的工作。目前, 自組織網(wǎng)絡(luò)成為新鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)的必備特性, 逐漸進(jìn)入商用, 并