4G網絡結構

　　4G系統(tǒng)針對各種不同業(yè)務的接入系統(tǒng)，通過多媒體接入連接到基于IP的核心網中?；贗P技術的網絡結構使用戶可實現(xiàn)在3G、4G、WLAN及固定網間無縫漫游。4G網絡結構可分為三層：物理網絡層、中間環(huán)境層、應用網絡層。

　　1）物理網絡層提供接入和路由選擇功能。

　　2）中間環(huán)境層的功能有網絡服務質量映射、地址變換和完全性管理等。

　　3）物理網絡層與中間環(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。

　　4G網絡有如下特點：

　?。?）支持現(xiàn)有的系統(tǒng)和將來系統(tǒng)通用接入的基礎結構；

　　（2）與Internet集成統(tǒng)一，移動通信網僅僅作為一個無線接入網；

　?。?）具有開放、靈活的結構，易于擴展；

　?。?）是一個可重構的、自組織的、自適應網絡；

　　（5）智能化的環(huán)境，個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求；

　　（6）用戶在高速移動中，能夠按需接入系統(tǒng)，并在不同系統(tǒng)無縫切換，傳送高速多媒體業(yè)務數(shù)據(jù)；

　　（7）支持接入技術和網絡技術各自獨立發(fā)展。

　　4G網絡中的幾個關鍵技術

　　OFDM

　　OFDM即正交頻分復用技術，實際上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多載波調制的一種。其主要原理是：將待傳輸?shù)母咚俅袛?shù)據(jù)經串／并變換，變成在N個子信道上并行傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)流，再用N 個相互正交的載波進行調制，然后疊加一起發(fā)送。接收端用相干載波進行相干接收，再經并／串變換恢復為原高速數(shù)據(jù)。

　　OFDM技術有很多優(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。

　　軟件無線電

　　軟件無線電（SDR）是將標準化、模塊化的硬件功能單元經一通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現(xiàn)各類無線電通信系統(tǒng)的一種開放式結構的技術。其中心思想是使寬帶模數(shù)轉換器（A/D）及數(shù)模轉換器（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、調制解調算法軟件、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。

　　智能天線技術（SA）

　　智能天線定義為波束間沒有切換的多波束或自適應陣列天線。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調節(jié)等智能功能，被認為是未來移動通信的關鍵技術。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，這種技術既能改善信號質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。

　　多輸入多輸出（MIMO）技術

　　多輸入多輸出技術（MIMO）是指在基站和移動終端都有多個天線。MIMO 技術為系統(tǒng)提供空間復用增益和空間分集增益?？臻g復用是在接收端和發(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子信道發(fā)射信號，使容量隨天線數(shù)量的增加而線性增加。空間分集有發(fā)射分集和接收分集兩類?；诜旨夹g與信道編碼技術的空時碼可獲得高的編碼增益和分集增益，已成為該領域的研究熱點。MIMO技術可提供很高的頻譜利用率，且其空間分集可顯著改善無線信道的性能，提高無線系統(tǒng)的容量及覆蓋范圍。