首先对移动通信换代的转化做一简要回顾 ，然后提出了第四代移动通信 系~-L(4G)7&其技术特点，并对第四代移动通信 系统 (4G)采 用的 网络构架及 关键技术进行 了概括 ，最后指 出第四代移动通信 系统(4G)中的不足。

1 概述 

第三代移动通信系统(3G)，它是覆盖全球的多媒体移动通信系 统，其主要特点是实现全球漫游、高速率、高频谱利用率和高保密性 等。它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务 ，比如高 速数据 、慢速图像、电视图像等。为移动中的人们提供广泛的基于 IP 的多媒体业务。然而 3G缺乏全球统一标准；它所采用的语音交换架 构承袭了 2G系统的电路交换 ，并非纯 IP方式 ，基于视频的应用也 不尽如人意，同时安全方面也存在一定的缺陷。因此 ，第四代移动通 信技术 (4G)的研究应运而生lJ]。

2 第四代移动通信的特点

目前正在构思中的 4G系统具有如下特点 ：(1)高速传输：平均 速率可达 200Mb／S，高峰时下降至 50—100Mb／s。(2)带宽更宽：每个 4G信道将占有 100MHz频谱，相当于 W—CDMA3G网络的 20倍。 (3)容量更大：其容量至少应约 10倍于 3G系统。(4)无缝通信：可 在不同接入技术之间进行全球漫游与互通，实现无缝通信。(5)智能 性更高 ：能 白适应地进行 资源分配 ，处理 变化的业务流和适应 不同 的信道环境，终端设备的设计和操作也将具有智能化目。(6)交互功 能更强：支持互动多媒体业务。(7)兼容性更好 ：4G应该接口开放 、 能跟多种网络互联 、终端多样化以及能从 2G平稳过渡等特点，以完 成对多种用户的融合。在不同系统间无缝切换，传送高速多媒体业 务数据 。(8)基 于全 IP的核心 网：支持有线及无线接入 ，且所采用 的 无线接入方式和协议 与核心 网协议 、链路层是分离独 的[31。(9)通信 更加灵活 ：眼镜 、手表或是化妆盒都有可能成为 4G终端。(10)低系 统成本 ：是 3G系统 的 1／100～1／10[4]。

3 第四代移动通信的关键 技术 4G系统技术有两个基本目标 ：一是实现无线通信全球覆盖；二 是 提供无缝 的高质量无线业务 。为 了达到这个 目标 ，需要在下列几 个方面做出努力：频谱的高效使用 、带宽的动态分配、安全的无线应 用、更高的服务质量、高性能的信号调制传输技术。为此，4G系统使 用了许 多新技术 ，其 中关键技术介绍如下 ：

3．1正交频分复用(OFDM)技术。在高频段进行高速移动通信， 将面临严重的频率选择性衰落。为了提高信号性能，研究和发展智 能调制(如正交频分复用(OFDM)技术和单载波自适应均衡技术等) 可有效抑制这种衰落。OFDM是一种无线环境下的高速传输技术， 是一种多载波数字调制技术，该技术的特点是易于实现信道均衡， 降低了均衡器的复杂性。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦 的，OFDM技术的主要思想就是在频域内把给定信道分成许多正交 子信道 ，每个子信道用一个子载波进行调制 ，各子载波并行传输 。这 样，尽管总的信道频率响应是非平坦的，即为频率选择性衰落信道， 但每个子信道则相对平坦，而且在每个子信道上进行的是窄带传 输，信号带宽小于信道的相应带宽，因此可大大消除信号波形间干 扰。OFDM技术的最大优点是能对抗频率选择性衰落或窄带干扰。 在 OFDM系统中，各个子信道的载波相互正交，频谱相互重叠，这样 不但减少了子载波间的相互干扰，同时可提高频谱利用率嘲。

3．2软件无线电技术。在 4G移动通信系统中，移动终端将会变 得非常繁杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，实现移动终端 的多模化。可以在不同的系统中工作。软件无线电技术能够将模拟 信号的数字化过程尽可能地接近天线 ，即将 A／D和 D／A转换器尽可 能地靠近 RE前端，利用 DSP进行信道分离、调制解调和信道编译 码等工作。他旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软 件系统，以实现多通路 、多层次和多模式的无线通信。因此，应用软 件无线电技术 ，一个移动终端，就可以实现在不同系统和平台之间，畅通无阻 的使用。目前比较成熟 的软件无线 电技术有参数控制软件 无线 电系统 。

3．3智能天线(SA)。智能天线具有抑制信号干扰，自动跟踪以及 数字波束调节等功能，是移动通信的关键技术。近年来，现代数字信 号技术发展迅速，DSP芯片处理能力的不断提高和芯片价格的不断 下降，使得利用数字技术在基带形成天线波束成为可行 ，促使智能 天线技术开始在无线通信中广泛应用。智能天线成形波束能在空间 域内抑制交互干扰 ，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改 善信号质量又能增加传输容量，其基本原理是在无线基站端使用天 线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射 ，同时，通 过基带数字信号处理器对各个天线链路上接收到的信号按一定的 算法合并，实现上行波束赋形。智能天线可以明显改善无线通信系 统的性能，提高系统的容量 ，具体体现在下列方面：提高频谱利用 率 ；迅速解决稠密市区容量瓶颈；抑制干扰信号抗衰落；实现移动台 定位m

关键词：边缘计算盒子

3．4MIMO(多人多出 )技 术和 MIM0一OFDM。MIMO(多 人多出 ) 技术已经成为无线通信领域的关键技术之一。MIMO技术利用发送 端和接收端的多个天线来对抗无线信道衰落，从而在不增加系统带 宽和天线发射功率的情况下可以有效地提高无线系统的容量，其本 质是一种基于空域和时域联合分集的通信信号处理方法。理论和计 算机仿真表明：在信道状态已知的情况下，基于 MIMO的无线系统 信道容量可 随着 收、发端天线 的增加 而线 性增大 ，因此具有广泛 的 应用价值。MIMO技术领域 的一个研究热点就是 空时编码 ，常见的 编码方法主要有空时分组码 、空时格码 和 BLAST码 。MIMO系统有 以下优点 ：降低了码 间干扰 (ISI)；提高了空 间分集增益 ；提高了无线 信道容量和频谱利用率。

关键词：边缘计算盒子

MIMO系统可以通过 OFDM进行调制 ，该结合既能利用 OFI)M 技术及空间分集实现较好的频谱利用率和可靠性又能利用空间复 用技术提高数据传输率。在未来无线通信中存在着多径衰落及带宽 效率。MIMO和OFDM技术的结合可以对该问题进行解决。正交频 分复用技术可以在频域内把频率选择性多径衰落信道转变成非选 择性信道 ，对减弱多径衰落有一定 的作用 。多输入输 出技术可 以多 路数据流在空间中的独立且并行信道中进行传输，这样在不提高带 宽的条件下来提高频谱利用率，可提高数据传输速率。所以，MIMO 和OFDM关键技术的结合，使数据在未来无线通信系统中的传输过 程 中就有更高的可靠性及有效性 。

44G不能满足 3G的要求 目前的4G能满足 ITu对数据传输的要求 ，但不能满足 3G对 大容量话音系统的需求。任何一个技术，很难同时满足数据和话音 都达到大容量的服务需求。现在人们都认为数据业务的需求正在大 大加快 ，实际上话音的需求也在同时加快。在未来人类的通信生活 中，对话音容量的需求肯定会越来越大，这种大容量的话音业务需 求是 OFDM技术不能承受的，所以 3G的 CDMA将是话音系统的最 佳选择，而候选 4G、4G的OFDM技术将是数据传输的最佳选择[91。

5 结论 未来移动通信将具有文中描述的这些基本特征：高速率，高质 量的数据传输，完全集中的服务，无所不在的移动接入，高智能的多 样化的用户设备。随着新问题、新要求的不断出现，第四代移动通信 技术将会相应地调整 、完善和进一步发展 ，这也使卫星通信产业 与 其他传统技术或 3G／4G技术相互融合将成为卫星通信发展趋势。我 们相信 ，不远的将来 ，人们将不受时间、地点限制，可以自由自在地 利用移动网络获取和传递信息。

关键词：边缘计算盒子