摘要：本文主要對4G移動通信的關鍵技術進行了簡要的論述，分析了4G的網絡結構和4G的關鍵技術，在此基礎上詳細討論了目前全球以及我國的4G技術進展及面臨的問題，最后對4G的前景進行了預測。 關鍵詞：4G；4G關鍵技術；OFDM SAMIMO SDR4G發展現狀 1前言 根據國際電聯的工作安排，2009年將集中征集4G技術標準，2010年會推出第一個4G版本，并在2011年世界無線電通信大會上通過。4G預計2015年左右投入商用。4G技術的飛速發展，使得廣大用戶享受更新、更快捷、更豐富的通信生活成為可能。 24G網絡中的關鍵技術 4G系統針對各種不同業務的接人系統，通過多媒體接入連接到基于口的核心網中。基于IP技術的網絡結構使用戶可實現在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、中間環境層、應用網絡層。 (1)物理網絡層提供接入和路南選擇功能。 (2)中間環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境層及其應用環境之間的接口是開放的，使發展和提供新的服務變得更容易，提供無縫高數據率的無線服務。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。 據國際電信聯盟定義，4G技術是可為移動中的用戶提供100 Mb/S的數據傳輸、為靜止的用戶提供1Gb/S的數據傳輸的無線通訊技術，包含OFDM、智能天線(SA)與多人多出天線(MIMO)技術、軟件無線電技術(SDR)三大關鍵技術。 2.1OFDM 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。OFDM技術有很多優點：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；適合高速數據傳輸；抗衰落能力強；抗碼間干擾(ISI)能力強。 2.2智能天線(SA)與多入多出天線(MIMO)技術 智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能，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信機來實現射頻信號的接收和發射。同時通過基帶數字信號處理器，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。 移動通信環境中的多徑傳播對通信的有效性與可靠性造成了嚴重的影響。而多輸入多輸出(M1MO)技術在通信鏈路兩端均使用多個天線，發端將信源輸出的串行碼流轉成多路并行子碼流，分別通過不同的發射天線陣元同頻、同時發送，接收方則利用多徑引起的多個接收天線上信號的不相關性從混合信號中分離估計出原始子碼流，這相當于頻帶資源重復利用，使頻譜利用率和鏈路可靠性極大的提高。 2.3軟件無線電技術(SDR) 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各類無線電通信系統的一種開放式結構的技術。其中心思想是使寬帶模數轉換器(A/D)及數模轉換器(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。其軟件系統包括各類無線信令規則與處理軟件、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字信號處理硬件(DSPH)、現場可編程器件(FPGA)、數字信號處理(DSP)等。