一、4G通信系统的基本特征
4G通信系统比前几代通信系统具有更多功能，因此，第四代移动通信技术具备以下特征：⑴高度智能化的网络；⑵不同系统和不同业务间的无缝连接；⑶高速率、高质量和低费用；⑷在应用上，第四代移动通信的终端将不仅是手机，甚至不再限于听、说、读、写的简单交流方式，还可以用来进行定位、告警和更多新的人机交互方式。
二、第四代移动通信系统的关键技术
为了弥补前几代通信系统的不足，满足当代网民对网络的要求，新一代通信系统采用以下技术：
2.1接入方式和多址方案。OFDM（正交频分复用）技术是无线环境下的多载波调制技术，其主要思想是将高速数剧信号分成低速数据流，再各自调制到相互正交的子载波上传输，最后合成输出，输出的数据速率与串行数据流分解前的速率相同。正交频分复用技术的主要优势可以消除窄带干扰，它的主要缺点是功率效率不高
2.2智能天线技术。智能天线又称自适应天线、自适应波波束形成、自适应阵列等，最初应用于雷达、声呐等军事方面。智能天线技术具有抗干扰、多波段调节和智能跟踪等作用，是新一代移动通信系统必备的技术。
2.3多入多出技术。MIMO(多入多出)技术基本原理是利用多接收、多发射天线进行空间分集的技术，它使用多天线来抑制信道衰落的。多入多出技术将无线信道的接收与发射视为整体来优化，进而提高系统的容量和频谱使用率。研究结果表明，当同时增加接受和发送天线的数目时，多入多出技术能明显增加链路容量，提高移动通信系统的抗衰性。
2.4软件无线电技术。软件无线电把硬件作为无线通信的平台，把尽可能多的无线通信及个人通信功能用软件来实现。其实现方法是用宽频带的无线接收机来代替原来的窄带接收机，将宽带模数变化器（A/D）及数模变化器（D/A）尽量靠近射频天线，建立一个“A/D-DSP-D/A”的软件平台，尽可能的利用软件技术实现以上功能。软件无线电技术具有灵活性强、支持多种通信体制的优点，能给新一代移动通信系统的智能化、兼容性带来有利影响。
2.5调制技术与信号传输。高效率的通信系统离不开高性能的编码与调制技术。4G通信系统采用高性能纠错编码方案Turbo编码技术、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等，进而确保通信系统性能的高效。
2.6基于IP的核心网。4G系统的核心网是一个基于全IP的网络，IP能与多种无线接入协议相兼容，这样有利于网络的优化。全IP网络是新一代移动通信系统的关键部分，它的主要功能是汇接以及实现与别的网络的兼用任务。现阶段选用IPv6技术作为下一代核心协议，其有如下优点：①128bit的地址能提供充足的地址；②分组传送的速率很快；③该技术可以实现音频与视频的同步传输。
2.7多用户检测技术。多用户检测是通信系统的关键技术，运用于CDMA系统中主要作用是抗干扰。其基本原理是针对CDMA中多个平行传送信号的高效检测程序，它在TD-SCDMA中获得了广泛的应用，多用户检测技术可以使CDMA系统的频谱效率大大提高。经多次验证表明，多用户检测技术运用于4G通信系统中，能够有效利用链路资源，明显增加其容量。
2.8高性能的接收机。4G系统对接收机提出了特别高的要求。因此需要采用更先进的检测技术来提高接收机的性能。
三、结语
第四代移动通信系统具有极大吸引力，是多功能的综合宽带移动通信系统。虽然第四代移动通信系统还处在山西职称实验室研发阶段，相信不久的将来4G将一统移动通信的天下，产生巨大的社会效益和经济效益。
作者：刘永辉 单位：广东省电信工程有限公司
