一、4G技术与进展现状
（一）4G技术
4G是指第四代移动通信技术，是多种无线技术的综合系统，融合了现有的3G 的增强型技术，集3G网络技术和无线LAN 系统为一体。它可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带网络中提供无线服务，可以在任何地方宽带接入互联网提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。
4G主要是以正交频分复用（OFDM）为核心技术。它的主要原理是：待传输的高速串行数据经传并变换，变成在子信道上并行传输的低速数据流，再用相互正交的载波进行调制，然后叠加一起发送，接收端用相干载波进行相干接受，再经并串变换恢复为原高速数据。它具有良好的抗噪声性能和抗多径干扰的能力，抗衰弱能力强。
（二）4G技术进展现状
目前，世界各国都积极开展了4G的研究，大致呈现以下特点：一是政府在4G技术研发中的投入力度不断加大。二是运营商正以主体身份推进4G 技术商业化运作。三是技术标准是各国4G技术竞争的焦点。四是研究论坛成为引领4G研发的重要风向标。
国内发展4G技术及产业大致取得以下进展：一方面，启动实施了一批重大计划。我国在2001年启动了面向后三代/四代(B3G/4G)的移动通信发展研究计划--未来通用无线环境研究计划(简称Future 计划)，重点突破新一代移动通信系统关键技术，取得了系列重要成果并累计培养了近千名移动通信研发人才，显著增强了我国移动通信可持续发展能力。另一方面，涌现出一批具有研发和商业化基础的企业。在政府的积极推动下，中国移动、大唐、中兴、华为、普天等国内企业在4G技术的研发和商业化中均取得一定的进展。
二、4G网络发展的关键技术
（一）OFDM 技术
OFDM 技术是LTE 系统的技术基础与主要特点，OFDM 系统参数设定对整个系统的性能会产生决定性的影响，其中载波间隔又是OFDM 系统的最基本参数，经过理论分析与仿真比较最终确定为15kHz。上下行的最小资源块为375kHz，也就是25 个子载波宽度，数据到资源块的映射方式可采用集中(localized)方式或离散(distributed)方式。循环前缀Cyclic Prefix(CP)的长度决定了OFDM 系统的抗多径能力和覆盖能力。长CP利于克服多径干扰，支持大范围覆盖，但系统开销也会相应增加，导致数据传输能力下降。为了达到小区半径100Km 的覆盖要求，LTE 系统采用长短两套循环前缀方案，根据具体场景进行选择：短CP方案为基本选项，长CP方案用于支持LTE 大范围小区覆盖和多小区广播业务。
（二）MIMO 技术
MIMO 作为提高系统输率的最主要手段，也受到了各方代表的广泛关注。LTE 已确定MIMO 天线个数的基本配置是下行2×2、上行1×2，但也在考虑 4×4 的高阶天线配置。另外，LTE 也正在考虑采用小区干扰抑制技术来改善小区边缘的数据速率和系统容量。下行方向MIMO 方案相对较多，根据2006年3月雅典会议报告，LTE，MIMO 下行方案可分为两大类：发射分集和空间复用两大类。目前，考虑采用的发射分集方案包括块状编码传送分集(STBC，SFBC)，时间(频率)转换发射分集(TSTD，FSTD)，包括循环延迟分集(CDD)在内的延迟分集(作为广播信道的基本方案)，基于预编码向量选择的预编码技术。其中预编码技术已被确定为多用户MIMO 场景的传送方案。
（三）智能天线
智能天线形成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算法进行合并，实现上行波束赋形。目前智能天线的工作方式主要有两种：全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。
(1)自适应天线阵
自适应天线阵是一个由天线阵和实时自适直信号接收处理器所组成的一个闭环反馈控制系统，它用反馈控制方法自动调准天线阵的方向图，使它在干扰方向形成零陷。将干扰信号抵消，主要用于数字通信系统。
(2)波束转换天线
波束转换天线具有有限数目的、固定的、预定义的方向图，通过阵列天线技术在同一信道中利用多个波束同时给多个用户发送不同的信号，它从几个预定义的、固定波束中选择其一，检测信号强度。当移动台越过扇区时，从一个波束切换到另一个波束，主要用于模拟通信系统。
（四）全IP技术
4G移动通信系统将是一个全IP的网络，能满足高流量等级和不断变化的需求以适应当前通信应用和服务在数据速率和带宽方面更多的要求，真正实现语音和数据业务融合。全IP网络是一个普遍基于IP的网络，这种融合会是一个长期演进的过程。3GPP 系统的基本能力包括网络控制、传输（接入系统内部和接入系统之间）、移动性管理，都会基于IP技术来提供。为了实现移动IP，将无线语音和无线数据综合到一个技术平台即IP协议上传输。提高可扩展性。全IP网络可以实现不同网络间的无缝互联，使网络运行更有效率。
三、4G网络技术的发展趋势与应用前景
（一）4G的发展趋势
从4G的发展前景看，OFDM 和智能天线等核心技术外还包含一些相关技术， (1)交互干扰抑制和多用户识别：待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为 4G的组成部分。它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统，消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰，确保接收高质量信号，这种组合将满足更大用户容量和覆盖范围，大大减少网络基础设施的部署，确保服务质量。 (2)无线接入网(RAN)：4G系统高速度,大容量,低比特成本。
（二）4G的应用前景
新技术的引用和效能的提高，将为4G带来更为广阔的应用领域和市场。
1.4G在智能手机中的应用
利用4G可在语音通话的同时双向传递资料、图画、影像。4G手机可根据环境、时间以及其他设定的因素来适时地提醒手机的主人此时该做什么或不该做什么事。4G手机可以将电影院票房资料直接下载下来，包括售票情况、座位情况。使人们可以根据这些信息来进行在线购买电影票，可以在4G手机上根据自己需要直接购买车票、机票。
2.4G在射频测量技术中的应用
射频测量技术包括射频信号源、射频功率计、射频频谱或射频信号分析仪、网络分析仪等。随着射频技术的发展，对于射频测量提出更快速度，更高精度的要求。4G 网络拥有的高频谱带宽，可在很大程度上满足射频测量的需求。
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