第四代移动通信系统展望（最新）

常见的空时码有空时块码空时格码。

空时码的主要思想是利用空间和时间上的编码实现定的空间分集和时间分集，从而降低信道误码率。

二系统工作过程及技术特点我们再来看下系统的工作图比特流在经过编码调制和空时处理波束成行或空时编码后，映射成不同的信息符号，从多个天线同时发射出去在接收端用多个天线接收，进行相应解调解码及空时处理。

系统中的空时处理技术主要包括波束成形空时编码空间复用等。

波束成形是智能天线中的关键技术，通过将主要能量对准期望用户以提高信噪比。

波束成形能有效地抑制共道干扰，其关键是波束成行权值的确定。

系统的发射方案系统的发射方案主要分为两种类型最大化数据率的发射方案空间复用和最大化分集增益的发射方案空时编码。

最大化数据率发射方案主要通过在不同天线发射相互独立的信号实现空间复用。

空时编码的方案是指在发射端对数据流进行联合编码以减小由于信道衰落和噪声所导致的符号率，它通过在发射端的联合编码增加信号的冗余度，从而使信号在接收端获得分集增益，但空时编码方案不能提高数据率。

空时编码我们目前已知的大量的发射机制分别可以使频谱效率最大速率最高信噪比，最大，它们都依赖信道状态信息，在发射端和接收端的已知程度。

在接收端通过信道估计可以获得，然后，通过反馈可以通知发射端。

对于发射端不需要的发射机制，可以引入空时编码或者采用空间复用增益来利用空间维数。

空时编码主要分为空时格码和空时块码。

接收到的信号通过最大似然，译码器进行检测。

最早的空时编码是空时格码，在这种方式下，接收端需要多维维特比算法。

可以提供的分集等于发射天线的数目，提供的编码增益取决于码字的复杂度而无需牺牲带宽效率。

空时分组编码，可以提供与相同的分集增益，但是它没有编码增益。

又由于在译码时只需要线性处理，因此，通常都使用。

空时编码技术般假设在接收端是完全已知的，当在两端都未知时，提出了酉空时编码和差分空时编码。

空间复用空间复用是指在发射端发射相互独立的信号，在接收端用，等方法进行解码。

它能最大化系统的平均发射速率，可牺牲些数据率获得更高的分集增益。

空间复用和空时编码结合将空间复用和空时编码相结合，在保证每个数据流获得最小分集增益的条件下，最大化平均数据率。

目前，将空间复用和空时编码相结合的方案主要有两种，链接编码和使用块码映射的自适应系统。

链接编码方案是指在内部使用空时编码，外部使用传统的信道纠错码，卷积码，码的编码方案，这种方案既能提供分集增益，又能提高系统容量。

因为信道间的相关性将影响多天线系统的频谱效率，当信道处于理想状态或信道间相关性小时，发射端采用空间复用的发射方案，当信道间相关性大时，采用空时编码的发射方案。

的接收分集技术系统在接收端的解码算法主要有，迫零算法，最小均方误差算法判决反馈解码算法最大似然解码算法和分层空时处理算法，。

其中，算法和算法是线性算法，而判决解码算法，最大似然解码算法和分层空时处理算法是非线性算法。

在或者通信链路的接收端，接收机或者均衡器利用多径信号重构发射信号。

在非频率选择信道下，最优接收机制是最大比合并而对于频率选择信道，最优接收机制是检测，但它是非线性的，其复杂度与天线数目成指数关系可以用线性译码器来代替，但是性能会有所下降。

均衡器通过信道的逆可以消除符号间干扰，但是其代价是对噪声产生了放大。

号可以被恢复。

二系统的信道估计在个传输分集的系统中，只有在收端有很好的信道信息时，空时码才能进行有效的解码。

估计信道参数的难度在于，对于每个天线每个子载波都对应多个信道参数。

但好在对于不同的子载波，同空分信道的参数是相关的。

根据这相关性，可以得到参数的估计方法。

系统信道估计方法般有三种非盲信道估计盲信道估计和半盲信道估计。

非盲信道估计非盲信道估计是通过在发送端发送导频信号或训练序列，接收端根据所接收的信号估计出导频处或训练序列处的信道参数，然后根据导频或训练序列处的信道参数得到数据信号处的信道参数。

当信道为时变信道时，即使是慢时变信道，也必须周期性的发射训练序列，以便及时更新信道估计。

这类方法的好处是估计误差小，收敛速度快，不足是由于发送导频或训练序列而浪费了定的系统资源。

盲信道估计盲信道估计是利用信道的输出以及与输入有关的统计信息，在无需知道导频或训练序列的情况下估计信道参数。

其好处是传输效率高，不足是稳定抗干扰能力相对较差收敛速度慢，而且运算量较大。

半盲信道估计半盲信道估计是在盲信道估计的基础上发展起来的，它利用尽量少的导频信号或训练序列来确定盲信道估计算法所需的初始值，然后利用盲信道估计算法进行跟踪优化，获得信道参数。

由于盲信道算法运算复杂度较高，目前还存在很多问题，难以实用化。

而半盲信道估计算法有望在非盲算法和盲算法的基础上进行折衷处理，从而降低运算复杂度。

可以预计，对盲信道及半盲信道估计的研究将成为信道估计研究的热点。

五结束语展望第四代移动通信系统。

面对未来的宽带无线通信系统中存在两个最严峻的挑战多径衰落信道和带宽效率，将频率选择性多径衰落信道在频域内转换为平坦信道，减小了多径衰落的影响，而技术能够在空间中产生独立的并行信道同时传输多路数据流，这样就有效地提高了系统的传输速率，即在不增加系统带宽的情况下增加频谱效率。

这样，将和两种技术相结合就能达到两种效果种是实现很高的传输速率，另种是通过分集实现很强的可靠性，同时，在中加入合适的数字信号处理的算法能更好地增强系统的稳定性。

技术是与技术结合形成的新技术，通过在传输系统中采用阵列天线实现空间分集，提高了信号质量，充分利用了时间频率和空间种分集技术，大大增加了无线系统对噪声干扰多径的容限。

因此，基于的系统具有逼近极限的系统容量和良好的抗衰落特性，可以预见，它将是下代网络采用的核心技术。

但是就目前来看，技术实现度杂度很大，性能有待于检验并且该系统在各层协议上还不成熟，其系统性能也有待于检验。

六致谢本文是在导师张效荣老师的悉心指导下完成的，导师在学业上的谆谆教诲和身体力行在生活上的默默关心和无私帮助将使我受益终身，在此谨向导师表示衷心的感谢，导师对科学事业的献身精神以及高度的敬业精神，为学生们树立了良好的风范，也是我今后所追求的目标。

登泰山始懂尊冠五岳，遇先生才知德高智睿，师恩浩瀚，溢于言表，感谢所有曾在级信息工程系任教的老师，老师们教会我的不仅仅是专业知识，更多的是对待学习对待生活的态度。

感谢身边所有的朋友与同学，谢谢你们四年来的关照与宽容，与你们起走过的缤纷时代，将会是我生最珍贵的回忆。

参考文献彭艺，查光明第四代移动通信系统及展望电信科学李蔚蔚，童贞理，何方白与关键技术的比较和过渡广东通信技术陈琳，李志蜀，翁启斌第四代无线通信系统的构架及其关键技术计算机应用研究邓永红通信技术综述数字通信世界田春阳，刘泉，梁学俊第四代移动通信网络关键技术武汉理工大学学报信息与管理工程版赵亚男，张禄林，吴伟陵第四代移动通信系统关键技术研究无线电工程徐卫东，高原第四代移动通信系统研究现代电子技术吴伟陵移动通信中的关键技术北京北京邮电大学出版社，李世鹤第三代移动通信技术的改进及三代后技术第三代移动通信技术论文集，雷春娟，李承恕关于第四代移动通信若干问题的探讨移动通信樊自甫后移动数据通信的发展探讨移动通信收机可以在噪声放大和消除之间进行折衷。

基于判决反馈的种次优非线性机制判决反馈均衡，可以用于改善线性均衡器的性能，它通过反馈滤波器将以前符号产生的部分从目前的符号中消除。

和线性均衡可以扩展到信道中，与接收机相关的问题就是多流干扰，的存在。

会导致多个数据流之间的相互干扰。

非线性连续抵消均衡器或者均衡器可以将信道转换成些并行信道，但是该机制可能存在差错传播现象。

系统中的波束成形技术特征波束成形系统的系统模型为，将信道矩阵进行奇异值分解，如果发射端已知信道信息，通过发射端的特征波束成形和接收端的线性处理，可将信道分成平行的子信道。

如果发射端不知道信道状态信息，在多用户的环境下，可以采用随机波束成形方法实现多用户分集。

波束成形与空时编码结合大多数情况下，假设的部分信息在发射端已知是合理的，因而提出了空时编码和波束成形相结合的混合机制。

空时编码和波束成形是两种不同的发送分集技术。

空时编码属于开环分集技术，在发送端不需信道信息阵列波束成形属于闭环分集技术，利用信道反馈信息进行空间滤波或干扰抑制，信道反馈的准确性会严重影响波束成形的效果。

当发送端获得部分信道状态信息时如信道均值或信道协方差矩阵，可以根据信道信息选择发射策略波束成形或空时编码。

波束成形的权值在保证接收端达到信噪比和误码率要求的条件下，由反馈信道信息决定，文献中指出结合功率分配，波束成形和空时编码对发射机进行联合优化，在不增加设备复杂度和损失发射速率的条件下，提供了比传统空时编码更好的性能。

总之，描述多入多出智能天线收发机特征的性能度量为均方误差，误比特率，可达吞吐量需要的发射功率和信道容量。

发射和接收机制都是根据这些准则进行优化的。

设计它的收发机要特别关注以下个关键参数在发射端和接收端的可靠性发射信号的特征调制复用和训练信息要优化的性能度量计算复杂度的大小。

四系统前面已经介绍了和两种技术技术充分开发空间资源，利用多个天线实现多发多收，在不需要增加频谱资源和天线发送功率的情况下，可以成倍地提高信道容量。

技术是多载波传输的种，其多载波之间相互正交，可以高效地利用频谱资源，另外，将总带宽分割为若干个窄带子载波可以有效地抵抗频率选择性衰落。

因此充分开发这两种技术的潜力，将二者结合起来可以成为第四代移动通信核心技术的解决方案。

系统模型系统在定程度上可以利用传播中多径分量，也就是说可以抗多径衰落，但是对