目前，下一代無線通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究也成為了國內(nèi)外通信界關(guān)注的熱點(diǎn)。下一代無線通信的主流是隨時(shí)隨地的無線通信系統(tǒng)和無縫的高質(zhì)量無線業(yè)務(wù)，其關(guān)鍵技術(shù)主要包括軟件無線電、智能天線與MIMO技術(shù)、OFDM技術(shù)以及IPv6技術(shù)。到目前為止，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)已進(jìn)入商用階段，但是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)格仍將無法滿足個(gè)人通信越來越高的要求。IMT-2000可以支持高質(zhì)量的無線話音業(yè)務(wù)，以及最高達(dá)2Mb/s的數(shù)據(jù)通信，滿足當(dāng)前要求。但是隨著移動(dòng)用戶數(shù)的劇增和互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及，人們希望能隨時(shí)隨地接入不同的無線網(wǎng)絡(luò)，獲得各種各樣的服務(wù)，而不受時(shí)間地點(diǎn)的限制，且要求的數(shù)據(jù)傳輸速率更高。與此同時(shí)，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對各種業(yè)務(wù)如移動(dòng)Web瀏覽、視頻會(huì)議、移動(dòng)商務(wù)、文件傳輸、Email、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、公司和數(shù)據(jù)庫訪問等的移動(dòng)Internet接入提出了更多的需求，未來高速多媒體數(shù)據(jù)傳輸將取代語音業(yè)務(wù)成為新一代無線通信系統(tǒng)的主流業(yè)務(wù)。下一代無線通信技術(shù)主要考慮的因素：

　�。�1）無縫融合。未來無線通信要形成一個(gè)以IP為中心的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，讓不同標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)融合體，形成全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)。它要求在不同層面上有多種需求，能夠去除網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)提供者之間的接入障礙，所有的這些需要一種將多網(wǎng)的功能進(jìn)行融合的技術(shù)。

　�。�2）高性能的物理層。未來無線通信對數(shù)據(jù)速率的要求是很高的，要求能提供50-100Mb/s甚至高達(dá)1Gb/s的數(shù)據(jù)率，這需要以高性能的物理層作為支持。高數(shù)據(jù)率使信道成為真正的寬帶，這就需要更復(fù)雜的多徑技術(shù)來處理大量隨機(jī)路徑。當(dāng)帶寬和數(shù)據(jù)率增大時(shí)，正交頻分復(fù)用（OFDM）類技術(shù)愈發(fā)具有吸引力。也可以采用更有效的調(diào)制和編碼方案，使得信道容量更接近香農(nóng)極限。

　　（3）靈活和自適應(yīng)的接入。新的更為有效的物理層技術(shù)將需要更多的適配性�；驹瓌t就是使可行的調(diào)制、編碼方案和鏈路質(zhì)量相匹配。為了在可變信道條件下獲得更高數(shù)據(jù)率，需要在每一層對每種資源進(jìn)行可能的快速適配。

　　（4）業(yè)務(wù)和應(yīng)用適配。無線通信中，對用戶和業(yè)務(wù)需求的適配也是需要的。適配性在頻譜利用（智能頻譜）、物理層、MAC （媒體接人控制）和鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層、應(yīng)用和業(yè)務(wù)各層都有用武之地。

　　1 軟件無線電技術(shù)

　　軟件無線電（Software Defined Radio）是以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)，以數(shù)字信號處理為核心，以微電子技術(shù)為支持的通信技術(shù)，它為滿足未來個(gè)人通信需要提供了一條新的思路，是通向未來無線通信的橋梁。軟件無線電突破了傳統(tǒng)的無線電臺(tái)以功能單一、可擴(kuò)展性差的硬件為核心的設(shè)計(jì)局限性，強(qiáng)調(diào)以開放性的最簡硬件為通用平臺(tái)，盡可能地用可升級、可重配置不同的應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)各種無線電功能。其中心思想是：構(gòu)造一個(gè)具有開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)，將各種功能，如工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、編碼方式、加密模式、通信協(xié)議等用軟件來完成，并使寬帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統(tǒng)。隨著3G技術(shù)不斷地成熟并最終進(jìn)入市場進(jìn)行運(yùn)營，國際電信聯(lián)盟（ITU）已經(jīng)開始研究制訂第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，并已達(dá)成共識：把移動(dòng)通信系統(tǒng)同其他系統(tǒng)（例如無限局域網(wǎng)、WLAN 等）結(jié)合起來，產(chǎn)生4G技術(shù)，在2010年使數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率達(dá)到100Mb/s，以提供更有效的多種業(yè)務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、藍(lán)牙、廣播、電視衛(wèi)星通信的無縫銜接并相互兼容。由于各種技術(shù)的交迭有利于減少開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，所以未來的4G技術(shù)需要適應(yīng)不同種類的產(chǎn)品的要求。而軟件無線電技術(shù)則是未來無線通信適應(yīng)產(chǎn)品多樣性的基礎(chǔ)。它不僅能減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，還更易于開發(fā)系列型產(chǎn)品。此外，，它還減少了硅芯片的容量，從而削減了運(yùn)算器件的價(jià)格，其開放的結(jié)構(gòu)也會(huì)允許多方運(yùn)營的介入。同時(shí)，由于DSP的使用，也彌補(bǔ)了廉價(jià)RF（Radio Frequency）所造成的不足。在實(shí)際應(yīng)用中， RF部分是昂貴而缺乏靈活性的，通過使用SDR技術(shù)可彌補(bǔ)其在靈活性上的不足。在4G眾多關(guān)鍵技術(shù)之中，軟件無線電技術(shù)是通向未來4G的橋梁，由于多種移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的加入，使得現(xiàn)存的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)族變得十分繁雜。從近期發(fā)展上看。軟件無線電技術(shù)可以解決不同標(biāo)準(zhǔn)的兼容性，為實(shí)現(xiàn)全球漫游提供方便； 從長遠(yuǎn)發(fā)展上看，軟件無線電發(fā)展的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)具有可以根據(jù)無線電環(huán)境變化而自適應(yīng)地配置收/發(fā)信機(jī)的數(shù)據(jù)速率、調(diào)制、解調(diào)方式、信道編碼、譯碼方式，甚至調(diào)整信道頻率、帶寬以及無線接入方式的智能化無線通信系統(tǒng)，從而更加充分地利用頻譜資源，在滿足用戶QoS（Quality of Service）要求的基礎(chǔ)上使系統(tǒng)容量最大。相信隨著SDR 技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，其在未來無線通信中的作用會(huì)越來越突出，這必將加快未來無線通信系統(tǒng)的完善。

　　2 OFDM技術(shù)

　　用軟件無線電技術(shù)解決了未來無線通信多標(biāo)準(zhǔn)無縫兼容和產(chǎn)品多樣化適應(yīng)的問題，而高性能高傳輸速率的物理層技術(shù)需要依靠OFDM技術(shù)來解決。OFDM技術(shù)已廣泛應(yīng)用于DAB、DVB - T/H、IEEE 802. 11a、IEEE 802. 16d、ISDB-T、DMB-T等無線通信系統(tǒng)中。OFDM思想起源于FDM。在FDM中，所有低速率用戶信號被獨(dú)立的載波調(diào)制并進(jìn)行并行傳輸。因此用戶之間在頻域是獨(dú)立的。為了防止各用戶載波的相互干擾和更容易地解調(diào)出每個(gè)用戶信號，子載波之間保留了足夠的保護(hù)間隔，頻譜利用率是很低的。OFDM核心思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾（ICI）。每個(gè)子信道上的信號帶寬小于信道的相干帶寬，因此每個(gè)子信道上的可以看成平坦衰落信道，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個(gè)子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡也變得相對容易。OFDM相對于非正交的多載波的不同是它允許子載波頻譜部分重疊，只要滿足子載波間互相正交，就可以從混疊的子載波上分離出數(shù)據(jù)信息。由于OFDM允許子載波頻譜混疊，其頻譜效率大大提高，因此是一種高效的調(diào)制方式，是未來無線通信技術(shù)的候選方案。