OFDM在4G中的应用
4G移动通信系统的关键技术
4G移动通信系统的关键技术4G移动通信系统的关键技术一：引言4G移动通信系统是第四代移动通信技术的代表，它具有更高的速率、更低的时延和更大的容量。
本文将对4G移动通信系统的关键技术进行详细介绍。
二：物理层技术1. OFDM技术OFDM（正交频分复用）技术是4G移动通信系统的关键基础技术，它能够有效地抵抗多径衰落以及频率选择性衰落，提高系统的频谱效率和抗干扰性能。
2. MIMO技术MIMO（多输入多输出）技术可以利用多个天线进行信号的传输和接收，通过空域上的多径传播提高系统的速率和容量，并提高信号的可靠性。
三：网络层技术1. IP分包技术IP分包技术可以将数据分成多个小包进行传输，提高网络的灵活性和传输效率，适应多种不同的应用场景。
2. 全IP网络技术全IP网络技术是4G移动通信系统中的核心技术，它通过统一的IP协议对语音、数据和视频进行传输，提供统一的服务和优化的网络接入。
四：数据链路层技术1. 自适应调制与编码技术自适应调制与编码技术可以根据信道条件来动态调整调制方式和编码率，提高信号的传输质量和系统的容量。
2. 空间复用技术空间复用技术可以将频率和空间进行灵活的分配，提高系统的频谱效率和容量。
五：移动接入层技术1. LTE技术LTE（Long Term Evolution）技术是4G移动通信系统中最主流的技术，它具有更高的速率和容量，支持多种应用场景和业务需求。
2. WiMAX技术WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）技术是另一种重要的4G移动通信技术，具有较大的覆盖范围和灵活的接入方式。
六：安全与管理技术1. 身份鉴别与认证技术身份鉴别与认证技术可以保护用户和网络的安全，防止未经授权的访问和攻击。
2. 密钥管理技术密钥管理技术可以确保通信过程中的数据安全性，通过合理的密钥、分发和更新策略，保护用户隐私和通信内容的保密性。
OFDM技术在4G移动通信中的应用
OFDM技术在4G移动通信中的应用1、OFDM技术概述OFDM技术又被称为正交频分复用技术,是多载波调制技术的一类分支技术。
它是一种能够显著提高载波频谱利用率并使每个载波能相互正交,稳定、高效地在无线环境下进行高速通信传输的技术。
OFDM技术的核心是将频域中的信道变为各个正交子的信道,通过子载波对各子信道调制。
同时,由于每个子载波是采用的并行传输,所以移动通信系统中的上、下行链路都将同时接收多种调制,极大地提高了载波频谱的利用率并能使各个载波之间具有正交性,保证移动通信过程中无失真。
目前,针对4G移动通信系统的开发,使用了OFDM技术,并在信道估计、同步及同步误差、与多址技术的结合、编码技术等技术层面做出了重大的突破。
OFDM技术在无线移动通信系统中得到了广泛的应用。
其结构如下图所示。
▲OFDM系统框图2、OFDM技术的优势OFDM之所被广泛地应用于移动通信系统中,是其拥有众多的技术优点。
特别是在4G移动通信系统中的应用,作为重要的技术它具有下面这些优势:（1）受宽带带宽影响较小,OFDM技术具有高效的数据通信能力,在带宽较窄的情况下依然能够进行大规模数据的通信。
正式其高效、大规模通信的特点,使其在欧洲、亚洲的通信运营商中受到广泛的青睐;（2）OFDM技术能显著提升通信过程中的信道利用率,使得有限的载波频谱资源得到了充分的利用,各个载波之间具有正交性;（3）OFDM技术能够适应变化的移动通信环境,抵抗移动通信环境的变化冲击。
OFDM技术能够动态适应信道数据传输能力的改变。
特别是在高层建筑、人口集中地区等复杂环境下,OFDM技术能够保证数据通信过程的稳定抵消影响。
3、OFDM技术在4G中应用的关键技术现如今,移动通信系统中4G移动通信是个人通信的主要形式,并随着人类社会的信息需求日趋发展。
其日趋成熟的发展是离不开OFDM这一关键技术在4G移动通信中应用的。
（1）信道估计OFDM技术的核心技术之一就是信道估计。
MIMOOFDM技术在4G通信中的应用
通技 ・ 信术③
ＭＩ Ｏ Ｄ ＭＯ Ｆ Ｍ技术 在 ４ Ｇ通 信 中 的应用
王 静
（ 南京航 空航 天 大 学 信 息科 学 与技术 学 院
江苏南京
２ ０ １） １０６
摘 要 ： 着社会 的发展 ， 动通信技术 也 有 了长足 的发展 ， 随 移 本文论 述 了 Ｉ Ｏ Ｆ Ｍ￣ 在４ 通 信 中的应 用。 Ｍ Ｍ Ｏ Ｄ Ｊ术 Ｇ 关键词 ： Ｉ Ｏ Ｄ Ｍ ＭＯ Ｆ Ｍ技术 通 信 应 用 中图分 类 号 ：Ｎ ２ ． Ｔ ９９５ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ７ ９ １（０ Ｉ０ － ０ ６ ０ １ ０ — ４６２ １ ）４ ０ １－ ２
６ Ｋ ／小 时 ：０ ｐ ，２ ＫＭ／ 时 ：Ｍ 的 信 号 频 谱 互 不 重 叠 ， 带 利 用 率 较 低 。 各个信道联合编码 ， ＯＭ ２Ｍｂ ｓ １５ 小 ２ 频 可以使系统性能得到提
ｂ ｓ； Ｐ 基 础 的 无 线 接 续 ， ｐ）以Ｉ为 以及 提 供 更 在 ０Ｆ Ｍ系 统 中 ， 子 载波 在 整个 符 号 周 Ｄ 各 高 的数据 传输速 率 和频 谱利 用率 ， 更好 的 期 上 是 正 交 的 ， 有 即在 符 号 周 期 上 的 任 何 两
Ｆ ＭＡ到 Ｃ ＭＡ的 巨大 发 展 。 着 移动 通 Ｄ Ｄ 随 信 业 务 的飞 速 发展 、 户 数 量 的剧 增 、 们 Ｇ中 的核心 技 术 。 用 人
１பைடு நூலகம்言
较 高的通 信速 率 、 能提 供服 务速 率 的动 态 所 范 围 不大 、 能 满足 各 种业 务类 型 要 求 、 不 分
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２ ２ ２但ＯＦ Ｍ技术 自身也存在一些 ．． Ｄ
4G中的关键技术OFDM
—
７ 使 ０ Ｄ Ｆ Ｍ对脉冲噪声 Ｉ・ｅ ０ ｅ Ｉ ・ Ｎ ｉ》 Ｉ ｌ ｓ和信道快衰落 ｐｓ
１ ９信道估计 ９ 在Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ系统中
移的无线移动信 道中传输高速数据 能有效对 抗多 径效应艄除 ＩＩ Ｓ 码问干 （ 扰 寸 落鸸 绊 睇 － ： 扫 ＇ 信 道利用率高。 Ｆ Ｍ可视为—种调变技术及 ＯＤ ・种多
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。
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于无线信道常常是 衰落信道儡要不断地对信道进行跟踪， 因此导频信 ， １３适合高速数据传输。Ｏ Ｄ 自 ３ Ｆ Ｍ 适应调制 息 必须 断的传送； 是信道估计器的设计应既 机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背 也 二 由 产生的时延会造成 有 低的复杂度又 良 较 有 好的导频跟踪能力。 １３信道编码和交织 ． ２ 相应缩 短时， 延将会跨越更多的码元． Ｈ 寸 而使这种干 为了 鞋 搦 强 信系统性能启 道编码糨梵织 用抗干扰能力强的调制方式。 再 Ｏ １ Ｆ） Ｍ加载算法 对于衰落信道中的随机错 可 的采甩 使系统可以把厦 扰变得更大。 外玛元速度的提高引起信号带宽相 是通常采用的方法。 Ｊ 比 参 膨哇 中放在条件好 瞧 应噌 大 镄 汰 于信道的相关 和檐 造 成 以采用信道编码对 于衰落信道中的突发错误． 的信道 匕 可以 以高速率进行传送所 以 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ技术非常 频率选择洼衰落。 前单 目 载波调制技术为了能够尽 采用交织。 实际应用中通 常同时采用信道编码和交 适合高瘩款瞻 瞧输 。 量灏轻这种衰落而采用了均角ｌ 术， 壬 但商叼 芰 以 织来进— 步改善整个系 统的性能。 １． 抗码间干扰 能力强，Ｆ Ｍ由于采用 ３ ４ ＯＤ 增加信曾噪 声作为代价。 在ＯＤ Ｆ Ｍ系统中， 如果信道衰落不是太深均 了循习蝴 对抗码间干扰的能力很强 ＯＤ Ｆ Ｍ技术的主蔓思想是将分配的信道分成 衡是无法再利用信道的分集特性来改善系统性能 Ｏ Ｄ 的—些缺点 如： ＦＭ 许多正交子信 在每个子信道 匕 道， 进行窄带调制和 的闼 为 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ系统 自 身具有利用信道分集特性的 首先对频偏和相位噪声敏感 稍 和梧 ＾ 噪声 ＯＤ Ｆ Ｍ 用 能力． Ｏ Ｄ 而且 Ｆ Ｍ系统的结构在子载波间进行编码 会使 Ｏ Ｍ各予载波之间的正交性恶化 ． 比 ｎ） ｛ 撩 户 的信息 流被 串 ， 并变换 为 多个 低速 率码 流 提供了机 。 下降。 １． 低峰均功率 比 ２ ４降 （ｏ Ｈ 一 Ｏ Ｈ １ｏ ｚ５ ｋ 每 个码流 用一条 载 送 。Ｏ Ｄ 泼 ’ Ｆ Ｍ 其次功 率峰值与均值比 ＾ 聆≈导 Ｒ 致发送端 正交 的波形， 由 ＯＤ 于 Ｆ Ｍ信号时域 七 表现为 Ｎ个正交子载 放大器功率效率较低。 由于Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ的信号是由多个 个信号恰好均以峰值相加时， 独立的经过调制的子载波信号相 哈 成的， 此有 所以 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ既有调制技术 也有复用技术。Ｏ Ｄ 波信号的叠加当这 Ｎ ＦＭ 由 因 增强了抗频率选晕 胬 嘞 潲 ． 扰的能力。在 Ｏ Ｄ 干 Ｆ Ｍ信号世 ｋ 峰直 该峰值功率是平均 可能产生 的峰值咖 也就有可能产生较大 亵 单载波系统中 单 ． 浔砒 会 帛鲥 喇 潞不 功率的Ｎ 尽管峰直 咄 现的慨率皎ｆ 倍。 噼 氐 厘为了 的 Ｐ Ｒ 值丽过高的ｎ 值通常会对发送端功 Ａ Ｒ 可用但在客 波系统中， 有＿／ 吩载 影 戡 只会 Ｊ 滴 爱 比 Ｐ Ｐ６ ｅｋｏ ｖ Ａ Ｐ ａｔＡ — Ｐ 响。 ｅａｅ ｏ ｅ ａ ｏ Ｏ Ｄ ｒｇＰｗ ｒａ ａ） Ｆ Ｍ信号泼 送端对高功率 ￣ ＯＤ Ｆ Ｍ允许各载 濒 率互相混叠采 用基于 载波频率正交的 ｎ 调制， 由于各个载波的中心频 收 我 大器以及 ＡＤ变换器的线性度要求 加，Ｆ Ｍ采 用 的 自适 应 调制技 术 会增加 发 射机和 ／ ＯＤ 所 以能够实现各个 也彳 高周 Ｊ高的 Ｐ Ｐ 更 比 Ａ Ｒ使得ＯＦ ＤＭ系统自ｔ能 大 ｇ生 载波的正交。 大下降。 为了解拱 题人 们提出了差 黼 进啦 自 砒 适应的调 懒 遍娃 民 甑 女 义了。 接在基带缈硼 也是 ＯＦ ＤＭ有别于其他系统的优 变技术、 信号扰码技术和基于信号空间扩展等降低 Ｏ１ Ｆ Ｍ具：其 自 ） 有 身的 和 剐 鳓 ｇ 瞄 性能 因此 点之一。 Ｆ Ｍ的 Ｏ Ｄ 接收初ａ际 匕 是—组解调髂庀 将 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ系统 Ｐ Ｒ的方法 。 ＡＰ 在很多领域得到了广泛的应用。欧洲的 Ｄ Ｂ系统 Ａ 不同载波搬移至零频茁－佣 元周期内积分其 他 一 １ ２５均 衡 载波由于与所 ｆ 移 怕争 号正梵 不 吉 会刑这个移 结 玢 在—般的衰落环境下’Ｆ Ｍ系统均衡不是有 显改善了 ０Ｄ 移动中接收无线广播的效果用 于Ｄ Ｂ Ａ 的 效改善系统性能的方法。 因为均衡的实质 偿 多 威凄 － 开发正在欧洲发展项目中 片的 进行， 它将使 有关增加子载波数目能提高数据的传送速率每 个 径信道引起的码间干扰， Ｏ Ｄ 而 Ｆ Ｍ技术本身已经利 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ接收饥 的价格大 ｉ 氐 场前景非常看好。 筝 ． ｆ市 频带的调制方法可以不同增加了系统的灵活性适 用了多径信道的分集 特性 ， 因此在一般情况下。 ＯＤ Ｆ Ｍ作为—种可以有效对抗信号波形间干 用于多用户的 高灵活度、 高利甩 率的ｊ信系 百 统。 ＯＤ Ｆ Ｍ系统才 晦衡。 但在镐 嘴嗡 ｆ＝ ． 扰的高速传输技术异ｌ 拍勺 道中 道 言 起了广泛关注。 们开始集中 ＾ 未来的无线多媒体业务首先要求数据传喻 速 记忆长度很长＇ 的长度必须很长才能使 Ｉ 尽量 越来越多的精力开发 Ｏ Ｄ Ｃ Ｐ Ｓ Ｉ Ｆ Ｍ技术在移动通信领域 率要高， 同时又要保证传输质量遵 夏＿ 求所采用的 不出现 而 Ｃ Ｐ长度过长必 弼 能 量 酣 挟 ’亡 的应用周此第 三代以后的移动通信的主流技才 ＝ Ｉ 调制解凋技术既要存皎高 的信元速亵 又 要有较长 其对子载波个数不是很大的系统， 这时可以考虑加 是 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ。 的码元周 期。基于逮洋的考雇 择了Ｏ Ｄ 先 Ｆ Ｍ技术， 均衡器以使 Ｃ Ｐ的长度适当减，＇即通过增由 系统 Ｊ 、 Ｉ １ 属于多载波调制技术 ｃ 中的 一种它 是 ４ Ｇ通信
OFDM技术在4G移动通信系统中的应用
OFDM技术在4G移动通信系统中的应用OFDM技术是一种在4G移动通信系统中应用广泛的调制技术。
它通过将高速数据流分解成多个低速子载波，使数据传输更加高效和可靠。
OFDM技术的应用能够提高无线网络的带宽利用率和数据传输速率，从而满足用户对高速移动通信的需求。
以下是对OFDM技术在4G移动通信系统中应用的介绍。
首先，OFDM技术实现数据传输的高效性。
OFDM技术采用多载波技术，将原本高速的数据流分解成多个低速的子载波，使得每个子载波的调制速率变得非常低。
这样一来，不同的子载波之间的数据传输可被同时处理，从而提高了系统的数据吞吐量，缩短了传输时间。
其次，OFDM技术实现数据传输的可靠性。
OFDM技术可以通过选择最合适的调制方式，提高信道的抗干扰能力，使其在复杂的多径环境下也能保持相当的数据传输质量。
通过使用循环前缀、信道均衡和调制的改进和优化等技术，OFDM技术减少了误码率和发生错误的概率，从而保证了数据传输的稳定性和可靠性。
第三，OFDM技术实现了多用户接入的支持。
OFDM技术采用频分复用技术，能够在同一时间段，将多个用户的数据同时传输到地面设备。
这种分时分频技术允许不同用户的数据通过不同的频率信道传输，互不干扰。
OFDM技术通过增加用户数量，或者保持相同的用户数量，增加系统带宽，从而实现更高的传输效率。
最后，OFDM技术可实现灵活的频谱管理。
OFDM技术在4G移动通信中允许使用更高的频率及频段，有效地提高了系统的带宽和容量，避免了频谱的浪费和重复。
此外，OFDM技术还可以实现频段的动态分配，极大地提高了频率利用率和服务质量。
总之，OFDM技术是4G移动通信系统中使用最广泛的调制技术之一。
其应用不仅提高了系统的带宽利用率和数据传输速率，还能实现灵活的频谱管理和多用户接入的支持，从而满足了用户对高速移动通信的需求。
4g组网方案
4G组网方案1. 引言4G（第四代移动通信技术）是一种高速数据传输技术，为移动通信带来了革命性的变化。
在4G组网方案中，通过使用多个基站和先进的无线技术，可以实现高速、高质量的数据传输，满足现代社会对移动通信的需求。
本文将介绍4G组网方案的基本原理、技术要点以及应用场景。
2. 4G组网原理4G组网是基于LTE（Long Term Evolution）技术的无线网络组网。
LTE技术是一种基于OFDM（正交频分复用）和MIMO（多输入多输出）的无线通信技术，通过将频谱划分成多个小信道，并使用多个天线进行数据传输，实现了高速、高容量、高可靠性的通信。
4G组网包括两个关键组成部分：基站和终端设备。
基站负责发送和接收数据，而终端设备（如手机、平板电脑）接收和发送数据。
3. 技术要点3.1 OFDM技术OFDM技术是4G组网的核心技术之一。
它将频谱划分成多个小信道，每个小信道都被调制成低速率的子载波。
通过将数据分散到多个子载波上，并在接收端重新组合，实现了高速的数据传输。
3.2 MIMO技术MIMO技术（多输入多输出）利用多个天线进行数据传输，以增加系统容量和改善信号质量。
MIMO技术可以通过在发送端使用多个天线发送多个独立的数据流，并在接收端使用多个天线接收，并将多个数据流进行组合，实现高速的数据传输。
3.3 频谱分配在4G组网中，频谱分配是关键问题之一。
频谱是有限资源，需要合理分配给不同的运营商和应用。
4G组网使用了动态频谱共享技术，可以根据网络负载和需求进行实时的频谱分配和管理，使得不同运营商和应用可以共享频谱资源。
3.4 网络优化4G组网中，网络优化是提高网络性能和用户体验的重要手段。
网络优化包括调整信道参数、改进覆盖面和容量，以及优化无线接入和后台网络等。
通过网络优化，可以提高网络的可靠性、容量和覆盖范围，提供更高质量的服务。
4. 4G组网应用场景4.1 移动通信4G组网在移动通信方面有广泛的应用。
4G中的关键技术OFDM
科赫
１３
４Ｇ中的关键技术ｏＦＤＭ
李翠华 （陕西理工学院电信工程系通信工程专业，陕西汉中７２３０００）
摘要：移动通信的快速发展使得人们对于通信的要求越来越高，第四代移动通信应运而生，其关键技术ｏｍＭ是第四代移动通信的核心技
术，适合于在环境复杂的无线移动信道中传输高速数据，能有效对抗多径效应，消除码闯干扰等，提高了信道利用率。
接在老鞘｝缈珈：寸也是ＯＦＤＭ有别于其他系统的优 点之一。０ＦＤＭ的接收机实际匕是—组解调器它将
速度时自适应的凋耕技术就没衔良大意！；ｃ了。 ０ＦＤＭ具有其自身的优势和鼬好的性能因此
在很多领域得到了广泛的应用。欧洲的ＤＡＢ系统
不同载波搬移至零甄在—个码元周期内积分萁他
载波由于与所积分的信号正交＇不会对这个积分结
本文链接：/Periodical_hljkjxx201019069.aspx
１．１
任务扬ｆ弋为参勘芝瞰ｕｌｔ妇矗酬蜊黼。 ＯＦＤＭ技术的裹身卿
在ＯＦＤＭ系统中辖道倍计器自毁汁主要有两
个问医—是导频信息的选鼠由于无线信道常常是 衰落信道’需要不断地对信道进行跟踪闼此导频信
和信道快衰落的抵抗力所以如衰落不特另Ｕ严重就
没必要再添加时域均衡器。
，
１３３适合高速数据传输。０ＦＤＭ自适应调制
使用的索幌ＯＦＤＭ调制瞄爿寸式验系统已在龋明
鼻萄‘生影响。０ＦＤＭ的高劐氆甚逶鞠亏撇白鹚ｌ《量
有羌增加子黻目燃数据的传送速率每个
频带的调制方法可以不同增加了系统的灵活性通
用于多用户的高灵活度、高利用率的通信系统。
未来的无线多媒体业务首先要求数据传输速
用了多径信道的分集特陛，因此在一般情况下，
ＯＦＤＭ系统不做均衡。但在高度散射的信道中，ｆ言道
OFDM技术在4G中的应用
OFDM 技术在4G 中的应用武林俊,李燕文(河南工业大学信息学院 河南郑州 450001)摘 要:首先给出了正交频分复用(OF DM )技术的概念,详细叙述O FD M 技术的基本原理和研究现状,阐述O FDM 的关键技术及在4G 中的应用,给出了4G 的技术规范、技术要求和国内外对4G 中关键技术的研究现状。
分析表明O FDM 技术在不增加带宽的情况下能提高系统容量,是4G 移动通信技术中的核心技术。
最后给出O FDM 在今后的4G 移动通信系统中的研究方向。
关键词:第四代移动通信系统;正交频分复用;多媒体通信;4G中图分类号:T N929.5 文献标识码:B 文章编号:1004-373X(2007)12-189-03Application of OFDM Technology in 4GWU L injun,L I Yanw en(Scho ol o f Inf ormat ion Sci ence and Engineering,H enan University of T echnolo gy,Zheng zho u,450001,China)Abstract :T he co ncept o f O rthog onal F requency Divisio n M ult iplex ing (O FDM )techno lo gy is intro duced.T he basic princ-i ple of OF DM techno log y and the research conditio n ar e narr ated.T he key techniques and the applicat ion in 4G of O FDM tech -nolog y a re discussed.Analy sis indicat es that O FDM techno lo gy can enhance the capacit y of co mmunication system while ma in -ta ining bandw idth,and OF DM is the key techno log y in t he 4G mobile co mmunication system.Resea rch trend of O FDM tech -nolog y in future is g iven finally.Keywords :4G mobile co mmunicatio n systems;o rthog onal fr equency division multiplex ing;multimedia communicat ions;4G收稿日期:2006-12-16基金项目:国家自然科学基金(60072040)1 引 言近年来随着数字信号处理(DSP)技术的飞速发展和高速、高性能DSP 芯片的研制成功,移动通信技术从基于频分多址(FDM A )的模拟技术过渡到基于时分多址(T D -M A )和码分多址(CDM A)的数字技术,其经历了3个主要发展阶段。
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一、正交频分复用OFDM的背景 (2)二、OFDM的原理及关键技术及特点 (4)（一）OFDM的基本原理 (4)（二）OFDM系统的构成及主要功能模块 (5)（三）OFDM的关键技术 (6)1同步技术 (6)2功率峰值与均值比（PARP）的解决 (7)3训练序列和导频及信道估计技术 (8)（四）不同类型的OFDM. 91 V-OFDM (9)2 W-OFDM (9)3 F-OFDM (9)4 MIMO-OFDM (10)5 Multiband OFDM (10)（五）OFDM的特点 (10)1、OFDM技术的优点 (10)2、OFDM技术的缺陷 (11)三、第四代通信技术 (12)（一）4G发展背景 (12)（二）4G系统网络结构 (14)（三）4G关键技术 (14)1.正交频分复用（OFDM） (15)2.智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)技术 (15)3.软件无线电技术 (16)（四）第四代通信技术的特点 (17)1、主要优势 (17)2、存在的缺陷 (19)（五）第四代通信技术的发展展望 (21)四OFDM在4G中的应用论文建议：原理部分的书写，应该将OFDM的信号模型，系统模型（调制解调模型）的表达式，框图写在论文中。
OFDM的重难点：同步技术、峰均比技术等尽量写详细一点。
在最后一章还可以将WIMAX、OFDMA等技术列入。
正交频分复用OFAM在4G中的应用前言近年来移动通信技术飞速发展，已经历了3个主要发展阶段。
每一代的发展都是技术的突破和观念的创新。
第一代起源于20世纪80年代，主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。
第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。
第三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带，不仅传输话音，还能传输高速数据，从而提供快捷方便的无线应用。
然而，第三代移动通信系统仍是基于地面标准不一的区域性通信系统，尽管其传输速率可高达 2 Mb/s，但仍无法满足多媒体通信的要求，因此，第四代移动通信系统(4G)的研究随之应运而生。
第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。
移动通信信道的突出特点之一就是信道存在多径时延扩展，它限制了数据速率的提高，因为如果数据速率高于信道的相干带宽，信号将产生严重失真，信号传输质量大幅度下降。
而OFDM技术由于具备频谱利用率高，有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力等特点，是对高速数据传输的一种潜在的解决方案，因此，OFDM技术已基本被公认为4G的核心技术之一。
一、正交频分复用OFDM的背景正交频分复用OFDM是一种多载波并行传输系统，通过延长传输符号的周期，增强其抵抗回波的能力。
与传统的均衡器比较，它最大的特点在于结构简单，可大大降低成本，且在实际应用中非常灵活，对高速数字通信量一种非常有潜力的技术。
OFDM的概念于20世纪50～60年代提出，1970年OFDM的专利被发表，其基本思想通过采用允许子信道频谱重叠，但相互间又不影响的频分复用（FDM）方法来并行传送数据，主要用于军用的无线高频通信系统。
但是,传统的FDM(频分复用)理论将带宽分成几个子信道,中间用保护频带来降低干扰,它们同时发送数据。
例如:有线电视系统和模拟无线广播等,接收机必须调谐到相应的频率。
而OFDM系统比传统的FDM系统要求的带宽要少得多。
由于使用无干扰正交载波技术,单个载波间无需保护频带,这样使得可用频谱的使用效率更高。
另外,OFDM技术可动态分配在子信道上的数据。
为获得最大的数据吞吐量,多载波调制器可以智能地分配更多的数据到噪声小的子信道上。
传统OFDM系统的结构非常复杂,从而限制了其进一步推广。
直到20世纪70年代,人们提出了采用DFT/IDFT(离散傅里叶变换/离散傅里叶逆变换)来实现多个载波的调制,简化了系统结构,使得OFDM技术更趋于实用化。
80年代以后，OFDM的调制技术再一次成为研究热点。
例如在有线信道的研究中，Hirosaki于1981年用DFT完成的OFDM调制技术，试验成功了16QAM多路并行传送19.2kbit/s的电话线MODEM。
进入90年代以后，OFDM的应用又涉及到了利用移动调频（FM）和单边带（SSB）信道进行高速数据通信、陆地移动通信、高速数字用户环路（HDSL）、非对称数字用户环路（ADSL）、超高速数字用户环路（VHDSL）、数字声广播（DAB）及高清晰度数字电视（HDTV）和陆地广播等各种通信系统。
近年来随着数字信号处理（DSP）技术的飞速发展和高速、高性能DSP芯片的研制成功，移动通信技术从基于频分多址（FDMA）的模拟技术过渡到基于时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的数字技术，其经历了三个主要发展阶段。
第三代移动通信系统（3G）可以提供更宽的频带和更高的数据传输，从而提供快捷方便的无线应用。
然而，第三代移动通信系统仍无法满足多媒体通信的要求。
因此，人们需要寻找更先进的移动通信方式来提高数据传输率，要求在保证服务质量的前提下，通信速率在一般情况下能达到50—100 Mb/s，在极端恶劣的情况下保证6Mb/s的通信速率。
于是第四代移动通信系统(4G)的研究应运而生。
到目前为止人们还无法对4G通信进行精确地定义，有人说4G通信的概念来自其他无线服务的技术，从无线应用协定、全球袖珍型无线服务到3G；有人说4G通信是一个超越2010年以外的研究主题，4G通信是系统中的系统，可利用各种不同的无线技术；但不管人们对4G通信怎样进行定义，有一点我们能够肯定的是4G 通信将是一个比3G通信更完美的新无线世界，它将可创造出许多消费者难以想象的应用。
他采用栅格编码技术、软判决、信道自适应技术、OFDM技术、MIMO 技术来对抗无线信道对信号的干扰，提高信号的传输速率。
其中OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供比目前无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。
例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，都将采用OFDM技术。
因此OFDM技术作为4G的核心技术，已成为大家的共识。
二、OFDM的原理关键技术及特点（一）OFDM的基本原理（结合公式、图表说明）OFDM的英文全称为Orthogonal Frequency Divi-sion Multiplexing,中文义为正交频分复用技术。
OFDM技术属于多载波调制(Multi-Carrier Modula-tion,MCM)的一种,是一种无线环境下的高速传输技术。
无线信道的频率响应曲线通常是非平坦的,而OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且各子载波并行传输。
这样,每条链路都可以独立调制,因而该系统不论在上行还是在下行链路上,都可以容易地同时容纳多种混合调制方式。
因此,尽管总的信道是非平坦的,且具有频率选择性,但是每个子信道是相对平坦的,在每个子信道上进行的是窄带传输,信号带宽小于信道的相应带宽,这样就可以大大消除信号波形间的干扰。
由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交,于是它们的频谱是相互重叠的,这样不但减小了子载波间的相互干扰,同时又提高了频谱利用率。
由于这种技术具有在杂波干扰下传送信号的能力,因此常常会被利用在容易被外界干扰或者抵抗外界干扰能力较差的传输环境中。
OFDM技术的推出是为了提高载波的频谱利用率,或者是为了改进对多载波的调制用的,它的特点是各子载波相互正交,使扩频调制后的频谱可以相互重叠,从而减小了子载波间的相互干扰。
在对每个载波完成调制以后,为了增加数据的吞吐量,提高数据传输的速度,它又采用了一种叫作HomePlug的处理技术,来对所有将要被发送数据信号位的载波进行合并处理,把众多的单个信号合并成一个独立的传输信号进行发送。
另外OFDM之所以备受关注,其中一条重要的原因是它可以利用离散傅里叶反变换/离散傅里叶逆变换(DFT/IDFT)代替多载波调制和解调,而目前,采用DSP或FPGA实现DFT/IDFT的技术已非常成熟和方便。
子载波间正交可以使载波间交叠而彼此间又不会因交叠失真,正交的子载波可通过离散傅里叶变换(DFT)获得(在实际应用中,用快速傅里叶变换FFT)。
在接收端,对OFDM符号进行解调的过程中,需要计算这些点上所对应的每个子载波频率的最大值,因为在每个子载波频率最大值处,所有其他子载波的频谱值恰好为0,所以可以从多个相互重叠的子信道符号中提取每一个子信道符号,而不会受到其他子信道的干扰。
因此用正交子载波技术可以节省宝贵的频率资源,如图2,图3所示。
图2 传统的频分复用（FDM）多载波技术图3 OFDM多载波调制技术（二）OFDM系统的构成及主要功能模块OFDM系统组成如图1所示。
再做详细一些。
图1 OFDM系统的组成OFDM系统的构成可根据OFDM数据处理流程分为发送部分的编码器、交织器、调制映射、串并转换器、子载波调制器、循环前缀、数模转换及接收部分的去除循环前缀、时间与频率同步器、子载波解调器、并串转换器、解调映射、解交织、VB译码器等功能模块。
OFDM系统结构中各部分功能简述如下。
(1)编码器：信道编码采用卷积纠错码、或Reed-Solomon码、维特比码、TURBO 码等；(2)交织器：交织器用于降低在数据信道中的突发错误，分散丢失的比特，达到降低误码率的目的；(3)调制映射：将符号映射到相应的星座点上。
这一过程产生IQ值，随之送到缓冲器存储，准备送到IFFT上进行变换；(4)串并转换器：用于将串行数据转换为并行数据；(5)子载波调制器：IFFT快速、高效应用离散傅立叶变换功能生成用于OFDM 传输的正交载波。
OFDM的核心为IFFT，IFFT调制每一个子信道到高精度的正交载波上，信道化后的数据注入到一个并串缓冲器，串行数据通过加循环前缀和DAC变换为发送做准备；(6)循环前缀：循环前缀为单个的OFDM符号个体创建一个保护带，可以在信噪比边缘损耗中极大的减少ISI；(7)时间与频率同步器：接收系统中确定OFDM块有用数据信息的开始时刻，使接收机和发射机的采样时钟频率保持一致，克服频率偏差；(8)VB译码器：属于概率解码。
用来把接收到的卷积纠错编码序列与所有可能的发送序列进行比较，选择一种距离最小的序列作为发送序列。
（三）OFDM的关键技术1同步技术在OFDM系统中，N个符号的并行传输会使符号的延续时间更长，因此它对时间的偏差不敏感。