本文討論3G/4G/5G（第三代/第四代/第五代）通信系統(tǒng)中關鍵技術，然后討論它們所采用天線技術的差異。在參閱和研究了有關3G/4G/5G通信系統(tǒng)關鍵技術的大量論文之后，在此，我做出自己的一些分析和總結。

隨著科學技術的迅猛發(fā)展，移動通信技術發(fā)生了深刻變革，從1G到2G，到3G，再到4G和5G，不斷變革和延續(xù)。2013年12月4日，第四代移動通信4G技術正式在中國市場運營，意味著中國移動通信事業(yè)進入4G時代。而此時，在各國研究所和全球知名從事通信技術研究的企業(yè)都已經(jīng)進入新一代移動通信，即5G（第五代移動通信系統(tǒng)），的研發(fā)當中。無論哪代通信系統(tǒng)，所研究的技術都是要從無線通信信道特性分析，克服噪聲干擾。現(xiàn)在大量研究人員在關注Massive（大規(guī)模）MIMO技術，它與3G/4G通信系統(tǒng)所采用的天線技術差異在哪里？它是否會成為新一代無線通信的核心技術？

1 3G/4G/5G通信系統(tǒng)的關鍵技術

1.1 3G通信系統(tǒng)的關鍵技術

從20世紀90年代早期，移動通信業(yè)界開始積極研究第三代移動通信標準和技術。2009年1月，中國工業(yè)和信息化部為中國移動、中國電信和中國聯(lián)通發(fā)放3G牌照，意味著我國進入3G移動通信時代。第三代移動通信系統(tǒng)主要有WCDMA、CD-MA2000和TD-SCDMA 3種技術體制。它的主要關鍵技術有，

a. Rake接收技術；

b. 信道編譯碼技術；

c. 功率控制技術；

d. 多用戶檢測技術；

e. 智能天線；

f. 軟件無線電。

1.2 4G通信系統(tǒng)的關鍵技術

2013年12月，我國正式進入4G（第四代移動通信系統(tǒng)）的通信網(wǎng)絡時代，在4G移動通信系統(tǒng)中，采用OFDM(正交頻分復用)技術，OFDM技術因其頻譜利用率高和抗多徑衰落性能好而被普遍看好，未來5G通信網(wǎng)絡也將進行與OFDM技術相關的研究。

4G通信系統(tǒng)主要關鍵技術有，

a. OFDM技術；

b. MIMO技術；

c. 多用戶檢測技術；

d. 軟件無線電；

e. 智能天線技術；

f. IPv6技術。

1.3 5G通信系統(tǒng)的關鍵技術

中國工業(yè)和信息化部剛剛給三大運營商發(fā)放4G牌照，他們還在大規(guī)模布網(wǎng)，用戶數(shù)量也不多。此時中國移動表示啟動5G通信系統(tǒng)研發(fā)，分析人士指出，目前三大運營商均在參與5G研發(fā)，一是為了技術跟上時代變化，二是需求快于技術發(fā)展。中國移動副總裁李正茂在2014年巴塞羅那世界通信大會（MWC）表示：“中國移動將全力支持5G項目發(fā)展，希望能引導產(chǎn)業(yè)界5G技術研發(fā)和技術標準的制定。” 

隨著移動通信技術研究的不斷深入， 5G 關鍵支撐技術將逐步得以明確， 并在未來幾年內(nèi)進入實質(zhì)性的標準化研究與制定階段。未來將采用何種核心技術，目前還沒有定論。不過，綜合各大高端移動通信論壇討論的焦點，我收集了9大關鍵技術。

a. 大規(guī)模 MIMO 技術；

b. 基于濾波器組的多載波技術；

c. 全雙工技術；

d. 超密集異構網(wǎng)絡技術；

e. 自組織網(wǎng)絡技術；

f. 高頻段的使用；

g. 軟件定義無線網(wǎng)絡；

h. 無線接入技術：

(1) BDMA（射束分割多址技術）

(2) NOMA (非正交多址接入技術)

i. D2D（設備對設備）通信。

圖1是5G通信網(wǎng)絡中大規(guī)模MIMO天線的布局，我在實驗室正在研究Massive MIMO技術。圖1顯示了用戶以大規(guī)模天線為中心，相互之間進行通信。

............篇幅有限，更多精彩請關

3G4G5G系統(tǒng)天線技術的差異.pdf

注下方