5)先进的信道编码技术
4G移动通信系统采用Turbo码与基于低密度校验(LDPC)码相结合的信道编码技术,同时与自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术相结合,从而在低Eb/No条件下保证系统足够的性能。
6)基于IP的核心网
B3G-TDD移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络,同已有的移动网络相比具有根本性的优点,即可实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案,可以提供端到端的IP业务,能与已有核心网和公共交换电话网(PSTN)兼容。其具有开放的结构,允许多种空中接口接入核心网;同时能将业务、控制和传输分开。IP与多种无线接入协议相兼容,因此在核心网的设计上具有很大的灵活性。
7)高性能的接收机
4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小信噪比(SNR)。按照Shannon定理,可以计算出,对于3G系统如果信道带宽为5MHz,数据速率为2Mb/s,所需的SNR为1.2dB;而对于4G系统,要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据,则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统,由于速率很高,对接收机的性能要求也要高得多。
5、国际合作与国际竞争形势
国际上4G的技术与标准角力早就如火如荼地展开,任何有企图的厂商、任何有实力的国家,都不愿意在这场战役中缺席。目前,日本、韩国、美国、欧盟等已经在泛4G技术的研究上取得了领先,这些国家无不是采用《政府+运营商+制造企业》的模式来推动泛4G技术的研究,许多企业已经在泛4G技术领域有了长达十年左右的技术储备。目前,欧洲和美国一些大学和机构都已大力投入对4G的研究,并结成了一些联盟。
新一代无线通信技术在美国及日本等发达国家已经进入密集的研发和市场化阶段。据美国电气电子工程学会(IEEE)最新公布的802.16无线宽带技术草案文本,该机构目前正在研究一项无线传输新标准802.16m兼容WiMAX和4G。802.16m标准在快速移动状态下的传输速率可达100Mbit/s。新标准之所以能达到以上速率,主要归功于MIMO技术,802.11g和802.11n标准路由器及接入节点目前已广泛采用MIMO技术。54Mb/s的路由器在采用了MIMO技术之后,理论传输速率可达108Mb/s。据称,新标准至少还需一到两年才能出台。
2006年3月,中国、韩国和日本曾就进一步联合研发4G移动通信标准一事达成共识。中国信息产业部与他国的4G合作研发始于2003年,当时与日本NTTDoCoMo签订了合作意向书,共同探讨和研发4G技术;2004年10月,又与韩国达成协议,扩大技术合作范围,共同支持对4G无线通信系统的研发。在FuTURE计划的支持下,一批中国研究机构作为合作伙伴参与了欧盟?通信研究项目,并与一批跨国企业设立了一系列联合研发项目。FuTURE计划已成为世界范围内推动新一代移动通信技术发展的重要组成部分。
目前ITU(国际电信联盟的简称)还没确定4G标准。