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

　�。�1）無縫融合。未來無線通信要形成一個以IP為中心的網絡體系結構，讓不同標準的通信網絡成為一個融合體，形成全IP網絡。它要求在不同層面上有多種需求，能夠去除網絡和業(yè)務提供者之間的接入障礙，所有的這些需要一種將多網的功能進行融合的技術。

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

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

　�。�4）業(yè)務和應用適配。無線通信中，對用戶和業(yè)務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、網絡層和傳輸層、應用和業(yè)務各層都有用武之地。

　　1 軟件無線電技術

　　軟件無線電（Software Defined Radio）是以現代通信理論為基礎，以數字信號處理為核心，以微電子技術為支持的通信技術，它為滿足未來個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)的無線電臺以功能單一、可擴展性差的硬件為核心的設計局限性，強調以開放性的最簡硬件為通用平臺，盡可能地用可升級、可重配置不同的應用軟件來實現各種無線電功能。其中心思想是：構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將各種功能，如工作頻段、調制解調類型、數據格式、編碼方式、加密模式、通信協議等用軟件來完成，并使寬帶A/D和D/A轉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技術不斷地成熟并最終進入市場進行運營，國際電信聯盟（ITU）已經開始研究制訂第四代移動通信標準，并已達成共識：把移動通信系統(tǒng)同其他系統(tǒng)（例如無限局域網、WLAN 等）結合起來，產生4G技術，在2010年使數據傳輸數率達到100Mb/s，以提供更有效的多種業(yè)務，最終實現商業(yè)無線網絡、局域網、藍牙、廣播、電視衛(wèi)星通信的無縫銜接并相互兼容。由于各種技術的交迭有利于減少開發(fā)的風險，所以未來的4G技術需要適應不同種類的產品的要求。而軟件無線電技術則是未來無線通信適應產品多樣性的基礎。它不僅能減少開發(fā)風險，還更易于開發(fā)系列型產品。此外，，它還減少了硅芯片的容量，從而削減了運算器件的價格，其開放的結構也會允許多方運營的介入。同時，由于DSP的使用，也彌補了廉價RF（Radio Frequency）所造成的不足。在實際應用中， RF部分是昂貴而缺乏靈活性的，通過使用SDR技術可彌補其在靈活性上的不足。在4G眾多關鍵技術之中，軟件無線電技術是通向未來4G的橋梁，由于多種移動通信標準的加入，使得現存的移動通信標準族變得十分繁雜。從近期發(fā)展上看。軟件無線電技術可以解決不同標準的兼容性，為實現全球漫游提供方便； 從長遠發(fā)展上看，軟件無線電發(fā)展的目標是實現具有可以根據無線電環(huán)境變化而自適應地配置收/發(fā)信機的數據速率、調制、解調方式、信道編碼、譯碼方式，甚至調整信道頻率、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）要求的基礎上使系統(tǒng)容量最大。相信隨著SDR 技術的不斷成熟與發(fā)展，其在未來無線通信中的作用會越來越突出，這必將加快未來無線通信系統(tǒng)的完善。

　　2 OFDM技術

　　用軟件無線電技術解決了未來無線通信多標準無縫兼容和產品多樣化適應的問題，而高性能高傳輸速率的物理層技術需要依靠OFDM技術來解決。OFDM技術已廣泛應用于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立的載波調制并進行并行傳輸。因此用戶之間在頻域是獨立的。為了防止各用戶載波的相互干擾和更容易地解調出每個用戶信號，子載波之間保留了足夠的保護間隔，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，將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流，調制到在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾（ICI）。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相干帶寬，因此每個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據信息。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制方式，是未來無線通信技術的候選方案。