相關專題：
對運營商來說，如何提高和優(yōu)化無線局域網的性能并提高數據傳輸速率和服務質量，將有線和無線局域網進行無縫融合，已成為4G技術研究的熱點。
軟件無線電(SWR)技術是近年來提出的一種實現無線通信的新的體系結構，它的基本概念是把硬件作為無線通信的基本平臺，而把盡可能多的無線通信及個人通信功能用軟件實現。
WLAN與藍牙融入廣域網
近年來各國都在積極進行4G的技術研究，從歐盟的WINNER項目到我國的“FuTURE計劃”都是直接面向4G的研究。
日本對4G技術的研究在全球范圍內一直處于領先地位，早在2004年，運營商NTTdocomo就進行了1Gbit/s傳輸速率的試驗。目前還沒有4G的確切定義，但比較認同的解釋是：4G采用全數字技術，支持分組交換，將WLAN、藍牙技術等局域網技術融入廣域網中，具有非對稱的和超過100Mbit/s的數據傳輸能力，同時，因為采用高度分散的IP網絡結構，使得終端具有智能和可擴展性。
4G系統(tǒng)將融合現有的各種無線接入技術，包括蜂窩、衛(wèi)星、WLAN、藍牙、Ad-hoc、DAB/DVB(數字音頻和視頻廣播)、WAP等。這些技術的融合將使4G成為一個無縫連接的統(tǒng)一系統(tǒng)，實現跨系統(tǒng)的全球漫游及業(yè)務的可攜帶性。
目前，MIMO在吸收TD-SCDMA設計思想的TD-LTE（TD-SCDMALongTermEvolution）系統(tǒng)中處于重要位置，與TDD（Time Division Duplexing）時分雙工技術和基于OFDM的多址接入技術并稱為TD-LTE三項關鍵技術，已成為3G－LTE以及未來4G中重要的底層技術，但在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。
軟件無線電對通信傳輸的改善
軟件無線電(SWR，SoftWareRadio)，是用現代化軟件來操縱、控制傳統(tǒng)“純硬件電路”的無線通信�；舅枷刖褪菍拵底儞Q器(A/D)及數模變換器(D/A)盡可能地靠近射頻天線,建立一個具有“A/D-DSP-D/A”模型的通用的、開放的硬件平臺，在硬件平臺上盡量利用軟件技術來實現無線電的各種功能模塊。例如：使用寬帶模數變換器（ADC）通過可編程數字濾波器對信道進行分離；使用數字信號處理器(DSP)技術；通過軟件編程來實現頻段（如HF、VHF、UHF和SHF）的選擇；通過軟件編程來完成信息抽樣、量化、編碼/解碼、運算處理和變換,實現射頻電臺的收發(fā)功能等。軟件無線電技術是計算密集型、軟件化的操作形式。
在國內，我國提出的3G方案TD-SCDMA就是利用軟件無線電技術完成設計。軟件無線電與現代通信技術、微電子技術和計算機技術三者結合在一起，形成一個中長期的研究項目，其利用數字信號處理技術識別用戶信號到達方向，形成天線主波束，并引入空分多址（SDMA）方式，根據用戶信號不同的空間傳播方向，提供不同的空間信道；采用數字方法對陣元接收信號進行加權處理，形成多個波束賦形，每一個波瓣對應于一個特別的手機用戶，波束也可以動態(tài)追蹤用戶，使主波束對準用戶信號方向；在干擾信號方向上，形成天線方向圖零陷或功率增益較低，從而達到抑制干擾的目的。
4G系統(tǒng)中的軟件無線電應用特點
在國外，軟件無線電技術迅速發(fā)展，軍用軟件無線電技術以美國的軍用“易通話”計劃為代表，處于世界軟件無線電技術領域的前沿。繼而，在美國防部計劃的推動下，其它一些國防電子公司也紛紛展開了多頻段多模式電臺研制工作。在歐共體的ACTSFIRST項目中，軟件無線電技術用在設計多頻/多模可編程手機中，可自動檢測接入不同的網絡信號，能滿足不同接續(xù)時間要求；可用不同軟件實現不同無線電設備的各種功能；可任意改變信道調制方式和接入方式，利用不同軟件即可適應不同標準，構成多功能基站和多模手機，且具備高度靈活性。
可以預見，基于軟件無線電的4G通信將會具有以下特點：
●有自動漫游能力，并能在不同系統(tǒng)間進行智能切換；
●在同一硬件平臺上，能兼容不同系統(tǒng)；
●可下載公用軟件，并能進行自身系統(tǒng)的升級；
●可支持語音、數據、圖像和傳真等多種業(yè)務，并能根據業(yè)務流量，信道質量等情況，自動選擇合適的傳輸信道；
●可自動選擇通信模式，并能采用合適的通信協議和信號格式實現遠端通信。
除此之外，軟件無線電出現了一些新的發(fā)展趨勢，主要表現在體系結構分層化、結構數學分析化、軟件模塊化、計算機化、面向對象化、網絡化以及安全化方面。
軟件無線電技術是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)多系列多類型的產品。此外，它能夠減少硅芯片的容量，從而削減運算器件的價格，其開放的結構也有利于多方運營商的介入；同時，數字信號處理DSP技術的使用，也彌補了廉價RF（RadioFrequency）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，寬帶的RF是非線性的，而軟件無線電技術可彌補其在靈活性上的不足。
未來的4G技術需要適應不同種類的產品的要求，這樣才能使我國4G技術盡早與國際水平接軌，并步入國際先進行列。
作者：中國移動通信集團設計院有限公司 趙海寧 劉瀟 萬華蕓
