發(fā)布時間:2023-10-12 17:40:22
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇移動通信的主要技術(shù),期待它們能激發(fā)您的靈感。
【關(guān)鍵詞】移動通信;系統(tǒng);通信技術(shù);調(diào)制技術(shù);多址技術(shù);組網(wǎng)技術(shù)
移動通信系統(tǒng)中需要應(yīng)用到很多高新技術(shù),主要分為以下三種,分別是調(diào)制技術(shù)、多址技術(shù)以及組網(wǎng)技術(shù),下面我就來介紹下相應(yīng)的技術(shù)。
調(diào)制技術(shù)對通信系統(tǒng)的發(fā)展起到了很大的推動作用,促進(jìn)了移動通信的智能化的發(fā)展,由于第二代移動通信系統(tǒng)為數(shù)字通信系統(tǒng),在數(shù)字通信系統(tǒng)中,最關(guān)鍵的技術(shù)就是調(diào)制技術(shù)。在移動通信中,我們需要把基帶信號變換為傳輸信號,而調(diào)制技術(shù)給了我們這種可能,目前的數(shù)字調(diào)制主要是針對PSK,ASK,F(xiàn)SK等等數(shù)字調(diào)制的改進(jìn)以及綜合。調(diào)制技術(shù)在不同的定義下面有多種的分法,按照信號的調(diào)制可以分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制,又可以按照載波來劃分,按照載波來劃分的話可以分為脈沖調(diào)制和連續(xù)波調(diào)制,脈沖調(diào)制又可以分為很多種,脈幅調(diào)制、脈寬調(diào)制、脈頻調(diào)制、脈位調(diào)制、脈碼調(diào)制等等。
在實際應(yīng)用中,我們主要使用兩種調(diào)制技術(shù),分別為線性調(diào)制技術(shù)以及恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù),線性調(diào)制技術(shù)主要分為QPSK,PSK等等,線性調(diào)制技術(shù)保證了通信設(shè)備在頻率變換放大以及發(fā)射過程中要保持線性。為什么要要求保持線性呢?主要是保持線性的話可以得到很高的頻譜利用率。恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)又可以稱為連續(xù)相位調(diào)制,其中主要分為MSK,GFSK,TFM,恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)對放大設(shè)備的需求較小,但是相對線性調(diào)制技術(shù)來說,恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)不能保證線性,所以不能獲得很高的頻譜利用率,但是恒包絡(luò)技術(shù)對裝備需求較低,價格較為低廉。移動通信中最主要的就是要提高通信容量,而提高頻譜利用率是提高通信容量的最主要的措施,在移動通信發(fā)展的初期,世界各國都使用恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù),但是隨著科技的發(fā)展以及通信系統(tǒng)的發(fā)展,現(xiàn)在世界各國都花費了巨大的努力來研究線性調(diào)制技術(shù),其中的佼佼者有美國的IS-94和日本的PDC蜂窩系統(tǒng),在未來的通信系統(tǒng)中,由于CDMA的各種方面的優(yōu)越性,大家都在努力的研究。
下面我來介紹下多址技術(shù),多址技術(shù)的類型有很多種,主要可以分為時分多址技術(shù),碼分多址技術(shù)以及頻分多址技術(shù),但是這幾種技術(shù)也沒有說絕對的獨立,在現(xiàn)實社會中,移動通信系統(tǒng)會經(jīng)常性的使用兩種或者兩種以上的多址技術(shù),頻分多址是以不同的頻率信道實現(xiàn)通信。時分多址是以不同時隙實現(xiàn)通信。碼分多址是以不同的代碼序列來實現(xiàn)通信的。空分多址是以不同方位信息實現(xiàn)多址通信的。下面我來說下多址技術(shù)能夠解決什么,多址技術(shù)主要是為了解決用戶如何高效共享給定資源的問題,在最近人們對正交變擴(kuò)頻因子碼(OVSF)進(jìn)行了廣泛研究,希望徹底解決其生成方法、可用數(shù)目和復(fù)用等問題。
FDMA有很多系統(tǒng)特性,在FDMA中每一頻道只能傳送一路電話,比較的單一,而且在傳輸過程中必須要保持連續(xù)傳輸,而且?guī)捄苷鄬ζ渌南到y(tǒng)來說,裝備比較昂貴,但是FDMA的碼間干擾很低。是讓不同的地球通信站占用不同頻率的信道進(jìn)行通信。因為各個用戶使用著不同頻率的信道,所以相互沒有干擾。早期的移動通信就是采用這個技術(shù)。
TDMA,又稱時分多址,主要是通過是把時間分割為幀,這些幀具有一定的周期性,分割為幀之后再將每一個幀再分割成若干個時隙向基站發(fā)送信號,在滿足定時和同步的條件下,基站可以分別在各時隙中接收到各移動終端的信號而不混擾。同時,基站發(fā)向多個移動終端的信號都按順序安排在予定的時隙中傳輸,各移動終端只要在指定的時隙內(nèi)接收,就能在合路的信號中把發(fā)給它的信號區(qū)分并接收下來。[1]時分多址(TDMA)的N個時隙(信道)在時間軸上互不重疊,應(yīng)該滿足時間正交性:
式中,ΔTi為時隙長度;Xi和Xj分別表示第i個利第j個時隙(信道)發(fā)送的突發(fā)信號,接收端的TDMA定時單元根據(jù)系統(tǒng)定時信號實時控制時間閘門,選擇出所需信道(時隙)所傳送的突發(fā)信號。由于時分多址技術(shù)是將其分為很多幀,在設(shè)計的時候需要考慮到一下幾個問題,分別是控制信令怎么傳輸,信道多徑可能造成的影響以及系統(tǒng)怎么同步等等,以上的幾個問題都得到了相應(yīng)的解決,極大的方便了人們的生活,提高了人民的生活水平。
下面我來介紹下CDMA,CDMA是最近今年來發(fā)展最快的通信,它有很多優(yōu)點,各個國家也花了大力氣來研究CDMA的發(fā)展,碼分多址通信系統(tǒng)中,不同用戶傳輸信息所用的信號是按照編碼序列來劃分的,并不是按照頻率或者時隙等等,或者說,靠信號的不同波形來區(qū)分。如果從頻域或時域來觀察,多個CDMA信號是互相重疊的。
SDMA又叫空分多址技術(shù),主要是通過空間的分割來區(qū)分不同的用戶,目前來說空分多址技術(shù)發(fā)展只是處于一個比較初期的階段,目前來說空分多址智能采用一種技術(shù),那就是采用自適應(yīng)陣列天線。在自適應(yīng)陣列天線中,主要采用扇形天線,可以達(dá)到一個很大的值,扇形天線可以看做是空分多址技術(shù)的一個最最基本的方式。在理想狀態(tài)下,可以弄出三個幾乎完美的基站天線配置模式,分別是全向天線模式,定向天線模式,以及自適應(yīng)天線模式,但是目前來說技術(shù)方面可以達(dá)到的只有自適應(yīng)天線模式,總的來說SDMA由于有著很大的優(yōu)點,所以說在未來還是有很大的開發(fā)潛力的,各個國家也在SDMA的研究開發(fā)過程中下了大力氣和花費了很多的精力,或許在不久的將來,SDMA將會極大的改善我們的生活。
關(guān)鍵詞:移動通信技術(shù);類別;技術(shù)原理;應(yīng)用;發(fā)展方向
在通信技術(shù)和信號處理技術(shù)更新迭代過程中,移動通信技術(shù)的運用率也隨之有了顯著的提升,并且成為民眾平時生活中隨處可見的一項高端技術(shù)。然而,基于人們對于移動通信技術(shù)的掌握程度有限,加之這項技術(shù)使用范圍的不斷擴(kuò)大,這使得移動通信技術(shù)在實踐運用時也經(jīng)常會突遇各類問題,影響到整體使用效果。所以,唯有相關(guān)研究人員明晰這項技術(shù)的更新歷程、技術(shù)原理、運用范圍、發(fā)展方向,才能優(yōu)化各類問題,保證移動通信技術(shù)的質(zhì)量和效果得到顯著的提升,推進(jìn)移動通信技術(shù)的進(jìn)步。由此可見,對于移動通信技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展做出研究很有必要。
1 移動通信技術(shù)的類別
從移動通信技術(shù)的實際使用情況來看,這項技術(shù)的類別主要有陸地移動通信技術(shù)、航空移動通信技術(shù)、海上移動通信技術(shù),在此之中陸地通信技術(shù)所具備的優(yōu)勢最為明顯,譬如技術(shù)涵蓋范圍廣、新穎度高、操作相對便捷、網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力較強(qiáng)等,同時也與民眾平時生活有著直接的聯(lián)系。除此之外,陸地移動通信技術(shù)主要涵蓋了蜂窩移動數(shù)據(jù)通信、集群通信、無線電通信、非定位通信、衛(wèi)星通信等,上述這些移動通信技術(shù)的運用,顯著拉近了人與人之間的距離,增進(jìn)了人們的感情,為各類移動通信的連接和更新做好了鋪墊。
2 移動通信技術(shù)的更新歷程
至今為止,移動通信技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)度過了五個時代。詳細(xì)而言,第一代移動通信技術(shù):1G,指的是模擬通信技術(shù),同時1G移動終端設(shè)施還被稱為“BigBrother”;第二代移動通信技術(shù):2G,從模擬通信技術(shù)轉(zhuǎn)變成了數(shù)字通信技術(shù),2G時代中的移動終端設(shè)施代表是“諾基亞手機(jī)”;第三代移動通信技術(shù):3G,這個時代研究出了窄帶網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),然而這項技術(shù)在實際運用使得信號傳遞速度特別差,因此沒有得到大范圍地應(yīng)用;第四代移動通信技術(shù):4G,這是一種在窄帶網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上,研究成功的寬帶通信技術(shù),并且通信網(wǎng)絡(luò)中融入了3G技術(shù)、無限局域網(wǎng),使得使用者在下載網(wǎng)絡(luò)資源的速度、上傳速度均遠(yuǎn)超了以往的移動通信技術(shù),繼而推動了移動通信領(lǐng)域的長足進(jìn)步;第五代移動通信技術(shù):5G,這項移動通信技術(shù)與2G技術(shù)、3G技術(shù)、4G技術(shù)的差別是,5G并不是全新的、專用的無線接入技術(shù),而是在已有的無線接入技術(shù)、通信技術(shù)之上,加入一些新穎的補(bǔ)充性無線接入技術(shù)后所得出的一項移動通信技術(shù)。從某個層面上來看,5G是一個能夠全面結(jié)合網(wǎng)絡(luò),以融合統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),向人們供應(yīng)速度快、安全性高、自由的網(wǎng)絡(luò)。
3 移動通信技術(shù)原理
1G移動通信技術(shù)到5G移動通信的技術(shù)原理分析:1G移動通信系統(tǒng):在模擬技術(shù)和FDMA(頻分多址)技術(shù)之上,以此為使用者提供模擬語音服務(wù),然而基于信號傳送帶寬度有限,僅僅可以在一定的區(qū)域范圍之內(nèi)使用,所以不能支持長途漫游服務(wù)。除此之外,考慮到第一代移動通信技術(shù)是一種交換電路的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),主要使用的是分組化、數(shù)據(jù)化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù);還有一種是分組交換式的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。但是,這項技術(shù)也存有一些劣勢,譬如格式多、兼容性差、保密程度弱、抗干擾能力差、通信效果不好、不能自動提供漫游服務(wù)等,同時模擬技術(shù)的運用致使通信系統(tǒng)的容量有限,這些不足之處,使得這項技術(shù)很難大范圍得到推廣和使用。2G移動通信系統(tǒng):該系統(tǒng)是在上個世紀(jì)末期開始使用的一種數(shù)字移動通信系統(tǒng),這個系統(tǒng)的創(chuàng)建主要是在數(shù)字技術(shù)之上,運用TDMA數(shù)字時分多址技術(shù)以及CDMA碼分多址技術(shù)為基礎(chǔ)研究出來的移動經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)階段,全世界范圍內(nèi)主要運用的是第二代碼分多址通信系統(tǒng)、GSM通信系統(tǒng),前者是一種以擴(kuò)頻通信為根基的移動通信技術(shù),擁有容量大、涵蓋范圍大、語音效果好、輻射低等優(yōu)勢,后者具備了很強(qiáng)的規(guī)范性,并且接口開放等優(yōu)勢。然而,考慮到2G技術(shù)的移動通信要求和模式統(tǒng)一化程度較差,所以用戶在使用時,僅僅可以在系統(tǒng)的同一個區(qū)域范圍內(nèi)漫游,這也是該系統(tǒng)的不足之處。3G移動通信系統(tǒng):該系統(tǒng)指的是多媒體通信系統(tǒng),在網(wǎng)絡(luò)天線視頻、多媒體服務(wù)等方面突顯了很大的優(yōu)勢,該系統(tǒng)所使用的多載波方式,能夠支持很多的業(yè)務(wù)。4G移動通信系統(tǒng):該系統(tǒng)所供應(yīng)的服務(wù)主要涵蓋了寬帶無線固定接入、交互式廣播網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng),以及移動寬帶系統(tǒng)等,并且該系統(tǒng)囊括了3G技術(shù)、WLLA,進(jìn)而可以傳送高品質(zhì)的視頻影像、電視畫面。該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以被劃分為物理網(wǎng)絡(luò)層級、中間環(huán)境層級、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層級這個三個層級,其中物理網(wǎng)絡(luò)層級主要是給出訪問和路由功能;中間環(huán)境層級是映射、轉(zhuǎn)換地址、安全管理等功能以起到銜接的作用;應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層級和中間環(huán)境層級共同為第三方開發(fā)新業(yè)務(wù)提供開放的對接端口。5G移動通信系統(tǒng):該系統(tǒng)是在上述幾種移動通信系統(tǒng)之上被研究出來的,其具備了頻增運用率高、完整的通信系統(tǒng)、前瞻性的設(shè)計理念,因而具備了信號傳送速率快、頻度寬、安全穩(wěn)固能力強(qiáng)、抗干擾能力好、時效快等優(yōu)勢,目前已經(jīng)在逐漸取代4G移動通信技術(shù),為廣大用戶所使用。
4 移動通信技術(shù)的實際應(yīng)用
4.1 移動通信技術(shù)在多用戶檢測功率管控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在起初階段,多用戶檢測技術(shù)主要被用來檢測高斯噪聲環(huán)境下的最優(yōu)用戶,基于這項技術(shù)具備了很強(qiáng)的運算繁雜性,所以在以前沒有得到大范圍的推廣和使用,然而近年來,伴隨移動通信用戶數(shù)量的日漸增多,這項技術(shù)受到了重點的關(guān)注。在移動通信技術(shù)中運用多用戶檢測系統(tǒng)時,主要是通過用戶信號之間的擴(kuò)頻,所搭建出的連接完成檢測工作。然而,功率控制主要是控制所發(fā)送出的功率,并且主要被用來對上行和下行鏈路信號之間的功率實行管控,如此便可平衡基站所接收到的用戶信號強(qiáng)度,最終保障通信效果和通信安全穩(wěn)固性得到顯著的提升。
4.2 移動通信技術(shù)在平時生活中的應(yīng)用
從當(dāng)前社會環(huán)境來看,移動通信已經(jīng)成為民眾生活中不可或缺的組成內(nèi)容,倘若相關(guān)研究人員沒有認(rèn)識到移動通信在民眾生活中起到的關(guān)鍵作用,會致使移動通信技術(shù)在使用時經(jīng)常產(chǎn)生問題,影響到用戶的體驗效果;如果使用者沒有意識到移動通信在平時生活中扮演的角色有多么重要,就無法感知生活中的樂趣。在每日起床以后,移動通信的優(yōu)勢就會同步蘇醒,譬如移動用戶可以通過前一晚在智能手機(jī)上預(yù)約電飯煲的工作時間,用以節(jié)省早上的做飯時間;使用智能手機(jī)查詢當(dāng)日天氣情況,從而選擇衣物;上班時,可以使用智能手機(jī)簽到打卡,將個人的考勤情況自動反饋到人事部門。只要在有信號的環(huán)境中,使用者便可借助收集等設(shè)置完成一部分內(nèi)容以使生活更便捷、更輕松舒適。
4.3 移動通信技術(shù)在汽車駕駛中的應(yīng)用
著眼于當(dāng)前移動通信技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的融合發(fā)展情況來分析,汽車駕駛將成為5G通信技術(shù)的一種主要應(yīng)用方向。自動駕駛汽車系統(tǒng)中涵蓋了有線技術(shù)、無線技術(shù)、人工智能技術(shù)等多種高端技術(shù)。從實用性層面來看,自動駕駛技術(shù)的運用,使得汽車即便在路況非常差的環(huán)境中也能夠完成自動行駛、自動判別、自動管控方向盤等功能。5G時代的到來,一定可以將自動駕駛汽車變?yōu)楝F(xiàn)實,究其原因主要是5G移動通信技術(shù)改善了數(shù)據(jù)信號的延遲性問題,并且顯著提升了數(shù)據(jù)信號的傳送效率,如此便能夠增強(qiáng)自動駕駛的安全系數(shù)。
5 移動通信技術(shù)今后的發(fā)展方向
從當(dāng)前情況來分析,移動通信技術(shù)在今后的發(fā)展方向主要為:交互干擾管控技術(shù)、多用戶辨別技術(shù)等。伴隨移動通信技術(shù)使用范圍的壯大,用戶對于通信質(zhì)量、通信效果方面提出的標(biāo)準(zhǔn)也有了明顯的提升,為此要求交互干擾技術(shù)做出相應(yīng)的更新,以增強(qiáng)數(shù)據(jù)信號的抗干擾能力,符合用戶的需求。另外,還有一些用戶在同時訪問網(wǎng)絡(luò)期間,會遇到信號延遲情況,所以應(yīng)當(dāng)加以多用戶辨別技術(shù),以減少信號延遲現(xiàn)象的產(chǎn)生。
6 結(jié)束語
總而言之,伴隨社會的進(jìn)步以及科技水平的提升,我們國家迎來了信息化、數(shù)字化的時代,在此背景下信息交流日漸頻繁,數(shù)據(jù)傳送規(guī)模也愈來愈大,移動通信技術(shù)的優(yōu)勢慢慢地浮現(xiàn)了出來。目前,5G移動通信技術(shù),已經(jīng)正式啟用,這項技術(shù)徹底彌補(bǔ)了以前2G、3G、4G移動通信技術(shù)所具備的缺點,同時5G移動通信技術(shù)的信號傳遞速度以及信號的覆蓋范圍也與這些移動通信技術(shù)相比較而言,愈加廣泛、快速。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:移動通信技術(shù),OFDM,IPv6
中圖分類號:TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 04-0000-01
伴隨著以智能手機(jī)為代表的移動互聯(lián)終端的蓬勃發(fā)展,移動通信技術(shù)已成為目前計算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域最炙手可熱的研究領(lǐng)域。從第一代移動通信技術(shù)只能提供模擬的語音服務(wù),到現(xiàn)在已被廣泛認(rèn)可接受的具有高效傳輸和互連互通能力的第四代移動通信技術(shù),短短幾十年,移動通信技術(shù)發(fā)展日新月異,新技術(shù)層出不窮,新標(biāo)準(zhǔn)新協(xié)議不斷獲得推廣應(yīng)用,客戶體驗以幾何量級的形式不斷提高。可以說移動通信技術(shù)與移動終端是靈魂與肉體關(guān)系,腦與體的互動。移動智能終端的普及離不開移動通信技術(shù)的發(fā)展與突破。
一、移動通信技術(shù)發(fā)展歷程
自第一代移動通信技于上世紀(jì)80年代術(shù)誕生以來,移動通信技術(shù)先后經(jīng)歷了三代更新,目前第四代移動通信技術(shù)已經(jīng)獲得廣泛認(rèn)可,即將走向大規(guī)模的商用階段。
(一)第一代移動通信技術(shù)(1G):1G存在于20世紀(jì)80年代到90年代,該階段,移動通信技術(shù)的主要特征是運用了模擬技術(shù)和頻分多址技術(shù),而各國采用的制式也不盡相同。我國采用的是TACS。由于受到傳輸寬帶的限制,該通信傳輸技術(shù)無法進(jìn)行遠(yuǎn)程漫游,僅僅是局域網(wǎng)的通信傳輸。
(二)第二代移動通信技術(shù)(2G):2G技術(shù)自上世紀(jì)九十年代獲得市場的廣泛認(rèn)可和使用,相比1G各國不同制式而言,2G在全球范圍內(nèi)具有高度的標(biāo)準(zhǔn)化,主要采用GSM和CDMA兩種制式,我國主要采用的是GSM標(biāo)準(zhǔn),可以進(jìn)行低速的數(shù)據(jù)化業(yè)務(wù)。2G在傳播速度上高于1G,且在我國可以實現(xiàn)跨省域的漫游。
(三)第三代移動通信技術(shù)(3G):隨著智能移動終端以及移動通信技術(shù)的發(fā)展,客戶對除語音外的服務(wù),如數(shù)據(jù),多媒體,圖像等提出需求。在此背景下,3G技術(shù)應(yīng)運而生。國際上,3G統(tǒng)稱為IMT-2000,其工作頻段主要在2000MHz。由于3G可以提供多媒體業(yè)務(wù),為運營商帶來可觀的流量收益,因而備受運營商推崇。現(xiàn)階段3G網(wǎng)絡(luò)在我國已經(jīng)獲得廣泛普及。
(四)第四代移動通信技術(shù)(4G):4G是在3G基礎(chǔ)上發(fā)展的新一代移動通信技術(shù),該技術(shù)尚處在開放階段,眾多設(shè)備提供商以及運營商參與宣傳推廣,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)層次不齊,為此國際電信聯(lián)盟定義4G的標(biāo)準(zhǔn)-符合100m傳輸數(shù)據(jù)的速度。從目前來看,主要的標(biāo)準(zhǔn)為TD-LTE和FDD-LTE兩種制式。
二、新一代移動通信技術(shù)探究
移動通信技術(shù)歷時近三十年的變遷,目前已經(jīng)邁入第四代移動通信技術(shù),即所謂的4G。4G因為具有超速的數(shù)據(jù)傳速能力,順應(yīng)了智能移動終端的發(fā)展潮流,被廣大的運營商作為爭取終端客戶的核心競爭力。雖然目前我國市場上4G技術(shù)尚未正式邁入商用階段,但有理由相信,隨著數(shù)據(jù)傳輸競爭的加劇,移動運營商硬件布局的完成,新一代移動通信技術(shù)(4G)會成為主流。
第四代移動通信的主要技術(shù)包括正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù),智能天線技術(shù)(SR),軟件無線電技術(shù)(SDR)以及IPv6技術(shù)。OFDM技術(shù)建立正交子信道,將高速數(shù)據(jù)信號通過正交系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為低速子數(shù)據(jù)流,可有效提高頻譜利用效率,并提高了對脈沖噪音的抵抗以及延緩信道的快速衰落。SR技術(shù)是第四代移動通信技術(shù)的核心技術(shù),可抑制信號干擾,自動跟蹤和數(shù)字波節(jié)調(diào)節(jié)功能。SDR技術(shù)構(gòu)建了第四代移動技術(shù)開放式平臺,通過高度開放性,高度標(biāo)準(zhǔn)化以及模塊化,方便系統(tǒng)升級和配置提升。IPv6技術(shù)包含巨大的地址空間,已取代IPv4成為4G網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)間協(xié)議,并在設(shè)計上將業(yè)務(wù),控制以及傳輸獨立分開,直接提供端對端的IP業(yè)務(wù),具有很大的靈活性和開放性。
相比現(xiàn)有的移動通信技術(shù),業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為第四代移動通信技術(shù)的優(yōu)勢明顯:第一,頻譜寬速度快,根據(jù)國際電信聯(lián)盟的定義,4G的傳播速度要達(dá)到100Mbps,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過3G的傳播速度,其占用的頻譜達(dá)100MHz是3G網(wǎng)絡(luò)WCDMA的20倍。第二,多媒體業(yè)務(wù)的融合,4G技術(shù)基于高速的IPv6,以移動數(shù)據(jù)為主,實現(xiàn)了個人通信,數(shù)據(jù),視頻等多媒體信息的大融合,因而也被稱為“多媒體移動通信”。第三,更佳的兼容性和覆蓋性,3G技術(shù)雖然實現(xiàn)了省域漫游,但無法實現(xiàn)全球漫游,而4G系統(tǒng)實現(xiàn)了全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),將各類媒體,移動終端以及以太網(wǎng)實現(xiàn)了所謂的無縫銜接,將不同制式的無線通信,包括廣播電視網(wǎng),蜂窩移動網(wǎng),無線局域網(wǎng),藍(lán)牙甚至衛(wèi)星網(wǎng)融合連接,實現(xiàn)了手機(jī)在全球任意地點的通信。第四,更多的增值服務(wù)。與3G移動通信系統(tǒng)以CDMA為核心技術(shù)不同的是,4G以O(shè)FDM技術(shù)為核心,利用這種正交多任務(wù)分頻技術(shù)實現(xiàn)例如無線區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等方面的無線通信增值服務(wù)。
三、我國新一代移動通信技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展
第四代移動通信技術(shù)自21世紀(jì)初,眾多國家加入了開發(fā)研究過程中,尤其是2010年國際電信聯(lián)盟制度了統(tǒng)一的4G通信標(biāo)準(zhǔn)。相比前幾次移動通信技術(shù)革命,我國在第四代移動通信技術(shù)各種中積極參與,在國家戰(zhàn)略層面上高度重視,被列為863重點攻關(guān)項目。由我們自主開發(fā)的全I(xiàn)P蜂窩移動技術(shù)被國際上公認(rèn)為第四代移動通信技術(shù)的核心技術(shù)。
同時,我們再第四代移動通信技術(shù)的商用領(lǐng)域也走在世界前列,2013年年末,我國工業(yè)和信息化部公告稱,中國的三大運營商中國移動通信集團(tuán)公司、中國電信集團(tuán)和中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信棘突有限公司獲得政府頒發(fā)的“LTE/第四代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(wù)(TD-LTE)”的經(jīng)營許可牌照,即所謂的4G牌照,自從我國的第四代移動通信技術(shù)從理論研究階段正式邁入商業(yè)應(yīng)用階段。
雖然三大運營商都獲得了4G牌照,但由于歷史原因以及市場策略,其采取的推進(jìn)策略也不盡相同。中國移動由于在3G浪潮的落后,其預(yù)在4G時代贏得先機(jī),因而其對4G技術(shù)響應(yīng)也最為積極,截止2013年底,中國移動已經(jīng)在全國超過100多個城市部署建設(shè)TD-LTE實驗網(wǎng),而在廣東,江蘇,浙江等地已經(jīng)開始4G試商用服務(wù)。中國聯(lián)通對4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)比較謹(jǐn)慎,因而其擁有成熟的WCDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并在主要城市已經(jīng)升級為HSPA+42M的準(zhǔn)4G網(wǎng)絡(luò)。中國電信比較糾結(jié),其在4G浪潮的前期希望與中國移動合作,租用其基站設(shè)備,但在獲得4G牌照后,中國電信開始積極開展實驗網(wǎng)的建設(shè)。
參考文獻(xiàn):
一、移動通信技術(shù)發(fā)展重點
1.1 五代通信技術(shù)成為重點
現(xiàn)階段,移動通信技術(shù)發(fā)展要圍繞網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、信息化等主要方向,為用戶提供更為便捷和高效的綜合性通信服務(wù)。五代(5G)通信系統(tǒng),早已經(jīng)成為當(dāng)前通信技術(shù)研發(fā)和未來應(yīng)用重點。作為新一代的通信系統(tǒng),5G符合移動通信發(fā)展的整體需要,順應(yīng)了移動通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律,與第四代技術(shù)相比較,五代技術(shù)在用戶體驗、傳輸穩(wěn)定性、系統(tǒng)安全和覆蓋率方面具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。相對于過往的移動通信技術(shù),5G能夠?qū)⒁苿油ㄐ偶夹g(shù)與其他通信技術(shù)結(jié)合起來,進(jìn)而構(gòu)建成為一套更為科技化和信息化的網(wǎng)絡(luò)。總的來看,五代移動通信技術(shù)的持續(xù)應(yīng)用價值要高于過往的技術(shù)。
1.2 移動通信技術(shù)發(fā)展特征
1、頻譜具有高利用率。在新的移動通信技術(shù)支持下,高頻段的頻譜資源將得到更為廣泛的有效應(yīng)用。現(xiàn)階段,受限于科技水平條件問題,受高頻段無線電波穿透能力的直接影響,高頻段頻譜資源的整體利用效率和水平并不理想。隨著技術(shù)的創(chuàng)新,有線與無線寬帶技術(shù)更為有效融合,新一代移動通信技術(shù)其頻譜將具備更強(qiáng)的可利用性。2、通信系統(tǒng)性能得到明顯提升。在新的移動通信技術(shù)發(fā)展過程中,突出了綜合性組網(wǎng)。以五代通信技術(shù)為例,其重點集合了多點、多天線、多用戶、多小區(qū)相互協(xié)作、相互組網(wǎng),進(jìn)而能夠明顯提升通信系統(tǒng)的性能。3、設(shè)計理念持續(xù)創(chuàng)新。在移動通信的主要業(yè)務(wù)當(dāng)中,占據(jù)業(yè)務(wù)主導(dǎo)地位的是室內(nèi)通信業(yè)務(wù)。移動通信技術(shù)發(fā)展要圍繞這一方向,著重做好室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋及業(yè)務(wù)支撐,逐漸轉(zhuǎn)變設(shè)計理念,創(chuàng)新技術(shù)規(guī)劃和設(shè)計。4、綜合成本降低。5G移動通信技術(shù)在配置設(shè)計方面更具優(yōu)勢,網(wǎng)絡(luò)資源能夠得到更為科學(xué)和有效的配置,進(jìn)而使運營商能夠結(jié)合流量情況進(jìn)行實時的有效調(diào)整,降低能耗和運營成本,提升移動通信的性價比。
二、移動通信技術(shù)發(fā)展策略
2.1以滿足于更高品質(zhì)通信要求為目標(biāo)
從移動通信技術(shù)誕生以來,其不斷發(fā)展的主要原因就是應(yīng)用需求的攀升。隨著全球移動用戶保持持續(xù)增長趨勢,為了能夠有效滿足于用戶對于高品質(zhì)移動通信服務(wù)的要求,移動通信技術(shù)將延續(xù)現(xiàn)有發(fā)展方向,以技術(shù)品質(zhì)為基礎(chǔ),實現(xiàn)有效發(fā)展和持續(xù)化發(fā)展。以五代通信技術(shù)為例,在智能互聯(lián)的影響下,到2020年前后,全球互聯(lián)接入設(shè)備將超過500億部,網(wǎng)絡(luò)單位覆蓋面積需要成倍增加,進(jìn)而才能滿足于實際應(yīng)用需求。五代技術(shù)在單位覆蓋面積方面較上一代技術(shù)提升了近百倍,單位面積之內(nèi)可接入服務(wù)的設(shè)備能夠達(dá)到100萬/ km2,使更多用戶能夠獲取高品質(zhì)移動通信服務(wù)。
2.2 圍繞移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展
未來5年之內(nèi),全球移動數(shù)據(jù)流量將達(dá)到現(xiàn)階段的500倍。未來移動通信技術(shù)要在單位覆蓋面積當(dāng)中有效滿足于用戶移動互聯(lián)的需求,要確保任何時間節(jié)點都能保證數(shù)據(jù)流量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到100Gb/s/km2以上。通過構(gòu)建有效的移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),能夠更好地推動移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,帶動實體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展。
2.3 朝著綠色移動通信方向發(fā)展
未來的移動通信發(fā)展要朝著綠色低耗方向前行,現(xiàn)階段第五代移動通信技術(shù)研發(fā)重點也放在了低耗能、綠色低碳方面。可以說,節(jié)省能源是未來移動通信技術(shù)的主要發(fā)展趨勢,在低功耗的前提下,自然降低了移動通信網(wǎng)絡(luò)的輻射水平,營造出更為安全和健康的通信環(huán)境。在設(shè)計應(yīng)用當(dāng)中,移動通信技術(shù)要實現(xiàn)端到端的節(jié)能設(shè)計,確保網(wǎng)絡(luò)綜合能耗效率得到明顯提升,提升幅度超過1000倍,在滿足實際應(yīng)用需求的同時,自身能耗不提升,甚至能夠降低能耗。
【關(guān)鍵詞】4G移動通信;通信技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號:TN929文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
0關(guān)鍵詞
隨著我國移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展,通信技術(shù)已經(jīng)逐漸由過去第一代與第二代的無線通信技術(shù)發(fā)展到了3G通信系統(tǒng),3G通信系統(tǒng)的出現(xiàn)為移動通信的用戶帶來了全新的體驗,但3G通信技術(shù)中的無線傳輸模式CDMA模式,其傳輸?shù)男室约皵?shù)據(jù)格式限制了無線通信技術(shù)的發(fā)展。隨著時代的發(fā)展以及客戶的需求,人們提出了第四代無線通信技術(shù),就是我們現(xiàn)在最新的4G移動通信技術(shù),4G技術(shù)能夠充分彌補(bǔ)3G技術(shù)中的不足。對4G移動通信中的通信技術(shù)進(jìn)行分析,探討4G移動通信的實踐應(yīng)用對我國的無線通信行業(yè)有很重要的意義。
1 4G移動通信技術(shù)特點
1.1數(shù)據(jù)傳輸速率高
在4G通信技術(shù)中,數(shù)據(jù)傳輸速率是4G移動通信中的一個重要特點,同時提升移動終端訪問網(wǎng)絡(luò)的速率也是通信領(lǐng)域?qū)<议_發(fā)4G移動通信的一個重要要求之一。4G移動通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率與其它的移動通信網(wǎng)絡(luò)相比,我國的第一代移動通信網(wǎng)絡(luò)僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)語音通話功能,而第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸速率只達(dá)到了9.6Kbps,3G移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)達(dá)到了2Mbps,但是4G移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)達(dá)到了100Mbps[1],從這些數(shù)據(jù)我們可以了解到,4G移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率要有遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于過去三代的移動網(wǎng)絡(luò)傳輸速率,因此4G移動通信技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾势湟淮筇攸c。
1.2網(wǎng)絡(luò)智能化程度高
4G移動通信技術(shù)與其他的移動通信技術(shù)相比,有較強(qiáng)的智能性。4G移動通信技術(shù)中的智能性,不僅能夠在功能的操作以及外觀設(shè)計中體現(xiàn)出來,同時這種智能性技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)很多當(dāng)前無法實現(xiàn)的功能,比如說使用了4G移動通信的手機(jī)用戶,能夠根據(jù)用戶的定位來提醒用戶在這個位置上應(yīng)該注意哪些問題以及應(yīng)該要處理的相關(guān)事情,同時采用了4G移動通信技術(shù)的手機(jī)還能夠直接觀看相關(guān)的體育直播賽事,相當(dāng)于一臺筆記本電腦[2]。這些技術(shù)特點都是4G移動通信特有的,同時這些技術(shù)特點也是為了滿足移動用戶的需求。
1.3多媒體通信質(zhì)量高
在4G移動通信技術(shù)誕生之前,3G移動通信技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)多媒體通信,但是3G移動通信的多媒體通信覆蓋的范圍比較窄,并且通信的質(zhì)量也比較差,同時3G移動通信的多媒體通信造價成本也比較高。而4G移動通信技術(shù)的多媒體通信卻能夠充分彌補(bǔ)3G移動通信技術(shù)中的不足,4G移動通信采用的是無線網(wǎng)絡(luò)多媒體通信能夠?qū)⒄Z音、文字圖像以及視頻等信息利用寬頻信道進(jìn)行傳輸,能夠?qū)⒍嗝襟w通信的覆蓋范圍以及通信質(zhì)量都大幅度提升。同時4G移動通信技術(shù)的出現(xiàn),還解決了日益增多的多媒體數(shù)據(jù)傳輸問題,因為4G移動通信技術(shù)能夠容納海量的移動通信用戶。
1.4通信方式靈活
4G移動通信的方式與傳統(tǒng)的移動通信方式相比,4G移動通信非常的靈活。在采用4G移動通信技術(shù)之后,語言通話只是4G移動通信手機(jī)的功能之一,并且4G移動通信的手機(jī)在外觀設(shè)計上也取得了很大的突破,4G移動通信的終端可以用任何一種物品形式出現(xiàn),并且在4G移動通信技術(shù)下,人們可以隨時隨地的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信,用網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)信息的交流,其中的信息可以有多種形式,包括語音、文字、圖像以及視頻等信息。
2 4G移動通信技術(shù)的應(yīng)用
2.1OFDM技術(shù)
在4G移動通信系統(tǒng)中,OFDM技術(shù)是整個系統(tǒng)中的核心技術(shù),OFDM技術(shù)其實是一種多載波調(diào)制技術(shù),而OFDM技術(shù)之所以會成為4G移動通信系統(tǒng)中的核心技術(shù),其主要的原因主要有以下這幾點。首先OFDM技術(shù)具有較高的頻譜利用率,因此將OFDM技術(shù)應(yīng)用到4G移動通信系統(tǒng)中之后,就使得4G移動通信系統(tǒng)的頻譜效率大大的提升。其次就是OFDM技術(shù)擁有很強(qiáng)的抗衰落能力,4G通信技術(shù)在利用這種技術(shù)之后,可以將用戶信息通過不同的子載波進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸,讓4G移動通信系統(tǒng)具備了很好的抗衰落能力。最后就是OFDM技術(shù)具有很高的傳輸速率,在上面我們已經(jīng)了解到,較高的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率是4G移動通信技術(shù)中的一大特點。4G移動通信系統(tǒng)在應(yīng)用了OFDM技術(shù)之后,因為OFDM技術(shù)的自適應(yīng)調(diào)制機(jī)制能夠讓子載波根據(jù)自己所在的信道實際情況來選擇最合適的調(diào)整方式,這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)高速率的數(shù)據(jù)傳輸,最終使得4G移動通信系統(tǒng)的傳輸速率得到大幅度提升。
2.2MIMO技術(shù)
在4G移動通信系統(tǒng)中,之所以能夠容納海量的數(shù)據(jù)傳輸,其主要的原因就是因為4G移動通信系統(tǒng)中采用了MIMO技術(shù),MIMO技術(shù)采用的是分立式多天線技術(shù),從而實現(xiàn)了空間的分集,在通信的過程中就能夠?qū)⒁粋€網(wǎng)絡(luò)通信鏈路分解成多個并行的通信道路,這樣就能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)帶寬的數(shù)據(jù)容量大幅度提升,同時MIMO技術(shù)還具有抗干擾與抗衰落的能力,這樣能夠為4G移動通信的大數(shù)據(jù)傳輸提供保障,因此在4G移動通信系統(tǒng)中采用MIMO技術(shù)能夠讓4G移動通信得到更大的數(shù)據(jù)傳輸量[3]。
2.3智能天線技術(shù)
在4G移動通信系統(tǒng)中的智能天線技術(shù)主要應(yīng)用了SDMA技術(shù),也就是空時多址技術(shù)。SDMA技術(shù)能夠利用不同信號在傳輸通道中傳輸方向上的不同,而出現(xiàn)不同的差異,并且能夠?qū)⒉煌盘栔懈鞣N特性區(qū)分開來,從而改變傳輸信號的覆蓋范圍,從而能夠?qū)崿F(xiàn)信號傳輸過程中環(huán)境變化的自動監(jiān)測,最終為終端客戶提供最好的傳輸信號,完全的消除了各種影響信號傳輸?shù)母蓴_噪聲信號。4G移動通信系統(tǒng)通過應(yīng)用這種技術(shù)不僅能夠改善傳輸信號的質(zhì)量,而且還能夠增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜萘俊?/p>
2.4軟件無線電技術(shù)
在4G移動通信系統(tǒng)中,要實現(xiàn)隨時隨地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸,并且還要保證移動通信用戶的終端接口能夠適應(yīng)不同類型的無線網(wǎng)絡(luò)接口,就需要4G移動通信系統(tǒng)有一個復(fù)雜的軟件應(yīng)用程序,而4G移動通信系統(tǒng)在應(yīng)用軟件無線電技術(shù)之后,就成功的解決這些問題,軟件無線電技術(shù)主要以數(shù)字信號處理作為核心技術(shù),在配合無線電微電子技術(shù),讓4G移動通信通信系統(tǒng)能夠讓用戶隨時隨地的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。
3結(jié)語
如今越來越多的人開始使用移動通信,全球的移動通信用戶數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了全球總?cè)藬?shù)的70%,由此可以看出移動通信技術(shù)對人們的重要性。而4G移動通信技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)人與人之間的聯(lián)系,而且還能夠?qū)崿F(xiàn)人與互聯(lián)網(wǎng)等其它媒體之間的聯(lián)系。并且4G移動通信技術(shù)還在3G移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了全面的更新,如今的4G移動通信技術(shù)徹底的改變了人們的上網(wǎng)模式。通過本文對4G移動通信技術(shù)的分析,我們可以了解到,4G移動通信技術(shù)相對于傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)有了很大的改變,實現(xiàn)了可視化、多媒體化以及數(shù)字化于一體,并且不管是傳輸速率還是傳輸質(zhì)量都得到了大幅度提升,因此4G移動通信的出現(xiàn)能夠真正讓人們金融高速無線互聯(lián)網(wǎng)時代。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張育文.淺談 4G 通信技術(shù)的發(fā)展與面臨的問題[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(04).