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移动通信技术概念范文

发布时间:2023-09-24 15:39:05

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的13篇移动通信技术概念范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

移动通信技术概念

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一、概述4G概念通信技术的基本条件

4G概念移动通信系统的定义为:用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来;移动终端可以是任何类型的;用户可以自由地选择业务、应用和网络;可以实现非常先进的移动电子商务;新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

(1) 具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2 Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户,数据速率为100 Mbit/s。

(2) 实现真正的无缝漫游。4G 移动通信系统实现全球统一的标准,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(3) 高度智能化的网络。采用智能技术的4G 通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。

(4) 良好的覆盖性能。4G 通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境,由于要提供高速传输,小区的半径会更小。

(5) 基于IP 的网络。4G通信系统将会采用IPv6,IPv6将能在IP 网络上实现话音和多媒体业务。

(6) 实现不同QoS 的业务。4G 通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

二、对4G概念通信关键技术解析

(1)正交频分复用(OFDM )技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM 技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。

(2)智能天线技术

智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。

(3)无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有:分集技术,如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术,如采用2或4天线来实现发射分集,或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中,MIMO 技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

(4)软件无线电(S D R )技术

在4G系统中,若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式,则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口,能够在各类网络环境间无缝漫游,并可以在不同类型的业务之间进行转换。软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术,它以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心,以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出,就受到各方的极大关注,这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大,更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成,并使宽带A/D 和D/A 转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。

(5)多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号,而不是作为噪声处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测,从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足,且算法中一些参数估计有误时,会使得相关矩阵产生较大偏差,导致整个系统性能急剧下降。当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰,而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。

(6)IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6 协议主要基于以下几点考虑:

a) 巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b) 自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。

c) 服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容,将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d) 移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址,这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。

三、结束语

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。4G概念通信的技术包括OFDM技术、智能天线技术、软件无线电技术、多用户检测技术、IPv6技术等。在目前还只是一个基本概念,IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。■

参考文献

篇2

1 引言

第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT - 2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统,要求具有很好的网络兼容性,能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU 的标准,世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性:

不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s 的速率,但平均速率只能达到384 kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展,但其传输速率还有差距。

不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准,难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。

不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境,需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块,而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性,目前,很多公司已经开始着手4G 概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。

2 4G概念通信技术特点

目前,业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点:

a) 用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来;

b) 移动终端可以是任何类型的;

c) 用户可以自由地选择业务、应用和网络;

d) 可以实现非常先进的移动电子商务;

e) 新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

根据以上描述,未来的4G系统应具备以下的基本条件。

(1) 具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2 Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100 Mbit/s。

(2) 实现真正的无缝漫游。4G 移动通信系统实现全球统一的标准,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(3) 高度智能化的网络。采用智能技术的4G 通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。

(4) 良好的覆盖性能。4G 通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境,由于要提供高速传输,小区的半径会更小。

(5) 基于IP 的网络。4G通信系统将会采用IPv6,IPv6将能在IP 网络上实现话音和多媒体业务。

(6) 实现不同QoS 的业务。4G 通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

3 4G概念通信关键技术探讨

(1)正交频分复用(OFDM )技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM 技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。

OFDM技术之所以越来越受关注,是因为OFDM 有很多独特的优点:

a) 频谱利用率高,频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM

信号的相邻子载波相互重叠,其频谱利用率可以接近Nyquist

极限。

b) 抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输,这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍,从而使OFDM 对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

c) 适合高速数据传输。OFDM 自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候,应采用效率高的调制方式;而当信道条件差的时候,则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有,OFDM 加载算法的采用,使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此,OFDM 技术非常适合高速数据传输。

d) 抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰,它与加性的噪声干扰不同,是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多,实际上,只要传输信道的频带是有限的,就会造成一定的码间干扰。OFDM 由于采用了循环前缀,故对抗码间干扰的能力很强。

(2)智能天线技术

智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。

目前,智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优,但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢,在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点,实际信道条件下,当干扰较多、多径严重,特别是信道快速时变时,很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下,全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖,各组

转贴于 权值对应的波束有不同的主瓣指向,相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠,接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式,与自适应方式相比它显然更容易实现,是未来智能天线技术发展的方向。

(3)无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有:分集技术,如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术,如采用2或4天线来实现发射分集,或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中,MIMO 技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

(4)软件无线电(S D R )技术

在4G系统中,若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式,则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口,能够在各类网络环境间无缝漫游,并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G 系统中,软件将会变得非常复杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术,它以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心,以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出,就受到各方的极大关注,这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大,更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成,并使宽带A/D 和D/A 转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中,软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险,所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求,而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础,它不仅能减少开发风险,还更易于开发系列型产品。此外,它还减少了硅芯片的容量,从而降低了运算器件的价格,其开放的结构也会允许多方运营的介入。

(5)多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号,而不是作为噪声处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测,从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。

现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足,且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时, 会使得相关矩阵产生较大偏差,导致整个系统性能急剧下降。另一方面, 当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰,而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的,没有考虑信道编码的影响,现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外,目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。

(6)IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6 协议主要基于以下几点考虑:

a) 巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b) 自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它将用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。

c) 服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS,但是IPv6 能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6 报头中新增的字段“流标志”。有了这个20 位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP 地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准,但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d) 移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址,这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

4 结束语

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念,4G网络的定义仍然还不明确,IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统,实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性,是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统,它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。

参考文献

[1] Ajay R.Mishra 著,中京邮电通信设计院,无线通信研究所译. 蜂窝网络规划与优化基础.北京: 机械工业出版社, 2004.

[2] 何琳琳, 杨大成. 4G移动通信系统的主要特点和关键技术. 移动通信, 2004(2).

[3] Namgi Kim; Hymen Choir; Hyunsoo Yoon.Seamless handoff scheme for 4G mobile systems based on IP and OFDM.2004 IEEE 60th Volume 5, 26-29 Sept. 2004 Page(s):3315 - 3318 Vol. 5

[4] Gazis, V.; Housos, N.; Alonistioti, A.; Merakos, L. Generic system architecture for 4G mobile communications. The 57th IEEE Semiannual Volume 3, 22-25 April 2003 Page(s):1512 - 1516 vol.3

[5] Lu,W.W. 4G mobile research in Asia. Communications Magazine,IEEE Volume 41, Issue 3,March 2003 Page(s):104 - 106

[6] 刘伟, 丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信, 2004(2).

篇3

中图分类号 TN91 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2015)135-0108-02

0 引言

当前3G移动通信技术的格局已经基本形成,人们也普遍在使用3G移动通信技术。由于使用移动互联网技术的人越来越多,社会节奏的不断加快,移动通信技术在人们的日常生活中以及工作中的作用越来越大,3G移动通信技术已经不能满足于人们的日常使用和工作需求,人们对于移动通信技术提出了新的挑战。从上世纪80年代第一代移动通信技术诞生至今,经历三次重大科技改革以后,3G移动通信技术成为人们主要使用的通信技术。当前第四代移动与通信技术的技术征集已经基本形成,也已经开始了推广使用。如何提高4G移动通信技术的发展,提高普及使用率是当前4G移动通信技术面临的一项问题,但不得不承认的是4G终将取代3G移动通信技术,成为社会主流。

1 4G移动通信技术的概念

4G移动通信技术并没有离开传统移动通信技术的范围,它其实就是第四代移动通信技术,是在3G移动通信技术的基础上增加了WLAN功能,能够实时传输高品质高质量的视频图像数据。4G最大的数据是传输速度可以达100Mbit/,该传输速度是传统移动电话的一万倍,是拨号上网速率的2000倍,是3G移动通信技术的50倍。4G技术在以传统通信技术的基础上,新增了一下技术一传输实时图像功能,并且提高了无线通信的网络传输速率。它能够不通过网线,只需要超高速的无线功能,节省了不少电缆费用, 4G通信会是一种超高速无线网络,一种不需要电缆的信息超级高速公路,这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。另外,4G手机可以提供高性能的汇流媒体内容,并通过ID应用程序成为个人身份鉴定设备。它也可以接受高分辨率的电影和电视节目,从而成为合并广播和通信的新基础设施中的一个纽带。4G无线的使用费用要低于3G无线通信费用,其次换可以即成为无线局域网盒蜂窝信号,可以实现广播电视的播放和卫星实时定位功能。4G通信技术整合了各种不同通信技术,可以利用不同无线技术进行数据传输,与传统的移动通信技术相比4G最大的优势在于他的传输速率和通话质量。不可否认的是在未来,4G移动通信技术必将是一个比3G更加完美的通信系统。

2 4G移动通信的关键技术

4G移动通信技术实在传统通信技术的基础上,整合各种通信技术系统,添加WLAN功能以后产生的新的移动通信技术。目前4G移动通信技术尚不完善,还处于发展完善阶段,技术标准还没有出台。当前4G移动通信的关键技术主要有以下几点。

2.1 IPV6技术

4G移动通信技术是在IP基础上加入移动通信技术,ipv6技术是4G移动通信技术的网络核心关键,ipv6是一个网络地址,这个地址在全球范围内都是唯一存在的,可以为想象出的设备提供全球唯一IP地址。同时还支持无状态和有状态下两种模式之间的相互转换。

2.2 软件无线电技术

软件无线电技术就是采用数字信号处理,将标准画的模块硬件单元通过一个平台,利用软件的加载处理方式来实现无线电通信。软件无线电技术核心是在靠近天线的地方使用带宽AD变换器,利用软件定义无线功能。将硬件作为一个可操作变化的平台,实现物理层之间的链接。

2.3 智能天线技术

天线是接受信号的主要工具,4G移动通信技术采用的智能天线具有一直信号干扰,自动追踪以及数字波速调节等功能。智能天线能根据信号波段的不同在一片区域内自动调整跟踪方向,以增强信号防止信号干扰。智能天线应用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

3 4G移动通信技术的特点

3.1 通信速度传输快

人们最初研制4G移动通信技术的时候就是为了更快速的传输无线网络数据以及提高语音通话质量,因此4G移动通信技术最显著的特点就在于高速的无线传输速率,4G最大的数据是传输速度可以达100Mbit/这个传输速度是传统移动电话的一万倍,是拨号上网速率的2000倍,是3G移动通信技术的50倍。这样的无线传输速度,在用于在线下载大量数据的时候,会更快更便捷的完成。

3.2 数据通信方式的多样化

4G技术室整合不同无线网络技术,加入WLAN功能,因此,无论是在室内局域网还是使用移动数居或者卫星定位,用户都可以随时随地接入无线网络数据。而且4G终端不仅仅局限于手机,多种多样的终端设备都可以使用4G移动通信技术,在未来预期,使用4G移动数据的终端将成为一个小型的移动电脑,随时随地接入4G移动数据,跟人们带来更便捷更高速的数据体验。

3.3 高质量的通信

移动通信技术最初就是为了方便人们远程通信,未来4G移动通信技术不仅可以随时随地进行通信,还可以下载传递资料、图片、影像等。4G移动通信技术最大的特点就在于通信不仅仅局限于语音,实时视频通话已近成为一种可能,这样更加方便人们之间的交流与

通信。

4 4G移动通信技术发展存在的问题

4.1 4G移动通信技术难

虽然4G移动通信技术只是在传统通信技术的基础上加入了WLAN功能,但居研究开发人员所说,要实现4G实时高速的下载速度以及高质量的通信还有许多技术难点需要解决。

4.2 4G移动通信技术使用费用高昂

虽然4G移动通信技术有更快的网络数据传输速度,正式因为这一点,用户在使用4G移动通信技术下载传输数据时,不能够很好的控制蜂窝流量数据,流量使用更多也更快,这必然引起高昂的流量使用费用。

4.3 4G移动通信技术普及范围不广泛

4G移动通信技术是近几年才研制出来的新技术,人们对于这种新技术尚处于观察阶段,更由于我国三大网络运营商高昂的4G移动通信费用,因此跟多用户虽然知道4G移动通信技术,但由于高昂的费用,所以有一部分用户还没有加入到4G移动通信阵营中来。另外由于建设4G移动通信基站需要高昂的费用,因此在我国范围内4G网络基站分布不均匀,这也影响了4G移动通信技术的推广使用。

5 4G移动通信技术发展问题的解决方法

当前4G移动通信技术虽然已经推广使用,但不得不承认的是还有很大的存在,因此笔者简单谈一下对这些问题的解决方法:

5.1 加强4G移动通信技术的研究与完善

针对当前4G移动通信技术难的问题,我们的技术研究人员应该正对难点,做出相应对策,不断提高4G移动通信技术数据的传输稳定性,提高用户通话的质量。不断对4G移动通信技术进行改造完善与升级。

5.2 4G移动通信技术使用费用高昂的解决方法

我国当前主要有移动、联通和电信三大运营商,由于行业垄断,缺乏竞争性,因此造成4G移动通信技术使用费用高昂。我国政府应该加强调控,降低4G移动通信技术的使用费用,降低流量购买价格。

5.3 4G移动通信技术普及范围不广泛的问题解决

造成我国4G移动通信技术使用不广泛的原因主要有4G移动通信技术使用费用高昂和4G移动通信基站分布不均,基站太少造成的。因此我国政府应该加强对网络运营商的政策和资金帮助,在我国范围内大量兴建4G移动通信基站,更广泛的覆盖全国。

6 结论

随着科技的进步,人们对于4G移动通信技术的依赖越来越强。但是由于当前4G移动通信技术尚处于不完善阶段,普及度也不高。要顺利普及实施4G移动通信技术还有一些问题需要解决,目前,世界各国都在不断加紧研究4G移动通信技术,我们也要紧跟脚步,加紧研究完善4G移动通信技术,尽快在全国范围内普及4G网络,不可否认的是4G移动通信技术必将取代3G,成为比3G更加完美的通信系统。

参考文献

[1]张玉龙,李志峰,赵勋.对4G移动通信技术应用与发展的展望[J].信息通信,2013(1).

篇4

移动通信技术和物联网在本质上存在着显著的区别,若想在物联网中实现对移动通信技术的有效应用,则需要有效的对现有的技术进行科学的改进,以此才能保证其能够极大的满足物联网在现实发展中的实际需要。

1物联网的概念与特点

1.1物联网的概念

1999年Asht0n教授在对RFID进行研究的过程中提出物联网一词,以后经过不断的探究,一直到2005年,物联网概念得到了有效扩充与发展。然而,物联网得以实现快速发展主要是在2008年在涉及全球范围的经济危机,此时各个国家无不在致力于新经济增长点的寻求发展当中,于是便将目光纷纷投到了物联网技术上。在物联网的实际应用过程中,人们往往为了感知物体常常需要借助一定的感知手段,而且在信息传输技术的帮助下信息之间的远距离和相互传输也逐渐实现,人们各方面的实际需要也得到了充分的满足。另外,在实际应用过程中,感知、定位、管理以及监控等各方面的目标依靠物联网都能够获得有效的实现,如图1物联网逻辑结构示意图。

1.2物联网的特点

与计算机互联网相比,物联网本身存在着众多明显的亮点与优势。一方面,物联网面对着十分广泛的连接对象,互联网中的连接对象具体包括各种实物或者人本身,然而物联网中信息的传递与连接一定程度上可以在人与人、物与物以及人与物之间实现,相比之下,人才是互联网所进行连接的主要对象,在互联网的帮助下信息的远距离共享和传达交流都成为一种可能。但是,当物体的数量非常多且比人多的情况下,便只能利用物联网来连接。另一方面,物联网在进行信息的传输过程中可以极大的确保信息的安全。利用物联网连接的物品大都是集体共有或者是私人所属的,因此所传输的信息具有一定的隐秘性,相应的这边需要物联网字啊连接物体之后一定要保证信息传输过程的安全与隐秘,进而有助于避免窃取物体信息等不良情况。

2移动通信技术在物联网中的具体应用

2.1物联网中移动通信终端的应用

所谓的移动终端是那些接受信息的终端设备,有助于信息节点移动的有效实现,在一定程度上可以为随时随地的发现网络通信的发展目标提供重要的保证。近年来,随着人们生活水平的提高和生活质量的改善,人们对于物联网的需求越来越高,设备移动性的实现逐渐成为在发展物联网过程中所必须如何促进设备移动性的实现进行充分的思考。在应用移动终端的实际过程中,为更好的满足物联网在物质方面的发展需要,需要将物联网在信息方面的传输与接受目标更好的连接起来。以家具安防系统为例,一般情况下人们借助手机便可以有效的连接物联网,进而能够有效的监控家局的各种情况。如此一来,人们居住的安全性在很大程度上获得显著的提升,为人们的生命财产安全提供了重要的保障。

2.2物联网中关于传输网络的应用

物联网的有效发展在一定程度上与有效的应用信息传输有很大的关系,为此信息传输的目标需要进一步实现。移动通信技术中对于3G和4G网络的有效应用,在一定程度上有助于极大的满足物联网上网的各种需要。在具体应用的过程中,可以在物联网系统中对现有的移动通信系统进行有效应用,以此来帮助物联网实现传输信息的重要目的,并且基于这种承载性,移动通信技术在物联网中逐渐得到了充分有效的应用。同时,3G和4G网络作为物联网中应用移动通信技术的重要因素,在一定程度上能够更好的促进传输网络信息目的的实现。现阶段,随着科学技术的不断成熟,移动通信技术获得了较快的发展与进步,这也在一定程度上为其能够很好的应用到物联网领域中创造了十分有利的条件,并且物联网在实际发展过程中所遇到的各种实际问题也分别得到了有效的解决。

2.3物联网中关于移动通信管理平台的有效应用

移动通信技术的发展在很大程度上与管理平台有效管理技术上有着很大的关系,进而能够确保移动通信系统运行的稳定性与可靠性,同时在实际应用过程中移动通信技术可以有效的检测设备的具体性能,在此基础上还会制定一系列行之有效的措施进行维护。在物联网的实际发展过程中将有效的管理平台建立起来是其所面临的一个重要选择。另外,在物联网管理系统中应用移动通信管理平台同样适用,由此便在一定程度上能够更好的在物联网中应用移动通信技术。如现在各运营商利用移动通信网络开展的移动支付业务、物流行业基于移动通信网络的车辆/货物智能管理系统、以及运营商与汽车制造商合作推出的基于移动通信系统的车载信息网络等,都是将移动通信技术应用到物联网的现实。

3改进移动通信技术在物联网中应用的有效措施

3.1有效的改进移动终端

在信号的传输过程中,移动通信终端主要是以语言和信息信号的存在方式为主,控制物体的功能在很大程度上难以真正有效的实现,进而造成无法直接将移动终端应用到物联网中。同时,在改进移动终端的过程中,控制与传感的功能需要适当的增加,进而使其能够更好的满足物联网在实际发展中所面临的各种需要。

3.2提高对有效改进网络管理的重视程度

网络管理的改进需要在物联网发展的实际需要中进行。一方面,由于物联网在实际应用过程中会涉及更多的内容,为此移动通信技术必须具备足够的容量来更好的满足信息接受与传输等方面的要求;另一方面,增强物联网在信息传输过程中的安全性与可靠性,由于在应用移动通信技术时,信号的传输会受到诸多因素的影响,为此必须通过采取有效措施逐步改进这一问题,进而确保信息传输过程中移动通信技术能够具备充足的安全性与稳定性。另外,提高对物联网新业务开发的重视程度,通过有效的将移动通信技术应用到具体的业务开发过程中,以此来为移动通信技术在物联网中应用水平和效果的显著提升提供重要的保障。

4结束语

近年来,随着社会经济的高速发展和科学技术的日渐成熟,移动通信技术和物联网在一定程度上实现了融合发展,但是仍然不可避免的发展过程中受到一定的限制,具体表现在二者不能进行有效的融合。鉴于此,在今后的发展中需要提高对有效管理物联网的重视程度,通过有效的研究与开发移动通信技术,以此来实现二者能够朝着更好的方向不断进行融合发展。本文通过对物联网概念与特点的具体分析,从移动通信管理终端、传输网络以及移动通信管理平台等方面介绍了移动通信技术在物联网中的具体应用,在此基础上经过深入的思考,提出了几点改进移动通信技术在物联网中应用的有效措施。

参考文献

[1]邓密文.移动通信技术在物联网中的应用研究[J].移动信息,2015(11):2.

[2]金霄.移动通信技术在物联网中的应用探讨[J].黑龙江科技信息,2013(30):170.

[3]叶惠春.移动通信技术在物联网中的应用研究[J].中国信息化,2013(4).

[4]徐劼.物联网中关于移动通信技术的应用研究[J].中国新通信,2016,18(10):53.

篇5

中图分类号:TE933.207 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)13-0164-01

随着信息和网络技术的快速发展,无线移动通信网络的数据流量正以每年接近100%的速度增长,预计未来10年,无线网络的数据流量将增加1000倍,联网设备将高达500亿台(部) ,新兴智能业务将层出不穷,迫切需要更加高速、更加高效、更加智能化的新一代无线移动通信技术来支撑。因此,在全球第4代移动通信(4G)网络的部署方兴未艾之时,第5代移动通信技术(5G,fifth- generation)的研发已拉开大幕[1],成为整个学术界和信息产业界最热门的课题之一,掀起全球移动通信领域新一轮的技术竞争。5G是继4G之后,为了满足智能终端的快速普及和移动互联网的高速发展而正在研发的新一代移动通信技术,是面向2020年以后人类信息社会需求的第五代移动通信网络。

一、5G移动通信技术概述

5G是未来十年的发展方向,根据以往的移动通信技术发展的规律分析,5G应具有着超高的频谱利用率及利用能效,在传输速率和资源的利用效率方面,将比现今的4G技术有一个高度和质的提升,在其无线信号的覆盖性能、传输时效、通信安全及用户体验方面也将会有明显的提高和进步。5G移动通信技术和其他无线移动技术有着深入的联系和结合,形成了新一代的全面性的通信网络。满足未来十年互联网移动通信网速的1000倍要求。未来5G移动通信还须很强的灵活性,可实现自动化和智能化的网络调整。但由于5G 技术过于新颖,学术界和产业界还没有对其进行定义;相关诸如国际电信联盟(ITU)等国际通信标准机构及全球3GPP、WiMAX 等移动通信论坛也没有给出正式的技术定义,使得5G技术至今还没有一个清晰的概念。

目前,国内外专家学者沿用传统的对移动通信技术的划代方式,对5G进行初步定义。常见的说法是,5G就是传输速率达到10Gb/s的下一代移动通信技术,美国著名的《时代》杂志,在报道5G时也沿用这种说法。

二、5G的技术特征

对于5G 的未来愿景和应用,学术界和产业界都进行了相关描述,从这些描述中可以总结出人们对未来5G 的技术需求,相对于传统的移动通信网

络,5G 应具有如下的基本特征[2]:

1、互联网设备数目扩大100倍

随着物联网和智能终端的快速发展,预计2020年后,联网的设备数目将达到500~1000亿部(个)。未来的5G网络单位覆盖面积内支持的设备数目将大大增加,相对于目前的4G网络将增长100倍,一些特殊应用,单位面积内通过5G联网的设备数目将达到100万/。

2、数据流量增长1000倍

业界预测10年后,全球移动数据流量将达到2010年的1000倍。因此,5G的单位面积的吞吐量能力,特别是忙时吞吐量能力也要求提升1000倍,至少达到100 Gb/s/km2以上。

3、峰值速率至少10Gb/s

面向2020年的5G网络,相对于4G网络的峰值速率,其峰值速率需要提升10倍,即达到10Gb/s,特殊场景下,用户的单链路速率要求达到10Gb/s。

4、用户可获得速率达到10Mb/s,特殊用户需求达到100Mb /s

未来5G网络,在绝大多数的条件下,任何用户一般都能够获得10Mb/s以上的速率,对于诸如急救车内高清医疗图像传输服务等特殊需求用户和业务,获得速率将高达100Mb/s。

5、网络耗能低

绿色低碳、节省能源是未来通信技术的发展趋势,未来的5G 网络,要利用端到端的节能设计,使网络综合能耗效率提高1 000 倍,满足1 000 倍流量要求,但能耗与现有网络相当的水平。

6、频谱利用率高

由于5G网络的用户规模大、业务量大、流量高,对频率的需求量大,要通过演进及频率倍增或压缩等创新技术的应用,提升频率利用率。相对于4G网络,5G 的平均频谱效率需要5~10倍的提升,解决大流量带来的频谱资源短缺问题。

7、可靠性高和时延短

2020年的5G网络,要满足用户随时随地的在线体验服务,并满足诸如应急通信、工业信息系统等更多高价值场景需求。因此,要求进一步降低用户时延和控制时延,相对于4G网络要缩短5~10倍。对于关系人类生命、重大财产安全的业务,端到端服务可靠性需提升到99.999%以上。

三、5G的发展趋势

移动互联网技术的发展为5G移动通信提供了动力基础。移动互联网将成为未来各种技术的基础性平台。当前的移动通信技术和无线技术将成为5G通信系统的基础,但有着更高的通信传输质量和系统效率的要求。当然,全球关于5G的技术研究,还处于早期阶段,将来还要经过技术研究、标准化、外场试验等阶段,并最终实现商用部署。不过,尽管对于5G概念和技术仍在探讨,但对于5G标准融合的大方向,现在学术界和产业界基本形成了共识。在2G、3G时代,不同的通信协议标准之间存在较大的差异。而在4G时代,TD-LTE和LTE-FDD在核心网方面已拥有95%的相似性,在无线传输方面也有90%的相似性。面向2020年的5G时代,在频谱的使用上将更加高效和灵活,核心技术和系统架构将进一步融合,全球共用一套通信标准将成为5G技术的发展趋势。

而最终5G技术的发展也会在当前科学信息技术新的发展和变革时期中形成自己的特点:一,更加注重用户的体验,提高和改善通信网络的传输速率、吞吐效率及3D等下能力,将成为5G性能的重要指标;二,完善和健全网络,实现多点、多面、多用户多无线,提高系统性能;三,5G技术将实现无处不在的无线信号覆盖,优化系统的设计目标;四,充分利用高频段频谱资源,实现5G的普遍广泛应用;五,可灵活化的配置5G移动无线通信网络,相关通信运营商科根据实时的流量动态调整网络资源,降低成本和消耗[3]。

四、结语

总之,5G是面向2020年信息社会需求的新一代移动通信系统,学术界和产业界正在对其概念和技术进行广泛探讨,尽管尚未形成统一的标准,但随着信息和网络技术的快速发展,5G的关键技术将取得实质性的突破,具有更广阔的应用前景,全面提升全球信息化程度和经济发展。

参考文献:

篇6

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01

4G移动通信技术出现,是无线通信技术历史上的又一次重大变革。它一方面将3G与WLAN集于一体,能够快速传输高质量的数据、视频、音频和图像等;另一方面能满足几乎所有用户对于无线通信服务的要求。通过对比,4G通信技术有着不可比拟的优越性,因此,对4G移动通信技术的研究具有非常重要的现实意义。

一、4G移动通信技术的概念及主要特征

我们所谓的4G,也就是第四代移动通信技术,只是一个通用的名称,是近些年全球无线通信技术发展的总体趋势。4G网络结构可分为物理网络层、中间环境层和应用网络层三层。其中,物理网络层可以提供接入及路由选择功能;中间环境层对网络服务质量进行映射;应用网络层主要负责地址变换和完全性管理等。物理网络层、中间环境层与应用网络层之间的诸多接口都是开放的,更易于下一步的发展和为客户提供新的服务。提供给客户的无缝高数据率的无线通信服务,并将其运行于多个频带,而且具有广泛的适用性,包含诸多运营商、服务商。具体而言,4G移动通信技术的主要特征包括以下几个方面:

(一)移动化

4G移动通信技术的移动化,即是忽略人们的地理位置,实现了一种“无所不在、无时不在”的高速信息传递模式。重点是无线,距离也要更远,如果以基地台为圆心的话,传输距离要超过10km。无线通信技术的发展趋势已决定了其在现代通信中的重要地位,传输距离更远,意味着其建设的进度要更加快速。

(二)宽带化

4G移动通信技术的宽带化是对用户特殊业务需求的满足,包括视频业务以及流媒体等业务。之前2G和3G网络已部分解决了用户的语音需求以及数据传输应用,而在4G网络中最能体现其宽带化的是视频应用。尽管3G已经向视频宽带逐步发展,但是其发展能力有限,本质上并无太大变动,如果用户过多,就会导致宽带拥堵现象。4G移动通信技术的带宽、频谱利用率以及吞吐量都要数倍于3G移动网络。

(三)IP化

4G移动通信技术另一特征就是IP化,也就是说能够支持IP协议。具体而言,是以IP协议为基础的网络世界,任何一个使用者均拥有一个专属的号码,在任何地方都能利用4G移动通信技术接入网络。

(四)融合化

4G移动通信技术的不断发展,各种无线技术在NGN架构下进行融合和共存,各种无线技术发挥各自的优势,形成多层次的无线网络环境。

(五)灵活性

4G移动通信技术采用的是智能化技术,使得其能够自适应的对资源进行配置和优化,可以对通信过程中发生的业务流程进行处理,以确保通信数据量的要求。

(六)兼容性

4G移动通信技术在一定程度上实现了全球统一,是一个全球服务标准,使得所有的移动通信服务商的用户都可以接入4G服务,客户拥有一部手机即可在全球任何地方实现通信功能。

(七)层叠系统

4G移动通信技术的一项重要特征是其层叠系统,也就是说需要同时使用两个离散频谱,这主要是由于为了实现1Gbps的峰值速率,对4G移动通信技术的带宽提出更高要求,然而其在小于3GHz的频段分配10MHz连续频谱是无法实现的,而且在高频段无法实现无缝全域覆盖以及高速移动,所以需要同时使用一部分小于3GHz的频谱。

二、第四代移动通信技术应用存在的主要问题

4G移动通信技术的核心技术还需要不断改进,以适应不同运营商和用户的个性化需求。现阶段,对4G移动通信技术的研究和推广过程中,还存在许多问题,严重制约了4G移动通信技术的发展。目前,4G移动通信系统面临的问题主要在于以下几个方面:

(一)如何统一世界通信制式

虽然4G移动通信系统的兼容性要远远超过3G移动通信系统,但是仍然需要面对全球范围内通信制式缺乏统一标准的问题。要想解决这个问题,还需要世界各大通信厂商之间的沟通和协调。

(二)如何提高系统容量

4G系统最大的优势就在于其超高的传输速度。但就目前来看,由于受通信系统容量的限制,4G系统超高速传输仍然只能在理想状态下实现。未来能否大幅度提升通信系统容量,将是制约4G通信系统传输速度的关键所在。

(三)如何保证现有网络基础设施的更新速度

目前,全球通常的无线基础设施主要是面向3G移动通信系统建立的,虽然4G已经初步解决了与3G的兼容问题,但是仍然需要面对现有网络设施的更新问题。如果网络设施更新速度得不到保证,将极大地延后4G通信系统的应用,这些问题大多集中在移动通信网络IP问题,以及4G网络通信标准协议问题等。针对我国存在着庞大的3G和2G网络的问题,应当采取何种措施及方法,对现有的移动通信基础设施进行改造和更新,这将是摆在我们应用4G移动通信技术之前的首要问题。

三、4G移动通信技术的展望

数据统计调查显示,全球的移动通信用户终端数量高达四十五亿,占地球总人口数量的四分之三,移动通信将人与人之间的交流和沟通变的更加简易和便捷。纵观移动通信的发展史,3G移动通信技术推动了智能手机和掌上电脑的发展,用户可以通过智能手机等终端设备接入互联网,未来的4G移动通信技术将使得高速数据传输的更快,让可视化、多元化走进人们的日常生活,更加丰富多彩的4G移动通信技术和应用将在一定程度上改变未来人与人之间、人与物之间、以及人与网络之间的关系。毫不夸张的说,随着4G移动通信技术的发展,人类将真正的步入无线互联时代。

四、结束语

综上所述,本文通过对有关4G移动通信技术的特征和应用进行分析和探讨,4G通信作为下一代移动通信技术,伴随着自身强大的竞争力,已经成为不久的将来人与人之间通信的主要方式,也将在很大程度上变革人们的生活方式和生活习惯,同时对于社会的信息化发展和进步有着重要的推动作用。

参考文献:

[1]刘亚峰.数字电视机顶盒的关键技术及发展趋势探究[J].科技信息,2008(26).

篇7

一、 4G通信的基本概述

1.1 4G通信的基本概念

4G移动通信技术是3G移动通信技术的升级,4G拥有更高的传输速度、更安全的技术保障以及更人性化的智能结构,它真正的实现了移动通信之间的互联互通。4G移动通信技术可以实现在任何时间任何地点以可能的方式无障碍的接入到通信网络,它给用户提供了可以选择业务、应用和网络的可能,同时还实现了移动电子商务的综合性业务,最后一项就是4G移动通信技术可以适应其他任何的网络、体系和系统。

1.2 4G移动通信技术的特点

前面已经提到了4G移动通信技术拥有了更高的数据传输速度,根据有关的数据显示:4G 移动通信技术的传输速度是3G移动通信传输速度的50倍以上。这在美国的科学实验室中已经得到了证实;4G移动通信技术具有高度智能化的网络,可以实现许多传统通信技术难以想象的功能;4G移动通信技术拥有更好的兼容性,它不但具有全球漫游、接口开放的功能,还可以向下兼容各个网络,实现网络之间的互联;4G移动通信技术具有更好的信号覆盖性,室内外、森林、野外都具有良好的信号;4G移动通信技术还可以实现更高质量的多媒体通信,可以通过高速数据传输将语言、数据以及影像等大量信息进行有效的传输,实现了多媒体通信。

1.3 4G移动通信的网络结构

4G 移动通信网络可以分为三层,分别是物理网络层、中间环境层、应用网络层。其中物理网络层提供接入和路由的功能,它是无线和核心网的结合;中间环境层的功能主要是QOS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层以及应用环境之间的接口是开放的,它使发展和提供新的应用及其服务变得更加容易,它可以提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带。

二、4G移动通信技术的要点

2.1 OFDM(正交频分复用)技术

OFDM技术是将信道分为多个正交子信道,将高速数据信号转换成并列的低速子数据流,然后将低速子数据流调制在每个子信道上进行传输;OFDM技术具有很强的抗衰弱能力,它可以通过多子载波传输,从而提高对脉冲噪声的抵抗并且还可以降低通信信道快速衰落的可能;OFDM 技术适用于高速数据传输的情况,采用自适应调制机制改变调制方式、信道和加载算法,提高信息传送的速率;OFDM技术具有非常强大的抗码间干扰能力,它是采用循环前缀的方式来对抗码间的干扰的。

2.2 SA(智能天线)技术

SA 技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能,是 4G 移动通信技术的关键技术。所谓的“智能天线”就是利用数字信号处理技术,在空间上产生指向性波束,使阵列主瓣对准用户信号到达的方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达的方向,从而可以高效地利用移动用户信号的空域信息最大化接受期望信号并且删除或者抑制干扰信号的目的。

2.3 SDR(软件无线电)技术

SDR是一种无线电广播通信技术,它基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。也就是说频带、空中接口协议和功能可通过软件下载和更新来升级,而不用完全更换硬件。软件无线电是 4G 移动通信技术的微电子技术基础,以开放性的平台,方便的升级和重配置构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,可以允许多方运营的介入。

2.4 IPv6 技术

IPv6具有更大的地址空间,在IPv4中规定IP地址长度为32位,也就是说IPv4的最大地址个数为2^32;而IPv6中IP地址的长度为128位,也就是说IPv6最大地址个数为2^128。与32位地址空间相比,其地址空间已经大大的增加了,它可以为通信网络的所有设备提供一个全球惟一的地址。

目前IPv6的技术优势在于在一定程度上解决了IPv4互联网存在IP地址不够的问题,这是IPv4向IPv6演进的重要动力之一。

IPv6使用更小的路由表,IPv6的地址在分配的一开始就遵循聚类的分配原则,这样就会使路由器能在路由表中用一条记录来表示一片子网,由此一来就大大的减小了路由器中路由表的长度,从而提高了路由器转发数据包的速度。IPv6加入了对自动配置(Auto Configuration)的支持功能,这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理变得更加方便和快捷。

IPv6具有更高的安全性,因为用户在使用IPv6网络中可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,在IPV6中的加密与鉴别选项提供了分组的保密性与完整性,使得网络的保密性得到了显著的增强。

IPV6使用新的头部格式,其选项与基本头部分开,在需要的时候,可将选项插入到基本头部与上层数据之间,这就简化和加速了路由选择的过程。IPv6 的服务质量高于传统的IPv4,它便于形成基于服务级别的系统;IPv6 具有可移动性,移动通信设备应用 的IPv6 技术可以实现位置变化时而通信质量不会发生改变。

三、4G 移动通信技术的发展方向

中国在这方面的研究起步较晚,未来将会加快对于4G网络的发展,抓住机遇拥有市场是中国通信行业的共识,三大移动运营商已经开始了对于4G的技术研究与开发,并在现阶段已经取得了重大的突破,在技术上已经能够实现图形影像、视频、语音的高速传输。

中国将在今年建造20万个4G的基站,总的投资将近1800个亿,4G终端采购量将超10倍以上,该计划将大幅度提高下一代4G移动通信系统的效率。在未来的发展中,4G移动通信技术不能简简单单的是速度上的提升,将要涉及到更多的领域(包括频谱、资源调配、资源管理和无线传输技术等等),4G移动通信技术具有数据通信速度和通话质量的优势,将会拥有更加高速、安全、稳定的传输能力,由于技术上的突破,未来4G的通信费用也将得到下调,这将给人们带来前所未有的福音。移动互联网的目标是“让世界无时无刻不掌握在你手中”,现在人们已经不能够离开上网,这已经成为了一种习惯,未来4G通信的目标就是实现真正的“移动办公”,现在许多手机厂商已加入了这方面的开发研究。

4G 移动通信技术的发展要为“无线城市”的全面实施提供信息动力,给我们的城市增添无限智能,让城市生活迈向未来。4G移动通信要全面加快城市的TD-LTE建设,让市民能享受到更全面强大的无线高速宽带网络及信息服务,让城市的交通可以实现高清的交通视频监控,让交通更安全、更顺畅;在教育行业,要努力做到校车的视频监控数据实时快捷,视频高清可控。

3G是4G的基础,所以说4G也是基于蜂窝系统,但在有限的范围内它还应该容纳WLAN,以此来获得更高的数据传输速度,未来会把4G网、固定无线接入网、WLAN等网络结合到一起,来营造一个无所不在的通信环境。

四、结语

随着科技的进步以及人们意识的提高,越来越多的人开始接触到4G网络,4G网络已经深入到人心,使用4G移动通信是发展的需要,也是必然的趋势。有理由相信,在不久的将来,4G移动通信技术的应用以及发展将会拥有光明的前景。

参 考 文 献

[1]张茹芳.浅析4G移动通信技术的概念和要点以及发展趋势分析[J].信息通信,2013,1(11):9-10.

篇8

自20世纪后半期移动通信技术在美国被广泛地应用到各个行业中。无论是2G通信技术还是3G通信技术,在统一标准以及网络安全等方面都存在着许多缺陷,这极大地促进了对4G移动通信技术的研发。如今4G移动通信技术在发展的道路上仍存在许多难题,特别是其存在的安全缺陷是必须尽快加以解决的问题。

1 4G移动通信技术介绍

1.1 4G移动通信技术概念

4G移动通信系统是在无线网络和3G网络结合的基础上产生的,结合无线局域网技术来更加快速地传输各类信息的技术产品。4G移动通信技术拥有良好的视频通信质量,利用该技术可进行高质量的信号支持,并且该技术的可溶性非常强,其传递数据信息的速度非常快,能够给用户提供定时定位、远程控制以及数据采集等服务。4G是一种单一的蜂窝式的核心网络,支持多元化的接入方式,该结构使得每一位用户均可得到唯一的可识别号码,可以随时随地连接网络加以使用,因此,其具有较强的通用性及可扩展性。

1.2 4G移动通信技术特征

4G通信技术的特征包括:(1)传输速率的提升。新型的4G移动互联技术基本上实现了无限漫游,在很大程度上缩短了用户与用户之间的时间与空间的距离。采用一种特殊的智能天线,能够在不同的环境及要求下,对接收到的信号进行处理和调整,减少了信息传输的阻碍,抑制了不同环境下电磁环境的干扰现象。(2)普及度的提高。从技术层面上来说,未来4G的费用要H53G便宜,普通老百姓能够真正享受到高科技互联网技术带来的便捷,完善后的4G很多软件的运用都比3G简单得多,开发和运用的成本在很大程度上降低,促进移动互联技术的普及。(3)智能化的网络体系结构。4G开始采用的是单一蜂窝核心式网络,使其向全面智能化网络体系的方向发展,这比之前的边缘智能化要好很多,在通信的速率上提高了很多。

1.3 4G移动通信技术的优势

与以往的2G与3G相比,4G移动网络通信技术具有较大的优越性,表现在:(1)频率使用效率高。4G移动通信系统的网络构架主要是利用路由技术,因为其构架中使用了多项技术,其无线频谱的有效性能让人们利用原有的无线频谱做比以往更多的事情。(2)提供增值服务。4G移动通信技术是以正交多任务分频技术OFDM开发出来的,将4G移动通信技术的OFDM与3G通信系统的核心技术CDMA相结合可以发挥出更大的作用,以实现无线通信增值服务。(3)通信速度提升。移动通信系统的数据传输速度对其实用性能有很大影响,第4代移动通信系统的数据传输速率最高可达100Mbps。(4)多媒体通信质量高。与3G移动通信相比,4G的多媒体覆盖范围更广,通信质量更高,其具有的高分辨率及高速数据与现代人们对多媒体服务的需要更加符合。

2 4G移动通信的关键技术

2.1正交频分复用技术(OFDM技术)

该技术的主要思想是把原始信道分解,使其变成一个个子信道,让分解后的信道相互正交,然后在每一子信道上加上可以调制的载波,调制到每一个子信道上进行相应的数据传输。利用多载波同时传输的方法能够使得多个信号并列通信,以避免窃听与串线。

2.2软件无线电技术(SDR技术)

该技术在无线电通信技术中被广泛地应用,它的设计思想是把将宽带模拟数字变换器与数字模拟变换器尽可能地与射频天线靠近,利用编写程序代码来完成通信频段的选择,实现传送信息的抽样与量化,并且实现不同信道调制方式与不同的保密结构、控制终端的选择。SDR技术的优点是显著的,如信号传输多、工作模式多与工作频段多等。

2.3智能天线技术(SA技术)

第4代移动通信技术中采用了智能天线技术,智能天线技术是一种以自适应天线原理为基础的新型移动通信技术,智能天线一般都安装在基站,可以利用能编程的电子相位关系来确定方向性的。此外,其还可扩大信号传输的基本区域,大大提高系统的容量,消除信号传输过程中干扰因素,降低系统的成本,这些优势都是其他技术所不能代替的。

2.4多输入多输出技术(MIMO技术)

该技术在4G网络中的被广泛地使用,从而使得4G网络的信号质量大大优于2G及3G网络。与3G网络的一发两收技术相比,多输入多输出技术对于空间分集增益与码间干扰等通讯指标的管理具有显著的优势:(1)大大提高空间内的分集增益。(2)大幅降低码间干扰。(3)大大增加了无限信道容量与频谱的利用率。

3 4G移动通信技术存在的安全缺陷

3.1病毒

当网络系统受到病毒的侵害时,电脑网络的传输途径会被严重干扰,并且传播的信息会有乱码出现。病毒给网络通信带来的破坏往往是灾难性的,由于其传播速率太快,以至于大量的有用程序与文件在极短时间内便被损坏。此外,当病毒侵害到电脑程序时会使得己受损害的程序不断繁殖下去,如此会使得信息传递的安全性、准确性都大打折扣。

3.2黑客

黑客的存在对通信安全而言是一个极大的威胁。黑客一般都具有比较精深与专业的计算机技能,可以轻而易举地将用户的信息窃取出来,使通信信息安全受到相当严重的破坏。黑客常常对公司企业的计算机系统以及国家政府的网络进行肆无忌惮地窃听与篡改,从而给相当一部分企业造成了非常严重的损失,甚至直接严重威胁国家的安全与社会的稳定。

3.3安全漏洞

目前,网络技术尚处于初级探索极端,其相关技术还非常不成熟,网络浏览器与许多应用软件都存在许多安全隐患,并且在软件编写过程中也存在这样或那样的安全漏洞,这些因素都会对网络信息的安全性造成比较严重的威胁,再加上人为操作不当等因素,更会使系统极易发生死机等故障,使得网络信息的完整性与安全性大受影响。

4 应对4G移动通信技术安全缺陷的策略

篇9

最近几年,科技领域的创新与发展日新月异,整个社会各个领域都在随着科技的发展而不断的变化,移动通信技术也随之发展起来。现如今,移动通信已经与人们的生活不断的融合,社会各个方面的移动通信需求都得到了相应的满足。5G移动通信技术将成为移动通信技术发展的主要方向,也将进一步促进信息基础设施建设的不断进步。

1.5G通信技术的主要优势

第五代移动通信技术也就是我们说的5G移动通信,是第四代移动通信技术的延伸,有效的提升了移动通信的覆盖面,其安全性也更强了,有效的解决了第四代移动通信技术中的一些技术性的问题,更好的满足了社会的需求,是移动通信技术发展的重要突破。5G移动通信技术的优势是非常明显的,用户的体验感更好了。主要体现在以下几个方面:

1.1实现了多天线的移动传输技术的提供

与第四代移動通信技术相比较,5G移动通信技术更为有效的进行了有源天线阵列的布置,多天线的传输方式传输信号更强,实时性更好。有源天线技术主要就是依靠毫米波,将此技术应用到5G移动通信当中,使得频谱资源的实效性得到了切实的增强。

1.2通信的智能化水平提升

第五代移动通信与第四代相比较,前者包含的基站功能更加的全面,综合了大数据资源和云计算的功能,这也是大数据得到及时前面处理的最主要的原因,数据的及时处理就增强了移动通信的实效性。基站的数量形态是非常多的,而且呈现出多样化的特点,每一种连接方式都有其独特性,差异性比较明显,对于不同频段的通讯业务形式都能很好的适应。

1.3全双工同时同频技术得以构建

同时同频技术原本就属于5G移动通信技术范畴当中的,这一类型的通信技术的物理信道主要有两个,其方向是完全不同的,这就使得信号的全方位发射处理得到了较好的实现。在这个前提之下,同时同频通讯手段对于信号干扰的处理能力是非常强的,基本能够杜绝,信号传输的精准度又是非常高的。由此可见,同时同频这种双工通信的方式对于频谱的优势能够进行进一步的优化,还具有非常强的防控性,有效的解决了发射机干扰的问题。该技术能够更好的利用频谱,综合性的优势比较明显,通讯的灵活性比较强,现在已经基本成为第五代移动通信技术的主要构成了。

2.5G移动通信的关键性技术

2.1密集网络技术

第五代移动通信的出现有效的缓解了上一代移动通信在供需不足方面的问题。因为第五代移动通信最大的优势就在于流量的提供上,提供的流量实现了几千倍的增长,而这种情况的出现需要先进的技术才能实现,技术有着决定性的作用。这方面的技术需要科学的应用密集网络技术,只有具备了这项技术才能完整的呈现第五代移动通信的作用和优势。密集网络技术的内容主要有两个方面,第一个就是在宏基站的外部进行天线的设置,而且对数量的要求是比较严格的,其目的就是需要大幅度的拓展室外的空间;第二个方面就是结合具体情况将大量的密集网络在室外进行布置。开展这项工作的原因就是密集网络产生的信噪比增益更为客观,这也是密集网络能够将自身优势充分发挥出来的关键所在,既能够有效的促进第五代移动通信技术优势更好的发挥,也使技术的灵活性更强了,使得移动通信的覆盖面积更加的广泛了。

2.2信道建模技术

5G通信技术背景之下,一个重要的传输技术就是信道建模技术,此项技术能够全方位的完成无线技术的评定,精准度是非常高的。信道建模技术还能够评估无线网络所处的环境情况,借助于相关数据描述无线环境的具体特点,从而更好的确定信号的传播方式。产生了第五代移动通信技术的概念之后,信道建模技术也面临着更高的要求,因为在4G移动通信的时代,该技术采用的是固定不变的发送端,只有接收端是在移动状态之下的,但是到了全新的时代,无论是发送端还是接收端,都必须是在移动的状态之下的,因此4G移动通信的单向移动性已经不能适应5G移动通信的需要了。与此同时,信道建模技术中的D2D信道空间的连续性是非常强的,然而上一代移动通信技术中的信道建模支链的独立性比较突出,信号辐射范围互相没有交叉,不会影响彼此,这是不符合空间连续性的需要的,这就要求信道建模技术进一步进行升级,将双新移动性和空间连续性的问题解决,这也是未来发展中的重要研究内容。

2.3多天线技术

我国的社会发展水平全面提升,在这样的情况下,人们的生活水平也得到了相应的提升,生活的质量也得到了很大的改善,这也增加了社会对网络技术的新的需求,5G移动通信技术很主要的另一个研究内容就是大规模的多天线技术,5G移动通信技术是非常重要的现代传输技术,需要研究人员在技术研发的过程中更加重视相关的问题。大规模多天线传输技术对于数据传输的速度能够很好的提升,传输效率增加,通信频率资源的问题也能得到更好的解决,有助于5G移动通信技术节能目标的实现。

2.4同時、同频的全双工技术

同时同频全双工技术从5G移动通信的角度来看,可以理解为在同一个信道上,发送相同信号的时候,也接收信号,确保两个方向的信号都能完成相应的操作,而且不会产生干扰。这里主要靠的就是技术来解决通信双工节点上信号互相干扰的问题,屏蔽效果是比较好的,然后科学的使用信号机,最终高效的完成信号的发送和接收,而且能够保证信号的质量。同时进行信号的发送和接收能够显著的提升频谱的效率,所以这样的技术比传统的技术具有更加明显的优势。

3.移动5G通信技术背景下传输技术的发展趋势

3.15G移动网络的整体性能将进一步的提升

5G时代的到来,通信技术的不断发展,对于移动通信网络的整体性能的优化有了新的要求,不仅仅是资源的传输效率要提升,包括频谱的利用率也要提高,再这样的情况下,还要保证数据的传输质量。第五代移动通信技术在研究方面主要还是与社会移动数据的需求息息相关,到今年为止,移动网络的容量已经在原有的基础上有了明显的增长,所以,5G移动网络在性能方面还需要继续的优化,确保随之数据流量的进一步提升,移动网络依然能够保证正常的运作。另外,应用5G移动通信技术,占据主流的必将是大流量的业务,这就需要进一步优化和提升资源在传输上的效率,尽可能降低用户使用过程中等待的时间,这样实际需求的满足就真正得到实现了。数据传输服务的高效率想要有所保障,需要确保数据的安全性,还要保证数据的完整性,这也是5G通信技术背景之下,传输技术需要进一步优化的关键。

3.2网络的能耗和运营成本相应的降低

5G移动通信技术在实现的过程中,一个重点需要解决的问题就是将能耗的问题进行较为系统的解决,解决的主要方式就是优化相关的系统和装置,主要就是基站、天线系统和收发的装置,这样能够使整体的能耗得到比较明显的降低。此外,在部署整个5G网络系统的时候,要对现有的移动网络通信资源进行充分的利用,这样能够使建设成本和运营的成本。如果能够较好的对运营成本进行控制,从运营商的角度来说,流量的价格也能够相应的降低了,大流量的传输业务也就有了更大的市场空间。如此来说,5G网络规划的研究需要进一步加强,组网的技术研究也需要深入,这样才能使得第五代移动网络通信的运行更加的合理,从而对系统的能耗进行更好的管控,运行的成本才能得到显著的降低。最后就是要创新5G通信技术的设计理念,对用户的体验度要加强关注,不仅要有效的把控成本和能耗,还要丰富业务功能,更好的满足用户的需求。

3.3进一步促进智能化的发展

5G通信技术背景下的传输技术的发展需要与智能化技术研究和应用相结合,举个例子来说,网络智能化的实现,要将云计算技术与之相结合,云计算的存储能力和计算的能力是非常强大的,将这些进行更好的利用,复杂的计算方法智能化之后,在5G移动通信网络当中进行应用,就能使数据的分析能力得到提升,数据的处理能力也能得到很好的改善。结合实际应用来讲,智能化移动通信网络的应用场景将会更加的广泛,第五代移动通信技术与之相结合,智能化技术深度与之进行融合,对于未来的业务发展有着非常大的促进。5G移动通信网络当中还有一项技术就是自组织网络技术,是一项非常关键性的技术,可以完成智能规划,也能进行算法的优化配置,提升网络的自组织能力,结合用户的实际需求进行接入的满足,新的网络节点可以根据实际需要随时进行增加。此项技术的应用使得传统网络采用人工进行部署的方式得到替代,这样也能有效的降低运营的成本。

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Abstract: Green wireless mobile communication technology, effectively reduce the system transmission power and discusses cooperative communication in distributed antenna system, solution of the green mobile network is reliable. Considering the system design of green unlimited communication, more important is the new design have been improved greatly for the service content. The wireless communication in the next few years to transfer faster, higher energy efficiency and better to change. All this reflects the research and ideas for green wireless mobile communication technology.

Keywords: green; wireless; communication technology; research and thinking

中图分类号:TQ622.2

目前,移动通信已经普遍到各家各户,无线移动更是深入应用,新一代的绿色无线通信更是节约了能源,节约了资源,而且也保护了环境。为了让环境清新,广泛利用,人们将“绿色”作为重大的前沿课题。为研讨绿色无线移动通信发展,全国的教授也陆续展开学术会议,论述了协作通信分布式天线,能有效地降低系统的发射功率,可见绿色移动网络解决方案是重要的。分别从业务模式、组网、无线传输的这3个层面考虑绿色无线通信的设计。在分析小区的环保网络设计中,反应了对绿色无线通信技术研究的思考和成果。

绿色移动通信的发展现状论述

在我国,互联网的普及和无线移动的普及相对发展很快,但是跟一些经济发展比较快得国家相提并论的话,还是相对较落后的,目前的无线移动通信业务的群众基础,比较薄弱,大致上来看,人们在绿色无线移动通信的意识还尚未形成。并且对于无线移动的依赖性程度偏低。要想让我国广大的消费者都接受无线移动的话,想必还需要一段时间的培养。无线是有线宽带的一项高级延伸,可仍然需要较长的一段磨合的时间,可想而知,绿色无线移动通信技术将是一个高速发展的过程。

认知无线网络与绿色无线通信

在现今的绿色无线网络的快速发展过程中,从刚开始的单一体制,变换到现在可以支持不同的应用业务,所以说构建了许许多多不同的体制,和相互独立的网络平台和无线系统。有些时候在很大一部分上满足了应有的需求,可在别的用途上可能造成了很多种不同的无线接入技术,通信格局就产生了很多的问题。一个是用户不能够跟着业务和环境的需要,去变换动态获得没有空隙而非常满意的服务。另一方面无线的成立可能阻碍了宽带通信的可持续发展,很大一部分还危害到了电力,资源以及能源的消耗,不利于环保,因此将会有重大的变革,所以说创造者急切的需要认知和重新配置解决的方法和技术,来机智的去适应不利的条件和网络带来的动态变化,从而去组织网架结构,更加有目标性的去利用能量和资源,来解决产生的问题,演变成新的无线网络构架,也就是说绿色无线移动通信技术。

推进绿色无线移动通信的对策

对于无线通信技术来说,“绿色”是一个既多领域又涉及广泛的有效定义,看字眼,绿色这个词,就是环保、节约资源的明显概念,频谱资源是无线移动通信中最重要的资源,频谱资源是跟别的有线通信不同的工业产业,作为毋庸置疑的主要资源特征。除外,还有站点资源、能量资源、设备材料资源等等。在近期可见效果的目标则是努力节能减排方面,努力主要集中到怎么去减少工业污染上。简单点说,就是研究绿色通信,就是要根据目标和特征,去有成效的利用频谱资源,减少功率,排放将降低,能源将节省,避开了信息污染和电磁污染。

从向往绿色高速到追求效率和环保

所谓的核心问题则是绿色无线移动通信技术:追求更快、更高的数据传输能力将实现。转变追求效率,有效的传输将在有限的频谱资源条件下。我们追求的目标是以合理、有效的应用需求。在以前的几十年中,创造者们全身心的去追求更高更快的信息传输系统,并且功夫不负有心人,已经取得了很大的进展,对于将来的绿色无线移动通信,要积极的去创新,才能有效把重要的信息传输出去,形成信息传输体系,开发更有效率的频谱的应用技术,即更有效的信息应用方法。

如何理解无线移动通信中有效性

拥有全网络、全系统的相关联领域称之为通信,所以说一个全面性的概念就是有效性,之前,从传输的角度来考虑的仅仅是提高频谱利用率,可是,正确而有效的频谱利用率可能不单是传输的问题,应该与系统架构、应用和网络息息相关。所以说,有目的性的绿色无线通信是一个全系统的定义。

分布式协同技术的高效节能

跨学科、综合性的研究方向莫过于绿色无线移动通信技术了。这里的分布式天线系统是可以最大的增强频谱效率和功率效率的,可以得到更高的容量,是一个很有前景的解决方法,这里是相对于环保型网络。分布式天线系统的模型虽然复杂,但是经过人们眼睛发现,分布式系统容量成正态分布的时候是在高信噪的情况下,成为对数正态分布的时候是低信噪状态下。在居民小区内,提高了平均容量,降低了需要的发送功率,因此会有效的提升了功率效率。在协作分布式天线的系统中,最近的分布远端天线可以被终端搜索到,搜索到之后进行通信,使得非常的便捷高效,对于成为有前景的技术是及为可能的,因为可以节省大量网络需要发射的能量,从而达到绿色网络的目的。

七、未来绿色移动通信系统

未来绿色移动通信系统即将向着多媒体化、综合化、全球化、个人化和智能化的方向快速发展。无线通信的主要应用形式,将是移动通信所代替,很成功的例子还有商业运营,应用前景非常广泛,在将来的绿色无线移动通信技术的系统时代,接入和组网能力需要多种多样,新的技术时供应系统的,网络智能化技术,高校的无线接入技术,系统容量必须至少10倍于3G系统,为了让用户完全满意,将要提供多种多样的多媒体业务,在未来,绿色无线通信将引入各种水平,在人-机通信和机-机通信中完善的使用。

总结:

照目前来说,移动通信技术在人们的正常生活中普及率相对较高,可以说互联网已经成为每天生活不可缺少的一部分,更高级的交流体验,将在未来的生活中实现高水平沟通,并且会彻彻底底的改变我们的基本生活方式,和潮流社会形态,将会把现有的无线移动比下去,成为无法比拟的技术优越性条件。随着进一步发展,未来的世界是会发生革命性变化的世界,所以说,我们有理由相信,未来的绿色无线移动通信技术将会让我们的幸福生活更加美好,更加便捷。

参考文献:

篇11

一、移动通信技术的发展状况

(一)第一代——模拟移动通信系统

第一代(即1G,是the first generation的缩写)移动通信系统的主要特征是采用模拟技术和频分多址(FDMA)技术、有多种制式。我国主要采用TACS,其传输速率为2.4kbps,由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信系统在商业上取得了巨大的成功,但是其弊端也日渐显露出来,如频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盗听和盗号、设备成本高、体积大、重量大。所以,第一代移动通信技术作为2O世纪80年代到90年代初的产物已经完成了任务退出了历史舞台。

(二)第二代——数字移动通信系统

第二代(即2G,是the second generation的缩写)移动通信系统是从20世纪90年代初期到目前广泛使用的数字移动通信系统,采用的技术主要有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种技术,它能够提供9.6-28.8kbps的传输速率。全球主要采用GSM和CDMA两种制式,我国采用主要是GSM这一标准,主要提供数字化的语音业务级低速数据化业务,克服了模拟系统的弱点。和第一代模拟移动蜂窝移动系统相比,第二代移动通信系统具有保密性强,频谱利用率高,能提供丰富的业务,标准化程度高等特点,可以进行省内外漫游。但因为采用的制式不同,移动标准还不统一,用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游,还无法进行全球漫游,虽然第二代比第一代有更大的带宽,但带宽还是很有限,限制了数据的应用,还无法实现高速率的业务,如移动的多媒体业务。

(三)第三代——多媒体移动通信系统

随着通信业务的迅猛发展和通信量的激增,未来的移动通信系统不仅要有大的系统容量,还要能支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效传输。第二代移动通信技术根本不能满足这样的通信要求,在这种情况下出现了第三代

(即3c,是the third generation的缩写)多媒体移动通信系统。第三代移动通信系统在国际上统称为IMT一2000,是国际电信联盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz频段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比,第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业务。

二、第四代移动通信系统的概念

4G也称为广带接入和分布网络.具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力.对高速移动用户能提供1 50M b/s的高质量的影像服务.并首次实现三维图像的高质量传输 它包括广带无线固定接入、广带无线局域网.移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统) . 是集多种无线技术和无线LAN 系统为一体的综合系统.也是宽带lP接入系统.在这个系统上.移动用户可以实现全球无缝漫游.为了进一步提高其利用率.满足高速率、大容量的业务需求. 同时克服高速数据在无线信道下的多径衰落和多径干扰等众多优势。

三、4G的关键技术

1.OFDM技术。它实际上是多载波调制MCM的一种.其主要原理是:将待传输的高速串行数据经串/并变换,变成在N个子信道上并行传输的低速数据流,再用N 个相互正交的载波进行调制,然后叠加一起发送。接收端用相干载波进行相干接收,再经并/串变换恢复为原高速数据。

2.多输入多输出(MIMO)技术。多输入多输出(MIMO)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是下一代移动通信系统的核心技术之一。MIMO系统采用空时处理技术进行信号处理,在丰富的散射环境下,空分复用MIMO系统(如BLAST结构)可以获得与天线数成正比的容量增长,从而极大地提高频谱效率,增加系统的数据传输速率。但是当散射程度欠佳时,会引起信道间的空间相关,尤其在室外环境下,由于基站的天线较高,从而角度扩展较小,其空间相关难以避免,在这种情况下MIMO不可能获得所期望的数据传输速率。 转贴于

3.切换技术。切换技术能够实现移动终端在不同小区之间跨越和在不同频率之间通信以及在信号质量降低时如何选择信道。它是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠通信的基础。主要划分为硬切换、软切换和更软切换.硬切换发生在不同频率的基站或不同系统之间。第4代移动通信中的切换技术正朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

4.软件无线电技术。软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。通过下载不同的软件程序,在硬件平台上可实现不同功能,用以实现在不同系统中利用单一的终端进行漫游,它是解决移动终端在不同系统中工作的关键技术。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬(Digital Signal Process Hardware,DSPH)、现场可编程器件(Field Programmable Gate Array,FPGA)、数字信号处理(Digital SignalProcessor, DSP)等。

5.IPv6协议技术。3G网络采用的主要是蜂窝组网,而4G系统将是一个基于全lP的移动通信网络,可以实现不同类型的接入系统和通信网络之间的无缝连。为了给用户提供更为广泛的业务,使运营商管理更加方便、灵活,4G中将取代现有的IPv4协议,采用全分组方式传送数据的IPv6协议。

四、发展趋势

目前,4G移动通信还只处于实验室研究开发阶段。具体的设备和技术还没有完全成型,后续的软件开发还没有启动。这都会给4G的发展带来很多难题,有待人们深入研究。但未来移动通信必将具有文中描述的这些基本特征:高速率、高质量的数据传输,完全集中的服务。无所不在的移动接入,高智能的多样化的用户设备。随着新问题、新要求的不断出现。第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。我们相信,不远的将来,人们将会不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息,从而使人们的学习、工作、生活发生更深刻的变化。

参考文献

篇12

一、移动通信技术的发展状况

(一)第一代——模拟移动通信系统

第一代(即1G,是thefirstgeneration的缩写)移动通信系统的主要特征是采用模拟技术和频分多址(FDMA)技术、有多种制式。我国主要采用TACS,其传输速率为2.4kbps,由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信系统在商业上取得了巨大的成功,但是其弊端也日渐显露出来,如频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盗听和盗号、设备成本高、体积大、重量大。所以,第一代移动通信技术作为2O世纪80年代到90年代初的产物已经完成了任务退出了历史舞台。

(二)第二代——数字移动通信系统

第二代(即2G,是thesecondgeneration的缩写)移动通信系统是从20世纪90年代初期到目前广泛使用的数字移动通信系统,采用的技术主要有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种技术,它能够提供9.6-28.8kbps的传输速率。全球主要采用GSM和CDMA两种制式,我国采用主要是GSM这一标准,主要提供数字化的语音业务级低速数据化业务,克服了模拟系统的弱点。和第一代模拟移动蜂窝移动系统相比,第二代移动通信系统具有保密性强,频谱利用率高,能提供丰富的业务,标准化程度高等特点,可以进行省内外漫游。但因为采用的制式不同,移动标准还不统一,用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游,还无法进行全球漫游,虽然第二代比第一代有更大的带宽,但带宽还是很有限,限制了数据的应用,还无法实现高速率的业务,如移动的多媒体业务。

(三)第三代——多媒体移动通信系统

随着通信业务的迅猛发展和通信量的激增,未来的移动通信系统不仅要有大的系统容量,还要能支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效传输。第二代移动通信技术根本不能满足这样的通信要求,在这种情况下出现了第三代

(即3c,是thethirdgeneration的缩写)多媒体移动通信系统。第三代移动通信系统在国际上统称为IMT一2000,是国际电信联盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz频段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比,第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业务。

二、第四代移动通信系统的概念

4G也称为广带接入和分布网络.具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力.对高速移动用户能提供150Mb/s的高质量的影像服务.并首次实现三维图像的高质量传输它包括广带无线固定接入、广带无线局域网.移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统).是集多种无线技术和无线LAN系统为一体的综合系统.也是宽带lP接入系统.在这个系统上.移动用户可以实现全球无缝漫游.为了进一步提高其利用率.满足高速率、大容量的业务需求.同时克服高速数据在无线信道下的多径衰落和多径干扰等众多优势。

三、4G的关键技术

1.OFDM技术。它实际上是多载波调制MCM的一种.其主要原理是:将待传输的高速串行数据经串/并变换,变成在N个子信道上并行传输的低速数据流,再用N个相互正交的载波进行调制,然后叠加一起发送。接收端用相干载波进行相干接收,再经并/串变换恢复为原高速数据。

2.多输入多输出(MIMO)技术。多输入多输出(MIMO)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是下一代移动通信系统的核心技术之一。MIMO系统采用空时处理技术进行信号处理,在丰富的散射环境下,空分复用MIMO系统(如BLAST结构)可以获得与天线数成正比的容量增长,从而极大地提高频谱效率,增加系统的数据传输速率。但是当散射程度欠佳时,会引起信道间的空间相关,尤其在室外环境下,由于基站的天线较高,从而角度扩展较小,其空间相关难以避免,在这种情况下MIMO不可能获得所期望的数据传输速率。3.切换技术。切换技术能够实现移动终端在不同小区之间跨越和在不同频率之间通信以及在信号质量降低时如何选择信道。它是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠通信的基础。主要划分为硬切换、软切换和更软切换.硬切换发生在不同频率的基站或不同系统之间。第4代移动通信中的切换技术正朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

4.软件无线电技术。软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。通过下载不同的软件程序,在硬件平台上可实现不同功能,用以实现在不同系统中利用单一的终端进行漫游,它是解决移动终端在不同系统中工作的关键技术。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬(DigitalSignalProcessHardware,DSPH)、现场可编程器件(FieldProgrammableGateArray,FPGA)、数字信号处理(DigitalSignalProcessor,DSP)等。

5.IPv6协议技术。3G网络采用的主要是蜂窝组网,而4G系统将是一个基于全lP的移动通信网络,可以实现不同类型的接入系统和通信网络之间的无缝连。为了给用户提供更为广泛的业务,使运营商管理更加方便、灵活,4G中将取代现有的IPv4协议,采用全分组方式传送数据的IPv6协议。

四、发展趋势

目前,4G移动通信还只处于实验室研究开发阶段。具体的设备和技术还没有完全成型,后续的软件开发还没有启动。这都会给4G的发展带来很多难题,有待人们深入研究。但未来移动通信必将具有文中描述的这些基本特征:高速率、高质量的数据传输,完全集中的服务。无所不在的移动接入,高智能的多样化的用户设备。随着新问题、新要求的不断出现。第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。我们相信,不远的将来,人们将会不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息,从而使人们的学习、工作、生活发生更深刻的变化。

参考文献:

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前言:随着计算机信息技术不断的融入到人们的生活中,给人们带来了无限便利。保证4G移动通信技术的应用系统能够充分的得到科学技术支持,要求工作在这一领域的专业人员能够清晰的认识到未来社会的发展方向,并致力于此项事业的科研。

通过对4G移动通信的技术特点进行观察,不难发现多媒体方式的融合提升了信息传递的速度,高效率的兼容性成功取代了传统通讯模式,带动通信服务进入全新时代。本文针对4G移动通信技术的特点进行分析,在实践应用中总结工作进步途径。

一、4G移动通信技术概念

4G移动通信技术,就是将传统通信系统和网络进行专业的链接,保证在信息传递的速率上得到前所未有的科技成果展现。

4G支持的移动通信系统,成功的与多入多出的技术网络相连接,与此同时还进行与多跳网进行组合,加上无线的局域网络相扶持,做到数据的高速传导。因为4G移动通信技术支持无缝的链接操作执行,保证了独特的工作优势。在这种优势引导下的工作流程更加严谨,不会出现数据传递的不稳定性。

另外,对于数据的保密性质做的更加透彻,不容易受到外来的侵入。因为有完善的保密系统支持,确保用户在使用的过程中具有安全性,便可以更多的链接和兼容其他网络和系统的支持。随着人们越来越高的网络应用需求,实现4G移动通信技术的网络支持变得更加重要,而且具备特殊优势的4G网络也更受到人们的亲睐[1]。

二、4G移动通信技术特点

4G移动通信的技术特点有很多,也非常具有通信技术优势。首先,4G移动通信技术支持下的信息传递效率更高。针对当下社会,大数据传递的特殊要求越来越高标准,能够实现大量数据存储和保留的信息平台,需要有良好的流转渠道,4G网络的支持正好符合了当下人们的需求,是传统通信技术的上万倍。

其次,4G移动通信技术支持的通讯方式更加多样化,不单单可以执行电话这项语音功能的通讯,还可以执行电脑能够操作的影响通讯。现代人们对于通信质量的要求也越来越高,能够充分利用4G网络环境,就能够满足人们对不同时间和空间下执行的影音通信需要。

再者,4G网络支持下的移动通信智能化提升迅速,能够保证高程度的智能操作,可以减少用户不必要的麻烦。4G移动通信技术相当于成为用户的管家,帮助用户记录特殊事件和特别时间,成功的转型成掌上电脑的形式,满足人们随时随地的各种需要。

最后,4G网络支持下的移动通讯技术具备极高的质量。因为4G网络通信技术远远超过之前的2G和3G服务网络,能够超强的覆盖环境,满足通信的质量要求。比如,原本的移动通信支持很难做到画面无延误的清晰,但是现代科技支持的4G网络就可以实现对数据、信息无延误的传递要求,成为当下用户可以信任和使用的终端服务平台[2]。

三、4G移动通信技术实践应用

4G移动通信的技术已经普及到人们的生活之中,进行社会实践应用的过程中看到了4G移动通信技术的优势和发展前景。4G移动通信依靠使用正交频分复用技术,进行数据质量的控制,在传递的过程中效率被高速提升。而且,坚持正交频分复用技术还可以实现对数据信息的保存功能,在传递的过程中避免衰落。智能优越的传递性能保证了实践的应用,利用广大移动用户作为检测平台,实现了对性能的高标准要求[3]。

四、结论

当下,越来越多的人们选择使用移动通信,不仅是因为通讯传递的便利性,还因为不断发展的4G网络能够为人们提供最先进的信息能源。4G移动通信技术支持人们生活的最基本需求,为人们提供快捷服务的过程中不断的完善自我,实现了多媒体的服务网络,能够充分实现服务精神的同时,保障了计算机技术终端管理的需求实现。

全新的信息时代到来,智能化的操作手段可以为人们提供一个良好沟通的环境,成为互联网的迅猛发展阶段。综上所述,4G移动通信技术是时展的优秀产物,带动了人类社会精神文明的发展,还为我国社会提供了一个着眼世界的发展路径。

参 考 文 献

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