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(一)4G移動通信技術的概念
現階段我們所說的4G移動通信技術指的是第四代的移動通信技術,但是由于行業內的研究與使用出發點的不同,因此很難全面統一4G移動通信技術的概念?,F階段主要的4G移動通信技術均能夠快速實現無障礙通信網絡的接入,而且還可以實現移動互聯、移動商務等綜合功能,用戶不僅具有更多的選擇與溝通自由,還能夠將4G移動通信技術作為載體和平臺,有效支持SOHO以及物聯網等業務的開展。
(二)4G移動通信技術的主要特點
4G移動通信技術主要具有三個特點,分別是:
傳輸速率高,通過對其大量的分析與實驗,我們發現從理論上說能夠將通信速率提高至傳統3G移動通信速率的50倍以上;
智能化程度高,由于4G移動通信技術的技術含量高,使用了大量的先進設備,而且結構更加合理,因此無論是接口還是終端,無論是服務還是操作都有不同的結構能夠進行支持,因此說現階段4G移動通信技術能夠提供更加全面的智能化服務,這不僅充分挖掘了4G移動通信技術的潛力,更是擴大了4G移動通信技術的應用范圍;
兼容性更加優秀,由于4G移動通信網絡的逐步完善,現階段已經可以實現向下和向側的有效兼容,不僅能夠快速完成信息的傳遞,還能夠達成超媒體通信目標。
(三)4G移動通信技術的網絡構造
現階段我們適用的4G移動通信網絡的關鍵構造有應用網絡層、中間環境層以及物理網絡層三種,上述主要構造經過網絡輸入、輸出間數據的傳遞,充分發揮了4G通信網絡的性能。
二、4G移動通信技術的要點
(一) SA技術
現階段,4G移動通信中適用的SA技術指的是智能天線技術,這種技術的應用能夠排除通信系統中的信號干擾,起到有效的干擾抑制作用。此外,還能夠跟蹤4G移動通信系統的運行狀態,充分體現自動化跟蹤特點。通過SA技術的應用,4G移動通信系統還能夠實現數字波束調節,能夠有效保障4G移動通信的整體運行狀態。
(二)OFDM技術
OFDM技術就是我們所常說的正交頻分復用技術,可以將信道劃分成若干個正交子信道,實現低速子數據流和高速數據信號之間的轉換,使低速子數據流在子信道內進行穩定傳輸。通過OFDM技術的應用,4G移動通信技術實現了數據高速傳輸的目的,而且由于OFDM技術具有自適用的調制機制,因此能夠在改變加載、信道方式的同時,有效保證通信信息的傳輸速率。通過OFDM技術的應用,我們還可以在使用4G移動通信技術的過程中,有效杜絕碼間干擾。
(三)SDR技術
SDR技術也稱作軟件無線電技術,該技術是微型電子技術的代表之一,在4G移動通信系統內的重要性毋庸置疑。通過在4G移動通信系統內應用SDR技術,能夠構件一個開放式的平臺,在簡化移動通信升級方式的同時,促進4G移動通信技術的發展。最為關鍵的是,SDR技術為4G移動通信提供了標準、規范并且開放的硬件平臺,能夠有效滿足4G移動通信系統的發展要求,促進了技術的不斷進步。
(四)IPv6技術
通過IPv6技術的應用,能夠在4G移動通信系統內提供唯一地址,因此說雖然移動通信網絡的容量較大,但是其中設備以及通信網絡都具有唯一的特點,并且表現出自動配置的狀態。IPv6技術還能夠為4G移動通信系統提供唯一的路由地址,提高通信系統的服務質量,而且最為關鍵的是還能夠轉化成更高別服務的運行系統。
三、4G移動通信技術的未來發展趨勢
(一) 識別技術
現階段我國的4G移動通信網絡已經實現了全面覆蓋,因此用戶數量非常多,據不完全統計,僅中國移動的用戶在2016年底就達到9億的數量,因此說鑒于龐大的用戶群體,要實現4G移動通信技術的智能化和人性化,我們必須對多用戶進行識別,因此需要開發出更加有效地多用戶識別技術。因此,我們將其作為重點研究對象,然后通過加強建立4G移動通信基站的方式,增加系統容量。唯有在快速準確的進行用戶識別,我們才能夠在提高4G移動通信技術服務、通信質量的同時,促進行業的發展。
(二)干擾抑制技術
現階段對于4G移動通信技術來說,影響使用的最大威脅就是電磁波干擾,而且隨著社會的發展,電磁波干擾情況愈發嚴峻,因此現階段急需開發新型干擾抑制技術,消除電磁波對4G移動通信的干擾,保證通信技術性能優勢的充分發揮?,F階段使用頻率最高的干擾抑制技術是交互式干擾抑制技術,這是抗干擾技術的核心,能夠有效保證4G移動通信技術免受電磁波的影響。在應用4G移動通信技術的過程中,我們需要加入交互式干擾抑制技術的使用,并通過加大攻關和研究力度的方式,提高4G移動通信的抗干擾效果,充分保證通信質量。
(三)接收技術
為了加速4G移動通信技術的推廣語應用,我們必須實現該技術的節能與環保目標,特別是由于4G移動通信技術是在3G通信技術的基礎上發展起來的,因此我們需要不斷提高信號接收技術的節能效果,充分提高4G移動通信技術的核心競爭力?,F階段4G移動通信技術適用的是微天線接收器,這種接收器是一種嵌入式的無線電,其功耗僅為傳統技術的1/10-1/100,在降低了能源消耗的同時,充分實現了加速推廣的目標。最后,雖然新型接收技術的能耗降低了,但是其信號接收的穩定性卻在穩步增長,因此通過該技術的使用在一定程度上推動了4G移動通信技術的發展與應用,使得我國4G用戶數量逐月攀升。
(四)可重構性自愈網絡技術
現階段在4G移動通信技術中應用的都是智能處理器,以便在節點出現故障或者基站超載時能夠進行智能處理。此外4G移動通信技術絕大多數采用的都是問答裝置,能夠及時糾正發現的問題,因此能夠實現網絡故障的自動排除,進而實現4G移動通信技術服務質量的不斷提高。與傳統3G移動通信技術相比,4G移動通信技術不僅具有容量更大、成本更低的特點,還具有傳輸速度快、接入范圍廣的優勢。最后,我們要加速4G移動通信技術的發展,就需要進一步加大對無線接入網技術的研發力度,通過使其從電路交換向基于IP分組交換方向發展,促進設備分集向網絡分集階段邁進。
【關鍵詞】電信第四代移動通信技術 LTE配套傳輸光纜網 建設
相較于第三代的移動通信技術而言,發展到第四代的移動通信技術,數據的傳輸速度方面更加快速,傳輸信號的質量更為良好。目前,伴隨著信息時代的快速發展,人們對于移動通信技術的要求也日益提高。為了提升電信第四代移動通信技術的普及率,滿足于人們對于通信技術更為嚴苛的要求,目前的電信第四代移動通信技術基站建設工作已經刻不容緩。在進行基站的建設過程當中,應當將配套傳輸光纜網作為主要的技術性依托,使之優勢特性能夠得以有效的發揮。
1 無線網絡概述
1.1 LTE的意義及概念
LTE(Long Term Evolution)長期演進,是準第四代移動通信網絡在長時間的信息技術發展過程當中,在第三代移動通信網絡技術之上的演變的與發展,利用規范性的額信息技術通行標準來予以判定,其中LTD的特點即為能夠于20Hz的頻譜寬帶之下提供以固定的峰值速率,并增大網絡信號的覆蓋范圍,使得整體網絡的延遲時間能夠得以降低,用戶的使用度得以提升,并借此來降低運用企業的成本支出,對于整體通信技術來說這是一項具有里程碑意義的信息技術革命。
1.2 4G網絡的定義
關于4G網絡的概念定義,對此相關的行業專家并未作出準確的定義,通常是將LTE當中的第十版本作為準4G,由最簡單的層面來說,第四代移動通信技術是以匯總接入式與分布式共存的新型網絡應用方式,其能夠實現對于不同平臺和頻帶的連接,并提供以相同的無縫網絡應用平臺,其所能夠承載的輸出率可達到 ,遠超過前兩代移動通信技術所能夠承載的輸出速率。第四代移動通信技術能夠實現高質量的語音、圖片以及視頻傳輸。
2 LTE配套闡述光纜的建設原則
在LTE配套傳輸光纜的建設過程當中,其主要涵括有兩種類型,即 與 ,依據電信C網網絡的建設完成交付使用時間予以計算,在針對投資結構予以優化、并對存在的網絡資源采取進一步的應用時,目前電信C網的承載方式無需予以IP化改造,而且C網還將同LTE承載網羅。
3 LTE配套傳輸光纜資源配合方案
3.1 核心層光纖配置
KTE的核心層承載了對于大容量類型數據與信息進行傳輸的任務,是電信第四代移動通信網絡技術得以有效運行的重要基礎。因而核心層的光纖資源配置方案是否可滿足與核心層對大型通信數據的傳輸需求,是光纖配置方案是否合理的重要基礎,這也將對電信第四代移動通信當中的信息傳輸質量好壞以及速度快慢產生直接性的影響。通常而言,在LTE配套傳輸光纜當中會選取芯直徑為 mm的光纜作為電信第四代移動通信網絡的核心層光纜, mm的光纜可以良好的滿足于大容量數據信息的傳輸目標,并且還可保持信息傳輸過程的質量與速度兩方面的高標準要求。
3.2 無線配套光纜配置
電信第四代移動通信技術相較于第三代移動通信技術而言,其中一個明顯的技術優勢即為可以給與用戶提供以更加快捷的數據傳輸速率,能夠實現電話用戶與無線用戶在三維空間中的虛擬連線功能。也正因如此,伴隨著LTE基站和相關配套設施的建設完成以及交付應用,用戶將逐漸降低對于網絡熱點以及C網基站的應用,電信第四代移動通信網絡技術將會成為未來通信技術當中的主流技術?;诖朔N發展背景,在LTD基站的建設過程當中,應當確立以整體鋪設為主、分散鋪設為輔,縣開展集中建設再實施分散建設的原則。
3.3 有線接入光纖配置
應用有線光纖配置的用戶通常有政府機關、工業區以及醫院學校等公共建筑環境,在這些公共建筑環境當中往往人數相對更加集中,對于電信寬帶的接入要求相對較高而且也更加符合應用有線網絡接入方式。在進行有線用戶的光纖配置之時通常可應用PTTX的光纖入網方式,其主要可實現語音通話業務、網絡專線接入以及TDM專線、視頻生成、電視電話會議、無線覆蓋、VPN等多類不同形式的業務模式,并且還可在有限網絡的設置過程之中針對有線用戶的數量、需求以及優先級來選用FTTB或是FTTH兩類網絡連接方式,在確保有線網絡傳輸質量的同時還應當保障相應的計入方式可滿足于用戶對不同電信業務的需求。
4 基于4G與LTE配套闡述光纜網的發展前景
因為 網絡為分頻模式,因此在具體的應用過程當中會面臨諸多的挑戰,而 則為分時模式,能夠應用對稱頻率同時運作,其具體的接入方式和網絡結構存在著明顯的相關性,除了技術方面的問題受到關注之外,相關的生產廠家還應當考慮到不同運營商的特點需求,在明確第四代移動通信具備以良好的發展前景后,便需逐步完善4G技術,目前我國市場對于這一技術的剛性需求十分巨大,企業所能夠獲取的經濟效益也十分可觀。伴隨著相關寬帶多媒體業務以及光纖通信技術的飛速發展,光纖的分布結構日漸趨于復雜性,這也就導致了對于光纖系統進行布局設計的技術人員提出了更高的要求,我國的電信運用企業在光纖網絡領域當中的競爭已經伴隨著智能手機的普及達到了白熱化的程度,在行業競爭和自身業務發展需求的驅動下,運營企業已經開始著手大力發展城域間的光纖網絡,此種建設方式并未依據現有設施對于未來的預想為基礎,因而光纖傳輸技術的發展應當按層次進行,構建起核心層、匯聚層與接入層。
5 結束語
總而言之,電信第四代移動通信技術網絡基站的建設必須依靠于通信技術在長期發展過程,配套傳輸光纜網絡的輔助,因而,在進行相應的基站建設過程中,應當合理規劃整體設計,以整體鋪設為主、分散鋪設為輔、專業協同配合等手段來實施,從而確保電信第四代移動通信技術能夠取得良好的運行效果。
參考文獻
[1]文華炯.LTE(4G)在中國的發展現狀及基站建設監理工作的探討--以LTE(4G)移動通信基站建設為例[J].城市建設理論研究,2015(11).
關鍵詞:移動通信;技術;研究
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 14-0000-01
Study on Modern Mobile Communication Technology
Yu Lijuan
(Shaanxi Xianyang Tibet University for Nationalities,Xianyang712082,China)
Abstract:Throughout the world the rapid development of high-tech,telecommunications will become the locomotive of world economy in the 21st century,communication technologies are undergoing tremendous changes Bainianweiyu.This article describes the third generation mobile communication technology development status,and finally looked to the future development trend of mobile communication technology.
Keywords:Mobile communications;Technology;Study
眾所周知,所有技術的發展在一夜之間都不能實現。我們知道,采用模擬蜂窩通信技術是最早的移動通信電話,這種技術提供的業務只是區域性話音業務,并且通話的效果比較差、保密性能也不是很好,同時受限制的還有用戶的接聽范圍。隨著迅猛發展的移動電話,迅速增長的用戶,人們對通信的需求,傳統的通信模式已經不能滿足,在這種情況下現代移動通信技術的發展不可阻擋。
一、移動通信的發展歷程
(一)第一代移動電話系統是模擬系統70年代在世界許多地方得到研究。采用的技術:蜂窩組織技術,這個技術是由貝爾實驗室進行提出的,在多址技術上對頻分多址技術(PDMA)進行采用。特點:比較低的頻譜利用,高成本設備,較少的業務種類,較差的保密性,比較小的容量,對用戶量的發展不能滿足。
(二)第二代移動電話系統是數字蜂窩移動通信系統。具有代表性的是:有兩種重要的通信體制在20世紀80年代幾乎同時出現,一種是TDMA,另一種是CDMA。歐洲的GMS系統是TDMA體制的典型代表,美國的IS-95是CDMA體制典型的代表。因為第二帶移動通信技術是GMS相對模擬移動通信技術,所以簡稱2G,香港和美國的CDMA公用網在1995年開始投入商用。1998年我國開始CDMA商用化。
二、第三代移動通信系統概述
(一)第三代移動通信的主流制式。國際電信聯盟(ITU)早在1985年就對第三代移動通信的概念進行了提出,當時稱為未來公用陸地移動通信系統(FPLMTS),IMT-2000是在1996年進行變更的。第三代移動通信系統就是IMT-2000支持的網絡,簡稱3G。速率高達2Mbits/s是它所支持的業務,使用2000MHz的頻段。
國際電信標準化部門(ITU-T)在1999年10月對于IMT-2000無線接口技術規范建議最終有所通過,對IMT-2000所包含的無線接口技術標準進行了確立。
為了對3G標準化工作能夠更好地展開,國際電聯ITU分別成立了3GPP、3GPP2兩大標準化組織。3GPP負責制定WCDMA的標準,3GPP2則負責制定cdma2000的標準。截至1998年9月,16個無線傳輸技術(RTT)的提案被提交至這兩大標準化組織:除6個衛星接口方案外,地面無線接口方案有10個,主要分為兩大類:CDMA與TDMA,其中CDMA占據主導地位。目前3G的主流制式有三個,即歐洲的WCDMA、美國的cdma2000和我國的TD-SCDMA制式。
(二)第三代移動通信的特點:(1)進行全球覆蓋,實現無縫漫游:一般第二代移動通信系統為區域或國家標準,但是在全球范圍內覆蓋的系統將會是,使用頻段是相同的。(2)具有支持多媒體業務的能力,尤其是支持Internet業務:話音是現有的移動通信系統的主要業務,隨著發展一般也只能提供100Kbps至200Kbps的數據業務。但是第三代移動通信系統目前最高業務速率可達2Mbps,其業務能力能支持話音、分組數據、多媒體以及流媒體業務。預計2005年底開始商用的WCDMA高速下行分組接入(HSDPA)的實際速率可達10Mbps以上,展現了較好的應用前景。(3)第三代移動通信的核心網絡采用下一代網絡(NGN)技術,實現從時分復用TDM的電路交換到全分組化的IP網絡的過渡,完成從第二代到第三代的平滑演進,并為未來的后三代(B3G)、第四代(4G)移動通信系統的發展奠定基礎。(4)高頻譜效率:理論上3G的頻譜效率是第二代的10倍。(5)低成本:對每用戶造價進行綜合,當前3G設備和第二代數字移動通信相比較價格已經低了很多。(6)高保密性:因為碼分多址、時分多址技術等數字技術的采用,已經極大地對系統保密性進行了提高。
第三代移動通信系統是在第二代移動通信系統的基礎之上演進而來,因此在技術上,各種制式的3G系統在不同程度上均繼承或沿用了第二代的主要技術特點和技術思路。
三、第四代移動通信系統
(一)第四代移動通信系統的定義。關于4G的一般描述為:“第四代移動通信的概念可稱為廣帶接入和分布網絡,具有非對稱的和超過2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網、移動廣帶系統和互操作的廣播網絡(基于地面和衛星系統)。此外,第四代移動通信系統將是由多功能集成的寬帶移動通信系統,也是寬帶接入IP系統”。
(二)第四代移動通信系統的特點:(1)有更快的傳輸速率。1)數據速率在針對大范圍高速移動用戶(250km/h)時為2Mbit/s;2)對于中速移動用戶(60km/h)數據速率為20Mbit/s;3)對于低速移動用戶(室內或步行者),數據速率為100Mbit/s。(2)有更寬的帶寬。據研究,每個4G信道將占有100MHz或更多帶寬,而3G網絡的帶寬則在5~20MHz之間。(3)有更大的容量。將采用新的網絡技術(如空分多址技術等)來極大地提高系統的容量,以滿足未來大信息量的需求。(4)有更高的智能性。4G系統的智能性更高"它將能自適應地進行資源分配,處理變化的業務流和適應不同的信道環境。
四、結語
總之,隨著新問題、新要求的不斷出現,第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發展。縱觀移動通信技術的發展規律和第四代通信技術的優點,我們相信,不遠的將來,人們將不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息。從而人們的學習、工作、生活將會發生更深刻的變化。
參考文獻:
[1]李華.第四代移動通信系統概述[J].郵電設計技術,2004,10
[2]通信技術課堂4G[J].電力系統通信,2009,7
[3]現代移動通信技術研究的探討.lunwenwan
關鍵詞:移動通信技術;4G;IPv6
中圖分類號:F626.5 文獻標識碼:A 文章編號:
1 移動通信技術的發展狀況
1.1 第一代———模擬移動通信系統
第一代(即 1G,是 the first generation 的縮寫) 移動通信系統的主要特征是采用模擬技術和頻分多址(FDMA)技術、有多種制式。我國主要采用 TACS,其傳輸速率為 2.4kbps,由于受到傳輸帶寬的限制,不能進行移動通信的長途漫游,只是一種區域性的移動通信系統。第一代移動通信系統在商業上取得了巨大的成功,但是其弊端也日漸顯露出來,如頻譜利用率低、業務種類有限、無高速數據業務、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盜聽和盜號、設備成本高、體積大、重量大。所以,第一代移動通信技術作為20 世紀 80 年代到 90 年代初的產物已經完成了任務退出了歷史舞臺。
1.2 第二代———數字移動通信系統
第二代(即 2G,是 the second generation 的縮寫) 移動通信系統是從 20 世紀 90 年代初期到目前廣泛使用的數字移動通信系統,采用的技術主要有時分多址(TDMA)和碼分多址(CD-MA)兩種技術,它能夠提供 9.6- 28.8kbps 的傳輸速率。全球主要采用 GSM和 CDMA 兩種制式,我國采用主要是 GSM這一標準,主要提供數字化的語音業務級低速數據化業務,克服了模擬系統的弱點。和第一代模擬移動蜂窩移動系統相比,第二代移動通信系統具有保密性強,頻譜利用率高,能提供豐富的業務,標準化程度高等特點,可以進行省內外漫游。但因為采用的制式不同,移動標準還不統一,用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內進行漫游,還無法進行全球漫游,雖然第二代比第一代有更大的帶寬,但帶寬還是很有限,限制了數據的應用,還無法實現高速率的業務,如移動的多媒體業務。
1.3 第三代———多媒體移動通信系統
隨著通信業務的迅猛發展和通信量的激增,未來的移動通信系統不僅要有大的系統容量,還要能支持話音、數據、圖像、多媒體等多種業務的有效傳輸。第二代移動通信技術根本不能滿足這樣的通信要求,在這種情況下出現了第三代,(即 3c,是 the third generation 的縮寫)多媒體移動通信系統。第三代移動通信系統在國際上統稱為 IMT—2000,是國際電信聯盟(1TU)在 1985 年提出的工作在 2000MHz 頻段的系統。與第一代模擬移動通信和第二代數字移動通信系統相比,第三代的最主要特征是可提供移動多媒體業務。
2 第四代移動通信系統的概念
4G 也稱為廣帶接入和分布網絡,具有超過2Mb/s 的非對稱數據傳輸能力,對高速移動用戶能提供 1 50M b/s 的高質量的影像服務, 并首次實現三維圖像的高質量傳輸 它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網,移動廣帶系統和互操作的廣播網絡(基于地面和衛星系統),是集多種無線技術和無線 LAN 系統為一體的綜合系統,也是寬帶 lP 接入系統,在這個系統上,移動用戶可以實現全球無縫漫游, 為了進一步提高其利用率,滿足高速率、大容量的業務需求, 同時克服高速數據在無線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優勢。
3 4G 的關鍵技術
3.1 OFDM 技術。它實際上是多載波調制
MCM 的一種,其主要原理是:將待傳輸的高速串行數據經串 / 并變換,變成在 N個子信道上并行傳輸的低速數據流,再用 N 個相互正交的載波進行調制,然后疊加一起發送。接收端用相干載波進行相干接收,再經并 / 串變換恢復為原高速數據。
3.2 多輸入多輸出(MIMO)技術。多輸入多輸出(MIMO)技術是無線移動通信領域智能天線技術的重大突破。該技術能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統的容量和頻譜利用率,是下一代移動通信系統的核心技術之一。MIMO 系統采用空時處理技術進行信號處理,在豐富的散射環境下,空分復用 MIMO系統(如BLAST 結構) 可以獲得與天線數成正比的容量增長,從而極大地提高頻譜效率,增加系統的數據傳輸速率。但是當散射程度欠佳時,會引起信道間的空間相關,尤其在室外環境下,由于基站的天線較高,從而角度擴展較小,其空間相關難以避免,在這種情況下 MIMO不可能獲得所期望的數據傳輸速率。
3.3 切換技術。切換技術能夠實現移動終端在不同小區之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號質量降低時如何選擇信道。它是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠通信的基礎。主要劃分為硬切換、軟切換和更軟切換.硬切換發生在不同頻率的基站或不同系統之間。第 4 代移動通信中的切換技術正朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。
3.4 軟件無線電技術。軟件無線電是將標準化、模塊化的硬件功能單元經過一個通用硬件平臺,利用軟件加載方式來實現各種類型的無線電通信系統的一種具有開放式結構的新技術。通過下載不同的軟件程序,在硬件平臺上可實現不同功能,用以實現在不同系統中利用單一的終端進行漫游,它是解決移動終端在不同系統中工作的關鍵技術。軟件無線電技術主要涉及數字信號處理硬 (Digital Signal ProcessHardware,DSPH)、現場可編程器件 (Field Pro-grammable Gate Array,FPGA)、數字信號處理(Digital SignalProcessor,DSP)等。
3.5 IPv6 協議技術。3G 網絡采用的主要是蜂窩組網,而 4G系統將是一個基于全 lP 的移動通信網絡,可以實現不同類型的接入系統和通信網絡之間的無縫連。為了給用戶提供更為廣泛的業務,使運營商管理更加方便、靈活,4G中將取代現有的 IPv4 協議,采用全分組方式傳送數據的 IPv6 協議。
4 發展趨勢
目前,4G移動通信還只處于實驗室研究開發階段。具體的設備和技術還沒有完全成型,后續的軟件開發還沒有啟動。這都會給 4G 的發展帶來很多難題,有待人們深入研究。但未來移動通信必將具有文中描述的這些基本特征:高速率、高質量的數據傳輸,完全集中的服務。無所不在的移動接入,高智能的多樣化的用戶設備。隨著新問題、新要求的不斷出現。第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發展。我們相信,不遠的將來,人們將會不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息,從而使人們的學習、工作、生活發生更深刻的變化。
參考文獻
[1]張重陽.數字移動通信技術[M].西安:江西科技大學出版社,2006.
關鍵詞:第四代移動通信技術;無線通信;移動終端
【中圖分類號】G642.0
移動通信是當前IT領域內發展速度最快的產業之一,其發展趨勢具有高性能、低功耗、小型化和無線互聯。一般認為,高速數據通信能力和無線網絡互聯能力是移動通信性能評價的主要方面,因此,無線通信技術的進步對移動通信發展的意義就顯得非同一般。第四代移動通信技術(fourth-generation,4G)的出現對移動通信產業的發展帶來了前所未有的新機遇。本文結合移動通信技術的發展現狀及相關數據,對4G的相關知識進行了介紹、分析和討論,最后對未來技術的發展進行了展望。
4G的產生和發展
第一代移動通信以模擬技術為主,只提供話音業務;第二代移動通信已經全數字化,除話音外,也可傳輸低速的數據業務、可漫游,主要有兩大國際標準GSM和CDMA;第三代移動通信將無線通信與多媒體技術結合到一起,能夠比較快速地處理聲音、音樂、圖像、視頻流等多種形式數據,并提供與互聯網連接的多種信息服務,主要有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大主流國際標準。從2000年開始,許多國家和地區開始了對4G的研究,研究的目標是實現全球覆蓋的無縫的高質量無線業務。國際電信聯盟于2006年至2007年展開對4G無線頻譜的規劃工作,于2007年11月對外公布了結果,并從2008年開始向全世界征求4G候選技術。目前,第四代移動通信(4G)技術已經發展得日趨完善,很多國家已經開始運營。,第四代移動通信的普及與應用,是移動通信技術的又一次革命,它必將對經濟社會產生重大影響。
4G的簡介
第四代移動通信技術可稱為寬帶接入和分布網絡,具有超過2Mbit/s的非對稱數據傳輸能力。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶網絡中提供無線服務,可以在任何地方寬帶接入互聯網(包括衛星通信和平流層通信),能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。根據研究及發展方向,一般認為4G是比3G更完美的網絡通信系統,可集成各種不同模式的無線通信,能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求,移動用戶在其中可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。
4G的特點
相對于現有的移動通信技術,目前行業內認為未來的4G系統將會有以下顯著特點:
(1)速度快頻譜寬
4G中將采用幾項突破性技術如:OFDM(OrthogonalFrequencyDivi-sionMutiplexer)技術,無線接入技術,光纖通信技術,軟件無線電技術等。數據傳輸速率從2Mbit/s提高到100Mbit/s。
(2)多種業務的融合
基于IPv6的高速移動通信網絡,以移動數據為主,改變了傳統的以電話業務為主的觀念。個人通信、信息系統、廣播娛樂等業務無縫連接為一個整體,數據、語音、視頻等大量信息通過高帶寬的信道進行傳送,4G也因此被稱為"多媒體移動通信"。
(3)無縫漫游
4G系統實現全球統一的標準,各類媒體、移動終端及網絡之間能進行"無縫連接",不同模式的無線通信,從廣播電視網、蜂窩移動網、衛星網、無線局域網到藍牙等集成到一起,真正實現一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
(4)兼容性更高
4G系統還將具備接口開放、多網絡和多協議共存以及能從2G、3G平穩過渡等特點。低速與高速的用戶以及各種各樣的終端設備能夠共存與互通,用戶在投資最少的情況下可以
容易地實現到4G時代的過渡。
對4G的分析和討論
目前4G技術已日漸成熟,有的國家已經開始運營,可想而知未來必將在市場上推動4G信息技術的各種應用,而這又會帶動移動計算機、智能終端包括芯片和軟件等許多相關行業的技術革新和發展,從而催生新一代信息技術革命的浪潮,帶來巨大的發展機遇。
(1)當無線通信系統從模擬技術為主發展到全數字化以后,軟件的地位和作用就進一步得到增強。軟件的突出特點就在于易升級、易擴展和基本上不占空間。隨著通信技術發展的發展,新技術的更新對保護運營商和用戶的現有投資是一對日益突出的矛盾,智能手機和移動終端的小型化更一直是設計者努力的方向,而軟件技術的推廣無疑是解決這些問題的最有效方式。
(2)在計算機上進行多媒體處理的一個主要研究方向是信源數據的編碼,即在信息量不明顯減少的情況下,研究如何提高數據的壓縮效率以減少通信鏈路的負載。即使按照4G
系統對高速移動用戶2Mbps的目標數據速率標準,當前絕大多數的高質量的多媒體應用和服務也已經足夠。計算機上多媒體處理技術的發展重點將可以實現從高壓縮比向高實時性
的轉變。
(3)網絡就是計算機?,F有的計算機通信網早已超越了銅線、光纖等有線概念的范疇。具有無線通信功能的外設、接口卡和接口模塊正以迅猛的速度向每一臺計算機擴張,未來的4G將與Internet融合為一體。4G時代的手機將有越來越多的信息處理功能,移動計算機、手持式終端和平板電腦也將有越來越強的通信功能,4G網絡的用戶終端將很難說到底是一部手機還是一臺電腦。
(4)未來將會是計算機占領手機市場還是手機占領計算機市場?直觀上,在計算機上增加一塊無線網卡要遠比把一部手機改造成一部電腦來得簡單,實際情況可能與設備制造商的技術力量以及用戶現有的資源配置都有關系。對計算機工作者來說,不管情形如何,有意義的是,計算機的發展將不能離開4G獨自進行,移動計算機成為4G網絡的用戶終端只是時間上的早晚。同樣,4G的進步和推廣也離不開計算機技術的強大支持,軟件技術、芯片技術等在4G上的應用前景非常廣闊。
結束語
當今時代,計算機技術、通信技術和多媒體技術的相互結合、彼此滲透已經是一個明顯的事實。隨著第四代移動通信技術的進一步發展和深入應用,移動計算機技術必將隨之發生深刻而持久的變化。我們相信,不遠的將來,人們將不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息。從而人們的學習、工作、生活將會發生更深刻的變化。
參考文獻:
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【關鍵詞】5G;移動通信的現狀;應用與趨勢
一、移動通信技術的現狀
移動通信技術的發展歷程,可總結為以下四個部分。第一代(1G)通信技術在1980年初期被提出,作為通信技術的初次試水,有著許多缺點。第二代(2G)提出于1990年,相比于前一代進步不大。新世紀產生的3G可以說是移動通信技術的革命,加入了移動寬帶的服務。拓寬了信息的傳輸渠道和速度。近幾年出現的4G網絡,相比于上一代,傳輸速度更快,信號的失真度大大減小,其高清晰度可媲美電視,方便了人們的生活。
二、5G移動通信技術簡介
2.1概念及優點
5G通信技術是在第四代通信技術的基礎上開發更為強大的通信技術。其在信息安全、信息傳輸覆蓋率、信息傳輸失真度等方面,都有了重大突破。有望在未來十年內代替第四代通信技術。
2.25G的特征
5G移動通信技術,相比前四代,有以下特點。一是信息整體傳輸速度的加快,大約是第一代傳輸速度的100倍。二是一次性傳輸能夠攜帶的信息量增多。三是信息失真度的減小。第五代通信技術將此失真度壓縮到第一代的100倍以上。四是信息傳輸覆蓋的范圍更廣。第五代通信技術已經不滿足于通信這一個渠道,將致力于打造全球全面的物聯網建設。五是,基于傳輸速度快傳送寬帶寬的特點,第五代通信技術能夠減少信息資源傳輸中的浪費。
2.3技術內容
1、智能化技術。第五代打造的云計算平臺,可講互聯網真正推上大數據的發展未來。大型服務器連接路由器和交換機網絡,四維的數據可以傳送到中心數據庫,中心數據庫的信息也能實現共享。2、多天線傳輸技術。多天線覆蓋技術,通過將有源天線按一定順序排列,形成3D_MTMO技術,配合第五代通信技術的毫米波技術,能夠進一步擴大信息的覆蓋范圍。所以某種程度上能夠減少信號發射塔的建設,節約建設成本,實現綠色節能。3、同時同頻技術。同時同頻全雙工技術,類似于傳播學當中施拉姆提出的循環模式,一端在同一時間既是信源也是信宿。兩端同時接受信息也輸出信息。在同一時間內,提高了信息傳輸的效率。4、新型網絡架構技術。5G移動通信技術旨在提高信息傳輸效率并節約傳輸成本。計劃架構成本低,易于維護又能節約傳輸時間擴大信息覆蓋率的網絡,當前業界集中研究C.RAN技術和云架構技術。前者是一種新式的無線網結構,后者是基于大數據時代下的云信息技術。
三、5G移動通信技術的發展與應用
在未來十年內,第五代通信技術必將取代前四代,給社會生活帶來新的技術變革。預計5G通信技術將在以下方面得到應用。一是“物聯網”的建設。我們可以觀察到,在第四代移動通信技術下,智能家居時代已經開啟大門。例如綜藝節目《向往的生活》中出現的“林內”熱水器,在主人離家的路上,可以通過手機遠程控制熱水器的開關以及加熱程度,并且根據定位距離的遠近有自動提示功能。盡管基于第四代網絡技術的智能家居并不能滿足人類所有的想象,但是未來第五代通信技術的發展,卻是大有可能。“物聯網”的建設,是各國對于未來通信技術發展的默認趨勢。二是生活云端化。李安用先進的12K拍攝技術拍攝了電影《比利林恩的中場戰事》。但世界目前的網絡通信技術,不能實現12K拍攝的超高清晰度畫面的流暢播放。不過隨著第五代通信技術的發展,必將解決這一難題。如果5G時代到來,除了能實現12K視頻的流暢播放,也將進入“云”信息時代。并實現網絡傳輸速度加快,網絡存儲空間進一步增大,但是基于“大數據”時代的信息安全隱患,也將隨時增加。三是智能互聯。設想幾個場景。寵物狗不慎走失,但是你不用盲目的四處找尋,只需要看看手機定位,就能看到它在何處,周圍環境如何。病人出院,由于居住地遠無法經常前來復診,但是醫生可以遠程檢測病人的身體狀況,全面了解病人的生活作息和疾病之間的聯系,并且全程指導病人該如何恢復健康。5G通信技術,會將所有設想變成現實。
四、結語
展望未來,5G通信技術取代前四代指日可待,但在信息共享的互聯網發展背景下如何保證信息安全,避免信息混亂也將成為第五代通信技術的挑戰。在全球化大背景下,中國作為最大的發展中國家,有責任擔綱5G通信技術發展的領軍人物,促進國家發展。
參考文獻
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關鍵詞:5G移動通信;發展趨勢;關鍵技術;探討
1簡述5G移動通信技術
5G全稱為第五代移動通信技術,是第四代移動通信技術的延伸,由于5G技術還處于研究階段,因此目前還沒有任何電信公司提到過5G技術??傊?G通信技術相會成為移動通信業未來幾年年的發展方向。關于5G通信技術的相關概念,可以從移動通信技術以往的發展規律來看,未來的5G技術將會擁有超高的頻譜利用率,在傳送信息速度方面,5G技術也將會遠超于4G技術,此外,在用戶體驗、傳輸時效、覆蓋性能等方面,5G技術也將會有一個大幅度的進步與提升。未來的5G通信技術還會與無線移動技術相結合,以此來滿足未來人們對移動通信技術的需求。
2簡析5G技術內的四大關鍵技術
5G技術主要由大規模MIMO技術、高頻段頻率的拓展技術、D2D技術以及超密集異構網絡技術這四種關鍵技術所構成,下面將分別對這四大關鍵技術進行分析。
2.1大規模MIMO技術
何謂MIMO技術,其所指的是能夠在系統的發射端、接收端分別使用多個發射天線和接受天線,是信號能夠通過多個發射端和接收端進行多天線的傳輸的技術。MIMO技術又被稱為多入多出技術,有效的使用MIMO技術能夠對通信質量進行改善。MIMO技術之所以可以實現多個天線多發多收,其主要是因為該技術能夠有效的對空間資源進行分配和利用。將其應用在5G技術當中,能夠讓5G技術在不增加頻譜資源和天線的發射功率的情況下,有效的提高系統通信信道的容量。舉例來說,在我們實際生活當中,自無線技術使用使用以來,越來越多的網絡設備進入我們的家庭網絡當中,但是隨著聯網設備的逐漸增多,無線網的網速變得越來越慢。換一種方式來理解,隨著使用4G網絡的用戶增多,4G這個無線網的網速便會變得很慢,這再一定程度上是對網絡資源使用的浪費。但是5G技術當中加入了MIMO技術,這種技術能夠有效的改善我們的網速,也就說明在未來的生活中,我們使用5G移動網絡下載數據所需要的時間將會遠遠短于4G移動網絡。
2.2高頻段頻率的拓展技術
目前,在4G移動通信技術當中所使用的頻段頻率大多較低,在這種低頻段頻率中工作會顯頻率資源非常擁擠。而5G移動通信技術主要使用的是高頻段頻率拓展技術,在高頻段中,頻率資源是非常豐富的,在高頻段中工作能夠有效的緩解目前頻率資源擁擠的狀態。使用高頻段頻率的拓展技術能夠使5G技術容量以及傳輸速率得到技術支持,以此來實現短距離、極高速通信目標。高頻段的拓展技術具有三方面優點,其分別為:可用量帶寬是足夠的、天線和設備是足夠小型的、天線增益是較高的。有優點便有缺點,高頻段頻率的拓展技術在使用過程當中是非常容易受到天氣和環境的影響,為此其在使用方面還存在不少障礙。
2.3D2D技術
D2D全稱為DevicetoDevice,其所指的是一種能夠在網絡系統的控制下,允許終端與終端之間可以通過復用小區資源進行通信的新型技術。將D2D技術使用在5G技術當中,能夠有效提高蜂窩通信系統頻率效率,降低終端的發射功率,這對于解決無線通訊系統頻譜資源短缺這一問題而言也是十分有利的。D2D技術具有通信信道質量好等優點,時期能夠有效實現較高的數據速率,將該技術廣泛的分布在各個終端上,能夠是未來的5G技術變得更加的靈活和可靠。舉例來說,在4G網絡下,我們在觀看視頻的時候一般是需要等待幾秒時間才能連接上視頻的,這種影響往往并不大,但是如果換在是自動駕駛汽車行駛時,網絡數據如果出現幾秒以上的延遲是不能接受的,換句話說就是,在當前的4G移動網絡當中,該網絡通常需要15-25毫秒的時間將數據傳輸給可能發生碰撞的車輛,然后車輛才會開始緊急制動。但在未來的5G網絡下,這一數據的傳輸時間將僅為1毫秒。
2.4超密集異構網絡技術
異構網絡技術屬于一種網絡技術,其主要是由計算機、網絡設備以及網絡系統所組成的。想要有效解決未來移動網絡數據流量增大的問題,在5G通信技術當中,除了使用全新的無線傳輸技術以外,還會對該無限傳輸技術進行不斷的完善。超密集異構網絡技術主要是通過:無限技術在未來的發展過程中,通過對無線傳輸技術實際的部署密度進行提升,由此來將不同站點之間的距離進行縮短,以此來使實際支持用戶的數量以及范圍得到增加。此外,在超密集異構網絡技術可能還能實現一個用戶對應一個服務節點這一目標。
3簡析5G技術的未來發展趨勢
根據目前移動通信技術的發展現狀來看,5G技術未來將會以移動通信技術和無限技術為發展的基礎,在未來的幾年內,5G通信技術將會對以下幾個方面進行提升,這幾方面分別為:第一方面,無線通信頻率頻譜;第二方面,無線傳輸技術;第三方面,通信系統智能化的程度以及網絡系統的吞吐率。目前,全球正處于一個科學與信息技術新發展的時代,在這樣的額一個時代下,5G技術在未來的發展中將會存在以下幾種特點:第一種特點,將會更加注重用戶的體驗效果;第二種特點,對自身技術的網絡進行不斷的完善和改革,以此來實現多點、多面和多用戶的無線,對網絡系統功能進行提高;第三種特點,對系統設計的目標進行有效優化;第四種特點,能夠對5G無線通信網絡進行靈活的配置;第五種特點,通過利用高頻譜頻率拓展技術,以此來實現5G技術得到人們的廣泛應用。
4結束語
目前5G技術的研發還存在不小的技術方面的問題,只有將這些問題全部解決,才能真正促進5G技術未來的使用。
參考文獻
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