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移动通信技术概念范文1
关键词4G移动通信;OFDM;MUD;IPv6
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384kbit/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。
24G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2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100Mbit/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。
34G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
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(SDR)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
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移动通信技术概念范文2
【关键词】5G移动通信;关键技术;发展趋势
1前言
随着我国移动互联网的快速发展,以及相关新的智能终端形态不断出现及演化,如智能城市、智能交通、环保方面的监测等,这些业务的需求都出现一种快速增长的形式。鉴于我国新型智能方面的业务及需求层出不穷,在这样的背景下,就急需一种无线通信技术来进行良好的业务支撑,并且该技术具备智能化、高速、以及高效等。在这样的大环境下,5G移动通信技术的研发便得到快速的发展。
25G概念
关于5G的概念,顾名思义,就是指第五代移动通信技术。与前面四代移动通信技术所不相同的是,5G通信技术并非是单一方面的无线通信技术,它能够对现有的各种无线通信技术进行有效、良好的融合及应用。目前,LTE的峰值速率是可以很好的达到100Mb/s的,而针对5G无线通信网络技术的的峰值速率来讲,它是能够有效达到10Gb/s的,很明显,比4G网络提升了100倍。
35G的特点
就目前来看,5G移动通信技术主要具有如下方面的特点:(1)目前来看,与4G无线通信网络相比较,5G网络的峰值速率能够有效提高10倍及以上,能够达到达到10Gb/s以上;(2)对于一般用户来讲,其是可以获得10Mb/s的速率,而针对特殊用户来讲,其是可以获得100Mb/s的速率;(3)与4G网络进行比较,5G网络的可靠性更高,时延性也更低,业务的时延是小于5ms的,能够有效实现在450km/h的高速环境下进行通信;(4)5G网络系统将会更加节能与绿色环保,并且,其在通信能源消耗等方面还不及现有通信网络的1/10。
45G的关键技术
4.1全双工技术
对于全双工技术来讲,它主要是指能够实现同时同频的进行双向通信的一种新型技术。由于在无线方面的通信系统里面,在网络侧、终端侧等,都是具有固定的发射信号自干扰以及接收信号方面的自干扰,在目前的情况下,由于受相应的技术条件限制,就导致不能够很好的实现同时同频的进行相关的双向方面的通信。在理论上来讲,全双工技术能够有效提高频谱利用效率,也能够实现频谱的灵活使用,另外,随着我国信号处理等方面的技术不断发展,在这样良好的背景下,使得同时同频的全双工技术能够在5G移动通信网络系统中得到更全面、更充分的挖掘和应用。
4.2多载波技术
为了能够快速、有效的提高5G移动通信网络的高数据传输速率,那么,就需要对带宽进行提高,且达到1GHz左右,但是,根据相关实践经验来看,是很难在之前的低频段来获取到比较连续的带宽频谱等方面的相关资源,原因还是在于这些频段是采用的无线方面的传输系统,这样来讲,就如电视网络系统,它就存在某些白频谱资源,而针对这些白频谱方面的资源来讲,它在位置上面就可能存在某些不连续的情况,鉴于该种情况,就迫切希望能够把多载波技术应用到未来的5G移动通信技术上面,这样便可以很好的实现对这些频谱的连续使用。
4.3网络智能化技术
针对5G移动通信的中心网络而言,在未来,其必然是由一个大型方面的服务器来组成的一个云方面的计算平台,这样就能够很好的实现路由器以及交换机网络与与基站进行良好的连接。对于宏基站来讲,它除了具备云方面的计算功能之外,在大数据存储方面也是具备非常强大的功能的。针对数据大或者时效性要求高的数据将会提交给云计算来进行快速处理,而针对终端或者相关的基站而言,由于其数量以及形态都是非常的多,鉴于此种情况,就会根据实际情况以及具体的业务来采用不同的频段等。很明显,是需要具备良好的智能识别、智能方面的配置等诸多功能,这样才能够更好的实现智能自主组网,在未来,我国5G移动通信也将大量使用网络智能化方面的相关技术。
55G移动通信技术发展的趋势
现阶段来看,5G移动通信技术已经成为全球研究的热点。随着我国的科学技术及通信技术等的不断发展,使得5G移动通信技术的关键技术也会得到实质性的研究及发展以及更加明确等,在这样的情况下,进行标准化的研究以及制定就至关重要了。另外,对于5G移动通信网络系统来讲,它的容量也将会极大的提升,具体实现的途径是对网络结构进行变革、有效提升频谱的效率、对频谱资源进行合理开发并应用新的频谱资源等。另外,5G移动通信网络系统发展的最主要目标是定位在对各种各样的无线移动通信技术进行密切的衔接,在此基础上,为快速发展网络通信技术提供全方位以及基础性的业务服务。
6结束语
随着我国科技等不断发展,进一步使得通信等技术快速发展,在这样的背景下,便开始大力推进5G移动通信技术的快速发展。就目前来看,5G移动通信技术在我国还处于发展的初始阶段,随着相关技术研究的深入,5G通信技术也将迈进发展的关键时期,特别是相关技术需求以及关键指标都将在未来一段时间内陆续出台,到时候,我国5G移动方面的通信技术就将迎来新一场的技术变革。
参考文献
[1]龙小虎.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学,2015(04):12~19.
[2]刘世林,等.第五代移动通信初探[J].通信与信息技术,2013(04):21~22.
移动通信技术概念范文3
【关键词】 4G 移动通信技术 发展
随着我国通信技术的发展,4G通信技术给网络用户带来了全新的体验。其在3G通信技术的基础上,为用户提高更为高速的数据传输,其安全性和保密性也得以提高。
一、4G移动通信技术概念和特征
当前,通信行业对4G移动通信技术的定义还没有取得一致意见,多从功能性描述来阐述4G移动通信技术,即4G移动通信技术是指不受时空限制能无障碍地接入通信网络的通信技术,用户能够自由选择感兴趣的业务、应用和网络,开展综合性的电子商务业务。
4G移动通信技术正以更加自由的信息沟通改变人们工作和生活的方式,相比前三代移动通信技术而言,其特征也非常明显:一是通信速度较快,4G技术介入能力较强,数据传输速度可到20Mbps,甚至高达100Mbps,是3G数据数据传输速率的5-20倍,特别是对于需要传送海量数据的用户,无论是传送速度,还是传送质量都得到了有效保障。时,4G通信可以迅速完成,不需要用户长时间等待。二是通信方式非常灵活,兼容性大大提高。用户通过4G可以不受时空限制上传和下载资料、图画、影像,且具备全球漫游功能和网络互联互通的功能。三是智能化水平高,4G以OFDM技术为基础和核心,具备自主选择和自主处理的能力,能实现用户关于个性化服务和无线通信增值服务,并可以通过手机观看电脑中的视频,兼容性非常好。四是通信质量高,融入力度强大,支持语音、数据、影像等信息通过宽频信道传输,为用户提供更优的服务。
二、4G移动通信的关键技术
当前,4G技术让我们能够不受时空限制更好地进行沟通,不断改变我们的工作和生活方式。这些都得益于4G移动通信技术所依赖的关键技术,下文将几种关键技术进行分析。
第一,OFDM技术,即正交频分复用技术。该技术通过将信道分解成诸多正交子信道,将高速数据信号转换成诸多并行的低速子数据流,并对所有子信道进行调制以确保数据传输。该技术频率利用率高,抗衰落能力强,适合高速数据传输,信息传送的速率快。第二,SA技术,即智能天线技术。该技术指的是波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线,其能很好地减少信号干扰、调解波束、自动跟踪,这些优势使技术人员能够通过增强特殊范围内想要的信号,提高信号质量。第三,SDR技术,即软件无线电技术。软件无线电是4G移动通信技术的微电子技术基础,软件无线电具有平台开放性、升级便捷的特征,使其在构建标准化的通用硬件平台有着天然的优势。第四,IPv6技术。相比传统的IPv4,IPv6的服务质量更好,其能够确保移动终端位置变化时而通信质量不变。IPv6的网络地址空间非常大,能够为为通信网络的任何设备自动配置全世界唯一的IP地址。
三、我国4G移动通信技术应用存在的问题
当前,我国对4G移动通信技术高度关注,无论是研究开发,还是推广应用都不断取得新成绩。部分科研机构已经在4G移动通信技术的研发工作中取得核心技术,能够顺利实现图像、视频和语音的高速传输。在手机、笔记本、掌上电脑等不同终端之间的多点控制技术也有所成就。要提高我国在国际移动通信领域的话语权,必须不断提高我国4G移动通信技术的水平。但必须认识到的是,与国际最前沿的技术相比,我国4G移动通信技术还有很大的差距,特别是通信标准和核心自主知识产权的产品还较少。
当前,我国在4G的研究和推广中还有很多难题需要解决,如移动通信中的网络IP问题、4G网络通信标准协议问题等等,这些制约了我国4G技术的发展。第四代移动通信技术只有在实践中才能得到不断完善,因此有针对性地改造和更新传统移动通信基础设施是当前我国4G快速发展最为紧迫的问题。
四、4G移动通信技术的展望
移动通信技术大大缩短了人与人之间联系的时空距离,手机、电脑等移动终端已经成了人民日常生活的必需品。据不完全统计,当前全球移动通信用户已超过45亿。为了更好地满足用户上网的基本需求,4G技术的高传输效率必将使得可视化多媒体成为必然趋势,用电脑上网的习惯将会改变,个性化和多样化的4G移动通信应用将实现人、物、网络之间的互联互通,社会将进入无线互联时代。
参 考 文 献
[1]张茹芳.浅析 4G 移动通信技术的要点和发展趋势[J].信息通信,2013(1).
[2]高翠华,凌丽丽.从第三届中国手机制造技术论坛看我国移动通信的现状及其发展趋势[J].电子技术应用,2015(3).
移动通信技术概念范文4
(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。
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移动通信技术概念范文5
关键词:4G移动通信技术;安全缺陷;应对策略
4G移动通信技术即第四代移动通信系统,延续了传统的2G、3G通信技术优点,并逐步形成了新的通信技术,提高了无线通信网络效率,扩大了网络服务功能。每一次技术创新变革,都是建立在前代技术出现瓶颈或缺陷的基础上。正是多年来2G与3G通信技术在统一标准的执行或网络安全等方面出现了问题,才催生了4G移动通信技术的研发推广。如今的4G移动通信技术已经为人们的生产生活带来了更加丰富的功能体验。随着技术的不断发展,这样的体验同样在不断翻新。当然,4G技术增进了人们的交流交往,也同时带来了新的风险隐患,该技术还存在很多安全缺陷需要研究解决。研究4G移动通信技术中的安全缺陷来改善技术现状已刻不容缓。
1 4G移动通信技术
1.1 技术概念
4G移动通信技术,是传统无线网络搭载3G网络系统后不断发展的必然结果,新技术在体现无线局域网技术方面更具代表性,能够以超高速标准来传输收发信息,是划时代的网络技术产品。4G的网络采用单一蜂窝式网络结构,作为核心网络可支持各种形式各种对象的接入动作。蜂窝结构让不同用户具有了独特的识别编码,可随意直连到网络中应用服务,可见该技术的通用性较强,且具有良好的可扩展性。4G移动通信技术突出强调对信号的高质量传输,可提升视频通信质量,高速的数据信息传递还可为用户提供数据采集、定时定位及远程控制服务。
1.2 技术特征
4G移动通信技术主要包括几方面特征:(1)高传输速率。4G技术提升了数据信息的传输速率,实现网络无线漫游,进一步缩短不同用户间的时空距离。基于4G技术的智能信号天线,可在不同环境条件中处理和调整可接收的信号,最大程度消除传输障碍,有效抑制电磁环境的通信干扰。(2)高普及度。4G技术已经体现出了对3G及前代网络的技术优势,各种智能终端的APP客户端或应用软件的运行使用更加畅快,同时在信息服务资费上较之3G便宜,让普通用户真正体现到物超所值。(3)高智能化。4G通信技术的特有网络结构,使得技术的全面智能化优势更加突显,比之前任何时期的临边缘智能化都要灵活和先进,通信的超高速率更成为技术的重要突破。
1.3 技术优势
4G移动网络通信技术与2G、3G网络相比,优越性主要体现在:(1)4G频谱的利用率高。4G的网络构架主采用路由技术,同时因融合了多项技术,使得无线频谱的路由有效性大大提升,人们可以借助4G技术完成更多的事情。(2)增值服务范围广。4G技术基于正交多任务分频(OFDM)技术开发,同时深度结合OFDM与3G通信中的CDMA技术优势,发挥更大的功效,民众可享无线通信增值业务范围不断扩张,形成了以语音、文字、图像、图形为主的娱乐服务、定位服务、通信服务、流媒体直播、移动支付、安全服务、下载服务、公共事务服务等多业态。(3)数据传输速度快。4G通信的技术优化,让数据传输速度更加快捷,峰值可达100Mbps,所产生的实用性能也大幅提升。(4)移动通信质量高。与前代技术相比,4G的多媒体形式以更广的范围来提供更优的通信质量,其高分辨率、高传输速率更能满足人们的多媒体服务需求。
2 4G移动通信系统所用关键技术
2.1 OFDM技术(正交频分复用技术)
技术体现了信道的分解重组能力。原始信道被分解后,不同的子信道之间相互正交,并对各信道添加可调载波,分布于各信道进行数据传输。此技术确保了多载波可同步传输,使信号可并列通信防止窃听或串线。
2.2 SDR技术(软件无线电技术)
无线电通信技术常用技术之一。其技术思想是将宽带模拟数字变换器或数字模拟变换器充分靠近射频天线,编写特定的程序代码完成频段选择,抽样传送信息后进行量化分析,可实现信道调制方式的差异化选择,并完成不同的保密结构、控制终端的选择。
2.3 SA技术(智能天线技术)
SA技术充分体现自适应天线的基础原理,研究出更加高效的新型移动通信技术。智能天线通常需要与基站共建,对天线方向的确定可能与可编程电子相位有关。SA能够增强信号传输功率从而扩大传输区域,具有大容量、抗干扰、低成本等优势。
2.4 MIMO技术(多输入多输出技术)
作为4G网络中的通用技术,可提高4G的信号质量。前代网络技术多采用一发两收模式,而多输入多输出技术则加强了对空间分集增益、码间干扰等通讯指标的管理。优势较明显:空间分集增益增加;码间干扰骤降;无线信道的容量与频谱利用率提升。
3 4G移动通信技术存在的安全缺陷
3.1 网络病毒
4G通信网络存在被病毒攻击与受侵风险。感染病毒后,通信网络的传输途径可能遭致堵塞,大量乱码信息产生。病毒同时是一组特定程序的数据,因此具有较高传播速率,可短时间内破坏用户智能终端中的大量文件或程序,同时还不断复制繁殖中毒受损程序,从而降低了信息传递安全性与准确性。
3.2 网络黑客
网络黑客对互联网存在巨大的安全威胁,同样是通信安全方面的巨大威胁。黑客借助专业的网络理论与熟练的计算机技能,常在通信网络中窃取用户资料,并不断寻找通信信息安全技术漏洞进行恶意破坏。由于黑客通过网络窃听或篡改不同对象信息,使得企业与民众遭受了不同程度的损失,严重威胁国家安全与社会稳定。
3.3 安全漏洞
4G移动通信技术还处于不断探索的实践优化阶段,无论是其中的关键技术、用户使用习惯、智能终端的应用,都在一定程度上存在4G通信网络的安全漏洞,为通信系统的正常运行提供了大大的安全隐患。这些安全漏洞有可能在用户操作不当的情况下,导致系统死机或崩溃,无法保障网络系统的结构完整与信息安全。
4 4G移动通信技术安全缺陷的应对策略
面对可能出现的4G移动通信技术的安全问题,应考虑采用以下应对策略:(1)健全完善法律法规,成立专门机构,严厉打击各种危害网络安全与通信安全的恶劣行为。(2)加强对4G移动通信技术的各开发研究环节的控制,保证用户信息安全。多利用高复杂性的密钥、高性能的网络防火墙增强系统自我恢复能力。(3)强化4G网络的系统容灾技术,确保系统受灾后可准确及时地恢复原有系统数据,发挥保护系统作用。(4)加强配套设施建设。不断优化各关键技术内核,加强技术间融合,提升4G移动通信技术的全面智能化。(5)应不断加强完善4G通信系统,升级各智能终端的硬件与配套软件。
5 结束语
4G移动通信系统为用户打造了一个全新的高质量网络时代。新技术的发展必然需要经历安全缺陷的产生和消除过程。人们应努力提升研发技术,发现并克服4G安全缺陷,保障4G通信的惩ㄔ诵校满足信息时代的社会需求。
参考文献
[1]王新宇.4G移动通信技术与安全缺陷分析[J].信息与电脑:理论版,2016(6):178-179.
[2]罗德祥,罗德邦.浅析4G移动通信技术的安全缺陷及对策[J].信息通信,2016(4):243-244.
移动通信技术概念范文6
关键词:5G移动通信技术;发展趋势;关键技术;发展远景;4G移动网络
15G移动通信概念
随着通讯技术体系的不断健全,移动通信技术发展规模不断扩大,从原先的2G移动通信技术、3G移动通信技术逐渐发展到现阶段的4G移动通信技术,其整体发展速度较快,满足了现阶段社会生活的发展要求。随着社会经济的不断进步,社会对于通信技术的要求将日益严格,为了应对未来复杂化市场发展环境的需求,必须进行新型移动通信技术的分析,实现我国社会经济的稳定性发展。5G移动通信技术是一种新型的移动通信系统。通过对这种技术的应用,可以确保移动网络的高效化、智能化、自动化,该技术具备成熟的无线传输技术系统,其数据传输速度更快,通信信号更加稳定,能够进行不同频段资源的有效性利用,相比于4G移动通信技术,该技术具备更强的信号覆盖广度,能够满足用户多样化的生活及工作体验。
25G移动通信发展状况
(1)综合来看,5G移动通信技术将是未来移动技术发展的主流,相比于2G、3G、4G移动通信模式,5G移动通信技术具备更强的资源利用效率,相比于4G通信技术,5G通信技术具备更高的传输质量,其整体安全性更高,具备更好的信息传递时效性,其信息整体覆盖能力更强,提供给用户更好的移动通信网络体验。为了适应未来移动通信网络的要求,5G移动通信技术需要具备更加科学及完善的通信网络,从而适应未来移动互联网应用的需求。整体来看,4G移动通信系统为5G移动通信技术提供了良好的发展环境,相比于目前主流的移动通信技术,5G技术具备更加广泛的网络覆盖范围,其整体通信系统更加的科学化、规范化、智能化,能够满足大规模传输数据吞吐的需求。通过对5G技术的应用,有利于提升用户的使用体验,有效解决4G数据网络传输速度慢、收费高、网络不稳定等问题。(2)相比于移动通信2G技术、3G技术、4G技术,5G通信技术具备更强的网络应用性能,通过对该技术的应用,有利于完善移动数据网络体系,实现网络信号整体覆盖性的提升,满足无线移动网络的构建要求。5G技术具备更高的应用灵活性,能够根据运营商的不同管理需求,实现网络资源的动态性调整及分配,实现网络通信运作成本及能源消耗状况的分析,有利于实现社会经济的可持续运作。随着未来市场经济环境的改变,移动通信技术领域必然面临着巨大的技术变革挑战,5G技术的应用,对移动网络整体性发展的影响是广泛而深远的。随着5G通信技术体系的不断健全,其传输速度水平、信息吞吐率、网络传输质量必然能得到较大的提升,随着5G网络通信环境的不断优化,越来越多的5G应用业务必将得到普及,比如3D虚拟交互业务、3D虚拟游戏业务等,随着这些业务体系的不断健全,能够满足人们多样化的移动通信业务需求。相比于传统的通信技术,5G技术实现了物理传输体系的健全,实现了不同用户、不同区域、不同天线等环节的网络发展要求,有利于优化移动网络平台架构水平,增强其整体性能。(3)为了适应未来经济社会的发展要求,必须要进行全网络覆盖5G技术的应用,确保其移动网络的全面性覆盖,有利于为各种无线互联业务提供良好的运作环境,进行新型接入网架构的应用,进行网络整体组织架构的优化,实现整体建网效率的提升,进行绿色无线接入网构架模块的优化,实现移动网络通讯干扰状况的降低,有利于降低移动通信的整体运作成本,实现移动通信整体维护水平的提升,该技术具备良好的可配置性,通过对网络运行压力的分析,进行网络资源的实时性调节及配置,降低通信能耗水平。
3关键技术应用方案
(1)5G技术实现了异构超密集部署技术的应用,有利于解决一系列超密集异构网络部署问题,实现节点距离半径的缩短,实现整体数据量容纳空间的扩大,实现节点数量的增大,提升了部署密度的分析效率。在未来移动通信发展模块,其节点部署密度必然大大超越现阶段通信技术的节点部署密度,实现节点距离的减少,满足超密集异构网络的数据传输要求,避免出现一系列的多覆盖层次干扰性能问题,为了实现5G技术的有效性应用,在未来通信技术发展模块,必须进行异构超密集部署技术的优化,实现组网模式、接入技术模式、防扰乱模式等的协调。在移动通信网络运作过程中,自组织网络SON模块扮演着重要的发展地位,通过对该技术模块的应用,能够为通信网络提供持续性的部署及维护,这需要进行专门工作岗位配置,实现该技术研发资金的投入,确保移动网络的顺利开展,实现资本、人力、物力等成本的控制,有利于提升通信网络的整体运作效率,实践证明,通过对SON技术的应用,有利于解决网络的智能部署问题,实现其整体智能维护效益的增强。相比于4G通信网络结构,5G通信网络技术具备更加复杂的网络架构,其网络管理面临着一系列的挑战,为了解决实际问题,必须进行SON发展技术的优化,实现其自组织网络体系的健全,在未来通信技术发展过程中,解决多层交叉网络协同问题,充分大会SON技术体系的积极作用,满足未来新型移动通信技术的发展要求。(2)在未来通信技术发展过程中,SDN技术扮演着重要的移动通信工作地位,这是一种软件定义网络技术,通过对中心控制器的使用,实现不同类无线网络的同步性运作,满足无线资源的管理要求,让复杂化的设备操作变得易于上手,相比于传统的通信网络控制及管理技术,SDN技术具备更好的移动通信控制管理效益,为了提升未来无线传输技术的应用效益,必须进行技术切换环节、资源分配环节、实时监控环节等的协调,满足未来移动通信技术的发展需求。M1M0技术是一种常见的基站传输系统模式,该技术具备较低的抗干扰性,其数据整体传输效率低,具备较低的空间分辨率,通过对这种技术的大规模集成性利用,可以满足不同基站及线路数据传输的要求,能够进行移动通信信号的实时性接收。目前来看,该技术应用体系尚不健全,其依旧存在数字编码、信号检测、信号通道模拟等环节上的问题,为了满足未来新型移动通信技术的发展要求,必须进行M1M0技术问题的解决。(3)为了适应5G移动通信网络的复杂性工作需求,进行全双工技术体系的健全是必要的,从而实现信息的双面性传输,通过对该技术的应用,能够进行数据信息的同时间段、同频率的双向传输,其突破了传统单向数据信息传输的局限性,有利于进行移动通信资源的节约,有利于频谱资源利用率的增强。通过对这种技术方案的优化,有利于实现网络传输数据模块、发射机发射数据模块、接手机接收数据模块等速率的提升,通过对抗干扰技术及双全工技术的协调,有利于适应新型移动通信技术的未来发展要求。滤波器组是多载波技术的关键应用模块,通过对多载波传输途径的应用,进行多载波模式的有效性调制,解决无线网络设备间的干扰问题、频谱传输问题、多径衰落问题等,为了适应5G移动通信技术的应用要求,必须进行原始及调制滤波器的协调,实现其与频率响应特性的一致性,实现滤波器设计方案的优化。