移動通信技術概念范文

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移動通信技術概念

篇1

關鍵詞 4G技術 移動通信 電信

中圖分類號:TN916.2 文獻標識碼:A

0引言

由于采用不同頻段的不同業務環境,需要移動終端配置有相應不同的軟、硬件模塊,而3G移動終端目前尚不能實現多業務環境的不同配置。由于3G系統以上的局限性,目前,很多公司已經開始著手4G 概念通信系統的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術特點以及可能采用的關鍵技術。

1 4G概念通信技術特點

目前,業界專業人士對4G概念移動通信系統的共識主要有以下幾點:

(1) 具有很高的數據傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h),數據速率為2 Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h),數據速率為20 Mbbit/s;對于低速移動用戶(室內或步行者),數據速率為100 Mbit/s。

(2) 實現真正的無縫漫游。4G 移動通信系統實現全球統一的標準,能使各類媒體、通信主機及網絡之間進行“無縫連接”,真正實現一部手機在全球的任何地點都能進行通信。

(3) 高度智能化的網絡。采用智能技術的4G 通信系統將是一個高度自治、自適應的網絡。采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環境進行結合的正常發送與接收,有很強的智能性、適應性和靈活性。

(4) 良好的覆蓋性能。4G 通信系統應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內環境,由于要提供高速傳輸,小區的半徑會更小。

(5) 基于IP 的網絡。4G通信系統將會采用IPv6,IPv6將能在IP 網絡上實現話音和多媒體業務。

(6) 實現不同QoS 的業務。4G 通信系統通過動態帶寬分配和調節發射功率來提供不同質量的業務。

2 4G概念通信關鍵技術探討

(1)正交頻分復用(OFDM )技術

第四代移動通信系統主要是以OFDM為核心技術。OFDM 技術實際上是多載波調制的一種。其主要思想是:將信道分成若干正交子信道,將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流,調制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開,這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬,因此每個子信道可以看成平坦性衰落,從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分,信道均衡變得相對容易。

OFDM技術之所以越來越受關注,是因為OFDM 有很多獨特的優點:

①頻譜利用率高,頻譜效率比串行系統高近一倍。OFDM信號的相鄰子載波相互重疊,其頻譜利用率可以接近Nyquist極限。

②抗衰落能力強。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸,這樣在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統上的信號時間長很多倍,從而使OFDM 對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強。

③適合高速數據傳輸。OFDM 自適應調制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪聲背景的不同使用不同的調制方式。當信道條件好的時候,應采用效率高的調制方式;而當信道條件差的時候,則應采用抗干擾能力強的調制方式。再有,OFDM 加載算法的采用,使得系統可以把更多的數據集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此,OFDM 技術非常適合高速數據傳輸。

(2)智能天線技術

智能天線采用了空時多址(SDMA)的技術,利用信號在傳輸方向上的差別,將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區分,動態改變信號的覆蓋區域,將主波束對準用戶方向,旁瓣或零陷對準干擾信號方向,并能夠自動跟蹤用戶和監測環境變化,為每個用戶提供優質的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數字波束等功能,被認為是未來移動通信的關鍵技術。

(3)無線鏈路增強技術

可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術有:分集技術,如通過空間分集、時間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能;多天線技術,如采用2或4天線來實現發射分集,或采用多輸入多輸出(MIMO)技術來實現發射和接收分集。MIMO技術是指利用多發射、多接收天線進行空間分集的技術,它采用的是分立式多天線,能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道,從而大大提高容量。

3結束語

4G移動通信系統目前還只是一個基本概念,4G網絡的定義仍然還不明確,IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規范的過程中。但是融合現有的各種無線接入技術的4G系統將成為一個無縫連接的統一系統,實現跨系統的全球漫游及業務的可攜帶性,是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統,它將幫助我們實現充滿個性化的通信夢想。

參考文獻

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>> 論第四代移動通信(4G)關鍵技術 第四代移動通信系統及其關鍵技術研究 第四代移動通信技術:4G 第四代移動通信技術研究 淺析第四代移動通信系統的關鍵技術及其展望 淺談第四代移動通信系統中的關鍵技術 第四代移動通信系統的關鍵技術與實際應用探析 淺析第四代移動通信關鍵技術 第四代移動通信系統的五大關鍵技術與展望 基于第四代海事衛星船舶安全應急通信關鍵技術研究與實現 4G移動通信系統的特點及關鍵技術研究 4G移動通信系統的關鍵技術研究 第四代移動通信系統(TD―LTE)關鍵技術與應用獲國家科技進步獎特等獎 第四代移動通信技術探索 淺析第四代無線移動通信技術 第四代移動通信技術 第四代移動通信技術—LTE概述 第四代移動通信技術探究 芻議第四代移動通信技術 淺析第四代移動通信技術 常見問題解答 當前所在位置:

[2] 王建峰,黃國策,康巧燕, 4G 移動通信系統及其與3G系統的比較研究, 西安郵電學院學報, 2006 .9

[3] 趙亞男張祿林吳偉陵.第四代移動通信系統關鍵技術研究.無線電工程.2005.2

[4] 李世博.第四代移動通信系統的關鍵技術及網絡結構.廣西通信技術.2007.12

[5] 劉麗 劉世忠 郭燕飛4G通信系統核心技術M I M O - O F D M 研究.移動通信.2009.2

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14G移動通信技術概述

1.14G移動通信技術的概念

4G移動通信技術一般是指第四代移動通信技術,但是在通信行業中沒有對其有過科學的統一的定義。一般來說,通過對4G移動通信技術的功能性描述來對其進行界定。首先,4G移動通信技術可以在任何時間和任何地點無障礙的接入網絡;其次,4G移動通信技術的的用戶在選擇業務和應用網絡方面具有很強的自由性;再次,4G移動通信技術不僅可以滿足一般用戶的需求,還能夠實現電子商務的綜合性業務;最后,4G移動通信技術具有很強的開放性,它可以適應其他網絡體系和系統,從而開展物聯網上的業務。只要是基于以上幾個功能性特征的移動通信技術,就可以稱作4G移動通信技術。

1.24G移動通信技術的特點

第一,4G移動通信技術的傳輸速度非常快,根據很多研究者的研究表明,4G移動通信技術的傳輸速度要比3G移動通信技術的傳輸速度快的多,約達到其傳輸的速度的50倍,在美國的實驗室中已經在試驗400Mbps的信息傳輸速度。第二,目前的4G移動通信技術已經非常的智能化,在應用的終端設備上具有很多智能化的功能,在操作方式上也變得更加便捷、人性化,在傳統的網絡中難以實現的功能在4G移動通信技術中都可以實現。第三,4G移動通信技術具有更好的兼容性,而且功能更加開放,可以全面漫游,并且接口也是開放的,還可以兼容其他的網絡,從而實現互聯。第四,4G移動通信技術的覆蓋范圍更加廣泛,在野外、郊區等信號不好的地區都可以做到良好的覆蓋。第五,4G移動通信技術可以更加有效的傳遞聲音、圖像、視頻等信息,真正的實現了高質量的多媒體傳輸。

1.34G移動通信技術的網絡結構

4G移動通信技術的網絡結構比較復雜,主要包括物理網絡層、中間環境層、應用網絡層、入口和出口的數據傳輸等,通過應用網絡層進行管理和控制網絡,通過入口和出口的數據傳輸最終實現了4G移動通信網絡技術。

24G移動通信技術的技術要點

2.1OFDM技術

OFDM技術是正交頻分復用技術的簡稱,它主要的技術功能是將信道分成若干個正交子信道,再將高速數據信號轉化成低速子數據流,這樣低速子數據流就可以在每個子信道上進行傳輸了。OFDM技術對頻譜的利用率比較高,它的頻譜效率相當于串行系統的2倍;另外,OFDM技術具有較強的抗衰落能力,通過對多子載波的傳輸,增強了對脈沖噪聲的抵抗,另外,也減弱了通信信道的衰落的能力。其次,OFDM技術的傳輸速度比較快,適用于高速數據的傳輸,因為它采用的是自適應的調制機制,使調制方式、信道和加載算法都發生了變化,從而提高了信息的傳輸速率。最后,OFDM技術的對于碼間的抗干擾能力也比較強,它采用的是循環前綴的方式來對抗碼間干擾。

2.2SA技術

SA技術是智能天線技術的簡稱,它能夠抑制信號的干擾,并且可以自動跟蹤,另外,它還可以調節數字的波束,正是因為這些特殊的功能,使得SA技術在4G移動通信技術中起到了關鍵性的作用。

2.3SDR技術

SDR技術也叫軟件無線電技術,它是微型電子技術中的一種,是通過微型電子技術來建立開放的平臺,從而使得4G移動通信技術的升級變得更加快捷與方便,并為4G移動通信技術的發展構建了一個標準化、開放性的硬件平臺,這個平臺可以由多方運營介入。

2.4IPv6技術

IPv6技術的網絡地址的空間比較大,以便于給所有的通信網絡的設備都提供一個唯一的地址,它能夠實現自動配置,并且獲得一個唯一的路由地址;它的服務質量要比普通的IPv6技術高的多,而且容易形成服務級別較高的系統;IPv6技術的移動性特別強,采用IPv6技術的通信設備在位置變化時,通信質量也不會發生太大的變化,這樣就保證了移動通信設備的服務質量。

34G移動通信技術的發展趨勢

3.1干擾抑制技術

目前的4G移動通信技術面臨的最大的威脅就是受到越來越嚴重的電磁波的干擾,只有開發新型的干擾抑制技術,消除電磁波對4G移動通信技術的干擾,才能夠保證4G移動通信技術的優勢充分發揮。目前經常采用的干擾抑制技術就是交互式干擾抑制技術,它是抗干擾技術的核心,保證4G移動通信技術不受電磁波的干擾。在4G移動通信技術的應用過程中,要加入交互式干擾抑制技術,加強對它的攻關和研究,這樣就能夠保證4G移動通信技術不受干擾,從而提高其通信質量。

3.2識別技術

在我國使用4G移動通信技術的用戶非常多,據不完全統計,目前的用戶數量已經達到4億,要想使4G移動通信技術更加人性化和智能化,就需要對多用戶進行識別,因此要開發出多用戶識別的專業技術。首先,我們要將多用戶識別技術作為重點研究的對象,然后加強對4G移動通信基站的建立,從而不斷的增加整個系統的容量。我們只有準確快速的識別用戶之后,才能夠不斷的提高4G移動通信技術的通信質量與服務質量。

3.3接收技術

要想讓4G移動通信技術得到更廣泛的推廣,首先要保證該技術的節能與環保性能。因此,為了推動4G移動通信技術的進一步發展,要在3G移動通信技術的基礎上,開發出更加節能的信號接收技術,這樣就使得4G移動通信技術更加具有競爭力。4G移動通信技術采用的是微微無線電接收器,它是一種嵌入式的無線電,該技術的功耗僅為傳統技術的十分之一到百分之一,大大的降低了能源的損耗,同時也對環保起到了促進的作用。另外,低能耗的接收技術也可以提高信號接收的穩定性,這樣,4G移動通信技術就會得到更廣闊的發展前景,也會得到更多用戶的支持與推廣。

3.4可重構性自愈網絡技術

4G移動通信技術采用的是智能化的處理器,它能夠對節點故障或者基站超載做出智能化的處理。4G移動通信技術的各部分采用的都是問答裝置,能夠對出現的問題做出及時的糾正,這樣就能夠自動的排除網絡故障,進而提高4G移動通信技術的服務質量。

3.5無線接入網技術

4G移動通信技術與傳統的3G移動通信技術相比,傳輸速度更加快,容量更加大,成本更加低,接入范圍更加廣。如果4G移動通信技術想要獲得更加廣闊的發展前景,就要進一步開發其無線接入網技術,可以使它的電路交換向基于IP分組交換發展,同時,設備分集向網絡分集發展。這種基于IP技術的網絡構架可以實現3G、4G、WLAN以及固定網之間的漫游,而且可以支持下一代因特網,這將對4G移動通信技術的發展起到巨大的推動作用。

4總結

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【關鍵詞】第三代移動通信技術 現代通信技術 問題 影響

1 第三代移動通信技術概述

要想深入探究第三代移動通信技術究竟如何影響現代通信技術,那么首先要對其定義及特征有所了解,對其簡要概述如下:

1.1 第三代移動通信技術之定義

第三代通信技術一般被人們稱為3G,由英文3rd Generation縮寫而來。主要相對第一代模擬式手機(也就是1G),和第二代GSM、TDMA等數字手機(也就是2G)而言。具體而言,第三代通信技術是指,將無線通信和國際互聯網等其他多媒體通信相結合,一種新興的移動通信系統。它不僅能夠對音樂、視頻流、圖像等多媒體形式進行處理,還能夠提供諸如電話會議、電子商務、網頁瀏覽等多種多樣的信息服務。但是,要想其能夠實現這些功能,就必須保證無線網絡達到支持該項活動發生的數據傳輸速度。

1.2 第三代移動通信技術之特征

通過查閱相關文獻,結合工作實際,可以看到第三代移動通信技術主要由以下幾點特征:第一,與第一、二代移動通信技術相比,其可實現全球無縫覆蓋、高頻譜利用率、高服務質量、高保密性、低成本等特點。第二,第三代移動通信技術具備了支持從話音到多媒體業務轉換的能力,尤其是在支持互聯網業務方面有著出色的表現。

2 當前發展第三代移動通信技術所面臨的問題

雖然第三代移動通信技術在許多方面比第一、第二代移動通信技術更為便捷、高效,但是在發展過程中仍然面臨著一些問題,對其主要存在的問題歸納如下:

2.1 時延擴展問題

時延擴展問題是指,來自不同路徑的信號會產生不同的傳播時延,而一旦時延超過檢測脈沖寬度的百分之十,脈沖之間的干擾就會變得十分明顯,從而對移動通信的數據傳輸速率產生影響,受到限制。

2.2 多徑衰落問題

這一問題在幾乎所有的移動通信系統中都有可能會產生。主要是因為,無線電波在傳播的過程中會發生反射、散射、折射現象,這樣一來就會產生多條傳播路徑。當不同路徑的信號同時到達接收機的時候,受到天線位置、極化、方向不同的因素影響,接受信號的相位、幅度也會產生起伏狀的變化,從而導致較為嚴重的衰落現象。

2.3 多址干擾問題

多址干擾是3G系統所獨有的一種干擾,產生的原因主要是,用戶不同的擴頻碼字相互之間的干擾。因為3G系統采用的是CDMA技術,也就是利用不同的擴頻碼字對用戶進行區分,正因為如此,各個用戶的擴頻碼就必須幾倍較強的自相關性和較弱的互相關性。但是,即便自相關性很強,互相關性很弱,也不可能保證各個用戶之間的互相干擾完全消失。因此,CDMA系統就會收到干擾限制。

2.4 遠近效應問題

遠近效應所帶來的問題,主要是因為各個移動臺在發射信號的時候都是使用相同的頻率,而基站在接收信號的時候,對較近的移動臺發射出來的信號接收功率要遠遠大于較遠處的。簡單來說,遠近效應問題就是指近處打工了信號對遠處的小功率信號產生較強的干擾。這種干擾不僅僅在3G系統中存在,但是在3G系統中表現得最為明顯。

3 第三代移動通信技術對現代通信技術的影響

隨著第三代移動通信技術的發展和推廣,其對現代通信技術帶來了重大的影響。最為主要的表現形式就是,為人們生活、工作、學習等提供了更為優質的通信服務。具體而言,可以分為以下幾類:

3.1 移動支付服務

移動支付也被人們成為手機支付,一般是指用戶在購買商品、服務時,直接用手機進行支付。例如,支付寶推出的當面付、掃碼付等服務項目,都屬于移動支付。在移動通信產生的最初時期,重點主要是最基本的通信,隨著移動通信技術的不斷發展和推進,已經延生到了生活的各個方面,極大的方便了人們的生活。一些技術較為成熟的城市,已經推出了同時具備公交卡、銀行卡、信用卡等多重功能的手機卡。在移動支付服務的實現過程中,需要銀行、商家、運營商等多方配合,才能保證完成,并確保支付安全。

3.2 定位服務

定位服務又叫做位置服務,主要是講移動通信網絡與衛星定位系統相互校核,為消費者提供的一種通信增值業務。通常是借助使用者的移動終端,在某種具體的定位技術下,將用戶所處位置進行確定。

3.3 可視電話服務

相比較傳統的電話通信方式而言,第三代移動通信技術以其技術的先進性,設備的現代化,實現了可視電話服務功能。普通的電話只能夠實現語音的傳輸,但是第三代移動通信技術能夠將“順風耳”變成“千里眼”。

3.4 視頻留言服務

視頻留言服務是,當用戶在撥打對方電話無人接聽或者自動轉接到留言信箱的情況下,借助用戶手機的攝像頭及錄音設備錄制音頻、視頻這一類多媒體留言的服務。被呼叫用戶在有網絡數據傳輸的情況下,能夠在手機或者網頁上查看留言。

4 結語

第三代移動通信技術是通信業與互聯網業相互融匯、結合的產物。用戶只要擁有一臺支持3G網絡的手機,除了在完成日常通信需求之外,還能夠及時、方便、迅速的實現購物、視頻等多媒體通信。并能能夠直接在手機屏幕上寫字繪畫,在十分短的時間內傳輸給另外一臺手機。除此之外,還能夠利用3G技術實現實時位置共享、電話會議、多媒體彩鈴等服務。隨著近年來對第三代移動通信技術的普及,越來越多的城市對移動運營商發放了3G牌照,越來越多的人們體會到3G通訊技術帶來的便利與快捷。因此,第三代移動通訊技術將對現代通訊技術的發展產生重大影響。

參考文獻

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[3]孫伊倫.中國通信產業步3G時代[J].上海信息化,2009(02):44-48.

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【關鍵詞】4G技術 發展現狀 發展趨勢

一、第四代移動通信(4G)技術

4G移動通信技術是建立在無線通信網絡的基礎上,集3G技術和WLAN技術于一身,同時可以進行圖像視頻傳輸的一種移動通信技術。

(一)4G技術的特點

4G通信技術是以傳統通信技術為基礎,通過采用一些新通信技術增強無線通信能力,滿足了用戶對移動網絡瀏覽、下載越來越高的要求。相比現在已經商用的3G技術,4G通信技術有著如下的優點:1.傳輸速度更高。4G技術最受歡迎的原因是它具有更快的數據傳輸速率,4G移動通信系統的上傳、下載速度遠超過目前的3G系統。3G移動通信系統數據傳輸速率可達2Mbps,而4G移動通信系統最高可達到100Mbps的速度,一部藍光電影也僅需幾個小時便可下載完成。強大的數據傳輸能力使得4G無線通信中的可視化通信以及多媒體應用成為可能。4G網絡頻譜很寬,信道所占頻譜相當于3G網絡的20倍;2.通信服務多元化。由于3G通信系統和之前的第一、二代通信技術,無法實現高速的數據傳輸,所以一般只能提供語音服務,而4G技術可以提供個人通信、信息系統、娛樂休閑等各式業務,滿足用戶多種需求;3.智能化程度更高。4G技術使得4G手機擁有更多智能化的功能,比如智能測溫提醒手機主人添衣、智能導航幫助主人用最少時間開車到目的地;4.兼容性更好。4G通信系統采用接口開放技術,通過智能天線技術整合通信網絡,實現局域網與互聯網的多網合一,4G通信系統可以方便的和3G通信系統進行兼容,方便用戶從3G輕松過渡;5.抗干擾能力強。4G技術自身的修復能力和安全性能都遠高于3G技術,對通信數據進行加密打包,使得通信質量、分辨率進一步提高,滿足用戶觀看高清影視節目的需求。

(二)4G技術的要點

4G移動網絡結構一般分為三層:物理網絡層、中間環節層和應用網絡層。物理網絡層中,核心網絡和無線提供接入服務和路由選擇功能;中間環節層的主要功能是地址變換,控制管理;應用網絡層可以適應于多個無線標準和多個終端、不同的服務運營商,提供更大范圍的服務。4G技術一般包括正交頻分復用技術(OFDM)、智能天線技術(SA)、軟件無線電技術(SDR)和IPv6技術:1.OFDM技術。OFDM技術屬于多載波調制,在一定的頻域內,系統將對已經設置好的信道內進行分割,形成多個正交子信道,高速數據信號在窄帶調制的作用下會變成低速的子數據流,在子信道內實現并行傳輸,效率大大提高。OFDM技術具有如下優點:減弱信號間的相互干擾;充分利用頻譜寬度;適合高速數據傳輸等;2.SA技術。4G移動網絡系統采用智能天線技術,增強了對信號的區分度,適用于復雜的電波傳播環境,也不需要建設密集的基站來提高信號的傳輸能力,降低了運營商的成本;3.SDR技術。SDR技術基于軟件定義的無線通信協議,僅需通過軟件的下載更新就可以改變頻帶、空中接口協議及功能,不需要硬件的變化。這使得運營商的投資大大降低,減少成本;4.IPv6技術。目前廣泛采用的IPv4存在IP地址缺乏的問題,4G網絡采用IPv6,極大的開拓了IP資源,也提高了網絡的安全性和服務質量。IPv6的移動性可以使通信位置發生變化時通信質量不變,改變在火車上打電話信號差的狀況。

二、我國4G移動通信技術的發展現狀

2013年12月,我國三大運營商得到4G牌照,4G技術正式應用于商業領域。4G技術是目前為止最復雜的技術系統,全面實施4G通信不可能一蹴而就,需要一個發展適應的過程。我國通信行業也都在積極抓住4G技術推廣的機遇,對其中的難點進行研究和開發工作。目前已經可以實現圖像、語音和視頻信號的高速傳輸,同時可以兼容各種不同格式數據的輸送,對不同類型的業務也有了初步應用,多點通信技術方面也取得突破。

三、4G技術發展趨勢探討

(一)在家庭生活中的應用

智能家居的概念已經被提出,利用4G技術可以完善智能家居技術。因為4G移動通信技術的高速傳輸數據的特點,每位家庭成員的手機設備可以組建家庭網絡,輕松進行資料分享;對各式各樣的智能家具資料進行匯總,通過無線網絡通知主人進行統一管控。

(二)在農業中的應用

農業生產過程越來越多的使用嵌入式通信技術,現代化農業對信息的需求也越來越高,及時的天氣資料,環境狀況,市場需求等都影響到農業生產和銷售。采用4G技術可以提供十分精準的信息,再結合農業生產管理的經驗,可以使得效益達到最優。4G技術的使用還可以對農業生產過程中產生的問題進行診斷,搜索出最優解決方案。

(三)在學校中的應用

在學校中使用4G技術可以實現在線視頻授課等有短時大信息量傳輸需求的功能,學生通過4G網絡可以方便的與教師進行溝通,解決自身遇到的問題。

(四)在公共事業中的應用

4G網絡的發展目標最終是實現大范圍的覆蓋,基本上在任意地方可以使用移動設備輕松連入4G網絡,這需要大量的基站建設。4G技術必然會像更遠傳輸數據,更高分辨率的方向發展。在將要修建公路或者其他公共設施時,政府可以通過4G網絡及時的將最新信息發送給每一位公民。

四、結論

在對4G移動通信技術的特點和技術全方位分析的基礎上,對其廣闊的市場前景和巨大的經濟潛力進行預測,以便使4G技術得到長足的發展。需要注意的是,不能將4G技術拘泥于手機應用方面,應該科學、客觀的看待這項技術的內涵,通過實際應用推進其發展。

參考文獻:

[1]張茹芳.淺析4G移動通信技術的要點和發展趨勢[J].信息通信,2013,2(15).

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[3]張玉龍,李志峰,趙勛.對4G移動通信技術應用與發展的展望[J].信息通信,2013,2(15).

篇6

【關健詞】4G移動;通信技術;要點;發展

網絡通信技術的顯著特點之一就是技術發展速度和更新速度較快,而移動通信技術作為網絡通信技術的重要組成部分,高速發展意識和前瞻性意識是移動通信技術的重要發展思想。我國3G移動通信技術的發展方興未艾,而針對第四代移動通信技術4G移動通信技術已經提上了研發和推廣的日程。4G移動通信技術作為3G技術的升級,能夠實現更高的網絡傳輸速度和更科學、人性化的智能升級系統必將成為未來幾年內移動通信技術發展的主流和趨勢。本文介紹了4G移動通信技術的概念、4G移動通信技術在我國的發展現狀、4G移動通信技術中存在的問題和對4G移動通信技術的展望。

1、4G移動通信技術的特點

所謂的4G移動通信,就是指在無線網絡的基礎上,具有高抗干擾的性能、高數據數據率和極強的兼容速率的移動通信技術。據目前的研況來看,這一移動通信技術是我國通信行業在未來5年內的研發核心,并爭取在10年內將其投入到商業化的運用中。與之前的移動通信技術相比,4G移動通信技術有以下特點:

1.1全智能化的網絡體系結構。與最近的收集整理3G移動通信技術相比,4G以單一的全球范圍的蜂窩核心式網絡代替了原有的密集型蜂窩式網絡,其中,全數字式IP技術的采用更促使4G超越了原有的邊緣智能化網絡體系,向全智能化的網絡體系發展。值得一提的是,這一系統支持不同的網絡接入方式,如WCDNA、Bluetooth等,并且不同的用戶都擁有自己唯一可識別的號碼,不同的系統間通過分層技術結構的運用而進行有效的互聯操作。

1.2高效的傳輸速率。通常而言,3G移動通信的傳輸速度在385~2Mbit/s間,而4G則可達20~100Mbit每秒,幾乎是前者的50倍。另外,4G移動通信可以進行真正的無線漫游,從而使各個多媒體和通信主機能與網絡之間實現緊密的“無縫連接”。與其它的移動通信相比,4G以其高傳輸速率大大縮短了用戶與用戶間、用戶與網絡間的時間和空間距離。

1.3高拓展性業務。4G移動通信技術在業務范圍內進行了擴展,主要圍繞語音、視頻等多媒體業務而進行了深度發掘,與此同時,對信號的穩定性也做了改革性的發展。

1.4費用便宜。4G系統在一定程度上具有很強的靈活性,因此,很多軟件運用起來就比較容易。另外,4G系統是在3G的技術基礎上建立起來的,因此,在開發和運用上都節省了許多費用,其運用成本相對較低,甚至,從系統角度來看,4G將比3G還便宜很多。

2、4G移動通信系統網絡結構及其關鍵技術

4G的關鍵包括了信道傳輸、抗干擾性強的高速接入技術、調制和信息傳輸技術;高性能、小型化和低成本的自適應陣列智能天線;大容量、低成本的無限接口和光接口;系統管理資源;軟件無線電、網絡結構協議等。

物理網絡層、中間環節層、應用網絡層是4G移動系統網絡結構的三個分層。無限和核心網的結合格式完成了物理網絡層方面問題,它全面提供接入和路由選擇功能。QOS映射、地址變換和完全性管理等是中間環境層的功能。使發展和提供新的應用及服務變得更加的容易,是由于三個分層接口是開放的。并且提供了無縫高數據率的無限服務,且運行于多個頻帶。這一服務能自適應多個無線標準及多模終端能力,跨越多個運營者和服務,提供大范圍的服務。

3、4G移動通信系統的缺陷分析

4G移動通信系統是與互聯網高度結合的通信系統,因此避免不了受到互聯網安全性、可控性等一些弱點的影響??偟膩碚f,4G移動通信系統也存在著一些客觀存在的缺陷。

3.1技術問題難以攻克。目前,盡管4G系統在理論上帶給人們無限的愿景,但就其現實而言,還缺乏一定的先進技術支撐,例如,就山區、樓區和其它一些易容障礙物影響的地區,如何實現信號強度的平穩輸送。另外,對于網絡移交方面也存在技術上的難題,當手機跨基站運行時,由于不同基站間的覆蓋區域有別,所以跨越后會產生網絡失連的問題。

3.2容量受限制。提到4G,最大的特點莫過于其高效的傳輸速度,從理論而言,這一速度是通信系統在質上的飛躍,但就實際而言,手機的運行速度和系統容量間是相互影響的,當手機用戶到達一定程度時,在有限的系統容量下,很容易發生由容量被過度分散而帶來的速度緩慢問題。

3.3沒有統一的標準。目前的3G通信,在全國范圍內是可以統一運行的,但若放到國際上,則缺乏一個統一標準。如何讓各種移動通信在全球范圍內超越互斥而實現兼容,是4G移動系統目前的一大空白。

4、4G移動通信系統的安全發展策略

4.1 專業人才的培養。目前,4G移動通信系統還處于大規模的研發過程中,而這一過程極度缺乏資深專業人員,因此,人才的培養迫在眉睫。這就需要全球通信業的共同努力,進行有效的資源共享和相互借鑒,以各種方式進行技術研發、市場等方面的合作與交流。

4.2 相關設施的及時跟進。由于目前4G移動通信系統處于科研狀態,因此,很多得以開發的技術并沒能及時獲得相應的設施跟進。例如,WAP手機推出后,用戶并未能及時獲得其相關信息,卻承擔著相關信息的費用,收費系統嚴重滯后。因此,在研發過程中,要注重技術、產品、設施的配套生產,避免由于設施或者其它環節的脫節而影響系統的運行。

4.3 3G移動通信系統時應注重一個循序漸進的過程,目前甚至未來的十年內,是3G移動通信系統的成熟和4G系統的起步相互交叉的時期,因此,4G系統若想在將來得到可觀的市場占有率,應該在目前就做好與3G系統間的滲入工作,在現階段逐步進行有利于自己未來發展的無線網絡環境、設施等的更新工作。

5、4G 移動通信技術的發展

我國在4G 移動通信領域方面也取得了碩果累累的成績。漢網公司運用了4G技術和IP網絡技術研制出“寬帶無線IP通信系統”,切以公司特有的包分多址(PDMA)接入技術為核心。該公司可為無線用戶提供高達近2Mbps的高速無線互聯網業務,并且同時提供高速率的文字、圖像、視頻、話音等不同類型數據的業務,那是因該公司的上下行數據速度率采用了不對稱的設計。并可實現手機、PDA、PC之間的自由通信和組播、多點通信等擴展業務。

為期待本國能在全世界4G通信規格制定中能享有最先發言權,4G 移動通信技術的研究制定工作目前在世界發達國家積極進行研究。在第四代移動通信市場潛力仍非常巨大,是因設備“智能化”程度非常高,不僅表現于4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化。移動通信面向個人、正反饋良好循環發展的特性。移動和互聯網的結合,給雙方都注入了新鮮血液來提高吸引力。第四代移動通信的智能性更高,伴隨著互聯網的高速發展,4G 移動通信系統會將得到更快的發展。

6、結語

總之,4G移動通信技術作為現代移動通信的發展技術,必然成為影響人們生活的又一重大變革,將對社會發展產生重要影響。因此我們應當抓住機遇、迎接挑戰,爭取在4G移動通信領域掌握先機,專研和開發先進的4G移動通信技術,為4G移動通信的發展和推廣奠定基礎。

參考文獻

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關鍵詞:4G移動通信;特點;關鍵技術;應用

1 4G移動通信的特點

簡單來說,4G就是第四代通訊技術的簡稱。對于4G通信,并沒有一個精確的定義,目前認同較為廣泛的說法是,4G移動通信,就是具備2M以上數據傳輸能力,能夠對全速的移動用戶提供高質量、高速率的影像服務,可以實現三維圖像高效傳輸的通信技術。4G通信技術并沒有脫離以前的通信技術,而是以此為基礎,應用了一些新的通信技術,以不斷提升無線通信的網絡效率和功能。與現在的3G通信相比,4G移動通信具有以下特點:

(1)通信速率高:理論上,3G通信的數據傳輸速率可以達到2.1Mbps,而4G通信的最高數據傳輸速率能夠達到100Mbps,是3G通信的50倍左右。

(2)網絡頻譜寬:要確保4G通信的傳輸速率達到理論最高速率,相應的運營商必須對現有的3G網絡進行大幅度的改造工作,確保4G在通信帶寬上高出3G通信。據專家估計,每一個4G信道將占有100MHz的頻譜,相比于3G要高出近20倍。

(3)兼容性強:4G移動通信在全球范圍內實現了統一的通信標準,可以實現各類計算機和網絡之間的無縫連接,從而真正實現“一部手機,全球通信”。

(4)通信方式靈活:在4G移動通信中,通信終端不再局限于移動電話,任何物品理論上都可能成為4G通信的終端。在這種情況下,4G通信的終端不僅在設計和操作方面更加智能化,也可以根據對環境的感知,適當調整終端結構,確保其效能的最大化。

(5)多業務融合:4G通信的業務種類更加豐富,除3G通信支持的各種業務外,還增加了高質量圖像傳輸、虛擬現實業務等,可以將個人通信、信息系統、娛樂、廣播等行業整合成一個整體,更加方便地為用戶提供優質服務。

2 4G移動通信的關鍵技術

2012年1月20號,國際電信聯盟ITU通過了4G標準,包括LTE、LTE-Advanced、WiMAX以及Wire less MAN-Advanced(802.16m)。盡管標準眾多,但是4G通信技術的優勢同樣是顯而易見的,其核心技術也存在著很大的相似性,總的來說,4G移動通信的關鍵技術主要包括以下四種。

2.1 正交頻分復用(OFDM)技術

OFDM技術在本質上是多載波調制技術的一種,屬于高速率調制技術。該技術的基本原理在于,可以將傳統通信系統中信道劃分為多個互不相關的正交子信道,從而將原本傳輸速度較高的串行數據庫分為多個傳輸速度相對較低的并行數據流,在正交子信道中進行傳輸。利用這種技術,可以有效消除信號之間的干擾,提高信息傳輸的質量和速率。

2.2 軟件無線電技術

該技術實際上可以算是一種無線電廣播通信技術,屬于用軟件架構的一種通信協議,可以以軟件程序代替硬件功能,建立無線電通信平臺,通過同時運行多種能夠實現通信協議的軟件系統,實現多終端通信的無線通信方式。這種技術的應用能夠有效解決4G通信中用戶端多樣化和復雜化的問題,從而有效地解決了兼容性問題,實現了多種通信方式的兼容與傳輸。

2.3 多輸入輸出(MIMO)技術

該技術在3G通信中已經得到了比較廣泛的應用,并取得了良好的效果,因此在4G通信中,仍然作為關鍵技術而存在。從本質上看,MIMO技術屬于利用多天線傳輸的無線通信技術,可以由多個發送端獨立發送信號,也可以利用多個天線對信號進行接收。MIMO技術的應用,可以有效降低無線信道的衰落,提高無線系統的容量。

2.4 智能天線技術

智能天線主要由三部分組成,即天線陣列、波束形成網絡以及波束形成算法。該技術主要是通過適當的算法,使得每一個天線單元信號的幅度和相位都可以處于最佳狀態,從而構成最合適的天線陣列方向圖,對有用信號進行增強,對干擾信號進行減弱或排除。在4G移動通信中,智能天線技術可以減少信號的傳輸過程中的衰落以及受到的干擾,提高通信系統的容量,同時也可以實現對于移動臺的快速定位。

3 4G移動通信的應用

4G移動通信技術尚屬于新興事物,目前并沒有得到較為廣泛的普及,需要在實踐中不斷地完善和改進,通過試運營等方式,確保其優勢的充分發揮。從試運營的情況看,4G移動通信的應用主要表現在以下幾個方面:

(1)移動領域:包括網上購物、網上銀行、轉賬支付、電子購票、移動股票交易、無線局域網、數據下載等,可以為人們提供更加快捷的數據服務。

(2)移動電視:利用4G網絡,可以通過一臺終端,隨時隨地連接服務器,對電視節目進行接受和觀看。

(3)移動可視電話:在4G移動通信環境中,通話雙方只需要各自擁有一臺帶有攝像頭的終端,如手機、PC、PDA等,就可以實現實時音頻視頻的傳輸。

(4)數據傳輸:只要持有有效的無線終端,在任何時間、任何地點,都可以接入無線網絡,實現數據的高速下載,同時也可以在網外實現P2P數據傳輸,為人們提供更加方便快捷的數據傳輸服務。

需要注意的是,在對4G移動通信技術進行應用的過程中,還存在著有些問題,在一定程度上制約了4G通信的發展和普及,這些問題包括網絡IP問題、網絡通信標準協議問題以及3G網絡的改造問題等,都是需要相關技術人員重點研究的問題。

根據統計,目前全球的移動通信用戶終端數量達到了45億,占據著全球總人口的四分之三。利用移動通信技術,可以實現人與人之間的相互聯系和溝通交流,推動社會的發展和進步。4G移動通信技術的應用,將會改變人們現有的上網習慣,而且使得移動通信中可視化、多媒體化的趨勢日趨顯著,帶領人們真正步入無線互聯時代。

4 結束語

總而言之,作為當前移動通信發展的必然趨勢,4G移動通信技術對于社會的影響是十分巨大的,必將帶來新一輪的變革。因此,對于相應的通信運營商而言,應該充分重視起來,抓住機遇,迎接挑戰,對4G移動通信技術進行研發和創新,為4G移動通信的推廣奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]劉婷婷,方華麗.淺談4G移動通信系統的關鍵技術與發展[J].科技信息,2013(9):298.

[2]趙華.淺析4G移動通信的關鍵技術[J].數字技術與應用,2013(7):36.

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[關鍵詞]4G移動通信技術 應用 發展

中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)15-0390-01

引言

4G通信技術對于傳統的通信技術來說,不僅在通話的總體質量上有著很大的進步,在速度上也讓人贊嘆。數據通信速隨著技術的發展在不斷的提高,成本投資卻隨著技術發展在大大減少,所以4G通信方面的費用也比傳統的通信要低。4G通信技術是在3G通信技術的基礎上發展起來的,卻有著質的飛躍。相對于第三代來說,第四代的開發目標更加明確――讓用戶更快地訪問網絡[1]。這相當與通信不僅關注質量,更加關注用戶的使用體驗,移動通信把服務也放在了市場考量的重要位置上[1]。

1.4G概念通信技術特點

目前,業界專業人士對4G概念移動通信系統的共識主要有以下幾點:

a)用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網絡中來;

b)移動終端可以是任何類型的;

c)用戶可以自由地選擇業務、應用和網絡;

d)可以實現非常先進的移動電子商務;

e)新的技術可以非常容易地被引入到系統和業務中來。

根據以上描述,未來的4G系統應具備以下的基本條件。

(1)具有很高的數據傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h),數據速率為2 Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h),數據速率為20 Mbbit/s;對于低速移動用戶(室內或步行者),數據速率為100 Mbit/s。

(2)實現真正的無縫漫游。4G移動通信系統實現全球統一的標準,能使各類媒體、通信主機及網絡之間進行“無縫連接”,真正實現一部手機在全球的任何地點都能進行通信。

(3)高度智能化的網絡。采用智能技術的4G通信系統將是一個高度自治、自適應的網絡。采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環境進行結合的正常發送與接收,有很強的智能性、適應性和靈活性。

(4)良好的覆蓋性能。4G通信系統應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內環境,由于要提供高速傳輸,小區的半徑會更小。

(5)基于IP的網絡。4G通信系統將會采用IPv6,IPv6將能在IP網絡上實現話音和多媒體業務。

(6)實現不同QoS的業務。4G通信系統通過動態帶寬分配和調節發射功率來提供不同質量的業務。

2.4g移動通信優勢

2.1 更快

4G通信研究的最初目的是讓用戶用更快的速度通過蜂窩數據或是無線網進行上網業務,所以4G通信最重要的便是速度。第三代移動通信傳輸系統數據的速度比第一代提高了一千多倍,最高可達到2M,而4G移動通信則甚至最高可以是第三代的50倍的速度,這樣的高速傳輸無線信息,已經比09年最好的傳輸速度快了將近1萬倍。

2.2 更靈活

4G手機已不再是單一的“電話機”,關于語音的傳輸僅僅是4G手機的小小功能??梢哉f,未來的4G手機應該更像是小型的電腦,從外觀和款式上,也會有會有更加驚奇的改變。我們可以大膽想象,在未來,任何一件生活中的物品,只要滿足用戶的個性和喜愛,比如手表、眼鏡盒、球鞋,就有可能成為和現在的4G手機一樣的接收終端,4G通信不僅讓用戶可以隨時隨地進行通信,更隨時分享傳遞各種圖像,更可以和世界上任何角落的人聯線,不需要固定的上網地點[2]。

2.3 效率更高

把第四代通信與第三代進行比較,4G移動通信技術引入了許多強有力的技術突破,比如為了更好地提高主干帶寬的無線上網,引進交換技術水平的通訊產品公司,利用無線作為基礎,架構了更多的技術平臺。由于使用了好幾種技術,比之前的第二代和第三代都能更好地使用無線電,提高使用的頻率。有人說,這種可以讓更多的人在和以前相同的數量更多地使用無線電頻譜,速度也相當之快。比如下載的速度,最高可達到100m。

3.如何推行4g通信技術

3.1 平穩推行過渡

4G通信如果想得到人們的接受,需要充分考慮到用戶的投資心理,除了強大功能的吸引還要要讓用戶的投資盡可能降到最低[3],現有的基礎也需考慮進去。用最少的投資完成用戶的通信過渡。換而言之,未來的4g移動通信要考慮到這一點,要逐步做出調整和改善,比如開設全球的漫游,盡可能多開放接口,開發多種網絡,實現終端多樣化,讓第三代到第四代能夠實現平穩的過渡。

3.2 采用分層的方式

人口數量如此大,人口的層次也有著多樣化的特點,推行4G通信技術不能指望一步到位。在開始階段,一直到后期階段,對4G網絡的鋪設最好采用分層的方式進行。在人口密集的地方采用建設成本更高的也更好網絡,在人口分散的地方采用建設設成本相對較低的網絡。對個體客戶和集體也要采用此種方式區別看待。使用較好設備的人大多數渴求更好的網絡和更好的服務,設備較差的人對這方面的關注相對要少。在對用戶和市場進行劃分上,要做好要提前考察,做出最貼合情況判斷,實現效益的最大化[3]。

3.3 保持無線網絡的重要性

不管是第三代還是第四代,WLAN始終占據著網絡的重要地位。但未來,隨著無線網的鋪設和推廣,網絡可能出現的問題是服務器的擁堵和反應的遲緩。將來,各種數據的統計和記錄都離不開WLAN,人們隨時隨地需要云儲存。開通便捷暢通的無線網絡通道是重要的運營手段,實際上,用戶只關心能否使用上高速的網絡,對于到底在用什么網絡并不關注。4G通信作為無線網絡通信的先行者之一,要利用好先發展的優勢,搶先占據主要市場。

3.4 注重終端的開發

任何通信或是網絡技術都離不開終端的支持。從智能手機出現以來,人們可以明顯地感受到這些移動終端更新換代之快,三星占據安卓,iPhone占據IOS市場,并年年壯大。各個公司也越來越聰明,懂得學習和借鑒,懂得資源整合和利用,各方面的合作更加推動著終端的發展。但終端制造商也面臨著巨大的細分市場的挑戰,而運營商則面臨著保持滿足客戶的挑戰。4G通信技術要注意終端的變化,關注市場的變化,隨時做好迎接挑戰的準備。

4.結束語

4G移動通信技術還處于起步階段,不過關于標準已基本制定,在未來幾年,4G移動通信技術會高速發展并覆蓋世界的大部分范圍。4G移動通信技術已經是未來移動通信的發展趨勢,對于人們的生活,對社會發展又將產生一次重大影響。通信行業要抓住此次機遇,把握好市場走向,爭取掌握專屬領域的先機,率先出發,好好推行4G移動通信技術,迎接未來的挑戰。

參考文獻

[1] 呂承祥.淺析4G通信技術的發展現狀和應用趨勢[J]. 信息通信, 2013, (9):257-257.

篇9

    1 移動通信技術研發發展趨勢

    從某種意義上來說,移動通信新技術研發方向,決定著移動通信技術的總的發展趨勢,在知識經濟的今天,企業對核心技術的掌握程度,是其產品升級換代的關鍵,更是企業開拓更加廣泛市場的法寶。而專利擁有量的多少是表征企業掌握核心技術的一項重要指標。圖1是移動通信領域專利申請發展趨勢。表1移動通信領域專利申請逐年發展趨勢一覽表。從圖1和表1 可以看出1994年以前,在我國移動通信領域,新技術研發一直處于低靡狀態,專利申請量很少,這個時期正是我國移動通信業的起步階段。進入1995年后,人們在移動通信領域的新技術研發熱情逐年走高,專利申請量也是逐年上升。1995年的年申請只有101件專利,而到2006年,其年專利申請量高達1877件,是1995年的18倍。這說明我國移動通信技術的發展,自進入1995年后就進入了快速發展的軌道,2006年至今是我國移動通信技術的發展黃金期。

    2 我國移動通信技術專利的國、省分布

    據信息產業部公布的統計數據顯示2011年1-7月份,全國移動電話用戶累計凈增7083.5萬戶,達到92983.7萬戶。12月份,全國德律風用戶凈增961.8萬戶,其中固定德律風用戶減少130萬戶,移動德律風用戶凈增1091.8萬戶。全年累計凈增德律風用戶11802.4萬戶,總數到達 12.71億。其中,固定德律風用戶減少922.6萬戶,到達2.85億戶,其中無線市話用戶減少1076.2萬戶,到達1787.0萬戶;移動德律風用戶凈增12725.1萬戶,到達9.86億戶;3G 移動德律風用戶凈增8137.2萬戶,到達12842.4萬戶。如此龐大的移動通信市場,無疑加劇了移動通信技術市場的競爭。表2是移動通信技術研發前十強國、省專利擁有量一覽表。從表2可以看出,我國的廣東和北京申請的關于移動通信技術方面的專利,均超過了韓國和日本;位居第一和第二名;排名第五的上海專利擁有量也超過了美國、芬蘭、瑞典;浙江和山東位居前十強的第八和第九名。由此說明經過十幾年的發展,我國在移動通信領域,已掌握了大量的具有自主知識產權的核心技術。在一定程度上打破了經濟強國在我國移動通信技術市場的壟斷。就拿排名第一的廣東省來說,這些年來在移動通信領域主要從事的研究有電話通信;無線通信網絡;圖像通信等方面,其代表性的專利有:在移動通信中協助導航的方法及移動終端;一種移動網絡電話系統及無線接入點;電視系統、移動通信終端與電視系統的通信方法;一種移動通信終端;在移動通信中獲取信息的方法及移動通信系統;一種移動通信網絡業務接入系統及方法;對本地IP數據進行管理的方法及移動通信系統;移動通信終端的網絡接入方法及移動通信終端;基于WCDMA核心網實現移動通信的系統及終端接入方法。

    3 移動通信技術研發涉及領域分布

    移動通信行業主要有通信標準制定、芯片制造和協議軟件、外圍電路元件供應和系統組裝三個環節。所有關于移動通信的技術研發都是基于以上幾點進行的。表3是移動通信技術研發技術領域專利申請量一覽表,從表3可以看出,近年來在移動通信領域的技術主要研發方向和熱點是:H04Q (選擇);H04B(傳輸);H04L(數字信息的傳輸);H04M(電話通信);H04W(無線通信網絡);H04J(多路復用通信);H04N(圖像通信);G06F(電數字數據處理);G01S(無線電定向;無線電導航;采用無線電波測距或測速;采用無線電波的反射或再輻射的定位或存在檢測;采用其他波的類似裝置);H05K(印刷電路;電設備的外殼或結構零部件;電氣元件組件的制造)。其中最為活躍的研發領域是H04Q(選擇),其代表性的專利有;移動通信系統中終端接收 MBMS業務的方法;第三代移動通信協議棧系統中防止 RRC資源配置沖突的方法;移動通信網絡信號監測終端一種移動通信自動巡檢撥打測試系統;一種基于信令中繼技術的移動通信號碼攜帶的系統及方法;移動通信終端機;移動通信網絡管理聲光告警系統。

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【關鍵詞】4G 日新月異 需求 通信 互聯網

一、移動通信技術的發展

1.第一代通信技術(1G)

第一代移動通信技術是指最初的模擬、僅限語音的蜂窩電話標準,制定于上世紀80年代。1G主要采用的是模擬技術和頻分多址(FDMA)技術。由于受到傳輸帶寬的限制,不能進行移動通信的長途漫游,只能是一種區域性的移動通信系統,于是漸漸的暴露出一些弊端,如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通話質量不高、不能提供數據業務和不能提供自動漫游等。

2.第二代通信技術(2G)

第二代手機通信技術規格,主要采用的是數字的時分多址(TDMA)技術和碼分多址(CDMA)技術。2G以數字語音傳輸技術為核心,這就決定了它的最大弱點―語音丟損,因為數字信號采用有損壓縮,而模擬信號是無損壓縮的。

3.第三代通信技術(3G)

第三代移動通信技術是在第二代移動通信技術基礎上進一步演進的以寬帶CDMA技術為主,并能同時提供話音和數據業務的移動通信系統,也是迄今為止應用客戶最多的通信技術。提供包括衛星在內的全球覆蓋并實現有線和無線以及不同無線網絡之間業務的無縫連接。滿足多媒體業務的要求,從而為用戶提供更經濟、內容更豐富的無線通信服務。但第三代移動通信仍是基于地面、標準不的區域性通信系統。雖然第三代移動通信可以比現有傳輸率快上千倍,但是未來仍無法滿足多媒體的通信需求。第四代移動通信系統的提供便是希望能滿足提供更大的頻寬需求,滿足第三代移動通信尚不能達到的在覆蓋、質量、造價上支持的高速數據和高分辨率多媒體服務的需要。

4.第四代通信技術(4G)

4G(第四代移動通信技術)的概念可稱為寬帶接入和分布網絡,具有非對稱的超過2Mb/s的數據傳輸能力。第四代移動通信標準比第三代標準具有更多的功能。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的網絡中提供無線服務,可以在任何地方用寬帶接入互聯網(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。此外,第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統,是寬帶接入IP系統。

二、4G網絡迅速發展的原因

目前4G發展存在兩大標準路線圖,即TD-LTE(分時長期演進)與FDD-LTE(分頻長期演進)。FDD-LTE制式與TD-LTE制式融合網絡的優勢極為明顯,其將快速實現4G網絡普及、有效平衡國內三大運營商之間利益沖突、更快推進三網融合進程、更為節約4G網絡頻段資源,實現與國際4G網絡制式完全接軌。

如果這些原因還不夠,那么最后這個原因應該足夠充分了。4G系統能夠以100Mbps的速度下載,比目前的撥號上網快2000倍,上傳的速度也能達到20Mbps,并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。而在用戶最為關注的價格方面,4G與固定寬帶網絡在價格方面不相上下,而且計費方式更加靈活機動,用戶完全可以根據自身的需求確定所需的服務。此外,4G可以在DSL和有線電視調制解調器沒有覆蓋的地方部署,然后再擴展到整個地區。

這么快的通信速度,不正契合了人們對高品質生活、工作的要求么?

三、4G移動通信的特點

通信速度較快。相較于3G通信技術,4G讓人耳目一新的方面就是其超快的無線通信速度。相關數據表明,3G技術的最快傳輸速率為2Mbps,而4G技術在此基礎上翻了五翻,也就是4G的數據傳輸速率最小達到了10Mbps,而最快傳輸速率達到了20Mbps,這意味著當需要無限信息傳輸的時候,4G技術可以在最高速度100bit/s的情況下,快速完成信息的傳遞,避免使用者長時間的等待。

具有靈活的通信方式與兼容性。4G通信技術在實現人與人之間快速交流溝通,以及實現相關信息傳輸下載的情況下,更是實現了將信用卡功能囊括在自身的設置,人們可以通過手機實現真正的購物以及現金取現等。除此之外,4G技術的兼容性很大,除了開放接口以及全球漫游的功能之外,也有兼容各個分散網絡的連接功能。

能夠較好地解決電磁干擾問題。4G的發射功率比現有移動通信系統降低10~100倍,極大的緩解人們對電磁干擾影響的困擾,提高了生活質量。

良好的覆蓋性能。4G通信系統應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內環境,由于要提供高速傳輸,小區的半徑會更小。所以對居民來說,4G網絡的發展也能讓他們間接受益。

實現高質量的多媒體通信。多媒體服務的高速數據性和分辨率的要求通過4G通信技術得到了滿足,它的主要服務內容如下:影像以及文檔、文本數據等,信息的傳輸借助寬帶得以實現。4G通信技術中還會逐漸應用3D技術,也就是人們可以通過手機觀看3D立體視頻。

具有更寬的網絡頻譜。為了更好的實現4G通信技術的應用,通信運行商就需要在3G通信網絡基礎上大大提高通信網絡的帶寬,這樣做的原因很簡單,4G通信技術需要的帶寬大概是3G技術的20倍左右。

提供各種增值服務。4G技術基于的核心技術已經不是CDMA技術了,它所依靠的是OFDM技術,這是兩者之間最明顯的區別。這也意味著4G手機多了很多增值服務,相比于3G手機,它更有推廣性,在人們實際生活中更具有實用性。

四、結束語

根據上面所講述的內容,我們不難發現,4G通信技術取代3G通信技術只是時間長短的問題,當人們逐漸習慣4G通信技術的時候,3G通信技術將慢慢退出歷史舞臺,而4G通信技術將會對人們和網絡聯通關系產生重要影響,也意味著人類會直接進入到無線互聯網時代。

參考文獻:

【1】中國證券報.我國4G網絡發展迅速 全球LTE用戶規模達1.5億.2013-12-05