蜂窝移动通信关键技术及市场发展讲义.docx

蜂窝移动通信关键技术及市场发展 摘要 随着现代社会的快速发展，科学技术的发展也日新月异，而通信技术方面的技术变革，更是站在当今发展最快的技术变革行列的前茅。蜂窝移动通信已成为世界范围内的一项非凡成功之作，其发展如此迅速以致业务需求远远超过了原先的预测。5G 移动通信技术作为目前最前沿的通信技术，目前尚处于探索研究阶段。本文对4G和5G移动通信技术的特点、优点及发展趋势做简要介绍。 关键字 移动通信 4G /5G 关键技术 发展趋势 1、 引言 随着科学技术发展，通信技术也得到迅猛的发展和应用，在推动社会经济的同时改变了人们的生活方式。移动通信特别是蜂窝小区的发展，使用户实现完全的个人移动性、可靠的传输手段和接续方式，逐渐演变成社会进步必不可少的工具。移动通信现在已经成为人们广泛使用的一种通信方式，渗透到人们的生活和工作等各个方面， 也给用户提供了更为丰富的娱乐服务，依靠其方便快捷、覆盖面广、注重个人用户体验等优点迅速吸引了大批移动用户。如今4G已经全面普及，而5G也已经在研究中，相信将会给我们带来更好的体验。 2、 4G移动通信系统 移动通信技术经过 2G、3G，已经到达了4G 阶段，这不但为人们带来更多的便利，也反映出移动通信信息发展的非常迅速。身为通信行业，一定要具备长远目标以及预测未来的能力，谁获得了技术的先机，谁就可以在市场的竞争领域里独占鳌头，所以，移动通信技术在更新以及升级过程中，需要一直将当前通信技术的优势、劣势分析清楚，预测并提出更富发展性的改进方式。4G 移动通信技术属于 3G版的升级，在传输的速度上更快，技术保障更为可靠，智能构造设定更富有人性化，4G 开辟了全新的移动通信技术。同时在普及速度上也十分迅速，在日常生活中给我们带来了非凡的体验。 2.1 4G移动通信的关键技术 4G通信系统具有比3G更加优良的性能,因此是一个远比3G复杂的通信系统。4G将要采用的关键技术主要有: 2.1.1 OFDM 4G系统采用的核心技术是正交频分复用(OFDM),属于多载波调制技术,其基本原理是将需要传输的串行数据流分解为若干个较低速率的并行子数据流,再将它们各自调制到相互正交的子载波上,最后合成输出,输出的数据速率与串行数据流分解前的速率相同;3G系统中采用的是码分多址CDMA技术,属于单载波调制,cdma2000中虽采用的是多载波技术,但各个载波之间相互独立,而OFDM各子载波之间的频率有重叠部分。对比分析可以看出OFDM有如下优点: (1)抗多径干扰与窄带干扰能力较单载波系统强; (2)与常规的频分复用系统相比,OFDM系统可以最大限度的利用频谱资源; (3)能充分利用信噪比比较高的子信道,抗频率选择性衰落能力强; (4)可与时分、频分、码分等多种方式相结合,灵活支持多种业务 2.1.2 源于IP的核心网技术 4G 移动通信系统的核心网是一个源于整个 IP 的网络，能够完成各自网络之间的无缝互联。采用全IP的优点是可以实现不同网络间的无缝互连。全IP也是一种低成本的集成目前网络的方法。核心网独立于各种具体的无线接入方案,能提供端到端的IP业务且能与已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构,能允许各种空中接口接入核心网,同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后,所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容,因此在设计核心网络时具有很大的灵活性,不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。核心网独立在各类具体的无线接入方案，可以供应端到端的 IP 业务，可以和已经具备的核心网以及 PSTN 进行兼容。核心网具备了开放结构，可以让各类接口接到核心网里，并且核心网可以将业务、传输、控制区分开。使用 IP 之后，所运用的无线接入方法以及协议与核心网络协议、链路层都是分开独立的。在4G 通信系统里会取缔 IPv4 协议，主要运用全分组形式 IPv6 技术。 2.1.3　智能天线 智能天线是一种基于自适应天线原理的移动通信技术,采用空分多址技术和数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或邻瓣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。在3G标准中,WCDMA和CDMA2000都希望能够在系统中采用智能天线,但因其算法复杂度高,仅仅只有TD-SCDMA系统采用了这种技术。 在4G中,为了达到高速通信的目的,必须更加有效的使用智能天线。3G中智能天线无法解决的时延超过码片宽度的多径干扰和高速移动引起的多普勒效应等问题,将在4G中得到有效的解决。此外,智能天线的系统复杂度将会降低,其算法结构将能够兼容常规的处理结构,采用智能天线的基站能够和常规基站混合组网,兼容