未來移動通信系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)

史宏斌

【摘要】 二十一世紀(jì)，知識經(jīng)濟(jì)和信息經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，在技術(shù)革命的推動下，移動通信技術(shù)不斷突破，形成全面、完善、高效的移動通信系統(tǒng)。在未來的社會發(fā)展中，人們對于移動通信技術(shù)的水平會不斷提高。本文首先對未來移動通信系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行簡單概述，說明其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并探討未來移動通信系統(tǒng)的幾種關(guān)鍵技術(shù)，并對其發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃與展望。

【關(guān)鍵詞】 移動通信技術(shù) 未來移動通信系統(tǒng) 關(guān)鍵技術(shù)

前言：在過去的幾十年到至今為止，通信技術(shù)的更新歷經(jīng)了三代。第一代是以模擬通信為主要特征，僅有語音業(yè)務(wù)；第二代是數(shù)字通信，同時(shí)具有語音業(yè)務(wù)和低速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；第三代主要以CDMA技術(shù)為核心，提供中高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，然而3G的CDMA系統(tǒng)有一定局限性，分配給3G頻率的資源也已經(jīng)趨于飽和，因此，世界上很多國家已經(jīng)開始對未來移動通信系統(tǒng)進(jìn)行研究，即4G時(shí)代。

一、未來移動通信技術(shù)的特點(diǎn)

第四代移動通信作為未來移動通信技術(shù)是一個(gè)動態(tài)的、自適應(yīng)的系統(tǒng)，能夠有效提高頻率的分配與管理，能快速的、動態(tài)的自適應(yīng)多層路由技術(shù)和智能無線電組網(wǎng)技術(shù)。

具備的特點(diǎn)有：通信速度更快，最大傳輸速率能達(dá)到100Mb/s；兼容性更好；靈活性更強(qiáng)；自適應(yīng)的分配資源能對業(yè)務(wù)流大小做出準(zhǔn)確處理，智能信號處理器也具有更強(qiáng)的智能性、適應(yīng)性和靈活性；無線頻譜利用率更高，提高無線頻率的使用效率和系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性；業(yè)務(wù)類型更廣泛，使個(gè)人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等多項(xiàng)業(yè)務(wù)無縫連接成一個(gè)整體；無線系統(tǒng)容量很大，并引入了空分多址技術(shù)；終端手機(jī)多樣化和智能化。

二、未來移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

未來移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)被稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，在不同的固定無線平臺上都可以提供無線服務(wù)，在跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)中也能提供信息通信以外的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、定位定時(shí)、遠(yuǎn)程控制。

未來移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系有三層：第一層是物理層，又叫接入層，是提供接入和選路的功能；第二層叫網(wǎng)絡(luò)層，也稱承載層，是起到鏈接作用，作為橋接的載體提供QOS映射，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換、即插即用、安全管理和有源網(wǎng)絡(luò)。第三層是應(yīng)用層，與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)執(zhí)行技術(shù)層之間行了開放式接口，為第三方的開發(fā)提供新業(yè)務(wù)。

三、未來移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1多入多出技術(shù)

多入多出技術(shù)是無線通信行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，利用多個(gè)天線在發(fā)送端和接收端解決無線信道的衰落，實(shí)現(xiàn)就算不增加系統(tǒng)寬帶和天線發(fā)射功率的情況下也能使無線系統(tǒng)的容量得到有效提高。

3.2先進(jìn)的信號處理及傳輸技術(shù)

OFDM是無線環(huán)境下高速傳輸技術(shù)，將頻率分給子信道之后實(shí)現(xiàn)各子載波并行傳輸，能抗多徑干擾與窄帶干擾；自適應(yīng)傳輸技術(shù)是未來移動通信系統(tǒng)基帶信號處理的核心技術(shù)，根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)不同情況選取不同傳輸方式保證無線傳輸?shù)男Ч谛诺罓顩r較差時(shí)也能采用很好的調(diào)制方案。

3.3智能天線技術(shù)

智能天線技術(shù)是基于自適應(yīng)天線原理的移動通信新技術(shù)，能抑制信號的干擾并自動跟蹤和數(shù)字調(diào)節(jié)波束。智能天線形成波束在空間范圍內(nèi)交互穿插，形成干擾流，增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號，既能改善信號質(zhì)量，又能增加傳輸容量。

3.4軟件無線電技術(shù)

軟件無線電是利用數(shù)字信號進(jìn)行處理的技術(shù)，在編程平臺上對無線電的標(biāo)準(zhǔn)、模塊等硬件進(jìn)行軟件加載方式來實(shí)現(xiàn)開放式結(jié)構(gòu)。軟件無線電的核心思想是在靠近天線的地方使用寬帶變換器，用軟件定義無線功能，其軟件系統(tǒng)包括無線信令規(guī)則與處理軟件、信號流變換軟件等多個(gè)軟件類別。

3.5認(rèn)知無線電技術(shù)

認(rèn)知無線電在1999年被提出，是指無線終端具備足夠的認(rèn)知能力，不斷感知外界的環(huán)境變化，自適應(yīng)調(diào)整內(nèi)部通信機(jī)理來達(dá)到適應(yīng)變化的功能。

當(dāng)下比較先進(jìn)的該種技術(shù)是CDMA空中接口技術(shù)，能達(dá)到1bit/sHz。認(rèn)知無線電技術(shù)的出現(xiàn)，不僅解決了頻譜資源的不足，更實(shí)現(xiàn)了頻譜的動態(tài)管理，提高頻譜利用率，創(chuàng)造了一個(gè)全新的局面。

四、結(jié)論

當(dāng)前社會正處于一個(gè)移動通信、無線技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)期，人們對其技術(shù)要求也越來越高，在日常生活中是不可或缺的組成部分，移動、無線技術(shù)領(lǐng)域也在不斷更新、改革。

然而要想真正實(shí)現(xiàn)未來移動通信系統(tǒng)還有很多難題，未來移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可行性、靈活性以及關(guān)鍵技術(shù)的攻克都要有充分的準(zhǔn)備來應(yīng)對，但是這是移動通信事業(yè)的必然發(fā)展趨勢。

未來的移動通信技術(shù)會更具有高數(shù)據(jù)率、高頻利用率、低發(fā)射功率，也更具有靈活業(yè)務(wù)的支撐能力，將使人們的生活更加方便快捷。

參 考 文 獻(xiàn)

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[3]張建華，王瑩，張平.未來移動通信的展望[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2012，06：6-10.