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移動(dòng)通信新技術(shù)論文

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移動(dòng)通信新技術(shù)論文

移動(dòng)通信新技術(shù)論文范文第1篇

【論文關(guān)鍵詞】移動(dòng)通信;3G;發(fā)展;展望

伴隨著移動(dòng)通信市場(chǎng)的快速發(fā)展,用戶對(duì)更高性能的移動(dòng)通信系統(tǒng)提出了更高要求,希望享受更為豐富和高速的通信業(yè)務(wù)。第二代移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商發(fā)展速度趨于緩和而競(jìng)爭(zhēng)越加激烈,為尋找新的增長(zhǎng)點(diǎn),通過(guò)發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)提高自身的服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)類型,需要3G的支持。同時(shí)由于第二代移動(dòng)通信無(wú)線頻率資源日趨緊張,已不能滿足長(zhǎng)期的通信需求發(fā)展需要。

一、移動(dòng)通信的發(fā)展歷程

第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是在20世紀(jì)80年代初提出的,它完成于20世紀(jì)90年代初。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)?,其特點(diǎn)是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于擴(kuò)展和改進(jìn)GSMPhase1及Phase2中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應(yīng)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯),SO(支持最佳路由)、立即計(jì)費(fèi),GSM900/1800雙頻段工作等內(nèi)容,也包含了與全速率完全兼容的增強(qiáng)型話音編解碼技術(shù),使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進(jìn);半速率編解碼器可使GSM系統(tǒng)的容量提高近一倍。在GSMPhase2+階段中,采用更密集的頻率復(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù),引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù),有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷;自適應(yīng)語(yǔ)音編碼(AMR)技術(shù)的應(yīng)用,極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量;GPRS/EDGE技術(shù)的引入,使GSM與計(jì)算機(jī)通信/Internet有機(jī)相結(jié)合,數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá)115/384kbit/s,從而使GSM功能得到不斷增強(qiáng),初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善,但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,頻率資源己接近枯竭,語(yǔ)音質(zhì)量不能達(dá)到用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)通信速率太低,無(wú)法在真正意義上滿足移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的需求。

二、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述

第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)主要是話音和中低速數(shù)據(jù),碼率為384kb/s(局域網(wǎng)可達(dá)2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動(dòng)通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展,2Mb/s的碼率將越來(lái)越不能滿足用戶各種新的寬帶業(yè)務(wù)的需要,因此國(guó)際上已開始研究第四代移動(dòng)通信系統(tǒng),第一步目標(biāo)是10Mb/s以上。我們國(guó)內(nèi)則尚未啟動(dòng)。因此需盡早開始研究其關(guān)鍵技術(shù)。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有:寬帶多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),包括頻段、多址方法、無(wú)線接入技術(shù)、軟件無(wú)線電的硬件和軟件、多載波調(diào)制和OFDM技術(shù)、自適應(yīng)天線陣、高效信道編碼技術(shù)(如Turbo碼)等。

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G),也稱IMT2000,是正在全力開發(fā)的系統(tǒng),其最基本的特征是智能信號(hào)處理技術(shù),智能信號(hào)處理單元將成為基本功能模塊,支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信,它可以提供前兩代產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù),例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時(shí)最大為2Mbps,在用戶高速移動(dòng)時(shí)最大支持144Kbps,所占頻帶寬度5MHz左右。但是,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同組成一個(gè)IMT2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動(dòng)通信系統(tǒng)不是真正意義上的個(gè)人通信和全球通信;再者,3G的頻譜利用率還比較低,不能充分地利用寶貴的頻譜資源;第三,3G支持的速率還不夠高,如單載波只支持最大2Mbps的業(yè)務(wù),等等。這些不足點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來(lái)移動(dòng)通信發(fā)展的需要,因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問題,又能適應(yīng)未來(lái)移動(dòng)通信的需求的新技術(shù)(即新一代移動(dòng)信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。第三代移動(dòng)通信技術(shù)的基本特點(diǎn):(1)全球統(tǒng)一頻段,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),全球無(wú)縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達(dá)到全覆蓋和全移動(dòng)性,還能提供最高速率達(dá)2Mbps的多媒體業(yè)務(wù)。(4)支持高質(zhì)量話音、分組多媒體業(yè)務(wù)和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據(jù)不同業(yè)務(wù)設(shè)置不同服務(wù)等級(jí)的能力。(6)適應(yīng)多用戶環(huán)境,包括室內(nèi)、室外、快速移動(dòng)和衛(wèi)星環(huán)境。(7)安全保密性能優(yōu)良。(8)便于從第二代移動(dòng)通信向第三代移動(dòng)通信平滑過(guò)渡。(9)可與各種移動(dòng)通信系統(tǒng)融合,包括蜂窩、無(wú)繩電話和衛(wèi)星移動(dòng)通信等。(10)終端(手機(jī))結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于攜帶,價(jià)格較低。

三、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)

4G系統(tǒng)中有兩個(gè)基本目標(biāo):一是實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信全球覆蓋;二是提供無(wú)縫的高質(zhì)量無(wú)線業(yè)務(wù)。目前正在構(gòu)思中的4G通信具有以下特征:(1)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬。要想使4G通信達(dá)到100Mbps的傳輸速率,通信運(yùn)營(yíng)商必須在3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行大幅度的改造,以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究,每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜,相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍;(2)通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動(dòng)終端訪問Internet的速率,因此,4G通信最顯著的特征就是它有更快的無(wú)線傳輸速率。據(jù)專家估計(jì),第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的傳輸速率速率可以達(dá)到10M~20Mbps,最高可以達(dá)到100Mbps;(3)通信更加靈活。從嚴(yán)格意義上說(shuō),4G手機(jī)的功能已不能簡(jiǎn)單劃歸“電話機(jī)”的范疇,因?yàn)檎Z(yǔ)音數(shù)據(jù)的傳輸只是4G移動(dòng)電話的功能之一而已。而且4G手機(jī)從外觀和式樣上看將有更驚人的突破,可以想象的是,眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端;(4)智能性更高。第四代移動(dòng)通信的智能性更高,不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化,更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多目前還難以想象的功能;(5)兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收,還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過(guò)渡到4G通信。因此,從這個(gè)角度來(lái)看,4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從3G平穩(wěn)過(guò)渡等特點(diǎn)。

總之,隨著新問題、新要求的不斷出現(xiàn),第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展??v觀移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),我們相信,不遠(yuǎn)的將來(lái),人們將不受時(shí)間、地點(diǎn)限制,可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息。從而人們的學(xué)習(xí)、工作、生活將會(huì)發(fā)生更深刻的變化。

參考文獻(xiàn):

[1]胡可剛,王樹勛,劉立宏.移動(dòng)通信中的無(wú)線定位技術(shù)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào),2005,23(4)

移動(dòng)通信新技術(shù)論文范文第2篇

對(duì)于5G的應(yīng)用和未來(lái)憧憬,產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界對(duì)其都進(jìn)行了相關(guān)闡述,從他們的闡述中得出,人們對(duì)未來(lái)5G技術(shù)的需求,相比之下,5G應(yīng)具備下面的基本特征。

1.1數(shù)據(jù)流量的增長(zhǎng)

產(chǎn)業(yè)界人士預(yù)測(cè)10年以后,移動(dòng)數(shù)據(jù)量將達(dá)到1000倍。5G的吞吐量能力特別大,就算在很忙的時(shí)候也能提升到1000倍,至少可以到達(dá)100Gbit/s/km2以上。

1.2聯(lián)網(wǎng)設(shè)備擴(kuò)大100倍

伴隨著智能終端和物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,預(yù)計(jì)10年后,聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)目將增加到600~1000達(dá)部,在未來(lái)里,5G網(wǎng)絡(luò)單位覆蓋面積將大大增加,相比之下是目前4G網(wǎng)絡(luò)將增長(zhǎng)100倍,相對(duì)一些特殊的應(yīng)用,單位面積將通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)目達(dá)到100萬(wàn)/km2。

1.3峰值速率至少達(dá)到10Gbit/s

面向2020年以后的5G網(wǎng)絡(luò),相對(duì)于目前的4G網(wǎng)絡(luò)的峰值速率需提高10倍以上,然而達(dá)到10Gbit/s,在特殊情況下,用戶單鏈峰值速率都要求需達(dá)10Gbit/s。

1.4用戶速率可達(dá)到10Gbit/s,特殊需求達(dá)到100Gbit/s

在未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)中,在一般條件下,用戶在任何時(shí)候都能獲得10Gbit/s以上的速率,對(duì)于特殊需求的業(yè)務(wù)和用戶將達(dá)到100Gbit/s,比如:急救車內(nèi)高清醫(yī)療圖像傳輸服務(wù)。

1.5可靠性高與時(shí)間短

2020年后的5G網(wǎng)絡(luò),需要滿足用戶在線服務(wù),能隨時(shí)隨地的進(jìn)行各種體驗(yàn),并且還需滿足工業(yè)信息系統(tǒng)、應(yīng)急通信等更多場(chǎng)景需求。需要進(jìn)一步地降低用戶的控制時(shí)延,與4G網(wǎng)絡(luò)相比,縮短了5~10倍。對(duì)于關(guān)系重大財(cái)產(chǎn)安全的業(yè)務(wù)和人類生命可靠性必須提升到99.9999%以上。

1.6頻譜利用相對(duì)較高

由于5G網(wǎng)絡(luò)用戶的業(yè)務(wù)量大、規(guī)模大、流量高,相對(duì)來(lái)說(shuō),使用頻率需求量也大,需要通過(guò)壓縮等創(chuàng)新技術(shù)及頻率倍增的應(yīng)用,來(lái)提高頻率利用率。相對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),5G的頻譜效率要5~10倍的提高,來(lái)解決流量帶來(lái)的頻譜短缺問題。

1.7網(wǎng)絡(luò)消耗能源

相對(duì)來(lái)說(shuō)較低節(jié)省能源、綠色低碳是未來(lái)通信技術(shù)的發(fā)展的方向,在未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)中,需要利用節(jié)約能源的設(shè)計(jì),使網(wǎng)絡(luò)能耗效率都有待提高1000倍,來(lái)滿足1000倍流量的需求,但是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)與能耗有相當(dāng)?shù)乃健?/p>

25G關(guān)鍵技術(shù)概述

從目前的角度看,5G的關(guān)鍵技術(shù)仍在發(fā)展階段和研究階段,但學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)認(rèn)為,5G的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)包含下幾個(gè)方面:一是5G關(guān)鍵技術(shù)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架;二是5G無(wú)線輸送的關(guān)鍵技術(shù);三是5G移動(dòng)通信總體技術(shù)系統(tǒng);四是5G移動(dòng)通信驗(yàn)證技術(shù)。接下來(lái)對(duì)業(yè)界十分關(guān)注的5G技術(shù)進(jìn)行總的介紹。

2.1高頻段傳輸

目前,移動(dòng)通信系統(tǒng)頻段主要是3GHz以內(nèi),伴隨著用戶人數(shù)的增加,頻譜資源也變得十分擁擠,然而在高頻段里,如毫米波頻率是27.3~350GHz,而帶寬則高達(dá)284.6GHz,超過(guò)微波全部帶寬的12倍。微波與毫米波相比,元器件的尺寸要小很多,毫米波系統(tǒng)能輕而易舉小型化,實(shí)現(xiàn)進(jìn)行極高速短距離通信,支持5G傳輸速率和容量需求。

2.2多天線傳輸技術(shù)

多天線技術(shù),經(jīng)歷了從二維到三維,從無(wú)源到有源,從高階多輸入多輸出到大規(guī)模陣列的發(fā)展,能把頻譜利用率提高到數(shù)十五倍甚至再高,是目前5G技術(shù)唯一重要研究方向。

2.3同時(shí)同頻全雙工技術(shù)

同時(shí)同頻全雙工技術(shù)被稱為高效的頻譜效率技術(shù),該技術(shù)在相同的物理信道上對(duì)兩個(gè)方向信號(hào)的進(jìn)行傳輸,在通信雙工節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)處通過(guò)對(duì)取消自身發(fā)射的信號(hào)干擾,在發(fā)射信號(hào)時(shí)候,同時(shí)接收另一節(jié)點(diǎn)的相同頻信號(hào)。

2.4設(shè)備間直接通信技術(shù)

以往的移動(dòng)通信系統(tǒng)連網(wǎng)方式,以基站為中心點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)市區(qū)覆蓋,基站及中繼站是不能隨便移動(dòng)的,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是有限制的,在未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)里,用戶規(guī)模大,數(shù)據(jù)流量大,以傳統(tǒng)的基站模式為中心的組網(wǎng)方式,是沒辦法滿足業(yè)務(wù)需求。D2D直接通信技術(shù)在沒有基站的情況下也能運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備的直接通信,開拓了接入方式和網(wǎng)絡(luò)連接。

2.5密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G是一個(gè)智能化、寬帶化、多元化、綜合化的網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)流量是4G的1000倍。想要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)有兩種技術(shù):一是在宏基站處布置大規(guī)模天線來(lái)取得室外空間增益,二是布置密集網(wǎng)絡(luò)來(lái)滿足室外和室內(nèi)數(shù)據(jù)需求。在未來(lái)里,向高頻段寬帶,將采用更加密集的方案,部署高達(dá)200個(gè)以上扇區(qū)。

2.6新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)

為了滿足在未來(lái)里,使用高容量、大規(guī)模的用戶需求,未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將具有低時(shí)延、低成本、易維護(hù)、扁平化特點(diǎn)。目前產(chǎn)業(yè)界主要集中在云架構(gòu)和C-RAN的研究上。

2.7智能化技術(shù)

5G的中心網(wǎng)絡(luò),是由大型的服務(wù)器來(lái)組成的云計(jì)算平臺(tái),通過(guò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)交換功能的路由器與基站相連接,宏基站具有大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能和云計(jì)算功能,時(shí)效性特強(qiáng)或特別大的數(shù)據(jù),提交到云計(jì)算中心進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)處理,終端或基站的數(shù)量、形態(tài)多,不一樣的業(yè)務(wù)選取不一樣的頻段,連接方式和天線多樣化。所以,需要具有自動(dòng)模式切換、智能配置、智能識(shí)別的功能,實(shí)現(xiàn)智能組網(wǎng),在未來(lái)里,智能化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的是關(guān)鍵技術(shù)。

3研究情況及趨勢(shì)

從目前來(lái)看,全球?qū)?G技術(shù)的研究,都處在早期階段,將來(lái)還需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、外場(chǎng)試驗(yàn)、技術(shù)研究等階段,最后才能實(shí)現(xiàn)商用部署,但是,盡管對(duì)5G技術(shù)和概念仍然在進(jìn)行深究,對(duì)5G標(biāo)準(zhǔn)的大方向,現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界在基本上達(dá)成了共識(shí)。

4結(jié)束語(yǔ)

移動(dòng)通信新技術(shù)論文范文第3篇

關(guān)鍵詞:3G;技術(shù);標(biāo)準(zhǔn);發(fā)展

3G是國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統(tǒng)。與第一代模擬移動(dòng)通信和第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)相比,第三代的最主要特征是可提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。

13G技術(shù)概述

3G是“3rdGeneration”(第三代)的縮寫,即第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(IMT-2000),它是高速移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的行業(yè)術(shù)語(yǔ)。狹義地講,3G就是指國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)確定的三大主流無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn):W-CDMA(寬頻分碼多重存取)、CDMA2000(多載波分復(fù)用擴(kuò)頻調(diào)制)和TDS-CDMA(時(shí)分同步碼分多址接入)??v觀移動(dòng)通訊系統(tǒng)的發(fā)展歷史,模擬移動(dòng)手機(jī)被稱作“第一代”;數(shù)字移動(dòng)手機(jī)被列入“第二代”;而其后的發(fā)展技術(shù)被稱作“第三代”。當(dāng)前全球還存在多種第一代和第二代通訊系統(tǒng),它們成為全球范圍內(nèi)普及單一通訊終端設(shè)備的一個(gè)阻力。另外,3G技術(shù)面臨的最大挑戰(zhàn)是系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化,如何能夠支持單一通訊終端設(shè)備可以在全球范圍內(nèi)得到通用。3G技術(shù)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是支持全系列的移動(dòng)多媒體系統(tǒng),其對(duì)多種數(shù)據(jù)速率提供靈活的支持,不僅可以傳送語(yǔ)音數(shù)據(jù),還可以根據(jù)需要傳送視頻數(shù)據(jù)。使用3G網(wǎng)絡(luò),我們可以傳輸需要高帶寬的應(yīng)用數(shù)據(jù),它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù),無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度,也就是說(shuō)在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節(jié)/每秒)、384kbps(千字節(jié)/每秒)以及144kbps的傳輸速度。

23G發(fā)展的必然性

由于第二代(2G)系統(tǒng)頻譜資源的有限性、頻譜利用率的較低性、支持移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的局限性,以及2G系統(tǒng)之間的不兼容性,因而導(dǎo)致了系統(tǒng)的容量較小、難以滿足高速寬帶業(yè)務(wù)的需求和不能實(shí)現(xiàn)用戶全球漫游等不足,發(fā)展3G移動(dòng)通信將是第二代移動(dòng)通信前進(jìn)的必然結(jié)果。

發(fā)展3G的原動(dòng)力有市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)和技術(shù)驅(qū)動(dòng)兩方面原因。從市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)方面看,發(fā)展3G可以滿足未來(lái)移動(dòng)用戶容量的需求,并且可以提供移動(dòng)數(shù)據(jù)和多媒體通信業(yè)務(wù)。從技術(shù)驅(qū)動(dòng)上看,發(fā)展3G是更高頻譜效率的要求,是各大網(wǎng)絡(luò)兼容性的要求,是全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),全球無(wú)縫覆蓋,全球漫游的要求所決定的。

3G可使人們享受到更多的通信樂趣,除了獲得更清晰的話音業(yè)務(wù)外,還可以隨時(shí)隨地通過(guò)個(gè)人移動(dòng)終端進(jìn)行多媒體通信,比如上網(wǎng)瀏覽、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)訪問、實(shí)時(shí)股市行情查詢、可視電話、移動(dòng)電子商務(wù)、交互游戲,無(wú)線個(gè)人隨身聽和視頻傳送等。3G移動(dòng)電話將成為人們生活和工作的好幫手。33G的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在ITU確認(rèn)的無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,目前己經(jīng)形成主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):有基于FDD方式的WCDMA和CD-MA2000、基于TDD方式的TD-SCDMA。

3.1WCDMA

由3GPP1的WCDMA方案與3GPP2的CDMA2000方案的直接擴(kuò)頻(DS)部分融合而來(lái),主要源于歐洲的ETSI和日本的ARIB標(biāo)準(zhǔn)化組織,主要倡導(dǎo)者有愛立信和諾基亞等公司。它的核心網(wǎng)基于GSM-MAP,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方式提供基于ANSI-41的運(yùn)行能力。WCDMA系統(tǒng)能同時(shí)支持電路交換業(yè)務(wù)(如PSTN.ISDN)和分組交換業(yè)務(wù)(如IP網(wǎng))。該系統(tǒng)使用靈活的無(wú)線協(xié)議,可在一個(gè)載波內(nèi)同時(shí)支持話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù),并通過(guò)透明或非透明傳輸支持實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。

3.2CDMA2000

即3GPP2提交方案中的多載波(MC)方案,源于美國(guó)TIA(電話工業(yè)協(xié)會(huì))的TR45.5標(biāo)準(zhǔn),由美國(guó)高盛公司提出。CDMA2000是從CDMAOne發(fā)展而來(lái),目的是為已有的CDMA運(yùn)營(yíng)商平滑升級(jí)到3G提供途徑,核心是Lucent,Motorola,Nortel和Qualcomm聯(lián)合提出的寬帶CDMAOne技術(shù)。主要特點(diǎn)是與現(xiàn)有的TIA/EIA-95-B標(biāo)準(zhǔn)向后兼容,并與IS-95B系統(tǒng)的頻段實(shí)現(xiàn)共享或重疊,使運(yùn)營(yíng)商可在IS-95B系統(tǒng)的基礎(chǔ)上平滑地過(guò)渡,保護(hù)已有投資。CDMA2000的核心網(wǎng)基于ANSI-41,但經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方式;也可提供基于GSM-MAP核心網(wǎng)上的運(yùn)行能力。

3.3TD-SCDMA

它是一種高性能和低成本的系統(tǒng),是在TDD模式下,采用在周期重復(fù)的時(shí)間幀里傳輸基本的TDMA突發(fā)脈沖的工作模式(和GSM相同),通過(guò)周期性地切換傳輸方向,在同一載波上交替地進(jìn)行上下行鏈路傳輸??梢钥刂粕舷滦械陌l(fā)送時(shí)間,發(fā)送時(shí)間段內(nèi)不接受,接受時(shí)間段內(nèi)不發(fā)送,且可靈活控制和改變發(fā)送和接受的時(shí)段長(zhǎng)短比例。其優(yōu)勢(shì)是上下行鏈路間的轉(zhuǎn)折點(diǎn)可因業(yè)務(wù)的不同而認(rèn)識(shí)調(diào)整。對(duì)于因特網(wǎng)等非對(duì)等業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸,下行數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于上行數(shù)據(jù)量,可增加下行的時(shí)段時(shí)間,縮短上行的時(shí)段時(shí)間,以達(dá)到高效傳送非對(duì)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的目的,從而實(shí)現(xiàn)3G所要求的兩類業(yè)務(wù)(對(duì)稱的電路交換業(yè)務(wù)和非對(duì)稱的分組交換業(yè)務(wù))。

43G系統(tǒng)面臨的主要問題

4.1多徑衰落

這存在于所有的移動(dòng)通信系統(tǒng)中。無(wú)線電波在傳播過(guò)程中將發(fā)生折射、反射和散射,從而產(chǎn)生多條傳播路徑。不同路徑的信號(hào)到達(dá)接收機(jī)時(shí),由于天線的位置、方向和極化不同,使接收信號(hào)的幅度、相位起伏變化,產(chǎn)生嚴(yán)重的衰落現(xiàn)象。為了保證通信質(zhì)量,不得不增加信號(hào)功率,這就直接影響了系統(tǒng)的容量。

4.2時(shí)延擴(kuò)展

不同路徑的信號(hào)有不同的傳播時(shí)延,當(dāng)時(shí)延超過(guò)檢測(cè)脈沖寬度的10%時(shí),脈沖間的干擾就明顯存在,從而限制了移動(dòng)通信的數(shù)據(jù)速率。

4.3多址干擾

由于3G系統(tǒng)采用CDMA技術(shù),即采用不同的擴(kuò)頻碼字來(lái)區(qū)分用戶,這就要求各用戶的擴(kuò)頻碼具有強(qiáng)自相關(guān)性和弱互相關(guān)性。但實(shí)際上各用戶間的互干擾不可能完全消失,所以CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng),就是說(shuō)來(lái)自本小區(qū)和鄰近小區(qū)用戶的干擾成了決定系統(tǒng)容量和性能的主要因素。多址干擾是3G系統(tǒng)所特有的一種干擾。

4.4遠(yuǎn)近效應(yīng)

在各移動(dòng)臺(tái)均以相同功率發(fā)射信號(hào)時(shí),基站接收到的近處移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)功率將遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)處移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)功率。遠(yuǎn)近效應(yīng)就是指近處大功率信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)處小功率信號(hào)產(chǎn)生的很強(qiáng)的干擾。它也是一類多址干擾,不過(guò)在3G系統(tǒng)中這種多址干擾表現(xiàn)十分突出。

4.5體制問題

移動(dòng)通信新技術(shù)論文范文第4篇

1前言

移動(dòng)通信業(yè)務(wù)之所以發(fā)展迅猛主要是其滿足了人們?cè)谌魏螘r(shí)間。任何地點(diǎn)與任何個(gè)人進(jìn)行通信的愿望。移動(dòng)通信是實(shí)現(xiàn)未來(lái)理想的個(gè)人通信服務(wù)的必由之路。在信息支撐技術(shù)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和需求的共同作用下,移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展更是突飛猛進(jìn),呈現(xiàn)出以下幾大趨勢(shì):網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)寬帶化,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智能化,更高的頻段,更有效利用頻率,各種網(wǎng)絡(luò)趨于融合。了解、掌握這些趨勢(shì)對(duì)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化

2.1無(wú)線數(shù)據(jù)——生機(jī)無(wú)限當(dāng)前移動(dòng)數(shù)據(jù)通信發(fā)展迅速,被認(rèn)為是移動(dòng)通信發(fā)展的一個(gè)主要方向。近年來(lái)出現(xiàn)的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信主要有兩種,一種是電路交換型的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如TACS、AMPS和GSM中的承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及GSM系統(tǒng)的HSCSD;另外一種是分組交換型的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統(tǒng)的GPRS。

目前,無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)只占GSM網(wǎng)絡(luò)全部業(yè)務(wù)量中的很小一部分,但是在未來(lái)的兩年中這種狀況將開始扭轉(zhuǎn),并大大改變。1999年以后,隨著HSCSD、GPRS等新的高速數(shù)據(jù)解決方案顯露崢嶸,并成為數(shù)據(jù)應(yīng)用的新焦點(diǎn),無(wú)線數(shù)據(jù)將成為運(yùn)營(yíng)商經(jīng)營(yíng)計(jì)劃中越來(lái)越重要的部分,它預(yù)示著未來(lái)大量的商業(yè)機(jī)遇。

(1)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)

無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要驅(qū)動(dòng)力在于用戶的應(yīng)用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業(yè)務(wù),然而無(wú)線數(shù)據(jù)則不同,無(wú)線數(shù)據(jù)最初的應(yīng)用重點(diǎn)放在運(yùn)輸管理這樣的專業(yè)市場(chǎng)。近期無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的目標(biāo)市場(chǎng)是銷售人員或現(xiàn)場(chǎng)工程師這樣的用戶群。從這些先發(fā)目標(biāo)的應(yīng)用中積累無(wú)線數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn),并從中受益。

在過(guò)去的十年里,傳統(tǒng)的生活方式已經(jīng)在迅速改變,人們更經(jīng)常性地移動(dòng),職業(yè)和個(gè)人生活之間的分界變得模糊,人們需要不分時(shí)間、地點(diǎn)訪問很重要的信息。發(fā)生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅(qū)動(dòng)無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的重要因素。

(2)因特網(wǎng)的影響

和通信的其他領(lǐng)域一樣,無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一個(gè)最重要的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自Internet。根據(jù)最近的研究,未來(lái)兩年歐洲的因特網(wǎng)用戶數(shù)量將翻一番。在我國(guó),因特網(wǎng)用戶的年增長(zhǎng)率將高達(dá)300%,顯然用戶在運(yùn)動(dòng)中接入因特網(wǎng)的需求將會(huì)增長(zhǎng)。

為了滿足接入因特網(wǎng)的需求,一個(gè)全球性的開放協(xié)議——無(wú)線應(yīng)用協(xié)議(WAP)應(yīng)運(yùn)而生。WAP為將Internet的信息內(nèi)容以及增值業(yè)務(wù)傳送到移動(dòng)終端提供了一種開放的通用標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了IP與GSM網(wǎng)絡(luò)的橋接,是一個(gè)為廠商提供加速市場(chǎng)增長(zhǎng)、避免網(wǎng)絡(luò)割接、保護(hù)運(yùn)營(yíng)商投資的標(biāo)準(zhǔn),WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機(jī)都能工作。

(3)數(shù)據(jù)速率的發(fā)展

GSM承載業(yè)務(wù)所提供的GSM數(shù)據(jù)速率最高只能達(dá)到9.6kbit/s。國(guó)際上1998年引入的高速電路交換數(shù)據(jù)(HSCSD)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,對(duì)要求連續(xù)比特率和傳輸時(shí)延小的應(yīng)用是理想的,如會(huì)議電視、電子郵件、遠(yuǎn)程接入企業(yè)的局域網(wǎng)和無(wú)線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個(gè)GSM分組數(shù)據(jù)應(yīng)用,將實(shí)現(xiàn)超過(guò)100kbit/s的數(shù)據(jù)速率。對(duì)較短的“突發(fā)”類型業(yè)務(wù)是理想的,如信用卡認(rèn)證、遠(yuǎn)程測(cè)量和遠(yuǎn)程事務(wù)處理。EDGE(增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率GSM改進(jìn)模式)使用修改過(guò)的GSM調(diào)制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)超過(guò)300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。EDGE會(huì)讓GSM運(yùn)營(yíng)商特別受益,他們不但可以贏得第三代移動(dòng)通信的經(jīng)營(yíng)執(zhí)照,還可以提供有競(jìng)爭(zhēng)力的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

2.2個(gè)人多媒體通信——網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的方向

對(duì)隨時(shí)隨地話音通信的追求使早期移動(dòng)通信走向成功。移動(dòng)通信的商業(yè)價(jià)值和用戶市場(chǎng)得到了證明,全球移動(dòng)市場(chǎng)以超凡的速度增長(zhǎng)。移動(dòng)通信演進(jìn)的下一階段是向無(wú)線數(shù)據(jù)乃至個(gè)人移動(dòng)多媒體轉(zhuǎn)移,這一進(jìn)展已經(jīng)開始,并將成為未來(lái)重要的增長(zhǎng)點(diǎn)。個(gè)人移動(dòng)多媒體將根據(jù)地點(diǎn)為人們提供無(wú)法想像的、完善的個(gè)人業(yè)務(wù)和無(wú)線信息,將對(duì)人們工作和生活的各個(gè)方面產(chǎn)生影響。在個(gè)人多媒體世界里,話音郵件和電子郵件被傳送到移動(dòng)多媒體信箱中;短信將成為帶有照片和視頻內(nèi)容的電子明信片;話音呼叫將與實(shí)時(shí)圖像相結(jié)合,產(chǎn)生大量的可視移動(dòng)電話,還將實(shí)現(xiàn)移動(dòng)因特網(wǎng)和萬(wàn)維網(wǎng)瀏覽。像無(wú)線會(huì)議電視這樣的應(yīng)用將隨處可見,電子商務(wù)將蓬勃開展。對(duì)于運(yùn)動(dòng)中的用戶還有隨時(shí)隨地的各種信箱和娛樂服務(wù)。

3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶化

在電信業(yè)歷史上,移動(dòng)通信可能是技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展最快的領(lǐng)域。業(yè)務(wù)、技術(shù)、市場(chǎng)三者之間是一種互動(dòng)的關(guān)系,伴隨著用戶對(duì)數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)需求的增加,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)化、分組化發(fā)展,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)必然走向?qū)拵Щ?/p>

通過(guò)使用電話交換技術(shù)和蜂窩無(wú)線電技術(shù),70年代末誕生了第一代模擬移動(dòng)電話。AMPS(北美蜂窩系統(tǒng))、NMT(北歐移動(dòng)電話)和TACS(全向通信系統(tǒng))是三種主要的窄帶模擬標(biāo)準(zhǔn)。第一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大成就就是去掉了將電話連接到網(wǎng)絡(luò)的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無(wú)線接收和撥打電話。

第二代系統(tǒng)引入了數(shù)字無(wú)線電技術(shù),它提供更高的網(wǎng)絡(luò)容量,改善了話音質(zhì)量和保密性,并為用戶引入了無(wú)縫的國(guó)際漫游。今天世界市場(chǎng)的第二代數(shù)字無(wú)線標(biāo)準(zhǔn),包括GSM、MMPS、PDC(日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng))和IS95CDMA等,均仍為窄帶系統(tǒng)。

第三代移動(dòng)系統(tǒng),即IMT-2000,是一種真正的寬帶多媒體系統(tǒng),它能夠提供高質(zhì)量寬帶綜合業(yè)務(wù)并實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋。2000年以后,窄帶移動(dòng)電話業(yè)務(wù)需求將依然很大,但隨著Internet等高速數(shù)據(jù)通信及多媒體通信需求的驅(qū)動(dòng),寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)將逐步增長(zhǎng),而且就未來(lái)信息高速公路建設(shè)的無(wú)縫覆蓋而言,寬帶移動(dòng)通信作為整個(gè)移動(dòng)市場(chǎng)份額的子集將顯得愈來(lái)愈重要。

第三代系統(tǒng)預(yù)計(jì)在2002年投入商用。

從第二代到第三代系統(tǒng)的變化并不像從第一代模擬網(wǎng)絡(luò)到第二代數(shù)字網(wǎng)絡(luò)那樣存在重大的技術(shù)變遷。從目前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)來(lái)講,第二代系統(tǒng)將逐步子滑過(guò)渡到第三代系統(tǒng),在此演進(jìn)過(guò)程中,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)所能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率逐步升級(jí):GSM承載業(yè)務(wù)所能提供的數(shù)據(jù)速率為9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,1999年引入的GPRS將實(shí)現(xiàn)超過(guò)100kbit/s的數(shù)據(jù)速率,將在2000年引入的EDGE技術(shù)可實(shí)現(xiàn)超過(guò)300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。2001年后投入商用的第三代系統(tǒng)將能夠在廣域網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)384kbit/s的數(shù)據(jù)速率,在辦公室和家中還可以達(dá)到2Mbit/s。

4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化

移動(dòng)通信需求的不斷增長(zhǎng)以及新技術(shù)在移動(dòng)通信中的廣泛應(yīng)用,促使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)得到了迅速發(fā)展。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)由單純地傳遞和交換信息,逐步向存儲(chǔ)和處理信息的智能化發(fā)展,移動(dòng)智能網(wǎng)由此而生。移動(dòng)智能網(wǎng)是在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中引人智能網(wǎng)功能實(shí)體,以完成對(duì)移動(dòng)呼叫的智能控制的一種網(wǎng)絡(luò),是一種開放性的智能平臺(tái),它使電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者能夠方便、快速、經(jīng)濟(jì)、有效地提供客戶所需的各類電信新業(yè)務(wù),使客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)有更強(qiáng)的控制功能,能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動(dòng)智能網(wǎng)通過(guò)把交換與業(yè)務(wù)分離,建立集中的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)和數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)而進(jìn)一步建立集中的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)生成環(huán)境來(lái)達(dá)到上述目標(biāo)。通過(guò)智能網(wǎng),運(yùn)營(yíng)公司可以最優(yōu)地利用其網(wǎng)絡(luò),加快新業(yè)務(wù)的生成;可以根據(jù)客戶的需要來(lái)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù),向其他業(yè)務(wù)提供者開放網(wǎng)絡(luò),增加收益。

關(guān)于移動(dòng)智能網(wǎng)的研究,早在1995年就已開始,剛開始并沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議出現(xiàn),各廠商各自制定了自己的標(biāo)準(zhǔn),并且據(jù)此進(jìn)行了不少的研究工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期產(chǎn)品。這些工作為最終移動(dòng)智能網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的形成積累了經(jīng)驗(yàn)。

1997年末,美國(guó)蜂窩電信工業(yè)協(xié)會(huì)(CTIA)制定了移動(dòng)智能網(wǎng)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議——IS-41D協(xié)議。1998年1月,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)研究所(ETSI)在GSMphase2+階段引入了CAMEL協(xié)議(移動(dòng)通信高級(jí)邏輯的客戶化應(yīng)用程序),當(dāng)時(shí)的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能網(wǎng)能力集一2標(biāo)準(zhǔn)中描述了移動(dòng)接入的功能實(shí)體,稱為CAMELphase2標(biāo)準(zhǔn)。

伴隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向第三代系統(tǒng)的演進(jìn),網(wǎng)絡(luò)的智能化程度也在不斷地提升。智能網(wǎng)及其智能業(yè)務(wù)是構(gòu)成未來(lái)個(gè)人通信的基本條件。

5更高的頻段

從第一代的模擬移動(dòng)電話,到第二代的數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),再到將來(lái)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)使用的無(wú)線頻段遵循一種由低到高的發(fā)展趨勢(shì)。1981年誕生的第一個(gè)具有國(guó)際漫游功能的模擬系統(tǒng)NMT的使用頻段為450MHz,1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國(guó)目前的模擬TACS系統(tǒng)的使用頻段也為900MHz。在第二代網(wǎng)絡(luò)中,GSM系統(tǒng)的開始使用頻段為900MHz,IS-95CDMA系統(tǒng)為800MHz。為了從根本上提高GSM系統(tǒng)的容量,1997年出現(xiàn)了1800MHz系統(tǒng),GSM900/1800雙頻網(wǎng)絡(luò)迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統(tǒng)IMT-2000則定位在2GHz頻段。

6更有效利用頻率

無(wú)線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動(dòng)通信的飛速發(fā)展,頻譜資源有限和移動(dòng)用戶急劇增加的矛盾越來(lái)越尖銳,出現(xiàn)了“頻率嚴(yán)重短缺”的現(xiàn)象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術(shù)和開發(fā)新頻段。

模擬制的早期蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)采用頻分多址方式,主要通過(guò)多信道共用、頻率復(fù)用和波道窄帶化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率的有效利用。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,模擬系統(tǒng)已遠(yuǎn)不能滿足用戶發(fā)展的需求。數(shù)字移動(dòng)通信比模擬移動(dòng)通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術(shù),數(shù)字系統(tǒng)要求的載干比較小,因而頻率復(fù)用距離可以小一些,系統(tǒng)的容量可以大一些。而且,數(shù)字移動(dòng)通信還可采用時(shí)分多址或碼分多址技術(shù),它比模擬的頻分多址制在系統(tǒng)容量上大4-20倍。

GSM作為最具代表性和最為成熟的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng),其發(fā)展歷程就是一部頻率有效利用技術(shù)的演進(jìn)史。GSM采用時(shí)分多址制式,其對(duì)頻率的有效利用主要是通過(guò)頻率復(fù)用技術(shù)的不斷升級(jí)實(shí)現(xiàn)的。從傳統(tǒng)的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復(fù)用技術(shù),頻率復(fù)用的密集度逐步提升,頻譜效率快速提高,GSM系統(tǒng)的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS-95CDMA(窄帶)系統(tǒng),以無(wú)線技術(shù)的先進(jìn)性和大容量等特點(diǎn)著稱。它以擴(kuò)頻技術(shù)為基礎(chǔ),不同用戶的信號(hào)靠不同的編碼序列來(lái)區(qū)分,如果從頻域或時(shí)域來(lái)觀察,多個(gè)CDMA信號(hào)是相互重疊的,故理論上CDMA系統(tǒng)的頻譜利用率比GSM系統(tǒng)更高,網(wǎng)絡(luò)容量更大。同時(shí)CDMA系統(tǒng)具有一定的過(guò)載能力,即系統(tǒng)具備軟容量。作為未來(lái)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主流無(wú)線接入技術(shù)的WCDMA(寬帶碼分多址)能夠更高效地利用無(wú)線電頻率。它利用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)天線陣和相干解調(diào)(雙向)等技術(shù),網(wǎng)絡(luò)容量可得到大幅提高,可以更好地滿足未來(lái)移動(dòng)通信的發(fā)展要求。

7網(wǎng)絡(luò)趨于融合,走向統(tǒng)一

7.1第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

第三代系統(tǒng)的主要目標(biāo)是將包括衛(wèi)星在內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)融合為可以替代眾多網(wǎng)絡(luò)功能的統(tǒng)一系統(tǒng),它能夠提供寬帶業(yè)務(wù)并實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋。為了保護(hù)運(yùn)營(yíng)公司在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的投資,第二代系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)的演進(jìn)遵循平滑過(guò)渡的原則,現(xiàn)有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系統(tǒng)均將演變成為第三代系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò),從而形成一個(gè)核心網(wǎng)家族,核心網(wǎng)家族的不同成員之間通過(guò)NNI接口聯(lián)結(jié)起來(lái),成為一個(gè)整體,從而實(shí)現(xiàn)全球漫游。在核心網(wǎng)絡(luò)家族的,形成一個(gè)龐大的無(wú)線接入家族,現(xiàn)有的幾乎所有的無(wú)線接入技術(shù)以及WCDMA等第三代無(wú)線接入技術(shù)均將成為其成員。

移動(dòng)通信新技術(shù)論文范文第5篇

(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從屬于理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)得不到足夠的重視,實(shí)驗(yàn)是為驗(yàn)證理論知識(shí),理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié);

(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,無(wú)法趕上移動(dòng)通信新型器件和裝置的發(fā)展,缺乏新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方法;設(shè)備的更新?lián)Q代比較慢,實(shí)驗(yàn)的開展受到硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制,跟不上技術(shù)革新的步伐;

(3)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,綜合性實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)少,在實(shí)驗(yàn)方法上基本是簡(jiǎn)單的模仿,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí),缺少積極的思維和創(chuàng)新,也沒有探索的目標(biāo)和方向,沒有良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施;

(4)在移動(dòng)通信原理課程中,關(guān)于調(diào)制解調(diào)等有關(guān)內(nèi)容偏重理論,太過(guò)抽象,枯燥乏味。受資金和儀器設(shè)備不足等實(shí)驗(yàn)條件的限制以及學(xué)時(shí)較少的影響,很多移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)(例如正交頻分多路實(shí)驗(yàn))不能由學(xué)生實(shí)際動(dòng)手完成,一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅僅能驗(yàn)證理論課學(xué)習(xí)的內(nèi)容,顯然對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是非常不利的。積極探索移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,嘗試開展仿真創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)移動(dòng)通信原理課程,培養(yǎng)創(chuàng)新能力起著重要的作用。

2仿真教學(xué)的引入與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

傳統(tǒng)的移動(dòng)通信原理課程理論教學(xué),大多重在討論某種技術(shù)或算法的原理及其理論推導(dǎo),以方便理解調(diào)制解調(diào)器原理和無(wú)線電波變換過(guò)程,從而加深信源編解碼和信道編解碼、無(wú)線電波發(fā)射與接收等知識(shí)的理解。在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)課上,對(duì)移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)原理的講解也要在黑板上書寫,既不夠形象、直觀,又比較呆板。由于有大量的波形分析內(nèi)容,教師在黑板上畫圖也是一件比較困難的事情,而且學(xué)生不易理解。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生常因受到固定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的束縛而改變實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,不可避免地存在錯(cuò)誤和不足,致使電路調(diào)試費(fèi)時(shí)費(fèi)力,甚至引起元器件和儀器設(shè)備損壞,使實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期效果。因此,在移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入仿真實(shí)驗(yàn),是對(duì)理論課教學(xué)的必要補(bǔ)充。學(xué)生可以充分利用仿真實(shí)驗(yàn)軟件在數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、分析、處理、傳輸及控制等方面的強(qiáng)大功能,進(jìn)行方案的論證、選定和電路的設(shè)計(jì),可以方便地改變參數(shù)來(lái)調(diào)整電路,使之更好地接近設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)出較為理想的電路。學(xué)生還可以根據(jù)要求輸出電路的測(cè)試參量或波形,作為真實(shí)電路調(diào)試的依據(jù)和參考;可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行不同的仿真操作,得到與使用實(shí)際實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)相同的結(jié)果。另外,一些較為復(fù)雜的移動(dòng)通信創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn),無(wú)法通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn)課教學(xué),但是通過(guò)引入仿真教學(xué),便可以擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的維度、擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可操作性。移動(dòng)通信是通信原理、高頻電路和信號(hào)處理的交叉學(xué)科,學(xué)生只通過(guò)理論教學(xué)很難理解學(xué)科交叉性,對(duì)移動(dòng)通信原理的理解也不夠全面。通過(guò)引入仿真教學(xué),既能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)移動(dòng)通信原理的認(rèn)識(shí),又能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際電路的認(rèn)識(shí),為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的引入,很好地支持了移動(dòng)通信原理的學(xué)習(xí),可以進(jìn)行新技術(shù)的研究,拓展學(xué)生的工程意識(shí),提高設(shè)計(jì)調(diào)試電路的靈活性,最大限度地發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維,開闊學(xué)生的視野。

3仿真教學(xué)開展實(shí)例分析

3.1理論教學(xué)與正交調(diào)制解調(diào)分析

正交調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的原理是把整個(gè)可用信道頻帶B劃分為N個(gè)帶寬為f的子信道,把N個(gè)串行碼元變換為N個(gè)并行的碼元,將高速信號(hào)變換為低速的并行子數(shù)據(jù)流,分別調(diào)制這N個(gè)子信道載波進(jìn)行同步傳輸,并在終端分開正交信號(hào)。信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)實(shí)際是采用數(shù)字信號(hào)處理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。先將信號(hào)串并變換成低速支路,各支路的調(diào)制可以采用數(shù)字調(diào)制方式,然后進(jìn)行快速傅里葉逆變換(IFFT)、快速傅里葉變換(FFT)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.2正交頻分電路仿真實(shí)驗(yàn)分析

通常在正交頻分電路分析中,往往會(huì)忽略講解和分析子載波調(diào)制快速傅里葉變換和反變換等內(nèi)容。讓學(xué)生從理論公式推導(dǎo)中理解OFDM原理,并利用Matlab編程實(shí)現(xiàn)不同子載波數(shù)的調(diào)制信號(hào),可以驗(yàn)證對(duì)子載波數(shù)調(diào)制狀態(tài)的影響,進(jìn)一步驗(yàn)證理論公式并加深理解??梢杂美碚撏茖?dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩種方法來(lái)理解調(diào)制。通過(guò)正交頻分各步驟的波形圖,形象地描繪信號(hào)調(diào)制解調(diào)的過(guò)程,逼真地顯現(xiàn)出真實(shí)信號(hào)傳輸變化的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)過(guò)程。

(1)確定參數(shù)。假設(shè)參數(shù)為:子載波數(shù)為8,F(xiàn)FT長(zhǎng)度為8,符號(hào)速率、比特率、保護(hù)間隔長(zhǎng)度為2,信噪比12,插入導(dǎo)頻數(shù)?;镜姆抡婵梢圆徊迦雽?dǎo)頻,導(dǎo)頻數(shù)可以為0。通過(guò)運(yùn)行仿真及修改參數(shù)設(shè)置,教師可引導(dǎo)學(xué)生逐步實(shí)驗(yàn),觀察分析仿真結(jié)果并給出結(jié)論。通過(guò)示波器模塊可以直觀地觀察到二進(jìn)制隨機(jī)信源。

(2)產(chǎn)生數(shù)據(jù)。使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生二進(jìn)制數(shù)據(jù)??梢詫⒃蛄谢癁?6進(jìn)制的碼元圖,通過(guò)改變數(shù)據(jù)率觀察仿真波形。

(3)子載波調(diào)制。利用Matlab工具仿真實(shí)現(xiàn)BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等4種調(diào)制方式。按照星座圖,將每個(gè)子信道上的數(shù)據(jù)映射到星座圖點(diǎn)的復(fù)數(shù)表示。通過(guò)改變支路不同的調(diào)制方式,觀察到仿真波形,每次課都會(huì)有各式各樣新的實(shí)驗(yàn)波形,可以直觀地觀察到二進(jìn)制隨機(jī)信源,以及將一路高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多路低速數(shù)據(jù)的波形。

(4)IFFT運(yùn)算。對(duì)上一步得到的同相分量和正交分量進(jìn)行IFFT運(yùn)算。為便于理解,可采用仿真軟件直觀地表現(xiàn)子信道上的數(shù)據(jù)與OFDM符號(hào)之間傅里葉逆變換關(guān)系。當(dāng)子信道的脈沖為矩形脈沖時(shí),具有sinc函數(shù)形式的頻譜。當(dāng)改變系統(tǒng)(N)時(shí),OFDM功率譜形狀也隨之改變。

(5)加入保護(hù)間隔,加入噪聲。由IFFT運(yùn)算后的每個(gè)符號(hào)的同相分量和正交分量分別轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù),并將符號(hào)尾部G長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)加到頭部,構(gòu)成循環(huán)前綴。

(6)并串轉(zhuǎn)換。將每個(gè)符號(hào)分布在子信道上的數(shù)據(jù)還原為一路串行數(shù)據(jù)。

(7)FFT運(yùn)算。對(duì)每個(gè)符號(hào)的同相分量和正交分量按照(Ich+Qch×i)進(jìn)行FFT運(yùn)算。由于噪聲和信道的影響,接收端收到的每個(gè)子信道上的數(shù)據(jù),映射到星座圖不再是嚴(yán)格的發(fā)送端的星座圖。將得到的星座圖上的點(diǎn)按照最近原則判決為原星座圖上的點(diǎn),并按映射規(guī)則還原為一組數(shù)據(jù)。利用以上設(shè)計(jì)的信號(hào),在Matlab中編程實(shí)現(xiàn)該信號(hào)的調(diào)制,畫出調(diào)制前后信號(hào)的時(shí)序圖。此時(shí),學(xué)生容易理解此種調(diào)制方式為何IFFT被稱調(diào)制。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生通過(guò)理論分析以及Matlab實(shí)驗(yàn)畫圖驗(yàn)證,進(jìn)一步加深了對(duì)正交頻分電路的理解。

4結(jié)束語(yǔ)

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