移动通信系统中抗衰落技术的研究

ABSTRCT

The decline of the main factors affect the communication quality. Fast fading depth of up to 30 to 40dB. Increase the transmit power using (1000 to 10,000 times) to overcome deep fading is unrealistic, but will also cause interference to other radio stations. Anti-fading diversity reception is an effective measure. CDMA system uses a technology path diversity (RAKE receiver), TDMA system with adaptive equalization, all kinds of mobile systems use different error correction coding techniques, automatic power control technology, can play a role in anti-fading and improve the reliability of communication.

Keywords: RAKE receiver diversity techniques for equalization error correction coding.

目录

1.概述 (4)

2.主要的抗衰落技术 (5)

2.1.分集接收技术 (5)

2.11 分集技术主要包含两方面 (6)

2.12 分集方式 (6)

2.13 合并方式 (8)

2.2 RAKE接收 (10)

2.3.纠错编码技术……………………………………………………………

1 1

2.3.1分组码 (12)

2.3.2卷积码 (12)

2.3.3交织编码 (12)

2.4. 均衡技术 (13)

3.小结 (15)

1.概述

衰落是影响通信质量的主要因素。由于多径衰落和多普勒频移的影响，移动无线信道极其易变。这些影响对于任何调制技术来说都会产生很强的负面效应。移动通信系统需要利用信号处理技术来改进恶劣的无线电传播环境中的链路性能。

对路径传输损耗，主要靠增大发射功率，以提高接收信号的

场强来解决。对慢衰落所造成的接收信号功率的波动，通常借助“宏分集”来解决。

无线传输所面临的最大问题是信道的时变多径衰落，克服多径衰落主要用“微分集”来解决，这也是人们通常所说的分集技术。

抗多径衰落还常用均衡技术和差错控制编码技术。均衡可以补偿时分信道中由于多径效应而产生的码间干扰(ISI)。信道编码是通过在发送信息时加入冗余的数据位来改善通信链路的性能的。

均衡、分集和信道编码这三种技术都被用于改进无线链路的性能，也就是希望减小瞬时误码率。这三种技术在用来改进接收信号质量时，既可单独使用，也可组合使用。但是在实际的无线通信系统中，每种技术在实现方法、所需费用和实现效率等方面具有很大的不同。

在下面的各节里，我们将分别介绍分集接收、交织与编码、均衡等抗衰落技术。

2.主要的抗衰落技术

2.1.分集接收技术

基本思想

把接收到的多个衰落独立的信号加以处理，合理地利用这些信号的能量来改善接收信号的质量及指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立(携带同一信息)的信号进行特定的处理，以降低信号电平起伏的办法。

作用

①充分利用接收信号的能量

②减小接收信号的衰落深度和衰落持续时间

分集：接收多路不相关的信号并合并。

目标：对抗多径信道造成的衰落和延时串扰。

图2—1 选择式分集合并示意图

2.11 分集技术主要包含两方面

如何获得独立的多路信号——分散传输

如何合并独立的多路信号——集中处理

2.12 分集方式

1、微分集：是一种减小快衰落影响的分集技术，在各种无线通信

系统中都经常使用。可以分为下列六种。

（1）、空间分集

空间分集，也被称为天线分集、空间位置分集，是无线通信

中使用最多的分集形式。

空间分集的依据在于快衰落的空间独立性，即在任意两个不同的位置上接收同一个信号，只要两个位置的距离大到一定程度，则两处所收信号的衰落是不相关的。对空间分集而言，分集的支路数M越大，分集效果越好。但当M较大时(如M＞3)，分集的复杂性增加，分集增益的增加随着M的增大而变得缓慢。（2）、频率分集

由于频率间隔大于相关带宽的两个信号所遭受的衰落可以认为是不相关的，因此可以用两个以上不同的频率传输同一信息，那么在接收端就可以得到衰落特性不相关的信号，以实现频率分集。

这一技术比空间分集节省天线数目，缺点是不仅需要占用更多的频谱资源，而且需要有和频率分集中采用的频道数相等的若干个接收机。

(3)极化分集

由于两个不同极化的电磁波具有独立的衰落特性，因而发送端和接收端可以用两个位置很近但为不同极化的天线分别发送和接收信号，以获得分集效果。

优点是结构比较紧凑，节省空间，缺点是由于发射功率分配到两副天线上，信号功率将有3 dB的损失。

(4)场分量分集

场分量分集。由电磁场理论可知，电磁波的E场和H场载有

相同的消息，而反射机理是不同的。因此，通过接收不同的场分量，也可以获得分集的效果。

场分量分集主要用于较低的工作频段，工作频率较高时，一般采用空间分集结构。

(5)角度分集

角度分集的作法是使电波通过几个不同路径，并以不同角度到达接收端，而接收端利用多个方向性尖锐的接收天线能分离出不同方向来的信号分量；由于这些分量具有互相独立的衰落特性，因而可以实现角度分集并获得抗衰落的效果。

角度分集在较高频率时容易实现。

(6)时间分集

快衰落除了具有空间和频率独立性之外，还具有时间独立性，即同一信号在不同的时间区间多次重发，只要各次发送的时间间隔足够大，那么各次发送信号所出现的衰落将是彼此独立的，接收机将重复收到的同一信号进行合并，就能减小衰落的影响。时间分集主要用于在衰落信道中传输数字信号。此外，时间分集也有利于克服移动信道中由多普勒效应引起的信号衰落现象。

2、宏分集：主要用于蜂窝通信系统中，也称为“多基站”分集。这是一种减小慢衰落影响的分集技术，其作法是把多个基站设置在不同的地理位置上和不同方向上，同时和小区内的一个移动台进行通信。

空间分集技术———用两个以上的天线收同一个信号。

图2—2 通信阴影区的形成

设基站A接收到的信号中值为P1，基站B接收到的信号中值P2，均服从对数正态分布。若P1>P2，则确定用基站A与移动台通信;若P1

2.13 合并方式

接收端收到M(M≥2)个分集信号后，如何利用这些信号以减小衰落的影响，这就是合并问题。合并技术通常是应用在空间分集中的。在接收端取得M条相互独立的支路信号以后，可以通过合并技术来得到分集增益。一般均使用线性合并器，把输入的M个独立衰落信号相加后合并输出。常用的有三种方式。

(1)选择式合并

选择式合并是指检测所有分集支路的信号, 以选择其中信噪比最高的那一个支路的信号作为合并器的输出.这种分集有M个接收机进行支路的解调，输出信号送入选择逻辑。选择逻辑从M个接

收信号中选择具有最高基带信噪比（SNR ）的基带信号作为输出。

选择式合并又称开关式相加。这种方式方法简单，实现容易。但由于未被选择的支路信号弃之不用，因此抗衰落不如后述两种方式。

(2)最大比值合并

最大比值合并是一种最佳合并方式。M 路信号进行加权的权重

是由各路信号所对应的信号电压与噪声功率的比值所决定的。

合并后信号的振幅与各支路信噪比相联系，信噪比愈大的支

路对合并后的信号贡献愈大。

最大比值合并的输出SNR 等于各路SNR 之和。所以，即使当各

路信号都很差，使得没有一路信号可以被单独解出时，最大比值合并算法仍有可能合成出一个达到SNR 要求的可以被解调的信号。 在所有已知的线性分集合并方法中，这种方法的抗衰落统计特性是最佳的。

(3)等增益合并

按最大比值合并虽然性能优越，但需要适时改变加权系数，

很多情况下实现起来比较困难。

等增益合并，这种方法也是把各支路信号进行同相后再相加，

只不过加权时各路的权重相等，各支路的信号是等增益相加的。 等增益合并方式实现比较简单。当M 较大时，等增益合并仅比

最大比值合并差1.05dB 。这样，接收机仍可以利用同时收到的各1

i α=

路信号，并且接收机从大量不能够解调出来的信号中合成出一个可解调信号的概率仍很大，其性能只比最大比合并差一些，但比选择分集要好很多。

图2—3 三种合并方式的D(M)与M 关系曲线

2.2RAKE 接收

一般的技术把多径信号作为干扰来处理，而RAKE 接收机采

取变害为利的方法，即利用多径现象来增强信号。

理论基础: 传播时延超过一个码片周期时,多径信号实际上可以看作是互不相关的。

所谓RAKE 接收机，就是利用多个并行相关器检测多径信号，

按照一定的准则合成一路信号供解调用的接收机。

N T x

图2—4 简化的RAKE接收机组成

2.3.纠错编码技术

编码分为信源编码和信道编码两大类，其中信源编码是为了提高信息传输的有效性，而信道编码，即差错控制编码，是为了提高信息传输的可靠性。

信道编码通过在被传输数据中引入冗余来来改进信道的质量。

冗余的引入将增加信号的传输速率，也就会增加带宽。这会降低在高SNR情况下的频谱效率，但它却可以大大降低在低SNR情况下的误码率。用于检测错误的信道编码被称为检错编码，而既可检错又可纠错的信道编码被称为纠错编码。

按照信息码元和监督码元之间的检验关系，可以分为线性码和非线性码。若信息码元和监督码元之间的关系为线性关系，则称为线性码，反之，则称为非线性码。

按照对信源序列的处理方式，可以分为分组码、卷积码和级联码。

按照信息码元在编码后是否保持原来的形式不变，可分为系统码和非系统码。

2.3.1分组码

分组码是一种前向纠错(FEC)编码。分组码是长度固定的码组，k个信息位被编为n位码字长度，而n-k个监督位的作用就是实现检错与纠错，可表示为(n,k) 。在分组码中，监督位仅与本码组的信息位有关，而与其他码组的信息码字无关。汉明码、格雷码、Hadamard码、循环码、Reed-Solomon码等等。

2.3.2卷积码

卷积码也是长度为k的信息段分为一组，编成长度为n的码字，但是这n个码元，不仅取决于当前的k个信息码元，还和前面L-1个信息段有关。因此通常把卷积码记作(n, k, L) 。卷积码码的纠错能力强，不仅可纠正随机差错，而且可纠正突发差错。卷积码根据需要，有不同的结构及相应的纠错能力。但都有类似的编码规律。

2.3.3交织编码

数字移动信道中，传输过程中会出现成串的突发差错，这些突发差错，主要通过交织编码来解决。通过交织，把一个较长的突发差错离散成随机差错，再用各种纠正随机差错的编码(如卷积码或其它分组码)消除随机差错。交织编码不增加监督元，亦即交织编码前后，码速率不变，因此不影响有效性。

在实际移动通信环境下的衰落，将造成数字信号传输的突发性差错。利用交织编码技术可离散并纠正这种突发性差错，改善移动通信的传输特性。

2.4. 均衡技术

在信道中，由于多径影响而导致的码间干扰会使在接收时发

生误码。码间干扰被认为是在移动无线通信信道中传输高速率数据时的主要障碍，而均衡正是对付码间干扰的一项技术。 从广义上讲，均衡可以指任何用来削弱码间干扰的信号处理操作。

图4—1均衡器类型、结构和算法示意图

均衡技术可以分为线形均衡和非线性均衡。如果接收信号经

过均衡后，再经过判决器的输出被反馈给均衡器，并改变了均衡器的后续输出，那么均衡器就是非线性的，否则就是线性的。常用的非线性算法有判决反馈均衡(DFE)、最大似然符号检测及最大似然序列估值(MLSE)。显然，非线性均衡有着比线性均衡更好的性能，尤其是在信道中有深度衰落导致失真太严重的时候。

由于移动衰落信道具有随机性和时变性，这就要求均衡器必

须能够实时地跟踪移动通信信道的时变特性，这种均衡器被称为自适应均衡器。GSM 系统就采用了自适应均衡技术降低多径带来梯度RLS LMS RLS 快速RLS

平方根RLS RLS 快速RLS 平方根RLS 梯度RLS LMS

RLS

快速RLS

平方根RLS

的码间串扰。

自适应均衡器一般包含两种工作模式，即训练模式和跟踪模式。

首先，发射机发射一个已知的、定长的训练序列，以便接收机的均衡器可以完成正确的设置。典型的训练序列是一个二进制伪随机信号或是一串预先指定的数据位。而紧跟在训练序列之后被传送的是用户数据。接收机的均衡器将通过递归算法来评估信道特性，并且修正均衡滤波器的参数以对信道进行补偿。在设计训练序列时，要求做到即使在最差的信道条件下，均衡器也能够通过这个序列得到正确的滤波器系数，从而在收到训练序列后，均衡器的滤波系数已经接近于最佳值。

当接收用户数据时，均衡器通过均衡的自适应算法不断改变滤波特性，从而跟踪不断变化的信道。

近年来，盲均衡在通信和信号处理领域受到了普遍关注，盲均衡是指均衡器能够不借助训练序列，而仅仅利用所接收到的信号序列即可对信道进行自适应均衡，从而节省带宽。随着数据传输速率的不断提高，传统的均衡技术已经很难消除多径效应带来的码间串扰了。但随着OFDM技术的出现，由于OFDM调制系统本身的特点决定了其均衡结构可以作得非常简单。降低了均衡技术的难度。

3.小结

通过这次论文的撰写，让我了解了影响无线通信质量的主

要原因是信号的衰落和了解到移动通信系统中信号出现衰落的原因，同时也通过上网查询资料和翻阅书籍获知了目前几种常用的抗衰落技术。这三种技术在用来改进接收信号质量时，既可单独使用，也可组合使用。但是在实际的无线通信系统中，每种技术在实现方法、所需费用和实现效率等方面具有很大的不同。所以我们在实际的运用中必须得权衡这两方面的因素才能这些技术更加广泛的得到运用，这是必有将成为我们下一步努力和奋斗的目标！

参考文献：

《移动通信（第四版）》西安电子科技大学《移动通信原理》电子工业出版社《移动通信网络规划设计与优化》人民邮电出版社百度文库 http:// https://www.doczj.com/doc/cb6927669.html, 豆丁网 https://www.doczj.com/doc/cb6927669.html,

移动通信-抗衰落技术-20110536-周延文

安徽财经大学（《移动通信》课程论文） 抗衰落技术 学院：管理科学与工程学院专业：电子信息工程 姓名：周延文 学号：20110536 任课教师：许晓丽 论文成绩： 2014年10月

卫星移动系统抗衰落技术 摘要:卫星通信以其覆盖面广，通信容量大、经济效益高等优点，已经运用到各个领域，如:军事、气象、海洋、科研、广播等。卫星通信也有其固有的缺点，即除了自由空间造成的传输损耗外，受大气层的影响较大。所以要采取一定的技术手段来克服大气层对信号造成的这种损耗。本文就大气层对信号造成的衰落做了详细的分析，并研究了抗衰落的技术措施。 关键词:卫星通信;信道衰落;抗衰落 1.引言 卫星通信以其覆盖广、通信容量大、通信距离远、不受地理环境限制、质量优和经济效益高等特点，受到人们的关注，并迅速发展，与光纤通信、数字微波通信一起成为现代远距离通信的支柱。虽然地面宽带网络技术日新月异，但是它只能让经济发达、人口密集的城市地区的人们享受宽带服务，而对于农村、人烟稀少地区和经济落后的地区，仅靠地面网络是无法经济有效地提供宽带服务的。卫星作为惟一能够实现全球无缝隙覆盖的通信手段，其作用无可替代。 卫星通信现在已经应用到各个领域，按其业务种类可分为:商用卫星、军用卫星、气象卫星、科研卫星、广播卫星等。目前卫星研究的热点和趋势是移动卫星通信和宽带通信。 然而卫星通信信道复杂，多径传播、多普勒频移、电离层闪烁、信道中不同媒质对电波产生的漫射与散射、遮蔽效应等，都将导致接收点的信号强度随时间随机地或慢地发生变化，亦即信号产生了衰落。 卫星移动通信信道是典型的衰落信道，在不同的环境中通常被表述为Rayleigh衰落Rician衰落和遮蔽Rician衰落。信号的衰落会降低信号的接收质量，严重时可能导致通信中断，常用的抗衰落技术主要有:分集抗衰落技术、自适应均衡抗衰落技术、编码抗衰落技术等。 2.分集接收抗衰落技术

移动通信技术发展趋势研究论文

移动通信技术发展趋势研究论文 摘要本文详细论述了现代移动通信技术的六大最新发展趋势：网络业务的数据化、分组化，网络技术的宽带化，网络技术的智能化，更高的频段，更有效利用频率，网络趋于融合、走向统一。了解、掌握这些趋势对移动通信运营商和设备制造商均具有重要的现实意义。关键词移动通信Internet无线数据IMT-2000智能网网络融合 1前言 移动通信业务之所以发展迅猛主要是其满足了人们在任何时间。任何地点与任何个人进行通信的愿望。移动通信是实现未来理想的个人通信服务的必由之路。在信息支撑技术、市场竞争和需求的共同作用下，移动通信技术的发展更是突飞猛进，呈现出以下几大趋势：网络业务数据化、分组化，网络技术宽带化，网络技术智能化，更高的频段，更有效利用频率，各种网络趋于融合。了解、掌握这些趋势对移动通信运营商和设备制造商均具有重要的现实意义。 2网络业务数据化、分组化 2.1无线数据——生机无限当前移动数据通信发展迅速，被认为是移动通信发展的一个主要方向。近年来出现的移动数据通信主要有两种，一种是电路交换型的移动数据业务，如TACS、AMPS和GSM中的承载数据业务以及GSM系统的HSCSD；另外一种是分组交换型的移动数据业务，如摩托罗拉的DataTAC、爱立信的Mobitex和GSM系统的GPRS。 目前，无线数据业务只占GSM网络全部业务量中的很小一部分，但是在未来的两年中这种状况将开始扭转，并大大改变。1999年以后，随着HSCSD、GPRS 等新的高速数据解决方案显露峥嵘，并成为数据应用的新焦点，无线数据将成为运营商经营计划中越来越重要的部分，它预示着未来大量的商业机遇。 （1）应用驱动市场 无线数据业务的主要驱动力在于用户的应用。话音是单一的、易于被大众所接受的业务，然而无线数据则不同，无线数据最初的应用重点放在运输管理这样的专业市场。近期无线数据业务的目标市场是销售人员或现场工程师这样的用户群。从这些先发目标的应用中积累无线数据的经验，并从中受益。

5G移动通信的关键技术

《现代信息科学技术前沿讲座》 论 文 成绩： 题目：5G移动通信的关键技术 学号：12014242126 姓名：马永亮 班级：2014级通信工程二班 学院：物理与电子电气工程

5G移动通信的关键技术 （马永亮 12014242126 2014级2班） 【摘要】移动通信（Mobile Communications）沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式。移动通信经过发展，由1G、2G、3G（高铁技术）、4G，直到现在的5G，为充分把握5G技术命脉，确保与时俱进，国家和相关企业机构积极投入到5G关键技术的跟踪梳理与研究工作当中，提出了关键的6大技术。 【关键词】移动通信 5G移动通信传输速度关键技术 一、移动通信与发展 1、移动通信 移动通信（mobile communications）沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式。 例如：同定点与移动体(车辆、船舶、飞机)之间、移动体之间、活动的人与人之间以及人与移动体之间的通信 都属于移动通信的范畴。按照移动体所处的区域不同，移动通信可以分为陆地移动通信、海上移动通信和空中移动通信。而目前使用的移动通信系统有航空航天移动通信系统、航海移动通信系统、陆地移动通信系统和国际卫星移动通信系统INMARSAT。其中陆地移动通信系统又包括无线寻呼系统、无绳电话系统、集群移动通信系统和蜂窝移动通信系统。【1】 2、移动通信的发展历程 第一代 第一代移动通信系统(1G)是在20世纪80年代初提出的，它完成于20世纪90年代初，如NMT和AMPS，NMT于1981年投入运营。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、安全性差、没有加密和速度低。1G 主要基于蜂窝结构组网，直接使用模拟语音调制技术，传输速率约2．4kbit/s。不同国家采用不同的工作系统。 第二代 第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSM Phase 2+，目的在于扩展和改进GSM Phase 1及Phase 2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)，S0(支持最佳路由)、立即计费，GSM 900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使GSM系统的容量提近一倍。 第三代 第三代移动通信系统(3G)，也称IMT 2000，其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps，在用户高速移动是最大支持144Kbps，说占频带宽度5MHz左右。 在国际移动通信领域，国际电联对3G网络有其最低的要求和标准，即：在

移动通信实验1—抗衰落技术

第一章抗衰落技术 实验一卷积码编码及译码实验 一、实验目的 通过本实验掌握卷积编码的特性、产生原理及方法，卷积码的译码方法，尤其是维特比译码的原理、过程、特性及其实现方法。 二、实验内容 1、观察NRZ基带信号及其卷积编码信号。 2、观察帧同步信号的生成及巴克码的特性。 3、观察卷积编码信号打孔及码速率匹配方法。 4、观察接收端帧同步过程及帧同步信号。 5、观察译码结果并深入理解维特比译码的过程。 6、观察随机差错及突发差错对卷积译码的影响。 三、基本原理 1、卷积码编码 卷积码是一种纠错编码，它将输入的k个信息比特编成n个比特输出，特别适合以串行形式进行传输，时延小。卷积码编码器的形式如图17-1所示，它包括：一个由N段组成的输入移位寄存器，每段有k段，共Nk个寄存器；一组n个模2和相加器；一个由n级组成的输出移位寄存器,对应于每段k个比特的输入序列,输出n个比特。 图17-1 卷积编码器的一般形式 由图17-1可以看到，n个输出比特不仅与当前的k个输入信息有关,还与前（N-1）k个信息有关。通常将N称为约束长度（有的书中也把约束长度定为nN或N-1）。常把卷积码

记为：（n 、k 、N ），当k =1时，N -1就是寄存器的个数。编码效率定义为： /c R k n = (17-1) 卷积码的表示方法有图解表示法和解析表示法两种：解析法，它可以用数学公式直接表达，包括离散卷积法、生成矩阵法、码生成多项式法；图解表示法，包括树状图、网络图和状态图（最的图形表达形式）三种。一般情况下，解析表示法比较适合于描述编码过程，而图形法比较适合于描述译码。 （1）图解表示法 下面以（2，1，3）卷积编码器为例详细讲述卷积码的产生原理和表示方法。（2，1，3）卷积码的约束长度为3，编码速率为1/2，编码器的结构如图17-2所示。 1,j 2,j 图17-2 （2,1,3）卷积编码器 如图17-2所示,卷积码的输出信息p 1,j ，p 2,j 不仅与本地输入信息j m 有关，还与已存入到寄存器的1j m -、2j m -有关，关系式为： 1,122,2j i j j j j j p m m m p m m ---=⊕⊕?? ? =⊕?? (17-2) 假定移位寄存器的初始状态m j -1、m j -2为00，则当第一个输入比特m j 为0时，由式（17-2）可知，输出的比特为00；当第一个输入比特m j 为1时，输出的比特为11。随着后面比特的相继输入，寄存器中的比特相继右移，此时输出比特按照式（17-2）可以依次算得。随着信息序列的不断输入，卷积编码器可能产生的各种序列可以用如图17-3所示的树状图表示。树状图中，每条树杈上所标注的码元为输出比特，每个节点上标注对a 、b 、c 、d 分别为移位寄存器的状态，a 表示m j -2m j -1＝00，b 表示m j -2m j -1＝01，c 表示m j -2m j -1＝10，d 表示m j -2m j -1＝11，一般情况下，共有2N -1种状态。每条树叉上所标注的码元为输出比特p 1,j p 2,j ，每条树叉的上支路对应输入比特0，下支路对应输入比特1。树状图从a 点开始画，此时移位寄存器状态为00。当第一个输入比特m j 为0时，输出比特特p 1,j p 2,j 为00；m j 为1时，输出比特

(完整word版)第五代移动通信的关键技术

第五代移动通信的关键技术 5G 是面向未来的通信发展需求的移动通信系统，第五代移动通信技术兴起的主要驱动力为互联网和物联网，将来人机交互和数据共享是人们日常生活的一部分，在这种交互下，人们的生活将会更加高效舒适。第五代移动通信系统不仅通信容量大，速率高，其可靠性和安全性也比第四代移动通信有了更好的改进，具有很大的发展空间，下面简单介绍几种第五代移动通信的关键技术。 1.Massive MIMO技术 大规模MIMO技术是指基站端采用大规模天线阵列，天线数超过十根甚至上百根，并且在同一时频资源内服务多个用户的多天线技术。大规模MIMO技术将传统的时域、频域、码域三维扩展为了时域、频域、码域、空域四维，新增维度极大的提高了数据传输速率。大规模MIMO天线技术提供了更强的定向能力和赋形能力如图1，大规模MIMO的空间分辨率与现有MIMO相比显著增强，能深度挖掘空间维度资源，使得网络中的多个用户可以在同一时频资源上利用大规模MIMO提供的空间自由度与基站同时进行通信，从而在不需要增加基站密度和带宽的条件下大幅度提高频谱效率。大规模MIMO可将波束集中在很窄的范围内，从而大幅度降低干扰，大幅降低发射功率，从而提高功率效率，减少用户间干扰，显著提高频谱效率。 当基站侧天线数远大于用户天线数时，各个用户的信道将趋于正交，小区内同道干扰及加性噪声趋于消失，系统性能仅受限于邻区导频的复用，这使得系统的很多性能都只与大尺度相关，与小尺度无关。大规模MIMO的无线传输技术将有可能使频谱效率和功率效率在4G 的基础上再提升一个量级。 图1. 大规模MIMO天线技术方向图

2. 非正交多址接入技术（NOMA） 5G的无线接入技术目前还有的观点关注多载波调制，如滤波器组多载波（FBMC，_ lter _bank based multicarrier），其天然的非正交性和不需要先前的分布式发射机同步。一种新的调制方式，被称为通用滤波后的多载波（UMFC）被提出。开始是OFDM信号，通过滤相邻子载波组，以减少时间/频率同步造成的旁瓣水平和载波间干扰。要解决OFDMA正交的时间窗口的缺点，即需要较大的保护带CP，使用多载波滤波器组就可以允许大的传输时延和任意高的频率补偿。日益发展的软件无线电，FFT块的大小，子载波间隔和CP长度可根据信道条件改变。因此，OFDMA允许一些参数可调，可以很好地适应5G的要求。 3. 射束分割多址技术（BDMA） 有限的频谱资源对于移动和无线技术而言是一个重大的挑战，即如何把有限的频率和时间分配给不同用户。由于这个情况，要实现提高系统的容量和质量，目前使用的多址技术包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）、正交频分多址（OFDMA）等。然而，现在使用的所有多址技术中，通信系统容量依赖于时间和频率。如何发展多址接入系统，提高有限频率的系统容量是一个新的挑战。 目前发明的BDMA技术，根据MS的位置分配天线波束，实现多址接入，从而显著增加系统的容量。按此观点，MS和基站在视距（LOS）的状态，因此他们明确知道彼此的位置。在此条件下，他们能够将波束直接传送到彼此的位置以通信，而不受移动台在小区边缘的干扰。 为了在5G中适应BDMA，就要发展相位阵列天线，智能天线要能够调整波束。调整波束天线通过收集从基站和MS到达角（AOA）信息设置无线配置。自适应天线阵列的使用，是提高能力的一个可能性。 4. 全频段技术 5G网络通信技术将会以智能化、宽带化和多元化为主要的发展方向。未来网络数据业务的发展方向主要在热点密集地区和室内，而当前网络数据的流量如果在少数人使用状态下不存在延迟、低网速等问题，但一旦放开使用用户数量，网络延迟和网络速度都将会是一个巨大的问题，而物联网和智能终端所依赖的移动通信网络将会处于堵塞状态，很难发挥物联网和智能终端的优势。目前5G移动通信技术所研究的超密集组网，可以针对高度使用移动数据的地区提升流量容量1000倍，很好的解决了网络数据使用密集地区的数据传输和数据容量问题。该技术的发展，虽然在数据流量方面提升率非常高，但是由于其拓扑结构也更加复杂，各网络之间的信号干扰也是一个很大的麻烦，大家都知道一旦同一个区域的无线网络过多，就会相互之间产生干扰，影响网络的传输。因此，该技术还需要进一步的研究以适用

移动通信4G技术

4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。 (1)接入方式和多址方案 (正交频分复用)是一种无线环境下的高速传输技术，其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输。尽管总的信道是非平坦的，即具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽。OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率，可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高。 (2)调制与编码技术 4G移动通信系统采用新的调制技术，如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式，以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等，从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。 (3)高性能的接收机 4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以计算出，对于3G 系统如果信道带宽为5MHz，数据速率为2Mb/s，所需的SNR为l.2dB；而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据，则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统，由于速率很高，对接收机的性能要求也要高得多。 (4)智能天线技术 智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷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。 (5)MIMO技术 (多输入多输出)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

4G移动通信系统关键技术

4G移动通信系统关键技术 摘要 随着世界范围内第三代移动通信系统逐步实施，移动通信未来的发展及演进问题成了研究热点。本文介绍了第四代移动通信及其性能和系统网络结构及OFDM、软件无线电、智能天线、IPv6等关键技术，并分析了4G移动通信系统与3G移动通信的关系，并对通信系统演进做了展望。 关键词G移动通信； OFDM； MUD； IPv6

目录 引言 (3) 4G通信系统的网络结构 (3) IPV6技术 (4) OFDM(正交频分复用) (4) 软件无线电 (5) 智能天线 (6) 4G移动通信系统与3G系统的关系 (7) 结束语 (8)

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384 kbit/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。 4G通信系统的网络结构 目前，4G系统仍处于研究的起步阶段，相关标准尚未出台，网络结构也没有成型，但网络融合的趋势是显而易见的。图中的“全IP核心网”包括从IP 骨干传输层到控制层、应用层的一个整体。未来的无线基站将具备通过IP协议直接接入“全IP核心网”的能力，2G移动通信系统原有的交换中心MSC、归属位置寄存器HLR、鉴权中心AUC等网元的主要功能都将由4G网络上的服务器或数据库来实现，信令网上的各层协议也将逐渐被IP协议所取代。整个网络将从过去的垂直树型结构演变为分布式的路由结构，业务的差异性也只体现在接入层面。 4G通信系统按照功能可以划分为接入层、承载层和业务控制层3层。接入层允许用户使用各种终端通过各种形式接入到4G通信系统中，这一部分将是革命性的演进;承载层提供QoS保证、安全管理、地址转换等功能，与接入层之间的接口应为开放的IP协议接口;业务控制层提供对业务的管理、加载等功能，它与承载层之间也应有开放的接口，以便于第三方提供新的业务应用。 从前面对4G通信系统的描述中可看出，它是一个远比3G更加复杂的通信系统，它的实现需要依托于很多新兴技术。在4G通信系统中可能采用的关键技术主要包括OFDM、软件无线电、智能天线、移动IPv6等，下面分别介绍这几种4G 通信系统中的关键技术。

未来移动通信技术的发展趋势与展望探讨

未来移动通信技术的发展趋势与展望探讨 摘要科技不断发展，人类生活在不断进步，现在的社会是科技型的社会，是信息化的时代。而信息化需要的是计算机，需要的是互联网，为了紧跟时代的潮流，为了更加方便人们的交流，方便中国信息事业的发展，移动通讯也在一代一代的更新，一步一步向前迈进。新型的通信手段将成为促进社会进步、科技发展的中坚力量，本文将根据移动通讯来探讨其未来发展趋势与展望，并且进行研究分析，为我国移动通讯将来的发展提供探索新趋势。 关键词移动通信技术；发展；数据；信息时代 前言 随着信息时代的快速发展，科学技术的不断更新，通信技术也越来越受到人们的关注，它经过四代的变革更新，处在第五代的热潮之中。人们的工作、出行、购物，都要依靠移动通信来完成，因此，移动通信技术已经成为人们日常生活中必不可少的“必需品”。经过调查统计，我国移动用户的使用者已经突破了十亿，目前的使用量还在不断增加，呈现出了前所未有的热潮。移动通信技术的发展前景极为乐观，同时也促进了我国的信息发展。 1 移动通信系统的研究背景 移动通信系统是从二十世纪八十年代诞生的，直到现在，它一共经历了四次更新换代，预计到2020年将经过第五代的發展历程。 第一代通信技术是在二十世纪九十年代初完成的，它主要是通过模拟传输数据，因此传输的速度十分的慢，而且质量相对来说也较差，并且无法加密，安全系数也很低，业务量也很小，所以很快就被第二代移动通信技术淘汰了。 第二代移动通信技术开始于二十世纪九十年代的初期，这次它引入了较为密集的技术结构，并且还引用了智能技术，虽然比起第一代的通信技术好了很多，但依然有多的不足之处，传输的速率依然很慢，安全稳定系数依然不够高。 第三代通信技术的发展就更加的智能化，前两代无法解决的宽带服务，由于第三代通信技术的到来也有了相应的提供。它具有Internet的能力，还可以实现全球漫游，传送质量较高的图像等。 第四代通信技术就是现在我们使用的4G网络，上网的速度更加的快，并且有了移动宽带和WIFI。我国现已经进入了4G生活时代，4G具有极高的下载速度和高清的电视，是前三代无法达到的。 随着科学技术的发展，网络时代的需求越来越多，这就需要更加进一步的研究未来移动通信技术的发展趋势，从而使我国的信息发展跟上时代的脚步[1]。

现代移动通信-蔡跃明-第三版-习题参考答案..

第一章思考题与习题 1. 何为移动通信？移动通信有哪些特点？ 答：移动通信是指通信的双方至少有一方在移动中（或者停留在某一非预定的位置上）进 行信息传输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机和行人）和移动体之间的通信，移动体和固定点（固定无线电台和有线用户）之间的通信。 移动通信的特点： （1）无线电波传播复杂 （2）移动台受到的干扰严重 （3）无线电频谱资源有限 （4）对移动设备的要求高 （5）系统复杂 2. 单工通信与双工通信有何特点？各有何优缺点？ 答：单工通信的特点：收发信机轮流工作、设备简单、省电、只允许一方发送时另一方进行接收；优点：设备简单、省电。缺点：通信的时间长、使用不方便。 双工通信的特点：收发信机可以同时工作、使用方便，电源的消耗大；优点：使用方便、收发信机可以同时工作。缺点：发射机总是工作的，电源消耗大。 第二章 思考题与习题 1 蜂窝移动通信中的典型电波传播方式有哪些？ 答：典型的电波传播方式有直射、反射、折射、绕射、散射等。 当电波的直射路径上无障碍物时，电波直接到达接收天线；当电波的直射路径上存在障碍物时，电波会绕过障碍物遮挡向前传播形成绕射波；当电波在平坦地面上传播时，因大地和大气是不同的介质而使入射波在界面上产生反射波；当电波入射到粗糙表面时，反射能量由于散射而散布于所有方向，形成散射波。 2 设工作频率分别为900MHz 和2200MHz ，移动台行驶速度分别为30m/s 和80m/s ，求最 大多普勒频移各是多少？试比较这些结果。 解：当工作频率为900MHz ，行驶速度为30m/s 和80m/s 时的最大多普勒频移为： 6 1118 309001090()310m f f Hz c ννλ??====? 6222 8 8090010240()310 m f f Hz c ννλ??====? 当工作频率为2200MHz ，行驶速度为30m/s 和80m/s 时的最大多普勒频移为：

现代移动通信 蔡跃明 第三版思考题与习题参考答案 chapter_3

第三章 思考题与习题 1. 组网技术包括哪些主要问题？ 答：（1）干扰对系统性能的影响； （2）区域覆盖对系统性能的影响； （3）支撑网络有序运行的要素； （4）越区切换和位置管理； （5）无线资源的有效共享。 2. 为何会存在同频干扰？同频干扰会带来什么样的问题？ 答：同频干扰是指所有落在接收机通带内的与有用信号频率相同的无用信号的干扰，这些无用信号和有用信号一样，在超外差接收机经放大、变频而落在中频通带内，接收系统无法滤出无用信号，从而产生同频干扰。 同频干扰会带来的问题：影响链路性能、频率复用方案的选择和系统的容量限制等问题 3. 什么叫同频复用？同频复用系数取决于哪些因素？ 答：在移动通信系统中，为了提高频率利用率，在相隔一定距离以外，可以使用同的频率，这称为同频复用。 影响同频复用系数的因素有：一个区群（簇）中小区的个数（区群的大小），小区的大小，形状等。 4. 为何说最佳的小区形状是正六边形？ 答：小区形状的设计要求：小区无空隙、无重叠的覆盖整个服务区域。 全向天线辐射的覆盖区为圆形，不能无空隙、无重叠的覆盖整个区域。在考虑交叠之后，实际上每个辐射区的有效覆盖区是一个多边形。满足无空隙、无重叠条件的小区形状有三种：正三角形、正方形和正六边形。而在服务区面积一定的情况下，正六边形小区的形状最接近理想的圆形，用它覆盖整个服务区所需的基站数最少，也就最经济。 5. 证明对于六边形系统，同频复用系数为22Q N i j ij ==++。 证明：同频复用系数Q 的定义为在同频些小区距离)(D 与小区半径)(R 的比值。 同频小区的距离也就是两个同频小区的中心距离，对于正六边形系统它是这样确定的，从一个小区的中心出发，沿着一边的中垂线数i 个小区，在向顺时针转060再向前数j 个小区，起点和终点的两个小区的距离就是同频小区的距离。由余弦定理可得 R ij j i D )(322++=，又因为ij j i N ++=22 所以N R R N R D Q 33===即得证。 6. 设某小区移动通信网，每个区群有4个小区，每个小区有5个信道。试用分区分组配置法完成群内小区的信道配置？（见书上15，16页和6页）

移动通信——抗衰落技术

目录 抗衰落技术 (2) 一、概述 (2) 1）引起衰落的原因 (2) 2）抗衰落技术的种类 (2) 二、分集接收技术 (2) 1）基本思想 (3) 2）适用范围 (3) 3）如何实现自身的功能 (3) （1）时间分集 (3) （2）空间分集 (4) （3）频率分集 (5) 4）各分集技术之间的优缺点 (5) 三、合并技术 (5) 1）基本思想： (5) 2）适用范围： (6) 3）如何实现自身的功能： (6) 四、均衡技术 (6) 1）基本思想 (6) 2）适用范围 (7) 3）如何实现自身的功能 (7) 五、信道编码技术 (7) 1）信道编码技术产生的原因与作用 (7) 2）信道编码技术的基本思想及优缺点 (8) 3）适用范围 (8) 4）信道编码技术及功能的实现 (8) （1）分组码 (9) （2）卷积码 (9) （3）Turbo码 (10) （4）交织 (10) （5）伪随机序列扰码 (11) 六、扩频技术 (11) 1）基本思想 (12) 2）适用范围 (12) 3）如何实现自身的功能 (12) （1）直接序列扩频与解扩的原理 (12) （2）跳频扩频通信系统 (12)

抗衰落技术 一、概述 衰落对传输信号的质量和传输可靠度都有很大的影响，严重的衰落甚至会使传播中断，随着移动通信技术的发展，传输的数据速率越来越高，人们对信号正确有效地接收的要求也越来越重要，在移动通信中，移动信道的多径传播、时延扩展以及伴随接收机移动过程产生的多普勒频移会使接收信号产生严重衰落；阴影效应会使接收的信号过弱而造成通信中断；信道存在的噪声和干扰也会使接收信号失真而造成误码；为了改善和提高接收信号的质量，在移动通信中就必须使用到抗衰落技术。 1）引起衰落的原因 衰落主要由多径干涉和非正常衰减引起。多径干涉,即多条射线的相互干涉,是最常见的也是最重要的衰落成因。多条射线的产生，可能是由于地面、大气不均匀层或天线附近的地形地物的反射，也可能是由于电离层多次反射、电离层中的寻常波和非常波或天波和地波的同时出现。多径干涉形成的衰落通常称为多径衰落或干涉型衰落。非正常衰减发生时，接收信号电平低于正常值，从而形成衰落。这种衰落通常称为衰减型衰落。 2）抗衰落技术的种类 在移动通信中，为了改善接收信号的质量，所采取的一系列方法、手段、措施被称为抗衰落技术。常用的抗衰落技术包括分集接收技术、均衡技术、信道编码技术和扩频技术，在实际应用中根据信道情况来应用。 二、分集接收技术 所谓分集接收技术是指在若干个支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号，然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出，那么便可在接收终端上大大降低深衰落

移动通信技术发展趋势

移动通信技术发展趋势 摘要：本文详细论述了现代移动通信技术的六大最新发展趋势:网络业务的数据化、分组化,网络技术的宽带化,网络技术的智能化,更高的频段,更有效利用频率,网络趋于融合、走向统一。了解、掌握这些趋势对移动通信运营商和设备制造商均具有重要的现实意义。 关键词：移动通信 Internet 无线数据 IMT-2000 智能网网络融合一、移动通信的意义所在 移动通信业务之所以发展迅猛主要是其满足了人们在任何时间。任何地点与任何个人进行通信的愿望。移动通信是实现未来理想的个人通信服务的必由之路。在信息支撑技术、市场竞争和需求的共同作用下,移动通信技术的发展更是突飞猛进,呈现出以下几大趋势:网络业务数据化、分组化,网络技术宽带化,网络技术智能化,更高的频段,更有效利用频率,各种网络趋于融合。了解、掌握这些趋势对移动通信运营商和设备制造商均具有重要的现实意义。 二、网络业务数据化、分组化 无线数据——生机无限当前移动数据通信发展迅速,被认为是移动通信发展的一个主要方向。近年来出现的移动数据通信主要有两种,一种是电路交换型的移动数据业务,如TACS、AMPS和GSM中的承载数据业务以及GSM系统的HSCSD;另外一种是分组交换型的移动数据业务,如摩托罗拉的DataTAC、爱立信的Mobitex和GSM系统的GPRS。 (1)应用驱动市场 无线数据业务的主要驱动力在于用户的应用。话音是单一的、易于被大众所接受的业务,然而无线数据则不同,无线数据最初的应用重点放在运输管理这样的专业市场。近期无线数据业务的目标市场是销售人员或现场工程师这样的用户群。从这些先发目标的应用中积累无线数据的经验,并从中受益。 在过去的十年里,传统的生活方式已经在迅速改变,人们更经常性地移动,职业和个人生活之间的分界变得模糊,人们需要不分时间、地点访问很重要的信息。发生在用户身上的这种生活方式的改变将成为驱动无线数据业务发展的重要因素。

《移动通信技术》课程标准

《移动通信技术》课程标准 一、课程性质 本课程是通信技术专业的一门核心课程,属于职业技术必修课程。这是一门系统性、理论性强的课程，是信号与系统、通信原理的后续课程。本课程主要介绍了各种现代移动通信技术，包括移动通信的发展史、系统的构成、移动通信中的基本技术、GSM移动通信系统、CDMA技术基础及IS-95移动通信系统、3G移动通信系统等。通过本课程的学习，使该专业学生掌握蜂窝移动通信系统的基本工作原理；熟悉现有的GSM系统和CDMA系统；掌握3G技术和未来移动通信系统的技术发展趋势。使学生具有一定的移动通信系统的设计分析、系统设计和网络规划能力。 本课程的先修课程有《电路基础》、《信号与系统》、《高频电子技术》、《光纤通信技术》、《现代通信原理》等。为后续继续学习，实践等课程打下坚实的基础。 二、课程设计思路

1.教学班是主要的教学组织，班级授课制是目前教学的主要组织形式。有条件的话，也可以采用分组教学。或者几种组织方式灵活组合，尽量减轻学生的生理和心理疲劳。有条件的话尽量采用多媒体课室授课。加强实验，实验要分组进行，分组人数不宜过大，实验前多做准备工作。有时间可以多进行一些习题讲解。 2. 注意教学方法的灵活性，组织学生讨论、问题教学、进行解题指导等，尤其是有条件的话，借用多媒体的声像呈示，提供给学生一些有助于理解概念的描述图像，或者是组织学生讨论，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识。 3.充分发挥学生的主动性，努力提高学生学习的积极性，加强学生把理论用于实际的培训，培养学生自主学习、研究科学技术的能力。注意对前置课程的复习与总结，以便前后衔接，巩固与提高。考虑学生的具体情况，可在绪论课后适当复习一些前置课程的基本知识。 4.评价方法要以实现课程标准规定的教学目标为依据，鼓励学生动手实践。 5．该门课程的总学时为56学时，其中理论46学时，实践10学时。 三、课程目标 （一）总体目标 通过本课程的学习，使学生掌握通信系统的基本工作原理；熟悉现有的GSM系统和CDMA系统；掌握现有3G移动通信系统技术和未来移动通信系统的技术发展趋势。使学生具有一定的系统设计、调试能

DSP技术在现代移动通信领域的应用

DSP结业论文 题目：DSP在移动通信技术的应用班级： 学号： 姓名： 日期：2014.12.14

DSP在移动通信技术的应用 摘要：随着计算机和信息技术的不断进步，DSP技术的快速发展在高速数据传输处理等领域有着广泛地应用。可视化的无线通信技术能够给用户带来更多的信息和更直观的通信体验，无线通信的发展趋势更多呈现出的可视化通信和视频通信，数字信号处理技术作为当代数字通信的核心技术，其高效快速的数据处理运算能力必将推动了现代移动通信技术的飞速发展。 关键字:DSP技术；图像处理；移动通信技术Application of DSP technology in modern mobile communication field Abstrac t: along with the advance of computer and information technology, the rapid development of DSP technology in high-speed data transmission, processing, and other fields has been widely used. Visualization of the wireless communication technology to provide users with more information and more intuitive communication experience, the development trend of wireless communication more presents a visual communication and video communication, digital

现代通信技术论文

摘要： 目前移动通信系统已经经历了三代，虽然第三代移动通信系统（3G）提供了宽带信息业务，但由于其具有局限性，所以第四代移动通信系统（4G）的发展应运而生。4G将多种无线技术融合为一体, 为用户提供基于全IP的多媒体服务，具有高速、抗干扰、兼容性好和低成本等特点。虽然4G的发展还面临着许多挑战，但它将是移动通信系统发展的必然趋势。 关键词：第四代移动通信系统；网络结构；关键技术；OFDM；一．什么是第四代移动通信技术？ 严格说来，现在还不能对第四代移动通信作出确切地定义，但可以肯定，4G通信将是一个比3G通信更完美的无线世界，它可以创造出许多难以想象的应用。 关于4G的一般描述为：“第四代移动通信的概念可称为广带接入和分布网络，具有非对称的和超过2Mbit/s的数据传输能力。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）。此外，第四代移动通信系统将是由多功能集成的宽带移动通信系统，也是宽带接入IP系统”。 二．第四代移动通信系统的特征 4G系统应该具有下面的特征： 1. 通信速率更高 专家称，4G的实际速率将达到10~20Mbit/s，最高可达100Mbit/s。

2. 网络占用频谱更宽 据研究，每个4G信道将占用100MHz的频谱，相当于WCDMA 3G 网络的20倍。 3. 通信终端更加灵活 4G终端的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一。而且4G终端的外观和样式上将有惊人的突破，可以想象，眼镜、手表、鞋都有可能是终端。 4. 智能性能更高 这里不仅指4G终端设备的设计和操作上，更重要的是4G终端可以实现许多难以想象的功能。 5. 兼容性能更高，过渡更平稳 为了让更多的用户在投资更少的情况下平稳地过渡到4G系统，4G 通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。 6. 高质量的多媒体通信 4G通信系统提供的宽带无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等多种业务应用。 7. 通信费用更加便宜 4G通信与其他技术相比，部署起来容易迅速得多，同时在建设4G 通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运营成本。三．第四代移动通信系统的关键技术

移动通信系统的主要特点和关键技术

4G移动通信系统的主要特点和关键技术 1、引言 随着人们对移动通信系统的各种需求与日俱增，目前投入商用的2G、2.5G系统和部分投入商用的3G系统已经不能满足现代移动通信系统日益增长的高速多媒体数据业务，许多国家已经投入到对4G移动通信系统的研究和开发中。 本文将概要介绍4G移动通信系统的主要技术特点，并讨论4G系统中可能采用的有关关键技术。 2、4G移动通信系统的主要特点 与3G相比，4G移动通信系统的技术有许多超越之处，其特点主要有： (1)高速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2Mb/s；对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20Mb/s；对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100Mb/s。 (2)以数字宽带技术为主。在4G移动通信系统中，信号以毫米波为主要传输波段，蜂窝小区也会相应小很多，很大程度上提高用户容量，但同时也会引起系列技术上的难题。 (3)良好的兼容性。4G移动通信系统实现全球统一的标准，让所有移动通信运营商的用户享受共同的4G服务，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。 (4)较强的灵活性。4G移动通信系统采用智能技术使其能自适应地进行资源分配，能对通信过程中不断变化的业务流大小进行相应处理而满足通信要求，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信号的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。 (5)多类型用户共存。4G移动通信系统能根据动态的网络和变化的信道条件进行自适应处理，使低速与高速的用户以及各种各样的用户设备能够共存与互通，从而满足系统多类型用户的需求。 (6)多种业务的融合。4G移动通信系统支持更丰富的移动业务，包括高清晰度图像业务、会议电视、虚拟现实业务等，使用户在任何地方都可以获得任何所需的信息服务。将个人通信、信息系统、广播和娱乐等行业结合成一个整体，更加安全、方便地向用户提供更广泛的服务与应用。 (7)先进的技术应用。4G移动通信系统以几项突破性技术为基础，如：OFDM多址接入方式、智能天线和空时编码技术、无线链路增强技术、软件无线电技术、高效的调制解调技术、高性能的收发信机和多用户检测技术等。 (8)高度自组织、自适应的网络。4G移动通信系统是一个完全自治、自适应的网络，

5G移动通信技术及发展探究 邹伟丽

5G移动通信技术及发展探究邹伟丽 发表时间：2019-01-15T11:07:11.937Z 来源：《信息技术时代》2018年4期作者：邹伟丽 [导读] 随着4G移动通信技术的不断发展和完善，以及人们对通讯技术的更高需求，5G移动通信技术逐渐步入人们的生活。作为当代世界上科技含量十足的科学技术 （32152部队，河北石家庄 050000） 摘要：随着4G移动通信技术的不断发展和完善，以及人们对通讯技术的更高需求，5G移动通信技术逐渐步入人们的生活。作为当代世界上科技含量十足的科学技术，5G通信技术是通讯领域内重点研究的对象。 关键词：5G移动通信；应用领域；发展趋势 三星电子公司通过反复的实验和研究，在28赫兹的超高传输频段，研究出了以每秒1GB为传输速度的5G，成功实现了超远距离数字的传输。在这之前，没有一个企业的研究超过4G的6赫兹、1GB的传输速度，因为难以减小通信时数字传输对数据流量的巨大损失，造成了网络流量的大幅度浪费，所以5G就成为了科学家们重点研究的对象[1]。 1 5G移动通信在军事领域中的应用 1.1反信息作战 我军在信息作战领域内因4G技术带来的一系列问题导致了在信息战作战过程中造成了许多障碍。例如：敌军对我军信息干扰、情报的传输不及时、无法及时获得敌军情报等问题无法及时做出相应的对策。5G通信技术的发展很好的解决了这些问题，并且在信息干扰、反信息作战和获得情报过程中为我军带来了大量的优势。 1.2信息安全传输 5G的传输速度可以远距离及时并且安全的传输我军的重要情报和命令，让部队做出及时的反应，第一时间进入战备状态，应对突发的情况。这在4G时代是很繁琐的，需要电台的传输。5G的发展很好的解决了这一难题，可以迅速在军事通信领域内普及使用[2]。 1.3提高单兵作战能力 我国单兵作战所携带的通信设备并不是很高级，在使用过程中不能及时得到战场的情况，如果将5G通信技术加入单兵作战的移动设备上，只需要在很短的时间内通过卫星将战争视频画面快速传输在单兵设备上，直接了解战场情况。不仅可以提高士兵的存活率，而且可以及时做出反应。这样就提高了单兵的作战能力。5G通信技术在军事领域内有很大的发展前景，不仅可以提高我国整体的军事实力，同时保障了我国的国防安全。利用5G网络可以将部队数字化进行管理，在必要情况下可以拆分也可以整合，及时对未来的战争做出反应。 2 5G移动通信技术在商业生活领域 2.1手机软硬件的变革 在4G时代，玩游戏需要将游戏下载到终端上，且对手机的内存有一定要求，在5G时代玩游戏只需要登陆到云端，不需要太大的手机内存，对手机软件的要求将会降低。未来的手机电池会变得更薄，待机时间会更长，且5G需要专门的移动设备支持才能够运行，这将带来手机产业的重大变革，为手机的生产领域带来巨大的商业利润。 2.2远程医疗 现代医学虽然很发达，但出现低等级的医院做不了大医院的手术，使得患者的医疗费用逐步提高，在5G时代，专家可以利用5G网络传输快，无延迟的优势，对主刀的医生进行专业指导，在网络的连接下做难以做的手术。使医疗领域数字化，提高医疗领域内的权威性，从而让普通大众能够进行就医。 2.3零售业“空前革命” 传统的零售业浪费了大量的人力资源，虽然出现了无人售货的零售店，但并不是很普及，在5G网络的支持下，零售业将会变为无人售货、无人管理，只需要人力进货放货，并且也会用机器人进行一系列的操作。在无人售货商店，5G终端的使用者只需要带着移动终端，便可以轻松完成支付。首当其冲是销量。随着互联网的不断发展，现在的电子商务行业呈高速发展的阶段，越来越多的国民会选择更加方便价格方面更便宜的网购。比如说在淘宝上看中一款鞋子，但是不知道合不合适于是就会去实体店试试，再返回到网上去购买。因此，在互联网的冲击下，传统的零售业销量将会大幅度减少。其次是资金费用方面。现在的电商行业不需要大多的人力，不需要大量的财力去租店铺。但传统产业需要人流量较大的地方来确保利润。人员方面就比互联网需要的多。因此鉴于各种方面，传统零售业比互联网零售业需要的资金就会更多[3]。 2.4虚拟办公 5G时代将会迎来办公的大变革，人不需要大清早的着急出门上班，完全可以在家实现一键办公，无论在哪里，只需要有移动办公设备，就可以同时办公。这样就不限办公地点，可以将资源优势进行整合，凡是有利于本公司发展的，可以采取利用。这样不仅提高了就业的机会，同时也将推动经济的发展。5G的应用场景还有很多，它将深刻改变人们的生活和工作方式，为人们带来新一轮的商机。 3 5G移动通信在工业领域中的应用 3.1 5G与智能工厂 机器人运用在现代社会生产中已经不是新鲜事。在5G到来之前，全球不计其数的工厂已在为实现工厂全面智能化摩拳擦掌。机器臂不停地在两条连接线上做出三道完美的弧线，将零件穿进肉眼无法看见的小孔中。这些机器臂飞快的运行，为了不伤及工厂中的管理人员，它们会被存放在玻璃柜中。它们不分日夜全年不停的工作，实现了在固定地点、固定程式下的高度自动化生产，奠定了未来智能工厂的雏形，彰显着人类对劳动力解放的未来世界的美好向往。设想在未来有5G网络覆盖的一家智能工厂里，当某一物体故障发生时，故障被以最高优先级“零”时延上报到工业机器人。一般情况下，工业机器人可以根据自主学习的经验数据库在不经过人的干涉下完成修复工作。另一种情况，由工业机器人判断该故障必须由人来进行操作修复。此时，人即使远在地球的另一端，也可通过一台简单的VR和远程触觉感知技术的设备，进行远程控制工厂内的工业机器人到达故障现场进行修复，工业机器人在万里之外实时同步模拟人的动作，人在此时如同