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4G移动通信系统中的多天线技术

4G移动通信系统中的多天线技术
4G移动通信系统中的多天线技术

4G5G移动通信中的网络技术综述论文

《通信网》课程综述论文 4G移动通信中的核心网技术与 5G移动通信技术展望 摘要:本论文是东南大学信息科学与工程学院大四第一个长学期的研讨课《通信网》的期末专题研讨的综述论文。通过一个学期的研讨学习,我们认识了各种网络技术和协议,并对部分协议的细节做了细致的探究,通过抓包软件分析我们日常生活中所用的网络产生的协议数据包,加深了我们对于网络相关知识的理解。期末专题研讨,我所在的小组选择了“4G5G 移动通信中的网络技术”的课题,通过前期调研,提出了“4G移动通信中的核心网技术与5G移动通信技术展望”的题目,希望通过文献检索和归纳了解移动通信网络的技术变迁、现行移动通信网络的总体结构尤其是核心网的构成,并对5G移动通信的标志性技术做一个展望。 关键词:核心网 LTE EPS EPC 4G 5G 报告时间:2015年1月10日

2 / 13 图1.0 大量资料检索后总结出的移动通信技术发展框图ITU GSM GPRS/EDGE 3GPP (6个标准化组织)UMTS R99R4R5R6R7EPS R8R9 5GPPP (欧盟)无线/光通信物联网安全智能终端 软件 政府+民间 IT+CT=ICT

ITU: International Telecommunication Union 国际电信联盟,联合国专门机构,管理无线电频谱和卫星轨道资源,制定全球电信标准。 3GPP: 3rd Generation Partnership Project 第三代合作伙伴计划,标准化机构,3GPP主要是制订以GSM核心网为基础,UTRA(FDD为W-CDMA技术,TDD为TD-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范。3GPP的组织伙伴包括欧洲的ETSI、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA美国的T1和中国通信标准化协会六个标准化组织。 5GPPP: 5rd Generation Public-Private Partnership 欧盟为维持其在移动通信方面的领先优势(欧洲ETSI是3GPP的主导)率先在其Horizon 2020计划中成立了5G PPP(Public-Private Partnership)(5G政府民间合作计划)。5GPPP由政府出资管理项目吸引民间企业和组织参加,计划在2014-2020年期间投资7亿欧元,拉动5-10倍企业投资,其机制类似我国的重大科技专项。5G PPP计划发展800个成员,包括ICT的各个领域:无线/光通讯、物联网、IT(虚拟化、SDN、云计算、大数据)、软件、安全、终端和智能卡等。 UMTS: Universal Mobile Telecommunications System 通用移动通信系统,3GPP制定的全球3G标准之一,主体包括CDMA接入网络和分组化的核心网络等一系列技术规范和接口协议。3GPP的UMTS标准的4个版本:R99、R4、R5、R6。 UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network UMTS 陆地无线接入网,由NODE B(3G移动基站)和RNC(无线网络控制器)构成。 RNC: Radio Network Controller 无线网络控制器,关键网元,接入网的组成部分,提供移动性管理,管理用于传输数据的无线接入载波。 IMS: IP Multimedia Subsystem IP多媒体子系统,本质上说是一种网络结构。该项技术植根于移动领域,最初是3GPP为移动网络定义的,而在NGN的框架下,IMS应同时支持固定接入和移动接入。 EPS: Evolved Packet System 演进的分组域系统,EPS=SAE核心网(EPC)+LTE接入网(E-UTRAN)+用户设备UE。 LTE: Long Time Evolution 项目名称,研究的是无线接入网络的长期演进,新的无线接入系统称为演进的UTRAN (E-UTRAN)。 SAE: System Architecture Evolution 项目名称,研究的是3GPP核心网络的长期演进,目的是定义一个新的全IP 分组核心网,称为演进的分组核心网EPC(Evolved Packet Core)。2004年12月,3GPP在希腊雅典会议上启动了面向全IP的分组域核心网的演进项目SAE,其核

4G移动通信技术.

信息科学与技术学院 现代通信技术论文 题目名称: 4G的技术与发展 专业班级:电子信息工程2011级(2) 班学生姓名: 学生学号: 指导教师:张瑞敏

目录 一 4G通信网络的定义 (3) 二理想中的4G通讯技术 (3) 四 4G网络与传统网络的区别 (6) 五 4G网络的主要优势 (7) 1、通信速度更快 (8) 2、网络频谱更宽 (8) 3、通信更加灵活 (8) 4、智能性能更高 (8) 5、兼容性能更平滑 (9) 6、提供各种增殖服务 (9) 7、实现更高质量的多媒体通信 (10) 8、频率使用效率更高 (10) 9、通信费用更加便宜 (10) 六 4G网络存在的缺陷 (11) 七 4G网络未来的发展展望 (13) 八 4G网络的研究现状 (14) 九 4G网络的成功 (15) 十心得体会 (15)

4G的技术与发展 一 4G通信网络的定义 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。 二理想中的4G通讯技术 今日,3G通讯的技术标准与规范已进入商业用途。然而到目前为主,在应用上也发现3G通信的许多缺点,例如缺乏全球统一的标准。3G所採用的语音交换架构仍承袭了2G的"电路交换模式"(Circuit Switch Mode),而非採用纯IP方式,也因此容易受到多用户的干扰,导致传输速率无法大幅提高。面对这些应用上的缺点,理想中的4G通讯技术应该具备以下的特色: (1)更大传输频宽 对大范围高速移动的使用者(最高250km/h)频宽需求为2Mbps,中速移动的使用者(60km/h)频宽需求为20Mbps,低速移动或室内静止的使用者频宽需求为100Mbps; (2)更高储存容量 由于传输频宽增大,因此资料储存容量至少需求为3G系统的10倍以上; (3)更高相容性 4G通信技术必须具备向下相容、开放介面、全球漫游、与网路互联、多元终端应用等,并能从3G通信技术平稳过渡至4G; (4)不同系统的无缝连接 行动使用者在移动中,特别是高速移动,也都能顺利使用通信系统,并在不同系统间进行无缝转换(Seamless Transitions),传送高速多媒体资料等; (5)高度智慧化网路系统 4G网路必须是高度智慧、能随状况自行调整的网路系统,它须具备良好的弹性以满足不同环境与不同用户的通信需求;

移动通信小论文

移动通信新技术 李炜 摘要随着技术的不断发展,5G网络将作为继3G,4G之后的新一代网络。本文对5G网络的高频段输出,D2D通信,超密集组网及大规模MIMO等技术特点做了相关介绍。 关键词5G 超密集大规模 1 前言 随着人类社会的不断发展,现如今的移动通信技术将会慢慢的难以满足人们对通信网络的各方面的需求。对于这些形式,将对5G(the fifth generation mobile communication network)在频率,技术,运营等方面带来新的挑战,未来,5G的发展成为业界研重点。 北京时间5月13日消息,据韩联社报道称,三星电子周日宣布,其已率先开发出了首个基于5G核心技术的移动传输网络,三星电子通过研究和试验表明,在28GHz的超高频段,以每秒1Gb以上的速度,成功实现了传送距离在2Km范围内的数据传输。除此之外,英国萨里大学科学家研发出了最新、最快的5G科技,每秒可传送多达1万亿字节(1TB)数据,即125GB。只需1秒便可下载30部电影,比目前的4G技术快了6.5万倍,是目前无线数据连接技术的最高速度[1]。 随着5G技术的诞生,用智能终端分享3D电影、游戏以及超高画质(UHD)节目的时代已向我们走来。当前全球多个国家已竞相展开5G网络技术开发,中国和欧盟都为此投入了大量资金和研发力量。 2 技术特点 2.1 高频段传输 移动通信传统工作频段主要集中在3GHz以下,这使得频谱资源十分拥挤,而在高频段(如毫米波、厘米波频段)可用频谱资源丰富,能够有效缓解频谱资源紧张的现状,可以实现极高速短距离通信,支持5G容量和传输速率等方面的需求。 高频段在移动通信中的应用是未来的发展趋势,业界对此高度关注。足够量的可用带宽、小型化的天线和设备、较高的天线增益是高频段毫米波移动通信的主要优点,但也存在传输距离短、穿透和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点。射频器件、系统设计等方面的问题也有待进一步研究和解决。

(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

_移动通信论文_4G技术

移动通信设备论文 论文摘要:21世纪移动通信技术和市场飞速发展,在新技术和市场需求的共同作用下,未来移动通信技术将呈现以下几大趋势:网络业务数据化、分组化,移动互联网逐步形成;网络技术数字化、宽带化;网络设备智能化、小型化;应用于更高的频段,有效利用频率;移动网络的综合化、全球化、个人化;各种网络的融合;高速率、高质量、低费用。这正是第四代(4G)移动通信技术发展的方向和目标。 关键词:第四代移动通信(4G);正交频分复用;多模式终端 移动通信是指移动用户之间,或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展,特别是半导体、集 成电路和计算机技术的发展,移动通信得到了迅速的发展。随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高,促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来,移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。 回顾移动通信的发展历程,移动通信的发展大致经历了几个发展阶段:第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信,技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信,使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点,克服了其缺点外,还能够提供宽带多媒体业务,能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务,并能实现全球漫游。现在用的大多是第二代技术,第三代技术还不太成功,但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统(4G)标准比第三代具有更多的功能。 一.第四代移动通信技术 第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比第三代标准拥有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征: 1.1通信速度更快 由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估,第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s,最高可以达到100Mbit/s。 1.2网络频谱更宽 要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度,通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高

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

4G移动通信技术探讨的论文

4G移动通信技术探讨的论文 lte的全名是3gpp长期演进(long term evolution),能够提供下行100mbps、上行50mbps 的峰值速率,支持100km半径的小区覆盖。英国沃达丰、日本ntt docomo、美国at&t和verizon 等世界最主要电信运营商已经决定采用lte技术,近期 用户对互联网的速率要求越来越高,目前韩国达mbitps,日本达mbitps,瑞典达成mbitps。为了适应通信用户日益增长的高速多媒体数据业务需求,4g移动通信系统不管是采用wimax技术还是采用lte技术,与3g相比,4g将是以数字宽带为主的高度自组织、自适应的网络,其特点主要有:高速率、良好的兼营性、多类型用户共存、多种业务的融合、多种先进的技术应用。 4g移动通信系统的关键技术: (1)ofdm正交频分复用技术 ofdm正交频分复用技术的基本思想是将高速串行的数据码流变换成n(通常取偶数)路并行的低速数据流,再将这n路低速数据流分别调制到等频间隔的一组总数为n的子载波上,并且这组子载波要满足下交的条件。ofdm技术的优点是可以通地添加循环前缀来减小或消除码间干扰,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,对频偏和相位噪声比较敏感。 (2) mimo技术 mimo(多进多出)是未来移动通信的关键技术。mimo技术主要有两种表现形式,即空间复用和空时编码。这两种形式在wimax协议中都得到了应用。wimax相关协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。支持mimo是协议中的一种可选方案,结合自适应天线阵(aas)和mimo技术,能显著提高系统的容量和频谱利用率,可以大大提高覆盖范围并增强应对快衰落的能力,使得在不同环境下能够获得最佳的传播性能 (3) 软件无线电技术 软件无线电是美国mtltre公司于1992年明确提出的,其基本思想是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统,所有体制和标准的更新,以及不同体制之间的兼营,都可以通过适当的软件来完成。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带a/d和d/a变换器,并尽可能多地用软件来定义无线功能,各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性,能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站,能实现各种应用的可变qos。 (4)智能天线技术 智能天线(sa)原名自适应天线阵列,由多个天线单元组成,每个天线后面接一个加权器,经过加权器处理以后的信号,最后用相加器进行合并。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) 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。

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,

移动通信概述论文

本文由northcapture贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 移动通信 2010 年 5 月 20 日 移动通信技术发展历程与趋势 伍明铭 (华南理工大学电子与信息学院,广东广州) 摘要:本文介绍移动通信技术的发展历程,重点讨论了 1G 到 4G 各代移动通信技术的主要性能指标和关键技术,展望移动通信技术的发展趋势. 关键词:移动通信;GSM 技术;CDMA;MIMO-OFDM 中图分类号: TN92 文献标识码: A 文章编号: 0372-2112 History and Trend of Mobile Communication Technology WU Ming-ming (School of Electronic and Information Engineering,South China University of Technology,Guangzhou,Guangdong ,China) Abstract: This article describes the development process of mobile communication technology, focused on the generation of 1G to 4G mobile communication technology ,the key performance indicators and key technology .At last,it looks forward to the development trend of mobile communication technology. Key words: mobile communication; GSM technology; CDMA; MIMO-OFDM 1 引言 2 移动通信技术发展概述 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. 近年来,移动通信业务的迅猛增加使移动通信技术受到来自容量和带宽两方面的巨大挑战,频谱资源匮乏的矛盾十分突出. 同时,移动计算、高速互联网和图像等多样化需求要求移动通信网能够综合语音、数据等不同业务进行动态带宽分配,并有提供宽带无线信道的能力. 目前在中国,移动通信技术经历了第一代模拟移动通信技术以及第二代数字的、以语音为主的窄带移动通信技术后,第三代以高速互联网业务和多媒体业务为目的的宽带移动通信技术已经投入商用,同时, LTE、UWB(超宽带无线通信)、WiMax 等下一代移动通信技术正在大力的研究和试验中. 移动通信诞生于 20 世纪初, 20 世纪在 40 年代以前,初步进行一些传播性测试并在短波的几个频段上进行通信应用,如 20 年代初的 2MHz 频段的警车无线调度系统.其工作于单工或半双工方式.40 年代至 60 年代后期,发展了一些具有拨号、半双工功能的移动通信系统,但这些停留在专用系统的水平上.这些系统基于噪声受限原理,采用与无线广播和广播电视相同的方式.这种系统实现较容易,但同频系统必须距离足够远,使同频干扰电平远低于接收机的接收门限. 而且整个系统没有频率复用,支持的同时工作的用户数量有限,因此,系统存在容量受限、系统功能薄弱、频率利用率低和质量差 [1] 等局限性 . 1971 年贝尔实验室论证了蜂窝系统的可行性后,各国对蜂窝移动通信系统进行了深入研究,从而进入蜂窝移动通信系统的发展阶段. (1) 第一代——模拟移动通信系

移动通信关键技术及标准化进展.

B3G移动通信关键技术及标准化进展 作者:马静粟欣 1.B3G移动通信产生背景 1.1. 通信发展与市场需求 自移动通信诞生之日起,其主流业务一直是人与人之间通过移动通信系统用语音进行沟通的语音业务。随着Internet及多媒体技术的快速发展, 用户越来越不满 足这种人与人之间的单一通信方式。人们希望移动通信系统能够提供更丰富的业务,例如因特网接入、图像传送、视频点播、数据互传、实时电视节目等数据或多媒体业务。同时也希望从目前的人与人之间的通信发展到人与机器、机器与机器之间的通信。此外,对于运营商来说,则更希望下一代的通信系统能够更易于加载各类新业务及融合新技术,而无需频繁地进行系统结构和设备的变动,这些需求将会使得移动通信模式发生较大的变化。 为适应人们对移动通信越来越高的要求,2000年10月6日,国际电信联盟(ITU 在加拿大蒙特利尔市成立了IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000 and Beyond工作组,负责协调分布在欧洲、美洲、亚洲等世界各地的无线通信技术研发机构和通信设备制造公司对B3G的研究与标准化工作。我国在2002年3月正式宣布启动对B3G 通信系统的研究工作,并于2004年4月正式启动B3G移动通信技术的标准化进程。 依照国内外对未来移动通信技术的普遍看法,B3G系统至少应具备以下6个基本特征。 (1具有很高的传输速率和传输质量 未来的移动通信系统应该能够承载大量的多媒体信息,因此要具备达到 100Mbit/s~ 1Gbit/s的最大传输速率、较大地域的连续覆盖、QoS(Quality of Service 保证机制、很低的比特开销等性能。

4G技术及其应用浅析

4G技术及其应用浅析 摘要:通信技术日新月异,给人们带来不少享受。随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、在我们还没有完全享受3G移动通信系统商所带来服务的同时,4G移动通信技术的研究已经在逐步的进行着。本文简要分析了:(1) 4G的网络结构;(2) 4G的关键技术,如OFDM,软件无线电,智能天线技术,MIMO技术。(3) 比较了3G和4G不同指标,分析了3G和4G采用的不同技术。(4) 初步探讨了4G的现状和发展。 关键词:4G,网络通信 1 引言 随着3G在我国的商用以来,用户在使用手机电视和视频通话方面,出现信号不稳,视频通话效果不好等问题。人们开始期望4G能够解决这些问题,能够提供更高的数据速率,更大的容量和带宽。从而使4G比3G更接近个人通信,在技术上比3G更完善。所谓4G技术是第四代移动通信及其技术的简称,是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比拨号上网快2000倍,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。而在用户最为关注的价格方面,4G与固定宽带网络在价格方面不相上下,而且计费方式更加灵活机动,用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。很明显,4G有着不可比拟的优越性。 2 4G技术 2.1 4G网络结构 2.1.1三层网络结构 4G系统针对各种不同业务的接入系统,通过多媒体接入连接到基于IP的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。 1) 物理网络层提供接入和路由选择功能。 2) 中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等。 3) 物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,使发展和提

移动通信技术论文

浅谈5G移动通信技术 摘要 2013年12月,我国工信部正式向三大运营商发放4G牌照,4G在中国正式 走向商用。在4G技术刚刚走向商用,全球4G建设部署方兴未艾之时,5G的研 发工作已经如火如荼,2013年2月,欧盟宣布,将拨款5000万欧元,加快5G 移动技术的发展,计划到2020年推出成熟的标准。三星表示,其5G网络已成功 在28千兆赫(GHz)波段下达到了1Gbps,相比之下,当前的第四代长期演进(4GLTE) 服务的传输速率仅为75Mbps。2013年4月8日博鳌亚洲论坛,中国移动战略决 策咨询委员会主任王建宙表示,从全球情况来看,4G快速发展已成为现实,5G 的研究也在快速展开和成熟。 关键词 5G、性能特点、发展动力、演进、无线传输、无线网络 A Brief Introduction of the Fifth Generation Mobile Communication Abstract:In December 2013, our industry and issuing 4G licenses in China, 4G officially into the commercial formally to the three operators Ministry of Information. 4G technology is only in business, construction rising global deployment of 4G, 5G research work has been in full swing, in February 2013, the EU announced 50 million euros in funding to accelerate the development of 5G mobile technology, plans to launch a mature standard 2020 . Samsung said it has successfully issued 5G network to 1Gbps 28000 MHz band (GHz), compared to the current fourth-generation Long Term Evolution (4GLTE) transfer rate of service is only just 75Mbps. Boao Forum for Asia, April 8, 2013 were, director Wang China Mobile said the strategic decision of the Advisory Committee, from a global perspective, the rapid development of 4G has become a reality, 5G research is still in the rapid expansion and maturation. Key Words:5G, performance characteristics, the development of dynamic evolution, wireless transmission, wireless network 1、简要介绍 二十一世纪以来,智能终端的普及以及移动业务应用的蓬勃发展,促使移 动互联网呈现出爆炸式发展趋势,统计数据表明,无线业务流量以每年接近 100%的速度增长,这意味着未来十年,无线数据流量将增长1000倍。数据表 明,2020年后,现阶段正在部署的4G技术已经无法满足日益增长的移动互联

5G移动通信网络的关键技术分析

5G移动通信网络的关键技术分析 发表时间:2019-04-09T16:05:44.840Z 来源:《信息技术时代》2018年8期作者:黄朝奇[导读] 人们对于速度的追求是永无止境的,随着4G通信技术的普及,人们开始着手于5G通信技术的研发,5G通信网络由于其远高4G网络的传输速度和传输效率、更大的网络覆盖面积、更小的数据传输延迟以及更加安全而越来越受到人们的重视。目前,我国5G移动通信技术已经进入到试运行或者准运行阶段,并且很快将进入全面普及的阶段,5G移动通信将增 (湖北大学知行学院,湖北武汉 430014) 摘要:人们对于速度的追求是永无止境的,随着4G通信技术的普及,人们开始着手于5G通信技术的研发,5G通信网络由于其远高4G网络的传输速度和传输效率、更大的网络覆盖面积、更小的数据传输延迟以及更加安全而越来越受到人们的重视。目前,我国5G移动通信技术已经进入到试运行或者准运行阶段,并且很快将进入全面普及的阶段,5G移动通信将增加使用范围,大大提高用户的使用体验。在分析5G 移动通信时,关键技术的使用更为重要。本文详细分析了5G移动通信的关键技术。关键词:5G;移动通信;关键技术 前言: 如今,信息技术不断完善,人们的生活水平不断提高,人们越来越依赖通信传输,并且有越来越多的需求。5G技术是移动通信发展的一个主要趋势,需要加强对5G移动通信网络核心技术的分析和掌握,虽然我国5G技术的某些方面在全球范围内属于领先水平,但从总体上来说与其他几个掌握5G技术的国家还没有拉开一定的差距,因此,我国5G移动通信网络的相关企业和相关科研技术人员要更加努力,进一步提高我国5G移动通信网络的优势,提高国际竞争力。 一、5G移动通信技术的含义 5G网络属于第五代移动通信网络,属于未来网络发展的主流趋势。5G网络的转型属于互联网的重要变革。5G网络基于4G网络实现高速运营,相关能耗将大幅降低,因此在市场中占据主导地位。在那之后,互联网时代在任何时间和地点都属于无处不在的全网络时代。不仅如此,5G网络的应用范围也在增加。移动网络针对个人网络技术。5G网络不仅可以加速个人网络,还可以用于企业。相比之下,可以看出5G网络有效地结合了以往移动通信技术的优势,并根据时代的需要进行了相对全面的创新。有必要关注多种形式的无线接入和支持多样化。环境变化确保网络更灵活地分布,维护工作更方便,使移动网络能够保持良好的可持续发展状态。 二、5G移动通信的关键技术要点 (一)MIMO技术。多天线技术可以使网络系统保持稳定的传输状态,并广泛应用于无线通信系统中。通过分析相关信息理论,如果天线数量不断增加,稳定性和效率也将显着提高。因此,信息系统中使用的天线数量也在增加,工艺复杂,占地面积不断提高,因此可行性低。从研究中可以看出,在相对较大的MIMO系统中,基站中存在更多天线,并且通常有两个。在该系统中,MIMO系统可以在统一的时频中满足多个用户的需求,并且当配置天线时,信息传输系统的天线可以集中到基站中以生成MIMO系统。 (二)自组织网络技术。在传统系统中,相关的运维工作,网络部署工作将使用更多的人力资源,因此在实施5G移动通信时,有必要增加人力投入。从分析中可以看出,每个运营商在维护通信系统时消耗了大约70%的成本,现在科学技术不断提高,手工形式难以满足工作要求,并且由于成本高,很难充分发挥5G系统的优势,为了解决这个问题,降低人为错误的概率,有必要采用先进的技术,即自组织网络技术来解决5G系统的缺陷,在使用5G移动通信系统时,该系统及相关技术更加复杂,管理工作更加复杂,可以体现自组织网络技术的优势。在5G移动通信中,存在许多异构网络,这将增加节点的复杂性。以自组织网络技术为基础,可以显着提高5G移动通信系统的自匹配效率和优化度。 (三)5G移动通信网络中的其他关键技术。(1)毫米波通信技术。目前,毫米波的使用还不够,毫米波的资源丰富,为了达到5G的水准,在移动通信网络的应用过程中,收发器端的天线数量会相应地增加,此时,就对波长有更高的要求,通常波长不能太长。根据实验研究,毫米波技术和MIMO技术的结合可以大大提高数据传输的质量。(2)D2D通信技术。在5G移动通信网络中,通过应用D2D通信技术,相关设备仍然可以连接基站范围外的蜂窝网络数据,可以有效地提高用户体验和使用质量。与蓝牙技术和WIFI技术相比,D2D通信技术具有显着的通信距离优势和更高的稳定性。 三、5G移动通信的未来发展趋势 5G网络时代属于新世纪的新移动通信技术,将在2020年在社会中得到充分利用。因此,可以看出5G网络具有相当的发展前景。经过分析,可以看出,当人们对于数据传以及数据传输的需求更大时,5G移动通信将有更广阔的发展空间,5G移动通信的数据流量将继续增加,网络设备的数量也将增加,频谱利用率也会提高,网络将变得更加安全。在此阶段,信息技术不断改进,移动设备软件和硬件的水平不断提高,提供更广泛的互联服务。基于5G移动通信系统,全球将有大约500亿个互联网业务,因此对智能终端的需求将得到显着提升,需要更多的计算功能。增加数据流量意味着在使用5G移动通信系统之后传输速度将显着增加。经过一段时间的发展,网络的数量将达到1000亿,而5G移动通信系统的覆盖范围将明显大于4G移动通信系统,5G移动通信系统的频谱使用效率是显着高于4G移动通信系统,因此,5G移动通信系统将在随后的社会发展过程中发挥更加重要的作用。 结束语: 与现在已经普遍的4G移动通信网络相比,5G移动通信网络在信号覆盖面、传输速度、安全性等方面都明显优于4G,因此,要加大对5G移动通信网络的投资支持。在现有的技术水平以及装备设置的基础上继续加大关于5G移动通信系统的研究和建设,继续提高5G移动通信技术的可靠性、安全性,降低建设成本以及维护费用,让“5G时代”更快的来临,更好地造福社会。参考文献 [1]王立.基于5G移动通信网络的绿色通信关键技术研究[J].电子世界,2018(24):164+166. [2]张然.5G移动通信网络关键技术研究[J].信息与电脑(理论版),2018(23):168-169. [3]林鑫.第5代移动通信网络的新业务及其关键技术分析[J].信息通信,2018(11):259-261. [4]肖福建.5G移动通信网络关键技术的分析[J].科技创新导报,2018,15(29):113-114.

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