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5G移动通讯对中国未来的影响硕士论文

5G移动通讯对中国未来的影响硕士论文
5G移动通讯对中国未来的影响硕士论文

上海财经大学

5G 移动通讯对中国未来的影响

(硕士毕业论文)

论文题目: 5G移动通讯对中国未来的影响

学生姓名:王志秋

所在学院:软件学院

专业:软件工程

学号: 012869288

指导教师:李丽

完成日期: 2018-06-01

摘要

自上世纪80 年代以来,移动通信每十年出现新一代革命性技术,持续加快信息产业的创新进程,不断推动经济社会的繁荣发展。当前,第五代移动通信技术(5G)正在阔步前行,它将以全新的网络架构,提供至少十倍于4G 的峰值速率、毫秒级的传输时延和千亿级的连接能力,开启万物广泛互联、人机深度交互的新时代。

作为通用目的技术,5G 将全面构筑经济社会数字化转型的关键基础设施,从线上到线下、从消费到生产,从平台到生态,推动我国数字经济发展迈上新台阶。本报告测算结果显示,2030 年,在直接贡献方面,5G 将带动的总产出、经济增加值、就业机会分别为6.3 万亿元、2.9 万亿元和800 万个;在间接贡献方面,5G 将带动的总产出、经济增加值、就业机会分别为10.6 万亿元、3.6 万亿元和1150 万个。

5G 正处于技术标准形成和产业化培育的关键时期,全球各国在国家数字化战略中均把5G 作为优先发展领域,强化产业布局,塑造竞争新优势。我国要紧抓这一历史性新机遇,加大统筹推进力度,加快5G 产业化进程,超前部署网络基础设施,营造产业生态环境,深化各领域融合应用,全面开创5G 发展新局面,为全球5G 发展做出新的、更大贡献。

目录

一、5G 将成为引领国家数字化转型的通用目的技术 (1)

(一)5G 技术开辟移动通信发展新时代 (1)

(二)5G 网络构筑万物互联的基础设施 (2)

(三)5G 应用加速经济社会数字化转型 (3)

二、5G 经济社会影响的传导机制和测算框架 (6)

(一)5G 对经济社会影响的传导机制 (6)

(二)5G 对经济社会影响的测算框架 (9)

三、5G 对经济社会发展的贡献及前景展望 (11)

(一)5G 对经济产出的贡献 (11)

(二)5G 对经济增加值的贡献 (14)

(三)5G 对就业增长的贡献 (17)

四、充分释放5G 发展潜能的相关举措建议 (20)

(一)把握发展窗口,加快产业化进程 (20)

(二)加强国际合作,共享全球发展红利 (21)

(三)加强超前谋划,构筑网络基础设施 (21)

(四)营造创新环境,促进产业融合发展 (22)

一、5G 将成为引领国家数字化转型的通用目的技术

自20 世纪80 年代以来,移动通信每十年出现新一代革命性技术,推动着信息通信技术、产业和应用的革新,为全球经济社会发展注入源源不断的强劲动力。截至目前,移动通信技术已经历了1G 至4G 四个时代,正朝着第五代移动通信技术(5G)阔步前行,由此引发的新一轮技术创新浪潮正在蓄积。抓住5G 移动通信发展新机遇,加快培育新技术新产业,驱动传统领域的数字化、网络化和智能化升级,成为拓展经济发展新空间,打造未来国际竞争新优势的关键之举和战略选择。

(一)5G 技术开辟移动通信发展新时代

移动通信技术的代际跃迁使系统性能呈现指数级提升。从1G 到2G,移动通信技术完成了从模拟到数字的转变,在语音业务基础上,扩展支持低速数据业务。从2G 到3G,数据传输能力得到显著提升,峰值速率可达2 兆比特/秒(Mbps)

至数十Mbps,支持视频电话等移动多媒体业务。4G 的传输能力比3G 又提升了一个数量级,峰值速率可达100Mbps 至1吉比特/秒(Gbps)。相对于4G技术,5G将以一种全新的网络架构,提供峰值10Gbps 以上的带宽、毫秒级时延和超高密度连接,实现网络性能新的跃升,开启万物互联、带来无限遐想的新时代。

5G 移动通信技术提供了前所未有的用户体验和物联网

连接能力。面向2020 年及以后移动数据流量的爆炸式增长、物联网设备的海量连接,以及垂直行业应用的广泛需求,5G 移动通信技术在提升峰值速率、移动性、时延和频谱效率等传统指标的基础上,新增加用户体验速率、连接数密度、流量密度和能效四个关键能力指标。具体来看,5G 用户体验速率可达100Mbps 至1Gbps,支持移动虚拟现实等极致业务体验;连接数密度可达100 万个/平方公里,有效支持海量的物联网设备接入;流量密度可达10Mbps/平方米,支持未来千倍以上移动业务流量增长;传输时延可达毫秒量级,满足车联网和工业控制的严苛要求。

来源:ITU-R M.2083-0(2015)建议书

图1 5G 与4G 关键能力对比

(二)5G 网络构筑万物互联的基础设施

5G 网络引入IT 化技术实现网络功能的灵活高效和智能配置。通过采用网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络

移动通信组网及传输基本原理 1 组网: 移动通信系统基本组成及工作原理 数字移动通信系统基本组成 一个数字移动通信系统主要由交换网络子系统NSS、基站子系统BSS和手机MS组成。基站子系统与移动电话机之间依赖无线信道来传输信息。移动通信系统与其他通信系统如PSTN固定电话网之间,需要通过中继线相连,实现系统之间的互连互通,其组成框图如图1-1所示。当然,对整个通信网络需要进行管理和监控,这是由操作维护子系统OMS来完成的。 1.手机MS 终端设备就是移动客户设备部分,它由两部分组成:移动终端(MS)和客户识别模块(SIM)。移动终端在早期是以车载台、便携台形式出现的,现在多为大众化的移动电话机——手机所取代,车载台仍有少量生产,主要用于通信部门和军事上。 2. 基站子系统BSS 基站又称基地台,它是一个能够接收和发送信号的固定电台,负责与手机进行通信。基站(BSS)系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制,与MS进行通信的系统设备,它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)。 1)基站收发信台BTS BTS完全由BSC控制,主要负责无线传输,完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。 2)基站控制器BSC 基站控制器是基站的智能控制部分,负责本基站的收发信机的运行、呼叫管理、信道分配、呼叫接续等。一个基站控制器可以控制管理最多可达256个基站收发器。3.交换网络子系统NSS 交换网络子系统(NSS)主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。 交换网络子系统NSS能在任意选定的两条用户线(或信道)之间建立和(而后)释放一条通信链路,并实现整个通信系统的运行、管理。 1)移动交换中心MSC MSC是计算机控制的全自动交换系统。MSC与基站以光缆相连进行通信,一个MSC可以管理数十个基站,并组成局域网。 原理; 移动通信必须采用信道共用的技术,才能满足众多移动用户的通信需求。信道共用的技术,也就是所谓的多址技术,建立在信号可分割的基础上。不同的信号分割方法,导致了不同的多址技术。在频分多址(FDMA)情况下,频道和信道是一回事,频道就是信道,但在时分多址(TDMA)情况下.一个频道可以是多个信道,例如在GSM系统中,一个频道分成8个时隙,每个时隙就是一个信道。码分多址(CDMA)与前两种情况都不同,系统的所有用户可以使用相同的频率和相同的时间在同一地区通信,信道的区分不是频率或时间,而是依靠不同的地址码。 cDMA是一种以扩频通信为基础的调制和多址连接技术。在信号发送端用一自相关性很强而互相关为0(或很小)的高速伪随机码作为地址码,与要传输的用户信息数据相乘。由于伪随机码的速率比用户信息数据的速率高得多,因而就扩展了传输信息的带宽,这个过程称

5G移动通信发展趋势及关键技术 摘要:第5 代移动通信系统(5G) 是面向2020 年之后的新一代移动通信系统, 其技术发展尚处于探索阶段。结合国内外移动通信发展的最新趋势, 对5G 移动通信发展的基本需求、技术特点与可能发展途径进行了展望, 并分无线传输和无线网络两个部分, 重点论述了富有发展前景的7 项5G 移动通信关键技术, 包括大规模天线阵列、基于滤波器组的多载波技术、全双工复用、超密集网络、自 组织网络、软件定义网络及内容分发网络。本文还概括性地介绍了国内5G 移动通信的相关研发活动及其近期发展目标. 关键词:5G 关键技术;发展趋势;无线传输技术;无线网络技术 1 概述与总体趋势 5G 是面向2020 年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统。根据移动通信的发展规律,5G 将具有超高的频谱利用率和能效,在传输速率和资源利用率等方面较4G 移动通信提高一个量级或更高,其无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著的提高。5G 移动通信将与其他无线移动通信技术密切结合, 构成新一代无所不在的移动信息网络, 满足未来10 年移动互联网流量增加1000 倍的发展需求。5G 移动通信系统的应用领域也将进一步扩展,对海量传感设备及机器与机器(M2M) 通信的支撑能力将成为系统设计的重要指标之一。未来5G 系统还须具备充分的灵活性,具有网络自感知、自调整等智能化能力,以应对未来移动信息社会难以预计的快速变化。5G 已经成为国内外移动通信领域的研究热点。2013 年初欧盟在第7 框架计划启动了面向5G 研发的METIS (mobile and wireless communications enablers for the 2020 information society) 项目,由包括我国华为公司等29 个参加方共同承担; 韩国和中国分别成立了5G 技术论坛和IMT-2020(5G)推进组,我国863 计划也分别于2013 年6 月和2014 年3 月启动了5G 重大项目一期和二期研发课题。目前, 世界各国正就5G 的发展愿景、应用需求、候选频段、关键技术指标及使能技术进行广泛的研讨,力求在2016 年后启动有关标准化进程。 移动互联网的蓬勃发展是5G 移动通信的主要驱动力。移动互联网将是未来各种新兴业务的基础性业务平台,现有固定互联网的各种业务将越来越多地通过

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用 摘要在移动通信技术飞速发展,并且已经广泛地运用到大众的日常生活中的今天,移动通信技术为人们的生活带来了诸多便利。随着人们对互联网和移动终端的需求愈发强烈,特别是物联网的发展,对网络通信速度有着更高的要求,这些产业需求无疑是推动5G网络发展的重要动力。但是目前,5G移动通信技术依然是探索性阶段,本文将针对性阐述5G移动通信技术研究过程中的一些关键性技术,展望移动通信技术的未来发展,以期促进5G移动通信技术的发展。 关键词5G移动通信技术;发展方向;关键技术 前言 随着移动通信技术被广泛运用到大众的生活,大众对于移动通信技术也提出了更高的要求。移動通信技术在保证自身功能日趋完善的同时,也要满足用户日益复杂、多样的需求。5G技术正是在这样的前提下诞生的,并且具备高功能性和高效能,为客户提供更加丰富多样的应用体验。有科学家指出,5G技术目前还处于研究阶段,在未来的几年里,4G还将保持移动通信行业的主导地位,并依旧在持续高速发展。但5G 移动通信技术很有可能在2020 年正式进入市场,并逐渐被广大用户接受和认可。本文将以5G移动通信技术为依托,探究与5G 相关的关键性技术和其未来的发展趋势。 1 5G移动通信技术的未来发展前景 5G,是第五代移动通信技术的简称。相比于4G技术,5G将是移动通信技术革命性的转变。5G技术专为互联网而生,且相比于4G技术,它将拥有更大的容量,更快的响应速度,更多的设备支持,更短的时间消耗,更低的功耗要求[1]。从用户体验来看,在5G技术支持下,下载一部高清电影只需要几秒钟的时间。换言之,5G的出现就是要为用户提供更高效、更快捷、更方便、更全面的优质服务。该技术可以通过智能手机、可穿戴通信设备和智能物联网设备等移动设备终端实现更广泛的连续覆盖。相比于4G技术只能满足智能手机的技术需求的局限,5G移动通信技术将为未来物联网的发展提供超大的带宽,它的容量将会是目前广泛应用的4G技术的1000倍,真正实现“万物皆可联”的梦想,这为智能家居生活,智能办公需求等提供前所未有的发展空间。是21世纪最具革命性的技术变革。 2 5G移动通信技术中的关键性技术应用 5G移动通信正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。它将从前“人与人”的沟通,转变为”人与物”、“物与物”的沟通。将为人们在获取信息、感知信息、参与信息制造和控制信息的能力上带来革命性的飞跃。5G技术的研发不会孤立进行,开发过程中也将吸收4G的优秀技术特性,如wifi局域网和蜂窝网,将会形成一个更智能、更广泛的网络新体系。随着各种智能新产品

移动通信新技术—WiMAX 摘要:WiMax(World Interoperability for Microwave Access),即全球微波互联接入。WiMAX的另一个名字是802.16。WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术,能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远可达50km。WiMAX还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMAX的技术起点较高,采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术,随着技术标准的发展,WiMAX逐步实现宽带业务的移动化,而3G则实现移动业务的宽带化,两种网络的融合程度会越来越高。 关键词:WiMAX;IEEE802.16;宽带无线通信 正文:2007年10月19日,在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上,经过多数国家投票通过,WiMAX(全球微波互联接入)正式被批准成为继WCDMA、CDMA2000和TD—SCDMA之后的第4个全球3G标准。 从此WiMAX正是作为第4个全球3G标准登上了无线通信的舞台。WiMAX是一项新兴的宽带无线接人技术,能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远可达50km。WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展,而且这股热浪已经推进到亚洲。它是又一种为企业和家庭用户提供“最后1mile”的宽带无线连接方案。WiMAX是一项新兴技术,能够在比Wi—Fi(无线局域网)更广阔的地域范围内提供“最后lkm”宽带连接性,由此支持企业客户享受T1类服务以及居民用户拥有相当于线缆/DSL的访问能力。凭借其在任意地点的1~6mile覆盖范围,WiMAX将可以为高速数据应用提供更出色的移动性。此外,凭借这种覆盖范围和高吞吐率,WiMAX还能够提供为电信基础设施、企业园区和wi—Fi热点提供回程。 WiMax之所以能如此成功,显然是有自身的许多优势。而各厂商也正是看到了WiMax 的优势所可能引发的强大市场需求才对其抱有浓厚的兴趣。 1、实现更远的传输距离 WiMax所能实现的50km的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的,网络覆盖面积是3G发射塔的10倍,只要有少数基站建设就能实现全城覆盖,这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。 2、提供更高速的宽带接入 据悉,WiMax所能提供的最高接入速度是70M,这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍对无线网络来说,这的确是一个惊人的进步。 3、提供优良的最后lkm网络接入服务 作为一种无线城域网技术,它可以将Wi—Fi热点连接到互联网,也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展,实现最后l km的宽带接人。WiMax可为50km线性区域内提供服务,用户无需线缆即可与基站建立宽带连接。 4、提供多媒体通信服务 由于WiMax较之Wi—Fi具有更好的可扩展性和安全性,从而能够实现电信级的多媒体通信服务 TCP/IP协议的特点之一是对信道的传输质量有较高的要求。无线宽带接入技术面对日益增长的IP数据业务,必须适应TCP/IP协议对信道传输质量的要求。在WiMax技术的应用条件下(室外远距离),无线信道的衰落现象非常显著,在质量不稳定的无线信道上运用TCP/IP协议,其效率将十分低下。WiMax技术在链路层加入了ARQ机制,减少到达网络层的信息差错,可大大提高系统的业务吞吐量。同时WiMax采用天线阵、天线极化方式等天线分集技术来应对无线信道的衰落。这些措施都提高了WiMax的无线数据传输的性能。

2010-2011学年第2 学期 考试科目移动通信系统 姓名 年级 专业 学号 2011年6 月12日

移动通信系统中基于自适应调制和编码的资源分配的控制消息传输 摘要:总的说来,链路自适应方案,如自适应调制和编码(AMC)以及混合自动重复请求(HARQ),加强了时变无线信道的系统容量。为了应用这些链路自适应方案,必须对资源的每一帧进行自适应和动态的分配。因此,系统需要控制消息来发送关于动态资源分配的信息给用户。这些信息包括用户ID,资源位置,调制等级,以及编码和自动重复请求(ARQ)信息。然而,这些资源分配信息的传输,造成了控制开销。在这篇文献中,我们介绍了一种利用AMC来传输资源分配信息的方案,并分析了它在支持截断ARQ,如链路层ARQ和HARQ的系统中的性能。除此之外,我们还证明了使用AMC来传输控制消息是减少控制开销的一种好方法。特别是当每帧的用户数较大,如对于互联网语音服务协议(V oIP),这种方法非常有效。 关键字:自适应调制和编码(AMC);控制消息;控制开销;资源分配Adaptive-Modulation-and-Coding-Based Transmission of Control Messages for Resource Allocation in Mobile Communication Systems Liu Zhihu S100131051 Keywords—Adaptive modulation and coding (AMC), control messages, control overhead, resource allocation. 1.引言 最近的以分组为导向的系统,如移动WiMAX和高速数据分组接入(HSDPA),通过使用链路自适应技术提高了数据吞吐量。这些技术有自适应调制和编码(AMC),混合自动重复请求(HARQ),以及快速信道感知调度。AMC 方案能够通过选择信号星座图以及适合它的时变信道的信道编码来提高系统容量。自动重复请求(ARQ)有效地减轻了由于信道衰落造成的分组错误。除此之外,截短的ARQ通过限制在应用AMC时的最大重传次数以及在物理层只使用固定的调制和编码,改进了系统吞吐量。重传机制,特别是基于HARQ的机制,提供了一种改进由于信道测量和反馈延时错误造成的链路自适应误差的健壮性的好方法。为了应用这些链路自适应方案,系统必须对每帧资源进行自适应的和动态的分配。并且,目前开发的大多数业务都是基于分组的。所以,资源的有效利用要求无线资源能够在移动站之间得到有效共享。最后,自适应和动态资源分配要求逐帧链路自适应和资源的有效利用。因此,对于动态资源分配的控制消息的设计非常重要。资源的链路自适应分配的控制消息应该与数据一块传输,以告

浅谈5G移动通信技术发展现状及未来趋势 刘远石 (通信工程 1312402-11) 摘要:随着现代社会的快速发展,现代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。4G移动网络是我国当前正大力推广的移动通信技术,现已发展的十分成熟,而5G移动网络则是面向2020年的第五代移动通信技术。很多国家自2013年起就开始研究5G移动网络,目前我国5G移动网络正处于探索阶段。文章根据我国5G移动网络应用现状,对5G移动网络的发展趋势进行了分析与预测。 关键词:5G、移动通信、发展现状、未来趋势 1、5G发展现状及应用前景 随着社会经济以及科学技术的不断发展,移动通信技术也有突飞猛进饿进步和发展。从2G到3G,再到当前的4G,短短几年移动通信技术有质的飞跃。不同类型的通信技术具有各自的发展阶段和技术特点。接下来的通信技术朝什么方向发展,有什么创新技术,这些都是人们对移动通信技术发展的期望和关注点。5G通信技术是接下来发展的趋向,也将成为新一代的的移动通信系统。每一代网络的出现与应用都是对移动网络技术进步的充分肯定与证明。为进一步促进移动网络技术发展,加快新一代5G移动网络的来临,有需要对5G移动网络应用现状与发展趋势进行关注与分析。5G是未来十年的发展方向,在2020年以后将成为第五代的移动通信系统。根据以往的移动通信技术发展的规律分析,5G应具有着超高的频谱利用率及利用能效,在传输速率和资源的利用效率方面,将比现今的4G技术有一个高度和质的提升,在其无线信号的覆盖性能、传输时效、通信安全及用户体验方面也将会有明显的提高和进步。[1]5G移动通信技术和其他无线移动技术有着深入的联系和结合,形成了新一代的全面性的通信网络。满足未来十年互联网移动通信网速的1000倍要求。未来5G移动通信还须很强的灵活性,可实现自动化和智能化的网络调整。移动互联网技术的发展为5G移动通信提供了动力基础。移动互联网将成为未来各种技术的基础性平台。当前的移动通信技术和无线技术将成为5G通信系统的基础,但有着更高的通信传输质量和系统效率的要求。未来5G技术的发展方向将在三个方面得到提升:(1)无线传输效率;(2)通信系统的智能化和系统吞吐率;(3)无线通信频率资源。当前科学信息技术处于新的发展和变革时期,5G技术的发展将有这样的特点:一,更加注重用户的体验,提高和改善通信网络的传输速率、吞吐效率及3D等下能力,将成为5G性能的重要指标;二,完善和健全网络,实现多点、多面、多用户多无线,提高系统性能;三,5G技术将实现无处不在的无线信号覆盖,优化系统的设计目标;四,充分利用高频段频谱资源,实现5G的普遍广泛应用;五,可灵活化的配置5G移动无线通信网络,相关通信运营商科根据实时的流量动态调整网络资源,降低成本和消耗。 5G移动通信技术,已经成为移动通信领域的全球性研究热点。随着科学技术的深入发展,5G移动通信系统的关键支撑技术会得以明确,在未来几年,该技术会进入实质性的发展阶段,即标准化的研究与制定阶段。同时,5G移动通信系统的容量也会大大提升,其途径主要是进一步提高频谱效率、变革网络结构、开发并利用新的频谱资源等。2013年初,欧盟等国家的第7框架计划中启动了关于5G的研发项目,共有29个参加方,我国的华为公司也参与其中。随着该项目的启动,各种5G移动通信技术的研发组织应运而生,如韩国成立的5G技术论坛,中国成立的IMT-2020(5G)推进组等。目前,世界各个国家正积极的就5G移动通信技术的应用需求、关键技术指标、使能技术、候选频段、发展愿景等各个方面进行全面的研讨,以期在2015年召开世界无线电大会时达成共识,在2016年后积极启动关于5G移动通信技术的相关行业标准进程。 移动互联网的快速发展是推动5G移动通信技术发展的主要动力,移动互联网技术是各种新兴业务的基础平台,目前现有的固定互联网络的各种服务业务将通过无线网络的方式提供给用户,后台服务及云计算的广泛应用势必会对5G移动通信技术系统提出较高的要求,尤其是在系统容量要求与传输质量要求上。5G移动通信技术的发展目标主要定位在要密切衔接其他各种无线移动通信技术上,为快速发展的网络通信技术提供全方位和基础性的业务服务。就世界各国的初步估计,包括5G移动通信技术在内的无线移动网络,其在网络业务能力上的提升势必会在三个维度上同步进行:第一,引进先进的无线传输技术之后,网络资源的利用率将在4G移动通信技术的基础上提高至少10倍以上;[2]第二,新的体系结构(如高密集型的小区结构等)的引入,智能化能力在深度上的扩展,有望推进整个无线网络系统的吞吐率提升大概25倍左右;第三,深入挖掘更为先进的频率资源,比如可见光、毫米波、高频段等,使得未来的无线移动通信资源较4G时代扩展4倍左右。为了提升5G移动通信技术的业务支撑能力,其在网络技术方面和无线传输技术方面势必会有新的突破。在网络技术方面,将采用更智能、更灵活的组网结构和网络架构,比如采用控制与转发相互分离的软件来定义网络架构、异构超密集的部署等。在无线传输技术方面,将会着重于提升频谱资源利用效率和挖掘频谱资源使用潜能,比如多天线技术、编码调制技术、多址接入技术等等。 5G移动通信技术的发展,在移动通信技术领域掀起了新一轮的竞争热潮,加快5G技术的研发应用,力求在5G通信领域的商业竞争中脱颖而出,已成为各国信息领域发展的重要任务。5G移动通信技术,必将会得到空前的发展,并给社会的进步带来前所未有的推动力。

第四代移动通信关键技术——OFDM 摘要:随着移动市场的快速发展,用户对于移动通信系统的性能提出了更高的要求,本文对第四代移动通信关键技术——OFDM 的性能和不足等进行分析,阐述了OFDM 的原理、关键技术和应用等。 关键字:4G 移动通信 OFDM The Key Technology of the Fourth Generation of Mobile Communication ——OFDM Abstract:With the rapid expansion of the mobile market,users put forward higher requirements for the performance of mobile communication system.This paper analyses performance and shortage of the key technique of 4G ——OFDM.Also,the principle and applications of OFDM is elaborated. Key words:4G mobile communication OFDM 一、OFDM 产生的背景 第四代移动通信(4G )中系统的速度可以达到10~20Mb/s ,最高可以达到100Mb/s 。能够实现全球无缝漫游。未来的移动通信业务将从话音发展到数据、图像、视频等多媒体业务,因此,对服务质量和传输速率的要求越来越高。这对移动通信系统的性能提出了更高的要求。而宽带在移动通信中是非常稀缺的资源,因此,必须采用先进的技术有效地利用宝贵的频率资源,以满足高速率,大容量的业务需求。 无线信道由于其信道特性不理想,发射的信号往往是经过多条路到达接收端,即产生多径效应。从而造成接受信号相互重叠,产生信号符号间相互干扰,致使接收端判断错误,严重影响信号的传输质量,这种特征为信号传输的弥散性。特别是当信号的传输速率较高是更是如此。这是因为当信号的周期很短而信号传输速率又非常高时,在接收端信号符号重叠的程度将进一步加深,从而信号的干扰就更加严重。从另一角度看,当信号符号的传输速率较高时,信号带宽较宽,当信号带宽接近和超过信道相干带宽是,信道的时间弥散性将对接受信号造成频率选择性衰落。多径效应造成频率选择性衰落引起码间干扰,使得接收端正确解调困难。严重时,单靠增加发射功率提高接收端的信噪比并不能降低误码率,而OFDM 技术是目前进行无线高速数据传输时提高资源利用率、克服多径效应的最有效的方法。 二、OFDM 的原理 OFDM 的英文全称为Orthogonal Frequency Division Multiplexing,中文含义为正交频分复用技术。 OFDM 的工作原理简介,输入数据心愿的速率为R ,经过串并转换后,分成M 个并行的子数据流,每个子数据流的速率为R/M ,在每个子数据流中的若干个比特分成一组,每组的数目取决于对应子载波上的调制方式,如PSKQAM 等。M 个并行的子数据信源编码交织后进行IFFT 变换,将频域信号转换到时域,IFFT 块的输出是N 个时域的样点,在将长为Lp 的CP(循环前缀)加到N 个样点前,形成循环扩展的OFDM 信元,因此,实际发送的OFDM 信元的长度为Lp+N ,经过并/串转换后发射。接收端接收到的信号是时域信号,此信号经过串并转换后移去CP ,如果CP 长度大于信号的记忆长度时,ISI 仅仅影响CP ,而不影响有用数据,去掉CP 也就去掉了ISI 的影响。 二进制 OFDM . . . . 信号 . . . . 信号 分帧 分组 串/并变换 编码 映射 ID FT 串/并变换 D/A 变换 上 变 频 图1-1 OFDM 调制原理方框图

<> 1、电信企业通信网络客户满意度现状 为了更好的了解电信企业客户满意度现状;本文采取问卷调查的方法对部分移动网络的客户满意度进行调查,调查显示客户满意度总体较好;但目前还有许多方面不能让客户十分满意,有的甚至还存在抱怨。具体表现在以下方面。 (1)话费缴纳,客户不满意一般包括以下几点:未预先通知便给客户停机,欠费之后迅速停机,催付缴费信息不及时和计费信息,缴费的途径很少,缴费的期限比较短等等。 (2)新业务体验,客户不满意集中以下几个个方面:新推出业务与生活相差甚远;新的业务缺乏明晰的介绍,在开通之后取消很麻烦甚至无法取消;与同类移动互联网业务相比实效性差等。 (3)积分优惠,客户投诉主要包括:不兑现优惠承诺;在积分兑换手续繁多;可兑换的商品少且比较单一;优惠幅度小;积分奖品实用性差,质量差;积分活动死板单一,没有创新性;积分不透明,返还的期限长等。 (4)网络服务质量,客户不满意状况主要包括:信号差,不稳定,甚至没有信号,很容易断线;农村地区信号特别差、弱;在地区交界处信号差或者没有信号;漫游时没有信号;客户对移动互联网上网的投诉增加明显,对于对上网质量、速度、稳定性需求更加强烈。 (5)售后及客户服务,顾客不满意程度能够总结如下:发票、清单和账单等不明晰,不能够及时供给账单、发票等;获取发票,清单和账单的手续繁杂;提供票据的方式很少;对于顾客收费不理解的地方没有足够明确的解释;话费查询结果与实际不符,准确性差;业务套餐太多繁杂客户难以理解等。

2、提升客户满意度 针对当前移动互联网客户满意程度以及电信运营商移动网络服务现状及存在的问题提出具体以下措施: 2.1创新开发产品,提升服务质量 对于有着提升服务质量、创新新产品强烈需求的电信企业而言,必须在打破常规、破除束缚、开拓创新,寻求业务新增长点,对于促进电信企业全面发展至关重要。在缴费服务上,应当加强宣传新的缴费方式,比如对于网银、手机银行、银行托收方式、第三方支付等,引导顾客利用多种方式来缴费,缓解营业厅工作的压力;不断完善业务支撑系统,为前台提供更有力的支撑。对于新的业务推广,运用大数据手段,实施精确影响,明确消费群体和产品主体,比如游戏类的移动业务针对年轻群体、学生群体及白领上班族等高活跃度的消费群体;推出新业务前,调研客户消费心理与趋向,提供业务试用体验,继而推行出与消费者实际需求相符合的新业务;可以加大网上营业厅宣传、微信营销等来推行新的业务,不断简化业务操作流程;对新业务进行广告宣传的时,简化新业务操作步骤或者二维码扫描等,做到简洁、易实现、大众化,强化业务渗透度。 2.2调整活动方式,真正化繁为简、落到实处 通常来说,采用优惠计划目的在于确保客户的忠诚度,客户忠诚度和其满意程度是正相关的。因此在业务优惠计划方面,可以做如下改进:基于消费额度分段顾客优惠阈值研究上,以增加优惠,兑现落地,化繁杂为简单为原则。化简为繁即将优惠计划入门标准适当提升,将受众人群缩减,将优惠类别减少,把全部积分优惠归结成几个大的类别,如此会促进传播。此外,关于兑奖手续的简化方面,比如所赠送话费可以直接性到顾客账户或电子账户。增加优惠即将优惠幅度与范围适度增

成绩 日期 桂林电子科技大学《移动通信》课程小论文2015-2016学年第二学期 论文题目移动通信技术的发展趋势 专业通信工程 班级 13160201 姓名卢达沛 学号1316020129

TD-SCDMA“进与退”的背后 ——关于“中国移动计划大规模关停 TD-SCDMA基站”引起的热议的分析 事件起因 2016年3月,一张疑似中国移动公司内部PPT的图片在网上流传。有报道称中国移动计划大规模关停TD-SCDMA基站,以加速4G发展。这张图中提出分批次关停部分基站,关停的只是日均流量少于300M的TDS(3G)基站,而且是逐步关停,数量为数千个。这张图中提到到了“省公司”、“全省”等字样,应该是中国移动某省公司的计划决策,并非集团的规划,不能简单的说中国移动全面关停TD网络。而据相关媒体报道,中国移动官方已经对此做出回应,称关于中国移动大规模关闭TD基站的相关报道不实。 TD-SCDMA基站的问题关闭引起了行业的讨论,其中部分人认为政府当初在推动TD-SCDMA的商业化进程中有些过于激进,缺乏对整个产业链成熟度的整体认识和评估,这些需要反思,总结经验教训。 TD-SCDMA基站 TD-SCDMA是英文Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分同步码分多址)的简称,中国提出的第三代移动通信标准(简称3G),也是ITU 批准的三个3G标准中的一个,以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。是我国电信史上重要的里程碑。(相对于另两个主要3G 标准CDMA2000和WCDMA,它的起步较晚,技术不够成熟。)根据野村证券的统计,截至2014年底,TD-SCDMA网络建设累计投资超过1880亿元。加上中国移动投入的终端补贴、营销资源,保守估计投入远远超过2000亿元。 TD-SCDMA与WCDMA、CDMA TD-SCDMA在频谱利用率、频率灵活性、对业务支持具有多样性及成本等方面有独特优势。 TD-SCDMA由于采用时分双工,上行和下行信道特性基本一致,因此,基站根据接收信号估计上行和下行信道特性比较容易。此外,TD-SCDMA使用智能天线技术有先天的优势,而智能天线技术的使用又引入了SDMA的优点,可以减少用户间干扰,从而提高频谱利用率。 TD-SCDMA还具有TDMA的优点,可以灵活设置上行和下行时隙的比例而调整上行和下行的数据速率的比例,特别适合因特网业务中上行数据少而下行数据多的场合。但是这种上行下行转换点的可变性给同频组网增加了一定的复杂性。TD-SCDMA是时分双工,不需要成对的频带。因此,和另外两种频分双工的3G 标准相比,在频率资源的划分上更加灵活。 一般认为,TD-SCDMA由于智能天线和同步CDMA技术的采用,可以大大简化系统的复杂性,适合采用软件无线电技术,因此,设备造价可望更低。 但是,由于时分双工体制自身的缺点,TD-SCDMA被认为在终端允许移动速度和小区覆盖半径等方面落后于频分双工体制。同时由于其相对其他3G系统的窄带宽,导致出现扰码短,并且扰码少,在网络侧基本通过扰码来识别小区成为了理论可能。现以仅仅只能通过9个频点来做小区的区分,每个载波仅1.6M带

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

移动通信课程论文 题目:浅谈移动通信技术的演进及其发展专业:通信工程 班级: 1333101 姓名:张财旺 学号: 201330310112

浅谈移动通信技术的演进及其发展 【摘要】 在过去的10年中,世界电信发生了巨大的变化,移动通信特别是蜂窝小区的迅速发展,使用户彻底摆脱终端设备的束缚、实现完整的个人移动性、可靠的传输手段和接续方式。进入21世纪,移动通信将逐渐演变成社会发展和进步的必不可少的工具。随着科学技术发展,移动通信也得到迅猛的发展和应用。本文论述移动通信技术的演进及发展,移动通信的诞生、第一代模拟移动通信、第二代数字移动通信、第2.5代数字移动通信、第三代宽带移动通信及第四代高速宽带移动通信所采用的技术、制式及特点。 【关键词】移动通信技术演进发展 【引言】 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,可以参照图(1)更直观的表现出来,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

移动通信系统现有核心技术论述与分析 --------------以第一代移动通信为例 摘要 本文主要是简单介绍动通信发展现状以及1G的工作原理、关键技术、性能分析等。例如,数字蜂窝技术GSM,关键技术等的。同时本文针对一些热门的技术做了性能比较的仿真。它们分别是QDPSK通信系统仿真与CDMA 系统中一种改进的Rake 接收机算法仿真。 关键字:移动通信关键技术GSM CDMA QDPSK Abstract This article is a brief introduction and development of Mobile Communications. It includes 1G’s working principle, key technologies and performance analysis. At the same time, in this paper a number of popular technologies have done a performance comparison of the simulation. They are QDPSKcommunication system and an arithmetic simulation of Rake. Keywords: Mobile Communication Key Technologies Performance Comparison

我国是世界上移动通信发展最快的国家之一,到1997年底用户已达1323万,预计到今年移动用户数将达到3000万以上。在第一代(1G)和第二代(2G)移动通信系统发展中,由于多方面的因素,我们未能真正形成自己的移动通信产业,现在,第三代移动通信国际上正处于起步阶段,相关的体制、标准制定工作才开始进行。 第一代移动通信主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式,我国主要采用的是TACS。第一代移动通信有很多不足之处,如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。 一.第一代移动通信系统(1G)介绍 第一代移动通信系统(1G)是20世纪80年代发展起来的模拟蜂窝移动电话系统。代表这一系统的有北美的AMPS (Advanced Mobile Phone Service)、英国的TACS (Total Access Communications System)、北欧的NMT-900及日本HCNTS 等。模拟系统的主要缺点是:频谱利用率低,不能与ISDN兼容,保密性差以及移动终端要进一步实现小型化、低功耗、低价格的难度都很大。 20世纪70~80年代:AMPS、TACS分别在美国、英国投入使用。使用频段为800/900MHz(早期曾使用450MHz),全自动拨号,全双工工作,具有越区频道转换,自动漫游通信功能。频谱利用率、系统容量和话音质量都有明显的提高。AMPS系统和TACS系统均为模拟蜂窝系统通信系统,属第一代移动通信系统。第一代移动通信系统采用FDMA防水的模拟蜂窝系统。其缺点是容量小,不能满足飞速发展的移动通信业务量和业务种类的需求。 表1-1 AMPS制式与TACS制式的主要差别

技术 Special Technology D I G I T C W 专题 58DIGITCW 2019.04 现阶段,虽然4G 移动通信技术已经非常成熟,给我们的生活、工作带来了极大的便利,但是随着信息技术的不断发展,如果4G 移动通信技术依然原地踏步的话,必然会是和当前快速发展的社会产生脱节,在这种情况下,大力发展5G 移动通信就显得尤为重要。5G 作为新一代无线移动通信网络,主要是为了能够更好的满足我国2020年以后,社会对于移动通信方面的需求。和当前已经非常完善的4G 相比较而言,5G 具有高性能、低延迟,高容量,全双工的特点,能够有效的满足未来十年互联网移动通信网速的1000倍要求,这充分彰显了5G 移动通信技术的优越性。 1 5G 移动通信概述 1.1 发展现状 现阶段,4G 已经趋于完善,为了能够更好的满足人们的需求,5G 移动通信发展提上了日程。5G 移动通信不仅仅是信息技术快速发展的产物,同时也是社会不断发展的产物。早在二零一三年的时候,我国就将5G 移动通信发展列入到了863计划当中,旨在更好的满足人们的需求。在这种背景下,国家越来越重视起对于5G 移动通信的研发,并成立了专门的研究机构,着重研究5G 移动通信接下来的发展以及在研发5G 移动通信过程当中所应用的一系列的关键技术。在整个过程当中,规划了发展的目标,为接下来的研究工作打下了良好的基础。在研发5G 移动通信的过程当中,其中大部分的研究人员,均来自于高等学府以及科研机构,在5G 移动通信的发展提供了强有力的人力支撑。在二零一六年,我国开始了5G 移动通信试验,在研究的过程当中面临着非常多的艰难险阻,可谓前途一片荆棘,但是未来的发展前景也是非常广阔的,因此我们需要充分的重视起这一项工作。1.2 优势 首先,5G 移动通信和4G 移动通信相比较而言,更加注重用户体验以及通信网络的实际吞吐率,通过创新优化网络通信功能,使得通信系统更加的安全、稳定。 其次,5G 移动通信在4G 移动通信的体系机构的基础之上,通过不断完善其功能,提升可靠性,为接下来的发展打下良好的基础。 最后,5G 移动通信技术实现了更广范围的覆盖,并且运营成本会更低,借助先进的技术来对网络资源进行有效的分配,通过这样的方式,能够在很大程度上提升用户的体验度。 综上所述,5G 移动通信技术具有高性能、低延迟,高容量,全双工的优势,这是4G 技术所并不具备的。 2 5G 关键技术分析探讨 2.1 密集网络技术 密集网络技术,不仅能够在很大程度上增加系统容量,而且还能够实现对业务的分流,进而实现对网络的灵活部署。5G 移动通信网络,更加的智能化、综合化,同时也会进一步实现对智能终端设备的普及应用,在接下来的发展过程当中,数据资源更多的是应用于室内业务当中,但是,在这里需要我们指出的是, 由于网络部署呈现出密集化的发展趋势,必然会使得网络更加的复杂化,进而使得不同的网络之间出现了相互干扰的现象。在这种情况下,我们就需要积极的应用相应的消除技术来消除干扰,进而实现在热点区域的发展。2.2 高频段的传输技术 现阶段,移动通信频谱资源呈现出拥挤的状态,这主要就是由于频段过多所导致的,并且均集中在3GHz ,但是在高频段,有着非常丰富的使用资源,因此加大对于高频段资源的研发,不仅能够有效的缓解拥挤现象,而且还能够在很大程度上提升数据传输速度。在这种情况下,5G 移动通信的研发对于高频段的传输技术必然能够得到广泛应用。但是,在这里需要我们指出的是,这一项技术的信号穿透能力,在很大程度上会受到来自于气候以及距离等一系列因素的影响的,因此在接下来的研发当中,需要更进一步的对其进行优化。2.3 网络架构的新型技术 这在接下来的发展过程当中,5G 移动通信技术会通过集中化处理的方式来进行网络架构。基于此,通过积极的应用光传输网络的中心节点和天线来进行网络信息的传输,不仅极大的降低了成本,而且能够实现在更广范围内的覆盖。不仅如此,在借助网络新型架构技术的过程当中,需要设置相应的接口协议,进而借助虚拟网络设备来进行信息数据的传输。最后,借助网络架构新型技术,能够更好的实现对一些闲置资源的充分利用,这样一来,不仅避免了重复建设的现象,而且在调度全频道的过程当中,能够确保负载均衡,这对于接下来的系统维护工作来说是极为有利的,而且运营成本也会随之降低。2.4 直接通信技术 在5G 移动通信技术的支撑之下,能够将不同设备进行有效的连接,进而实现通信。在这一过程当中,不仅极大的降低了能耗,而且频谱资源的也得到了充分的利用,5G 移动通信效率以及通信质量和传统通信技术相比较而言得到了明显的提升。在5G 移动通信网络当中,积极的借助密集网络技术,能够将数据流量提升到1000倍以上。通过在室内和热点地区均衡的分布5G 网络数据流量,不仅能够在很大程度上提升用户性能,而且还能够有效的提升网络覆盖率。但是,在这里需要我们指出的是,这一技术也存在着一定的不足,举个例子来说,下在较小的范围内,极易受到一定的干扰,因此会在一定程度上影响到网络能效的提升。在这种情况下,5G 移动通信技术在接下来的发展过程当中,通过借助云计算平台就能够实现自动智能组网。2.5 D evice to Device(D2D)技术 这一项技术在系统的控制下,借助相关资源实现能够直接通信,这不仅能够促进新蜂窝通信系统频谱效率的提升,同时也能够有效的降低终端发射功率。充分的借助终端设备,进而扩大覆盖范围,实现对频谱资源的高效利用,能够在一定程度上提升网络的可靠性以及链路的灵活性,提升工作性能,在这种情况下,基站的压力也就随之降低。(下转第78页) 5G 移动通信发展现状及其关键技术探讨 刘 强 (广东省电信规划设计院有限公司,中山 528400) 摘要:现阶段,随着我国科技研发水平的不断提升,在很大程度上促进着移动通信技术的发展进步。当前,4G 网络已经实现了大面积的覆盖,给我们的日常工作以及生活带来了极大的便利,而5G 网络已经成为移动通信发展的必然趋势。基于此,本文首先概述了5G 移动通信;其次着重探讨了5G 关键技术。 关键词:5G 移动通信;发展现状;关键技术;研究分析doi :10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.04.034中图分类号:TN929.5 文献标示码:A 文章编码:1672-7274(2019)04-0058-02

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