移動通信新技術精選(九篇)

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第1篇：移動通信新技術范文

【關鍵詞】 移動通信 傳輸工程 4G網絡

現代移動互聯網技術的不斷發展，人們對于移動網絡也有了更高的要求，不僅希望數據的傳輸速度快，而且也希望傳輸技術更加先進。現在的3G通信技術已經被人們廣泛地使用了，相比2G技術，它在數據傳輸和聲音方面有了更大的進步。但是在觀看視頻的時候，總是出現信號不穩的現象，因此人們更加期待4G通信技術，希望能夠實現更高的要求。

一、移動通信傳輸工程應用特點

1、傳輸設備輕薄化。當前社會的不斷發展，電子信息技術也有了突飛猛進的發展，為了迎合消費者的需要，很多電子產品都朝著輕小、便捷和高性能的方向邁進。還有一些特定的傳輸新技術也被運用到了這些新的產品中，比如說，在光纖信號發射器上，逐步發展得越來越小了，外形方面也是多樣化且越來越薄。不僅將生產的成本降低了，也有效地節省出能源，這些都是我國在傳輸技術方面的發展[1]。

2、傳輸設備功能多樣化。就現在的客戶對于產品功能方面的要求，讓產品具備多樣化的功能，并且擁有多種數據的傳輸特點。現代傳輸技術的發展，已經實現了這些技術，甚至出現了性能更好地產品。新型的傳輸技術產品，不僅集中了多種功能，而且通過一個終端就能夠實現多種數據的傳輸功能。能夠有效地增強設備的運用效果，減少傳輸的成本。

3、傳輸設備一體化。目前也逐步實現了傳輸設備的一體化，可以在同一個系統中，完成多個設備的監控，將原來獨立的設備轉變成為一體機。它不是對于某種單板機的拼湊整合，而是運用完整的體系融合了有效的資源進行一種形式。與此同時，它還具備另一套備用體系，也能夠有效地控制相關的程序。

二、移動通信傳輸工程的傳輸技術分析

2.1 ADSL

ADSL即異步傳輸模式，它主要運用頻分復用技術，將一些電話線進行劃分成三個獨立的信號傳輸道路，即電話、上行和下行。它的主要優勢是打電話和網絡不會出現沖突，所以，在傳輸的距離方面有了擴展，傳輸的速度更加快了。現在ADSL有四種傳輸渠道，即高速單工通道、64kh/s雙工數據傳輸通道、160kh/s和576kh/s的全雙工通道、寬帶業務傳輸通道。ADSL的帶寬非常大，鏈接方式也很簡單，不需要太多的投資即可，目前這是運用最多的一種傳輸技術[2]。

2.2 PON

（l）EPON。EPON經過一個單一的光纖系統進行語音、數據等的傳輸。主要運用單纖波分復用技術，只要配備一臺OLT機器和一根主干光纖即可。對于用戶來說，EPON可以通過光分路器把信號進行傳輸給多方的ONU，每一個ONU再進行分配。EPON不僅能夠傳輸TDM，也能進行IP數據的傳輸。他們都是運用IEEESO 23以太網的格式完成傳輸的，并且輔助以電信級別的網絡管理體系，確保傳輸的質量達到最佳。（2）GPON。GPON技術是新一代無源光綜合傳輸技術，有著較高的帶寬，覆蓋范圍大等特點。它不僅能夠承載ATM信元和GEM幀，而且也能夠確保業務的傳輸能力。

三、移動通信傳輸工程網絡架構分析

3.1 DSLAM移動通信傳輸構架

DSLAM是各個種類的DSL體系的一個局端設備。以往的DSLAM都是源于ATM的，負責ADSL業務方面的傳輸功能，伴隨著當前internet的不斷普及，DSLAM也逐步走向了IP DSLAM，并且也拓展了新型的業務。IP DSLM移動通信傳輸主要是經由IP數字用戶線傳輸的，不斷實現用戶和城市區域之間的傳輸，通過傳輸信號分路器和用戶的電話進行關聯，實現用戶對于數據的接收。

3.2無源光網絡（xPON）傳輸技術

伴隨著當前寬帶視頻技術以及數據業務的不斷發展，用戶對于網絡帶寬方面，以及數據傳輸的穩定性方面都有了更高的要求，光傳輸替代銅纜的時代已經不能阻擋了。FTTx逐步將變成未來寬帶進行傳輸的主流[3]。PON網絡技術比較簡單，根本不需要戶外的一些有源設備參與進行，只是在交換機里面，或者是用戶的屋子里面就能夠將信號處理好。這項技術能夠在下行的方向上，從一點朝著多點的角度進行信號的發送，這樣各個用戶就能夠在不同的數據中，將自己需要的一些設備取出來。通過運用復用技術，將雙向信號的傳輸工作做到位，從而實現在同一根光纖中，可以實現不一樣的波長信號朝著不同方向傳輸。

四、結語

綜上所述，當前社會的科技發展，人們對于物質生活以及精神生活都有了更高的要求，移動通信技術已經緊密地將人們的生活聯系在了一起，因此，我國的移動通信公司，在很多的地方都進行了4G系統的運營測試，希望能夠在最短的時間內，實現各個區域覆蓋4G移動通信。

參 考 文 獻

[1] 楊超杰，張紫劍，劉瀚公.移動通信技術及未來發展[J].通訊世界.2016（14）

第2篇：移動通信新技術范文

 

關鍵詞：移動通信；3G；發展;展望

  一、引言

  伴隨著移動通信市場的快速發展，用戶對更高性能的移動通信系統提出了更高要求，希望享受更為豐富和高速的通信業務。第二代移動通信運營商發展速度趨于緩和而競爭越加激烈，為尋找新的增長點，通過發展數據業務來提高自身的服務質量和業務類型，需要3G的支持。同時由于第二代移動通信無線頻率資源日趨緊張，已不能滿足長期的通信需求發展需要。

  二、移動通信的發展歷程

第一代移動通信系統是在20世紀80年代初提出的，它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統是基于模擬傳輸的，其特點是業務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動通信系統(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標準協會在1996 年提出了GSM Phase 2+，目的在于擴展和改進GSM Phase 1及Phase 2中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網絡增強邏輯)，SO(支持最佳路由)、立即計費，GSM 900/1800雙頻段工作等內容，也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術，使得話音質量得到了質的改進；半速率編解碼器可使GSM系統的容量提高近一倍。在GSM Phase2+ 階段中，采用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術，引入智能天線技術、雙頻段等技術，有效地克服了隨著業務量劇增所引發的GSM 系統容量不足的缺陷；自適應語音編碼(AMR)技術的應用，極大提高了系統通話質量；GPRS/EDGE技術的引入，使GSM與計算機通信/Internet有機相結合，數據傳送速率可達115/384kbit/s，從而使GSM 功能得到不斷增強，初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2G技術在發展中不斷得到完善，但隨著用戶規模和網絡規模的不斷擴大，頻率資源己接近枯竭，語音質量不能達到用戶滿意的標準，數據通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。?

  三、第三代移動通信系統概述

第三代移動通信系統(3G)，也稱IMT2000，是正在全力開發的系統，其最基本的特征是智能信號處理技術，智能信號處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數據通信，它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業務，例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps，在用戶高速移動時最大支持144Kbps，所占頻帶寬度5MHz 左右。

但是，第三代移動通信系統的通信標準共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個IMT 2000家庭，成員間存在相互兼容的問題，因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信；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 的業務，等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要，因此尋求一種既能解決現有問題，又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動信:next generation mobile communication)是必要的。

第三代移動通信技術的基本特點：(1)全球統一頻段,統一標準,全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業務。(4)支持高質量話音、分組多媒體業務和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據不同業務設置不同服務等級的能力。(6)適應多用戶環境,包括室內、室外、快速移動和衛星環境。(7)安全保密性能優良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統融合,包括蜂窩、無繩電話和衛星移動通信等。(10)終端(手機)結構簡單,便于攜帶,價格較低。?

第3篇：移動通信新技術范文

    關鍵詞:移動通信 , 通信技術 , 發展歷程

    1.采用無線傳輸方式

    移動通信與固定通信相比,不再利用有限傳輸方式進行,而采用無線傳輸方式實現,使用無線顛簸傳輸。否則,無法實現移動臺的移動。

    2.電波傳播環境復雜

    移動通信工作在甚高頻(vhf)和特高頻(uhf)兩個頻段(30~3000mhz),電波的傳播以直接波和反射波為主。因此,地形,地物,地質遺跡地球的曲率半徑等都會對電波的傳播產生反射,折射,繞射等不同程度的影響,主要反映為衰落與多普勒頻移的現象。

    衰落是移動通信的基本特征之一,是指信號隨時間的變化由強變弱的過程。衰落又有快衰落和慢衰落之分。

    快衰落在移動通信系統中,由于電波受到高大建筑物的反射、阻擋以及電離層的收射,移動臺所收到的信號時從許多路徑來的電波的組合,這種現象稱為“多徑效應”。又稱為“瑞利衰落”或“快衰落”,如圖1所示,由于合成的結果,使信號場強隨地點不同而呈駐波分布;接收點場強包絡的變化服從瑞利分布,如圖1所示,衰落的深度可達20~30db

    圖1 快衰落現象                      圖2 瑞利分布概率密度函數

    慢衰落在移動通信中,場強中值隨著位置變化呈現慢變化,稱為“慢衰落”或“地形衰落”。產生慢衰落的原因睡高大建筑物的阻擋及地形變化,移動臺進入某些特定區域,因電波被吸收或反射而收不到信號,將這邪惡區域稱為陰影區,從而形成電磁場陰影效應,如圖3所示,慢衰落變化服從對數正態分布,如圖4所示,所謂對數正態分布,是指以分貝數表示信號的強度服從正態分布

    圖3 慢衰落現象                圖4 正態分布概率密度函數

    3.移動通信的發展歷程

    3.1第一代移動通信系統是在20世紀80年代初提出的,它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統是基于模擬傳輸的,其特點是業務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。

    3.2第二代移動通信系統(2g)起源于90年代初期。歐洲電信標準協會在1996 年提出了gsm phase 2+,目的在于擴展和改進gsm phase 1及phase 2中原定的業務和性能。它主要包括cmael(客戶化應用移動網絡增強邏輯),so(支持最佳路由)、立即計費,gsm 900/1800雙頻段工作等內容,也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術,使得話音質量得到了質的改進;半速率編解碼器可使gsm系統的容量提高近一倍。在gsm phase2+ 階段中,采用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術,引入智能天線技術、雙頻段等技術,有效地克服了隨著業務量劇增所引發的gsm 系統容量不足的缺陷;自適應語音編碼(amr)技術的應用,極大提高了系統通話質量;gprs/edge技術的引入,使gsm與計算機通信/internet有機相結合,數據傳送速率可達115/384kbit/s,從而使gsm 功能得到不斷增強,初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2g技術在發展中不斷得到完善,但隨著用戶規模和網絡規模的不斷擴大,頻率資源己接近枯竭,語音質量不能達到用戶滿意的標準,數據通信速率太低,無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。    3.3第三代移動通信系統(3g),也稱imt2000,是正在全力開發的系統,其最基本的特征是智能信號處理技術,智能信號處理單元將成為基本功能模塊,支持話音和多媒體數據通信,它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業務,例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如wcdma的傳輸速率在用戶靜止時最大為2mbps,在用戶高速移動時最大支持144kbps,所占頻帶寬度5mhz 左右。

    但是,移動通信系統的通信標準共有wcdma,cdma2000和td-scdma三大分支,共同組成一個imt 2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信;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 的業務,等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要,因此尋求一種既能解決現有問題,又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動信:next generation mobile communication)是必要的。

    移動通信技術的基本特點:(1)全球統一頻段,統一標準,全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2mbps的多媒體業務。(4)支持高質量話音、分組多媒體業務和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據不同業務設置不同服務等級的能力。(6)適應多用戶環境,包括室內、室外、快速移動和衛星環境。(7)安全保密性能優良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統融合,包括蜂窩、無繩電話和衛星移動通信等。(10)終端(手機)結構簡單,便于攜帶,價格較低。

    3.4第四代移動通信系統中4g系統中有兩個基本目標:一是實現無線通信全球覆蓋;二是提供無縫的高質量無線業務。目前正在構思中的4g通信具有以下特征:(1)網絡頻譜更寬。要想使4g通信達到100mbps的傳輸速率,通信運營商必須在3g網絡的基礎上進行大幅度的改造,以便使4g網絡在通信帶寬上比3g網絡的帶寬高出許多。據研究,每個4g信道將占有100mhz的頻譜,相當于w-cdma 3g網絡的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線傳輸速率。據專家估計,第四代移動通信系統的傳輸速率速率可以達到10m~20mbps,最高可以達到100mbps;(3)通信更加靈活。從嚴格意義上說,4g手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇,因為語音數據的傳輸只是4g移動電話的功能之一而已。而且4g手機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。第四代移動通信的智能性更高,不僅表現在4g通信的終端設備的設計和操作具有智能化,更重要的是4g手機可以實現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渡到4g通信。因此,從這個角度來看,4g通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從3g平穩過渡等特點。

第4篇：移動通信新技術范文

關鍵詞移動通信；技術；發展；分析

中圖分類號TN929.5文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2012)041-0154-01

當今社會是一個經濟不斷發展，信息不斷膨脹的高速發展的社會。科學技術的發展推動了移動行業的發展，同時移動通信也給科學技術的拓展奠定了基石。隨著不斷擴大的用戶市場，以及用戶需求的不斷升級，現如今，對于移動通信的要求各越來越高，而傳統的移動通信必須進行升級和改革，因為存在諸多的影響發展的因素和缺陷。移動通信系統的運作和發展離不開相應的技術職稱，在移動通信行業的發展過程中，一代代的新技術被研發，一代代的技術又被時代的發展所淘汰掉，所以技術的研發是通信行業發展的關鍵因素。現對當前存在的缺陷進行分析概括。

1當前移動通信系統中技術應用的缺陷分析

多媒體通信與無線通信可移動技術的結合導致傳統一、二代移動通信系統所提供的技術已經無法滿足整個社會市場對信息機頻譜資源的需求，基于這一現狀而產生的第三代移動通信系統所提供的技術能夠在可移動基礎上實現多媒體業務與無線通信的互聯，是目前應用最為廣泛的通信系統與技術。但是長期的實踐也證實了這一系統技術仍然存在一定的問題與缺陷。具體而言有以下幾點。

1）通信速率不夠快。由于用戶數量的激增，再加上外界的政策和經濟趨勢的影響，移動通信業的信息傳遞傳送頻率太低，根本滿足不了現行的需求，其多媒體傳輸業務不僅速率不夠快，且傳送種類較為單一，沒辦法適應多元化的信息傳送。目前，移動通信業務不在局限于以往的語音功能，互聯網、全球定位等功能的研發都使得對于移動通信的要求變得越來越復雜。

2）系統管理的缺陷。這一代的移動通信系統嚴重的依賴于IP，由于受到它的束縛比較大，其系統程序在運行過程中冗長的步驟與算法不僅導致整個管理靈活性低下，同時增加了系統安全漏洞，也就無法保障認證協議的安全。 常會引發一系列的故障問題，不僅影響用戶的正常運用，也給運營商帶來經濟損失，降低了移動通信業務的整體形象和服務水平。

2新一代移動通信系統中技術應用的分析

伴隨著當今社會不斷發展，移動消費者對于無線網絡的需求也在逐步增加，人們開始追逐于不受到時間、空間局限的多種多樣的聯系技術和手段，這種需求就直接促使著未來高速率的多媒體數據傳輸將成為整個移動通信系統行業的發展主流。

2.1軟件無線電技術

這一通信技術的獨到之處就是以微電子技術作為核心的基礎。而微電子技術是在數字信號處理技術的支撐下運作的。它的自身的優勢決定了為未來無線信號傳遞與處理的核心功能奠定了基礎的重要地位。針對這一技術具體而言可以從以下幾個方面進行分析。

1）研究思路。軟件無線技術通過硬件平臺將信息傳播、調制與解調的各項功能應用在軟件上，并結合A/D與D/A性質的寬帶轉換器使整個軟件無線電能夠為移動通信所服務。

2）發展趨勢。未來的移動通信業務不會局限在以往的語音和短信層面，必將向多元化發展。另外，傳統的語音系統已經沒有更高的利益增值空間，這就促使開發商開始不斷地尋找新的經濟增長點。隨著3G/4G技術不斷深化發展與變革，人們開始傾向于微信等新生的移動業務，未來的社會必將是一個信息需求空前大的信息社會，信息的利用領域也會逐漸擴大到民用、商用等。這樣的一個全方位、多層次的對多媒體業務的需求將會對軟件無線電技術提出更高的要求，相關研究人員要使其在滿足移動通信基本要求的前提下，通過減少內部結構（硅芯片）含量，達到各項投資成本的縮減與運營兼容性的提升，并以此為全球信息漫游等高端通信業務提供便捷。爭取達到以最小的資金投入獲得最先進的技術的研發，從而開發廣闊的服務領域，獲得最高的經濟效益。

2.2OFDM技術

OFDM是新一代移動通信系統相關技術中應用涉及領域最為全面，發展前景最為廣闊的一種技術。以為它的發展具有更大的潛力，所以現在各領域都對其進行了深層次的研發，總體的，移動通信業要想把這種技術運用到實際的操作中去，就要深層次的掌握其特點，并在原有的基礎上不斷提高特性，使其更好地為整個移動通信行業服務。對于這種技術的分析與研究可以從以下幾個方面入手。

1）OFDM技術必要性研究。傳統移動通信系統所采用的FDM技術不僅頻譜利用率低下且各個用戶之間頻率使用區域相對而言比較獨立，現行的實際的移動通信業務的開展已經證明，這種技術對于多元化的數據傳送需求已經不能滿足多元化的數據需求，大量的信息傳送都面臨著巨大的挑戰，所以這種技術必須要不斷地進行研發，否則將在日益進步的通信業中被淘汰掉。

2）OFDM技術的研究思路。OFDM技術在傳統FDM技術思路的引導下，對信息數據傳播通道進行了分流，將高速數據轉換為低速子數據進行傳輸，并結合對寬帶、載波的改進將各個正交、非正交信號之間的信息干擾降低到限度以下。

2.3MIMO與智能天線處理技術

新一代的移動通信系統在發展過程中需要解決如何正確處理信號零干擾與多時效多途徑信息傳播需求的兼容原則。經過大量的數據分析和理論認證，已經證明了這個問題解決的最有效地措施就是引用MIMO與智能天線技術。

1）MIMO技術。MIMO技術中強調的信號解碼與編碼處理問題能夠使移動通信系統容量在逐步擴大的同時提高其傳輸速率。同時也大大的提高了數據傳輸的質量，大大的提高了客戶的滿意度。數據的高速度的傳送，及時的解決了當前客戶數量激增，信息傳送質量差的問題，更大的使得移動運營商獲得市場占有額，提高經濟效益，同時工作效率的提高也降低了工作成本。

2）智能天線系統技術。目前，在一些高質量要求的行業領域比如說生化和軍事，都廣泛的采用了智能天線系統處理技術。這種技術，對于數據有更強的分析處理能力，對于大量的數據都可以進行分類和分析，及時的反饋，所以具有廣闊的發展前景，現在已經逐漸的被引用到了移動通信行業中來。

2.4Ipv6與異構無線網絡融合技術

目前的移動通信系統的發展現狀是：每一個分開的子系統都是發展良好的，有廣闊的前景和潛力，但是，各個子系統之間的聯系不夠緊密，配合不夠默契，整體的切合度低，直接降低了整體的功能的發揮。因此人們要在科學技術與資金的支撐下，用最低的投入資金，最簡單的系統設備，充分利用Ipv6與異構無線網絡融合技術來將移動通信與無線網絡進行完美的結合。

3結束語

現階段的網絡與通信系統的結合是需要以IP為支撐的，所以IP的發展不斷進步必然會給二者的結合帶來不斷變化的形態。當前普遍運用的Ipv4雖然是現階段被運用最廣泛的先進的技術，但是也存在許多弊端和不便。比如說空間狹小、傳播速率有限，都不能滿足現行的通信需要。近年來，針對這種問題的困擾，人們逐漸的開發研制了新的技術―Ipv6。與Ipv4相比較，它提高數據供應與傳遞質量，有力的推動了整個移動通信系統與互聯網網絡的融合共存。

參考文獻

[1]顏永慶.移動通信發展的回顧及展望[J].江蘇通信技術,2005,04.

第5篇：移動通信新技術范文

    關鍵詞:移動通信 , 通信技術 , 發展歷程

    1.采用無線傳輸方式

    移動通信與固定通信相比,不再利用有限傳輸方式進行,而采用無線傳輸方式實現,使用無線顛簸傳輸信息。否則,無法實現移動臺的移動。

    2.電波傳播環境復雜

    移動通信工作在甚高頻(VHF)和特高頻(UHF)兩個頻段(30~3000MHZ),電波的傳播以直接波和反射波為主。因此,地形,地物,地質遺跡地球的曲率半徑等都會對電波的傳播產生反射,折射,繞射等不同程度的影響,主要反映為衰落與多普勒頻移的現象。

    衰落是移動通信的基本特征之一,是指信號隨時間的變化由強變弱的過程。衰落又有快衰落和慢衰落之分。

    快衰落在移動通信系統中,由于電波受到高大建筑物的反射、阻擋以及電離層的收射,移動臺所收到的信號時從許多路徑來的電波的組合,這種現象稱為“多徑效應”。又稱為“瑞利衰落”或“快衰落”,如圖1所示,由于合成的結果,使信號場強隨地點不同而呈駐波分布;接收點場強包絡的變化服從瑞利分布,如圖1所示,衰落的深度可達20~30dB

    圖1 快衰落現象                      圖2 瑞利分布概率密度函數

    慢衰落在移動通信中,場強中值隨著地理位置變化呈現慢變化,稱為“慢衰落”或“地形衰落”。產生慢衰落的原因睡高大建筑物的阻擋及地形變化,移動臺進入某些特定區域,因電波被吸收或反射而收不到信號,將這邪惡區域稱為陰影區,從而形成電磁場陰影效應,如圖3所示,慢衰落變化服從對數正態分布,如圖4所示,所謂對數正態分布,是指以分貝數表示信號的強度服從正態分布

    圖3 慢衰落現象                圖4 正態分布概率密度函數

    3.移動通信的發展歷程

    3.1第一代移動通信系統是在20世紀80年代初提出的,它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統是基于模擬傳輸的,其特點是業務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。

    3.2第二代移動通信系統(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標準協會在1996 年提出了GSM Phase 2+,目的在于擴展和改進GSM Phase 1及Phase 2中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網絡增強邏輯),SO(支持最佳路由)、立即計費,GSM 900/1800雙頻段工作等內容,也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術,使得話音質量得到了質的改進;半速率編解碼器可使GSM系統的容量提高近一倍。在GSM Phase2+ 階段中,采用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術,引入智能天線技術、雙頻段等技術,有效地克服了隨著業務量劇增所引發的GSM 系統容量不足的缺陷;自適應語音編碼(AMR)技術的應用,極大提高了系統通話質量;GPRS/EDGE技術的引入,使GSM與計算機通信/Internet有機相結合,數據傳送速率可達115/384kbit/s,從而使GSM 功能得到不斷增強,初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2G技術在發展中不斷得到完善,但隨著用戶規模和網絡規模的不斷擴大,頻率資源己接近枯竭,語音質量不能達到用戶滿意的標準,數據通信速率太低,無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。    3.3第三代移動通信系統(3G),也稱IMT2000,是正在全力開發的系統,其最基本的特征是智能信號處理技術,智能信號處理單元將成為基本功能模塊,支持話音和多媒體數據通信,它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業務,例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps,在用戶高速移動時最大支持144Kbps,所占頻帶寬度5MHz 左右。

    但是,移動通信系統的通信標準共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同組成一個IMT 2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信;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 的業務,等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要,因此尋求一種既能解決現有問題,又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動信:next generation mobile communication)是必要的。

    移動通信技術的基本特點:(1)全球統一頻段,統一標準,全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業務。(4)支持高質量話音、分組多媒體業務和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據不同業務設置不同服務等級的能力。(6)適應多用戶環境,包括室內、室外、快速移動和衛星環境。(7)安全保密性能優良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統融合,包括蜂窩、無繩電話和衛星移動通信等。(10)終端(手機)結構簡單,便于攜帶,價格較低。

    3.4第四代移動通信系統中4G系統中有兩個基本目標:一是實現無線通信全球覆蓋;二是提供無縫的高質量無線業務。目前正在構思中的4G通信具有以下特征:(1)網絡頻譜更寬。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速率,通信運營商必須在3G網絡的基礎上進行大幅度的改造,以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究,每個4G信道將占有100MHz的頻譜,相當于W-CDMA 3G網絡的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線傳輸速率。據專家估計,第四代移動通信系統的傳輸速率速率可以達到10M~20Mbps,最高可以達到100Mbps;(3)通信更加靈活。從嚴格意義上說,4G手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇,因為語音數據的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已。而且4G手機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。第四代移動通信的智能性更高,不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化,更重要的是4G手機可以實現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渡到4G通信。因此,從這個角度來看,4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從3G平穩過渡等特點。

第6篇：移動通信新技術范文

關鍵詞：移動通信；4G；OFDM；MIMO

中圖分類號：TN929.53 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599(2012)03-0000-02

Key Technology Study for New Era Mobile Communications

Qiu Zhetao

(Shenzhen Police Fire Brigade,Shenzhen518028,China)

Abstract:This topic is an overview of the concepts and features of a new era of mobile communication system,and studied in detail in the text of the key technologies of the new era of mobile communications systems, designed to sum up this subject on the key technologies of the new era of mobile communication system .

Keywords:Mobile communication;4G;The OFDM;Of MIMO

隨著科學技術的進步，移動通信系統已經滲透到各行各業，人們的各種需求與日俱增，目前投入商用的2G、2.5G系統和部分投入商用的3G系統已經不能滿足現代移動通信系統日益增長的高速多媒體數據業務需求。雖然3G標準比當前主流的移動通信技術更強大[1]，但它的存在難以提供動態范圍多速率業務，難以實現不同頻段的不同業務環境間的無縫漫游等一系列局限性，這使得全世界通信業的專家們將目光更遠地投向了新時代的移動通信技術，即第四代移動通信，以期通過第四代移動通信系統來解決3G無法解決的問題，最終實現商業無線網絡、局域網、藍牙、廣播、電視衛星通信的無縫銜接并相互兼容，真正實現“任何人在任何地點以任何形式接入網絡”的夢想。

一、4G簡介

究竟什么是4G，目前尚未有明確的定義。一種普遍認可的觀點將4G稱為廣帶接入和分布網絡，具有非對稱的超過2Mbit/s的數據傳輸能力及不同速率間的自動切換能力，是多功能集成的寬帶移動通信系統、寬帶接入IP系統，包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網、移動廣帶系統和互操作的廣播網絡, 集成不同模式的無線通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。而有的學者將4G稱為超高速無線網絡，認為4G是一種不需要電纜的信息超級高速公路，該網絡可使電話用戶以無線形式實現全方位虛擬連接。還有人將4G稱為“多媒體移動通信(Multi-Mobile Communication)”。也有學者認為采用了OFDM和MIMO技術的HSOPA就可作為4G的標準。

二、4G特點

4G網絡結構可分為三層：物理網絡層、中間環境層、應用網絡層。物理網絡層提供接入和路由選擇功能；中間環境層的功能有網絡服務質量映射、地址變換和完全性管理等；物理網絡層與中間環境層及其應用環境之間的接口是開放的，使發展和提供新的服務變得更容易，提供無縫高數據率的無線服務，并運行于多個頻帶，這一服務能自適應于多個無線標準及多模終端，跨越多個運營商和服務商，提供更大范圍服務。

（一）移動化

移動化將人們從地理的限制上解脫出來，實現無時不在、無所不在的信息傳遞。不僅是無線，距離還得夠遠，以基地臺為圓心，傳輸距離得在直徑10km以上。無線已是現代通信的必要手段，傳輸距離的遠近，會直接影響建設的進度與成本。

（二）寬帶化

寬帶化是滿足用戶對視頻業務、流媒體等業務帶寬的需求。在2G和3G網絡解決了語音應用和一部分數據應用之后，視頻應用將是4G網絡上的最主要內容。3G向視頻邁出了重要一步，但是較2G的提升有限，并未從根本上改變無線結構。比如3G的帶寬問題，多用戶同時使用就會出現擁堵。而4G的帶寬是3G的10倍，頻譜利用率大約也是10倍，這樣吞吐量就是100倍。

（三）IP化

下一代網絡將是全IP網，從核心網到用戶設備均支持IP協議。未來的通信世界，應該一切以IP為基礎，形成網絡化的移動世界。每一個網絡使用者，只要具有專屬的IP號碼，可以在任何時間、任何地點，透過4G網絡來通信，至于是語音、數據，還是視頻，不再是運營商該管的事了。

（四）層疊系統

為了實現1Gbps的峰值速率，4G系統需要寬達100MHz的系統帶寬，但在3GHz以下頻段分配100MHz連續頻譜幾乎是不可能的，而在高頻段又很難實現無縫全域覆蓋和高速移動[2]，因此需要同時使用部分3GHz以下頻譜。也就是說，4G系統將是一個層疊系統，需要同時使用上述兩段離散的頻譜，這形成了4G系統的一個重要特征。

三、4G關鍵技術

4G移動通信系統將應用一批先進的技術，包括正交頻分復用（OFDM）、多輸入多輸出（MIMO）技術、智能天線、空時編碼技術、無線鏈路增強技術、軟件無線電技術、高效的調制解調技術、高性能的收發信機、多用戶檢測技術和分布式網絡架構等，提供全新的空中接口，并為終端用戶帶來更多的使用體驗。

（一）OFDM

未來無線多媒體業務既要保證數據傳輸速率高，又要保證傳輸質量，這就要求所采用的調制解調技術既要有較高的信元速率，又要有較長的碼元周期，OFDM技術正滿足這一需求。OFDM是一種無線環境下的高速傳輸技術。無線信道的頻率響應曲線大多是非平坦的，OFDM技術的主要思想就是在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，各子載波并行傳輸，這樣盡管總的信道是非平坦的，但每個子信道是相對平坦的。且在各子信道上進行的是窄帶傳輸，信號帶寬小于信道帶寬，大大消除了信號波形間的干擾。OFDM技術的最大優點是能對抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾，從而降低各子載波間的相互干擾，提高頻譜利用率。

（二）軟件無線電技術

在4G眾多關鍵技術之中，軟件無線電技術是通向未來4G的橋梁。由于各種技術的交迭有利于減少開發的風險，所以未來的4G技術需要適應不同種類的產品的要求。而軟件無線電技術則是適應產品多樣性的基礎，它不僅能減少開發風險，還更易于開發系列型產品。此外，它還減少了硅芯片的容量，從而削減了運算器件的價格，其開放的結構也會允許多方運營的介入；同時，由于數碼信號處理器（DSP）的使用，也彌補了廉價射頻（RF）所造成的不足。在實際應用中，RF部分是昂貴而缺乏靈活性的，寬帶的RF是非線性的，而通過使用軟件無線電技術可彌補其在靈活性上的不足。

（三）智能天線技術

智能天線技術也是4G中的關鍵，它與軟件無線電技術同樣緊密相連。它是在軟件無線電基礎上提出的天線設計新概念，是數字多波束形成（DBF）技術與軟件無線電完美結合的產物。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數字波束調節等功能，被認為是未來移動通信的關鍵技術。智能天線成形波束可在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，既能改善信號質量又能增加傳輸容量。其基本原理是在無線基站端使用天線陣和相干無線收發信機來實現射頻信號的收發，同時，通過基帶數字信號處理器對各天線鏈路上接收到的信號按一定算法進行合并，實現上行波束賦形。

（四）MIMO

MIMO系統利用多天線來抑制信道衰落。根據收發兩端天線數量，相對于普通的單輸入單輸出（SISO）系統，MIMO還可以包括單輸入多輸出（SIMO）系統和多輸入單輸出（MISO）系統[3]。MIMO系統在一定程度上可以利用傳播中的多徑分量，也就是說MIMO可以抗多徑衰落，但是對于頻率選擇性深衰落，MIMO系統依然是無能為力。目前解決MIMO系統中的頻率選擇性衰落的方案一般是利用均衡技術，還有一種是利用OFDM。

（五）基于IP的核心網

B3G-TDD移動通信系統的核心網是一個基于全IP的網絡，同已有的移動網絡相比具有根本性的優點，即可實現不同網絡間的無縫互聯。核心網獨立于各種具體的無線接入方案，可以提供端到端的IP業務，能與已有核心網和公共交換電話網（PSTN）兼容。其具有開放的結構，允許多種空中接口接入核心網；同時能將業務、控制和傳輸分開。IP與多種無線接入協議相兼容，因此在核心網的設計上具有很大的靈活性。

（六）高性能的接收機

4G移動通信系統對接收機提出了很高的要求。Shannon定理給出了在帶寬為BW的信道中實現容量為C的可靠傳輸所需要的最小信噪比（SNR）。按照Shannon定理，可以計算出，對于3G系統如果信道帶寬為5MHz，數據速率為2Mb/s，所需的SNR為1.2dB；而對于4G系統，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mb/s的數據，則所需要的SNR為12dB。可見對于4G系統，由于速率很高，對接收機的性能要求也要高得多。

總結

3G技術目前的不足與缺陷將成為推動4G技術的重要力量，4G將成為未來移動通信領域的主導技術，會使我們未來的生活更加美好。在技術飛速發展的同時，我們應該意識到，對待通信新技術我們更應該冷靜、理智，4G演進的道路絕不會一帆風順，前面的路仍是機遇與挑戰并存。

參考文獻：

[1]劉艷萍,章秀銀,胡斌杰.4G核心技術原理及其與3G系統的對比分析[J].移動通信,2004,7(10):40～42

[2]Santhi K R, Kumaran G S.Migration to 4G: mobile IP based solutions. Telecommunications, 2006(2):76～76

[3]Glisic S, Makela J P.Advanced wireless networks: 4G technologies. In: Spread Spectrum Techniques and Applications,2006 IEEE Ninth International Symposium,Aug 2006

第7篇：移動通信新技術范文

中國移動通信集團河南有限公司平頂山分公司河南平頂山467000

摘要 列車的通信系統可以說對于旅客來說是有一定改善需求的領域，由于信息化的加強使得信息產品的使用在生活中越來越密不可分，因而移動通信需求可以說成為了一個比較迫切需要解決的問題。而就實際情況來說，高速鐵路自身的控制系統實際上也需要對于通信技術有更高的要求，雖然二者并非同類，但是技術本源卻是一致的。因而實際上可以說移動通信技術的發展，無論對于客戶需求或者是自身的強化來說，都是有價值的。

關鍵詞 高速鐵路；移動通信系統技術；列車通信系統

移動通信技術的發展在現階段可以說相當的完善了，基本上移動通信工具已經到了人人都有的情況了。而高速鐵路在運行過程中，由于本身的速度極快，這樣的情況就會對于無線電信號產生一定的延遲和干擾。這不僅對于旅客的移動通信使用造成了一定的困擾，對于列車本身來說，同樣是如此。因此高速鐵路移動通信技術的改善已經勢在必行，并以此來推動和提高高鐵本身的運行質量。

1 高速鐵路通信系統技術簡介

1.1 高速鐵路移動通信系統技術的概念

高速鐵路的發展本身是非常迅速的，一般來說其含義也正如名字所說的那樣，是指時速超過一般列車速度比較多，而且通過專線運行的鐵路運營方式。現階段的高速鐵路運行速度一般都在200km/h 以上。

而列車的移動信息通信系統，則是以高速鐵路列車作為核心載體，通過無線設置和有線的接入，從而形成一個有效的接收和發送的網絡。可以說通過計算機系統的控制，進行數據接收儲存傳輸，然后有效地控制一個系統工程。移動通信信息系統本身是可以作用于列車控制，也能夠作用于旅客服務的。因而就實際應用來說，是可以對于整個高速鐵路列車系統而起作用的，也是通信系統所需要改善和加強的重要部分。

1.2 高速鐵路移動通信系統技術的發展背景

就發展背景來說現階段的鐵路系統本身就是朝著高速化的方向來發展的，通過對于列車技術的改善以及鐵路配置的強化，再加上能源效能的加強，可以說快速化的發展就成為了必然的趨勢，對于鐵路系統的提速而言，經過若干年的試驗之后，必然的會出于對于流量速度的要求而進行提速，從而在技術和需求方面給予高速鐵路發展的空間和基礎。

而高速鐵路的移動通信系統技術的出現，則是信息技術運用到高速鐵路上面的重要突破，對于高速鐵路的列車運行來說，本身的需求就有通信方面的聯系需要，而且對控制方面的需求可以說是比較多的。而另一方面來說由于移動通信工具的普及，因而在高速鐵路列車方面的使用也成為了經常的事例。然而高速環境下對于這方面的干擾是有一定的程度的，因而并不能夠非常順暢地進行利用，從而也給工作人員和旅客帶來了些許的不便。需要承認如果列車的運行速度超過了300 千米每小時，那么移動設備運行在正常狀況下會受到很大的影響，對于使用效果來說不可不謂破壞性，因而就改善的需求來說，從各個方面都是面對列車提速所必須解決的問題。

1.3 高速鐵路移動通信系統技術的意義

從我國高速鐵路運行的現狀來看，移動通信系統的問題可以說已經制約到了高速鐵路繼續提速的步伐，而且就現階段的運行來說，可以認為已經出現了一些困擾的因素，只是因為還在能夠接受的范圍之內才沒有什么異議出現。無論是出于繼續發展的需要，還是出于改善管理的目的，在移動通信技術方面都有需要進行加強的地方的。

此外，從另一個角度來看，鐵路行業本身就是服務業的一種，因而服務質量的加強本身也是其改善管理的一個重要方式。高速鐵路本身的發展，也可以說必然面臨著改善服務的強烈需求，因而高鐵移動通信系統建設本身就要求能夠對于客戶需求進一步滿足并且加強自身的服務體系建設，從而對于業務有著更加完善的反映。

2 我國高速鐵路移動通信技術的現狀

高速鐵路的發展已經成為我國現階段經濟發展的一個帶頭因素，某種程度上已經普及了我國中東部的大部分地區，并且通過高速鐵路的帶動，使得相關服務業的發展也有了一定的進步。而高速鐵路通信技術服務也日益成為高鐵服務的一個重要部分，通過對于通信需求的滿足，以及高鐵本身的信息調控能力的提高，還能夠對于旅客的需求進一步的滿足和完善。而且，由于移動技術的發展和普及，列車的移動通信系統技術也需要隨著高速鐵路本身的發展而進一步進步，從而避免被限制的困境。

現階段我國使用的主要的移動通信系統技術是GSM-R 系統，即為鐵路系統專用數字移動通信系統，主要功能包括無線列調，以及無線通信和隧道通信等功能。應當說相對之前的列車通信系統而言，該系統實現了更進一步的升級，對于尋址的定位功能進一步的強化，也可以通過主從同步方式從附近的相關設備中獲取電信號，并且通過無線轉換設備進行信號的轉換和協調，從而能夠實現對接功能。從這個角度來說，也可以認為這也是對于通信技術的運用和發展，保證了本身的服務質量的程度。

3 高速鐵路移動通信技術的構成因素

從需求來說，高速鐵路移動通信技術首要需求就是信息管理方面的，無論是環境狀況或者是自身狀況，都是對通信有一定要求的。同時，對于旅客信息的檢測也自然更加依賴迅捷的信息技術的幫助，因而實際上這也是移動通信系統技術所能夠做到的。從儲存和調度的準確性和快捷性來說，必然的對于移動通信技術有其需求。

其次，列車控制也是對信息和聯通有著很高的需求，就現階段來說由于高速鐵路實際上進一步強化了指揮的要求，而移動通信技術本身也能夠方便對于整個列車的統籌控制，有利于及時地進行管控，來提高列車運行的效率。

另一方面，列車通信的需要也對于移動通信技術的發展是有一定的需求的，由于現階段的移動設備的普及程度很高，因而能夠在相應的地方使用也就成為了一種使用的需要。而且列車在運行中本身就有進行通信的必要性，無論是站內通信的快捷，或者是在通信系統故障的情況下需要臨時應急處理，都是離不開的。因而從任何一個方面來說，實際上都是如此。

最后，在基礎設施方面，整個高速鐵路移動通信系統是需要從來源、轉換以及接收方面同時做好，從而形成一個完善的系統來完成配合工作。并且通過無線系統的引導對整個列車的各方面需求進行滿足。

4 高速鐵路無線通信覆蓋理論研究

本文將詳細對高速鐵路覆蓋理論中存在的種種問題進行研究，主要從車體損耗、多普勒效應、小區切換等方面進行了闡述，為高速鐵路的移動通信覆蓋規劃提出了問題，也初步做出了一些理論性的解決方案，并對實際覆蓋中某些方面指出方向，其中很多地方也為實際勘測指明了重點，是高速鐵路移動通信覆蓋研究不可或缺的內容。

4.1 高鐵通信網絡面臨的挑戰

高速鐵路通信網絡面臨的挑戰也是巨大的，主要集中在這幾個方面：

淤車廂損耗大，主要是傳輸損耗大，以CRH1 型車廂為例，靜態時損耗25db，高速運行時就更高了。

于車速快，對切換和重選非常不利。目前國內高鐵時速最快能達300km/h 以上，多普勒效應非常明顯。

盂高速鐵路通信對SNR 要求高，還有很多乘客網上看視頻、下載等業務同時進行，這種業務集中度高。

榆鐵路的地形地貌復雜多樣性。

在這些挑戰下，針對多普勒頻偏，必須加入糾偏算法，對頻偏糾正和補償，來提高解調的性能。

4.2 多普勒效應的影響

什么是多普勒效應？當終端在高速運動中通信情況下，終端和基站都有直視信號，接收端的信號頻率會發生變化，稱為多普勒效應。

事實上個人認為多普勒效應可以看成是頻域上的多徑效應，多徑效應是“時延”，而多普勒效應是“頻延”，由此可以得到多徑和多普勒相結合的信號的一個核心的式子：

在多普勒的情況下，造成頻延不同的原因其實也是信號多徑傳輸，不同路徑到達時的角度不同，因此相對速度就不同。

高鐵覆蓋中的多普勒頻移也可以用以下公式來表示：FR=,其中FR 是收信機接收頻率，FT 是發信機發射頻率，V 是移動臺移動速度，C 為電波傳播速度。值得注意的是，多普勒頻移引起上行信道的偏移量是下行信道偏移量的兩倍。以GSM900MHz 和GSM1800MHz 為例，在表1 中可以看出不同車速下的最大頻移。

總之，隨著車速的不斷提高，多普勒頻移的影響也越來越明顯，在高鐵覆蓋中首先考慮的是多普勒頻移效應。在仿真環境中，瑞麗衰落時的多普勒效應對信道影響很大很明顯，在直視范圍內的萊斯衰落環境下的多普勒效應對無線信道的影響大大減少，所以，盡量保證發射天線和列車經過的鐵路沿線保持在直視范圍內。天線方位角的規劃，最好在相鄰站點間的2/3的距離來規劃，保證高鐵覆蓋強度和站間重疊覆蓋距離。然后切換時延，就X2 口來說，控制面平均時延大概0.06s，用戶面UL/DL0.057s。車速250km/h 時，切換區域在69m；車速300km/h時，切換區域在83m。

4.3 單站覆蓋距離

Okumura/Hata 模型是應用較為廣泛的覆蓋預測模型，它是以準平滑地形的市區作基準，其余各區的影響均以校正因子的形式出現。Okumura/Hata 模型市區的基本傳輸損耗模式為：

其中：Lb 為市區準平滑地形電波傳播損耗中值（dB）；f 為工作頻率（MHz）；hb 為基站天線有效高度（m）；hm 為移動臺天線有效高度（m）；d 為移動臺與基站之間的距離（km）；(hm)為移動臺天線高度校正因子；s(a)為建筑物密度因子。

由此式就可以計算出天線高度和覆蓋距離的相關數據。

4.4 相鄰基站重疊覆蓋問題

由于高鐵多以同頻組網方式，來提高頻譜效率，但同頻組網存在著小區間的同頻干擾問題。現實中我們通常是通過管理無線資源使小區間干擾得到控制，也就是小區中資源和負載的情況來進行的多小區無線資源商量著來解決的，就是我們常常所說的ICIC（inter cellinterference cacellation）。

從資源協商來講，頻率服用分為軟頻率復用（SFR，soft frequencyreuse）、部分頻率復用（FFR, fractional frequency reuse）和全頻率復用（Full frequency reuse）三類。

軟頻率復用，是把所有的頻段分成2 組子載波，一組是主子載波，一組是輔子載波，主子載波可以在小區的任何地方使用，權利大的很，輔子載波只能在小區中心被使用，不同小區間的主子載波相互正交，在小區邊緣有效地抑制了干擾。部分頻率復用是把所有的頻率分成4 個組，對于小區中心的用戶，給他頻率復用因子1，固定分配到1 組頻段。對于小于邊緣的用戶，就只能用剩余的3 組頻率了，復用因子是3，保證和其相鄰的小區邊緣用戶的頻段相互正交，互不干擾。全頻率復用就是所有的頻點可放在小區的任何位置使用。

總的來看，三種頻率復用，其實FFR 和SFR 可以算作一邊，全頻率復用算另一邊。FFR 和SFR 是使用聯系多個RB 來組成子頻帶，全頻率復用是使用單個RB，這是很大的區別！第二個區別是在小區中心資源和邊緣資源的不同，換句話說就是使用的復用系數不同，全頻率復用由于無小區中心和邊緣區域資源劃分；也就是說，在頻率劃分上，FFR 和SFR 的不同小區邊緣用戶使用相互正交的子載波，而全頻率復用在不同小區用戶使用相互正交的RB，或者干脆就結合功控來使用同一RB。

4.5 天線選擇

由于鐵路屬于狹長地形場景覆蓋，并且專網小區基站根據實際地理條件與鐵路沿線可能有一定距離，因此根據實際情況需要選擇不同的天線。

以鐵路專網基站與鐵路沿線的垂直距離S 作為參考來選擇天線，說明如下：

（1）當垂直距離S 小于100m 時，優先采用32°窄波束天線（如ODP-032R18dB），并且每個小區使用兩副天線對鐵路實施覆蓋，這樣還可以避免越區覆蓋，見圖1。此外為了保證一定的覆蓋距離（暫定為1000m），在基站中心兩側總長度L 為240m 的范圍內將主要通過天線的副瓣進行主力覆蓋。

（2）當垂直距離在100~300m 范圍內時，可采用65°波束天線（如ODP-065R15dB）。覆蓋方式同上，但整個覆蓋范圍內基本上依靠天線主瓣對鐵路沿線進行主力覆蓋。

（3）當垂直距離大于300m 時，建議重新進行站址規劃。

此外，對于波瓣過窄，導致出現天線零點的地方信號深度衰落，需要采用零點填充的特型天線或者在兩小區正中間增加一面天線，天線增益優先選取為18dBi。

5 高速鐵路移動通信新技術

由于鐵路通信網絡基站一般是平均分布的，而列車的運行又不是非常頻繁，因此在利用率方面存在一定的浪費狀況。針對這樣的情況，采用分布式網絡云結構在一定程度上是可以緩解這些問題的，通過集中的儲存和收集，并且在需要的時候進行分配使用，可以在基帶資源的使用率方面做出一定的改善。

近年，全球掀起了一輪云數據中心建設的浪潮，云計算技術幫助傳統數據中心進行業務遷移、在單數據中心內實現資源調度和彈性擴容，一定程度解決了單個數據中心IT 資源利用率不足、業務部署周期長、管理效率低下的問題。

分布式云系統就可以將分散、分層、異構的單一數據中心架構改造為全扁平式、點到點互聯、統一資源管理的分布式云數據中心架構，可以實現多個不同地域、不同階段、不同規模數據中心上百萬臺服務器資源的邏輯集中管理調度、統一呈現、統一運營，在保護原有投資的前提下更高效的提升整體數據中心資源利用率和管理效率，敏捷響應企業對IT 的核心需求。

可見分布式網絡云架構可以有效地優化使用效率，提高利用率。

6 結語

總體來看現階段的鐵路移動通信系統技術在世界層面的發展已經有一段時間了，不斷地在向成熟化進步。同時，隨著云計算技術的快速發展和應用，高速鐵路移動通信技術也有一些新的變化和發展，這方面也需要盡可能的保持跟進的趨勢，從而使得高鐵移動通信技術不會受到短板的約束和限制。

參考文獻

[1]方旭明，崔亞平，閆莉，宋昊.高速鐵路移動通信系統關鍵技術的演進與發展[J].電子信息學報，2015（1）.

第8篇：移動通信新技術范文

1移動通信發展史

70年代中期至80年代中期。這是移動通信蓬勃發展時期。1978年底，美國貝爾試驗室研制成功移動電話系統（AMPS），建成了蜂窩狀移動通信網。根據移動通信的發展史，其發展歷程和發展方向，可以劃分為3個階段：

1）第一代——模擬蜂窩通信系統

70年代末至80年代中期是移動通信技術得到了較快發展。1978年底，美國貝爾試驗室研制成功高級移動電話系統（AMPS）并建成了蜂窩狀移動通信網，也即是第一代移動電話網，采用的是蜂窩組網技術。美國第一個蜂窩系統AMPS（高級移動電話業務）在1979年成為現實。因為傳輸技術條件的等的限制，第一代可移動電話用戶不能實現長途漫游，也就是說移動電話用戶只能在一定區域范圍內實現移動通信，除此之外，該系統還存在著諸如系統容量不足、系統間互不兼容、通信質量不好、保密性不強、不能提供數據傳送業務等致命的弱點，因此，第一代模擬蜂窩移動通信最終被第二代的數字蜂窩移動通信所替代。但在該組網技術仍在下一代系統中得以應用。

2）第二代——數字蜂窩移動通信系統為了克服第一代模擬蜂窩通信系統的各種缺點，20世紀80年代中期到21世紀初，數字蜂窩移動通信系統得到了大規模的應用，其代表技術是歐洲的GSM和美國的CDMA，也就是通常所說的2G（即第二代數字蜂窩移動通信系統）。

第二代數字蜂窩移動通信系統主要采用的是時分多址技術TDMA（TimeDivisionMultipleAccess）或者是窄帶碼分多址CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）技術。TDMA系列最有代表的是泛歐GSM、美國D-AMPS和日本PDC；窄帶碼分多址(N-CDMA)系列主要是以高通公司為首研制的基于IS-95的N-CDMA（窄帶CDMA），是目前廣泛應用的技術，它的應用技術標準叫做IS-95，是美國在1993年的N-CDMA標準，現在已成為常用的國際標準。

2移動通信的特點

移動通信是基于終端用戶處于移動狀態的通信方式。它具有如下有別于有線通信的特點：

1）由于用戶位置的不確定性，它跟通信中的基站必須使用無線電波來傳輸信息。由于電波是沿直線傳播的，受移動臺不斷移動、障礙物遮擋、地形和地物的影響會使電波多徑傳播而造成多徑衰落和陰影效應等影響，嚴重干擾了移動通信的質量。

2）移動通信是在強干擾的環境下工作的，主要干擾包括互調干擾，鄰道干擾和同頻干擾等；

3）通信容量有限。頻率作為一種資源必須合理安排和分配，為緩和用戶數量大和資源有限的矛盾，除開發新頻段之外，還采取了有效利用頻率的各種措施，加壓縮頻帶、縮小波道間隔、多波道共享等，即采用頻譜和無線頻道有效利用技術；

4）通信系統比固定網復雜得多。因為用戶隨時移動位置等原因，通信系統需要具備根據信號的強弱來進行通信信道的切換、頻率和功率控制、地址登記、越區切換及漫游存取等跟蹤技術。這就使得移動通信系統的信令的設計要比固定網要復雜得多。在入網和計費方式上也有特殊的要求；

5）對移動臺的要求高。移動臺長期處于不固定位置，外界的影響很難預料，這要求移動臺具有很強的適應能力。此外，還要求性能穩定可靠、攜帶方便、小型、低功耗及能耐高、低溫等。同時，要盡量使用戶操作方便，適應新業務、新技術的發展，以滿足不同人群的使用。這給移動臺的設計和制造帶來很大的困難。

3移動通信的發展趨勢

技術的創新從本質上來說就是為了不斷滿足人們日益增長的需求。在過去的幾十年中，移動通信無論是技術上還是業務上都得到了長足的發展，這些變化也正極大地改變著人們的生活和工作方式。隨著全球一體化進程的加速和人們生活水平的不斷提高，如物聯網等新技術的發展等等，人們對未來移動通信技術將提出更多更高的需求。盡管數字蜂窩移動通信技術也在不斷的得到完善，但隨著用戶數量和網絡規模的不斷擴大，可以預見的是，在這快速增長的市場需求下，頻率資源已經成為瓶頸，通話質量不盡人意，傳輸速率不高，達不到真正意義上滿足移動多媒體和物聯網的需求。綜上所述，我們大致可以預見未來的移動通信技術將沿著以下幾個大的方向改善：

1）隨著網絡業務數據化、分組化程度的提高，移動互聯網逐步形成；

2）為了解決頻率枯竭的問題，移動通信將應用于更高的頻段，頻率利用率也將得到很大程度的提高；

3）隨著人們個性化需求的不斷提高，提供個性化服務將成為業務發展的一個趨勢，為此，網絡設備的智能化和小型化也將成為必然；

4）在目前信息通信技術大融合的背景下，移動網和固定網、移動網和互聯網的融合已成必然，網絡和業務的融合將成為趨勢，移動互聯網的普及也將成必然；

5）隨著全球化進程的進一步提高，視頻移動業務將越來越普及，高速率、高質量和低費用是下一步市場對移動業務提出的更高要求。

目前世界上大多還在沿用著第二代數字蜂窩移動通信技術，第三代移動通信技術（3G）也在逐步推廣當中，但源于更多的需求，人們早已提出了第四代移動通信技術（4G）的設想。4G標準比要比上一代具有更強的功能。

3.1第三代數字移動通信系統

第三代移動數字通信系統（3G）是在第二代的基礎上進一步演變的以寬帶CDMA技術為主移動通信技術，能同時提供語音數據綜合服務和移動多媒體服務的移動通信系統，是一代有能力徹底解決第一、二代移動通信系統主要弊端的先進的移動通信系統。為了在移動通信領域適應高速數據和圖像電信業務的發展，并企望在第三代系統中統一標準，國際電聯（ITU）進行了多方面努力。于2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大3G標準，并寫入3G技術指導性文件《2000年國際移動電信計劃》（簡稱IMT-2000），2007年10月19日，在國際電信聯盟在日內瓦舉行的無線通信全體會議上，經過多數國家投票通過，WiMAX正式被批準成為繼WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四個全球3G標準[2]。

與前兩代移動通信相比，第三代數字移動通信是一種能夠覆蓋全球的多媒體移動通信。它具有別于上兩代移動通信的兩個主要特點是：

1）可實現全球漫游，使任意時間、任意地點、任意人之間的交流成為可能。也就是說，每個用戶都有一個個人通信號碼，無論該用戶走到世界任何一個國家，人們都可以找到你，而反過來，你走到世界任何一個地方，都可以很方便地與國內用戶或他國用戶通信，與在國內通信時毫無分別；

2）能夠實現高速數據傳輸和寬帶多媒體服務。也就是說，用第三代手機除了可以進行普通的尋呼和通話外，還可以上網讀報紙，查信息、下載文件和圖片；由于帶寬的提高，第三代移動通信系統還可以傳輸圖像，提供可視電話業務。從這兩年的情況來看，隨著終端手機設備的智能化發展，使得3G業務越來越多的在人們的生活中體現，如WAP業務，多媒體消息業務，定位服務業務，OTA下載業務等新興業務得到了長足的發展。中國3G牌照已經花落三家，分別是：TD—SCDMA中國移動（中國技術）、WCDMA中國聯通（歐洲技術）、CDMA2000中國電信（美國技術）。隨著運營商競爭壓力的加劇，可以預見的是我們消費者將享受到更好的新興3G業務服務和更多的資費優惠。

3.2第四代移動通信技術

盡管歷經多年的研究開發，第三代移動通信在實際應用中還是碰到了很多問題，因此人們又開始把希望寄托到了提前出現的第四代的研究。到目前為止，第四代移動通信技術（4G）技術還只是較多地停留于概念性的設想上，人們可以稱之為廣帶（Broadband）接入和分布網絡，也可無線互聯網技術或后3G技術，在4G的定義上，人們還無法就其技術參數、國際標準、網絡結構、乃至業務內容給出一個標準。但其大致的輪廓已經得到了業界的共識。展望未來，我們可以大致看到4G通信將具有如下的特征：

1）信息傳輸速率更快

人們研究4G的初衷是為了解決移動終端快速訪問互聯網的問題，變為現實的4G在應用上應具備更快的無線通信速度。從目前已經公布的數據來看，4G最大的數據傳輸速率超過100Mbps，而3G網絡只有2Mbps。

2）網絡頻譜更寬

要想提高信息的傳輸速度，4G網絡中所需要帶寬要比3G網絡高出許多，估計達每個信道的帶寬會達100MHz，是3G20倍。

3）容量更大

據估計，10年后，人們每天所獲取的信息量要比今天至少高3－4個數量級，而3G的容量將遠無法滿足這種增長的業務量需求，所以，在4G里將采用新的網絡技術來極大地提高系統的容量，如SDMA(空分多址)技術等，來滿足未來大信息量的需求。

4）兼容性強

要使4G通信盡快地被人們接受，4G應考慮在投資最少的情況下輕易地過渡到。因此4G將采用大區域覆蓋、多種網絡相互兼容、終端及網絡升級過渡容易等特點。實現真正意義的全球漫游。

5）智能性更高

4G系統的智能化程度更高。在網絡系統功能方面，能夠做到自適應地進行資源分配、處理變化的業務流和適應不同的信道環境；在其用戶終端的設計和操作也將更具智能化，它已經不是傳統意義上的手機，它可以被當成手提電視，能夠綜合各方面因素來提醒它的主人此刻該做什么或者不該做什么。它將能夠實現許多現在人們無法想象的功能。

6）能實現更高質量的多媒體通信

4G通信將能在很大程度上改善現有3G多媒體通信存在的品質不良，數據傳輸速率不高的不足，為各種多媒體流的高速高質量傳送提供可行的解決方案。

7）通信資費更加便宜

由于兼容性問題的解決和平滑性過渡的實現，4G的通信部署相比其他技術將顯得容易和迅速得多。這樣就能夠有效地降低運營成本，競爭的白日化將讓人們享受到更加便宜通信資費。對于現在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，但技術的發展將使4G通信變成現實。實現3G未能實現的功能，實現真正意義上的個人通信。

第9篇：移動通信新技術范文

【關鍵詞】 移動通信 技術 演進 發展

隨著科學技術發展，通信技術也得到迅猛的發展和應用，在推動社會經濟的同改變了人們的生活方式。移動通信特別是蜂窩小區的發展，使用戶實現完全的個人移動性、可靠的傳輸手段和接續方式，逐漸演變成社會進步必不可少的工具。

目前在中國，移動通信技術經歷了第一代以語音為主的模擬移動通信技術、第二代數字的以語音和短信為主的窄帶移動通信技術、第三代以數據互聯網業務和多媒體業務為目的的寬帶移動通信技術，到第四代以高速寬帶的多媒體業務為主 LTE技術也已經商用，第五代移動通信技術正在大力的研究和試驗中。

一、移動通信的誕生

移動通信誕生于20世紀初，在20世紀40年代以前，初步進行一些傳播性測試并在短波的幾個頻段上進行通信應用，如20年代初的2MHz頻段的警車無線調度系統.其工作于單工或半雙工方式。40年代至60年代后期，發展了一些具有撥號、半雙工功能的移動通信系統。這種系統實現較容易，但同頻系統必須距離足夠遠，使同頻干擾電平遠低于接收機的接收門限.而且整個系統沒有頻率復用，支持的同時工作的 用戶數量有限，因此，系統存在容量受限、系統功能薄弱、頻率利用率低和質量差等局限性。1971年貝爾實驗室論證了蜂窩系統的可行性后，各國對蜂窩移動通信系統進行了深入研究，從而進入蜂窩移動通信系統的發展階段。

二、第一代移動通信系統（1G）

1971年2月，FCC接受Bell公司建立蜂窩移動通信系統的建議，在850 MHz頻段提供了 40 MHz頻譜資源。在1978年安裝，1983年開始商業服務。在20世紀80年代演變成了美國模擬系統的國家標準。同時，基于不同標準的其他模擬蜂窩移動通信系統也得到了很大的發展，具有代表性的是英國的TACS、日本的NAMTS、北歐的NMT。第一代移動通信系統的主要技術是模擬調頻、頻分多址，以模擬方式工作，使用頻段為800/900 MHz。第一代模擬移動通信系統特點是業務量小、質量差、安全性差、沒有加密和速度低，主要基于蜂窩結構組網，不同國家采用不同的工作系統。其具有代表性的終端設備就是“大哥大”，只能完成語音業務。

三、第二代移動通信系統（2G）

90年代起，隨著數字技術的發展，加上模擬系統在擴充信道容量時所遇到的系統精確控制、昂貴的系統投資以及抗干擾等問題，一些世界性的標準委員會選擇了將數字系統作為第二代移動通信系統的基準。數字技術的引進最大的優點是他的抗干擾能力和潛在的大容量。

從1G到2G是數字技術的革命，它具有多種不同的系統標準，如GSM，IS-95CDMA，PDC和IS-136TDMA等，GSM（全球移動系統）移動通信系統由歐洲于80年代中后期率先提出，是目前使用最普遍的一種標準，使用900MHz和1800MHz兩個頻帶，采用用戶識別模塊（SIM）技術鑒別用戶，傳輸時使用時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA×1）技術增加網絡中信息的傳輸量，但它不能實現全球無縫漫游。

四、第2.5代移動通信系統（2.5G）

第2.5代移動通信系統是2G向3G發展過程的中間過渡，它是2G的擴展和增強版，通用無線分組業務（GPRS）以看做在2G和3G之間移動通信技術發展的過渡階段，能夠使移動設備發送和接收電子郵件及圖片信息，其常用速度為115kbit/s，通過使用增強數據率的GSM（EDGE）最大速率可達384kbit/s，而典型的GSM數據傳輸率為9.6kbit/s。

五、第三代移動通信系統（3G）

第三代移動通信系統（3G），也稱IMT？2000，開始于20世紀90年代末。3G統一不同的移動技術標準，使用較高的頻帶和CDMA技術傳輸數據來支持多媒體業務，它工作在2000MHz頻段，主要特點是高速率、高頻譜利用率、高服務質量、低成本和高保密性等，其最基本特征是智能信號處理技術，智能信號處理單元將成為基本功能模塊，支持語音和多媒體數據通信，可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業務，如高 速 數 據、慢 速 圖 像與電視圖像等。3G的三種國際標準分別是：WCDMA（歐洲標準），CDMA2000（也稱美國標準）和TD-SCDMA（中國標準）。

六、第四代移動通信系統（4G）

它包括寬帶無線固定接入，寬帶無線局域網（WLAN），移動寬帶系統和互操作的廣播網絡。可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶網絡中提供無線服務，可以在任何地方寬帶接入互聯網包括衛星通信和平流層通信，能夠提供定時定位、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外，4G基于寬帶IP，以無縫接入融合方式，完全利用分組交換方式傳輸，集3G網絡技術和無線LAN系統為一體，是多種無線技術的綜合系統。

目前國際主要4G標準技術為LTE（Long Term Evolution ），LTE又分為FDD-LTE和TDD-LTE兩種制式。其中TDD-LTE 是中國提出的具有自主知識產權的新一代移動通信技術。2013年，中國已經發放了4G的TDD-LTE制式的牌照，其中中國移動為1880-1900MHZ、2320-2370MHz、2575-2635MHz，帶寬130MHz，中國聯通為2300-2320MHz、2555-2575MHz，共計帶寬40MHz，中國電信為2370-2390MHz、2635-2655MHz，共計帶寬40MHz。

LTE通過采用OFDM和MIMO作為無線網絡演進的標準，改進并且增強了3G的空中接入技術。這些技術的運用，使得其在20MHz頻譜帶寬的情況下能夠提供下行326Mbit/s與上行86Mbit/s的峰值速率。

4G移動通信技術的特點：（1）大容量：4G系統的容量至少是3G系統的10倍。（2）速度快： 4G系統下的最高速率將達100Mbps，移動終端下載文件的速度比3G系統快得多。（3）真實感：4G移動通信系統能夠提供150Mb/s的高質量的影像多媒體業務，把高清晰度的視頻圖像實時地傳送給移動終端用戶，使用戶生身臨其境的感覺。（4）智能化：采用智能信號處理技術的4G通信系統對信道條件不同的各種復雜環境進行正常的發送與接收，具有很強的智能性、適應性和靈活性。（5）良好的覆蓋性能：4G移動通信系統具有良好的覆蓋能力并能提供高速可變速率傳輸。對于室內環境，由于要提供高速傳輸，小區的半徑會更小。

七、結束語

移動通信發展到今天，盡管還沒有實現全球完全兼容的標準以及理想的傳輸速率和容量，但是，隨著相關技術的發展，如全IP、蜂窩、衛星、WLAN，Bluetooth、 OFDM、智能天線 、軟件無線電等，未來的移動通信系統定能實現“任何人（Whoever）在任何地點（Wherever）、任何時間（Whenever）可以同任何對方（Whomever）進行任何形式（Whatever）的5W通信”這一目標。

參 考 文 獻

[1] 趙榮黎. 數字蜂窩移動通信系統[M]. 電子工業出版社. 1997

[2] 羅凌等. 第三代移動通信技術與業務[M]. 人民郵電出版社. 2005

[3] 談振輝. 移動通信新技術發展趨勢[J]. 中國移動通信. 2005