第四代移动通信技术的分析及展望

第四代移动通信技术的分析及展望摘要随着社会经济的迅速发展及人们生活水平的不断提高，用户对移动通信技术的要求日益高涨，希望能够享受到更方便、更丰富、更高速的移动通信业务本文在介绍了移动通信技术发展历程的基础上，分析了现代移动通信技术的发展现状，并对技术进行了分析，最后提出了现4G代移动通信技术的展望，对技术的未来趋势进行预测5G关键词现代移动通信；发展现状；发展趋势构成新一代无所不在的移动信息网络，满足未来年移动互联网流量增10加倍的发展需求1000从的相应研究来看，未来技术主要会有着如下应用场景METIS5G第一，超高速传输，能为相应用户提供网络连接更为高速的移动宽带；第二，超大规模用户，将更好的宽带服务提供给人口密度极高的场所或区域；第三，随时随地保持在线及应用的最佳化，在移动状态下依然能够让用户享受质量极高的服务；第四，可靠极高的实时连接，能在可靠性以及时延上使用户及应用得到相应的安全保障；第五是随处可见的物物通信，使大型装置通信得到高效保障具体来看,其相应应用会有以下三种主要形式一是机器间通信，比如能够为车辆提供定位以及驾驶等自动功能的车联网；二是人机交互类型，比如能够对生物进行自动识别的远程医疗；三是人与人交互类型，比如高速多媒体通信等二技术特征5G数据流量增长倍11000业界预测年后，全球移动数据流量将达到年的倍因1020101000此，的单位面积的吞吐量能力，特别是忙时吞吐量能力也要求提升5G倍，至少会超过1000100Gb/s/kmz联网设备数目扩大倍2100在不断发展的智能终端以及物联网的影响下，到年，联网预计2020能够拥有五百到一千亿台相应装置在未来，网络必然会大大增加单5G元覆盖区域支持的装置数量比起当前的网络，其增长4G能够达到一百倍而一些特别的应用甚至能够达到每千米一百万台的装置与网络相连接5G峰值速率至少31OGb/s网络是面向年的，相对于网络的峰值速率，其峰值速5G20204G率需要提升倍，即达到特殊场景下，用户通常需要达到1010Gb/s,1OGb/s的单链路速率时延短和可靠性高4到年，网络必须能够随时随地对用户在线体验服务提供满20205G足，更能在众多高端价值场景上实现对其需求的满足故而，对用户及控制时延进行相应控制是极为有必要的，比起网络，它应该要达到缩4G短五到十倍的标准网络耗能低5对于未来通信技术的发展而言，节能环保应该是一种必然的趋势未来网络要充分发挥端到端节能设计的作用，将综合能耗提升一千倍，5G满足千倍流量的相应需求，但能耗要控制在当前的相应水准三关键技术5G从当前的相应情况来看，相应技术依然正在研发中，但学术界以5G及业界都觉得核心技术还要涉及到以下内容5G一是无线网络构架与关键技术对于而言，其关键是要融合5G5G异构网络与以前的和相比，有必要更为注重对融合多种技术以3G4G及应用多种业务这就导致网络拥有极为繁杂的架构，这就有必要加5G大研究对高速移动互连进行支撑的新式网络架构以及联合调配无线异构系统资源等相应技术的力度二是无线传输关键技术对传统移动通信相应技术进行了融5G5G合，其速率要以超过为标准故而，为了基于现有技术来将10Gb/s4G速率提升到较高标准，新型无线传输技术的研发，特别是与大规模业务相关技术瓶颈的突破，显得极为有必要此外，还应该要重视新的信号处理技术，比如多载波技术等三是移动通信系统总体技术网络会涉及到极大的数据流量，5G5G其研究方向众多，其中较为重要的有业务发展模式、空间接口技术、测量和建模技术以及信号传播技术等除此之外，还应该尤为重视多天线技术以及高频频段使用等的创新发展四是移动通信测试验证技术通信技术的发展与相应测试技术5G进步有着密切关联相对而言，网络是一种新兴的技术，其在进4G5G行相应测试的时候，方式、参数以及精度等都会出现相应变化为此，要研究网络的评估及测试技术，传输等相应技术的仿真测试评估平台5G的构建就是至关重要的结束语从全球当前的相应情况来看，移动通信用户早就达到了四十五亿人次以上，所占比重达到了百分之七十移动通信技术的推广让人和人之间的通信及互联变得更为便利，而则能够让人与移动终端以及互联网4G等实现互联自被推出之后，平板电脑以及智能手机等的发展愈发迅3G速，相应智能装置的应用实现了对用户网络需求的基本满足而的出4G现以及应用则使得人们上网的模式出现了极大变化，它将数字化、多媒体化以及可视化结合在了一起，利用数据传输的高效率实现了对人与人、人与网络间相应关系的变化，让互联网真正走向高速化及无线化参考文献张玉龙，李志峰，赵勋.对移动通信技术应用与发展的展望

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一、前言通常情况下，移动通信主要指的是移动体间的相互通信，也就是在移动背景下通信一方或者是双方开展相应通信的整个过程，其移动性极为明显移动通信的主体既能够是移动体双方，也能够是移动体及固定体移动体并不仅仅只限于人，也能够是处于移动状态的相应物体它能够在最大限度地满足人们随时随地开展通信的相应需求在发生变动的移动通信市场的影响下，其相应技术的发展尤为迅速因此，应当对现代通信技术进行深入的研究以充分的开发我国现代移动通信技术的创新能力

二、第四代移动通信的技术分析

（一）移动通信网络体系结构4G对于移动通信网络而言，其一般由三大主要结构形成其一是4G物理网络层，其二是中间环境层，其三则是应用网络层三者主要是在传输相应数据的过程中，利用对网络及其相应出入口的管控来对具备4G的相应功能进行实现从实际情况来看，网络的相应架构可以让用户无缝漫游在网、4G2G、无线、宽带以及等相应网络间当所处的无线网络平台并不相3G4G同的时候，用户哪怕是跨越了频段，也能够使其获得可以水准极高的4G无线网络服务，这样用户无论在什么环境中都能够对互联网进行访问，以实现数据传输以及远程控制等相应功能该体系通常会分成三种层次的结构，一种是物理接入层，一种是业务承载层，最后一种则是应用层其中，物理接入层的作用是将选择路径的相应功能提供给网络；业务承载层的作用是对转换地址以及安全管理等相应功能进行提供二者之间存在着相应的网络结构；而业务承载层与应用层也会以该结构来对相IP应业务进行提供移动通信系统网络体系结构示意图4G

（二）移动通信技术的特点4G.数据传输速率较高1针对移动通信相应技术，业界专家们对其开展了深入探究4G在这个过程中，他们主要是将移动终端能够对网络进行访问速率的加快作为根本目的的，这对网络并不很难比起其他移动通信网络,网4G4G有着极高的传输速率从整体情况来看你，网只能够对相应语音服务1G进行提供；网在传输相应数据的时候只能够达到每秒；网2G

9.6Kb3G在传输相应数据的时候能够达到每秒；而网在传输相应数据的时2M4G候则能够达到每秒与之前的手机网络传输100Mb相比，的速率是其一万倍4G.通信方式灵活2运用的手机不再只具备电话通信的相应功能，语音服务只是其4G最为基础的一大功能从其实际情况来看，手机完全能够被看成是小4G型掌上电脑，其在设计外形上也出现了极大的变化其终端可以是任何物品，在这种情况下，当前依然未能统一给手机命名4G在网络的条件下，人们能够随心所欲地开展网络通信，双向传4G输信息、联机游戏以及视频等都能够被实现.多媒体通信质量高3虽然相应技术也能够提供各种类型的通信服务，但其中会有着3G相应问题存在，其中最为重要的就有只覆盖了较小范围，通信没有达到较高质量标准，价格较高等针对这种情况，通信技术的应用实现4G了对其中相应问题的改善，它能够利用无线网络来对相应的通信服务进行提供，从而能够运用宽屏信道来传输语音、文字、视频以及图像等相应信息总而而言，该技术的研发不但是出于对用户实际需要的考量，也是数据信息量持续增长的必然要求该技术能够将可接纳的通信用户容量提升到较高标准，改进通信质量，实现对数据传输速率的高速增长.提供各种增值服务4对于系统而言，其核心技术主要是而则主要是基3G CDMA4G于技术而研发的通过对技术的相应运用，人们能够在OFDM OFDM众多领域获得相应的无线通信增值服务，比如数字音讯广播以及无线区域环路等

（三）第四代移动通信技术的关键技术.正交频分复用技术技术1在中，正交频分复用技术是极为关键的，它既能够是调制技术，4G也能够是复用技术，是其简称它主要是被用来将信道划分为众OFDM多正交子信道，让数据高速信号能够向低速并行的子数据流转变，然后将之调制到相应子信道，并开展相应传输这种技术并不是一种新式技术，更不具有开创性，其应用早就有了四十多年的历史从其最初的相应情况来看，它主要是在无线高频军用通信系统中得到相应应用使用相应技术能够在接收端口分开相应正交信号，这样有利于子信道间干扰的控制自九十年代后，该技术的这项特色充分得到应用，其相应技术的发展也变得极为迅速，最终在中发挥了重要作用具体来看，该技4G术最为显著的优势就是能够将智能天线、抑制信道干扰以及时空编码等相应技术结合起来，控制载波干扰，将系统性能提升到较高标准该技术能够有效抑制窄带干扰以及频率衰落等的不良影响，这主要是通过在相应频域中合理分解传输通道来实现的这样能够让相应载波互相正交，接着就要把高速数据流向众多低速数据片段划分，然后开展相应调制，就能让串行通信向多种独立的并行通信转变从一个角度来看，这能让相应子信道显得更为平坦，将会被深衰落影响的分信道控制在较少标准，使得频率选择性造成的相应影响被大大削弱而从另一个角度来看，因为同样分解了高速数据流，子信道比信道会有着更小的带宽，这样也会大大削弱信号波形的相应干扰除此之外，该技术还能够重叠子载波的相应频谱，既削弱了相应干扰的影响，又能够将频谱利用率提升到较高标准.多输入多输出技术2在中，多输入多输出技术也是非常重要的其发展自多天线技4G术，实质上是分集技术，是其简称其主要是在收发两端运用多MIMO天线来同步进行相应工作，并拓展空域中的相应传输通道，以此来提升系统传输速率在其发展成无线通信的一大核心技术前，是经过不断改善的，其发展有着极大的潜力从实际情况来看，其最显著的特征就是收发天线是并行工作的，可以从多种途径来对空间相关进行相应减少，而在信道相应以及冲击互相独立的时候，传输能力与天线的数量成正比，这就能够在不添加宽带以及天线发射率的条件下大幅度增强系统通信能力该技术之所以能够在中占据重要地位与该特色有着密切关联4G在无线通信领域中，技术可以称得上是一个极大的突破,其具MIMO有很大的发展潜力近年来，通过持续改进以及完善，它在众多无线通信系统中标都应用得极为广泛，被看作是现代无线通信的一大核心技术其主要具有如下优势抑制低码干扰，增加空间分集增益,增加频谱利用率以及信道容量在系统中，将和结合起来，能够集4G MIMOOFDM成了时间、空间以及频率等上的相应分集技术，实现对数据传输能力的大幅度提升.智能天线技术3在中，智能天线技术的作用是不言而喻的是其简称，它又4G SA被称为自适应阵列一般情况下，其由三大主要部分组成其一是天线阵，其二是波束形成网络，其三是波末形成算法其主要是通过向特定方向导向无线信号，使之在空间中形成定向波束，然后让主波束与需要到达的方向保持一致，旁瓣则与干扰方向保持一致，使得移动用户信号可以被充分有效地利用，并能够对干扰信号实现抑制乃至是删除具SA备多种智能化功能，如自动跟踪、调节数字波束以及信号干扰抑制等利用给予的相应技术支持，能够有效解决频率资源稀缺等问题，也能SA够较大程度地提升系统容量、通信质量以及传输速率这就是能够成SA为的一大关键技术的主要原因4G技术是一种自适应阵列或者是多波束天线，未在波束间进行相应SA切换该天线具有自动跟踪、调整数字波速以及信号干扰抑制，等多种功能，被看成是未来移动通信的核心技术其相应波束能够对空域中相应的交互干扰进行抑制，并在特定范围内强化所需信号，不仅可以提高信号质量，还可以让传输容量变得更大其主要是运用相应的天线阵列以及收发器来接收以及发送信号，并利用相应的信号处理器来以相应RF算法为标准整合相应天线链路上的相关信号，让上行波束形成相应形态.软件无线电技术4在该系统中，若是想要实现用户在任何环境下都能够随时接入无线网络的通信方式，就要保证用户移动通信终端接口能够对各种类型的无线网络接口进行适应，这样用户才能在不同网络环境下切换业务以及无缝漫游由此可知，该系统的软件应用程序会愈发复杂化相关专家提出了要使用软件无线电技术，该技术是近年来极为火热的新型技术，是以数字信号处理为核心，以无线电微电子技术为支撑的这个概念的提出引起了相应专家学者的极大关注，通信运营商们更是尤为关注其内在的市场价值.多用户检测技术5在系统中，为了实现系统容量的提升，其相应信号基站以及用4G户终端都要对多用户检测技术进行相应应用该技术的研发是以传统的信号检测技术为基础的在进行相应检测的时候，它主要会用到带来噪声干扰的相应用户信号，这样能够将该系统控制功率精准度的标准降到较低程度，有利于充分利用相应信息资源，实现对数据容量的拓展为了实现各种网络的无缝连接，采用了基于的网络作为其核4G IP心网核心网能够提供端到端的业务，不仅独立于各种具体的无线接IP入方案，而且与已有的核心网和兼容基于的核心网络具有高PSTN IP度灵活性的特点，在无线接入时无需对其采用的方式和协议进行考量，结构开放，允许相应空中接口与核心网连接

三、现代移动通信技术的展望——5G

（一）概念及应用场景5G当前技术还是极为新颖的，学术界及业界都没能给出其统一定5G义，移动通信论坛以及相应的国际通信标准组织都尚未正式从技术角度对其进行相应定义，这就导致其相应概念目前并不明确我国计划专家组组长尤肖虎认为，应该具有超高的8635G5G频谱利用率和超低的功耗，将与无线移动通信技术密切融合,3G4G。