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5G通信技术

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5G关键技术

摘要:本文对各种技术进行了梳理,将5G的关键技术分为4个类别进行阐述,即新型多天线传输技术、高频段传输关键技术、密集网络关键技术和新型网络架构。

关键词:通信网络技术 5G技术

1引言

我国相关行业主管部门高度重视5G技术的发展,2013年2月,由工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立了IMT-2020(5G)推进组,其组织架构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构,是聚合中国产学研用等各方力量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。目前,各大主流通信厂商和研究机构都纷纷提出了5G的技术方案,这些方案的技术思路和侧重点都各不相同。本文对各种技术进行了梳理,将5G的关键技术分为4个类别进行阐述,即新型多天线传输技术、高频段传输关键技术、密集网络关键技术和新型网络架构。

2新型多天线传输技术

随着通信产业的发展,频谱资源日益稀少,因此,提高频谱利用率成为未来通信技术发展的重要方向。在这种背景之下,基于大规模天线阵列(LSAS:LargeScaleAntennaSystem)和大规模MIMO(MassiveMIMO)等通信技术被相继提出。其中,利用LSAS技术可以带来巨大的阵列增益和干扰抑制增益,使小区总的频谱效率和边缘用户的频谱效率得到极大的提升。同时,LSAS技术还可以实现对空间位置的划分,利用空分多址,同时服务多个用户。目前,在LTE及LTE-Advanced(Rel.8/9/10/11)中,已经推出了对MIMO天线的诸多增强性改进,用以满足对小区容量和下载速率增长的需求。但是,在LTE-Advanced中,基站下行最大只支持8根发送天线,其对于性能的提升还是十分有限的。在未来的5G中,将引入有源天线技术(AAS:ActiveAntennaSystem),通过这一技术,将更容易实现小区基站上

MassiveMIMO的部署,从而实现3D波束成形,相关技术可以显著增加系统容量,满足日益增长的数据业务需求。

具体而言,当前LTE基站的多天线只在水平方向排列,只能形成水平方向的波束,并且当天线数目较多时,水平排列会使得天线总尺寸过大从而导致安装困难。而5G的天线设计参考了军用相控阵雷达的思路,目标是更大地提升系统的空间自由度。基于这一思想的LSAS 技术,通过在水平和垂直方向同时放置天线,增加了垂直方向的波束维度,并提高了不同用户间的隔离。同时,有源天线技术的引入还将更好地提升天线性能,降低天线耦合造成能耗损失,使LSAS技术的商用化成为可能。由于LSAS可以动态地调整水平和垂直方向的波束,因此可以形成针对用户的特定波束,并利用不同的波束方向区分用户。基于LSAS的3D波束成形可以提供更细的空域粒度,提高单用户MIMO和多用户MIMO的性能。同时,LSAS技术的使用为提升系统容量带来了新的思路。例如,可以通过半静态地调整垂直方向波束,在垂直方向上通过垂直小区分裂(cellsplit)区分不同的小区,实现更大的资源复用。

3高频传输技术

由于各类无线通信和无线应用的快速发展,各国的低频段频谱资源都已经十分紧张,很难找到适合5G技术应用的新频段。同时,为了保证5G技术所需要的更大传输带宽,各种射频器件也势必要调整到更好的工作频率上。因此,未来5G技术须向高频段扩展,尤其是毫米波频段,该频段频谱资源丰富,具有连续的大带宽,可以满足短距离高速传输的需求。

目前,各大通信企业和研究机构都在积极进行相关研究工作。例如,韩国三星公司已经对28GHz和37GHz频段的信道传播特性进行了信道测量,并研发了基于28GHz频段的系统设备样机,经过实地验证,样机已经达到了1Gbit/s的下载速率,证明了高频段在移动通信特定场景下应用的可行性。但是,由于电磁传播的特性,高频传输目前还面临很多实际的困难。由于空气的吸收作用,频段越高的电磁波路径损耗越大。例如,60GHz的电磁波路径损耗要比5GHz的电子波高出20多个dB。同时,高频段传输以直射路径为主,绕射能力较差,当基站与用户间的直视径受到阻挡,传输性能将显著下降。另外,高频段器件的技术难度较大,相关工艺还不成熟,因此,高频段相关器件较少且价格较贵,给高频段通信带来很大的技术挑战。

4密集网络技术

为应对未来持续增长的数据业务需求,采用更加密集的小区部署将成为5G提升网络总体性能的一种方法。通过在网络中引入更多的低功率节点可以实现热点增强、消除盲点、改善网络覆盖、提高系统容量的目的。但是,随着小区密度的增加,整个网络的拓扑也会变得更为复杂,会带来更加严重的干扰问题。因此,密集网络技术的一个主要难点就是要进行有效的干扰管理,提高网络抗干扰性能,特别是提高小区边缘用户的性能。

密集小区技术也增强了网络的灵活性,可以针对用户的临时性需求和季节性需求快速部署新的小区。在这一技术背景下,未来网络架构将形成“宏蜂窝+长期微蜂窝+临时微蜂窝”的网络架构。这一结构将大大降低网络性能对于网络前期规划的依赖,为5G时代实现更加灵活自适应的网络提供保障。

与此同时,小区密度的增加也会带来网络容量和无线资源利用率的大幅度提升。仿真表明,当宏小区用户数为200时,仅仅将微蜂窝的渗透率提高到20%,就可能带来理论上1000倍的小区容量提升。同时,这一性能的提升会随着用户数量的增加而更加明显。考虑到5G 主要的服务区域是城市中心等人员密度较大的区域,因此,这一技术将会给5G的发展带来巨大潜力。

当然,密集小区所带来的小区间干扰也将成为5G面临的重要技术难题。目前,在这一领域的研究中,除了传统的基于时域、频域、功率域的干扰协调机制外,3GPPRel-11提出了进一步增强的小区干预先部署的小区临时部署的小区扰协调技术(eICIC),包括通用参考信号(CRS)抵消技术、网络侧的小区检测和干扰消除技术等。这些eICIC技术均在不同的自由度上,通过调度使得相互干扰的信号互相正交,从而消除干扰。除此之外,还有一些新技术的引入也为干扰管理提供了新的手段,如认知技术、干扰消除和干扰对齐技术等。随着相关技术难题的陆续解决,在5G中,密集网络技术将得到更加广泛的应用。

5新型网络架构

未来的5G网络必将是多种网络共存的局面,融合多种通信方式将成为一个显著的特点。由于移动通信网络的演进特性,未来的网络将包括3G、4G以及WLAN网络等多种制式,是无缝、异构、融合的网络。因此,未来5G将形成蜂窝与Wi-Fi融合组网的新型网络架构,可以有效利用非授权频段实现业务分流。

另一方面,随着移动通信业务量的不断增长,基站所承担的业务量和计算量也越来越大。为了减轻基站压力,提高传输速度,D2D(DevicetoDevice)网络的概念被提出。目前,在LTERel-13中已经开始讨论D2D技术,未来也将成为5G中的关键技术。D2D技术即终端直通技术,指终端之间通过复用小区资源直接进行通信的一种技术。D2D技术无需基站转接而直接实现数据交换或服务提供,可以有效减轻蜂窝网络负担,减少移动终端的电池功耗、增加比特速率、提高网络基础设施的鲁棒性。然而,在蜂窝通信系统与D2D通信系统融合的系统中,网络需要决定何时启用D2D通信模式,以及D2D通信如何与蜂窝通信共享资源,是采用正交的方式,还是复用的方式,是复用系统的上行资源,还是下行资源,这些问题也增加了D2D辅助通信系统资源调度的复杂性。

此外,随着物联网技术的飞速发展,未来网络中不仅有人与人的通信,还将产生大量机器与机器(M2M)通信。随着M2M终端及其业务的广泛应用,未来移动网络中连接的终端数量会大幅度提升,会引起接入网或核心网的过载和拥塞,这不但会影响普通移动用户的通信质量,还会造成用户接入网络困难甚至无法接收入。因此,如何优化网络,使之能适应M2M 应用的各种场景是未来M2M需要解决的关键。目前确认的方案包括以下几种类型:接入控制方案、资源划分方案、随机接入回退方案、随机接入回退方案、特定时隙接入方案、Pull 方案等,另外,还有针对核心网拥塞的无线侧解决方案。

6结语

未来,5G无线通信技术必将成为各大通信设备厂商和运营商的核心竞争力,但目前仍处于讨论阶段,相关技术、业务场景和演进路线还存在着诸多不确定的因素,因此,对5G 技术的提前研究和跟踪将成为我国提升产业影响力,占领技术和标准制高点的重要契机。

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用

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

移动通信技术1G~4G发展史

第1章移动通信现状问题与基本解决方法 1.1移动通信1G—4G简述 现在,人们普遍认为1897年是人类移动通信的元年。这一年意大利人.马可尼在相距18海里的固定站与拖船之间完成了一项无线电通信实验,实现了在英吉利海峡行驶的船只之间保持持续的通信,从而标志着移动通信的诞生,也由此揭开了世界移动通信辉煌发展的序幕错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。 现代意义上的移动通信系统起源于20世纪20年代,距今已有90余年的历史。本文主要简述移动通信技术从1G到4G的发展。移动通信大发展的原因,除了用户需求的迅猛增加这一主要推动力外,还有技术进展所提供的条件,如微电子技术的发展、移动通信小区制的形成、大规模集成电路的发展、计算机技术的发展、通信网络技术的发展、通信调制编码技术的发展等。1.1.1第一代移动通信系统(1G) 20世纪70年代中期至80年代中期是第一代蜂窝网络移动通信系统发展阶段。第一代蜂窝网络移动通信系统(1G)是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、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s错误!未找到引用源。。 1978年底,美国贝尔实验室成功研制了先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone System, AMPS),建成了蜂窝状移动通信网,这是第一种真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝状移动通信系统。蜂窝状移动通信系统是基于带宽或干扰受限,它通过小区分裂,有效地控制干扰,在相隔一定距离的基站,重复使用相同的频率,从而实现频率复用,大大提高了频谱的利用率,有效地提高了系统的容量错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。

无线通信的发展历程

无线通信系统的发展历程与趋势 现代无线通信系统中最重要的两项基础是多址接入(Multiple Access)和双工(Multiplexing)。从1G到4G的无线通信系统演进史基本上就是在这两项技术上进行不断改进。 多址接入技术为不同的用户同时接入无线通信网提供了可能性。给出了三种最典型的多址接入技术:FDMA、TDMA和CDMA的比较。 双工技术为用户同时接收和发送数据提供了可能性。两种最典型的双工技术:FDD模式和TDD模式。 中国无线通信科技发展史和未来走向范文 当今,全球无线通信产业的两个突出特点体现在:一是公众移动通信保持增长态势,一些国家和地区增势强劲,但存在发展不均衡的现象;二是宽带无线通信技术热点不断,研究和应用十分活跃。 1 无线通信技术的发展历程 随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短

波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。 第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。 第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。 第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。 第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2 第一代无线通信系统 采用频分多址(Frequency Division Multiple Access)技术组建的模拟蜂窝网也被称为第一代(First Generation,下称1G)无线通信系统。这些系统中,话务是主要的通信方式。由于采用模拟调制,这些

5G移动通信技术发展与应用趋势

5G移动通信技术发展与应用趋势 发表时间:2018-08-09T10:37:37.850Z 来源:《防护工程》2018年第7期作者:刘松涛 [导读] 5G是第五代移动通信技术,是2G、3G、4G数据技术进步的结果,也是通信行业创新改革发展的重要内容 中国移动通信集团公司黑龙江省分公司黑龙江哈尔滨 150028 摘要:5G是第五代移动通信技术,是2G、3G、4G数据技术进步的结果,也是通信行业创新改革发展的重要内容。它不仅频谱利用率高,系统功能强,而且具有双向信号传递,能耗低,成本低等优势和特点,其研发和应用越来越受到人们重视与关注。本文将对5G移动通信技术的现状进行探讨,并对其发展趋势进行展望,希望能为实际工作开展提供启示。 关键词:5G移动通信;关键技术;现状;发展趋势 1、5G移动通信技术 1.1概述 5G网络,又被成为“第五代移动网络”,它是在4G网络的基础之上发展起来的,而传输速度则是4G网络的百倍之上。也就是说,几秒钟之内用户就可以下载成功一部高分辨率的电影。5G技术的概念一经提出就受到全球各地的关注与重视,它以每秒1G左右的速度进行数据传输,会为广大用户提供更多的便利。据全球电信运营商估计,5G移动服务将会于2020年左右开始应用。5G移动网络的性能更加优化,它的频谱效率高,性能可靠,应用范围进一步拓展,包括且不限于地铁、高速公路、车联网等等,能够为不同的用户提供高清视频、虚拟显示等业务体验。 1.2 5G移动通信技术的优势 (1)使用的效率比较高,相比较之下,5G更加具有使用效率和利用能力。、 (2)传输的质量得到提高,安全性也相对提高。和4G技术相比较来说,现在发展的5G技术,在传输的质量和安全可靠,时效性方面,5G的好处显示的淋漓尽致,比4G技术的应用效能更强。 (3)增加用户的体验,目前的移动通信技术的网络不稳定,收费比较高,传输的速度也比较慢,而5G技术的发展能够很好的解决这些问题,网络具有稳定性,传输的速度也加快收费也减少了。这样可以给用户一个很好的体验,让用户使用起来更加满意。 (4)传输的效率快并且实现了智能化。5G技术的传输效率比较高,而且具有智能化的优势,为了能够使用户的需求得到满足,并加大移动通信技术的使用范围,增加其使用效能。 (5)其它方面的好处。5G技术的性能指标会非常高,为了能够使网络的覆盖率得到完善,并实现无线网络对于建设方面的要求,还有更高的灵活性。把运营商的管理需求当做是标准,对网络资源进行调整和分配,降低网络通信的成本和能源消耗,符合社会持续发展的需求。 2、5G移动通信技术的关键组成内容 具体应用中,2G、3G和4G技术的发展和应用,为5G技术的成熟和推广应用奠定基础。就目前实际情况来看,5G技术的关键组成内容包括以下几个方面。 2.1高频段传输技术 目前通信系统中的频段低于了3GHz,但是随着科学技术的发展和进步,我国使用通信系统的用户以及流量都有所增加,这就令目前的频段远远无法满足当前用户的使用需求,频谱资源非常缺乏。5G移动通信技术的发展目标就是可以应用高频段提高传输水平。主要的原因是高频段的传输技术具有很大的优点,而且这种优点对于移动通信技术本身来讲就具有很好的作用。它在传输当中可以将大量的天线以及通信设备都纳入到通信过程当中,这样可以起到有效解决频谱资源缺乏问题的作用。但是从目前所有的技术来看,高频谱传输技术仍然还存在缺陷,比如自身传播的距离相对较短,而且会受到天气的影响,降低其传输速度等等。因此在5G移动通信技术的发展当中要有系统地进行高频段传输技术的时候,要扩大研究的力度,同时将高频段的传输缺陷有效解决。 2.2多天线传输技术 目前5G移动通信技术的发展主要将力量集中在了频谱利用效率的提高上面,最好是将其达到比当前频谱利用效率高出数十倍的状态,从现在5G移动通信技术的发展状态来看,其目标也就是这一个了。要合理利用天线传输技术,这样可以从很大程度上减少用户受到的干扰,进而实现提升无线信号的覆盖性能。目前多天线技术是2D形式,但是从5G移动通信技术的发展状态,是朝着3D形式发展的,这同样可以提高频率的使用效率。5G移动通信技术在发展过程当中要尽量将有源技术引入其中,可以通过这种方式最大化增加天线的数量。根据研究结果可以知道,可以将天线的数量扩大到128根。同时5G移动通信技术的发展还会形成一种3DMIMO技术,这一技术在减少用户之间的干扰,以及提升无线信号的覆盖性能两个方面都具有很大的促进作用。 2.3异构超密集部署技术 异构超密集部署技术主要解决超密集异构网络中的部署问题,通过采用小区分裂的方法,来缩短节点距离半径,分裂后,要想实现容纳空间的扩大,必须增加节点数量,从而大大增加了部署的密度。通过分析,未来的节点部署密度必须要在目前节点部署密度的10倍以上,减小节点距离,节点数与激活用户的数量相当,才能够足以支撑超密集异构网络的数据传输。但同时也会伴随一些多覆盖层次干扰等性能问题的产生,所以应用于5G移动通信网络传输,怎样实现避免扰乱、怎样优化异构超密集部署技术中的组网方式、接入技术等问题还需要进一步探究。 3、5G移动通信技术的应用现状及发展展望 目前,5G需求及频谱、技术要点的研究正在稳步进行,关键是要完成IMT-2020标准,并将其有效投入日常使用当中。同时,在这些技术取得突破的基础之上,计划于2020年完成5G标准并将其投入使用。4G技术坚持的是“以服务为中心”理念,与以前的技术相比而言,5G注重服务升级和技术改造,坚持“以用户为中心”理念,更加注重为用户带来个性化体验。总之,5G不仅更具有实际效益,同时还具有更高的移动性能,数据传输速率可以达到10GB/S,有着广阔的应用前景和发展潜力。目前在研究和发展过程中,需要解决的关键问题包括如

现代通信技术的历史

现代通信技术的历史 所谓通信,最简单的理解,也是最基本的理解,就是人与人沟通的方法。无论是现在的电话,还是网络,解决的最基本的问题,实际还是人与人的沟通。现代通信技术,就是随着科技的不断发展,如何采用最新的技术来不断优化通信的各种方式,让人与人的沟通变得更为便捷,有效。这是一门系统的学科,目前炙手可热的3G就是其中的重要课题。 通信技术和通信产业20世纪80年代以来发展最快的领域之一。不论是在国际还是在国内都是如此。这是人类进入信息社会的重要标志之一。 通信就是互通信息。从这个意义上来说,通信在远古的时代就已存在。人之间的对话是通信,用手势表达情绪也可算是通信。以后用烽火传递战事情况是通信,快马与驿站传送文件当然也可是通信。现代的通信一般是指电信,国际上称为远程通信。 纵观同新的发展分为以下三个阶段:第一阶段是语言和文字通信阶段。在这一阶段,通信方式简单,内容单一。第二阶段是电通信阶段。1937年,莫尔斯发明电报机,并设计莫尔斯电报码。1876年,贝尔发明电话机。这样,利用电磁波不仅可以传输文字,还可以传输语音,由此大大加快了通信的发展进程。1895年,马可尼发明无线电设备,从而开创了无线电通信发展的道路。第三阶段是电子信息通信阶段。从总体上看,通信技术实际上就是通信系统和通信网的技术。通信系统是指点对点通所需的全部设施,而通信网是由许多通信系统组成的多点之间能相互通信的全部设施。 而现代的主要通信技术有数字通信技术,程控交换技术,信息传输技术,通信网络技术,数据通信与数据网,ISDN与ATM技术,宽带IP技术,接入网与接入技术。 数字通信即传输数字信号的通信,,是通过信源发出的模拟信号经过数字终端的心愿编码成为数字信号,终端发出的数字信号,经过信道编码变成适合与信道传输的数字信号,然后由调制解调器把信号调制到系统所使用的数字信道上,在传输到对段,经过相反的变换最终传送到信宿。数字通信以其抗干扰能力强,便于存储,处理和交换等特点,已经成为现代通信网中的最主要的通信技术基础,广泛应用于现代通信网的各种通信系统。 程控交换技术即是指人们用专门的电子计算机根据需要把预先编好的程序存入计算机后完成通信中的各种交换。程控交换最初是由电话交换技术发展而来,由当初电话交换的人工转接,自动转接和电子转接发展到现在的程控转接技术,到后来,由于通信业务范围的不断扩大,交换的技术已经不仅仅用于电话交换,还能实现传真,数据,图像通信等交换。程控数字交换机处理速度快,体积小,容量大,灵活性强,服务功能多,便于改变交换机功能,便于建设智能网,向用户提供更多,更方便的电话服务。随着电信业务从以话音为主向以数据为主转移,交换技术也相应地从传统的电路交换技术逐步转向给予分株的数据交换和宽带交换,以及适应下一代网络基于IP的业务综合特点的软交换方向发展。 信息传输技术主要包括光纤通信,数字微波通信,卫星通信,移动通信以及图像通信。 光纤是以光波为载频,以光导纤维为传输介质的一种通信方式,其主要特点是频带宽,比常用微波频率高104~105倍;损耗低,中继距离长;具有抗电磁干扰能力;线经细,重量轻;还有耐腐蚀,不怕高温等优点。 数字微波中继通信是指利用波长为1m~1mm范围内的电磁波通过中继站传输信号的一种通信方式。其主要特点为信号可以"再生";便于数字程控交换机的连接;便于采用大规模集成电路;保密性好;数字微波系统占用频带较宽等的优点,因此,虽然数字微波通信只有二十多年的历史,却与光纤通信,卫星通信一起被国际公认为最有发展前途的三大传输手段。 卫星通信简单而言就是地球上的无线电通信展之间利用人在地球卫星作中继站而进行的通信。其主要特点是:通信距离远,而投资费用和通信距离无关;工作频带宽,通信容量大,适用于多种业务的传输;通信线路稳定可靠;通信质量高等优点。

5G移动通信技术发展现状与趋势

调查思考 5G移动通信技术发展现状与趋势 简小女 (广东南方职业学院,广东江门529000) 摘要:主要针对目前正在攻坚的5G通信技术展开了讨论。通过探讨5G通信的相关技术,并且对其发展前景做了展望。 关键词:5G通信;关键技术;发展前景 15G通信关键技术 1.1多入多出天线技术 多入多出天线技术的主要作用是对信号的强弱进行相关的测试,其中信号的容量与天线的数量基本保持不变的 比例,MIMO系统可以增强信道的容量甚至倍增,这在一定程度上可以提高信号传输的稳定性。在之前的无线通信历 程中这个技术就曾被使用过,因此该技术发展至今已经比较成熟。但是天线使用数量的增加一定程度上也占用了系统空间。在实际的使用过程中,外界的很多环境因素都无法准确地预测,但是天线的使用数量却可以很好地掌控在一个合理的范围之内。 1.2滤波器组的多载波技术 移动通信技术领域中,频谱的效率提升是一个很重要的方面,而要想提升频谱的效率,多载波技术就是一个非常有效的方案,但是这项技术会因为频繁使用而浪费掉一些无线资源。在多载波技术中,这个载波的频段通常敏感性较 高。同时因为5G通信对于其速度的要求使得其对宽带的要求也很高。在现实中由于地区差异,要想获得足够的宽带 当地的频率就必须达到一个最低标准,否则就容易产生大量 的空白频谱,这就会导致多载波技术不能够连续使用。 1.3非正交多址接入技术 在之前的通信系统中正交类型的多址接入技术应用比 较广泛,在4G中也得到了广泛的使用。正交多址技术可以将信道划分为很多不同的正交子信道,每一个子信道都 可以通过子载波来调节,各个子载波之间可以互相进行传输并且降低波间的干扰。5G技术具备一定的适应性,其优 点是可以主动引入干扰信息,并且其在5G系统内部的接收端拥有一个可以干扰删除功能的接收机,可以非常轻易 地实现正确解读信息,这样就可以提高移动终端的信息容纳量,这就是5G通信所需要的。 1.4自组织网络技术 传统的移动通信网络都是采取人工部署的方式,人力 的消耗会大大增加运营成本,而如果通过自组织网络部署 网络,那么就可以实现对于网络部署问题的进一步完善,使 复杂的问题简单化,这样企业的运营成本也会降低很多。并 且换一个角度思考,网络拥有了自组织能力,可以对系统进作者简介:简小女(1984-),女,广东湛江人,本科,讲师,研究方向:通信技术。行优化,系统的配置也可以通过自组织网络进行调节。这些环节的自动化和智能化可以进一步降低系统网络的运营成本和维护成本,减少人力和资金的投入。 25G通信技术的发展 目前,5G技术的研发和探究如火如荼,全世界仿佛达成了共识,5G技术必定是未来全球移动通信的重点研究领域,通过对之前的3G、4G技术的研究,我国的移动通信水平已经得到了飞跃和提升,我国的移动产业以及很多的移动通信企业都依靠这股浪潮不断发展,目前已经可以预测 到,在可见的将来,5G通信技术必定会成为商业领域中的重要内容,并且会带动周边的产业快速发展。 得益于政府的大力支持和政策优待,我国的5G技术已经明确了发展前景,基本的框架已经形成,为之后的发展 奠定了非常坚实的基础。目前,5G技术如何实现超高能效的无线传输技术,保障信号的抗干扰能力,这些之前一直阻 碍人们的问题正在逐渐被解决,不过目前很多技术的难点一直未能完全攻克,例如多入多出技术以及高频率段资源 的传输质量等。但是伴随着5G时代的到来,我们的生活也一定会发生翻天覆地的变化。信息承载能力的提高意味 着人们的做事效率和社会协作的效率也会大大提高,社会变得智能化、信息化。从历史进程上来看,人类历史上每一次信息传输能力的提高都会不断带动人类生产力水平的发展,我们与世界之间的距离会因为信息传输的进步而不断缩短,我们和世界会因为5G而改变,变得更加紧密。 3结论 与传统通信蛛相比,5G的进步不仅仅体现在无线技术上,更重要的是其在无线技术上的突破和革新,在网络技术方面革新也会同样发生,与此同时频谱的效率同样会得到提高,人们可以享受到更加便捷、智能的服务。伴随着移动通信技术的发展,5G会成为智能化,信息化的代名词,5G 意味着速度和改变、提高。无论是作为个人、家庭、企业、社会或是国家,这个改变都有可能是颠覆性的,目前通向5G 的大门正在打开,实现5G技术的难题被一个一个攻克,相信真正的5G就会在不远的将来等待我们。 参考文献: [1]赵国锋,陈嬪,韩远兵,等.5G移动通信网络关键技术综述 [J].重庆邮电大学学报(自然科学版),2015,27(04):441-452. [2]周一青,潘振岗,翟国伟,等.第五代移动通信系统5G标准 化展望与关键技术研究⑴.数据采集与处理,2015,30(04):714-724. (收稿日期=2019-07-01) 《湖北农机化》2019年第18期

探讨5G无线通信技术的应用前景

探讨5G无线通信技术的应用前景 摘要近年来,随着无线网络通信技术的不断发展,第四代移动通信系统(4G)的技术已经逐渐成熟,因此,各个国家也开始着眼于第五代移动通信技术(5G)的研究与开发。我国目前在5G技术方面的研究重点就是如何将现行的技术和未来潜在的新技术实现融合与发展。本文中笔者分析5G目前的概念以及性能,研究了5G无线通信技术的应用前景。 关键词5G无线通信技术;概念分析;应用前景 引言 5G无线通信技术指的就是第五代移动网络通用技术,是一种以多种组成支撑起来的新型网络,其基础组成包括以用户为中心的云计算,NFV,SDN等,这样构成的网络技术包含更多强大的优点。现在我国相关部门对5G无线网络技术的发展高度重视,集中各方面的研究力量,有力地促进了中国第五代无线通信技术的研究发展。 1 5G无线通信技术概述 5G 技术在4G 的基础上提升传输速率,同时具备低延时、低功耗、安全稳定可靠的特点,所以此特点能更好为物联网领域应用开阔视野,如智慧医疗、车联网、农业检测等。5G 网络拉近人与人之间的距离,而且增强人与物、物与物之间的高速连接。在多平台开发应用的基础上实现5G 网络超高速数据传输、低延时用户感知,未来全新多方位的用户体验呈现在使用者面前。 与之前的通信网络技术相比较,5G无线通信网络技术具有更多的優点,不仅仅将之前的无线通信网络的优点进行了继续保留,同时5G无线通信网络技术更加的灵活,也具有更大的竞争力,它将为人类提供更便利和优惠的服务,并且在通信工程的建设上面覆盖面更加的广阔,用户在体验5G无线通信网络技术时,会更加智能化和更人性化,获得更快的网络使用体验,网络的快速发展与全球的网络发展实现无缝的连接,让人们体会到更先进更智能的网络服务,这将是通信史上的又一大革新,在不久的将来将会伴随着我们的生活[1]。 2 5G技术特点分析 2.1 5G技术最主要的特点是将更关注于用户体验方面,实现网络的广域覆盖功能。如果4G技术与3G技术相比最重大的突破是速度的话,那么5G技术与4G技术相比最重大的突破就是更广范围无处不在的强大连接功能。使使用者无论身处何方,所用的是什么设备都可以迅速连接网络。 2.2 其次,根據白皮书中的要求,5G还将实现低功耗的优点。众所周知,4G尽管速度上比起3G大幅度提升,但是对于手机电池的要求也大大增加。而

5G移动通信技术发展与应用趋势解析

5G移动通信技术发展与应用趋势解析 【摘要】在中国科技和经济进步与增长的过程中,移动通信技术取得了长远进步,并与人们的生产生活息息相关。在现阶段,我国仍大规模使用4G通讯技术,而针对5G相关领域的人如研究,我国已经初步进入5G时代。但5G技术尚未成熟,仍需加大研究力度。本文从5G通讯技术角度着手,介绍相关技术。 【关键词】5G技术;发展;通讯技术;应用 当今时代是信息化时代,智能手机与智能设备普適得到应用,而正是这些设备在某些方而促进了移动通讯技术的进步。4G技术已经为人们所知,并在通讯领域得到深度应用。但随着人们更大需求的产生,5G技术发展势在必得。5G相比于4G拥有巨大的优势,并弥补T4G技术部分缺点。 一、5G技术发展现状 过去由于我国科学技术的落后,在4G时代我国相关通讯技术以及研究专利都与发达国家有着相当大的差距,这极大增加了我国通信运营的成本。而在5G时代到来之际,在华为等中国本上企业的带领下,凭借对核心科学技术孜孜不倦的追求,精益求精,形成了强大的竞争力,并在相关专利方而取得巨大优势,美国等一些国家不惜用卑鄙的手段来限制我国企业的发展。但中国企业以顽强的生命力,克服重重阻碍,在全球不断布局5G通讯,这强有力地证明了5G时代中通讯技术的重要性。而英他一些跨国公司例如三星等,也在5G方而取得了一立的进步。但5G技术终究处于发展期,世界各?国的技术都有所不足,有待进一步发展与完善,并不能完全商用,预计5G正式商用会在2020年开始。因此虽然现阶段仍是4G的时代,但在5G方而投入更多资源是非常有必要的。 二、5G通讯技术趋势与优点 1、多天线。5G技术相比于4G有着更大的优势,苴中之一就是多天线技术。以传统的无线通讯技术数据传输逻辑为例,随着天线增多,信号传输速率和质量都有着巨大的提升, 但另一方而,由于硬件的增加,兼容性方而就会有所欠缺。而5G技术恰恰能解决这一问题。5G技术通过陈列布设天线,来实现多天线传输,能极大提高数据传送质量,同时也能有效增强英稳立性。 2、高频传输。从信号传送频段来进行分析,5G通信中高频传输是相当明显的一个特点。在现实应用中,髙频传输就是利用髙频段信号来实现信号以及数据的传送,这充分利用了频谱资源,避免了资源的浪费。与此同时,在采用高频段信号传送时,就能有效避免低频段数据传输的干扰,从根本上提高了数据传输的质量,也优化了用户的使用体验。期外,从理论上来说,5G技术能绝对提升数据传输速度。5G数据传输速度可以达到10Gb/s, 而这一传输速度已经能满足绝大多数使用者的需求状况。 3、双向信号传递。5G技术能在传递信息时,将信号转变为电子信号,

1 通信用光纤的发展历史

1 通信用光纤的发展历史 自从20世纪70年代光纤衰减降到实用化水平以来,光纤从多模光纤开始,其工作波长随着激光器技术的发展从0.85μm波长发展到衰减更低带宽更宽的1.3μm波长。这种光纤被当时的CCITT(现(ITU-T)列为G.651光纤。20世纪80年代初,单模光纤开始实用,且零色散波长设计在1.31μm。这种光纤被CCITT列为G.652单模光纤(SMF)。20世纪90年代初,1.55μm的激光器进入商用,这一波长上的光纤衰减最低,而且波长窗口较宽,对波分复用的使用较为有利。但是,G.652光纤在该波长下约+17ps/(nm·km)的色散,对使用有较大的限制。采用零色散位于1550nm的色散位移光纤(DSF)是较早的一个解决方法,此种光纤被CCITT列为G.653光纤。这种光纤主要用于海底光缆系统,它把单一波长传送几千公里。有些国家也一度广泛地用于陆上干线中。 随着光纤放大器和波分复用技术的迅速发展,人们发现DSF在1550nm附近的零色散会由于光纤的非线性效应而影响信号的传输。 为了克服色散位移光纤的非线性效应,出现了非零色散位移光纤(NZ-DSF)。这种光纤在1550nm波长上有一定范围的小色散。色散的下限保证足以抑制四波混频,色散的上限保证允许10Gb/s的单通道能传输250km以上,而无需色散补偿。这些N Z-DSF于1996年被ITU-T列为G.655光纤。这些初期的NZ-DSF在不同场合使用后发现,单一规格的NZ-DSF难以满足各种不同的使用场合,于是各个光纤制造厂相继开发了具有不同色散性能的NZ-DSF。其中色散范围已越出G.655建议书的规定,工作波长也超出了G.655建议书的范围,达到1600nm以上。为此,ITU-T于2000年4月的1997年~2000年研究期末期会议上把G.655类光纤分为G.655A和G.655B两个子类。 在非色散位移光纤方面的一个进展是对长波长宏弯损耗的改善,使得传输波长可以延伸到L波段。另外一个重大进展是朗讯公司通过采用新的制棒技术,成功地消除了13 85nm附近的OH-引起的衰减峰,使得1310nm波长窗口(约1280~1325nm)和15 50nm波长窗口(约1530~1565nm)之间的波段都能利用。为此,ITU-T于2000年

浅谈通信技术发展史

浅谈通信技术发展史 在学习《现代通信技术》这么课程学期过半后,了解并掌握了一些与通信相关的知识,加以课程之余自己通过查阅书籍和使用网络工具,将通信史这一知识方面整理成以下文字,用以自我提高以及与大家共同进步。 人类进行通信的历史悠久。历史上最早的通信手段和现在一样是“无线”的,如利用以火光传递信息的烽火台,通常大家认为这是最早传递消息的方式了。事实上不是,在我国和非洲古代,击鼓传信是最早最方便的办法,非洲人用圆木特制的大鼓可传声至三四公里远,再通过“鼓声接力”和专门的“击鼓语言”,可在很短的时间内把消息准确地传到50公里以外的另一个部落。其实,不论是击鼓、烽火、旗语,还是今天的移动通信,要实现消息的远距离传送,都需要中继站的层层传递,消息才能到达目的地。不过,由于那时人类还没有发现电,所以要想畅通快速地实现远距离传递消息只有等待了…… 19世纪中叶以后,随着电报、电话的发明,电磁波的发现,人类通信领域产生了根本性的巨大变革,实现了利用金属导线来传递信息,甚至通过电磁波来进行无线通信,使神话中的“顺风耳”、“千里眼”变成了现实。从此,人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式,用电信号作为新的载体,同此带来了一系列技术革新,开始了人类通信的新时代。 1837年,美国人塞缪乐·莫乐斯成功地研制出世界上第一台电磁式电报机。他利用自己设计的电码,可将信息转换成一串或长或短的电脉冲传向目的地,再转换为原来的信息。 1864年,英国物理学家麦克斯韦建立了一套电磁理论,预言了电磁波的存在,说明了电磁波与光具有相同的性质,两者都是以光速传播的。1875年,苏格兰青年亚历山大·贝尔发明了世界上第一台电话机。1878年在相距300公里的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验,并获得了成功,后来就成立了著名的贝尔电话公司。1888年,德国青年物理学家海因里斯·赫兹用电波环进行了一系列实验,发现了电磁波的存在,他用实验证明了麦克斯韦的电磁理论,导致了无线电的诞生和电子技术的发展。 电磁波的发现产生了巨大影响。不到6年的时间,俄国的波波夫、意大利的马可尼分别发明了无线电报,实现了信息的无线电传播,其他的无线电技术也如雨后春笋般涌现出来。 电磁波的发现也促使图像传播技术迅速发展起来。实现了电子扫描方式的电视发送和传输,制造出第一台符合实用要求的电视摄像机。经过人们的不断探索和改进,一些国家相继建立了超短波转播站,电视迅速普及开来。 图像传真也是一项重要的通信。1980年后,传真技术向综合处理终端设备过渡,除承担通信任务外,它还具备图像处理和数据处理的能力,成为综合性处理终端。静电复印机、磁性录音机、雷达、激光器等等都是信息技术史上的重要发明。 随着电子技术的高速发展,军事、科研迫切需要解决的计算工具也大大改进。微电子技术极大地推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机显示了前所未有的信息处理功能,成为现代高新科技的重要标志。 随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管

5G无线通信技术概念及相关应用讲解

5G无线通信技术概念及相关应用 由技术编辑于星期三, 12/17/2014 - 11:45 发表 作者: 翟冠楠李昭勇中国移动通信集团广东有限公司珠海分公司电信网技术 随着通信网络的El益发展及3G与4G技术的推广与应用,后4G时代的通信技术被命名为5G。5G通信技术作为概念性的技术在2001年由日本NTT公司提出,而我国5G概念则是于2012年8月在中国国际通信大会上被提出。目前,5G通信技术还没有统一的制式标准。前不久,报道称韩国三星公司已研发出5G通信技术,该技术被命名为Nomadic Local Area Wjreless Access(简称NoLA)。手机在利用该技术后无线下载速度可以达到3.6G/s。本文将简要阐述5G通信技术的概念,并结合目前通信领域先进的技术(如云计算等)及概念性产品(如光场相机、比特币等)来阐述该技术在未来的发展和应用前景。 1. 引言

5G无线通信技术实际上就是无线互联网网络(见图1),这个技术将支持OFDM(正交频分复用)、MC.CDMA(多载波码分多址)、LAS-CDMA(大区域同步码分多址)、UWB(超宽带)、NETWORK.LMDS(区域多点传输服务)和IPv6(互联网协议)。事实上,IPv6是4G和5G技术的基础协议。5G技术是一个完整的无线通信系统,没有任何限制,所以我们将5G称为真正无线世界或者Wwww (WorldwideWireless Web,世界级无线网)。 图1 5G网络拓扑图 2. 5G移动网络 对于不同的RAN(Radio Access Network,无线电接入网),利用扁平化IP概念更容易使5G网络升级至一个单纳米核心网络。由于扁平化IP,我们要更关注网络安全,因此5G网络运用纳米技术作为防护工具来保障网络安全。不可否认的是,扁平化IP网络的关键概念就是使5G可以兼容所有的网络。为了满足使用者对即时数据应用的要求,无线运营商要试图转型到扁平化IP建设中去。扁平化IP构架提供

简述通信行业的发展历程

简述通信行业的发展历程 摘要:本文简要叙述了通信技术的基本概念和主要发展历程,并以时间表的形式分析和记录了中国电信行业的主要发展史,并简要介绍了作为下一代通信技术的4G网络技术的基本原理和运用,并简要归纳了4G网络技术目前在国内的发展现状。 关键字:通信、通信技术、运营商、4G 一、通信的基本概念和主要发展历程 通信技术是当代生产力中最为活跃的技术因素,对生产力的发展和人类社会的进步起着直接的推动作用。通信最主要的目的就是传递信息。最早的通信包括最古老的文字通信以及我国古代的烽火台传信。而当今所谓的通信技术是指18世纪以来的以电磁波为信息传递载体的技术。通信技术的发展历史上主要经历了三个阶段: 初级通信阶段(以1839年电报发明为标志) 近代通信阶段(以1948年香农提出的信息论为标志) 现代通信阶段(以20世纪80年代以后出现的互联网、光纤通信、移动通信等技术为标志) 从1838年莫尔斯发明电报开始,通信技术经历了从架空明线、同轴电缆到光导纤维,从步进展、纵横制导数字程控交换机,从固定电话、卫星通信到移动电话、从模拟通信技术到数字通信技术的演进。通信技术每一次的重大进步,都极大地提升了通信网的能力和扩展了通信业务,如从过去的电报、传真、电话到现在的可视电话、即时通信(QQ&MSN)和电子邮件(E-mail)等,给通信行业发展注入了新活力,推动了社会通信服务水平的提高。现在通信技术和业务已

渗透到人们生活娱乐、工作学习的方方面面,深刻地改变了人类社会的生活形态和工作方式。随着社会的发展和进步,人类对信息通信的需求更加强烈,对其要求也越来越高。理想的目标就是实现任何人在任何时候、任何地方与任何人以及相关物体进行任何形式的信息通信。 百年以来,通信技术一直由西方国家主导其发展。直到世纪之交,历史才发生改变。2000年5月,由大唐电信科技产业集团(电信科学技术研究院)代表我国政府提出的具有自主知识产权的TD-SCDMA,被国际电信联盟(ITU)采纳为3G无线移动通信国际标准。2001年3月被3GPP采纳,这是我国通信百年历史上零的突破。移动通信从只支持语音通信的第一代模拟移动通信系统(1G),发展到到支持话音和低速数据(短信、GPRS)等的第二代数字移动通信系统(2G),再到支持视频通信、高速数据以及多媒体业务的第三代移动通信系统(3G)。当前,处在从2G到3G转折时期的通信行业正经历着一场前所未有的深刻变革,包括技术、网络、业务以及运营模式。电路交换技术与分组交换技术融合,将导致电信网、计算机网和有线电视网在技术、业务、市场、终端、网络乃至行业运行管理和政策方面的融合。在业务竞争中,各个电信运营商也在打破传统电信的思维或疆界,开拓新的市场。 二、中国电信行业发展历程 1、1949——1994 政府行政绝对垄断 从1949年11月1日邮电部成立到1978年,整个电信企业完全依靠行政垄断进行经营,在管理上采用政企合一的方式。政府无论从经营业务到资费方面都实行严格的控制,完全是计划经济,完全是政府定价,而且它的服务主要是面向党、政、军的,并没有考虑到为个人服务。举例说,直到改革开放初期的1979

世界通信发展史

世界通信发展史 1975年6月2日贝尔和他的助手托马斯沃森在波士顿研究多工电报机,它们分别在两个屋子联合试验时,沃森看管的一台电报机上的一根弹簧突然被粘在磁铁上。沃森把粘住的弹簧拉开,这时贝尔发现另一个屋子里的电报机上的弹簧开始颤动起来并发出声音。正是这一振动产生的波动电流沿着导线传到另一屋子里。贝尔由此得到启发,他想,假如对铁片讲话,声音就会引起铁片的振动,在铁片后面放有绕着导线的磁铁,铁片振动时,就会在导线中产生大小变化的电流,这样一方的话音就会传到另一方去。这天他们便一起制作了新的电话机。1875年6月3日,他们用这个装置进行了发声试验。1876年3月10日,贝尔用他发明的装置,第一次发送了完整的话:watson,come here 1877年在波士顿架设了世界上第一条电话线路。美国的另一位伟大的发明家托马斯爱迪生于1877年发明了炭精送话器,电话机的通话质量有了明显提高。 如果仅有电话机,还只能满足两个人之间的通话,而且无法与第三个人之间进行通话。将多个用户连接起来进行通话,不仅需要连线非常多而导致造价极高,而且两个用户进行通话时,所连接的其他用户无法进行隔离。要解决这个问题,交换机产生了。第一台交换机于1878年安装在美国,当时共有21个用户。这种交换机依靠接线员为用户接线。 美国的阿尔蒙史瑞乔于1891年发明了步进制自动电话交换系统。史瑞乔又于1896年发明了旋转式拨号盘,它使用户可以在直接通过拨打电话号码进行呼叫。 1897年马可尼用实验证明了运动中的无线通信的可应用性。最初的移动通信的应用主要集中在军队和政府部门,特点是工作频率较低,工作在短波频段。 历史上,移动通信的发展与科学技术的发展紧密相连。第二次世界大战期间战争的要求使得通信技术及其制造业有了长足的发展。战争结束后,很快推出了第一种大区制的公众移动电话服务。从40年代中期到60年代初期,完成了从专用网到公众移动网的过渡,采用人工接续的方式解决了移动电话系统与公用市话网之间的接续问题。但这时的通信网的容量较小。 从60年代中期到70年代后期,主要是改进和完善移动通信系统的性能,包括直接拨号、自动选择无线信道等,同时自动接入公用电话网的问题。但由于相关设备以及无线资源的制约,当时整个移动通信市场的发展速度并不是很快。 后来情况有了可喜的变化。随着大规模集成电路技术和计算机技术的迅猛发展,解决了困扰移动通信的终端小型化和系统设计等关键技术问题,移动通信系统进入了蓬勃发展阶段。随着用户数量的急剧增加,传统的大区制的移动通信系统很快达到饱和状态,无法满足服务要求。针对这一情况,美国的贝尔实验室提出了小区制的蜂窝式硬碟通信系统的解决方案。在1978年,发明了AMPS(Advance Mobile Phone Service)系统,这是第一种真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝移动通信系统。他结合频率复用技术,可以在整个服务覆盖区域内实现自动接入公用电话网,与以前系统相比具有更大的容量了更好的话音质量,蜂窝化的系统设计方案公用移动通信系统的大容量要求和频谱资源受限的矛盾。这就是第一代蜂窝移动通信系统,是双工的FDMA模拟通信系统。 尽管模拟蜂窝系统取得了巨大的成功,但是在实际使用过程中业暴露出一些问题;频谱效率较低,有限的频谱资源和无限的用户容量的矛盾十分突出;业务种类比较单一,只有话音业务;模拟系统存在同频干扰和互调干扰;模拟系统保密性较差。最主要的因素是容量和日益增长的市场之间的矛盾。模拟系统的发展存在着压力。近年来随着超大规模集成电路技术,低速话音编码等技术的发展,数字技术得到广泛的应用。1992年以TDMA为基础的数字蜂窝移动通信系统(GSM、DAMPS等)相继投入使用。TDMA数字蜂窝移动通信系统叫FDMA蜂窝系统有许多优势:频谱效率高,系统容量大,保密性能好,话音质量好等。 在这之前美国人在移动通信领域的研究都是走在世界前列,其中的MOTORALA、AT&T更是当时的移动通信界的巨人;1991年7月由欧洲发明的多址接入方式为TDMA的GSM数字蜂窝系统开始投入商用,由于拥有更大的容量和良好的服务质量,很快GSM网就遍布欧洲;欧洲的爱立信、诺基亚等凭借GSM的优异表现成为新的移动通信界的巨人与美国的摩托罗拉并驾齐驱。 目前世界移动通信界的格局表现为欧洲和北美两强对峙,他们掌握着大部分的关键技术的知识产权和市场份额。 第二代数字蜂窝移动通信系统只能提供话音和低速数据业务的服务。为了满足更多高速率的业务以及更高频谱效率的要求以及目前存在的各大网络之间的不兼容性,一个世界性的标准——未来公用陆地移动电话通信系统应运而生,1995年又更名为国际移动通信2000(IMT-2000)IMT-2000支持的网络被称为第三代移动通信系统,简称3G,

移动通信技术发展史

移动通信技术发展史 [转贴 2008-12-16 01:02:47] 字号:大 中 小移动通信可以说从无线电通信发明之日就产生了。1897年,M.G.马可尼所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之间进行的,距离为18海里。 现代移动通信技术的发展始于本世纪20年代,大致经历了五个发展阶段。 第一阶段从本世纪20年代至40年代,为早期发展阶段。在这期间,首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统,其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。该系统工作频率为2MHz,到40年代提高到30~40MHz可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段,特点是专用系统开发,工作频率较低。 第二阶段从40年代中期至60年代初期。在此期间内,公用移动通信业务开始问世。1946年,根据美国联邦通信委员会(FCC)的计划,贝尔系统在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网,称为“城市系统”。当时使用三个频道,间隔为120kHz,通信方式为单工,随后,西德(1950年)、法国(1956年)、英国(1959年)等国相继研制了公用移动电话系统。美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过 渡,接续方式为人工,网的容量较小。 第三阶段从60年代中期至70年代中期。在此期间,美国推出了改进型移动电话系统(1MTS),使用150MHz和450MHz频段,采用大区制、中小容量,实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。德国也推出了具有相同技术水平的B网。可以说,这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段,其特点是采用大区制、中小容量,使用450MHz频段,实现了自动选频与自动接续。 第四阶段从70年代中期至80年代中期。这是移动通信蓬勃发展时期。1978年底,美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统(AMPS),建成了蜂窝状移动通信网,大大提高了系统容量。1983年,首次在芝加哥投入商用。同年12月,在华盛顿也开始启用。之后,服务区域在美国逐渐扩大。到1985年3月已扩展到47个地区,约10万移动用户。其它工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。日本于1979年推出800MHz汽车电话系统(HAMTS),在东京、大胶、神户等地投入商用。西德于1984年完成C网,频段为450MHz。英国在1985年开发出全地址通信

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