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移动通信系统关键技术的演进与发展

2018-12-23王丽中移铁通甘肃分公司

数码世界 2018年1期
关键词:传输速度过程系统

王丽 中移铁通甘肃分公司

移动通信技术发展到现在已经有几十年的历史了,在发展的过程当中,移动通信技术给人们的生活带来了天翻地覆的变化。移动通信技术拉近了人们之间的距离,推动了经济社会的快速发展,对发展过程当中所出现的问题进行深刻地分析,制定高效的解决措施,推动移动通信技术的稳定可持续发展。

1 移动通信的发展概述

移动通信系统第一代发展主要是依靠FDMA技术,可以对整个通信系统进行模拟,移动通信系统在八十年代得到了快速的发展。当时北美的AMPS系统非常盛行,主要是1G通信系统,每个国家都有各自的1G通信系统。移动通信系统自身在发展的过程当中存在着缺陷,对于数据的保密性比较差,整个通信系统的容量有限,如果对移动通信系统进行整体升级具有一定的困难。通信系统随着时代的发展也在进行不断的更新,第一代移动通信系统逐渐被第二代移动通信系统所取代,第二代移动通信系统主要是2G通信技术。随着第二代移动通信系统的诞生,将移动通信的速度提升了一个里程,最初的第二代移动通信系统起源于美国。数据业务在飞速地向前发展,多媒体业务对于移动通信的要求也在不断的提高,为了满足市场经济的发展需求,相关专业领域对移动通信系统进行了再次升级。此时第三代移动通信技术应运而生,随着市场经济的快速发展,第三代移动通信技术已经承担了通信任务的主要作用。3G移动通信技术设置了更高的标准,此时我国已经能够自主研发相关的移动通信技术,TD-SCDMA就是我国独立自主研发的通信技术。第三代通信系统速度已经达到了一个高度,可以带给通信用户不同的体验,移动通信技术呈现出了多元化的发展。但是,第三代通信系统在发展的过程当中也逐渐出现了弊端,随着智能手机的诞生,第三代通信系统速度在视频传输上存在着问题,大幅度限制了通信数据的大量传输。为了解决市场经济发展的需求,移动通信领域逐渐推出了第四代移动通信系统,4G移动通信技术是通信史上的一次重大技术革命。将通信技术带领到了一个新的高度,提升了通话的整体质量,提高了信息传输的整体速度,而且对于相关数据传输的保密性设置的水平也比较高。

2 4G的关键技术

什么是4G技术?即是第四代移动通信技术。在固定条件下,所传输的数据速度达1Gbps,移动数据与数据传输达到100Mbps。即数据传播速度极快。随着我国现代信息化技术的不断发展,4G通信技术已经占据人们的生活。传统2G、3G技术的数据传输速度十分滞后,使得所传输数据不清晰且用时长,而4G技术的研发使得数据传输速度快的发展理念变为现实。

在第四代通信技术领域发展的过程当中,我国自主研发的TD-LTE在4G发展领域当中占有重要的地位,第四代通信系统的要求设置非常的繁多,但是我国自主研发的4G通信技术优势还是非常的明显。第四代的通信技术明显在速度上要高于第三代通信技术,通讯方式整体的设计非常的灵活,整体具有智能化和人性化的特点。

2.1 OFDM技术

正交频分复用技术,通过分析技术的本质可以发现它具有多载波调制技术,深刻的对正交频分复用技术进行分析,在整个系统应用的过程当中具有一定的原理,正交频分复用技术的传播速度非常高,信息在传播的过程当中,可以将信息传播渠道划分成多个子渠道。整个数据在传输的过程当中是一串行数据,不同的数据在传播的过程当中所应用到的速率是不同的,通过加载可以划分到子渠道中,减轻了数据在传播过程当中的压力。正交频分复用技术存在着许多优势,在实践的过程当中也逐渐得到了验证,他可以对信号之间存在的干扰进行消除,在一定程提高了通信性能。

2.2 软件无线电技术

软件无线电技术其实是一种无线电广播通信技术,整体过程当中需要签署相应的通信协议,该技术需要相应的软件编程进行支持。软件无线电技术当中的硬件功能可以通过编程来进行替代,在整个运行的过程当中需要建立无线电信平台,电信平台上能够运行多种通信协议,同时也可以融入多功能的软件系统。软件无线电技术通过平台之间的数据交换,可以有效地解决通信系统当中存在用户终端复杂化的现象,从而多个用户在同一个终端平台当中也可以进行信息交流,这一点有效的解决了通信系统当中的兼容性问题。

2.3 智能天线技术

智能天线在分布的过程当中是一个天线阵列,波束形成网络构成了智能天线技术,在运转的过程当中智能天线技术需要选定一个合适的算法。各个天线单元信号的幅度以及所处的相位都需要经过数据的测量,数据的精准记录可以有效地降低信号功率的干扰,通过智能天线技术可以对通信传输功率进行提高,有效的降低信号在传输的过程当中所受干扰的几率。

2.4 MUD检测技术

MUD技术,即多用户检测技术。其主要技术特点在于能够有效的检测多方数据库,并在此过程中不断消除数据干扰,使其提高系统结构化性能,从而促进数据传输速度的提升。MUD技术基本思想是将多个占用信道的用户信息数据或者就将用户信息属于当作信号,而不将其进行干扰信息处理,在此基础上,进行多项检测,如利用多个代码等信息数据来源进行检测单个用户信息,随后进行信息合理化处理,以此提高系统检测性能。

2.5 小结

由此可见,4G移动通讯技术发展以逐趋成熟,在现今现代化信息技术发展迅速的社会不断优化人们的生活,使得人们生活数据传输及其保存得以不断完善,从而促进社会发展。

3 移动通信系统的国内外发展动态

3.1 国外发展动态

早在20世纪欧洲就以及开始对于4G通讯技术的研发,奠定了现今4G技术的发展。如今,全球多个地方为发展信息化社会都在4G系统进行研究及其系统化设计。如MWIF、IETF等世界多个无线研究论。不仅如此,世界各地的移动通信设备厂商,为顺应时代的发展,也在不断进行4G网络的研发。

如今4G网络已经全面覆盖世界多个地方,随着新世纪信息化的崛起,使得各国之间对于4G的研究都无法松懈,为各国人们谋求更好的生活。智能手机的兴起标志着信息化世纪的到来。如今4G移动通讯的成就离不开各国之间对于4G网络的研发。

新一代无线技术正在欧洲,美国等发达国家进行市场化研究筹备阶段。根据IETE工程学会公布的最新消息来看,其对于4G网络的研究更为成熟,数据传输速度也在逐渐增加。据消息指出,新速度标准将在两年内出现在大众视野。

3.2 国内发展动态

我国对于通讯技术的发展落后与其他国家,我国4G研发于2001年实施,在结合2G、3G网络的利弊之后,做出了新通讯设备的研究,并做出研究计划,即:未来通讯无线环境研究计划。其研究的主要目的是为了发展推动我国现代信息化社会的发展,并对未来10年的通讯技术发展做出规划,其着重在于打破传统通信关键技术,逐渐发展快速数据传输网络通信,为我国通信技术发展奠定良好基础,在此基础上,不断为发展我国无线技术做出跨越式规模发展。

自我国启动4G通信技术研发以来,国内多家大学汲取研究所参与其中,在未来通讯无限环境中展开研究。基于此,经过两年时间的艰苦努力,完成了6种无限通信技术预测方案,并与企业合作发展,如华为,三星等国内外企业。至2006年完成了整个通信系统结构的联调工作,科研结果表明,我国通信系统结构以达到国际领先技术水平,标志着我国现代化信息社会的到来。

2017年,通信系统结构在快速移动测试车上进行检测,检测结果表明,速率为20Mbps-90Mbps,由此可见,我国通信系统结构研发取得成功。也代表着我国4G通信技术进入第三研发阶段。

3.3 小结

由此可见,我国4G研发技术的开展虽落后于欧洲发达国家,但其科研成果依旧取得巨大的成果,这背后离不开科研团队的付出。4G技术研发的过程艰辛,其4G通信技术上市效果却十分显著,数据传输速度快等特点使它一上市就立即站稳市场。

4 4G通信技术发展的优缺点

4G通信技术自打投入市场使用以来,其优缺点就表现得十分明显。主要体现在以下几个方面。

4.1 优点

(1)通信速度快。4G网络研发的主要目的就是为突破传统网络技术数据传输慢等特点。因此,其通讯速度快已经成为其本质的特点。4G网络一上市,数据传输速度快等特点就受到一致好评。并在此基础上优化数据传输的清晰度,使其更加优化用户的使用体验。

(2)网络更宽。为使4G网络达到100Mbps的数据传输速度,要求在原有3G网络运行速度上不断深化改革,随后进行优化网络系统。因此,4G网络通信技术使得通信宽带普遍宽出许多。

(3)通信更加便捷。4G通信技术的研发使得人们之间的交流更为便捷,因其数据传输速度快,产生交流多元化等特点。如,双向下载,打游戏等,让人们之间的交流更为灵活,

4.2 缺点

(1)容量受限。因其数据传输速度快,使得数据储存量也逐渐增加,而通信系统的储存量有限,储存数据只增不减,使得速度也逐渐变缓。

(2)市场需求不稳定。如今4G通信市场还处在一个过渡阶段,使得其认知度不高,因此,3G网络的市场还存在,为实现4G网络全覆盖还需一个过渡过程。

(3)标准无法统一。4G网络研发系统存在最为主要的问题乃是其通信制式标准还不够统一,而各国之间对于4G通讯技术的研发理念各有不同,使得4G网络标准化统一还存在差异。

4.3 小结

由此可见,虽4G网络丰富了我们的生活,但是任何事物都具有的双面性,使得其发展还需不断完善,以此实现多方利益最大化。

5 结束语

现代通信技术在快速的向前发展,早在3G技术发展平稳的过程当中,4G通信技术就已经逐渐发展成熟。通信技术之间存在着非常激烈的竞争,在通信技术快速发展的过程当中,需要结合不同阶段的通信优势,有效的去提高数据的传输速率。第四代通信技术系统的兼容性非常好,可以对任意网络之间的互通进行实现,在运作的过程当中具有一定的灵活性,能够推动通信系统的稳定可持续发展。

[1]谢景贤.通信技术的创新与发展[J].信息通信,2010

[2]郭鑫.第四代移动通信[J].关键信息技术,2016

[3]黎建波.下一代无线通信关键技术研究[J].长沙通信职业技术学院学报,2009

[4]沈嘉等.长期演进技术原理与系统设计[J].北京人民邮电出版社,2014

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