移動通信的基本概念范文

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第1篇

就2014年移動通信的發展態勢而言，以正交頻分復用（OFDM）和多輸入多輸出（MIMO）技術為基本特征的第4代移動通信已在世界范圍內大規模商用部署，并成為無線移動通信的基礎技術，被逐步擴展到物聯網、車聯網等更為廣泛的應用領域。第5代移動通信（5G）已經成為世界范圍內信息技術領域的研究熱點。

2013年以來，歐盟、中國、韓國等國家與地區相繼啟動了相關重大研究計劃，力求在這一未來新的戰略制高點形成先發競爭優勢。按照目前的研究狀況分析，2014年5G發展尚處于基本概念與技術的探索時期，2015年之后將轉入標準化先期研究階段，2017年之后進入標準化征集階段，至2020年5G將具備規模商用技術條件。

相對于已有的移動通信技術，5G移動通信更加注重用戶的需求，并力求為用戶帶來全新的體驗。2014年得到廣泛討論的5G關鍵技術指標包含了用戶體驗平均速率、端到端傳輸時延等與用戶體驗密切相關的核心指標；移動交互式游戲、3D、虛擬現實及全息圖像等新型移動業務應用也將被納入5G系統的技術需求；此外，業界還試圖將5G的應用范圍從目前的人與人通信拓展至人機物協同通信、超密集連接物聯網、車聯網以及新型工業信息化等更為廣泛的領域。可以預見，5G移動通信系統的未來業務應用將邁上新的臺階，從而更為深刻地改變人類社會的行為方式。

1 支撐技術面臨突破

5G系統基本概念和支撐技術目前尚處于探索性研究階段，預計今后1～2年將在世界范圍逐步達成共識。近期受到重點關注的5G熱點技術包括大規模天線（Massive MIMO）技術、超密集組網（UDN）技術、軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）技術等。另外，移動通信新型頻譜開發與利用，包括毫米波新型資源開發、已有頻譜資源的動態共享利用等，成為業界普遍重視的未來5G研究方向。在點到點無線傳輸與多址技術方面，更為高效的新型波形設計也成為業界技術研究的重點。但應當看到，移動通信的升級換代歷程無不伴隨著無線資源復用效率的有效提升；盡管各種新概念、新技術令人眼花繚亂，但未來5G移動通信技術性能的大幅度提升還主要依賴于空間資源的深度復用和網絡功能的深度智能化；從現有信息理論綜合來看，進一步挖掘移動通信空間資源復用效率，將系統性能在4G的基礎上進一步提升1至2個量級是可行的，也可能是唯一的技術途徑。而大規模天線技術與超密集組網技術正是邁向這一途徑的可能解決方案，從而有望在5G候選技術中脫穎而出。

2 網絡構架初現端倪

對于5G基本網絡構架的演進與發展，盡管其走向目前尚不明確，但其網絡構架進一步“互聯網化和IT化”的基本發展特征已初現端倪。傳統移動通信核心網的概念將進一步弱化，更多的網絡功能（包括媒體分發、控制信令等）將可能“下沉”至基站分系統，在簡化整個5G網絡系統設計的同時，進一步降低數據平面和控制平面的傳輸延時，并通過數據平臺與控制平面的分離，實現數據平面的靈活管控以及網絡資源的高效調配和綠色節能。另一方面，通用計算與存儲平臺的能力飛速發展，加之云計算技術日益普及，將整個5G網絡構建在通用服務器、快速以太交換和云計算平臺上，并通過計算資源的隔離、動態調配與遷移實現5G網絡的軟件定義化和虛擬化正越來越多地受到業界重視。

3 發展方式面臨抉擇

5G移動通信系統是以演進方式發展還是以革命性方式的發展，也是業界普遍重視的問題。鑒于4G/LTE技術已成為移動通信發展的主流技術，如何在4G/LTE技術基礎上發展后相兼容的5G移動通信系統，是業界關注的首要發展方式。另一方面，5G移動通信將出現大規模天線、超密集網絡等全新技術，其網絡組網方式（如SDN/NFV等）與頻譜利用方式也將產生潛在的革命性變化，因此不能排除5G移動通信系統采用革命性發展方式的可能性。此外，新一代Wi-Fi技術（如IEEE 802.11ax/aj）也在快速發展之中，其應用場景與目前的UDN移動通信組網技術正趨于高度一致；可以預計Wi-Fi技術發展將進一步與蜂窩移動通信系統趨于融合，除兩種系統的頻譜利用方式有根本性的差別外，其基本支撐技術也有可能趨于統一。

4 未來展望

第2篇

【關鍵詞】 移動通信技術 物聯網 應用研究

引言

在我國舉行的第十二個五年規劃的會議中，物聯網的開發得到了我國政府的高度重視。近幾年，物聯網的高速發展有目共睹。事實上，早在2010年初，我國總理就在報告中明確指出要把物聯網納入我國重點發展的產業中，換言之，物聯網的發展前景是被大家所認可的，它已經成為我國信息產業發展中必不可少的一部分。顯然，我們的生活也因為物聯網的出現而發生了翻天覆地的變化。互聯網技術已經進入了成熟的階段，它在物聯網的推廣和發展中扮演著不可或缺的角色。

一、物聯網的基本概念

物聯并不是一個新興的概念，早在20世紀末期，微軟總裁便提出了物-物的概念。隨后，這一想法得到了世界知名學府麻省理工的認可，并且正式對物聯網的概念進行了詳細的敘述。

幾年后，這一概念再度被國際電信進行補充，由此可見，物聯網的發展已經得到了世界多個國家的認可。從本質上來說，物聯網就是建立一個實現物體與物體之間的信息交換的網絡，這一網絡的建設需要借助多種電子信息技術完成物體信息的采集工作，并且對其進行轉換，最終達到物體信息傳輸的目的。物聯網的信息傳輸突破了距離的限制，并且能夠進行自動化的系統管理，實現人對物品的信息管理，位置感知和實時監控等。

二、物聯網的基本結構

作為信息產業的新興產物，物聯網的結構并不簡單，主要分為三個層面，分別是應用、感知和網絡。

1、應用。在物聯網的架構中，應用位于最高位置，它的作用是實現人對物體的管理和實時操控。

2、感知。和應用層相反，感知是物聯網架構的基本，它與所有位于物聯網的物體都有接觸。

3、網絡。網絡是實現物聯的根本，沒有網絡就無法實現物體之間相互通信。因此，它貫穿于應用層和感知層之間，它的作用是傳遞經過感知層采集到的物體信息。

三、物聯網的特點

物聯網跟互聯網之間是有很大不同的，物聯網具有延長性強，能夠與國民經濟息息相關的特點。物聯網與人們的生活各方面都有聯系，可以說是無所不在。

首先，物聯網是需要部署多種傳感設備，在感知技術中運用十分廣泛。它的每一個傳感器都有自己的信息源，感知的事物來自各個方面。

其次，物聯網涉及的范圍非常廣，它具有很強的包容性。在信息產業整個行業中，物聯網都能涉及到，通信、傳感、網絡各個領域都有它的身影。所以提供的服務也是多樣化的，服務形態以及應用能夠實現多種組合。

再次，物聯網可以對物體進行智能控制，具有較強的處理能力。物聯網能夠讓傳感器進行智能處理，獲取到相應信息后發出指令，讓傳感器進行智能化處理。

四、移動通信技術在物聯網中的應用

物聯網的信息節點具有廣泛性與移動性的特點，它的網絡融合技術非常強。所以它的通信主要是以無線為主的，移動通信技術是當前物聯網技術的主要手段之一。

五、移動通信系統在物聯網中的應用方式

移動通信系統的組成較為復雜、在傳輸、管理、維護上都有專門的系統負責。所以移動通信在互聯網中的應用方式是包括多方面的：

1、移動通信系統中的移動終端能夠隨時隨地進行網絡節點移動，能夠與互聯網感知終端互通，它是互聯網信息當中的通信節點，也是通信過程中的傳輸介質。

2、移動通信技術非常成熟，覆蓋區域非常廣，在物聯網中可以作為傳輸網絡來使用。

3、移動網絡維護平臺的管理維護功能都非常傳輸，能夠確保使用過程的安全性。物聯網使用移動通信功能來進行管理維護是絕對沒問題的。

六、移動通信在物聯網中應用的現狀與展望

近些年，移動通信技術與物聯網技術發展非常迅速，移動通信在物聯網中的使用已經漸漸開始。但是，使用的范圍還是有行業限制的，并沒有完全的運用到生活方方面面中，如果要使該技術與人們生活息息相關，就應當繼續努力，抓緊實現物聯網與移動技術相通的規范制度。還需要不斷創新，把物聯網運用到日常生活中，加快移動技術在物聯網中的運用腳步，讓大家都能夠意識到物聯網的重要性，并且把物聯網運用到生活中。

參 考 文 獻

第3篇

1.1基本概念及工作原理

在移動通信中,智能天線是天線陣在感知和判斷自身所處電磁環境的基礎上,依據一定的準則,自動地形成多個高增益的動態窄波束,以跟蹤移動用戶,同時抑制波束以外的各種干擾和噪聲,從而處于最佳工作狀態。智能天線吸取了自適應天線的抗干擾原理,依靠陣列信號處理和數字波束形成技術發展起來。由于天線有發射和接收兩種狀態,所以智能天線包含智能化發射和智能化接收兩個部分,它們的工作原理基本相同。圖1所示的是處于接收狀態的智能天線結構圖。現以發射狀態的智能天線為例,說明波束的形成。將M維信號矢量S(t)=(s1(t),s2(t),...sM(t))T與一個N×M階加權矩陣W相乘,得到一個N維的陣信號矢量X(t)=W×S(t)。其中,X(t)=(x1(t),x2(t),x3(t),…xN(t))T,在遠區產生的場強為:

顯然,Σnwnmfn(θ)表示單路信號sm(t)的輻射方向圖。一旦天線陣確定下來后,它的方向性函數fn(θ)也隨之確定,于是只要通過改變wnm就可形成所需要的輻射方向圖。

1.2組成及關鍵技術

(1)射頻部分

射頻部分包括陣列天線和高頻處理。在移動通信系統中,天線陣通常采用直線陣和平面陣兩種方式。陣的形式確定下來后,天線單元的選擇非常關鍵,除了必須滿足系統提出的頻帶、駐波比、增益、極化等性能指標外,在實際中還要做到單元間的互耦小、一致性好和加工方便等,微帶天線憑借自身特有的優勢,已經在這方面得到廣泛的應用。高頻處理主要是指對接收或發射信號進行放大,以滿足A/D變換或發射功率的要求。考慮到智能天線對誤差非常敏感,還要保證射頻部分各個支路幅度和相位的一致性。

(2)中頻部分

目前受數字器件水平的限制,還不能直接對來自天線單元的微波信號進行采樣。較為常用的辦法是:先利用下變頻器將微波高頻信號變到中頻,然后使該支路的模擬信號經過濾波和放大等中頻處理,最后對它進行采樣,典型的實現方法有兩種,分別如圖2(a)、(b)所示。

圖2(a)所示的是雙下變頻接收機,通過兩級混頻器,完成高頻信號到中頻的變換。這種接收機的優點是降低了對A/D變換器采樣速率的要求,而且整個接收機的增益分配也有一定的靈活性。圖2(b)為直接采樣接收機,它借助于更快速度的A/D變換器和其他一些輔助的數字器件,在中頻直接對信號進行采樣,避免了信道中I和Q兩路信號的匹配問題。圖中均衡器的作用是補償各支路間幅度和相位的不一致。

(3)數字波束形成部分

數字波束形成(DBF)是智能天線的核心部分,在硬件上需要有高速率的數字信號處理芯片支持。目前能用于該領域的數字器件主要有兩種:一種是通用的DSP芯片,如TMS320系列;另一種是專用集成電路(ASIU),其中最為典型的是能進行大規模并行處理的FPGA。數字波束形成在軟件上需要有收斂速度快、精度高的自適應算法,以調整加權系數。目前在通信領域研究得較多的算法主要有:LMS及其改進算法RLS、SMI和CMA等。值得注意的是基于特征值分解的自適應數字波束形成算法越來越受到重視,它不僅能很好地與超分辨測向算法統一起來,而且能自動校正通道不匹配、陣元位置偏差等許多因素所產生的誤差,具有很強的魯棒性(Robust),缺點是計算量大。由于移動通信環境非常復雜,各種算法都有其優缺點,需要相互并用才能取長補短,使系統的性能最佳。