移動通信技術(shù)論文范文第1篇

目前，大部分《移動通信》教材的內(nèi)容都涉及到移動通信基本概念、無線信道特性、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、抗衰落技術(shù)、多址技術(shù)和MIMO技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)等；以及典型的移動通信系統(tǒng)如GSM系統(tǒng)、CDMA系統(tǒng)、3G移動通信系統(tǒng)和專用移動通信系統(tǒng)（如集群系統(tǒng)等）。如果在教學(xué)過程中要做到面面俱到，則這些內(nèi)容都無法深入，最后使得學(xué)生感覺內(nèi)容繁雜零散。因此，在教學(xué)過程中，需要針對移動通信的特點，對移動通信課程的教學(xué)內(nèi)容進行改革。移動通信和有線通信相比較，之所以如此復(fù)雜，根本的原因在于傳輸介質(zhì)和空中接口。因此，可以將移動通信的教學(xué)內(nèi)容分為兩大部分：一部分圍繞傳輸介質(zhì)即“無線信道”進行教學(xué)內(nèi)容的組織，一部分圍繞“空中接口”問題進行教學(xué)內(nèi)容的組織。對于第一部分內(nèi)容，在充分分析無線信道的傳輸特性及其對信號傳輸?shù)挠绊懞螅�針對這些問題進行移動通信關(guān)鍵技術(shù)的組織。比如，針對無線信號傳播的能量損失問題，進行路徑傳播損耗模型及信號覆蓋問題的討論；針對無線信道的多徑衰落問題進行相關(guān)的抗衰落技術(shù)，如信道編譯碼、交織、均衡等等問題的討論。而進行這些關(guān)鍵技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容的組織時，可以打破系統(tǒng)間的界限。以調(diào)制技術(shù)為例，在教學(xué)過程中可以包含GMSK、16-QAM、8PSK、OFDM等等技術(shù)，在介紹這些技術(shù)時結(jié)合具體的系統(tǒng)進行技術(shù)運用說明，如GSM系統(tǒng)采用GMSK，HSDPA采用16-QAM調(diào)制，LTE采用OFDM等等。這樣，既介紹了調(diào)制技術(shù)本身，又讓學(xué)生理解了具體的移動通信系統(tǒng)所采用的調(diào)制技術(shù)及不同系統(tǒng)間調(diào)制技術(shù)的差異。由于移動通信與有線通信的另一個顯著區(qū)別就是“空中接口”問題，而圍繞“空中接口”，移動通信相比較有線通信要完成通信任務(wù)，就需要解決基站如何區(qū)分手機；手機如何找到基站；基站如何找到手機；基站如何識別手機用戶的身份；系統(tǒng)如何保證通話不被他人竊聽以及手機在移動時的通話質(zhì)量等問題。而圍繞這些問題，課程就可以開展移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口、協(xié)議、信令等問題的討論。不同的移動通信系統(tǒng)，其主要的區(qū)別就是與空中接口相關(guān)的技術(shù)，但不同的系統(tǒng)之間也有相似的地方。因此，具體教學(xué)時可以以某個系統(tǒng)比如WCDMA或GSM系統(tǒng)為主，詳細介紹其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、組成、信令等等。而其他系統(tǒng)的介紹可以采用對比的方式，重點剖析介紹其不同的地方。這樣，學(xué)生學(xué)完整個課程后，對整個移動通信系統(tǒng)的工作原理及實際運用都會有較深的理解。我校在進行《移動通信》教學(xué)內(nèi)容的安排時，考慮到我校該課程課時只有48學(xué)時，因此，我們在組織教學(xué)內(nèi)容時將教學(xué)重點放到了第一部分內(nèi)容，重點介紹移動通信系統(tǒng)中底層的關(guān)鍵技術(shù)，包括無線信道、調(diào)制技術(shù)如MSK/GMSK、p/4-QPSK/MPSK、MQAM、自適應(yīng)調(diào)制、擴頻調(diào)制、正交頻分復(fù)用調(diào)制（OFDM）；抗衰落技術(shù)如分集接收、信道均衡、信道編碼、交織編碼、智能天線、空時編碼、HARQ、智能天線、MIMO、空時編碼等以及多址技術(shù)。而關(guān)于上層如網(wǎng)絡(luò)層的內(nèi)容主要以學(xué)生自學(xué)為主。

二、實驗項目設(shè)置

《移動通信》課程具有很強的系統(tǒng)性和綜合性，更新速度快，與工程實際結(jié)合較緊密。為了使學(xué)生迅速掌握并運用層出不窮的新技術(shù)，提高移動通信教學(xué)質(zhì)量，在教學(xué)過程可以利用軟件資源優(yōu)勢，采用理論與仿真相融合的方式，設(shè)置相關(guān)仿真實驗，使學(xué)生通過仿真實驗，對移動通信關(guān)鍵技術(shù)進行驗證；同時通過直觀的仿真結(jié)果，既可以加深學(xué)生對理論基礎(chǔ)的理解，又培養(yǎng)了學(xué)生運用知識和實際操作能力。為此，我校在課程教學(xué)過程中，都會相應(yīng)地設(shè)置一些仿真實驗。具體開設(shè)的實驗項目包括無線信道仿真；QPSK，MSK，GMSK，16-QAM調(diào)制解調(diào)仿真及其在衰落信道下的性能分析；卷積編碼與Turbo編碼實驗；擴頻序列的產(chǎn)生與CDMA系統(tǒng)仿真；OFDM系統(tǒng)仿真；自適應(yīng)均衡仿真等等。這些實驗項目分為兩部分，一部分由學(xué)生獨立設(shè)計完成，一部分為課堂演示實驗。課堂仿真演示實驗主要針對一些抽象難理解的知識點進行，融入仿真演示便于學(xué)生理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生獨立設(shè)計實驗由學(xué)生課下獨立完成，老師通過抽查答辯等方式進行考核。學(xué)生通過自己設(shè)計搭建系統(tǒng)，可以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計、動手能力和創(chuàng)新能力，為以后從事通信行業(yè)的設(shè)計開發(fā)和調(diào)試分析打下良好的基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

移動通信技術(shù)論文范文第2篇

摘要：近年發(fā)展起來的CDMA移動通信系統(tǒng)技術(shù)相對于FDMA、TDMA系統(tǒng)具有較大的容量，但由于多徑干擾、多址干擾的存在，其容量優(yōu)勢并沒有得到充分的發(fā)揮，如果在基站上采用智能天線可以降低這些干擾的影響，提高系統(tǒng)的性能。本文通過對智能天線的認識、優(yōu)勢的闡述，從而引發(fā)智能天線在現(xiàn)代移動通信中的重要性。

一、引言

我們知道，天線有很多種，但大體上可分為三大類:“線天線”、“面天線”及“陣列天線”。陣列天線最初用于雷達、聲納以及軍事通信中，完成空間濾波和參數(shù)估計兩大任務(wù)。當(dāng)陣列天線應(yīng)用到移動通信領(lǐng)域時，通信工程師喜歡用“智能天線”來稱謂之。智能天線根據(jù)方向圖形成(或稱為波束形成)的方式又可分為兩類:第一類，采用固定形狀方向圖的智能天線，且不需要參考信號;第二類，采用自適應(yīng)算法形成方向圖的智能天線，需要參考信號。

本文在以下提到的智能天線都是指第二類，即(自適應(yīng))智能天線，這也是目前智能天線研究的主流。

二、智能天線的技術(shù)現(xiàn)狀

在分析研究智能天線技術(shù)理論的同時，國內(nèi)外一些大學(xué)、公司和研究所分別建立了試驗平臺，用實驗的方法來驗證理論研究的成果，得出相應(yīng)的結(jié)論。

(1)在美國

在智能天線技術(shù)方面，美國較其它國家要成熟的多，并已開始投入實用。美國ArrayComm公司將智能天線技術(shù)應(yīng)用于無線本地環(huán)路(WLL)系統(tǒng)。ArrayComm方案采用可變陣元配置，有12陣元、8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列可供不同環(huán)境選用，現(xiàn)場實驗表明在PHS基站采用該技術(shù)可以使系統(tǒng)容量提高4倍。

(2)在歐洲

歐洲通信委員會(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)計劃中實施了第一階段智能天線技術(shù)研究，稱為TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure)，由德國、英國、丹麥和西班牙合作完成。該項目是在DECT基站上構(gòu)造智能天線試驗?zāi)Ｐ�，�?995年初開始現(xiàn)場試驗，天線陣列由8個陣元組成，射頻工作頻率為1.89GHz，陣元間距可調(diào)，陣元分布有直線型、圓環(huán)型和平面型三種形式。試驗?zāi)Ｐ陀脭?shù)字波束成形的方法實現(xiàn)智能天線，采用ERA技術(shù)有限公司的專用ASIC芯片BDF1108完成波束形成，使用TMS320C40芯片作為中央控制。

(3)在日本

ATR光電通信研究所研制了基于波束空間處理方式的多波束智能天線。天線陣元布局為間距半波長的16陣元平面方陣，射頻工作頻率是1.545GHz。陣元組件接收信號在模數(shù)變換后，進行快速付氏變換(FFT)處理，形成正交波束后，分別采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法，數(shù)字信號處理部分由10片F(xiàn)PGA完成，整塊電路板大小為23.3cm×34.0cm。ATR研究人員提出了智能天線的軟件天線的概念。

我國目前有部分單位也正進行相關(guān)的研究。信威公司將智能天線應(yīng)用于TDD(時分雙工)方式的WLL系統(tǒng)中，信威公司智能天線采用8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列，射頻工作于1785~1805MHz，采用TDD雙工方式，收發(fā)間隔10ms，接收機靈敏度最大可提高9dB。

三、智能天線的優(yōu)勢

智能天線是第三代移動通信不可缺少的空域信號處理技術(shù)，歸納起來，智能天線具有以下幾個突出的優(yōu)點。

(1)具有測向和自適應(yīng)調(diào)零功能，能把主波束對準(zhǔn)入射信號并適應(yīng)實時跟蹤信號，同時還能把零響點對準(zhǔn)干擾信號。

(2)提高輸入信號的信干噪比。顯然，采用多天線陣列將截獲更多的空間信號，也即是獲得陣列增益。

(3)能識別不同入射方向的直射波和反射波，具有較強的抗多徑衰落和同信道干擾的能力。能減小普通均衡技術(shù)很難處理的快衰落對系統(tǒng)性能的影響。

(4)增強系統(tǒng)抗頻率選擇性衰落的能力，因為天線陣列本質(zhì)上具有空間分集的能力。

(5)可以利用智能天線，實時監(jiān)測電磁環(huán)境和用戶情況來提高網(wǎng)絡(luò)的管理能力。

(6)智能天線自適應(yīng)調(diào)節(jié)天線增益，從而較好地解決遠近效應(yīng)問題。為移動臺的進一步簡化提供了條件。越區(qū)切換是根據(jù)基站接收的移動臺功率的電平來判斷的。由于陰影效應(yīng)和多徑衰落的影響常常導(dǎo)致錯誤的越區(qū)轉(zhuǎn)接，從而增加了網(wǎng)絡(luò)管理的負荷和用戶的呼損率。在相鄰小區(qū)應(yīng)用的智能天線技術(shù)，可以實時地測量和記錄移動臺的位置和速度，為越區(qū)切換提供更可靠的依據(jù)。

四、智能天線與若干空域處理技術(shù)的比較

為了進一步理解智能天線的概念，我們把智能天線和相關(guān)的傳統(tǒng)空域處理技術(shù)加以比較。

(1)智能天線與自適應(yīng)天線的比較

智能天線與自適應(yīng)天線并沒有本質(zhì)上的區(qū)別，只是由于應(yīng)用場合不同而具有顯著的差異。自適應(yīng)天線主要應(yīng)用于雷達系統(tǒng)的干擾抵消，一般地，雷達接收到的干擾信號具有很強的功率電平，并且干擾源數(shù)目比天線陣列單元數(shù)少或相當(dāng)。而在無線通信系統(tǒng)中，由于多徑傳播效應(yīng)到達天線陣列的干擾數(shù)目遠大于天線陣列單元數(shù)，入射角呈現(xiàn)隨機分布，功率電平也有很大的動態(tài)變化范圍，此時的天線叫智能天線。對自適應(yīng)天線而言，只需對入射干擾信號進行抵消以獲得信干噪比(SINR，SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。對智能天線而言，由于到達陣列的多徑信號的入射角和功率電平均數(shù)是隨機變化的，所以獲得的是統(tǒng)計意義上的信干噪比(SINR)的最大化。

(2)智能天線與空間分集技術(shù)的比較

空間分集是無線通信系統(tǒng)中常用的抗多徑衰落方案。M單元智能天線也可等效為由M個空間耦合器按優(yōu)化合并準(zhǔn)則構(gòu)成的空間分集陣列。因此可以認為智能天線是傳統(tǒng)分集接收的進一步發(fā)展。

但是智能天線與空間分集技術(shù)卻是有顯著的差別的。首先空間分集利用了陣列天線中不同陣元耦合得到的空間信號的弱相關(guān)性，也即是不同路徑的多徑信號的弱相關(guān)性。而智能天線則是對所有陣元接收的信號進行加權(quán)合并來形成空間濾波。一個根本性的區(qū)別:智能天線陣列結(jié)構(gòu)的間距小于一個波長(一般取λ/2)，而空間分集陣列的間距可以為數(shù)個波長。

(3)智能天線與小區(qū)扇區(qū)化的比較

小區(qū)的扇區(qū)化可以認為是一種簡化的、固定的預(yù)分配智能天線系統(tǒng)。智能天線則是動態(tài)地、自適應(yīng)優(yōu)化的扇區(qū)化技術(shù)�，F(xiàn)在，我們來討論一個頗有爭議的問題。根據(jù)IS-95建議，當(dāng)采用120°扇區(qū)時系統(tǒng)容量將增加3倍。由此是否可以得到結(jié)論，扇區(qū)化波束越窄系統(tǒng)容量提高越大?考慮到實際的電磁環(huán)境，我們認為對這一問題的回答是否定的。這是因為窄波束接收到的信號往往是由許多相關(guān)性較強的多徑信號構(gòu)成的。一般情況下，各徑信號的時延擴展小于一個chip周期。這時信號波形易于產(chǎn)生畸變從而降低信號的質(zhì)量達不到增加系統(tǒng)容量的目的。同時如果采用過窄的波束接收信號，一旦該徑信號受到嚴重的衰落，則將直接導(dǎo)致通信的中斷。另外，過窄的接收波束在工程上是難以實現(xiàn)的，并將成倍地增加設(shè)備的復(fù)雜度。

五、智能天線的未來展望

(1)目前還沒有一個完整的通信理論能夠較全面地將智能天線的所有課題有機地聯(lián)系起來，故需要建立一套較完整的智能天線理論;另一方面，高效、快速的智能算法也將是智能天線走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵。

(2)采用高速DSP技術(shù)，將原先的射頻信號轉(zhuǎn)移到基帶進行處理。基帶處理過程是數(shù)字算法的硬件實現(xiàn)過程。

(3)由于圓形布陣和二維任意布陣比等間隔線陣優(yōu)越，同時陣列天線的數(shù)字合成算法能夠用于任意形式陣列天線而形成任意圖案的方向圖，因而可考慮在CDMA基站中采用二維任意布陣的智能天線。

(4)在移動臺中(如手機)采用智能天線技術(shù)。

(5)采用智能天線技術(shù)來改善移動通信信道中上下鏈路不能使用同一套權(quán)值的問題，以改善上下鏈路的性能。

(6)目前，智能天線技術(shù)的研究已不是單一地研究智能天線本身，應(yīng)與CDMA的一些關(guān)鍵技術(shù)(如多用戶檢測技術(shù)、多用戶接收技術(shù)、功率控制等)結(jié)合在一起研究。

移動通信技術(shù)論文范文第3篇

關(guān)鍵詞：第三代移動通信WCDMACDMA2000LTEUMB

1第三代移動通信（3G）與前兩代的主要是提升了傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度，能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)

3G系統(tǒng)采用碼分多址（CDMA）和分組交換技術(shù)。三種主流的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。主要問題在于：沒有一個統(tǒng)一的世界標(biāo)準(zhǔn)；語音不是在IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上；數(shù)據(jù)傳輸達不到速度要求。

國際兩大3G標(biāo)準(zhǔn)化組織：3GPP和3GPP2。第三代合作伙伴計劃（3rdGenerationPartnershipProject，即3GPP）成立于1998年12月。成員包括歐洲ETSI、日本ARIB和TTC、中國CCSA、韓國TTA和北美ATIS。3GPP的目標(biāo)是在ITU的IMT-2000計劃范圍內(nèi)制訂和實現(xiàn)全球性的(第三代)移動通信系統(tǒng)規(guī)范，致力于WCDMA的發(fā)展。第三代合作伙伴計劃2（3rdGenerationPartnershipProject2，即3GPP2）成立于1998年12月，成員包括：TIA(北美)、CCSA(中國)、ARIB/TTC(日本)和TTA(韓國)。3GPP2其致力于使ITU的IMT-2000計劃中的(3G)移動電話系統(tǒng)規(guī)范在全球的發(fā)展，它是從2G的CDMA或者IS-95發(fā)展而來的CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)體系的標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)。

WCDMA有Release99、Release4、Release5、Release6等版本。WCDMA（寬帶碼分多址）采用直接序列擴頻碼分多址（DS-CDMA）、頻分雙工（FDD）方式，碼片速率為3.84Mcps，載波帶寬為5MHz�；�于Release99/Release4版本，可在5MHz的帶寬內(nèi)，提供最高384kbps的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。WCDMA能夠支持移動/手提設(shè)備之間的語音、圖象、數(shù)據(jù)以及視頻通信，速率可達2Mb/s（對于局域網(wǎng)而言）或者384Kb/s（對于寬帶網(wǎng)而言）。

HSDPA（高速下行分組接入，HighSpeedDownlinkPackagesAccess）技術(shù)是實現(xiàn)提高WCDMA網(wǎng)絡(luò)高速下行數(shù)據(jù)傳輸速率最為重要的技術(shù)，是3GPP在R5協(xié)議中為了滿足上下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不對稱的需求提出來的，HSDPA是與R99的信道在同一載波上，只是為HSDPA增加了專門的信道，只需要進行軟件升級即可。HSDPA下行峰值速率理論最大值可達14.4Mbps。

HSUPA(高速上行鏈路分組接入，highspeeduplinkpacketaccess)。HSUPA通過采用多碼傳輸、HARQ、基于NodeB的快速調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù)，使得單小區(qū)最大上行數(shù)據(jù)吞吐率達到5.76Mbit/s，大大增強了WCDMA上行鏈路的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載能力和頻譜利用率。HSUPA引入了五條新的物理信道E-DPDCH、E-DPCCH、E-AGCH、E-RGCH、E-HICH和兩個新的MAC實體MAC-e和MAC-es，并把分組調(diào)度功能從RNC下移到NodeB，實現(xiàn)了基于NodeB的快速分組調(diào)度，并通過混合自動重傳HARQ、2ms無線短幀及多碼傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，使得上行鏈路的數(shù)據(jù)吞吐率最高可達到5.76Mbit/s，大大提高的上行鏈路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載能力。

HSDPA是WCDMA下行鏈路方向(從無線接入網(wǎng)絡(luò)到移動終端的方向)針對分組業(yè)務(wù)的優(yōu)化和演進。與HSDPA類似，HSUPA是上行鏈路方向(從移動終端到無線接入網(wǎng)絡(luò)的方向)針對分組業(yè)務(wù)的優(yōu)化和演進。HSUPA是繼HSDPA后，WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的又一次重要演進。

CDMA2000即CDMA20001×EV，1xEV的意思為“Evolution”，表示標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，DO意為DataOnly（后來把DataOnly改為DataOptimized，表示EV-DO是對CDMA20001X網(wǎng)絡(luò)在提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的一個有效的增強）。CDMA20001×EV-DO（DataOnly），采用話音分離的信道傳輸數(shù)據(jù)。CDMA20001×EV-DV（DateandVoice），即數(shù)據(jù)信道于話音信道合一。CDMA網(wǎng)提供兩大類應(yīng)用，語音和數(shù)據(jù)。根據(jù)應(yīng)用CDMA2000演進可分為繼續(xù)提高語音容量，從CDMA20001X演進到1X增強版或從CDMA20001X標(biāo)準(zhǔn)演進到EV-DO版本0，然后從EV-DO版本0演進到EV-DO版本A以及EV-DO版本B再到EV-DO增強版。

CDMA20001X到1X增強版的平滑演進是利用1/8空白速率幀，使用更有效的閉環(huán)功控、反向鏈路提早結(jié)束、前向鏈路提早結(jié)束、前向鏈路干擾抵消（QLIC）、QOF等技術(shù)，采用雙天線接收的話，則每扇區(qū)的容量可達120個同時通話。1X增強版顯著增加了語音容量，同時讓網(wǎng)絡(luò)和頻譜投資最大化。

從CDMA20001X演進到EV-DO版本0，在原有的1X基站上增加一個專門用來做高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d頻，還需要增加新的PCF（分組控制功能模塊）。兼容特性使得1xEV-DO可沿用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃及射頻部件。1xEV-DO基站還可與CDMA20001X的基站合一，并允許用戶經(jīng)由1X的載波使用高質(zhì)量的話音服務(wù)和通過1xEV-DO的載波使用高性能的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

從EV-DO版本0演進到EV-DO版本A，只需對EV-DO版本0網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行軟件更新，升級基站中的信道板，基站系統(tǒng)中的其他硬件設(shè)備則完全可以保留重用。針對網(wǎng)絡(luò)的不同情況，EV-DO版本A標(biāo)準(zhǔn)還支持終端在EV-DO版本A和EV-DO版本0網(wǎng)絡(luò)之間的快速切換。終端和網(wǎng)絡(luò)的后向兼容性保證了運營商可以逐步向版本A演進，保護了對原版本0網(wǎng)絡(luò)和終端的投資。由于EV-DO版本A設(shè)備已經(jīng)成熟，可以選擇跳過EV-DO版本0而直接從CDMA20001X升級為EV-DO版本A。EV-DO版本A到EV-DO版本B，基站和終端之間可以在前反向多個載波上同時傳送數(shù)據(jù)，從而獲得更高的峰值傳輸速率和系統(tǒng)吞吐量。EV-DO版本B可以通過支持多個載頻的EV-DO版本A基站進行升級來實現(xiàn)，這需要對基站和基站控制器進行軟件更新。EV-DO版本B完全后向兼容EV-DO版本0和EV-DO版本A。EV-DO版本A和EV-DO版本0終端可以無縫接入到EV-DO版本B網(wǎng)絡(luò)中獲取服務(wù)。EV-DO版本B網(wǎng)絡(luò)可以更有效地支持VoIP和可視電話等實時業(yè)務(wù)。EV-DO增強版完全后向兼容EV-DO版本0、EV-DO版本A和EV-DO版本B。EV-DO版本B、EV-DO版本A和EV-DO版本0的終端可以無縫接入到EV-DO增強版網(wǎng)絡(luò)中獲取服務(wù)。

2在3G之后，第四代（4G）移動通信更先進的技術(shù)旨在建立一個新的全IP化的接入網(wǎng)和與固網(wǎng)融合的純IP核心網(wǎng)，目的是提供寬帶移動無線接入

3G向4G的演進路線為：WCDMA和TD-SCDMA，均從HSDPA演進至HSUPA，進而到LTE（3GPP長期演進項目）；CDMA2000沿著1xEV-DO.0、1xEV-DO.A、1xEV-DO.B，最終到UMB，超移動寬帶（UltraMobileBroadband）。中國-3GLTE使用OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing、正交頻分復(fù)用技術(shù))以及它的后續(xù)技術(shù)OFDMA(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess、正交頻分多址技術(shù))是未來無線寬帶技術(shù)的基礎(chǔ)。同UMB一樣，LTE也采用了OFDM/OFDMA作為物理層的核心技術(shù)，不同的是LTE不再支持CDMA，而UMB為了保持良好的兼容性仍然支持在總帶寬中分出一部分帶寬來支持CDMA。LTE在20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小區(qū)邊緣用戶的性能；提高小區(qū)容量；降低系統(tǒng)延遲，用戶平面內(nèi)部單向傳輸時延低于5ms，控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50ms，從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時間小于100ms；支持100Km半徑的小區(qū)覆蓋；能夠為350Km/h高速移動用戶提供大于100kbps的接入服務(wù)；支持成對或非成對頻譜，并可靈活配置1.25MHz到20MHz多種帶寬。UMB是可以在1.25MHz和20MHz間以約150KHz的頻率增量靈活部署，支持頻段包括450MHz、700MHz、850MHz、1700MHz、1900MHz、1700/2100MHz、1900/2100MHz(IMT)和2500MHz(3G擴展頻段)，可與現(xiàn)有的CDMA20001X和1xEV-DO系統(tǒng)兼容，但在數(shù)據(jù)傳輸速率、延遲性、覆蓋度、移動能力及布建彈性等方面都更具優(yōu)勢。UMB系統(tǒng)繼承了1xEV-DO系統(tǒng)的自適應(yīng)編碼調(diào)制、HARQ(物理層混合重傳)以及QoS控制機制，結(jié)合了CDMA、TDM、QOFDMA(準(zhǔn)OFDMA)、LDPC(低密度奇偶校驗碼)等其它先進技術(shù)，同時引入了基于MIMO(多路輸入輸出)、SDMA(空分復(fù)用接入)和Beamforming(波束賦性)等多天線技術(shù)。在4G網(wǎng)絡(luò)中將主要使用以下一些核心技術(shù)。

正交頻分復(fù)用（OFDM）/正交頻分多址接入(OFDMA).OFDM是在頻域內(nèi)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(diào)制，子載波并行傳輸。每個子信道是相對平坦的，在每個子信道上進行的是窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應(yīng)帶寬。OFDM可以消除或減小信號波形間的干擾，提高了頻譜利用率。OFDMA是OFDM調(diào)制的一種形式，具有更高的頻譜效率和更好的抗衰落性能。對于低數(shù)據(jù)率用戶，需要更低的發(fā)射功耗，具有恒定而不是隨時間變化的更短延遲。OFDMA會把副載波的子集分配給各個用戶，以信道狀態(tài)的反饋能執(zhí)行自適應(yīng)用戶到副載波的分配。與OFDM相比，快速衰退、窄帶同頻干擾性能都得到了提高，改進了系統(tǒng)的頻譜效率。

軟件無線電是把盡可能多的無線及個人通信功能通過可編程軟件來實現(xiàn)，使其成為一種多工作頻段、多工作模式、多信號傳輸與處理的無線電系統(tǒng)。也可以說，是一種用軟件來實現(xiàn)物理層連接的無線通信方式。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，智能天線應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達方向，達到充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。多輸入多輸出（MIMO、Multiple-InputMultiple-Out-put）技術(shù)利用多發(fā)射、多接收天線進行空間分集的技術(shù)，采用分立式多天線能夠有效地將通信鏈路分解成為許多并行的子信道，從而大大提高容量。MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能，從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無線信道中，MIMO技術(shù)是實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。

第四代移動通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個基于全IP的網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業(yè)務(wù)，能同已有的核心網(wǎng)和PSTN兼容。核心網(wǎng)具有開放的結(jié)構(gòu)，能允許各種空中接口接入核心網(wǎng)；同時核心網(wǎng)能把業(yè)務(wù)、控制和傳輸?shù)确珠_。采用IP后，所采用的無線接入方式和協(xié)議與核心網(wǎng)絡(luò)(CN)協(xié)議、鏈路層是分離獨立的。IP與多種無線接入?yún)f(xié)議相兼容，因此在設(shè)計核心網(wǎng)絡(luò)時具有很大的靈活性，不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協(xié)議。

綜上，隨著移動通信的發(fā)展呈現(xiàn)趨勢傳送寬帶化、應(yīng)用個性化、接入多樣化、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)化、系統(tǒng)互補化及有線、無線一體化的大趨勢，寬帶無線市場必定潛力巨大，發(fā)展前景一片光明。

參考文獻：

[1]彭林.第三代移動通信技術(shù).電子工業(yè)出版社.【ISBN】750538361.

[2]康桂霞，田輝，朱禹濤，杜娟.CDMA20001x無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù).人民郵電出版社[ISBN].978-7-115-16664-7.

[3]張智江，朱士鈞，嚴斌峰，張云勇.3G業(yè)務(wù)技術(shù)及應(yīng)用.人民郵電出版社[ISBN]978-7-115-14353-2.

移動通信技術(shù)論文范文第4篇

在21世紀(jì)的前15年中，移動通信網(wǎng)絡(luò)越來越多地走到人們身邊，改造和影響著人們的生活。近年來，移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展呈現(xiàn)兩個趨勢：1）移動設(shè)備的接入量和數(shù)據(jù)流量呈爆炸式增長，據(jù)美國思科公司預(yù)計，全球移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量在2023年將達到2023年的1000倍；2）接入移動通信網(wǎng)絡(luò)的移動設(shè)備由最初單一的移動電話向多樣化發(fā)展，譬如筆記本電腦、平板電腦、穿戴式設(shè)備等，這些設(shè)備對數(shù)據(jù)通信的要求截然不同。如何滿足移動設(shè)備的海量多樣化數(shù)據(jù)需求，是未來移動通信網(wǎng)絡(luò)的重大挑戰(zhàn)。

2當(dāng)前WIFI技術(shù)簡介

在本節(jié)中，我們將對WIFI技術(shù)的物理層和MAC層技術(shù)進行簡介，并闡述當(dāng)前WIFI技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)下的局限性。

2.1WIFI技術(shù)的物理層和MAC層

WIFI技術(shù)的物理層采用OFDM技術(shù)，OFDM技術(shù)能夠最大限度地利用頻譜資源，從而達到高數(shù)據(jù)量傳輸。當(dāng)前的WIFI標(biāo)準(zhǔn)主要工作在兩個頻段：2.4GHZ頻段和5GHZ頻段。在2.4GHZ頻段下，總可用頻譜帶寬為80MHZ，共有13個頻段可供利用，單個設(shè)備最多可以使用20M帶寬。在5GHZ頻段下，總可用頻譜帶寬為325MHZ，共有20個頻段可供利用，單個設(shè)備最多可以使用80M帶寬�？芍�，在5GHZ頻段下的可用帶寬資源較為豐富，因此，越來越多的WIFI設(shè)備開始工作在5GHZ頻段。WIFI技術(shù)的MAC層采用CSMA技術(shù)來為多用戶提供接入。CSMA技術(shù)的工作原理為：任何一臺設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)之前必須先對當(dāng)前頻譜進行探測，若當(dāng)前頻譜為空閑狀態(tài)則可以發(fā)送數(shù)據(jù)，否則進入等待模式并在等待結(jié)束后開始下一次探測。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜時，MAC層還將應(yīng)用RTS/CTS技術(shù)。

2.2當(dāng)前WIFI技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)下的局限性

WIFI技術(shù)雖然在物理層上能夠較為高效地利用頻譜資源，但在MAC層上，WIFI技術(shù)的CSMA由于成本的限制并不能高效地服務(wù)于多用戶數(shù)據(jù)，該瓶頸在設(shè)備接入量增加時變得尤為突出。由于同一頻段上同時最多只能有一對設(shè)備進行發(fā)送和接收，當(dāng)設(shè)備增多時，大量設(shè)備將持續(xù)處于等待狀態(tài)，這導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t增大，此類現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生于人口密集的場所，譬如機場、火車站、體育場等。在未來，隨著可穿戴設(shè)備的飛速發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)有WIFI技術(shù)必將無法支持與之相匹配的數(shù)據(jù)需求。因此，當(dāng)前WIFI技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展下存在很大的局限性。

3未來WIFI技術(shù)展望

經(jīng)過第三節(jié)的分析可知，由于設(shè)計上的缺陷，WIFI技術(shù)必須要進行改變才能適應(yīng)未來移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。在本節(jié)中，我們將介紹兩種對現(xiàn)有WIFI技術(shù)的改進方法。

3.1多用戶MIMO（MU-MIMO）技術(shù)

為了解決MAC層造成的用戶等待問題，多用戶MIMO技術(shù)希望通過利用多天線來分開多個終端設(shè)備，從而可以同時支持多個數(shù)據(jù)流的傳輸。隨著芯片制造技術(shù)的發(fā)展，多天線的制造成本顯著降低，因此，這項技術(shù)有望大量應(yīng)用于未來WIFI設(shè)備中，從而有力解決在密集終端設(shè)備下的數(shù)據(jù)服務(wù)問題。

3.2超高頻率WIFI技術(shù)

在未來移動通信網(wǎng)絡(luò)中，某些設(shè)備需要超高速率的數(shù)據(jù)傳輸，譬如高清電視等，傳統(tǒng)的2.4GHZ頻段和5GHZ頻段的帶寬已不足以滿足這些設(shè)備的上述需求，因此，未來WIFI技術(shù)需要變得更加多樣化，其中，超高頻率WIFI技術(shù)可以工作在60GHZ頻段下，該頻段的可用頻譜帶寬為數(shù)GHZ，大大高于傳統(tǒng)的WIFI技術(shù)。實驗表明，該技術(shù)可以提供數(shù)GB每秒的數(shù)據(jù)傳輸，因而可以應(yīng)用于未來高速率傳輸?shù)慕K端設(shè)備。

4總結(jié)

移動通信技術(shù)論文范文第5篇

WiMAX的全名是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，能提供最高接入速度是70Mbitps，其信號傳輸半徑可以達到50公里，剛好彌補了WiFi、3G的不足。WiMAX不僅在北美、歐洲迅猛發(fā)展，而且這股熱浪已經(jīng)推進到亞洲。

用戶對互聯(lián)網(wǎng)的速率要求越來越高，目前韓國達20.4Mbitps,日本達15.8Mbitps,瑞典達成2.8Mbitps。為了適應(yīng)通信用戶日益增長的高速多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，4G移動通信系統(tǒng)不管是采用WiMAX技術(shù)還是采用LTE技術(shù)，與3G相比，4G將是以數(shù)字寬帶為主的高度自組織、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，其特點主要有：高速率、良好的兼營性、多類型用戶共存、多種業(yè)務(wù)的融合、多種先進的技術(shù)應(yīng)用。

4G移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：

(1)OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)

OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)的基本思想是將高速串行的數(shù)據(jù)碼流變換成N（通常取偶數(shù)）路并行的低速數(shù)據(jù)流，再將這N路低速數(shù)據(jù)流分別調(diào)制到等頻間隔的一組總數(shù)為N的子載波上，并且這組子載波要滿足下交的條件。OFDM技術(shù)的優(yōu)點是可以通地添加循環(huán)前綴來減小或消除碼間干擾，對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率，可實現(xiàn)低成本的單波段接收機。OFDM的主要缺點是功率效率不高，對頻偏和相位噪聲比較敏感。

(2)MIMO技術(shù)

MIMO（多進多出）是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。MIMO技術(shù)主要有兩種表現(xiàn)形式，即空間復(fù)用和空時編碼。這兩種形式在WiMAX協(xié)議中都得到了應(yīng)用。WiMAX相關(guān)協(xié)議還給出了同時使用空間復(fù)用和空時編碼的形式。支持MIMO是協(xié)議中的一種可選方案，結(jié)合自適應(yīng)天線陣（AAS）和MIMO技術(shù)，能顯著提高系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，可以大大提高覆蓋范圍并增強應(yīng)對快衰落的能力，使得在不同環(huán)境下能夠獲得最佳的傳播性能

(3)軟件無線電技術(shù)

軟件無線電是美國MTLTRE公司于1992年明確提出的，其基本思想是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過一個通用硬件平臺，利用軟件加載方式來實現(xiàn)各種類型的無線電通信系統(tǒng)，所有體制和標(biāo)準(zhǔn)的更新，以及不同體制之間的兼營，都可以通過適當(dāng)?shù)能浖�來完成。軟件無線電的核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A/D和D/A變換器，并盡可能多地用軟件來定義無線功能，各種功能和信號處理都盡可能用軟件實現(xiàn)。其軟件系統(tǒng)包括各類無線信令規(guī)則與處理軟件、信號流變換軟件、信源編碼軟件、信道糾錯編碼軟件、調(diào)制解調(diào)算法軟件等。軟件無線電使得系統(tǒng)具有靈活性和適應(yīng)性，能夠適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)和空中接口。軟件無線電技術(shù)能支持采用不同空中接口的多模式手機和基站，能實現(xiàn)各種應(yīng)用的可變QoS。

(4)智能天線技術(shù)

智能天線（SA）原名自適應(yīng)天線陣列，由多個天線單元組成，每個天線后面接一個加權(quán)器，經(jīng)過加權(quán)器處理以后的信號，最后用相加器進行合并。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達方向，達到充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。

(5)調(diào)制與編碼技術(shù)

4G移動通信系統(tǒng)采用新的調(diào)制技術(shù)，如多載波正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)以及單載波自適應(yīng)均衡技術(shù)等調(diào)制方式，以保證頻譜利用率和延長用戶終端電池的壽命。4G移動通信系統(tǒng)采用更高級的信道編碼方案(如Turbo碼、級連碼和LDPC等)、自動重發(fā)請求(ARQ)技術(shù)和分集接收技術(shù)等，從而在低Eb/N0條件下保證系統(tǒng)足夠的性能。

(6)高性能的接收機

4G移動通信系統(tǒng)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(xiàn)容量為C的可靠傳輸所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以計算出，對于3G系統(tǒng)如果信道帶寬為5MHz，數(shù)據(jù)速率為2Mb/s，所需的SNR為l.2dB；而對于4G系統(tǒng)，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mb/s的數(shù)據(jù)，則所需要的SNR為12dB�？梢妼τ�4G系統(tǒng)，由于速率很高，對接收機的性能要求也要高得多。

(7)全IP技術(shù)

4G移動通信系統(tǒng)應(yīng)該是一個全IP的網(wǎng)絡(luò)，全IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)約成本，提高可擴展性，靈活性，并使網(wǎng)絡(luò)運行更有效率，可支持IPv6，解決IP地址不足并能實現(xiàn)移動IP。同已有的移動網(wǎng)絡(luò)相比具有根本性的優(yōu)點，即：可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業(yè)務(wù)，能同已有的核心網(wǎng)和PSTN兼容。核心網(wǎng)具有開放的結(jié)構(gòu)，能允許各種空中接口接入核心網(wǎng)；同時核心網(wǎng)能把業(yè)務(wù)、控制和傳輸?shù)确珠_。采用IP后，所采用的無線接入方式和協(xié)議與核心網(wǎng)絡(luò)(CN)協(xié)議、鏈路層是分離獨立的。IP與多種無線接入?yún)f(xié)議相兼容，因此在設(shè)計核心網(wǎng)絡(luò)時具有很大的靈活性，不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協(xié)議。

(8)多用戶檢測技術(shù)

多用戶檢測是WCDMA通信系統(tǒng)中抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)。在實際的CDMA通信系統(tǒng)中，各個用戶信號之間存在一定的相關(guān)性，這就是多址干擾存在的根源。由個別用戶產(chǎn)生的多址干擾固然很小，可是隨著用戶數(shù)的增加或信號功率的增大，多址干擾就成為WCDMA通信系統(tǒng)的一個主要干擾。傳統(tǒng)的檢測技術(shù)完全按照經(jīng)典直接序列擴頻理論對每個用戶的信號分別進行擴頻碼匹配處理，因而抗多址干擾能力較差；多用戶檢測技術(shù)在傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成多址干擾的所有用戶信號信息對單個用戶的信號進行檢測，從而具有優(yōu)良的抗干擾性能，解決了遠近效應(yīng)問題，降低了系統(tǒng)對功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量。隨著多用戶檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，各種高性能又不是特別復(fù)雜的多用戶檢測器算法不斷提出，在4G實際系統(tǒng)中采用多用戶檢測技術(shù)將是切實可行的。

（9）切換技術(shù)

MDHO（宏分集切換）和F基站S（快速基站切換）。移動臺可以通過當(dāng)前的服務(wù)基站廣播的消息獲得相鄰小區(qū)的信息，或者通過請求分配掃描間隔或者是睡眠間隔來對鄰近的基站進行掃描和測距的方式獲得相鄰小區(qū)信息，對其評估，尋找潛在的目標(biāo)小區(qū)。切換既可以由終端決策發(fā)起也可以由基站決策發(fā)起。在進行快速基站切換（F基站S）時，終端只與Anchor基站進行通信；所謂快速是指不用執(zhí)行HO過程中的步驟就可以完成從一個Anchor基站到另一個Anchor基站的切換。支持F基站S對于終端和基站來說是可選的。進行宏分集切換（MDHO）時，終端可以同時在多個基站之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這樣可以獲得分集合并增益以改善信號質(zhì)量。是否支持MDHO對于終端和基站來說是可選的。

（10）睡眠模式