4G概念范文10篇

时间:2023-04-10 23:40:02

4G概念

4G概念范文篇1

关键词4G移动通信;OFDM;MUD;IPv6

1引言

第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统,要求具有很好的网络兼容性,能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU的标准,世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性:

不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率,但平均速率只能达到384kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展,但其传输速率还有差距。

不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准,难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。

不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境,需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块,而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性,目前,很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。

24G概念通信技术特点

目前,业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点:

a)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来;

b)移动终端可以是任何类型的;

c)用户可以自由地选择业务、应用和网络;

d)可以实现非常先进的移动电子商务;

e)新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

根据以上描述,未来的4G系统应具备以下的基本条件。

(1)具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100Mbit/s。

(2)实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(3)高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。

(4)良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境,由于要提供高速传输,小区的半径会更小。

(5)基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6,IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。

(6)实现不同QoS的业务。4G通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

34G概念通信关键技术探讨

(1)正交频分复用(OFDM)技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。

OFDM技术之所以越来越受关注,是因为OFDM有很多独特的优点:

a)频谱利用率高,频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM

信号的相邻子载波相互重叠,其频谱利用率可以接近Nyquist

极限。

b)抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输,这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍,从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

c)适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候,应采用效率高的调制方式;而当信道条件差的时候,则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有,OFDM加载算法的采用,使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此,OFDM技术非常适合高速数据传输。

d)抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰,它与加性的噪声干扰不同,是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多,实际上,只要传输信道的频带是有限的,就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀,故对抗码间干扰的能力很强。

(2)智能天线技术

智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。

目前,智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优,但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢,在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点,实际信道条件下,当干扰较多、多径严重,特别是信道快速时变时,很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下,全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖,各组

权值对应的波束有不同的主瓣指向,相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠,接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式,与自适应方式相比它显然更容易实现,是未来智能天线技术发展的方向。

(3)无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有:分集技术,如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术,如采用2或4天线来实现发射分集,或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中,MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

(4)软件无线电(SDR)技术

在4G系统中,若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式,则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口,能够在各类网络环境间无缝漫游,并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中,软件将会变得非常复杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术,它以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心,以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出,就受到各方的极大关注,这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大,更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成,并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中,软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险,所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求,而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础,它不仅能减少开发风险,还更易于开发系列型产品。此外,它还减少了硅芯片的容量,从而降低了运算器件的价格,其开放的结构也会允许多方运营的介入。

(5)多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号,而不是作为噪声处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测,从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。

现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足,且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时,会使得相关矩阵产生较大偏差,导致整个系统性能急剧下降。另一方面,当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰,而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的,没有考虑信道编码的影响,现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外,目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。

(6)IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于以下几点考虑:

a)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它将用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。

c)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS,但是IPv6能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6报头中新增的字段“流标志”。有了这个20位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准,但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d)移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址,这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

4结束语

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念,4G网络的定义仍然还不明确,IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统,实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性,是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统,它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。

参考文献

[1]AjayR.Mishra著,中京邮电通信设计院,无线通信研究所译.蜂窝网络规划与优化基础.北京:机械工业出版社,2004.

[2]何琳琳,杨大成.4G移动通信系统的主要特点和关键技术.移动通信,2004(2).

[3]NamgiKim;HymenChoir;HyunsooYoon.Seamlesshandoffschemefor4GmobilesystemsbasedonIPandOFDM.2004IEEE60thVolume5,26-29Sept.2004Page(s):3315-3318Vol.5

[4]Gazis,V.;Housos,N.;Alonistioti,A.;Merakos,L.Genericsystemarchitecturefor4Gmobilecommunications.The57thIEEESemiannualVolume3,22-25April2003Page(s):1512-1516vol.3

[5]Lu,municationsMagazine,IEEEVolume41,Issue3,March2003Page(s):104-106

[6]刘伟,丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信,2004(2).

[7]袁晓超4G通信系统关键技术浅析.中国无线电,2005(12)

4G概念范文篇2

关键词4G移动通信;OFDM;MUD;IPv6

1引言

第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统,要求具有很好的网络兼容性,能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU的标准,世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性:

不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率,但平均速率只能达到384kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展,但其传输速率还有差距。

不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准,难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。

不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境,需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块,而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性,目前,很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。

24G概念通信技术特点

目前,业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点:

a)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来;

b)移动终端可以是任何类型的;

c)用户可以自由地选择业务、应用和网络;

d)可以实现非常先进的移动电子商务;

e)新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

根据以上描述,未来的4G系统应具备以下的基本条件。

(1)具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100Mbit/s。

(2)实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(3)高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。

(4)良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境,由于要提供高速传输,小区的半径会更小。

(5)基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6,IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。

(6)实现不同QoS的业务。4G通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

34G概念通信关键技术探讨

(1)正交频分复用(OFDM)技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。

OFDM技术之所以越来越受关注,是因为OFDM有很多独特的优点:

a)频谱利用率高,频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM

信号的相邻子载波相互重叠,其频谱利用率可以接近Nyquist

极限。

b)抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输,这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍,从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

c)适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候,应采用效率高的调制方式;而当信道条件差的时候,则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有,OFDM加载算法的采用,使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此,OFDM技术非常适合高速数据传输。

d)抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰,它与加性的噪声干扰不同,是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多,实际上,只要传输信道的频带是有限的,就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀,故对抗码间干扰的能力很强。

(2)智能天线技术

智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。

目前,智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优,但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢,在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点,实际信道条件下,当干扰较多、多径严重,特别是信道快速时变时,很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下,全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖,各组

权值对应的波束有不同的主瓣指向,相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠,接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式,与自适应方式相比它显然更容易实现,是未来智能天线技术发展的方向。

(3)无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有:分集技术,如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术,如采用2或4天线来实现发射分集,或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中,MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

(4)软件无线电(SDR)技术

在4G系统中,若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式,则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口,能够在各类网络环境间无缝漫游,并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中,软件将会变得非常复杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术,它以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心,以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出,就受到各方的极大关注,这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大,更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成,并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中,软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险,所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求,而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础,它不仅能减少开发风险,还更易于开发系列型产品。此外,它还减少了硅芯片的容量,从而降低了运算器件的价格,其开放的结构也会允许多方运营的介入。

(5)多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号,而不是作为噪声处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测,从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。

现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足,且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时,会使得相关矩阵产生较大偏差,导致整个系统性能急剧下降。另一方面,当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰,而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的,没有考虑信道编码的影响,现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外,目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。

(6)IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于以下几点考虑:

a)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它将用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。

c)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS,但是IPv6能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6报头中新增的字段“流标志”。有了这个20位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准,但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d)移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址,这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

4结束语

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念,4G网络的定义仍然还不明确,IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统,实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性,是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统,它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。

参考文献

[1]AjayR.Mishra著,中京邮电通信设计院,无线通信研究所译.蜂窝网络规划与优化基础.北京:机械工业出版社,2004.

[2]何琳琳,杨大成.4G移动通信系统的主要特点和关键技术.移动通信,2004(2).

[3]NamgiKim;HymenChoir;HyunsooYoon.Seamlesshandoffschemefor4GmobilesystemsbasedonIPandOFDM.2004IEEE60thVolume5,26-29Sept.2004Page(s):3315-3318Vol.5

[4]Gazis,V.;Housos,N.;Alonistioti,A.;Merakos,L.Genericsystemarchitecturefor4Gmobilecommunications.The57thIEEESemiannualVolume3,22-25April2003Page(s):1512-1516vol.3

[5]Lu,municationsMagazine,IEEEVolume41,Issue3,March2003Page(s):104-106

[6]刘伟,丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信,2004(2).

[7]袁晓超4G通信系统关键技术浅析.中国无线电,2005(12)

4G概念范文篇3

远程医疗是远程医学中的关键部分。远程医学使用了远程通信,使用双向对数据、声音以及图象进行传输的远程医学工作。远程医疗通常在使用网络技术情况下,把相距较远的病人和医生联系起来,实现有关医学信息的交流,以此实现求医者在信息询问、诊断以及治疗办法方面的目的。远程医疗系统中主要有三个组成部分。其一是医疗服务的提供者,比如医疗服务源地,其具备丰富的医学资源和经验。其二是远地求医疗服务的需要者,就是其当地没有足够的医疗能力的机构,这里可以是个体患者。其三是能够把两者联系在一起的通讯网路和诊断设施。在医疗技术的长期发展中,许多的医疗软件开发商都开发了有关医院的信息系统,这些系统就是将日常的生成的各种图象资料,经过接口以数据方式进行大量的保存。在以往的3G网络不太理想的情况下,信息图片的传输速度很慢,而且会让图象和声音不清晰,影响诊断质量。而优质的4G通信技术的出现,很快的解决了这些问题。

二、4G通信技术的概念特征

第四代移动电话行动通信标准,简称4G。其是宽带接入和分布的网络模式,具备了每秒100兆的下载速度以及每秒20兆的上传速度特点。其不但可以为广大用户提供高质的影像服务,同时还可以让三维图像进行传送,把通信信息进行定位、数据收集等功能。4G通信技术目前具备几大特点:(1)速度快,频谱宽。和3G相比,4G的速度明显加快,对一些范围比较大的高速运动移动用户来说,比如正在火车或者高速公路上的用户,其使用的数据速度是2Mbps,对一些中速移动用户,例如普通的城市交通工具,其速度是20Mbps。而对一些低速的移动用户,如停在室内或者步行的用户,其速度是在100Mbps。(2)多类型通信业务可以融合。4G在如今可以成作为多媒体移动通信,其不但能够把个人通信、娱乐以及广播等连接在一起,形成“一条龙”的形式为用户进行整体性的服务,以此满足用户的多种需要,同时还让数据以及视频等信息经过高宽带传送。(3)无缝漫游。4G系统达到了全球统一的标准,各种类别的媒体以及终端都可以在网络下进行无缝连接,把不同类型的无线以通讯,例如广播电视、卫星网以及无线局域网等结合在一起,这样就让一台手机在全球的任意一个地点都能够进行通信。这也为跨国形式的远程医疗提供了支持。(4)4G系统还把具有接口开放和多网络进行平稳过渡的特征。让低速和高速用户在各种终端上进行共享互通,这就让用户在最少经济投入的情况下进入4G时代。

三、4G通信技术在远程医疗中的具体运用

4G通信技术的出现可以让医疗人员传递重要的信息,比如症状与生命体征,医生可以对伤害进行放大,然后给予诊断,做仔细的治疗计划。这种及时并且质量高的视频沟通能够帮助急救人员与专科医生快速的做出明智的选择,减少了诊断时间,加大力度地挽救病人的生命。(一)在放射医学中的运用。在计算机支持项目中,4G通信网络能够进行MRI与CT图像的传送。通过研究证明了经过4G通信网络的带宽,可以使用成本低的网络对至少13张关节炎积液肘部的X线等进行传输。在最专业的医疗专家阅读后,其正确率达到了百分之百。由此可见4G通信技术具有很高的可靠性。(二)在家庭保健中的运用。在4G通讯网络的基础上,糖尿病病人能够进行自我保健,特别是血糖自检对病人的治疗非常的重要。在4G网络下运行的血糖监测系统,能够成为病人的初级保健“医生”,随时对病人的症状、饮食以及药物进行监控。病人还可以通过摄像机和医生交流,把关节活动、体温读数以及其他的症状有关的可视化信息输送给医生。有些装置在加重的仪器何时能够传送心跳、血压等,把视频和其他的技术相融后实现家庭监护以及诊断的目的。在4G无线网络的发展下,只要身体进入自觉症状,就能够经过4G把心跳图传输到医疗中心,以此时刻对病人的身体状况进行监督。(三)在外科中的运用。远程医疗的出现,能够帮助经验不够的医师完成手术,这让微创外科手术技术被普遍的使用。通过研究证明,4G无线通信模块可以让经验不足的主刀医师在远程外科医师的指导下进行手术,并且没有出现过并发症。在4G移动通信网络的大范围覆盖之下,移动健康监护可以到达用户远程、及时的监护目的,用户在及时了解自身健康情况下,同时还能够及时地对付一些类似高血压等突发病。

四、结语

总而言之,把4G通信技术使用到远程医疗中,能够把移动健康系统推广进入社区与家庭中,对病患者进行实施的健康监护。作为一名高中生,要对这种具有发展空间的技术加以关注和了解,这样在后续的发展中才能够让技术得到更好的使用。

参考文献:

[1]史长生,支朝朋,杜洪良.4G通信技术在远程医疗中的应用[J].中国医疗设备,2014,07:77-78+81.

4G概念范文篇4

未来的移动通信技术将会成为支撑网络发展的重要的一方面,并会向网络的方向发展,且未来通信技术的重要内容之一就是提高目前现有的网络服务水平;③未来的通信技术的发展过程当中,移动通信重要的一个服务发展方向就是物联网以及人机通信,并且移动通信将会随着科学技术的不断发展成为物联网和人机通信的一个非常重要的平台。

24G移动通信技术的要点探讨

2.14G移动通信技术

目前,在通信行业中,对4G移动通信技术并没有做出比较系统统一的概念与定义,而是从4G移动通信的使用功能等方面对其做出了一定的限定。一方面,4G移动通信可以不用考虑时间、地点,只要打开网络通信,就可以接入网络,且较2G、3G移动通信技术而言,网速较快,如图1所示的就是2G、3G和4G移动通信的速率对比表,而且4G移动通信比较自由,可以自由的对业务进行选择、应用;另一方面,4G移动通信技术能够对其他网络、体系和系统进行适应,并开展互联网等方面的业务。4G移动通信技术是在2G、3G移动通信技术的基础上的发展,并有其创新之处。与2G、3G移动通信技术的系统不同,4G移动通信技术的系统是以路由技术为主构成的网络构架,而在先前的移动通信技术的系统中,仅有一个核心网络,就是移动网络所发挥出来的作用。4G移动通信技术就跟一个固定而又统一的网络一样,不仅具有移动管理的相关功能,而且能够与有线、无线连接起来使用。4G移动通信与无线连接在一起时,它的接入点有很多种不同的选择,比如说蜂窝系统基站和无线局域网等,它们虽然有细微的不同,但是具有相同的指令结构,通常情况下,有IP分组和ATM信元两种信息格式。除此之外,无线接入点也具有多变性,用户可以随时的接入网络,在通信的过程中,还可以实现接入点之间的转换。但是在4G移动通信技术中,必须要注意到的是,核心网络具有非常重大的意义,必须要实时地对用户所在的位置进行掌握,并要鉴别各用户的身份。

2.24G移动通信技术的特点

4G移动通信技术是将宽带移动通信系统多功能地集成在一起,它比3G更加能够接近于个人通信。4G移动通信技术的特点主要有以下几个方面:

(1)4G移动通信技术具有高速率的特点

在上述图1的表格中,可以清晰地看出2G、3G、4G移动通信技术的速率,并能够较为明显地看出4G的信息传输的速率比3G要高出一个等级。

(2)4G移动通信具有灵活性强的特点

4G移动通信技术采用的是智能的技术,能够自己适应地对资源进行分配。对信道条件各种复杂的环境采用智能信号处理技术进行信号的正常收发。因此,4G移动通信技术具有图12G、3G、4G速率对比智能性强、灵活性强、适应能力高等特点。

(3)4G移动通信技术具有用户可共存性的特点

4G移动通信能够依据网络的状况和信道的条件自适应地进行处理,能够使每个用户和设备相互依存,从而能够满足多类型的用户的需要。

(4)4G移动通信技术能够随时随地的接入系统

4G移动通信技术利用各种多媒体业务的接入方式,例如无线接入技术,广播和娱乐,提供话音和高速的信息业务等,因而,使用4G移动通信技术的用户可以随时随地的接入系统。

(5)4G移动通信技术具有自治的网络结构

4G网络能够对自己的结构进行自动地管理、动态地改变,从而满足系统的变化以及发展的要求,因而4G网络是一个完全自治并自适应的网络。

2.34G移动技术的要点

目前,虽然3G移动通信技术已经开始走向规模化,但是人们也已经开始逐渐注意到第三代移动通信(3G移动通信)所具有的的技术上的局限性。第四代移动通信技术在第三代移动通信的基础上发展起来。在4G移动通信技术的产生和发展的过程中,也运用了一系列新的移动通信技术:OFDM(正交频分复用)技术、SA(智能天线)技术、SDR(软件无线电)技术等。下面就对4G移动通信技术产生和发展的过程中所运用的这些新技术进行简要的概述:

(1)OFDM(正交频分复用)技术

作为一种特殊的技术,OFDM(正交频分复用)技术对信号的传输和接入是利用多载波来实现的。OFDM(正交频分复用)技术的原理是,在一定的区域内,系统通过对已经设置好的信道进行划分的方式形成多个正交子通道,在子通道上完成的工作就是传输和窄带的调制,通常来说,信号的快带比信道的宽度要略窄一些。对窄带进行调制,能够使高速串行的数据的速度降低,从而成为较低速度的子数据流,并对转换后的子数据流通过借助子载波的方式进行调制,进而使她们能够相互正交,从而实现OFMD技术。

(2)SA(智能天线)技术

SA(智能天线)技术是4G移动通信技术中最为关键的技术,具有侧向和调零的功能,并能够自适应地实时地对信号进行跟踪,同时还能够抑制信号的干扰,从而提高整个通信系统的整体功能。

(3)SDR(软件无线电)技术

SDR(软件无线电)技术是4G移动通信技术的微电子技术方面的基础,通过开放性的平台,方便的升级以及重新配置的方式,构造出开放、标准的通用化硬件的一个平台,并且SDR(软件无线电)技术能够允许多方运营的介入。

34G移动通信技术的发展趋势

从4G移动通信技术的发展前景来看,除了0FDM和智能天线等核心技术外还包含一些相关技术,例如交互干扰抑制和多用户识别的技术,这种技术能够最大限度地满足用户的容量以及覆盖的范围,从而确保4G移动通信技术的服务质量;可重构性自愈网络,这个技术的应用会使4G移动通信网络达到自动排出网络故障的目的;无线接入网(RAN)技术,4G移动通信技术具有高速率、大容量的特点,无线接入网(RAN)技术的发展趋势是使电路交换向基于IP分组的交换发展,设备分集是向网络分集的方向发展。

4结束语

4G概念范文篇5

15G的应用场景介绍

第五代移动通信网络,它的网络传输速度目标可达1GB/8s,比第四代移动通讯网络传输速度有了数量级的提升。伴随着5G网络技术的诞生,3D电影对网络要求较高的传媒在智能终端分享再也不是理念中的事情,正在一步一步变成现实,丰富人们的生活。第五代移动网络的概念定义中,它的应用场景大概有三个,分别是eMBB增强移动宽带,mMTC海量机器通信,URLLC高可靠低延时通讯。基本构成如图1所示。eMBB(增强移动宽带),近几年随着智能移动终端的普及,多媒体内容的即时传播成为一种趋势,对移动宽带的要求也原来越高,5G的普及会增强移动网络的带宽,让信息的传播不再拘泥于形式和内容的大小,让信息随处可及成为现实。mMTC(海量机器通信),为了更好地做到工业化和信息化深度融合,万物物联的时代已经到来。智能家居,智能环境监测,智能安防等基于物联网技术的行业都需要5G技术的支撑。uRLLC(高可靠低时延连接),这是5G最独特的应用场景,随着大货车无人驾驶的需求、远程医疗的需求、工业4.0概念的提出,都需要数据传输要低延时高可靠。未来的社会,不管是公众的日常社交方式和生活方式,还是传统的制造行业,交通运输,医疗行业等,都因为5G的到来发生巨大的改变,5G关键技术的研究有利于维护这个改变的稳定性,为5G的普及保驾护航。

25G的关键技术分析

5G技术已经在第一阶段已经完成,第二阶段也计划到2020年4月完成,也标志着5G时代已经来临。本文将分析5G的八个关键技术,这八个关键技术如图2所示。2.1非正交多址接入技术。4G网络是基于OFDMA(正交频分多址计入)技术建设而成,数据统计4G的数据传输速率在每秒百兆比特,峰值可以达到每秒千兆。4G的带宽在一段时期内满足了移动通信的需求。随着智能移动终端的普及和社会的业务场景的丰富,对移动网络的要求也越来越高,4G的无线传输速率将不能满足未来的需求。非正交多址接入技术,是多个地址复用的接入技术,不同于以往的正交传输,发送端是用非正交的传输方式,采用非正交多址接入技术的5G移动通信网络的无线传输速率可以达到1GB/8s,相比4G的传输速率有质的飞跃。2.2毫米波。近些年,通信技术的飞速发展造成了30GHz以内的频率几乎没有可以再利用的。经过近几年的研究,毫米波可以带来的带宽和速率都是让人兴奋的,毫米波目前最重要的就是区分波段,可以更好地覆盖无线网络用户。毫米波让通信技术有了更新更广阔的领域,目前它的唯一缺点就是传播距离近,研究如何让传播距离近的毫米波免除外界的打扰,能跟精准的传播信息,让信息的传播中噪音减少也是毫米波的研究方向之一。2.3大规模天线技术(MIMO)。大规模天线技术(MIMO),采用空间通信通道的多个途径衰弱特征,在接收端和发射端都设置多个天线,wifi信号通过空间时间处理技术获取分机增益或者复用增益,从而可以提高wifi系统传输的可靠性,稳定性和频谱利用率,很好的改善通信质量,改善了用户的通讯体验。大规模天线技术(MIMO)充分利用实现中空间的资源,在不增加频谱资源和天线发射功率的前提下,数量级的提高系统信息通道容量,所以,大规模天线技术(MIMO)成了5G网络三个典型应用场景的核心技术。大规模天线技术在空间解码和空间编码端提供配置多个信道的能力,其工作原理图如图3所示。大规模天线技术能获得大规模应用的主要原因是其有复用增益和分集增益技术。近几年,大规模天线技术(MIMO)的成熟正在逐步完善和提升,从3G时代使用的SISO(单发送单接受),3G技术的3大标准:美国CDMA2000、欧洲WCDMA及中国TD-SCDMA,下行峰值速率3.6Mbit/s。通讯发展到4G时代开始使用智能天线技术、多天线、ipv6技术正交频分复用技术,网络传输速度明显提高,下行峰峰值速率为100Mbps~150Mbps,比3G提高了三十到四十倍。2.4认知无线电技术。研究认知无线电技术有利于5G网络通信网络在数据传输中保证数据的正确性,完整性等特点。认知无线电技术的原理如图4所示。2.5超宽带频谱。通讯领域每隔几年就要重新分配一下频谱,5G移动通信网络的要求带宽要能容纳未来丰富业务场景的需求,超宽带频谱技术是核心技术之一,超宽带频谱的研究有益于5G通信网络在性能上具有抗干扰性,网络传输速率高,带宽极度宽,系统的容纳量大,发射的频率较低,保密性能好,网络传播距离短抗干扰能力强等。2.6超密度异构网络技术。智能家居,智能环境监测,智能安防,无人驾驶,远程医疗等多行业多业务的数据的传输都要依赖5G移动通信网络。要求网络性能高,结构适应多种应用,超密度异构网络技术的研究能更好地支撑5G移动通信网络的适应性。2.7多技术载波聚合。4G通信技术中已经应用多技术载波聚合,它能提高网络传输速率的峰值。5G对网络传输速率有了更好的要求,多技术载波聚合的深入研究有利于5G移动通信网络速率的提高和稳定。

3结束语

随着5G通信网络概念提出,5G关键技术研究也成了一个热门的话题,5G的关键技术远不止文中提到的这些,随着5G的普及和应用,需要研究的技术也会增多,研究的深度会加大。目前深入研究文中提到的关键技术,为5G的顺利推广起到了积极的推进作用。

参考文献:

[1]张明刚.关于5G移动通信网络关键技术探究[J].数字通信世界,2018(03):120-121.

[2]罗虹.5G移动通信网络关键技术分析及未来趋势[J].中外企业家,2019(07):55.

[3]吴泉.5G通信技术应用场景及关键技术分析[J].网络安全技术与应用,2019(05):61-62.

[4]聂建宁.5G移动通信网络关键技术分析[J].信息通信,2019(08):217-218.

4G概念范文篇6

关键词:物联网;5G通信技术

随着工业化和信息化两化深度融合的进一步发展,特别是近两年工业互联网概念的提出以及落地,对通讯技术的发展提出了新的要求。目前,世界通用的通信技术以4G为主。随着工业4.0的推进,5G作为基础技术地位尤为重要。研究5G关键技术有助于5G技术更好更稳定的落地,让万物物联的时代加速到来。

一、5G的应用场景介绍

第五代移动通信网络,它的网络传输速度目标可达1GB/8s,比第四代移动通讯网络传输速度有了数量级的提升。第五代移动网络的概念定义中,它的应用场景大概有三个,分别是eMBB增强移动宽带,mMTC海量及其通信,URLLC高可靠低延时通讯。基本构成如图1所示:图15G的三种应用场景eMBB(增强移动宽带),近几年随着智能移动终端的普及,多媒体内容的即时传播成为一种趋势,对移动宽带的要求也原来越高,5G的普及会增强移动网络的带宽,让信息的传播不再拘泥于形式和内容的大小,让信息随处可及成为现实。mMTC(海量机器通信),为了更好的做到工业化和信息化深度融合,万物物联的时代已经到来。智能家居,智能环境监测,智能安防等基于物联网技术的行业都需要5G技术的支撑。uRLLC(高可靠低时延连接),这是5G最独特的应用场景,随着大货车无人驾驶的需求、远程医疗的需求、工业4.0概念的提出,都需要数据传输要低延时高可靠。未来的社会是万物物联的时代,从公众的日常出行和生活到工业4.0的普及都会因为5G的到来发生巨大的改变,5G关键技术的研究有利于维护这个改变的稳定性,为5G的普及保驾护航。

二、基于物联时代的5G技术分析

5G技术第一阶段测试工作已经完成,第二阶段实施计划到2020年4月完成,也标志着5G时代已经来临。本文将分析与物联网技术相关的5G技术:(1)非正交多址接入技术。非正交多址技术主要用于提高5G网络的传输速度,为物联网技术中采集数据、传输数据速度更快,即时性更高。4G网络是基于OFDMA(正交频分多址计入)技术建设而成,数据统计4G的数据传输速率在每秒百兆比特,峰值可以达到每秒千兆。随着智能移动终端的普及和社会的业务场景的丰富,对移动网络的要求也越来越高,4G的无线传输速率将不能满足未来的需求。非正交多址接入技术,是多个地址复用的接入技术,不同于以往的正交传输,发送端是用非正交的传输方式,采用非正交多址接入技术的5G移动通信网络的无线传输速率可以达到1GB/8s,相比4G的传输速率有质的飞跃,对物联网技术的发展提供技术支撑。(2)大规模天线技术(MIMO)。大规模天线技术(MIMO),采用空间通信通道的多个途径衰弱特征,在接收端和发射端都设置多个天线,wifi信号通过空间时间处理技术获取分机增益或者复用增益,从而可以提高wifi系统传输的可靠性,稳定性和频谱利用率,很好的改善通信质量,改善了用户的通讯体验。大规模天线技术(MIMO)充分利用实现中空间的资源,在不增加频谱资源和天线发射功率的前提下,数量级的提高系统信息通道容量,所以,大规模天线技术(MIMO)成为了5G网络三个典型应用场景的核心技术。大规模天线技术在空间解码和空间编码端提供配置多个信道的能力,其工作原理图如图2下:大规模天线技术能过获得大规模应用的主要原因是其有复用增益和分集增益技术。(3)认知无线电技术。物联网技术最关键的是保证数据采集的正确性和数据传输过程中数据的完整性。研究认知无线电技术有利于5G网络通讯网络在数据传输中保证数据的正确性,完整性等特点。(4)超宽带频谱。物联网时代传输数据量大,数据类型丰富。特别是图片、视频数据的传输,对网络的带宽有极高的要求。通讯领域每隔几年就要重新分配一下频谱,5G移动通信网络的要求带宽要能容纳未来丰富业务场景的需求,超宽带频谱技术是核心技术之一,超宽带频谱的研究有益于5G通讯网络在性能上具有抗干扰性,网络传输速率高,带宽极度宽,系统的容纳量大,发射的频率较低,保密性能好,网络传播距离短抗干扰能力强等。(5)超密度异构网络技术。智能家居,智能环境监测,智能安防,无人驾驶,远程医疗等多个涉及到物联技术的行业数据的传输都要依赖5G移动通信网络。要求网络性能高,结构适应多种应用,超密度异构网络技术的研究能更好地支撑5G移动通讯网络的适应性。

三、结束语

随着物联网技术的快速发展,人机之间的互联,机器之间的互联,端对端的数据传输,边缘计算的运算模式也将成为将来社会发展的一个趋势,这对通信技术的要求也逐步提高。5G通讯网络概念提出,为物联网时展提供了技术性支撑,对5G技术的研究也有深远的意义。

参考文献

4G概念范文篇7

【关键词】光纤通信;5G系统;应用;展望

科技的不断发展,使人们可以通过网络通信进行沟通和联系,拉近了人与人之间的时空距离。光纤通信作为人们生活中不可或缺的辅助资源,必须保证其具有大容量和高速性。在这样的背景下,5G网络正在研发,并即将开始投入使用。光纤通信也将在5G系统中会得到更为全面、广泛的应用,为人与人、人与物、物与物之间提供高速、安全、自由的连接,使人们的生活更加美好。

1光纤通信的含义及意义

光纤通信是通过光导纤维传送信息的,所谓“光纤将梦想接入现实”,就是对光纤通信的真实写照。它不仅具有庞大的通信容量,还提升传输质量,保障了通信的私密性。光纤通信将在5G系统中扮演非常重要的角色,并得到更广泛的应用。我国对光纤通信的需求在很久之前就已经十分迫切,据可靠数据显示,迄今为止,全世界已安装了42亿km的光纤,而其中中国占16亿芯km,可谓是占据全球产需求的半壁江山。随着5G时代的来临,对光纤通信的需求量还会变得更加庞大。有研究学者预测,在5G时代下我国对光线通信的需求量还会继续增长,能够达到4G时代的5倍。

25G系统的概念及特点

2.1概念。5G是在前四代通信技术基础上发展起来的第五代移动通信技术,相较于前四代通信技术,5G通信技术已经不再是单一的无线技术,而是实现了现有的无线接入技术和新增补充新无线技术之间的融合,可以认为其是一个融合的网络。它改善了现有4G网络处理自发的能力,使频谱效率、频谱资源都可以达到巅峰速度,同时使LTE峰值速率从现在的100Mb/s,提高到达到10Gb/s,实现了百倍的提升。2.2特点。5G系统作为未来的发展趋势,具有其本身的优良特点。首先,5G系统集合了功能强大的基站,在此基础上组成大服务器集群,这样新型的构架方式,大大提升了速度。其次,5G的基站在设计时考虑到安装场景各不相同的需求,把基站设计的相对小型化,但功能却更加强大,以满足不同场景的安装。最后,5G系统在能源消耗上做到了绿色节能,能源消耗只有现在的1/10,符合国家可持续发展的环保理念。

3光纤通信技术在5G系统中的应用

3.1色散补偿的技术。由于5G系统下光纤通信的速度经大幅度提升,而在信息传输中,1550nm波段约产生18ps/nm•km的色散,会引起脉冲展宽,导致乱码的产生,不利于高速信号的长距离传输,色散补偿技术,可以对色散问题进行弥补,满足长距离传输。因此,色散补偿技术将是长距离光纤传输的关键技术。3.2光纤放大器的技术。宽带光纤放大器的技术,可以使传输容量得到提升,具有抗偏振,抗串扰等特点,在光纤通信技术中发挥重要作用。就在当前的技术下,有很多种宽带放大器技术,包括碲化物光纤放大器、碲化物光纤放大器等。3.3光孤子WDM传输的技术。在5G系统中,拥有更大的数据容量。因此,在数据传输中,必须要处理好平衡处理好色散。光孤子WDM传输的技术,通过对光纤自身非线性的特点进行利用,可以对光纤的色散进行平衡处理,确保信息传输不受距离、速度的限制,使信息传输更加平稳。3.4密集波分复用(DWDM)技术。密集波分复用(DWDM)技术是目前光纤通信中应用非常成熟的新技术,可以实现一根光纤同时传输两个以上不同波段的光载波通信。在此系统中为最重要的器件就是利用分波、合波原理所制成的干涉滤光片型DWDM器件,它的核心是超窄带干涉滤光片,以光学镀膜方式所制作的薄膜干涉滤光片,具有热稳定性好、最小的插入损耗、最小的偏振相关损耗等特点,受到市场的广泛应用。为了能够实现在传输光纤的终端正确地将每个载波从多个波长中提取出来而不存在串扰,要运用超窄带滤光片,且要求超窄带滤光片必须具有矩形通带、较小的波纹、较高的抑制比等特点。

4光纤通信在5G中的运用展望

4.1增强型移动宽带(eMBB)。5G时代,带来最大的改变就是网络速率的大幅度提升。目前的4G网络速度已经很快了,但是5G会更加快,达到10Gbps,满足人们居住、工作、休闲和交通等不同区域的需求,同时做到在密集住宅区、体育场、露天集会、地铁、快速路、高铁等人流密集地可以随时满足超高清视频、虚拟现实、在线游戏等需求,并且不存在卡网、掉网的现象。4.2低功耗大连接(mMTC)。由于终端的功耗以及无线网络的覆盖的影响,物联网目前仍不被大众所熟知和运用,处于萌芽的状态。而5G网络的出现,5G网络实现了低功耗大连接,相信未来的物联网的需求将会很大,会迎来全面发展。物联网可以利用现有的如智慧城市、智能家居、智慧农业、工业互联网、森林防火等应用的基础上进行发展,这类应用大多数据小、功耗低,且终端分布范围广,实现了低功率、低成本的连接。4.3低时延高可靠(uRLLC)。目前所应用的4G网络,可以满足人们进行游戏、视频、数据电话等,网络的时延为100ms,5G网络的到来,将会缩短网络的延时,达到小于5ms,通信速度达到450km/h。在这样的速度下,实现了消费者可以随时随地随心所欲地享受高清视频传输,体验VR360°全景直播,享受AR游戏和购物、实时观看无人机航拍画面等不同需求,同时,5G网络还具有高可靠性,将会对一些相关产业带来创新应用,促进网联无人机、自动驾驶和远程驾驶、智能电网、工业互联网等产业的发展。

5结束语

在这个“光纤连接世界”的时代,对移动互联网业务提出了更高的要求。面对现有的4G通信网络已经不足以满足社会的需求的大环境下,5G网络即将强势来临,以其特有的优势席卷社会。光纤通信技术作为互联网技术的重要组成部分,尤其是1310nm波段的波分复用器件将给5G系统带来更好的应用,让用户享受到高网速、零延迟的网络服务,同时还能够促进各类业务和用户感知的智能优化,有效的推动通信网络的发展。

参考文献

[1]崔秀国,刘翔,操时宜,等.光纤通信系统技术的发展、挑战与机遇[J].电信科学,2016,32(5):34-43.

[2]沙浩.光纤通信在5G通信系统中的应用[J].工程技术:文摘版,2016(11):91.

[3]郁张维,张徐亮,金如翔,等.光纤通信系统的超长距离传输方案[J].电力系统通信,2015,26(5):6-8.

[4]王胡成,徐晖,程志密,等.5G网络技术研究现状和发展趋势[J].电信科学,2015(9):12-16.

4G概念范文篇8

[关键词]移动通信;5G;发展现状

15G移动通信技术概述

5G是第五代移动通信技术的英文缩写,是信息技术迅猛发展的结果,是4G发展到一定程度提升的产物,是6G得以实现的前行阶段。2013年,三部联合成立5G推进组以来,基础阶段测试已完成,预计2020年后实现商用。回顾移动通信技术的发展历程,从最起初1G“大哥大”通话时代,到2G的数字调制阶段,全球移动登上舞台开启网络,是诺基亚电话速度占领市场的时代。再到我们熟悉的3G可视网络化的发展,让通信内容和形式更加多样化。这一时期,支持3G网络的形形色色的电子产品应用而生开始争夺市场,三星、苹果、华为等大品牌瓜分通信产品市场,如同移动、联通、电信三大运营商分割通信技术市场一样,移动通信技术的风云变幻使得诺基亚迅速衰落。时至今日,我们依旧享受着4G网速呈现的全新速度与激情。超越4G对我们生活带来的便利,5G则开启改变社会发展的新阶段。基于移动通信技术的发展,5G能够得到人们的广泛关注与认可,必然有着不可比拟的优势所在。相较4G,5G具有超高速的特征,其传输速度是4G的百倍。网络的覆盖比4G更为广泛,无论何时何地都可以享用5G网络连接服务,将不受地域限制。5G超高速反应对其功效和时延也提出了更高的要求,同时5G万物互联的时代,智能化生活不再是遥不可及的电影桥段。另外,网络安全问题也将在5G时代得到更好的完善。

25G移动通信技术发展现状

从市场计划发展来看,在5G概念提出的短短几年间,许多发达国家已开展5G科研和推进,全球许多大型运营商对此关注热度持续上升,积极部署5G商用计划。2012年,欧盟花巨资启动METIS的5G科研项目,对5G技术展开深入研究,预计2020年初步实现5G标准化。韩日也不逊色,韩国在2018年韩国平昌冬奥会上,成功展示了世界上第一批5G试运行服务,带来“改变生活”的现场体验。日本于2013年开始成立专门工作组针对系统技术和接入技术等分工合作,预计2020年奥运会之前提供5G商用服务。同样是2013年,我国三部门联合设立IMT-2020推进组,开启5G产学研究。2018年是我国5G时代建设的关键年,中国三大运营商已明确自己的5G部署计划,联通更是紧锣密鼓与腾讯、百度、中科院成立实验室,积极推动与互联网公司、设备及芯片厂商等5G网络合作计划,并与40余家单位共同成立中国联通5G工业互联网产业联盟。今年年初,华为企业在世界移动大会上一展风采,展示了其5G产品和解决方案,基于这一优势,全球多家运营商与其签署5G合作协议,欧洲市场宣布开启5G商用,所以5G时代已到来,信息产业革命已打响。欧洲与亚洲为5G商用计划的助推者,年初欧洲计划已经开始实施。曾对5G建设模棱两可的美国,年初也开始有所动作。虽然美国4G网络发展低,但作为高科技领域先行的美国,不可能错过5G建设这辆快车。所以,4月初美国总统特朗普和联邦通信委员会,宣布了几项加速5G在美国部署的计划,加大5G网络领域投资,预计2019年年底,美国要实现92个城市的5G建设。从技术层面来看,我国专门成立5G移动通信技术的研究小组以及专项的实施布局,随着我国移动通信技术不断发展,已初具较为雄厚的技术与产业基础,在一些关键技术领域取得一定成绩。比如移动通信中重要的音频通信技术,多样化的文件存储格式可以满足信息传输多样化的需求。比如内容检索及数据库有所升级,为不同客户提供了更优质的信息检索服务。再如网络视频技术已很普遍的情况下,流媒技术的利用和推广已显示其优势。但相较于发达国家,我国在5G发展过程中仍存在技术短板,面临诸多问题,比如网络云化带来的规划和运维问题、网络演进多辐射的建设问题等,待这些短板逐一落实之后,将会为5G发展提供高质量的传输服务和系统效率技术的保障。

35G移动通信技术展望

正如我们感受到的,3G改变了人们的交流方式、4G带来了网络的视觉盛宴,那么5G呢?就目前移动通信技术的发展看,可初步感受5G在多媒体领域、通信行业、网络技术领域的一些优势。对于5G技术的提高,可解决移动通信行业发展当下面临的问题,极大满足不同行业不同人群的广泛数据需求,不断推动通信行业的智能化和高效化,移动互联网技术未来将极力结合云计算等业务快速发展。在游戏领域,有可能虚拟世界现实化,促进该领域技术突破和新兴产业的发展。另外,5G的推动也会极大改变整个社会,“智能家庭”“智能工作”“智能出行”“智能医疗”“物联城市”“智能农林牧副渔”“智能家居”“智能环境”等等将逐步实现,甚至包括美国大片中的军事侦察、全球资源勘探、宇宙秩序维护等成为可能。希望我国加速推动5G发展,真正让人们感受到万物互联的高科技时代。

【参考文献】

[1]黄宗伟.5G环境下的新业务应用及发展趋势分析[J].中国新通信,2019,21(06).

[2]王天赐,张强,张琳.通信网络从1G到5G的技术革新[J].电子世界,2019(05).

4G概念范文篇9

1移动通信无线技术特征及发展现状

1.1移动通信无线技术特征

移动通信技术具有时代性特征,在不同时代,通信技术的应用范围不同,技术形式也具有一定差别。传统的信号模拟与现代数字模拟相比,在便捷性上和传输速度上均具有差距。现代无线通信功能更加强大,信号得到了保证。此外,移动通信无线技术具有多元化特征,以CDMA为首的移动网络制式带动了我国通信业的发展,为大众提供了多样化的服务。第四代移动网络通信技术和第五代无线网络通信技术将成为未来移动通信的主流。最后,移动通信具有发展性特征,以无线WiFi技术为首的网络通信功能将进一步朝着智能化的方向发展,信息传输效率将大大提高。

1.2移动通信无线技术发展发展现状

目前,移动通信技术主要由4G网和WiFi无线网组成。随着科技的发展,移动通信无线技术的内容将进一步扩展,概念也将进一步完善。我国无线网络发展经历了几个时期,起初是模拟信号制式下的通信技术,随着科技的发展,在世纪90年代初,我国出现了以数字信号为主要处理手段的移动无线通信技术,数字通信技术的出现使移动通信智能化初见端倪。移动通信智能化是在数字信号的引领下实现的,在很长时段时间内,移动通信的发展和无线技术的发展都要依赖于数字信号的研究,在目前的通信市场中,数字信号通信占据主体地位。当然,移动通信无线技术发展的最大障碍在于研发,互联网技术是否能够合理应用将成为关键。在科技的更新换代过程中,大量的产品被淘汰,新鲜元素不断注入,大众要适应这种变化。对于企业而言一些企业为了追求发展而强行采用无线通信网络智能技术,但缺乏正确的规划往往会受到经济条件和技术条件的影响。

2移动通信无线技术智能化发展

2.14G通信技术

智能化发展是移动无线通信技术的主要方向,我国3G网络已经普及,4G网络和WiFi也处于快速发展中,越来越多的企业和个人接受无线网络,通过无线通信完成贸易交易。移动无线网络具有多种不同形式,比如国外较为常用的CDMA和WCDMA,我国则根据自身发展现状自主研发了TDSCDMA移动通信网络制式。3G网已经形成了大部分的地域覆盖,3G网运营技术已经先进化。在大部分的发达城市,4G网也具有广泛的应用。随着人们对于通信需求的增加,无线通信网络技术将进一步发展,信息传输速度作为衡量无线网络的标准之一,将成为未来一段时间内研究的重点。数据显示,我国移动网络通信用户已经远超十亿,并且依然呈快速增长的趋势,可见,无线通信技术具有无线的市场前景。因此,未来4G通信技术的发展将朝着多功能化、多元化的方向发展,提高通信效率,满足不同企业和个人的需求。应根据需求特点正确分配网络结构,智能化不仅在于满足客户需求,提供优质服务,还需要注重通信的可持续发展,为企业和个人带来利益。智能化发展过程中,总之4G网智能化设计和发展过程中,要明确目标,并不断的革新技术。

2.25G移动通信技术的发展趋势

5G通信技术是移动通信第五代技术的象征,是我国未来一段时间内研发的主要项目。这一通信技术将比4G通信具有更高的传输效率和安全保障,预计在五年内实现这一网络的全面覆盖。随着这一概念的提出,智能化网络技术得到了进一步的印证,网络通信功能更加强大。我国的国情决定了5G技术在发展过程中还需要注意成本的控制。5G移动通信技术也将广泛的应用于网络游戏。虚拟社交平台和商务信息传输中。5G移动通信技术更符合现代产业发展的需求,促进其发展需要组建完整的网络平台,并提供通信网点。但目前这一技术仅处于研究中,尚未实现。但研究证实其技术具有可行性,相信随着我国信息科技的发展,实现5G移动通信,确保网络通信的智能化是可行的,也是一种必然趋势。

3总结

总之,移动通信无线技术的智能化发展已经成为必然。我国已经实现了3G网甚至是4G网络的全面覆盖,未来移动通信网络的影响范围将进一步扩大,网络信息传递速度将大幅度提升。对于网络运营商而言,要致力于研发,为客户提供优质的服务,促进我国移动无线技术的发展。当然,移动通信无线技术的智能化也将受到多种因素的影响,只有致力于研发,确保技术才能实现网络通信的智能化与高效化。

作者:曾艳 单位:广东海格怡创科技有限公司

参考文献:

[1]于文科.浅谈无线移动通信技术的发展现状与趋势[J].无线互联科技,2014(7).

4G概念范文篇10

目前,4G网络标准还比较混乱,尚未完全统一,因其是从3G网络发展而来的,具备3G网络的大部分功能,故4G网络在不同国家及不同领域都能够有较好适应并获得推广使用,其具体开发技术的发展演变极为复杂。简单来说,4G标准总共有两条线路,分别为Wimax和LTE线路,其各自进行升级成功后分别为无线城域网和LTE-Advanced,后两种已经获得了国际电信联盟的认可。表面看上,4G网络标准有很多地方不能够有效统一,但是,实际上这些与我们用户关系不大,我们只需要知道中国选择了LTE-Advanced的标准中的TDD和FDD就行了。移动选择的是TDD,而电信及联通选择的是FDD,但是,在通信方面,二者差别并不大,其大部分的芯片及设备均属于多模兼容的。2013年12月4日,中国移动、中国电信、中国联通正式得到工信部颁发的4G牌照,此三家运营商均能够正常运营TD-LTE技术。工信部称,未来将依据相关法定标准并参考运营商的申请明细,对LTEFDD网络技术进行正式的批准,并将由系统对LTEFDD和TD-LTE组网结合的发展形势进行验证,并将在验证成功后颁发LTEFDD牌照。

2、4G网络发展优势及劣势

2.14G网络发展优势

1)4G网络通信速率高。

因4G网络开发的主要目的便是提升通信速率,以此获得更流畅的上网体验,故高速率是4G网络给我们留下的最主要特征。

2)网络频谱宽。

4G网络在网络通信带宽方面具有明显优势,较之以往的CDMA2000网络,其带宽增加数倍。以往的CDMA2000网络每个信道的频谱仅有5MHZ,而LTEFDD网络每个信道的频谱能够达到100MHZ。

3)通信形式多。

以往2G时代,手机主要功能只是用来进行通话,但到了3G时代,人们能够使用智能手机进行更多的通信体验,这给人们生活带来了很大的改变。当4G时代到来后,因4G网络出色的性能,人们能够通过4G网络在智能手机上体验更多上网乐趣,例如,在线进行网络游戏,在线观看实时新闻,在线进行高清视屏观看等等,将人们的生活逐渐引入智能化新时代。

4)通信质量高。

4G网络的成功应用,不仅仅能够让终端用户增加,更主要的是它能够大程度的改善通信质量,同时能够更流畅的进行流媒体传送,从而让广大使用者能够顺利进行各种下载活动。

2.24G网络发展劣势

1)相关标准多且杂:

目前世界上的移动公司在使用4G网络时,采用的并非同一种网络技术,所以至今4G网络尚未形成一致性标准,系统之间不能兼容,给移动终端用户带来较多的小麻烦。因此,4G移动通信系统目前急需解决的问题便是标准统一化问题,只有这样,全球移动通信厂商制造的产品才能够受到广大用户的欢迎。

2)通信系统容量被限制:

从理论上来理解,大约为12.5MB/s的宽带速度,较之2009年10KB/s的传输速度要快上许多,但这并不能完全成比例,这是因为通信系统容量具有局限性,其容量在短期内是有限的,当用户逐渐增多时,上网速率必定会有所下降。据专业人士透露,4G手机只有在理论下才能够做到100Mbps传输水平。

3)市场推广难度大:

目前,由于第三代移动通信相关技术尚未完全成熟,4G技术很可能会演变成3G与5G之间的中间产品。

4)基础设施更新不及时:

如今的通信设施主要都是从2G及3G网络发展而来,当一味追求4G网络时可能会带来适得其反的效果,这是由于目前世界上移动通信相关的基础设施均是在2G及3G系统建立的基础上发展而来的,当4G时代来临时,全球通信基础设施都必须进行大量的变更,故短期内4G通信技术难以全面的打入市场。

3、4G网络对现代生活的影响

1)可能取代有线电视。

4G网络能够直接通过网络信号与各大电视节目进行链接,此趋势目前已经存在,其实,目前已经有这种趋势。

2)刺激视频网站的发展。

4G网络技术的运用,使得视频网站的发展更加快速。3G时代,人们能够容易获得相关文字资讯,到了4G时代,预计视频节目也能够较容易的进行观看,故4G网络的推广能够刺激视频网站的发展。

3)加快在线教育的发展。

由于使用4G网络技术能够容易的进行网络视频浏览,故可能促进未来网络在线教育的发展。实际上,目前百度、阿里、腾讯三大网络公司早早就布置好了在线教育。

4)再度冲击纸质媒体。

4G网络技术的运用将会对传统纸质媒体形成冲击,报纸印刷将可能慢慢退出市场,新时代电子化、数字化在屏幕媒体中得到广泛运用,人们更喜欢声音及视频共现的平面媒体,正如我们现在已经渐渐不喜欢打印照片了。

5)推动汽车智能化产业发展。

随着时代的进步,汽车已经不仅仅只是为了满足代步要求,联网汽车将可能会成为未来智能汽车的新品种。联网汽车主要包括三个方面,分别为内网、车际网和车载移动互联网。通过联网,未来智能汽车还可能实现无人驾驶。

6)远程医疗等大众服务将可能出现。

4G网络技术的普及与应用,极可能在未来实现远程医疗等大众服务。例如在公安部门、消防部门及医疗机构内使用4G网络技术,广大市民能够更快捷的获得应急援助及医疗。

7)导航技术将会得到更广泛的运用。

目前,各大导航产品已经深受广大使用者的欢迎,也刺激了智能手机的发展,随着目前4G网络的速率大幅度的提升,导航类产品开发商已经开始研究“真实化”的概念,即通过手机拍照功能便能够实现手机可视化数据的获取及定位信息,这种技术将可能能够普遍运用在车载系统、GPS系统中。

8)促进手机游戏产业急剧发展。

手机游戏一直都受到广大游戏爱好者青睐,4G网络技术的运用将极大促进更多智能手机游戏及社交游戏的发展。此类游戏大多需要联网活动,它们需要更顺畅的网络支持,4G网络技术正好能够满足这点,从而让广大游戏玩家们获得全新体验,享受到画面更优质、更刺激的网络游戏体验。

4、4G网络未来发展建议

目前,4G网络技术的发展尚存在一些问题,基站附近客户时常投诉手机信号不良甚至搜不到信号。造成这一原因是因为附近居民担心基站存在辐射,故时常出现蓄意破坏基站甚至强行拆除基站的行为。而进入4G时代,该问题可能会表现的更加严重,这是因为参考目前的频率划分,4G网络的频率的传输性较之2G和3G网络均表现偏弱,这表示将来必须建立更多的基站,而基站的建立需要花费大量的资金。由于此类问题的存在,毫无疑问将限制了4G网络技术的发展,阻碍其顺利的推广,可能短期内难以全国普及,只能做到局部覆盖及使用。故笔者建议,在未来的4G网络技术发展过程中,我们应该寻求技术上更多的突破,改善4G网络技术传输性较差的问题,同时,基站建立过程必须寻求政府部门的大力支持,对基站附近居民进行相关教育,消除其对基站建立可能带来影响的疑虑,对蓄意破坏及强行拆除基站的行为必须严惩。此外,4G网络的应用虽然解决了网络速率上的问题,但同时也增加了数据流量的消耗,这势必造成流量费用的增加。故笔者建议,在4G网络的推广过程中,应当要降低流量费用的收取,或者采用优惠套餐形式,按月进行流量费收取,否则人们在高昂的流量费面前可能会选择少用甚至不用,那么4G网络也就失去了意义。

5、总结