移动通信技术范文10篇

时间:2023-04-04 15:32:08

移动通信技术

移动通信技术范文篇1

14G移动通信技术发展需求及目标

1.1用户对4G移动通信技术的发展需求

社会经济、技术的不断进步与发展,使得人们对于生活的要求越来越高。在互联网时代,人们对于网络技术、通信技术等构建自己与外界联系的技术的要求可谓是“苛刻”的,当3G移动通信技术尚未完全普及时,4G移动通信技术已然拉开了帷幕。广大用户对4G移动通信技术的发展需求主要体现在:希望能够在移动端通过4G移动通信技术在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来,有效的提高自身的工作、学习效率,有利于生活的安排;其次,在任何类型的移动端都可以很好的应用4G移动通信技术,应用的选择,网络的传输都不会受到传输速率的限制,从而获得更好的体验。总的来说,信息技术的进步,让大众对4G移动通信技术有了越来越多的需求,应用与发展前景广阔。

1.24G移动通信技术的发展目标

通信服务市场需求广泛,对移动通信技术的发展提出了越来越高的要求,这也是在3G网络不断普及的当下,人们对于4G移动通信技术需求量日益增加的重要原因所在。为用户提供更好的通信上的服务,促使4G移动通信技术不断发展,并且处于激烈的竞争状态。4G通信技术无论在通信范围、通信质量以及其他任何方面都应该比3G有一个质的提高,这既是其人们对其的发展要求,也是技术探究和创新发展的重要目标。

24G移动通信技术特点及应用分析

4G移动通信技术需求量日益增加,应用于各个业务领域,为人们提供更加高效的通信上的服务。4G移动通信技术在具体应用中凸显出许多优势,4G网络结构主要应用了中间环境层、物理网络层、应用网络层,具有开放、灵活的结构构架,网络自适应性强,智能化的环境以及与Internet高度集成统一化等特征。4G移动通信技术主要包括了正交频分复用技术、智能天线技术、软件无线电技术、IPv6技术等,正交频分复用技术提高了传输速率,保障数据具备高效传输的能力,智能天线技术为排除通信系统运行中的信号干扰提供了有效支持,起到高效的干扰抑制和自动化跟踪的功能作用;软件无线电技术为4G移动通信提供了标准、规范、开放的硬件平台,提供了运营接入的调节;IPv6技术为4G移动通信系统,提供了唯一的路由地质,辅助提高此项技术在通信中的服务质量。在未来的发展趋势中,随着多用户识别技术的不断完善与应用发展,4G移动通信技术能够在保持通信质量的基础上,持续扩大4G移动通信系统的规模;同时,通过可重构性自愈技术、微微无线电接收器的应用、无线接入网技术以及交互干扰抑制技术的发展,通信系统的智能化水平、能源消耗的压力、移动通信容量及速度需求、移动通信系统的稳定性都能够得到更好的改善,为广大用户提供更好的服务。

34G移动通信技术发展的几点思考

4G移动通信技术的发展,是技术进步与用户需求相结合的产物。在发展过程中,如何保障4G移动通信技术的发展取得更大的创新与突破,为用户提供更多、更好的服务,是我们需要深入探究的问题。因此,本文就4G移动通信技术未来的发展提出以下几点思考:(1)4G移动通信技术是4G移动通信服务、应用以及系统运行的基础,加大技术探究投入,丰富4G移动通信技术与手段,为4G移动通信技术发展的创新与突破提供有效的支持。(2)构建高效的发展框架,规范要点内容,持续促进4G移动通信技术的深入发展与完善。4G移动通信技术,虽然凸显诸多优势,但在发展与运行中,需要以技术为基础,以安全应用为目标,加强4G移动通信技术的控制力度,保障4G移动通信技术的运行价值。(3)4G移动通信技术的探究与应用普及,都离不开专业的技术人才。因此,加大相关专业人才的培养力度,普及4G移动通信技术基础知识,让更多人从认识4G,理解4G,应用4G,是发展的核心内容。

4结语

作为新一代的移动通信技术,4G移动通信技术的发展及应用,无疑是复杂的,也势必会面临一系列的挑战,虽然目前关于4G移动通信技术还处于探究和完善中,4G移动通信系统的构建与发展仍然是任重而道远,但是其发展的前景是不可限量的,4G移动通信技术的应用和发展,将真正让我们享受到全新移动通信技术带来的便利。

作者:侯丽丽 王浩 高坊林 单位:廊坊市达宏劳务有限公司

参考文献

[1]施盛建.4G移动通信技术的特点分析与实践应用[J].信息通信,2014(01):231-232.

[2]张茹芳.浅析4G移动通信技术的要点和发展趋势[J].信息通信,2013(01):256-256.

[3]邱洪华,刘晓丽.中美4G移动通信技术专利信息比较研究[J].情报杂志,2013,32(08):81-86.

移动通信技术范文篇2

4G移动通信技术实在传统通信技术的基础上,整合各种通信技术系统,添加WLAN功能以后产生的新的移动通信技术。目前4G移动通信技术尚不完善,还处于发展完善阶段,技术标准还没有出台。当前4G移动通信的关键技术主要有以下几点。

1.1IPV6技术

4G移动通信技术是在IP基础上加入移动通信技术,ipv6技术是4G移动通信技术的网络核心关键,ipv6是一个网络地址,这个地址在全球范围内都是唯一存在的,可以为想象出的设备提供全球唯一IP地址。同时还支持无状态和有状态下两种模式之间的相互转换。

1.2软件无线电技术

软件无线电技术就是采用数字信号处理,将标准画的模块硬件单元通过一个平台,利用软件的加载处理方式来实现无线电通信。软件无线电技术核心是在靠近天线的地方使用带宽AD变换器,利用软件定义无线功能。将硬件作为一个可操作变化的平台,实现物理层之间的链接。

1.3智能天线技术

天线是接受信号的主要工具,4G移动通信技术采用的智能天线具有一直信号干扰,自动追踪以及数字波速调节等功能。智能天线能根据信号波段的不同在一片区域内自动调整跟踪方向,以增强信号防止信号干扰。智能天线应用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

24G移动通信技术的特点

2.1通信速度传输快

人们最初研制4G移动通信技术的时候就是为了更快速的传输无线网络数据以及提高语音通话质量,因此4G移动通信技术最显著的特点就在于高速的无线传输速率,4G最大的数据是传输速度可以达100Mbit/这个传输速度是传统移动电话的一万倍,是拨号上网速率的2000倍,是3G移动通信技术的50倍。这样的无线传输速度,在用于在线下载大量数据的时候,会更快更便捷的完成。

2.2数据通信方式的多样化

4G技术室整合不同无线网络技术,加入WLAN功能,因此,无论是在室内局域网还是使用移动数居或者卫星定位,用户都可以随时随地接入无线网络数据。而且4G终端不仅仅局限于手机,多种多样的终端设备都可以使用4G移动通信技术,在未来预期,使用4G移动数据的终端将成为一个小型的移动电脑,随时随地接入4G移动数据,跟人们带来更便捷更高速的数据体验。

2.3高质量的通信

移动通信技术最初就是为了方便人们远程通信,未来4G移动通信技术不仅可以随时随地进行通信,还可以下载传递资料、图片、影像等。4G移动通信技术最大的特点就在于通信不仅仅局限于语音,实时视频通话已近成为一种可能,这样更加方便人们之间的交流与通信。

34G移动通信技术发展存在的问题

3.14G移动通信技术难

虽然4G移动通信技术只是在传统通信技术的基础上加入了WLAN功能,但居研究开发人员所说,要实现4G实时高速的下载速度以及高质量的通信还有许多技术难点需要解决。

3.24G移动通信技术使用费用高昂

虽然4G移动通信技术有更快的网络数据传输速度,正式因为这一点,用户在使用4G移动通信技术下载传输数据时,不能够很好的控制蜂窝流量数据,流量使用更多也更快,这必然引起高昂的流量使用费用。

3.34G移动通信技术普及范围不广泛

4G移动通信技术是近几年才研制出来的新技术,人们对于这种新技术尚处于观察阶段,更由于我国三大网络运营商高昂的4G移动通信费用,因此跟多用户虽然知道4G移动通信技术,但由于高昂的费用,所以有一部分用户还没有加入到4G移动通信阵营中来。另外由于建设4G移动通信基站需要高昂的费用,因此在我国范围内4G网络基站分布不均匀,这也影响了4G移动通信技术的推广使用。

44G移动通信技术发展问题的解决方法

当前4G移动通信技术虽然已经推广使用,但不得不承认的是还有很大的存在,因此笔者简单谈一下对这些问题的解决方法:

4.1加强4G移动通信技术的研究与完善

针对当前4G移动通信技术难的问题,我们的技术研究人员应该正对难点,做出相应对策,不断提高4G移动通信技术数据的传输稳定性,提高用户通话的质量。不断对4G移动通信技术进行改造完善与升级。

4.24G移动通信技术使用费用高昂的解决方法

我国当前主要有移动、联通和电信三大运营商,由于行业垄断,缺乏竞争性,因此造成4G移动通信技术使用费用高昂。我国政府应该加强调控,降低4G移动通信技术的使用费用,降低流量购买价格。

4.34G移动通信技术普及范围不广泛的问题解决

造成我国4G移动通信技术使用不广泛的原因主要有4G移动通信技术使用费用高昂和4G移动通信基站分布不均,基站太少造成的。因此我国政府应该加强对网络运营商的政策和资金帮助,在我国范围内大量兴建4G移动通信基站,更广泛的覆盖全国。

5结论

移动通信技术范文篇3

1.14G移动通信技术特征

4G通信技术的特征包括:(1)传输速率的提升。新型的4G移动互联技术基本上实现了无限漫游,在很大程度上缩短了用户与用户之间的时间与空间的距离。采用一种特殊的智能天线,能够在不同的环境及要求下,对接收到的信号进行处理和调整,减少了信息传输的阻碍,抑制了不同环境下电磁环境的干扰现象。(2)普及度的提高。从技术层面上来说,未来4G的费用要比3G便宜,普通老百姓能够真正享受到高科技互联网技术带来的便捷,完善后的4G很多软件的运用都比3G简单得多,开发和运用的成本在很大程度上降低,促进移动互联技术的普及。(3)智能化的网络体系结构。4G开始采用的是单一蜂窝核心式网络,使其向全面智能化网络体系的方向发展,这比之前的边缘智能化要好很多,在通信的速率上提高了很多。

1.24G移动通信技术的优势

与以往的2G与3G相比,4G移动网络通信技术具有较大的优越性,表现在:(1)频率使用效率高。4G移动通信系统的网络构架主要是利用路由技术,因为其构架中使用了多项技术,其无线频谱的有效性能让人们利用原有的无线频谱做比以往更多的事情。(2)提供增值服务。4G移动通信技术是以正交多任务分频技术OFDM开发出来的,将4G移动通信技术的OFDM与3G通信系统的核心技术CDMA相结合可以发挥出更大的作用,以实现无线通信增值服务。(3)通信速度提升。移动通信系统的数据传输速度对其实用性能有很大影响,第4代移动通信系统的数据传输速率最高可达100Mbps。(4)多媒体通信质量高。与3G移动通信相比,4G的多媒体覆盖范围更广,通信质量更高,其具有的高分辨率及高速数据与现代人们对多媒体服务的需要更加符合。

24G移动通信的关键技术

2.1正交频分复用技术(OFDM技术)

该技术的主要思想是把原始信道分解,使其变成一个个子信道,让分解后的信道相互正交,然后在每一子信道上加上可以调制的载波,调制到每一个子信道上进行相应的数据传输。利用多载波同时传输的方法能够使得多个信号并列通信,以避免窃听与串线。

2.2软件无线电技术(SDR技术)

该技术在无线电通信技术中被广泛地应用,它的设计思想是把将宽带模拟数字变换器与数字模拟变换器尽可能地与射频天线靠近,利用编写程序代码来完成通信频段的选择,实现传送信息的抽样与量化,并且实现不同信道调制方式与不同的保密结构、控制终端的选择。SDR技术的优点是显著的,如信号传输多、工作模式多与工作频段多等。

2.3智能天线技术(SA技术)

第4代移动通信技术中采用了智能天线技术,智能天线技术是一种以自适应天线原理为基础的新型移动通信技术,智能天线一般都安装在基站,可以利用能编程的电子相位关系来确定方向性的。此外,其还可扩大信号传输的基本区域,大大提高系统的容量,消除信号传输过程中干扰因素,降低系统的成本,这些优势都是其他技术所不能代替的。

2.4多输入多输出技术(MIMO技术)

该技术在4G网络中的被广泛地使用,从而使得4G网络的信号质量大大优于2G及3G网络。与3G网络的一发两收技术相比,多输入多输出技术对于空间分集增益与码间干扰等通讯指标的管理具有显著的优势:(1)大大提高空间内的分集增益。(2)大幅降低码间干扰。(3)大大增加了无限信道容量与频谱的利用率。

34G移动通信技术存在的安全缺陷

3.1病毒

当网络系统受到病毒的侵害时,电脑网络的传输途径会被严重干扰,并且传播的信息会有乱码出现。病毒给网络通信带来的破坏往往是灾难性的,由于其传播速率太快,以至于大量的有用程序与文件在极短时间内便被损坏。此外,当病毒侵害到电脑程序时会使得已受损害的程序不断繁殖下去,如此会使得信息传递的安全性、准确性都大打折扣。

3.2黑客

黑客的存在对通信安全而言是一个极大的威胁。黑客一般都具有比较精深与专业的计算机技能,可以轻而易举地将用户的信息窃取出来,使通信信息安全受到相当严重的破坏。黑客常常对公司企业的计算机系统以及国家政府的网络进行肆无忌惮地窃听与篡改,从而给相当一部分企业造成了非常严重的损失,甚至直接严重威胁国家的安全与社会的稳定。

3.3安全漏洞

目前,网络技术尚处于初级探索极端,其相关技术还非常不成熟,网络浏览器与许多应用软件都存在许多安全隐患,并且在软件编写过程中也存在这样或那样的安全漏洞,这些因素都会对网络信息的安全性造成比较严重的威胁,再加上人为操作不当等因素,更会使系统极易发生死机等故障,使得网络信息的完整性与安全性大受影响。

4应对4G移动通信技术安全缺陷的策略

应对4G移动通信技术安全缺陷问题的科学策略有:(1)在开发研究4G移动通信技术时对各个环节做到严格把控,从而有效地保证用户数据信息的安全性。采用复杂秘钥以及网络防火墙来大大提升系统的恢复能力。(2)颁布相关的法律、法规,并且成立专门机构来严厉打击对网络安全与通信安全造成威胁的不法分子。(3)有必要对配套设施进行跟进发展。4G通信技术不是一种单一的技术,它需要更多其他层面技术的配合,甚至是技术层面以外的配合。无论是哪一个环节出现问题,都会使4G移动通信技术的全面智能化发展大受影响。(4)将系统容灾技术合理地融入到4G移动通信系统中去,这样当系统一旦发生灾难事件便可以准确迅速地恢复原有数据,从而起到保护系统的作用。此外,为了进一步提高4G移动通信系统的安全性能,需要逐步完善系统,并对硬件与软件进行升级。

5结论

移动通信技术范文篇4

关键词:物联网;通信技术;思维智慧

物联网技术作为新兴产物,主要是物和物关联的纽带,同时赋予其人类的思维智慧来实现通信功能,有着十分广阔的发展潜力,受到了国家领导和相关研究人员的重视。为了更快普及物联网通信技术,相关研究人员要及时掌握物联网通信技术的发展情况,以实现物联网通信技术的更新。鉴于此,对移动通信技术在物联网中的应用进行深层次分析。

1物联网的定义和发展历程

物联网是指通过信息传感设备(如无线传感器网络节点、移动手机、红外感应等),根据制定的相关协议,将一些没有思想的物体和通信网络连接,通过两者之间信息的交换,实现物体的智能化和思维化。物联网是互联网发展历程中对网络扩展的一项新兴技术,也是人工智能发展的重要前提。1.1物联网国际发展历程。物联网的发展前身追溯到1995年,比尔盖茨在《未来之路》一书中首次提及物和物连接的设想。1999年,麻省理工学院教授首次提出物联网概念。2005年,ITU对物联网的相关概念进行了补充,扩大了物联网的覆盖范围[1]。2009年,IBM首席执行官彭明盛首次提出,将传感设备安装到各个物体中,在物体中形成连接的网络,进而形成“智慧地球”。1.2物联网在国内的发展历程。2008年,我国将下一代技术规划重点放至物联网新型信息技术产业上,在北京大学举行了第二届移动政务研讨会,明确提出了移动技术和物联网技术拥有带动社会经济、社会创新形态发展的潜力。2009年,总理考察物联网科研中心后明确表示,要加快物联网中国化建设进程,推进新型产业发展,努力建设“感知中国”中心。可见,物联网在中国受到了政府各界的广泛关注,是许多西方国家不可比拟的。

2移动通信技术在物联网中的应用分析

物联网可以进行物体和物体之间的交流,得益于通信技术的正确应用。随着移动通信技术的不断成熟,该技术的功能效率更加高效,覆盖的业务内容更加广泛。从当下的4G网络到即将出世的5G网络,都将促使人们的生活更加便捷。届时,网络传输速度将由Mb/s扩增为Gb/s,带宽损耗将忽略不计。展望未来,移动通信技术和物联网技术相辅相成,可具体应用在以下几个方面。2.1应用方式。通信网络系统包含通信终端、传输网络和后台网络管理。因此,物联网中的移动通信应用应从这三个方面进行分析。2.1.1通信终端。通信终端是接收信息数据的设备。在移动通信网络覆盖范围内,终端设备可以在任何时间任何地点与互联网进行数据和数据之间的交互和传输。庞大的通信网络采取多层次设计,具体通过智能传感搜集用户需求信息,通过网络层加工处理搜集到的信息,然后在应用层形象展现。2.1.2移动通信传输网络。移动通信传输主要是通过网络层将物体接入信息网络,借助网络层分析处理搜集到的信息,进而在信息网络中加以存储。物联网中的作用也是如此,需要保证移动终端可以方便接入高速光纤,进而保证物联网应用顺利进行,是我国通信行业发展的新型突破口。当下,通信网络的4G无法实现物联网1ms左右的时延,只能借助未来5G网络的低时延、低能耗解决这一难题。在今后的网络应用中,5G网络将是物联网技术的具体应用传输网络,即5G网络是物联网通信技术发展的载体。2.1.3移动通信网络管理平台。移动通信管理平台能够对网络硬件性能、软件业务等进行维护和管理,这是移动通信网络正常、安全、高效运行的重要前提。而物联网和移动通信存在很大差别,相当于一块智能芯片[2]。赋予物体人类的思想,实现了万物互联,打破了常规的通信限制,推进了智能城市建造,打造了人性化网络体系。为了确保信息传输和存储等数据的安全性,物联网管理维护平台在具体应用过程中需要具备良好的维护和管理功能。因此,物联网的网络管理平台可以借鉴移动通信网络管理平台的设计架构和应用思想。2.2应用改进措施。物联网和移动通信网络息息相关,各个方面的设计极为相似,因此可将移动通信技术的成功案例应用到物联网发展中。但是,移动通信技术设计具有一定的局限性,最初为语音通信而设计。虽然科学在不断进步,移动通信技术各方面均得到了提高和改善,但是仍不能直接在物联网中应用,必须结合物联网本身的特性稍作改进。2.2.1改进通信终端。物联网在移动通信网络中的具体应用需要借助智能传感搜集相关数据信息,进而分析处理数据。当下,人们对网络的需求更加趋向于高品质、高流畅的追求,以往的2G、3G通信网络渐渐被社会淘汰,取而代之的是4G通信,而未来5G技术才是真正的网络传输高效率。但是,但钱的通信终端设备多不支持5G通信网络,无法实现信息的传送与处理。届时,5G通信网络与物联网的深度结合需要一种可以实现的载体,这就需要相关运营商加大对通信终端设备的研究与开发,促使5G与物联网更好地服务人民。2.2.2优化网络管理。通信网络的优化管理着重于私人信息处理,而物联网面向任意事物,包含了人与物、物与物之间的信息传递和处理,两者在面向对象方面截然不同,物联网涉及的结构、内容更加繁杂。因此,要对通信网络进行改进实践,从实践中寻找不足并加以改善,进而在物联网中具体应用,真正实现通信和世间万物之间的信息交互,实现拟想的高品质生活。

3移动通信技术在物联网中的应用

物联网技术的具体应用需要多方协同合作,任何关节产生细小误差,都有可能对实验结果造成巨大影响。然而,物联网多样性也推动了新兴技术的快速发展。虽然4G技术已经成为移动数据通信的里程碑,但是通信网络的传输稳定性还存在一些问题。因此,不仅需要提升通信速率,还需要提高管理系统的灵活性。此外,要加强保障消费者的个人隐私,保障移动通信的安全性和隐蔽性[3]。在具体应用过程中,移动通信技术可满足行业信息处理和传递的实际需求,能够促进各行各业的快速发展。随着电子技术和信息技术的发展,物联网的接入设备不断增加,网络协议也会受到一定的干扰,从而导致物联网的设计更加繁杂。从行业服务方面考虑,时代对企业和互联网有了更高要求,不仅需要信息具有时效性和移动性,而且需要通过物联网实现信息传递的智能性,从而达到万物互联。移动通信技术和物联网平台相辅相成,今后将打造互联网和世间万物的智能连接,从而实现多领域方向的转型,推动社会的智能发展。目前,我国电信、移动、联通三大通信运营商已经在物联网的研究上掌握了关键技术,逐步打造了自己的物联网平台,力图实现万物互联,依托成熟的移动通信网络,实现网络泛在化。网络泛在化需要计算机提供优质的硬件配置,高效率的传输通道,在我国还不能够完全实现,因此不能在群众中普及应用。总而言之,物联网不仅需要互联网的支持,还需要计算机的高配置做保障。当前,物联网在移动通信网络中的发展道路上缺少能够吸引用户的实际业务。

4结论

综上所述,只有逐步解决以上问题,才可以实现物联网和移动通信技术的深度融合和快速普及。信息化时代,数据处理效率决定了收益。为了满足人们的日常需求,必然注重对大数据处理和云计算方面的研究开发。展望未来,物联网技术将全面渗入人们的日常生活,在教育、出行、智慧城市、定位等各个领域大放异彩。相关开发人员需要了解物联网和通信技术的发展现状,结合我国国情制订长久计划,确保物联网通信技术推动社会发展。

参考文献:

[1]张晖,杨旻.窄带物联网技术及行业发展趋势分析[J].经济研究导刊,2017,(32):37-38.

[2]李明明.通信技术在窄带物联网中的运用[J].中国新通信,2017,(21):22.

移动通信技术范文篇5

关键词:移动通信;3G;发展;展望

伴随着移动通信市场的快速发展,用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求,希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈,为寻找新的增长点,通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型,需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张,已不能满足长期的通信需求发展需要。

1移动通信的发展历程

第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的,它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。

第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑),SO(支持最佳路由)、立即计费,GSM900/1800双频段工作等内容,也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术,使得话音质量得到了质的改进;半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中,采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术,引入智能天线技术、双频段等技术,有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷;自适应语音编码(AMR)技术的应用,极大提高了系统通话质量;GPRS/EDGE技术的引入,使GSM与计算机通信/Internet有机相结合,数据传送速率可达115/384kbit/s,从而使GSM功能得到不断增强,初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善,但随着用户规模和网络规模的不断扩大,频率资源己接近枯竭,语音质量不能达到用户满意的标准,数据通信速率太低,无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。

2第三代移动通信系统概述

第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s),因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。

第三代移动通信系统(3G),也称IMT2000,是正在全力开发的系统,其最基本的特征是智能信号处理技术,智能信号处理单元将成为基本功能模块,支持话音和多媒体数据通信,它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务,例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps,在用户高速移动时最大支持144Kbps,所占频带宽度5MHz左右。但是,第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同组成一个IMT2000家庭,成员间存在相互兼容的问题,因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信;再者,3G的频谱利用率还比较低,不能充分地利用宝贵的频谱资源;第三,3G支持的速率还不够高,如单载波只支持最大2Mbps的业务,等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要,因此寻求一种既能解决现有问题,又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移动通信技术的基本特点:

(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。

(2)频谱利用率高。

(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。

(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。

(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。

(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。

(7)安全保密性能优良。

(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。

(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。

(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。

3第四代移动通信系统

4G系统中有两个基本目标:一是实现无线通信全球覆盖;二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征:

(1)网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率,通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究,每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G网络的20倍;

(2)通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率,因此,4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计,第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps,最高可以达到100Mbps;

(3)通信更加灵活。从严格意义上说,4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴,因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破,可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端;

(4)智能性更高。第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是4G手机可以实现许多目前还难以想象的功能;

(5)兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收,还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到4G通信。因此,从这个角度来看,4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。

总之,随着新问题、新要求的不断出现,第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。

参考文献:

[1]胡可刚,王树勋,刘立宏.移动通信中的无线定位技术[J].吉林大学学报,2005,23(4).

移动通信技术范文篇6

1面向5G的移动通信技术不足分析

在智能手机越来越普及的当下,人们对智能手机通信业务的需求随之增加。通信用户期望能够在任何地点和时间实现流畅的网络通信。但是就目前以TCP/IP协议作为基础的互联网来说,难以有效实现高速运行状态下的互联网通信,不能满足通信用户的多样化需求。具体来说,传统移动通信技术的不足主要体现在移动性差、安全性偏低以及IP地质资源不充足等方面,难以实现高效实时的网络通信。在此基础上,5G移动通信系统受到了广泛关注,5G移动通信系统需要对传统的移动通信技术进行优化及改进,满足通信用户在不同应用场景下的通信需求,促进互联网通信的可持续发展。

2面向5G的移动通信技术的优化研究

2.1面向5G的移动通信技术优化方案。针对传统移动通信技术存在的不足,本文提出一种基于内容中心网络的5G移动通信网络架构设计方案,提升5G移动通信系统的各项功能,使其能够满足多样化应用场景的通信需求。具体而言,基于内容中心网络的架构是将内容中心网络平台ndnSIM2.0作为基础,根据5G移动通信系统的应用场景需求,有针对性地设定网络架构功能,实现5G移动通信系统性能的提升。在基于内容中心网络的5G移动通信网络架构优化方案中,技术人员需要合理应用“沙漏模型”,并贯彻落实端到端原则,将网络安全纳入到体系架构中,并将路由与转发进行有效分离,实现5G移动通信系统的安全性及流畅性。在面向5G的移动通信技术优化方案中,系统网络架构整体呈“沙漏模型”,为7层体系结构,上层协议和通信业务的相关应用相对应;下层协议和物理链路相对应。该网络架构的核心为内容块协议,可以支持以太网、蓝牙以及移动通信网络等多种连接方式,主要通过转发策略层的方式实现数据传输,通过内容的名称前缀完成相应路由表的构建,有效实现了数据包的共享,在很大程度上提高了5G移动通信系统的灵活性和安全性。2.2面向5G的移动通信技术优化实现。在明确面向5G的移动通信技术优化方案总体思路及设计要点后,技术人员需要选择合理的技术及软硬件设施,保障优化方案的有效实现。基于5G移动通信系统的广覆盖、高容量、低功耗及低时延要求,本文主要介绍以下工作机制、应用技术及软硬件设施,切实实现基于内容中心网络的5G移动通信网络架构,实现面向5G的移动通信技术优化。2.2.1基于内容中心网络的工作机制。在基于内容中心网络的5G移动通信网络架构中,最为关键的工作机制包括命名机制、转发和路由机制这两种。在内容中心网络运行期间,主要根据内容的名字前缀完成数据的传输,所以技术人员需要合理设置内容中心网络的命名机制,常用的设计方法为分层设计方法,通过“/”实现内容名称的合理划分,使其转变为多个名字词元,这类命名机制的词元由不同长度的字符串组成,可以为内容中心网络提供无尽的命名空间。转发和路由机制的应用可以实现数据包的多个端口传输,利用路由表完成数据转发的路径信息统计,并按照内容名称的前缀完成数据包的相关传输,可以节约数据包地址信息占据的空间,有助于宽带和流量的节约,从而提升网络通信的效率。2.2.2时隙检测扫频技术的应用。在5G移动通信系统的应用中,涉及到连续广覆盖的场景,这类场景下的通信效率和质量很容易受到站址及频谱资源的影响。因此,技术人员需要注重5G移动通信系统频谱效率的提升,从而促进5G移动通信系统各项性能的优化。一般来说,频谱效率的提升可以通过扫频技术的优化来实现。技术人员需要在5G移动通信系统中应用时隙检测扫频技术,实现不同区域范围内各类数据信号的有效传输。在时隙检测扫频技术的实际应用中,技术人员需要注重时隙的状态,有针对性地开展扫描工作,保障该技术优势的发挥。具体而言,时隙状态主要包括以下两种:(1)空闲状态,无线网络中的基础训练序列码功率要小于零,其功率数值表达的意义为无线网络此时存在的底噪,因此这一状态下检测获得的数据主要用于通信底噪的分析;(2)业务状态,无线网络中的基础训练序列码功率要大于零,其功率数值表达的意义为此时载频的具体位置,因此这一状态下检测获得的数据主要用于载波的定位或者干扰信号的定位。2.2.3站址定位算法的应用。在运营商网络规划中,移动网络基站的合理设置与运营商网络的性能及数据传输有直接的影响。本文提出一种基于路测数据的站址定位算法,运营商技术人员可以根据手机路测的数据信息,进行基站站址的合理定位,有助于目前超密集组网背景下的站址资源最大化利用,可以实现移动通信网络的优化。在实际的设计过程中,技术人员需要应用合理的路测设备完成路测数据的采集和处理工作,再结合滑动汇聚窗口以及几何中心定位方法,完成基站站址的定位。在我国三大运营商中,站址定位算法得到了广泛的应用,可以为运营商明确自身的网络资源及无线网络覆盖质量的提升提供全面的参考数据,有助于运营商的可持续发展。

3结论

综上所述,5G移动通信系统的应用对移动通信技术提出了更高的要求,技术人员需要积极开展优化。通过本文的分析可知,运营商需要明确5G移动通信系统不同应用场景的需求,采用合理的工作机制、关键技术和算法模型,提升网络体系架构的合理性,优化5G移动通信系统的性能。

参考文献

[1]孙广新.5G移动通信发展趋势与若干关键技术研究[J].计算机与网络,2019(03):46.

移动通信技术范文篇7

论文摘要:移动通信技术的发展历程可以划分为三个阶段,即第一代模拟移动通信系统、第二代数字移动通信系统、第三代多媒体移动通信系统。本文简单介绍了移动通信技术的发展历程,重点论述了第四代移动通信系统(4thGeneration4G)的概念及相关术,并指出其今后的发展趋势。

一、移动通信技术的发展状况

(一)第一代——模拟移动通信系统

第一代(即1G,是thefirstgeneration的缩写)移动通信系统的主要特征是采用模拟技术和频分多址(FDMA)技术、有多种制式。我国主要采用TACS,其传输速率为2.4kbps,由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信系统在商业上取得了巨大的成功,但是其弊端也日渐显露出来,如频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盗听和盗号、设备成本高、体积大、重量大。所以,第一代移动通信技术作为2O世纪80年代到90年代初的产物已经完成了任务退出了历史舞台。

(二)第二代——数字移动通信系统

第二代(即2G,是thesecondgeneration的缩写)移动通信系统是从20世纪90年代初期到目前广泛使用的数字移动通信系统,采用的技术主要有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种技术,它能够提供9.6-28.8kbps的传输速率。全球主要采用GSM和CDMA两种制式,我国采用主要是GSM这一标准,主要提供数字化的语音业务级低速数据化业务,克服了模拟系统的弱点。和第一代模拟移动蜂窝移动系统相比,第二代移动通信系统具有保密性强,频谱利用率高,能提供丰富的业务,标准化程度高等特点,可以进行省内外漫游。但因为采用的制式不同,移动标准还不统一,用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游,还无法进行全球漫游,虽然第二代比第一代有更大的带宽,但带宽还是很有限,限制了数据的应用,还无法实现高速率的业务,如移动的多媒体业务。

(三)第三代——多媒体移动通信系统

随着通信业务的迅猛发展和通信量的激增,未来的移动通信系统不仅要有大的系统容量,还要能支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效传输。第二代移动通信技术根本不能满足这样的通信要求,在这种情况下出现了第三代

(即3c,是thethirdgeneration的缩写)多媒体移动通信系统。第三代移动通信系统在国际上统称为IMT一2000,是国际电信联盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz频段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比,第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业务。

二、第四代移动通信系统的概念

4G也称为广带接入和分布网络.具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力.对高速移动用户能提供150Mb/s的高质量的影像服务.并首次实现三维图像的高质量传输它包括广带无线固定接入、广带无线局域网.移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统).是集多种无线技术和无线LAN系统为一体的综合系统.也是宽带lP接入系统.在这个系统上.移动用户可以实现全球无缝漫游.为了进一步提高其利用率.满足高速率、大容量的业务需求.同时克服高速数据在无线信道下的多径衰落和多径干扰等众多优势。

三、4G的关键技术

1.OFDM技术。它实际上是多载波调制MCM的一种.其主要原理是:将待传输的高速串行数据经串/并变换,变成在N个子信道上并行传输的低速数据流,再用N个相互正交的载波进行调制,然后叠加一起发送。接收端用相干载波进行相干接收,再经并/串变换恢复为原高速数据。

2.多输入多输出(MIMO)技术。多输入多输出(MIMO)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是下一代移动通信系统的核心技术之一。MIMO系统采用空时处理技术进行信号处理,在丰富的散射环境下,空分复用MIMO系统(如BLAST结构)可以获得与天线数成正比的容量增长,从而极大地提高频谱效率,增加系统的数据传输速率。但是当散射程度欠佳时,会引起信道间的空间相关,尤其在室外环境下,由于基站的天线较高,从而角度扩展较小,其空间相关难以避免,在这种情况下MIMO不可能获得所期望的数据传输速率。3.切换技术。切换技术能够实现移动终端在不同小区之间跨越和在不同频率之间通信以及在信号质量降低时如何选择信道。它是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠通信的基础。主要划分为硬切换、软切换和更软切换.硬切换发生在不同频率的基站或不同系统之间。第4代移动通信中的切换技术正朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

4.软件无线电技术。软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。通过下载不同的软件程序,在硬件平台上可实现不同功能,用以实现在不同系统中利用单一的终端进行漫游,它是解决移动终端在不同系统中工作的关键技术。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬(DigitalSignalProcessHardware,DSPH)、现场可编程器件(FieldProgrammableGateArray,FPGA)、数字信号处理(DigitalSignalProcessor,DSP)等。

5.IPv6协议技术。3G网络采用的主要是蜂窝组网,而4G系统将是一个基于全lP的移动通信网络,可以实现不同类型的接入系统和通信网络之间的无缝连。为了给用户提供更为广泛的业务,使运营商管理更加方便、灵活,4G中将取代现有的IPv4协议,采用全分组方式传送数据的IPv6协议。

四、发展趋势

目前,4G移动通信还只处于实验室研究开发阶段。具体的设备和技术还没有完全成型,后续的软件开发还没有启动。这都会给4G的发展带来很多难题,有待人们深入研究。但未来移动通信必将具有文中描述的这些基本特征:高速率、高质量的数据传输,完全集中的服务。无所不在的移动接入,高智能的多样化的用户设备。随着新问题、新要求的不断出现。第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。我们相信,不远的将来,人们将会不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息,从而使人们的学习、工作、生活发生更深刻的变化。

参考文献:

[1]张重阳.数字移动通信技术[M].西安:江西科技大学出版社,2006.

移动通信技术范文篇8

虽然物联网的信息传输承载网络跟移动通信网络的功能相似,但也存在区别,因此,移动通信技术在物联网中的应用主要集中在移动终端、传输网络和网络管理维护等三个方面:

(1)移动终端应用于物联网。在移动通信网络中,移动终端拥有与网络信息节点实现同步移动和随时通信的特点,物联网拥有众多的信息节点同样也要与移动终端实现实时实地的交流与跟踪,所以这一部分可以运用到物联网中。移动终端现阶段只能做到数据和语音通信功能缺乏信息感知和物品的全面控制功能,因此,需要在设计过程中移动终端设置传感器或在现有的传感器技术上增加移动通信的功能,才能在物联网中将相关的移动节点相连起来,实现移动通信技术和物联网的连接。

(2)移动通信传输网络应用于物联网。移动通信传输网络可以将远距离的不同节点的数据信息实现相互连接和传递,也就是可以实现远程传输,物联网是一个跨越不同领域和地域的系统,要实现信息的远程传输在这一方面完全可以将在全球范围内可进行信息传递的第三代移动通信网络应用起来。只有移动终端能够快速地接入高速稳定的宽带才能让无线的物联网做到信息传递畅通无阻,这也是要求无线移动通信向更高的技术层面发展,而我国近年来一直在推动着宽带提速,相信会让物联网的发展更为顺畅。

(3)移动通信网络管理平台应用于物联网。在物联网中需要一个实现人与物、物与物之间的信息连接的强大网络管理平台。移动通信网络的网络管理平台如今已能够实现对用户信息、网络设备、网络性能以及端口状态等的管理与维护,保证了整个网络系统的平稳运行,这一系统的思想和架构正适用于物联网的网络管理中。虽然我国的移动通信网络管理已经具备了上述的功能,但尚不能满足物联网的需要。因为物联网中的用户不仅包括人还包括物品,因此,这就要求在移动通信现有的网络管理上改进用户的区分标识和管理模式,而且还要不断增强现代移动通信网络信息传递的安全性和可靠性等等。

2移动通信技术在物联网的应用现状

目前,随着我国各大城市无线网络的建设和3G、4G网络覆盖范围的扩大,移动通信网络的稳定性和传输速度都有了极大的提升,其在物联网的业务网的应用领域越来越大,重庆移动在物联网技术下的移动通信技术应用的探索在国内较为领先,已经将移动通信技术运用到全市的农业生产、家庭仪表数据采集、视频监控等领域。在实际应用中,随着各行业实行信息化管理工作的普及,为了提高企业的管理效率和企业经济效益,在诸如交通、公安、海关、物流等需要信息快速传递、动态管理的特定行业已将移动技术和物联网的融合应用起来。物联网为人们对实物世界实现智能化管理提供了无比优越的便利,相信物联网绝对会有更美好的发展前景。实际上,移动通信融入到物联网在上述一些特定行业的应用已经相当成熟,这些行业的信息采集、信息检索等物联网业务主要就是通过移动通信技术来完成的。

3移动通信技术与物联网的未来发展趋势

在移动通信技术和物联网融合的发展进程中,我国的移动运营商应该积极研发新的移动通信网络,可以令通信网络发展到无所不在的同时也要提高通信技术的信息传输安全系数,重点建立提供感知网络解决方案和平台服务,使客户传感网络和移动网络能够实现真正意义上的融合。物联网的发展涉及三大关键领域,而移动通信技术作为与物联网开发的基础技术之一,二者融合的未来发展趋势则离不开移动通信网络的发展方向,笔者认为,这一趋势可能表现为三方面:一是移动通信技术将适应“泛在网络”的要求,实现通信环境的高速接入、信号稳定,保证物联网信息的通信传输永不间断;二是实现通信网络的“n网合一”,保证多种通信技术接入物联网的强大兼容;最后移动通信技术必须融入云计算和大数据处理技术以接入规模大、类型多、速度快、结构复杂的网络数据。

4结语

移动通信技术范文篇9

1.1物联网基本概念。物联网就是运用网络连接物品,而实现方式就是利用相关的装置,包括红外感应、信号采集和图像识别装置,还有扫描系统和定位系统,这样就可以对物品的相关信息进行收集,和互联网进行连接,可以远距离的传输物品信息,能够实现远距离的物品控制。物联网常用在家具和家用电器的物联网系统,住户可以通过网络就能够远距离的控制家中的电气设备,对设备的情况进行监测,等用户回到家之后,室内温度已经是设置过的温度。1.2物联网特点。物联网属于一种新的网络模式,其是基于互联网基础上,因此,物联网与互联网比较相似,比如,二者都有信息传输和通讯的功能,但是也有很多的不同。和互联网相比,物联网在延展性上要更强,可以渗透到人们的生活中,进而实现万物互联网络。传感技术一般都会在物联网中进行应用,所以,在物品中就会设置不同的传感设备,每个设备的信号源都是单独的,用来采集某种信号,因此,物联网可以对物品信息进行“感知”,得到的信息通过互联网就可以传递给用户,满足用户的需求。物联网还可以和人工智能结合进行应用,让物品智能化,让各种职能设备能够实现相互之间的联通。

2移动通信技术在物联网中的主要应用方式

2.1接收数据的移动终端的运用。移动终端就是一种终端设备,其能够对移动通信系统中的相关信息数据进行高效的接收,即结合网络通信接入点的不断变化,移动终端能够随时调整信息的传递以及改变,进而确保网络和移动终端间的信息可以顺畅的沟通。比较移动技术以及通信技术、接入终端接收点与物联网信息节点的接收,能够看到,各种接收间都存在较多的相同点,在需求以及作用层面,物联网信息终端可以有效的实现用户的需求,能够更好的获取需要的物品信息,进行相应的沟通,且通过对移动通信终端的利用,可以发挥出多样化的功能。移动终端一般都有很娴熟的技术特点,物联网信息接受终端的选择上,就可以选择应用移动终端,进而高效的交流信息,可以满足用户使用中多样化和个性化的需求。2.2数据传输的移动通信网络的运用。通过对移动信息技术进行有效的利用,能够对用户以及有关业务进行管理,全面的意识到移动通信网络数据平台以及管理平台间的联系,把移动通讯网络数据管理平台当做对网络设备进行维修以及维护的基础,这不仅能够确保移动通信网络的稳定、安全运行,还能够给物联网信息提供良好的运行环境。现如今的移动通信数据在传输中,信息技术发展很快,性能也较为齐全,以往的危机因素也需要进行重视,这就需要物联网要保证给用户提供可靠的科技数据以及信息,在信息传输中要确保完整、高效、稳定的信号传递。所以,就需要对互联网技术以及移动通信网络平台进行有效的运用,通过采取一些措施,确保信息数据的安全,促进移动通信以及物联网的网络平台管理能够在层次以及结构上存在很高的相似性,进而提升管理的效果,这能够让移动通信网络和数据传输在物联网运营中得到更好的效果。2.3现代物联网各类移动技术的应用组合。现代移动通信技术中的主要组成包括三方面,分别是传输网络、网络管理维护以及移动终端,在物联网中运用移动通信技术,就可以是组合的方式存在。通信技术在物联网中的运用,接入移动通信终端以及物体信息,让终端变成移动通信终端的服务模块,这具有重要的作用,移动通信终端的一个显著特点就是可移动性,其可以跟随物体很快的进行移动,让网络以及信息节点能够持续的通信,运用移动通信的一种节点性信息感知过程。所以,在运用节点信息感知以及移动信号时,移动终端是物联网中数据节点的终端,就具有重要意义。将网络传输技术以及移动通信技术应用到物联网中是必然的,进而能够确保各个信息节点、信号的交互和传递。把移动通信传输网络技术运用到物联网中,可以给物联网信息传输提供便利,将移动通信防止到稳定的网络上,就可以平稳的输出信号。在物联网中对其管理平台进行利用,是当前综合化以及智能化的物联网运用参数,信号传递就是要保证网络系统总体的高效运转,所以,在物联网中要是有更多的物体以及信息,就会对网络运行提出更高的要求,要求具备安全性以及稳定性,这是网络系统稳定运行的重要因素,能够让系统更好的运行,这就要通过将有线通信网络和移动通信网络进行有机结合,基于承载物联网管理平台,让物联网管理水平得到有效的提升,更好的管理信息和信号。

3移动通信技术在物联网中的应用改进措施

3.1对通信终端进行改进。在移动通信网络中,物联网的实际运用要依靠智能传感收集有关的数据信息,之后再进行分析和处理。当前人们对于网络提出了更高的要求,过去的2G和3G通信网已经被淘汰,当前广泛应用的是4G通信,而5G通信也已经产生,未来这才是通信应用和发展的趋势,能够促进网络传输效率的提升。然而现阶段的通信终端设备一般都不支持5G通信网络,这就不能够传送以及处理信息,所以,要想让5G通信网络可以和物联网进行更好的结合,就需要有能够支持该通信网络的载体,运营商就需要加强研发通信终端设备,进而让5G通信网能够和物联网进行更好的结合,更好的给人民提供服务。3.2对功能结构技术进行改进。在优化移动通信网络以及物联网功能和结构上,移动通信显然有明显的优势,这是因为移动通信终端的移动性优势,能够对各种问题进行动态的解决,在提升物联网集中管理效果中运用的移动通信技术业务可以对数据通信功能进行有效的扩展,要是在物联网中无法实现广泛的运用,那么就会增加技术改善的难度。当前移动通信终端可以有效的符合信息和信息间沟通以及连接的目的,移动通信终端中有一些传输漏洞,因为其在传输的过程中无法立体的感知物品的信息,这一感知不足,是由于当前移动通讯信号和万物互联之间还有很大的差距,当前的信号传输只有数据通讯以及语音通信功能,这就不能够实现在物联网运用中的感知以及针对性的移动功能。所以,要是可以在这一基础上,构建更具针对性的移动终端,在上面增加设置传感器以及控制元件,就能够对网络管理进行有效的改进,体现出移动网络覆盖的优化,可以在所有地方确保通信的正常性,这是十分重要的。3.3对网络数据管理平台进行改进。当前国内已有的一些移动通信网络数据管理平台,普遍存在很多的不足,这就无法实现物联网管理系统信息传递以及用户个性化管理的要求,所以,通过运用物联网系统,能够加强人和物间的联系,这样就可以连接系统中的各方面信息,要想满足物联网发展的要求,就需要进一步划分物联网数据管理平台的类型,加强提升网络信息的接收以及传递速度,促进物品稳定性以及安全性的提升,对其性能进行不断的优化和健全,给用户提供更加丰富的性能,优化用户的体验。对于移动信息节点的要求,可以通过利用移动通信中的数据传输技术来实现,让承载网络管理平台可以加强信息承载能力,通过利用网络以及平台可以高效的进行信息传输,对其自身兼容性进行不断的优化和健全。

4结束语

综上所述,物联网技术渗透在社会生活中,是一种不可缺少的重要技术,对国家经济发展具有积极影响,而现代移动通信技术也得到了极大的发展,具有显著的优点,在互联网中进行运用,能够促进物联网技术的发展,所以,二者之间的深度融合十分重要。

参考文献

[1]余世平.基于5G移动通信技术的物联网应用分析[J].电子世界,2019(03):174+176.

[2]潘锋.5G移动通信技术下的物联网时代初探[J].山东工业技术,2018(19):122.

[3]席晓晶.基于移动通信网络的物联网应用探究[J].通讯世界,2018(08):10-11.

[4]曾红祥,李宇.基于信息通信技术在物联网中应用的探究[J].数字通信世界,2018(07):178.

移动通信技术范文篇10

关键词:安全生产;信息技术能力;移动通信;5G;6G;新基建

随着社会进步及其对生产能力水平要求不断提升,安全生产形式愈发严峻。各类生产安全事故时刻威胁着生产者生命健康安全。安全生产水平高低直接关系到社会发展稳定大局和广大人民群众切身利益。影响安全生产的要素多且复杂,通常认为可分为5个方面:安全文化、安全法制、安全责任、安全科技、安全投入[1]。其中安全科技水平直接决定了生产过程中的专业化、机械化、自动化、信息化、数字化程度,而通信技术尤其是移动通信技术发展又对社会科技整体水平发展起着极大促进作用。随着5G、人工智能(ArtificialIntelligence,AI)、物联网(InternetofThings,IOT)、区块链、云计算等移动通信及相关技术快速发展,安全生产能力水平及保障程度也得到持续提高和增强。《国家安全监管总局关于推动安全生产科技创新的若干意见》以及国家应急管理部征集的“十四五”应急管理规划重点课题研究方向中均明确指出要加强安全生产基础理论创新研究,总结和推进物联网、移动互联网、大数据、云计算等前沿信息技术在风险防控及安全生产中的经验和成果。从物联网技术[2-3]在矿山以及电厂生产中的应用、定位导航技术[4]在远洋运输领域中的应用、无线通信技术在各种应急救援领域的应用[5]、疲劳检测技术[6]在长途驾驶领域中的应用等诸多生产应用实例可以看出,移动通信及相关技术已经在安全生产领域发挥了重大作用。从现有研究成果的分布情况来看,目前主要集中在特定技术于特定领域的应用开发使用方面,对安全生产和移动通信之间内在关系从概念层级进行全局性辨析、比较和研究的成果较少。深入揭示安全生产同移动通信技术发展之间的内在关系,全面了解和掌握如何更高效利用移动通信技术促进安全生产发展,对提高安全生产水平、合理统筹资源分配、优化战略布局规划具有重大现实意义。

1移动通信与安全生产

1.1移动通信技术发展过程。移动通信特指通信双方至少有一方处于运动中的通信,包括海、陆、空范围全覆盖通信。移动通信技术作为通信技术的重要组成部分,从其诞生到现在大致经历了如下几个阶段:1)第1代移动通信技术(1G)阶段:20世纪80年代初期—90年代初期,该阶段通信媒介为模拟载波信号,用户终端类型为体型较大的模拟终端机(大哥大),并且造价很高,只能提供有限质量的语音通话服务。2)第2代移动通信技术(2G)阶段:20世纪90年代初期—90年代末期,该阶段代表技术为GSM(GlobalSystemforMobileCommunications)和CDMA(CodeDivi-sionMultipleAccess)。由于采用了数字通信,无论从语音通话质量还是终端成本方面,都较第1阶段有了很大改进。并且支持GPRS(GeneralPacketRadioService)上网和短消息服务。3)第3代移动通信技术(3G)阶段:21世纪初—2010年前后,该阶段主要通信技术为TD-SCDMA,WC-DMA,CDMA2000。除了通话质量有很大提高和网络带宽有明显提升,还出现了视频通话、网络会议等简单多媒体业务。4)第4代移动通信技术(4G)阶段:21世纪10年代初期———21世纪10年代末期,该阶段通信技术以LTE(LongTermEvolution)和WiMAX技术为代表,相对前几个阶段最重要的特征为诸如微信、快手、抖音短视频等各种形式的业务层出不穷。5)第5代移动通信技术(5G)[7-8]阶段:21世纪20年代初期开始并且预计到21世纪30年代初期结束,该阶段关键技术包括软件定义网络(SoftwareDefinedNet-work,SDN)、网络功能虚拟化(NetworkFunctionVirtual-ization,NFV)、网络切片(NetworkSlicing)、移动边缘计算(MobileEdgeComputing,MEC)[9]等。5G技术主要体现在超高带宽、超低网络时延、超大容量网络连接数量。VR(VirtualReality)、AR(AugmentedReality)、自动驾驶等新的业务将得到普及。6)预计第6阶段(6G)[10]:21世纪30年代初期开始,具体技术范畴和应用场景定义刚刚启动。移动通信技术以大约每10a为1个周期经历技术和设备更新。3G后期智能手机的出现以及4G时期移动互联网应用大爆发更是极大促进了移动通信技术同国民经济各行各业之间的融合与沟通,移动通信技术正以不可逆转的趋势深刻影响与改变着社会生产生活的方方面面。1.2安全生产相关要素。安全生产在广义上特指在生产过程中生产者能够保证人身安全、周边环境安全和可持续发展。狭义上通常指生产过程中不发生各种事故,不直接或者间接产生有害物质。生产过程涉及到工业、农业、交通运输业等国民经济各行业领域。影响生产是否安全的要素很多,比如生产工具的机械化水平、自动化水平、信息化水平等,而这些因素又同当时社会经济、科技发展水平密切相关。这里重点关注科技领域移动通信技术对安全生产的影响。根据对安全生产要素分析[1]并且结合国内外诸多关于信息生产力方面的研究成果[11-14],把影响安全生产机械化、自动化、信息化和数字化等安全科技水平的所有能力要素总和定义为安全生产信息技术能力(SafetyProductionInformationTechnologyCapability,SPITC),SPITC由监控管理连接子能力、救援响应检测子能力、定位导航追踪子能力3部分组成,如图1所示。3个子能力各自侧重点不同,监控管理连接主要侧重对系统运行和生产过程进行实时监控、命令下发及响应、性能采集等方面内容,强调的是当前可用带宽及最大连接网络节点数量。救援响应检测侧重于对系统主动发起报警请求的响应,监测设备运行状况,强调设备与管理者之间数据交互的反应时延。定位导航追踪侧重于对目标进行位置记录、跟踪及搜索的能力,强调的是信号覆盖范围及强度。3方面子能力虽然各自侧重点不同,但也不是毫无关联。1种能力的提升和改变通常也伴随着其他方面能力的变化。例如,带宽的增加可提高对高清视频传输的保证,有利于监控能力提升,同时也为被追踪目标传输更多位置相关信息从而更精确定位提供保障。系统响应时延的降低同时也有利于对被追踪目标在紧急状况下实施救援。只有3方面子能力全方位、均衡的发展提高才能保证安全生产信息技术能力水平的整体提高。

2安全生产信息技术能力

2.1监控管理连接。监控管理连接是指对生产现场进行实时全方位监督、发送指令、接收响应,涉及到众多行业和领域,比如交通运输、采矿业、建筑、化工、环保、核工业等。从监控角度讲,超高的带宽支持是高质量监控视频传输的前提。从管理和连接角度讲,允许海量实体同时进行连接是实现全方位覆盖的保证。在20世纪90年代中后期传感器技术逐渐成熟并且物联网技术[15]被明确定义之前,可以说并没有严格意义上的管理和连接操作。直到21世纪初,随着智能传感器技术与AI、物联网技术的深度融合,仅井下就出现了风速传感器、甲烷传感器、瓦斯传感器、馈电传感器、负压传感器、各种有害气体传感器等多种实时感知井下环境数据的传感器。物联网对安全生产的保障能力达到了前所未有的高度。以物联网支持为主要特征的5G提供了eMBB(EnhancedMobileBroadband)和mMTC(MassiveMachineTypeofCommunication)2方面能力[7-8],不仅能够保证进行移动状态下4K/8K高清分辨率视频传输,还支持对海量连接的处理能力,连接密度能够达到1个/m2级别。相比之前的窄带物联网NB-IOT(NarrowBandIOT)有了巨大进步。同时5G物联网同样非常适用于电力、化工、钢厂、造船等其他大型生产型行业的安全监控管理领域。如果说物联网完成了大容量连接功能的话,各种有线及无线通信技术则保证了监控和管理功能。最初漏泄电缆通信、低频透地通信、井下小灵通技术、大灵通技术(SCDMA)仅能够为井下提供质量有限的通话连接。随着GPRS,3G(WCDMA,TD-SCDMA,CDMA2000)出现,已经可以为电梯、压力容器、起重机械、客运索道等特殊设备提供监控服务。随后出现的IMS(IPMultime-diaSubsystem)及软交换技术在覆盖距离、频谱利用效率、带宽容量等方面都有了长足长进,从而促使电力系统等行业的安全保障水平有了明显提升。4G时代可以对液压支架、采煤机、转载机运行更好的实时监控,实现矿井集群调度,井下视频监控[16]、井下语音视频通信等,在采矿业、船舶业等领域得到了很好的应用。2019年世界机器人大会煤矿机器人的出现已经预示着5G注定会与之前各个阶段都不相同,必将为安全生产注入强大推进力。2.2救援响应检测。救援响应检测是指对求救目标的回应能力、对告警目标的响应能力、对危险目标的发现和处置能力。主要体现在诸如火灾现场救援、广播报警通知、疲劳监视监测、自动无人驾驶以及工业自动化等领域。核心素质要求系统具有超低反应时延,超快应急响应及处置速度。受限于无线技术传输速度和信令时延,无线技术应用并不是很多,目前用于煤矿瓦斯、火灾监测系统等报警系统的技术大多以微波通信、Zigbee,GSM短信息甚至基于光纤有线以太网形式铺设。不仅没能充分挖掘利用移动通信最新技术在超低时延、超高可靠性方面的潜力,甚至还引入很多无谓的设备投资。这种情况是亟待重视解决的。疲劳检测、自动驾驶等领域受限于现有技术条件、网络架构不能大规模部署。目前5G重要特性之一URLLC[7-8](Ultra-reliableandLowLatencyCom-mun-ications)已经可以提供毫秒级时延支持,同时随着MEC、机器学习等技术的成熟以及移动通信与人工智能的进一步融合,自动驾驶技术、车联网技术、车载AD-HOC技术以及工业自动化技术将迎来难得的发展机遇。2.3定位导航追踪。定位导航追踪特指对静止及移动目标位置进行确定和对目的地进行导航。涉及到导航追踪、精确定位、生命搜索与探测等多个领域。定位导航方面,起源于美国军方的GPS(GlobalPo-sitioningSystem)由于卫星信号覆盖能力限制,随后发展出基于GPS,GSM,GPRS等技术相结合的精确定位系统以及基于GPS,GIS(GeographicInformationSystem)技术的移动危险源监控系统。大规模使用始于3G时代GPS同CDMA移动终端的完美结合。北斗系统[17]是我国根据国家安全及经济发展需要自主研发的定位通信系统。北斗同3G,4G相结合已经在地址调查、远洋渔业、民用导航等行业领域中显现出巨大的发展潜力和优势。生命搜索追踪方面多应用于大型事故发生后对目标信号的捕捉和搜索,例如井下定位搜索技术。目前国内外井下定位使用的技术主要有漏泄电缆、RFID定位技术、RSSI定位技术、ZigBee定位技术和GPS定位技术等。由于场景特殊,条件复杂多变,例如无线信号穿透岩石壁和金属壁的传输特性由于信号衰减程度不同而有很大差异,使用单一技术不能有效解决定位和实时通信问题,应该针对不同井下环境设计不同定位通信系统。把低频通信和高频通信相结合,把有线和无线相结合,有源和无源相结合,针对不同应用场景充分发挥不同技术的优势是提升整体水平的关键。5G中的大规模天线技术(MassiveMIMO)[18]同北斗技术的结合,将会极大扩展信号覆盖范围和强度,有效提升定位精度,是未来一段时期研究热点。

3关系建模分析

3.1SPITCMC模型。从安全生产信息技术能力发展状况及其同移动通信技术发展过程对比可知二者关系紧密,移动通信技术各主要性能指标(KeyPerformanceIndicator,KPI)对安全生产信息技术能力总体水平提升具有决定性影响,如表1所示。表1中每个子能力同移动通信技术KPI相关选项已被标出。这里进一步定义并构建二者关系模型为SPITCMC模型(SafetyProductionInformationTechnologyCapabilityandMobileCommunication),其关系表达式为:SPITC=xB+yL+zC+uCP+vCL。其中SPITC代表安全生产信息技术能力值,B(Bandwidth)代表带宽变量,L(Latency)代表时延变量,C(Connection)代表连接能力变量,CP(CoverandPenetrate)代表覆盖穿透能力变量,CL(ComputeandLearn)代表计算学习能力变量。x,y,z,u,v分别代表相应的权重常量,后续特定需求场景下可根据因子分析法、熵值法[19]等理论进一步确定各指标权重参考值。此处仅根据移动通信技术不同发展阶段需求特点,初步设置粗略参考值用于揭示各个阶段技术发展状况对安全生产的影响。比如5G最大移动带宽和最低可靠时延均比4G提升10倍左右,而计算学习能力是5G引入云计算和AI机器学习后才引入的。此模型以量化方式对安全生产能力水平同安全科技水平进行建模,为解决安全生产中的风险分析以及如何高效、有针对性地进行安全生产战略布局等棘手问题提供解决思路和理论依据。这里假定以4G为参考基准,不同阶段具体参数值越大表明该阶段相应方面能力越强,根据SPITCMC模型以及移动通信各阶段具体参数对比关系可得到移动通信技术各个发展阶段对应的SPITC值,如图2所示。可以看到5G较4G阶段以及6G较5G阶段SPITC值均有10倍级左右提升。从图2可得各个阶段SPITC值变化情况,从而为判断安全生产水平高低以及进行产业布局和规划提供了有力参考和依据。3.25G应用及6G愿景分析。5G由于引入AI,SDN/NFV、网络切片、MEC、区块链、大数据[20]等技术。在灾害预警救援、自动驾驶检测、矿山物联网、工业互联网等带宽需求较高、时延要求敏感、连接数量很大的领域将会迎来爆发式增长。在2020年初疫情的紧急时刻,武汉火神山等医院的AI自动测温系统和5G云端智能医疗机器人可以提供导诊、清洁消毒、递送化验单、送药送饭等无接触服务。警用巡逻机器人可以在防护重点地区24h不间断自动运行,实现动态体温检测,降低一线人员被交叉感染的几率,加快现场的反应速度,对疑似病例进行及时拦截。基于5G的大数据技术也对疫情防控和复工复产起到了不可替代的作用。突如其来的疫情加速了5G在安全生产中的应用,引发了对如何运用移动通信技术提升生产安全水平的深刻思考。在安全生产顶层设计中可以考虑引入网络切片[21]技术思想,针对不同行业企业在同一时刻提供包含3方面子能力程度的定制切片。这种切片化的安全生产信息技术能力服务适用性强、目标精准,可以有效解决目前资源利用率低的问题,成为移动通信技术思想应用于安全生产领域的标杆示范案例。未来以5G和工业互联网为主要驱动力的新基建发展必将极大提升安全生产水平。根据SPITCMC模型可知,6G将开始于2030年前后,将引入卫星通信等技术,使得沙漠、高山、草原、海洋甚至水下等区域的无线信号覆盖问题得到解决,覆盖穿透能力及计算学习能力将会较5G有质的提升。届时将为每个使用者创建AI助理,采集、存储、交互用户的所说、所见和所思,提供了第四维元素—“灵”(Genie)[22],完成用户意图的获取和决策的制定在虚拟现实场景中由AI助理完成虚拟交互。例如,在基于数字孪生技术的煤矿生产远程控制系统中,可以在井下创建AI助理“灵”,使其直接同井下进行采煤挖掘作业的机器设备进行控制指令的交互操作,从而极大提升井下作业的安全保障水平。由图2可知,基于意念驱动的6G全新网络架构能够实现从真实世界体系到虚拟世界体系的延拓,其与各个生产行业的深度结合必将把生产中的安全级别提升到前所未有的高度。

4结论