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未来移动通信系统及其关键技术

作者：史宏斌日期：2015-12-23 10:29 来源：未知

【摘要】    二十一世纪，知识经济和信息经济飞速发展，在技术革命的推动下，移动通信技术不断突破，形成全面、完善、高效的移动通信系统。在未来的社会发展中，人们对于移动通信技术的水平会不断提高。本文首先对未来移动通信系统的特点进行简单概述，说明其网络结构，并探讨未来移动通信系统的几种关键技术，并对其发展进行规划与展望。
【关键词】    移动通信技术    未来移动通信系统    关键技术
前言：在过去的几十年到至今为止，通信技术的更新历经了三代。第一代是以模拟通信为主要特征，仅有语音业务；第二代是数字通信，同时具有语音业务和低速的数据业务；第三代主要以CDMA技术为核心，提供中高速的数据业务，然而3G的CDMA系统有一定局限性，分配给3G频率的资源也已经趋于饱和，因此，世界上很多国家已经开始对未来移动通信系统进行研究，即 4G 时代。
一、未来移动通信技术的特点
第四代移动通信作为未来移动通信技术是一个动态的、自适应的系统，能够有效提高频率的分配与管理，能快速的、动态的自适应多层路由技术和智能无线电组网技术。
具备的特点有：通信速度更快，最大传输速率能达到100Mb/s；兼容性更好；灵活性更强；自适应的分配资源能对业务流大小做出准确处理，智能信号处理器也具有更强的智能性、适应性和灵活性；无线频谱利用率更高，提高无线频率的使用效率和系统的可实现性；业务类型更广泛，使个人通信、信息系统、广播和娱乐等多项业务无缝连接成一个整体；无线系统容量很大，并引入了空分多址技术；终端手机多样化和智能化。
二、未来移动通信系统的网络体系结构
未来移动通信系统网络被称为广带接入和分布网络，在不同的固定无线平台上都可以提供无线服务，在跨越不同频带的网络中也能提供信息通信以外的数据进行采集、定位定时、远程控制。
未来移动通信系统的网络体系有三层：第一层是物理层，又叫接入层，是提供接入和选路的功能；第二层叫网络层，也称承载层，是起到链接作用，作为桥接的载体提供QOS映射，进而实现地址转换、即插即用、安全管理和有源网络。第三层是应用层，与网络业务执行技术层之间行了开放式接口，为第三方的开发提供新业务。
三、未来移动通信系统的关键技术
3.1 多入多出技术
多入多出技术是无线通信行业的关键技术之一，利用多个天线在发送端和接收端解决无线信道的衰落，实现就算不增加系统宽带和天线发射功率的情况下也能使无线系统的容量得到有效提高。
3.2 先进的信号处理及传输技术
OFDM是无线环境下高速传输技术，将频率分给子信道之后实现各子载波并行传输，能抗多径干扰与窄带干扰；自适应传输技术是未来移动通信系统基带信号处理的核心技术，根据无线网络不同情况选取不同传输方式保证无线传输的效果，在信道状况较差时也能采用很好的调制方案。
3.3 智能天线技术
智能天线技术是基于自适应天线原理的移动通信新技术，能抑制信号的干扰并自动跟踪和数字调节波束。智能天线形成波束在空间范围内交互穿插，形成干扰流，增强特殊范围内想要的信号，既能改善信号质量，又能增加传输容量。
3.4 软件无线电技术
软件无线电是利用数字信号进行处理的技术，在编程平台上对无线电的标准、模块等硬件进行软件加载方式来实现开放式结构。软件无线电的核心思想是在靠近天线的地方使用宽带变换器，用软件定义无线功能，其软件系统包括无线信令规则与处理软件、信号流变换软件等多个软件类别。
3.5 认知无线电技术
认知无线电在1999年被提出，是指无线终端具备足够的认知能力，不断感知外界的环境变化，自适应调整内部通信机理来达到适应变化的功能。
当下比较先进的该种技术是CDMA空中接口技术，能达到1bit/sHz。认知无线电技术的出现，不仅解决了频谱资源的不足，更实现了频谱的动态管理，提高频谱利用率，创造了一个全新的局面。
四、结论
当前社会正处于一个移动通信、无线技术高速发展的时期，人们对其技术要求也越来越高，在日常生活中是不可或缺的组成部分，移动、无线技术领域也在不断更新、改革。然而要想真正实现未来移动通信系统还有很多难题，未来移动通信系统网络结构的可行性、灵活性以及关键技术的攻克都要有充分的准备来应对，但是这是移动通信事业的必然发展趋势。
未来的移动通信技术会更具有高数据率、高频利用率、低发射功率，也更具有灵活业务的支撑能力，将使人们的生活更加方便快捷。
参  考  文  献
[1] 尤肖虎 , 陈明 . 未来移动通信系统展望和我国的发展战略 [J]. 电气电子教学学报 ,2013,02:1-5+8.
[2] 郑德山 . 第四代移动通信系统及其关键技术 [J]. 微电子技术 ,2013,06:13-15+18-25.
[3] 张建华 , 王莹 , 张平 . 未来移动通信的展望 [J]. 电气电子教学学报 ,2012,06:6-10.