现代无线通信技术论文

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现代无线通信技术论文范文第1篇

1.1超宽带无线信号的调制方式。

超宽带无线通信系统与传统的无线通信系统相比，有许多独特的优点。通常情况下，超宽带无线通信系统的信号调制方式主要有以下这两种方式。

1.1.1基带窄脉冲方式。

基带窄脉冲方式是超宽带无线通信系统中的一种主要信号调制方式，这种信号调制方式主要是通过发射机产生基带窄脉冲序列来进行通信，超宽带无线通信过程中所采用的脉冲信号宽度非常窄，通常都是纳秒级与亚纳秒级，其信号调制主要经历了脉冲位置调制以及二进制移相健控等方式来对携带信息，最终实现无线通信。整个信号的具体调制过程包括以下几个步骤，首先在发送端由发射机发射脉冲信号，之后调制器将发射机中发射出来的脉冲信号采用待发送数据进行脉冲振幅调制，也可以是脉冲位置调制。在调制完成之后，将其与跳时码发生器中所生成的伪随机码，共同送入带可编程的延迟电路中，从而产生时延控制脉冲信号发生器的具体发生时刻，最终完成信号的调制与发射。而在信号的接受端，则是将传来的超宽带无线信号收集起来，经过相应的处理之后送入带基带信号处理电路中，这样就能够根据时延产生的本地模块波形接收到信号相。基带窄脉冲方式整体结构比较简单，并且还具有很强的多径信号分辨能力，因此被广泛应用与通信领域中。

1.1.2载波调制方式。

超宽带无线通信技术中的载波信号调制方式，主要是根据基带窄脉冲方式而提出了一种信号调制方式。这种信号调制方式，主要是将单脉冲信号中所占据的频谱分解成多个子频带，不同的脉冲信号在同一个脉冲宽度中将会产生不同的周期，从而对应了不同的中心频率。这种信号调制方式与基带窄脉冲方式相比，能够将频谱资源利用的更加灵活，并且效率也能够得到提升，因此如今的超宽带无线通信系统一般都是采用这种信号调制方式。

1.2超宽带无线通信技术的优点

1.2.1带宽大且传输速率高。

超宽带无线信号在传输过程主要是采用脉冲为信息载体，因此持续的时间非常短，所占用的带宽一般都在1~10GHz，因此其具有非常宽的频率带宽来实现数据的传输，在传输中只需要与其他无线技术共享频带就能够实现通信。超宽带无线通信技术在通信领域中的传输速率能够达到几十Mbit/s~几百Mbit/s。

1.2.2功耗小。

因为传统的无线通信系统都需要连续发射载波才能够实现通信，所以消耗的电能比较大，但是在超宽带无线通信系统中发射的是脉冲电波，并且不需要连续发射，只有在需要的时候才发射，其耗电量只有传统无线通信系统的1/100~1/1000。

1.2.3抗干扰能力强。

超宽带无线通信系统在通信的过程中，采用的是跳时扩频信号，在信号发射的过程中能够将无线电脉冲信号分散到宽阔的频带中，其输出功率非常的小，而在信号接收的过程中将原信号能量都还原出来，并且还能够在解扩的过程中将产生的扩频进行增益。因此超宽带无线通信技术与传统的无线通信技术相比，具有非常强的抗干扰能力。同时因为超宽带无线通信技术在信号发射的过程中所产生的功率非常小，因此在与其他无线通信共享带宽的过程中也不会产生干扰，能够与其它的无线通信技术共同实现信号传输。

1.2.4保密性强。

超宽带无线通信系统在进行信息传输的过程中，还具有非常强的保密性能。超宽带无线通信系统的保密性强主要的因素有两个。首先，超宽带无线通信系统在信号发射时采用的是跳时扩频，并且接收机只有具备与发送端相应的脉冲序列才能够解读发射数据。其次就是系统的发射频率低，被窃取的概率小，传统的信号接收方式根本无法接收到超宽带无线系统中发射的信号。

二、通信领域中超宽带无线的应用

2.1个域网中的超宽带无线的应用。

超宽带无线通信技术具有传输速率高且发射功率低等特点，因此在通信领域中能够为用户提供无线外设访问功能，并且其供应速度也非常快。这样用户也在使用的过程中，就能够音频与文化信息进行快速传输，因此将超宽带无线通信技术应用与个域网中，具有独特的优势。比如在工作与生活当中，可以充分利用超宽带无线通信技术将摄像机中视频转移到个人的电脑中，利用超宽带无线通信能够以极快的传输速率实现不同设备之间的数据传送。

2.2无线传感网中的超宽带无线的应用。

超宽带无线通信技术不仅拥有非常快的传输速率，同时还具有成本低以及耗能小等特点。而在无线传感网中，传感器一般只有在一些比较特殊的地方才会使用，因此一般都是采用无线传输的方式来进行，并且无线传感网内的通信必须要具备耗能小且成本低等特点，能够让无线传感网更好的运行。因此在这样的一种情况下，将超宽带无线通信技术应用进无线传感网中，能够帮助无线传感网更好的工作。

2.3军事通信中超宽带无线的应用。

在军事通信领域中，其通信的保密性必须要非常强，因为一旦出现军事信息的泄露，将会产生非常严重的后果。而超宽带无线通信技术的信号频谱非常宽、发射功率小以及功率谱密度低，在传输的过程中很难检测到，在接受的过程中也需要有与发送机相应的脉冲序列才能够解读数据，因此具有非常良好的保密性能。同时超宽带无线通信系统在通信的过程中，不需要联系发送信号，超宽带无线通信系统的信号属于突发信号，从而使得通信过程中的保密性能进一步提升。再加上超宽带无线通信技术还具有非常强的抗干扰能力以及耗能少等特点，使得超宽带无线通信在军事通信领域中应用，具有非常显著的优势。

2.4智能交通系统中超宽带无线的应用。

超宽带无线通信技术除了具备以上的相关特点之外，这种无线通信技术在通信领域中进行应用还具有良好的定位与搜索功能。将超宽带无线通信技术中的这两种功能结合起来，能够制造出一种防碰与防障碍物的车用雷达。在汽车驾驶的过程中，通过这种雷达就能够精确的分布出汽车周围的障碍物以及车辆，从而降低交通事故的发生几率。将超宽带无线通信技术的特点应用进行智能交通系统中，不仅能够在车内转上特有的雷达来降低交通事故，同时还能够将交通中的站台装置与车辆装置整合起来形成一个无线通信网络，这样就能够实现车辆的随时定位、车速的测量以及车辆在形式过程中的道路信息等。因此将超宽带无线通信技术应用进行智能交通系统中，能够进一步促进智能交通系统的发展。

2.5超宽带无线通信在成像系统的应用。

超宽带无线通信系统在信号传输的过程中，还具有非常强的穿透性能，超宽带无线通信技术所发射的无线电脉冲具有很强的穿透性能，在应用的过程中能够形成很强的楼层作用以及穿墙作用，因此将超宽带无线通信技术应用在成像系统中同样有显著的效果。比如说将利用超宽带无线通信技术的这种特点，制造成穿墙雷达，就能够在防爆活动以及现代战争中，将敌人的位置进行定位。同时还能够用于矿产的探测，并且如果发生了各种灾难灾害之后，还能够将这种技术用于搜救遇难人员等。由此可以看出，超宽带无线通信技术在通信领域中进行应用，有很大的优势。

三、结语

现代无线通信技术论文范文第2篇

1.空间激光通信发展概述

2.考虑电力通信网可靠性的业务路由优化分配方法

3.广域后备保护通信模式及其性能评估

4.卫星通信的近期发展与前景展望

5.空间激光通信研究现状及发展趋势

6.现代化矿井通信技术与系统

7.高速铁路移动通信系统关键技术的演进与发展

8.智能变电站通信网络状态监测信息模型及配置描述

9.信息与通信地理学的学科性质、发展历程与研究主题

10.构建新一代智能配用电通信网建议

11.基于EPOCHS平台的智能配电网通信系统仿真

12.电力通信网脆弱性分析

13.通信电台电磁辐射效应机理

14.4G通信技术综述

15.电力和信息通信系统混合仿真方法综述

16.面向智能电网的配用电通信网络研究

17.基于SDH光网络的分层区域式保护通信系统的可靠性研究

18.调度与变电站一体化系统链路状态监测与TCP通信方案

19.煤矿事故特点与煤矿通信、人员定位及监视新技术

20.Tor匿名通信流量在线识别方法

21.煤矿安全生产监控与通信技术

22.配电通信网业务断面流量分析方法

23.光纤通信概述

24.电力通信及其在智能电网中的应用

25.WAMS通信业务的系统有效性建模与仿真

26.基于API的Win32串口通信编程技术

27.第五代移动通信网络体系架构及其关键技术

28.量子通信现状与展望

29.配电网EPON通信接入与分区自治

30.基于业务的电力通信网风险评价方法

31.移动通信技术扩散的实证研究:基于中国1990-2012年的统计数据

32.基于IPv6的电力线载波通信分片独立的重传机制 

33.空间激光通信捕获、对准、跟踪系统动态演示实验

34.基于时频峰值滤波的电力线通信噪声消除方法 

35.通信网络能耗分析与节能技术应用

36.“日盲”紫外光通信网络中节点覆盖范围研究

37.基于压缩感知的脉冲同步的混沌保密通信系统

38.浅谈4G移动通信系统的关键技术与发展

39.量子安全直接通信

40.一种继电保护故障信息系统在线通信报文分析工程方案

41.光纤通信的发展趋势及应用

42.智能配电网通信组网技术研究及应用

43.基于空间激光通信组网四反射镜动态对准研究

44.运用虚拟仿真实验改革通信原理实验教学

45.浅谈超宽带无线通信技术的发展 

46.5G移动通信发展趋势与若干关键技术

47.SM2加密体系在智能变电站站内通信中的应用

48.现代信息安全与混沌保密通信应用研究的进展

49.中美4G移动通信技术专利信息比较研究

50.卫星激光通信现状与发展趋势  

51.VC中应用MSComm控件实现串口通信

52.青海—西藏交直流联网工程输电线路在线监测通信网络设计与应用

53.移动通信网络中的协作通信

54.空间激光通信组网光学原理研究

55.计算机技术在通信中的应用研究

56.面向5G无线通信系统的关键技术综述

57.基于C8051F020单片机的RS485串行通信设计

58.智能变电站过程层网络报文特性分析与通信配置研究 

59.基于业务风险均衡度的电力通信网可靠性评估算法

60.基于4G通信技术的无线网络安全通信分析

61.无线激光通信系统弱光干扰技术

62.基于SJA1000的CAN总线通信系统的设计

63.10kV电力线载波通信自动组网算法

64.数控系统现场总线可靠通信机制的研究

65.基于WiFi的煤矿井下应急救援无线通信系统的研究

66.机载激光通信系统发展现状与趋势

67.软件定义的能源互联网信息通信技术研究

68.一点对多点同时空间激光通信光学跟瞄技术研究

69.开放式自动需求响应通信规范的发展和应用综述

70.兆瓦(MW)级海岛微电网通信网络架构研究及工程应用 

71.带通信约束的多无人机协同搜索中的目标分配

72.基于信道认知在线可定义的电力线载波通信方法

73.一种基于混沌系统部分序列参数辨识的混沌保密通信方法

74.智能配电网无线传感器网络数据通信的QoS-MAC层模型

75.无线紫外光散射通信中多信道接入技术研究

76.水下无线通信技术发展研究

77.深空、自由空间、非可视散射和水下激光光子通信

78.基于光电反馈延迟的多点耦合混沌同步和通信

79.面向异步通信机制的无线传感器网络及其MAC协议研究

80.不可靠通信环境下无线传感器网络最小能耗广播算法

81.中间环节市场结构与价值链治理者的决定——以2G和3G时代中国移动通信产业为例

82.基于IEEE802.11p高速车路通信环境研究 

83.太赫兹通信技术的研究与展望

84.一种分布式电源并网监控通信适应性评价方法

85.不同耦合方式和耦合强度对电力-通信耦合网络的影响

86.太赫兹通信技术研究进展

87.低压电力线通信网络特性模型与组网算法

88.基于LabVIEW的监控界面设计与单片机的串行通信

89.联盟网络的小世界性对企业创新影响的实证研究——基于中国通信设备产业的分析

90.基于共享内存的Xen虚拟机间通信的研究

91.考虑通信系统影响的电力系统综合脆弱性评估

92.猫眼逆向调制自由空间激光通信技术的研究进展

93.扩频通信技术浅谈

94.基于信息熵的电力通信网脆弱性评价方法

95.安全高效矿井通信系统技术要求

96.无线紫外光非直视通信信道容量估算与分析

97.基于高能效无线接入网的绿色无线通信关键技术研究

98.量子通信技术发展现状及应用前景分析

现代无线通信技术论文范文第3篇

【关键词】LTE关键技术发展趋势

LTE技术是多种先进技术的集成者，它是3G无线通信技术的替代者，作为是4G时代可能的移动无线技术的标准之一，LTE技术的发展将会影响着整个移动通信产业技术的发展方向。

一、LTE产业发展现状

虽然3G通信技术在我国范围内兴起的时间不长，才在刚刚大规模部署的阶段，但4G的研发工作早已在各国不同地区开展了。随着移动设备的越来越高端，人们对上网的需求也不得已满足，热门对于2Mb/s的WCDMA R99传输速录和14.4Mb/s的R5 HSDPA的峰值率已经不能满足自身需求[1]。并且，OFDM技术作为无线通信技术发展的另一产物，将无线通信的接入速率提升到100Mb/s，这给3G信息技术带来了巨大的市场竞争压力。

二、LTE中的关键技术

1、OFDM技术

OFDMA技术其实就是LTE下行链路采用在循环前缀基础上的正交频分多址技术。首先在发射端将信号插入到循环冗余校验码中，然后对信道进行编码、信道交织、特征加扰等的处理来解决突发噪声对系统操作的影响，LTE系统一般采用QPSK、16QAM、64QAM三种方式[2]。

如图1就是LTE系统的发送接收模型，是一种采用了2*2的MIMO技术，一个码字到两层的映射方式。由于天线数量与码字数量不一致，所以需要将码映射到不同的发送天线上，由此便需要层映射和预编码的工作。层映射是将码字按照一定的规则流程映射到多层的过程，预编码则是将数据再次映射到不同的天线端口的过程。

在理解OFDM技术时，应注意区分于一般的频分复用FDM技术，正交频分复用技术是多载波通信的一种，并且在频道选择性信道中发挥着最大优势，各个子信道在正交频分复用系统中的时域中正交，并且重叠在频域中，其实现工作的基本原理就是通过串/并转换器将高速串行的数据流变为多个低速并行的比特流，并且每一个OFDM子信道只传输一个低速数据流。

2、多天线技术

现代的无线通信技术离不开天线的作用，所以天线性能是否优良也影响着整个通信系统的效果。在传统的通信技术中，天线技术从开始的单发/单收天线到单发/多收和多发/单收的发展阶段，在实际生活应用中我们也了解到，地面传输路径中信号的通信比其他路径如光纤、电缆、卫星等的信号要发展的慢一些。

而现如今的通信系统要想打破原有技术的束缚来获得更强大的信号功率和更优良的服务，可以从恶劣通信环境影响通信技术发展进行突破。所以就要不断提高发送信号的功率[3]。这在第三代通信系统中是不存在的买所以就会降低整个通信系统的性能影响通信技术的发展。所以人们对无线网技术的研究是具有重大突破性的。

3、MIMO技术

MIMO技术为通信技术中高速的数据信号传输技术带来了可能成为无线通信领域的一大新突破，它很大一定程度上是提升系统频率利用率。其工作原理就是基于通信系统的基础上采用其多输入/输出的方式更多的发送与接收同时选择多天线单元，并且通过其信道途径中的多维度的特性。如图2所示。

MIMO技术特点是采用多远天线阵列在发送/接收端，得到不同的空间特性的空间向量基于无线信道中，有如在一个通用大空间的信道中又独自进行多个互不干扰的信道。这种技术可以带来空间的分集增益，这种新型MIMO技术创新的方法被称为空间分集。通过MIMO技术，天线阵列所传输的多个并行的信号数据，接收端可对其进行相应的数据标识，也就是说，不同的数据流对于接收端都是具有可利用和区分的空间特性的，在这时就具有了多维性。MIMO系统改变无线信道可看做是由M= min（nT，nR）个并行子信道组成，所以MIMO技术中的通信系统信道容量其实就是所有子信道通信系统容量的总和。在所有的发送和接收天线阵列都具有非相干特性的条件下，系统中每个子信道都可有相同的极限容量，整个信道极限容量将会有重大提升，公式如下：

C≈M・B・log2（1+SNR）

所以从上文分析及公式可以看出，MIMO技术的改善会对整个无线通信信道的容量进行全面提升，还有就是利用MIMO技术还可增加信道的可靠性来降低信道传输数据的错误率。

三、LTE中技术的发展趋势探究

作为我国最大的移动营运商，中国移动也将加入到LTE技术营运行列中，由于美国高通公司在3G时代占据主导地位，LTE正在努力避免高通的主要技术，所以大大削弱了高通在3G时代的地位。2007年11月底至12月初3GPP RAN38全会通过RAN1提交的融合帧结构方案，被正式写入3GPP标准，2008年，RAN4的工作、RAN5和核心网的相关标准制定工作的完成，又是一重大性进展。

LTE具有来自TD-SCDMA现有核心技术的继承和MIMO、OFDM主流技术有机结合，将显著提高新型技术的系统功能，也给4G标准中更多地专利技术提供了可能。

还有随着多媒体娱乐和网络游戏的开发，当前的传输速率已经达不到人们的要求，所以设计并实现了峰值速率的数据传输，并且具有良好的兼容性。

四、结束语

3GPP LTE技术作为重要的无线通信技术，OFDM技术很大程度上又提高了系统容量和系统的频谱效率。LTE 及 LTE-Advanced 等技术中必须应用更先进、资源利用率更高的技术如高阶MIMO技术、协调多点发送技术、等进一步提升整个系统的性能。

参考文献

[1]沈嘉，索士强，全海洋. 3GPP长期演进（LTE）技术原理与系统设计[M]. 北京：人民邮电出版社. 2008：16-46

[2]曾召华. LTE基础原理与关键技术[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2010：18-34

现代无线通信技术论文范文第4篇

第三代移动通信(简称3G)技术已经进入市场应用和推广，世界各大研究机构己把重点转入到第四代移动通信技术的研究上。蜂窝移动通信系统的特点是将较大的区域划分为若干个较小的小区，在每个小区的全部或是部分共同使用同一频谱。由于频谱资源有限，在不同小区，甚至是相邻小区可能会出现同时使用某一频谱的情况，使无线信号空间隔离达不到要求，这样必然会出现共道干扰的情况，影响数据传输的质量和通信的效果，情况严重时，甚至是无法实现正常的数据传输。如何使小区之间干扰在不增加的情况下提高频谱利用率，是移动通信研究问题的关键之一。

OFDMA技术

OFDM(orthogonal frequency division multiple-xing)技术是一种在无线环境下的高速多载波传输技术，在频域内通过将给定信道分成许多正交子信道，每个子信道上使用一个子载波进行信号调制，各子载波并行传输。OFDAM技术能有效地抑制无线信道的时间弥散所带来的符号间干扰(ISI,inter symbol interference)，可灵活地进行频率选择，方便地实现频谱管理，是公认的比较容易实现频谱资源控制的方法，目前无线通信领域的新兴技术几乎都以OFDM 为核心，OFDM 技术已经成为下一代无线通信技术的主流。

集中式动态资源分配与分布式动态资源分配算法

在移动通信系统中，比较典型的通信频谱分配算法主要有两种，一种是集中式动态资源分配，另一种是分布式动态资源分配。

在集中式动态资源分配算法中，频谱的分配由控制中心来决定，用户和基站只是参与策略的实施，负责收集信道信息，然后将信息反馈到控制中心。控制中心根据掌握的整个区域的信息情况，按照最佳的分配算法进行频谱资源的分配，为此，控制中心要付出计算复杂度高、延迟时间长的代价。

在分布式动态资源分配算法中，频谱分配策略是由用户或基站决定，他们相互之间可以是独立的，也可以有一定的合作关系。在此算法中，由于信号携带的信息量少，计算复杂度也大大地降低，具有一定的优势。

在采用OFDMA 技术的现代通信系统中，由于存在频率选择性衰落，必须针对每个子载波进行信息交互，因此，完全的集中式算法和分布式动态算法在OFDMA系统中都比较很难实现。究其主要原因，一是传统算法将事先确定的信噪比（SINR）门限加于接收信号上，但现代宽带数据通信系统采用的是动态的自适应编码和调制，发射机和接收机采用的编码和调制技术也不一定相同，而且SINR的不同，系统的吞吐量也是不同的。其次是传统算法都是基于平坦衰落的，信道信息只要和一个频谱相一致就可以，算法比较简单，而现代宽带无线通信系统为了对抗频率选择性衰落有着更多的选择，用户的数据传输速率要求也有很大的不同。第三是现代宽带无线通信系统中信道信息量较高，计算复杂。完全的分布式算法在平衡系统通信状况方面存在较大困难，而且受信道的影响较大难以实现。

按优先级的多小区间资源分配的算法

为了克服以上两种通信频谱分配方式的因维，在以OFDMA技术为物理传输层的移动通信系统中，提出一种按优先级的多小区间动态频谱资源分配的算法，在进行资源分配之前，先计算每个小区在上个时间段的频谱利用率，根据频谱利用率的大小不同，确定小区载波分配的优先级，按优先级的不同进行载波再分配，从而达到有效地使用载波，减少小区间的共道干扰问题，提高载波的效率和系统的容量。

·算法描述

为了分析按优先级进行小区间资源分配算法对系统性能影响的方便，假设蜂窝移动通信系统中的每个小区有且只有一个基站，每个基站向其所在小区的用户传输数据时的功率保持不变，在此基础上，获得每个小区在此时间段能够使用的子信道个数，再与每个小区实际占用的子信道个数作比较，获得在此时间段小区分配子信道的优先级，按照小区的优先级顺序为小区分配下一时间段子信道个数，框图如图1所示。

·仿真实验及结果分析

不失一般性，假设一个蜂窝移动通信系统中包含有7个紧密相连的小区，每个小区都是一个半径相同的正六边形的区域，正六边形的半径为600米。每个小区设立一个基站，基站置于小区的中心处。在每个小区中有10个用户，随机分布于小区的各个位置。如图2所示某一时刻的系统拓扑图。

假设系统可用的总带宽为1 MHz，被分成64个子载波。每个子载波的噪声功率谱密度一样，都为1．0?0-9。在这个系统中小尺度衰落采用6径瑞利衰落信道，时间延迟为[1 2 5 16 23 50]微秒，功率衰落为[-30 -2 -6 -8 -10]dB。用Simulink在MB一OFDM系统平台上仿真，仿真结果如图2。

图3是当小区半径为600米时，大尺度衰落的参数分别为：K=1.0?0-5， d0=1000m，%Z=4时的系统性能图。其中横坐标表示的是进行的算法实验次数， 纵坐标表示每次算法结束后的所获得的系统的总容量。

图4是当小区半径为60米时，大尺度衰落参数分别为：K=1.0?0-5，d0=lm，%Z=4时的微蜂窝通信系统的系统性能图。

由图3、4可以很容易就看出，论文中提出的以上一时刻小区的资源使用情况为根据，按小区的优先级进行小区间资源分配的算法，比随机进行的小区间资源分配算法系统性能得到了一定的提高，而比未进行任何资源分配算法的系统性能要大很多。

将图3和图4相结合来看，不论是在半径较大（R=600m）的宏蜂窝通信系统中,还是在半径较小(R=60m)的微蜂窝通信系统中，将三种算法的系统性能优劣方面进行比较，可以看出：依然是论文中所提出的算法对提高系统性能的贡献最大。

采用随机资源分配算法后的系统性能与进行资源分配之前的系统性能之比不到2，采用论文所提资源分配算法后的系统性能与进行资源分配之前的系统性能之比大于5.5。进一步说明采用文中所提的多小区资源分配算法可以在一定程度上提高系统的性能。

结束语

现代无线通信技术论文范文第5篇

论文摘要：21世纪移动通信技术和市场飞速发展，在新技术和市场需求的共同作用下，未来移动通信技术将呈现以下几大趋势：网络业务数据化、分组化，移动互联网逐步形成；网络技术数字化、宽带化；网络设备智能化、小型化；应用于更高的频段，有效利用频率；移动网络的综合化、全球化、个人化；各种网络的融合；高速率、高质量、低费用。这正是第四代（4G）移动通信技术发展的方向和目标。

一、引言

移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展，特别是半导体、集

成电路和计算机技术的发展，移动通信得到了迅速的发展。随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高，促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来，移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。

回顾移动通信的发展历程，移动通信的发展大致经历了几个发展阶段：第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信，技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信，使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点，克服了其缺点外，还能够提供宽带多媒体业务，能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务，并能实现全球漫游。现在用的大多是第二代技术，第三代技术还不太成功，但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统（4G）标准比第三代具有更多的功能。

二、4G移动通信简介

第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比第三代标准拥有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征：

（一）通信速度更快

由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估，第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s，最高可以达到100Mbit/s。

（二）网络频谱更宽

要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度，通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造，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。

（三）多种业务的完整融合

个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体，满足用户的各种需求。4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全，面向不同用户要求，更富有个性化。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。

（四）智能性能更高

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手机可以实现许多难以想象的功能。例如，4G手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。

（五）兼容性能更平滑

要使4G通信尽快地被人们接受，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到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2G、3G平稳过渡等特点。

（六）实现更高质量的多媒体通信

4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等，大量信息透过宽频的信道传送出去，为此4G也称为“多媒体移动通信”。

（七）通信费用更加便宜

由于4G通信不仅解决了与3G的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，而且4G通信引入了许多尖端通信技术，因此，相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易、迅速得多。同时在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运营成本。

三、4G移动通信的接入系统

4G移动通信接入系统的显著特点是，智能化多模式终端（multi-modeterminal）基于公共平台，通过各种接技术，在各种网络系统（平台）之间实现无缝连接和协作。在4G移动通信中，各种专门的接入系统都基于一个公共平台，相互协作，以最优化的方式工作，来满足不同用户的通信需求。当多模式终端接入系统时，网络会自适应分配频带、给出最优化路由，以达到最佳通信效果。目前，4G移动通信的主要接入技术有：无线蜂窝移动通信系统（例如2G、3G）；无绳系统（如DECT）；短距离连接系统（如蓝牙）；WLAN系统；固定无线接入系统；卫星系统；平流层通信（STS）；广播电视接入系统（如DAB、DVB-T、CATV）。随着技术发展和市场需求变化，新的接入技术将不断出现。

不同类型的接入技术针对不同业务而设计，因此，我们根据接入技术的适用领域、移动小区半径和工作环境，对接入技术进行分层。

分配层：主要由平流层通信、卫星通信和广播电视通信组成，服务范围覆盖面积大。

蜂窝层：主要由2G、3G通信系统组成，服务范围覆盖面积较大。

热点小区层：主要由WLAN网络组成，服务范围集中在校园、社区、会议中心等，移动通信能力很有限。

个人网络层：主要应用于家庭、办公室等场所，服务范围覆盖面积很小。移动通信能力有限，但可通过网络接入系统连接其他网络层。

固定网络层：主要指双绞线、同轴电缆、光纤组成的固定通信系统。

网络接入系统在整个移动网络中处于十分重要的位置。未来的接入系统将主要在以下三个方面进行技术革新和突破：为最大限度开发利用有限的频率资源，在接入系统的物理层，优化调制、信道编码和信号传输技术，提高信号处理算法、信号检测和数据压缩技术，并在频谱共享和新型天线方面做进一步研究。为提高网络性能，在接入系统的高层协议方面，研究网络自我优化和自动重构技术，动态频谱分配和资源分配技术，网络管理和不同接入系统间协作。提高和扩展IP技术在移动网络中的应用；加强软件无线电技术；优化无线电传输技术，如支持实时和非实时业务、无缝连接和网络安全。

四、4G移动通信系统中的关键技术

（一）定位技术

定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。在4G移动通信系统中，移动终端可能在不同系统（平台）间进行移动通信。因此，对移动终端的定位和跟踪，是实现移动终端在不同系统（平台）间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。 转贴于 　（二）切换技术

切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中，切换技术的适用范围更为广泛，并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

（三）软件无线电技术

在4G移动通信系统中，软件将会变得非常繁杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端，利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软件系统，以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此，应用软件无线电技术，一个移动终端，就可以实现在不同系统和平台之间，畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。

（四）智能天线技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，能满足数据中心、移动IP网络的性能要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

（五）交互干扰抑制和多用户识别

待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分，它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统，消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰，确保接收机的高质量接收信号。这种组合将满足更大用户容量的需求，还能增加覆盖范围。交互干扰抑制和多用户识别两种技术的组合将大大减少网络基础设施的部署，确保业务质量的改善。

（六）新的调制和信号传输技术

在高频段进行高速移动通信，将面临严重的选频衰落（frequency-selectivefading）。为提高信号性能，研究和发展智能调制和解调技术，来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术（OFDM）、自适应均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake扩频接收、跳频、FEC（如AQR和Turbo编码）等技术，来获取更好的信号能量噪声比。

五、OFDM技术在4G中的应用

若以技术层面来看，第三代移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，第四代移动通信系统技术则以正交频分复用（Orthogonal Freqency Division Multiplexer，OFDM）最受瞩目，特别是有不少专家学者针对OFDM技术在移动通信技术上的应用，提出相关的理论基础。例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，都将在未来采用OFDM技术，而第四代移动通信系统则计划以OFDM为核心技术，提供增值服务。

在时代交替之际，旧有系统之整合与升级是产业关心的话题，目前大家谈的是GSM如何升级到第三代移动通信系统；而未来则是CDMA如何与OFDM技术相结合。可以预计，CDMA绝对不会在第四代移动通信系统中消失，而是成为其应用技术的一部份，或许未来也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生，前文所提到的数字音讯广播，其实它真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术，同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM为核心技术的第四代移动通信系统，也将会结合两项技术的优点，一部份将是以CDMA的延伸技术。

六、结束语

对于现在的人来说，未来的4G通信的确显得很神秘，不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来最复杂的技术系统。总的来说，要顺利、全面地实施4G通信，还将可能遇到一些困难。

首先，人们对未来的4G通信的需求是它的通信传输速度将会得到极大提升，从理论上说最高可达到100Mbit/s，但手机的速度将受到通信系统容量的限制。据有关行家分析，4G手机将很难达到其理论速度。

其次，4G的发展还将面临极大的市场压力。有专家预测，在10年以后，2G的多媒体服务将进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那时，整个行业正在消化吸收第三代技术，对于4G技术的接受还需要一个逐步过渡的过程。

因此，在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，使移动通信从3G逐步向4G过渡。

参考文献

1、谢显忠等.基于TDD的第四代移动通信技术[M].电子工业出版社，2005.