无线移动通信技术及其发展范文

本站小编为你精心准备了无线移动通信技术及其发展参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

摘要：无线移动通信技术发展到今天共经历了5个阶段。目前，4G无线移动通信技术已经发展成熟。无线移动通信技术的出现给人们的生产生活带来了天翻地覆的变化，但是人们在享受这些技术带来的方便和快捷的同时，也要对无线移动通信的缺点加以重视。本文对无线移动通信各个发展阶段和关键技术作了简单的介绍，探索各个阶段关键技术的缺点，并且研究了无线移动通信未来的创新技术，希望对无线移动通信技术的发展起到一定的推动作用。

关键词：无线移动通信技术；TDMA（时分复用）；FDMA（频分复用）；CDMA（码分复用）

1.无线通信技术的概念

随着智能手机的和移动互联网技术的发展，人们越来越依赖于无线移动通信技术。现如今第四代无线移动通信技术（4GLTE）也是更加普及。多种APP例如微信、QQ、支付宝等也非常普及，这些应用的产生离不开无线移动通信技术的创新和发展。为了更好的提高无线移动通信技术带来的用户体验，了解无线移动通信关键技术也是非常重要。

2.无线移动通信技术的变革

第一代无线移动通信技术采用了创造性提出了频分多址技术（FDMA）和蜂窝网络，第一代通信技术是模拟通信技术。FDMA技术，其特点是不同的用户在不同的频带上传输，同时也会在频域上留出间隙，这种技术核心思想是频域上隔离，从而减少了用户间的频带干扰。但是无线电频谱有限，从而导致利用频分多址这种方法隔离的用户数也是即为有限的。当使用者人数急剧上升时，这种方法局限性也就更为突出。

第二代移动通信技术中最重要的是TDMA技术，也就是时分多址技术。时分多址是指每个用户在自己的时隙内通信，相当于用户在一定的时间片中传输。这种方法可以避免同频干扰，这样便大大弥补了FDMA的不足。第二代移动通信开创性的从模拟通信技术过渡到数字通信，这也奠定了以后数字通信技术的基础。时分复用技术是把时域信道分为若干片段的子信道，从而实现了一条信道上传输多个数字信号，解决了FDMA中可能出现的频道混乱的问题，大大提高了信息传输效率。同时，由于时分复用时隙可以固定分配，也可以调节控制，适合于数字信息的传输。第二代移动通信技术主要承载的业务为数字语音传输业务。

第三代移动通信，新增加了多媒体业务。由于码分多址技术（CDMA）的应用，使得数据传输速率大大提高。CDMA技术核心思想为：不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分，而是用各自不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。如果从频域或时域来观察，多个CDMA信号是互相重叠的，从而大大提高了频带利用率。CDMA正是利用了正交码字。正交码字的特点，可以将信道中不同码域的干扰信号置为零，从而减少了信道中的干扰。数字和扩频技术的结合应用使得单位带宽信号数量比模拟方式下成倍增加，CDMA与其他蜂窝技术兼容，实现全国漫游。

第四代移动通信（4G），相较于第三代通信技术，第四代通信技术的传输速度能够比3G更高，理论上数据传输速率可以达到100Mbps，可以支持更多的多媒体业务，使得用户拥有更好的上网体验。第四代移动通信技术主要为正交频分复用技术（OFDM）和多输入多输出天线技术（MIMO）。OFDM将信道分为多个子信道，利用多个子信道的载波相互正交，其频道利用率（单位带宽上传输的速率，bps/Hz）提高成原来的两倍。不但减少了子载波间的干扰，同时又提高了频谱利用率。而多入多出天线技术，能够改善信号质量又能够增加传输容量，公式（1）为信道容量表达式，可以看出通过增加信道个数和增加系统带宽都可以增加信道容量。相较于3G，4G用于更高的智能性，兼容性也更加平滑，能够实现更高质量的多媒体通信。然而，4G也有标准难以统一，容量受到限制和设备难以更新等缺点。总之，4G还面临很多的挑战。

第五代移动通信（5G）：随着移动通信的不断发展，容量不足成为了无线通信技术系统发展中的主要问题。根据预测，至2020年无线网络容量增长，数据传输速率可以达到10Gbps。为了解决这个问题，人们研发了5G技术来解决这个问题，其中主要的方法有3种，一是可以扩宽频谱。过去通信的发展已经使用了很多频谱，但可见光的使用可以为提高容量起很大的作用。二还可以提高频谱效率，通过单一资源到多维资源联合使用，来提高资源利用率。三还可以使用无线传输新技术，4G已经运用了MIMO技术，5G还可以使用3DMIMO和MassiveMIMO技术来进一步提高传输速度。表1为各代移动通信关键技术对比图。其中由于第一代移动通信为模拟通信技术，所以未列明峰值数据传输速率。随着无线移动技术的发展以及用户对于移动通信技术的需求，从2G的数字语音业务到3G中出现的多媒体业务，在4G中信息传输速率得到大大的提升，使得多媒体业务速率也大为增高。然而人们对于高效率业务的需求也是源源不断的，5G技术就规定了峰值传输速率，相较于4G，5G能够在容量，信息传输速率上得到显著提升。从表1也可以看出数据传输速率的提升对比。

3.无线通信技术的发展趋势

可以看出，各代无线移动通信技术都是伴随着信息传输速率提升而进一步发展。当信息传输速率（以下行传输速率为例）难以支撑用户对于各种多媒体业务需求时，人们总是致力于开发出从各个维度角度提高信息传输速率，例如增加传输带宽，从时域、频域和空域出发提高信息复用效率，提高信道容量，或者编码角度出发，最终呈现给用户的结果便是信息传输速率的提升。

3.1信息个人化

随着信息技术飞速发展，无线通信行业中信息的个人化趋势明显。移动IP技术能够推动信息个人化的发展。移动IP技术能够实现手机上的各种应用，普及程度越来越高的手机更推动了这一现象的发展。移动网络技术和IP技术的结合应用既符合现代人对个性的追求，也有利于对于信息的保密。两项技术完美融合必将推动全球的个人通信市场，加快信息个人化的进程。

3.2无线移动通信技术智能化

目前在国际范围内，移动通信用户已经达到了一定的数量，在我国移动通信用户数量已经超过了10亿，而且这个数字还在不断地增加。移动通信技术的发展有着较好的前景。第五代无线移动通信技术预计在未来几年内全面推广，这代表着无线移动通信技术的智能化的发张，从这个无线通信技术的发展规律可以看出，5G网络通信技术比上一代具有更强的利用率在数据信息传输方面有质的飞跃，在不同层面上都使无线移动通信技术发展上升了一个台阶。

3.3技术结构的变革

无线通信技术仍处在持续发展的状态，所以在未来相当长的一段时间里，无线通信技术都处于持续变革的过程。其技术变革中主要表现在接入高频谱等方面，通过提高速度、扩大容量和加强效率等方式，增加无线通信技术频谱，最终实现运营商使用的无线通信技术效率的全面加强。当今4G普及度非常高，从用户角度来说，似乎4G信息传输速率似乎已经可以满足各种多媒体业务的需求。5G发展看起来并不是那么重要，但是，4G所代表的移动互联网也仅仅满足了人与人之间的互联，为了使得现如今人们的生活的便捷程度，移动互联网发展趋势便是人与物或物与物之间的互联（物联网）。可以想象的是4G无法满足物联网对于通信速率的要求。因此，5G中提出了多种提高传输速率的方法。在科学技术的支持下，通信技术的更新使得人们生活更加方便快捷。其中无线移动通信技术的研发和应用，实现了对信息和数据的实时传递，为社会的进步与发展起到了重要的作用。本文主要对无线通信技术发展状况进行介绍，并从信息个人化、无线移动通信技术智能化、技术结构变革等方面，对无线移动通信技术发展趋势进行研究，望此次研究结果可以为无线移动通信技术发展提供参考，从而为广大民众和社会提供更加高效的通信。

参考文献

[1]谢显中.第三代移动通信的长期演进计划及比较[J].电信科学，2006，22(2)：1-4.

[2]王军选.第四代移动通信系统及其关键技术研究[J].电信科学，2009，25(3)：90-93.

[3]刘伟，魏迎春.第四代移动通信系统及其关键技术研究[J].广西通信技术，2011(2):34-37.

[4]屠子谦.未来无线移动通信前瞻[J].科技资讯，2014(31)：21-22.

[5]吴淘锁，邬海峰.无线通信技术的发展历程与趋势[J].信息技术与信息化，2015(10):148-150.

[6]邱兵.TDMA技术以及应用特征分析[J].科技传播，2012，04(15):216.

[7]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):85-85.

[8]李涛，杨超，李琳.技术变革背景下的信息安全专业实践体系改革研究[J].现代计算机，2015(13):32-34.

[9]俞明.邮电通信基本知识[M].北京：科学普及出版社，1985.

作者：胥淙洋 单位：河北省唐山二中