發(fā)布時(shí)間：2023-03-27 16:42:15
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的通信技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
協(xié)作通信是一種通過(guò)不同用戶(hù)共享彼此天線而獲得分集效果的新的空域分集方式。用戶(hù)間的協(xié)作可以是互惠的，也可以是非互惠的，這里考慮非互惠的情況。如圖1所示，協(xié)作通信系統(tǒng)中至少包括三個(gè)節(jié)點(diǎn)：源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)。協(xié)作通信的過(guò)程可以劃分為兩個(gè)階段：第一階段，源節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，中繼節(jié)點(diǎn)接收信息，在此階段目的節(jié)點(diǎn)可以接收信息，也可以不接收信息；第二階段，中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)在第一階段收到的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，在此階段源節(jié)點(diǎn)可以不發(fā)送信息，也可以重復(fù)發(fā)送與第一階段相同的信息或者發(fā)送新的信息，目的節(jié)點(diǎn)對(duì)通過(guò)不同衰落信道到達(dá)的信號(hào)進(jìn)行合并處理，從而提高信噪比，獲得分集增益。中繼節(jié)點(diǎn)可以采取不同的中繼方式，其中放大轉(zhuǎn)發(fā)和解碼轉(zhuǎn)發(fā)是最基本的兩種方式。放大轉(zhuǎn)發(fā)方式中，中繼節(jié)點(diǎn)將在第一階段接收到的受到噪聲污染的信號(hào)進(jìn)行線性放大后再轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)。放大轉(zhuǎn)發(fā)方式可以獲得滿分集階數(shù)，其主要缺點(diǎn)在于中繼節(jié)點(diǎn)放大信號(hào)的同時(shí)也將噪聲一同放大，造成噪聲累積現(xiàn)象。解碼轉(zhuǎn)發(fā)方式中，中繼節(jié)點(diǎn)收到源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)后，先譯碼再轉(zhuǎn)發(fā)，因此可以避免噪聲累積現(xiàn)象。解碼轉(zhuǎn)發(fā)方式不能獲得滿分集階數(shù)，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)譯碼錯(cuò)誤時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤傳播[5]。
2性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
比較重要的協(xié)作通信系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括：信道容量、頻譜利用率、分集階數(shù)、復(fù)用增益、能量增益、中斷概率、錯(cuò)誤概率以及協(xié)作通信的代價(jià)等[9]。
2.1信道容量：當(dāng)用戶(hù)間的信道質(zhì)量較好時(shí)，通過(guò)協(xié)作可以顯著提高系統(tǒng)的信道容量，但如果用戶(hù)間的信道質(zhì)量變差，則協(xié)作的系統(tǒng)容量將逐漸趨近于非協(xié)作的情況。
2.2頻譜利用率：頻譜利用率指單位頻帶內(nèi)的信息速率。通過(guò)協(xié)作，可以提高系統(tǒng)的頻譜利用率。
2.3分集階數(shù)：系統(tǒng)的分集階數(shù)d的定義如下：這里SNR為接收端的平均信噪比，Pe為系統(tǒng)的平均誤比特率。
2.4復(fù)用增益：復(fù)用增益r的定義如下：這里R為系統(tǒng)的頻譜利用率。
2.5能量增益：協(xié)作通信系統(tǒng)中用戶(hù)的能量增益定義為其中，PD和PCO分別為達(dá)到特定通信質(zhì)量要求，采取直接傳輸方式和協(xié)作方式所需的發(fā)射功率。
2.6中斷概率和錯(cuò)誤概率：研究表明，協(xié)作通信可以大大降低系統(tǒng)的中斷概率和錯(cuò)誤概率。
2.7協(xié)作通信的代價(jià)：協(xié)作通信系統(tǒng)的性能提高是需要付出一定代價(jià)的，比如系統(tǒng)復(fù)雜度的增加、協(xié)作建立過(guò)程中額外占用的資源、協(xié)作造成的時(shí)延等。上述幾個(gè)性能指標(biāo)相互關(guān)聯(lián)，是協(xié)作通信系統(tǒng)性能在不同方面的具體體現(xiàn)。
3結(jié)束語(yǔ)
論文摘要：移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程可以劃分為三個(gè)階段，即第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)、第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)、第三代多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)。本文簡(jiǎn)單介紹了移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程，重點(diǎn)論述了第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（4thGeneration4G）的概念及相關(guān)術(shù)，并指出其今后的發(fā)展趨勢(shì)。
一、移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
(一)第一代——模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)
第一代(即1G，是thefirstgeneration的縮寫(xiě))移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特征是采用模擬技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)、有多種制式。我國(guó)主要采用TACS，其傳輸速率為2．4kbps，由于受到傳輸帶寬的限制，不能進(jìn)行移動(dòng)通信的長(zhǎng)途漫游，只是一種區(qū)域性的移動(dòng)通信系統(tǒng)。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)在商業(yè)上取得了巨大的成功，但是其弊端也日漸顯露出來(lái)，如頻譜利用率低、業(yè)務(wù)種類(lèi)有限、無(wú)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盜聽(tīng)和盜號(hào)、設(shè)備成本高、體積大、重量大。所以，第一代移動(dòng)通信技術(shù)作為2O世紀(jì)80年代到90年代初的產(chǎn)物已經(jīng)完成了任務(wù)退出了歷史舞臺(tái)。
(二)第二代——數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)
第二代(即2G，是thesecondgeneration的縮寫(xiě))移動(dòng)通信系統(tǒng)是從20世紀(jì)90年代初期到目前廣泛使用的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，采用的技術(shù)主要有時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)兩種技術(shù)，它能夠提供9．6-28．8kbps的傳輸速率。全球主要采用GSM和CDMA兩種制式，我國(guó)采用主要是GSM這一標(biāo)準(zhǔn)，主要提供數(shù)字化的語(yǔ)音業(yè)務(wù)級(jí)低速數(shù)據(jù)化業(yè)務(wù)，克服了模擬系統(tǒng)的弱點(diǎn)。和第一代模擬移動(dòng)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)相比，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)具有保密性強(qiáng)，頻譜利用率高，能提供豐富的業(yè)務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點(diǎn)，可以進(jìn)行省內(nèi)外漫游。但因?yàn)椴捎玫闹剖讲煌?，移?dòng)標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一，用戶(hù)只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進(jìn)行漫游，還無(wú)法進(jìn)行全球漫游，雖然第二代比第一代有更大的帶寬，但帶寬還是很有限，限制了數(shù)據(jù)的應(yīng)用，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù)，如移動(dòng)的多媒體業(yè)務(wù)。
(三)第三代——多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)
隨著通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展和通信量的激增，未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)不僅要有大的系統(tǒng)容量，還要能支持話音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等多種業(yè)務(wù)的有效傳輸。第二代移動(dòng)通信技術(shù)根本不能滿足這樣的通信要求，在這種情況下出現(xiàn)了第三代
(即3c，是thethirdgeneration的縮寫(xiě))多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)在國(guó)際上統(tǒng)稱(chēng)為IMT一2000，是國(guó)際電信聯(lián)盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統(tǒng)。與第一代模擬移動(dòng)通信和第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，第三代的最主要特征是可提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。
二、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念
4G也稱(chēng)為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)．具有超過(guò)2Mb／s的非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)傳輸能力．對(duì)高速移動(dòng)用戶(hù)能提供150Mb／s的高質(zhì)量的影像服務(wù)．并首次實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸它包括廣帶無(wú)線固定接入、廣帶無(wú)線局域網(wǎng)．移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng))．是集多種無(wú)線技術(shù)和無(wú)線LAN系統(tǒng)為一體的綜合系統(tǒng)．也是寬帶lP接入系統(tǒng)．在這個(gè)系統(tǒng)上．移動(dòng)用戶(hù)可以實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫漫游．為了進(jìn)一步提高其利用率．滿足高速率、大容量的業(yè)務(wù)需求．同時(shí)克服高速數(shù)據(jù)在無(wú)線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優(yōu)勢(shì)。
三、4G的關(guān)鍵技術(shù)
1.OFDM技術(shù)。它實(shí)際上是多載波調(diào)制MCM的一種．其主要原理是：將待傳輸?shù)母咚俅袛?shù)據(jù)經(jīng)串／并變換，變成在N個(gè)子信道上并行傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)流，再用N個(gè)相互正交的載波進(jìn)行調(diào)制，然后疊加一起發(fā)送。接收端用相干載波進(jìn)行相干接收，再經(jīng)并／串變換恢復(fù)為原高速數(shù)據(jù)。
2．多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)是無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)的重大突破。該技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。MIMO系統(tǒng)采用空時(shí)處理技術(shù)進(jìn)行信號(hào)處理，在豐富的散射環(huán)境下，空分復(fù)用MIMO系統(tǒng)(如BLAST結(jié)構(gòu))可以獲得與天線數(shù)成正比的容量增長(zhǎng)，從而極大地提高頻譜效率，增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。但是當(dāng)散射程度欠佳時(shí)，會(huì)引起信道間的空間相關(guān)，尤其在室外環(huán)境下，由于基站的天線較高，從而角度擴(kuò)展較小，其空間相關(guān)難以避免，在這種情況下MIMO不可能獲得所期望的數(shù)據(jù)傳輸速率。3．切換技術(shù)。切換技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端在不同小區(qū)之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號(hào)質(zhì)量降低時(shí)如何選擇信道。它是未來(lái)移動(dòng)終端在眾多通信系統(tǒng)、移動(dòng)小區(qū)之間建立可靠通信的基礎(chǔ)。主要?jiǎng)澐譃橛睬袚Q、軟切換和更軟切換．硬切換發(fā)生在不同頻率的基站或不同系統(tǒng)之間。第4代移動(dòng)通信中的切換技術(shù)正朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。
4.軟件無(wú)線電技術(shù)。軟件無(wú)線電是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過(guò)一個(gè)通用硬件平臺(tái)，利用軟件加載方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各種類(lèi)型的無(wú)線電通信系統(tǒng)的一種具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。通過(guò)下載不同的軟件程序，在硬件平臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)不同功能，用以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)中利用單一的終端進(jìn)行漫游，它是解決移動(dòng)終端在不同系統(tǒng)中工作的關(guān)鍵技術(shù)。軟件無(wú)線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號(hào)處理硬(DigitalSignalProcessHardware，DSPH)、現(xiàn)場(chǎng)可編程器件(FieldProgrammableGateArray，F(xiàn)PGA)、數(shù)字信號(hào)處理(DigitalSignalProcessor，DSP)等。
5.IPv6協(xié)議技術(shù)。3G網(wǎng)絡(luò)采用的主要是蜂窩組網(wǎng)，而4G系統(tǒng)將是一個(gè)基于全lP的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型的接入系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)之間的無(wú)縫連。為了給用戶(hù)提供更為廣泛的業(yè)務(wù)，使運(yùn)營(yíng)商管理更加方便、靈活，4G中將取代現(xiàn)有的IPv4協(xié)議，采用全分組方式傳送數(shù)據(jù)的IPv6協(xié)議。
四、發(fā)展趨勢(shì)
目前，4G移動(dòng)通信還只處于實(shí)驗(yàn)室研究開(kāi)發(fā)階段。具體的設(shè)備和技術(shù)還沒(méi)有完全成型，后續(xù)的軟件開(kāi)發(fā)還沒(méi)有啟動(dòng)。這都會(huì)給4G的發(fā)展帶來(lái)很多難題，有待人們深入研究。但未來(lái)移動(dòng)通信必將具有文中描述的這些基本特征：高速率、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸，完全集中的服務(wù)。無(wú)所不在的移動(dòng)接入，高智能的多樣化的用戶(hù)設(shè)備。隨著新問(wèn)題、新要求的不斷出現(xiàn)。第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展。我們相信，不遠(yuǎn)的將來(lái)，人們將會(huì)不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息，從而使人們的學(xué)習(xí)、工作、生活發(fā)生更深刻的變化。
參考文獻(xiàn)：
[1]張重陽(yáng).數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)[M].西安:江西科技大學(xué)出版社,2006.
【論文關(guān)鍵詞】移動(dòng)通信;3G;發(fā)展;展望
伴隨著移動(dòng)通信市場(chǎng)的快速發(fā)展，用戶(hù)對(duì)更高性能的移動(dòng)通信系統(tǒng)提出了更高要求，希望享受更為豐富和高速的通信業(yè)務(wù)。第二代移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商發(fā)展速度趨于緩和而競(jìng)爭(zhēng)越加激烈，為尋找新的增長(zhǎng)點(diǎn)，通過(guò)發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)提高自身的服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)類(lèi)型，需要3G的支持。同時(shí)由于第二代移動(dòng)通信無(wú)線頻率資源日趨緊張，已不能滿足長(zhǎng)期的通信需求發(fā)展需要。
1移動(dòng)通信的發(fā)展歷程
第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是在20世紀(jì)80年代初提出的，它完成于20世紀(jì)90年代初。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)模涮攸c(diǎn)是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差、交全性差、沒(méi)有加密和速度低。
第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于擴(kuò)展和改進(jìn)GSMPhase1及Phase2中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括CMAEL(客戶(hù)化應(yīng)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯)，SO(支持最佳路由)、立即計(jì)費(fèi)，GSM900/1800雙頻段工作等內(nèi)容，也包含了與全速率完全兼容的增強(qiáng)型話音編解碼技術(shù)，使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進(jìn)；半速率編解碼器可使GSM系統(tǒng)的容量提高近一倍。在GSMPhase2+階段中，采用更密集的頻率復(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù)，引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù)，有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷；自適應(yīng)語(yǔ)音編碼(AMR)技術(shù)的應(yīng)用，極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量；GPRS/EDGE技術(shù)的引入，使GSM與計(jì)算機(jī)通信/Internet有機(jī)相結(jié)合，數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá)115/384kbit/s，從而使GSM功能得到不斷增強(qiáng)，初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善，但隨著用戶(hù)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，頻率資源己接近枯竭，語(yǔ)音質(zhì)量不能達(dá)到用戶(hù)滿意的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)通信速率太低，無(wú)法在真正意義上滿足移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的需求。
2第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述
第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)主要是話音和中低速數(shù)據(jù),碼率為384kb/s(局域網(wǎng)可達(dá)2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動(dòng)通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展,2Mb/s的碼率將越來(lái)越不能滿足用戶(hù)各種新的寬帶業(yè)務(wù)的需要,因此國(guó)際上已開(kāi)始研究第四代移動(dòng)通信系統(tǒng),第一步目標(biāo)是10Mb/s以上。我們國(guó)內(nèi)則尚未啟動(dòng)。因此需盡早開(kāi)始研究其關(guān)鍵技術(shù)。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有:寬帶多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),包括頻段、多址方法、無(wú)線接入技術(shù)、軟件無(wú)線電的硬件和軟件、多載波調(diào)制和OFDM技術(shù)、自適應(yīng)天線陣、高效信道編碼技術(shù)(如Turbo碼)等。
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)，也稱(chēng)IMT2000，是正在全力開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，其最基本的特征是智能信號(hào)處理技術(shù)，智能信號(hào)處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信，它可以提供前兩代產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù)，例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶(hù)靜止時(shí)最大為2Mbps，在用戶(hù)高速移動(dòng)時(shí)最大支持144Kbps，所占頻帶寬度5MHz左右。但是，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個(gè)IMT2000家庭，成員間存在相互兼容的問(wèn)題，因此已有的移動(dòng)通信系統(tǒng)不是真正意義上的個(gè)人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分地利用寶貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2Mbps的業(yè)務(wù)，等等。這些不足點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來(lái)移動(dòng)通信發(fā)展的需要，因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問(wèn)題，又能適應(yīng)未來(lái)移動(dòng)通信的需求的新技術(shù)(即新一代移動(dòng)信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。
第三代移動(dòng)通信技術(shù)的基本特點(diǎn)：(1)全球統(tǒng)一頻段,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),全球無(wú)縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達(dá)到全覆蓋和全移動(dòng)性,還能提供最高速率達(dá)2Mbps的多媒體業(yè)務(wù)。(4)支持高質(zhì)量話音、分組多媒體業(yè)務(wù)和多用戶(hù)速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據(jù)不同業(yè)務(wù)設(shè)置不同服務(wù)等級(jí)的能力。(6)適應(yīng)多用戶(hù)環(huán)境,包括室內(nèi)、室外、快速移動(dòng)和衛(wèi)星環(huán)境。(7)安全保密性能優(yōu)良。(8)便于從第二代移動(dòng)通信向第三代移動(dòng)通信平滑過(guò)渡。(9)可與各種移動(dòng)通信系統(tǒng)融合,包括蜂窩、無(wú)繩電話和衛(wèi)星移動(dòng)通信等。(10)終端(手機(jī))結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于攜帶,價(jià)格較低。
3第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)
4G系統(tǒng)中有兩個(gè)基本目標(biāo)：一是實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信全球覆蓋；二是提供無(wú)縫的高質(zhì)量無(wú)線業(yè)務(wù)。目前正在構(gòu)思中的4G通信具有以下特征：（1）網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬。要想使4G通信達(dá)到100Mbps的傳輸速率，通信運(yùn)營(yíng)商必須在3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究，每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜，相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍；（2）通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動(dòng)終端訪問(wèn)Internet的速率，因此，4G通信最顯著的特征就是它有更快的無(wú)線傳輸速率。據(jù)專(zhuān)家估計(jì)，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的傳輸速率速率可以達(dá)到10M~20Mbps，最高可以達(dá)到100Mbps；（3）通信更加靈活。從嚴(yán)格意義上說(shuō)，4G手機(jī)的功能已不能簡(jiǎn)單劃歸“電話機(jī)”的范疇，因?yàn)檎Z(yǔ)音數(shù)據(jù)的傳輸只是4G移動(dòng)電話的功能之一而已。而且4G手機(jī)從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端；（4）智能性更高。第四代移動(dòng)通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化，更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多目前還難以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收，還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶(hù)在投資最少的情況下較為容易地過(guò)渡到4G通信。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開(kāi)放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從3G平穩(wěn)過(guò)渡等特點(diǎn)。超級(jí)秘書(shū)網(wǎng)
總之，隨著新問(wèn)題、新要求的不斷出現(xiàn),第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展?？v觀移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),我們相信,不遠(yuǎn)的將來(lái),人們將不受時(shí)間、地點(diǎn)限制,可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息。從而人們的學(xué)習(xí)、工作、生活將會(huì)發(fā)生更深刻的變化。
參考文獻(xiàn):
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1.1PDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
光纖通信技術(shù)之所以在鐵路通信系統(tǒng)里發(fā)揮重要作用，是因?yàn)楫?dāng)前對(duì)光纖通信技術(shù)的劃分十分精細(xì)，在各個(gè)鐵路通信系統(tǒng)里都會(huì)使用相應(yīng)的光纖通信技術(shù)，達(dá)到最理想的通信效果。PDH光纖通信作為十分重要和關(guān)鍵的方面，能有效清除鐵路通信系統(tǒng)里存在的隱患以及漏洞，確保鐵路通信系統(tǒng)的正常與穩(wěn)定。但PDH存在標(biāo)準(zhǔn)不一、復(fù)用結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜以及網(wǎng)絡(luò)管理功能較弱的問(wèn)題，所以其難以得到長(zhǎng)遠(yuǎn)、有效的發(fā)展。
1.2SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上有所突破，讓鐵路通信系統(tǒng)更加穩(wěn)定和流暢。借助SDH設(shè)備構(gòu)成的具備自愈保護(hù)作用的環(huán)網(wǎng)形式，能在傳輸媒體主要信號(hào)中斷的時(shí)候自動(dòng)利用自愈網(wǎng)及時(shí)恢復(fù)正常的通信狀態(tài)。相較于與PDH技術(shù)，SDH技術(shù)有四個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：一是網(wǎng)絡(luò)管理能力更強(qiáng)；二是比特率和接口標(biāo)準(zhǔn)均統(tǒng)一，讓各個(gè)廠家設(shè)備間的互聯(lián)成為了可能；三是提出“自愈網(wǎng)”這一新理論，能在傳輸媒體主要信號(hào)中斷時(shí)及時(shí)恢復(fù)正常；四是運(yùn)用字節(jié)復(fù)接技術(shù)，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)各個(gè)支路信號(hào)。鑒于SDH光纖通信技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn)，所以在鐵路通信網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃里，已經(jīng)明確提出了要著重發(fā)展基于同步數(shù)字系列（SDH）基礎(chǔ)上的傳送網(wǎng)。就以xx鐵路為例，該鐵路基于新敷設(shè)20芯光纜里的其中4芯光纖基礎(chǔ)上，開(kāi)設(shè)SDH2.5Gb/s（1+1）光同步傳輸系統(tǒng)為長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)，在鐵路的相應(yīng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)均設(shè)置了SDH2.5Gb/sADM設(shè)備，并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設(shè)備相連，發(fā)揮上聯(lián)和保護(hù)作用。此外，還借助2芯光纖開(kāi)設(shè)了SDH622Mb/s（1+0）光同步傳輸系統(tǒng)，將其作為當(dāng)?shù)氐闹欣^網(wǎng)，并在鐵路相應(yīng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)以及新開(kāi)設(shè)的各個(gè)中間站和線路新設(shè)置了SDH622Mb/s設(shè)備。
1.3DWDM光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
DWDM光纖通信技術(shù)是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點(diǎn)，由多個(gè)波長(zhǎng)構(gòu)成載波，許可各個(gè)載波信道能同時(shí)在同一條光纖里傳輸，如此一來(lái)，在給定信息傳輸容量的情況西夏，就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術(shù)，單根光纖能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)流量可以高達(dá)400Gb/s。DWDM技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是其協(xié)議與傳輸速度是沒(méi)有關(guān)聯(lián)的，以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)可以使用IP協(xié)議、以太網(wǎng)協(xié)議、ATM等進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，每秒處理數(shù)據(jù)流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說(shuō)，以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)能在同一個(gè)激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)流量。當(dāng)前，在國(guó)內(nèi)鐵路通信網(wǎng)里DWDM技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國(guó)內(nèi)第一條使用DWDM光纖傳輸系統(tǒng)的鐵路。此外，京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統(tǒng)也在建設(shè)與使用中。就拿京九鐵路來(lái)說(shuō)，京九鐵路線使用的是具有開(kāi)放性的DWDM系統(tǒng)和設(shè)備，能兼容各種工作波長(zhǎng)以及廠商的SDH設(shè)備。波道數(shù)量為16，波道速率基礎(chǔ)為每秒2.5Gb，借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖，使用單纖單向傳輸?shù)姆绞剑簿褪钦f(shuō)相同波長(zhǎng)在兩個(gè)方向上都能多次使用，光接口滿足ITU-TG.692協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)。
2結(jié)語(yǔ)
1.1系統(tǒng)技術(shù)是電子計(jì)算機(jī)的核心技術(shù)在電子計(jì)算機(jī)技術(shù)中，系統(tǒng)技術(shù)處于核心地位，能夠保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的完整性，主要包含了系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)、管理、維護(hù)和應(yīng)用技術(shù)，系統(tǒng)技術(shù)不同，發(fā)揮的功能和承擔(dān)的任務(wù)也不盡相同。結(jié)構(gòu)技術(shù)的任務(wù)是保證解題速度的提高，代替由人工完成的計(jì)算工作，在性能比方面比較突出；管理技術(shù)存在于操作系統(tǒng)中，借助操作行為完成處理，這一技術(shù)能夠大幅度提高計(jì)算機(jī)的計(jì)算水平，十分迅速地得出計(jì)算結(jié)果，減少大量人力財(cái)力的支出，節(jié)省開(kāi)支；維護(hù)技術(shù)的功能是對(duì)計(jì)算機(jī)的程序進(jìn)行積、全面的檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，處理故障；應(yīng)用技術(shù)涉及的領(lǐng)域比較廣，主要是設(shè)計(jì)方面的自動(dòng)化以及相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā)和利用。
1.2機(jī)器件技術(shù)是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)電子計(jì)算機(jī)是由很多不同作用的電子器材組合而成，它們是計(jì)算機(jī)得以形成的基本元素。因此，為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)有效、安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，需要科學(xué)、先進(jìn)的機(jī)器件作為基礎(chǔ)。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，最為關(guān)鍵的就是復(fù)雜的邏輯關(guān)系，其最高級(jí)的邏輯就是在電子器材的協(xié)助下實(shí)現(xiàn)的，由此可以看出，計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)步與電子器材本身的更新、探索和革新是分不開(kāi)的。
1.3部件技術(shù)是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)不可缺少的組成部分對(duì)于計(jì)算機(jī)而言，其組成十分復(fù)雜，除了必不可少的器材以外，還含有諸多的部件，每一個(gè)部件發(fā)揮著不同的作用，為此，部件技術(shù)對(duì)于計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行也至關(guān)重要。
1.4組裝技術(shù)是電子計(jì)算機(jī)的重要技術(shù)隨著電子元器件領(lǐng)域水平的不斷進(jìn)步，需要計(jì)算機(jī)的組裝技術(shù)加以配合，實(shí)現(xiàn)與元器件技術(shù)的一致性。鑒于計(jì)算機(jī)在外觀和構(gòu)造的小型化發(fā)展趨勢(shì)，在組裝技術(shù)方面需要加大科研投資，使其也向微型化發(fā)展邁進(jìn)。
1.5電子計(jì)算機(jī)的綜合分析技術(shù)是未來(lái)的發(fā)展前景電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展處于不斷的完善和進(jìn)步中，需要堅(jiān)持不懈地探求更加強(qiáng)的可靠性、穩(wěn)定性和應(yīng)用性，這是其在實(shí)踐中不斷追求的目標(biāo)。但是，面對(duì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的趨勢(shì)，很多計(jì)算機(jī)技術(shù)無(wú)法滿足社會(huì)的需要，為此，尋求具有更強(qiáng)運(yùn)算能力的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)是當(dāng)前一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容。要對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，開(kāi)拓思路，革新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)功能的專(zhuān)業(yè)化以及各種配件的高度結(jié)合，將計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的信息處理變成對(duì)知識(shí)的轉(zhuǎn)化和處理，將知識(shí)進(jìn)行整理，代替數(shù)據(jù)庫(kù)，使計(jì)算機(jī)技術(shù)更具綜合分析的能力，實(shí)現(xiàn)功能的全面升級(jí)。
2通信技術(shù)概述
在當(dāng)前的通信業(yè)中，業(yè)務(wù)類(lèi)型比較多，通信方式各不相同。但是就其本質(zhì)，仍是對(duì)信息時(shí)間和空間的轉(zhuǎn)移的追求，也就是說(shuō)，把不同形式的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行傳送。
（1）根據(jù)通信產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其包含諸多業(yè)務(wù)類(lèi)型，通信手段和方式呈現(xiàn)不斷的更新和完善。通信技術(shù)的目標(biāo)就是將信息進(jìn)行原始的傳輸和轉(zhuǎn)移，也就是說(shuō)，借助通信手段，網(wǎng)絡(luò)作為傳播的途徑，實(shí)現(xiàn)信息準(zhǔn)確、迅速、可靠地傳遞。
（2）當(dāng)前，通信技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)行更新和升級(jí)，主要是針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺?、傳輸技術(shù)以及傳輸?shù)娜轿贿M(jìn)行改進(jìn)。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺婪矫?，主要是開(kāi)發(fā)和研究了多種信道類(lèi)型，拓展了光纖、微波信道以及衛(wèi)星通信等多種渠道；針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，主要開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了數(shù)據(jù)交換技術(shù)、頻帶傳輸以及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等技術(shù)；另外，多媒體技術(shù)彰顯優(yōu)勢(shì)，移動(dòng)和數(shù)字通信技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用更加廣泛。
3計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的融合發(fā)展
3.1計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)融合的表現(xiàn)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合和發(fā)展是現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的里程碑。信息技術(shù)發(fā)展主要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷完善來(lái)實(shí)現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)步，引起了通信技術(shù)的飛躍，人們所享受到的通信業(yè)務(wù)更加豐富，品質(zhì)更加高端。
3.1.1計(jì)算機(jī)通信技術(shù)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)是計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的統(tǒng)一。在這一研究領(lǐng)域，主要的技術(shù)熱點(diǎn)是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體通信技術(shù)兩種。計(jì)算機(jī)通信的研究方向和目標(biāo)是數(shù)據(jù)，因此，也被稱(chēng)為數(shù)據(jù)通信。信息存在的方式多種多樣，主要有文本、表格、圖像以及語(yǔ)音等。這些信息要以數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，也就實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)通信的目的。如果通信的距離短，只需要借助電纜，將設(shè)備端口進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)通信的目的；如果距離較大，要在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)系統(tǒng)中，將計(jì)算機(jī)與通信設(shè)備進(jìn)行連接，利用不同媒介，達(dá)到數(shù)據(jù)信息的輸送。計(jì)算機(jī)通信的形成實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)之間信息的分享，最大發(fā)揮每臺(tái)計(jì)算機(jī)的利用率，通信的變通性特點(diǎn)表現(xiàn)得淋漓盡致。
3.1.2信息技術(shù)對(duì)于信息時(shí)代的今天，對(duì)不同信息的收集和處理已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的決定性因素。現(xiàn)代信息技術(shù)集合了多種高科技技術(shù)，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)性、綜合性和復(fù)雜性的特點(diǎn)。例如，計(jì)算機(jī)技術(shù)與電信技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像、信號(hào)等信息的獲取，同時(shí)進(jìn)行及時(shí)的分類(lèi)和有針對(duì)性的處理，滿足整個(gè)社會(huì)不同領(lǐng)域的需求。同時(shí)，信息技術(shù)也影響了人們的生活和工作，改變著人們的生存方式，信息產(chǎn)業(yè)逐漸躍居全球規(guī)模最大的產(chǎn)業(yè)類(lèi)型，影響著諸多領(lǐng)域的發(fā)展速度。
3.1.3藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)是通信與計(jì)算機(jī)技術(shù)融合的重要體現(xiàn)之一。其主要特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了小范圍內(nèi)的無(wú)線連接，傳輸?shù)膬?nèi)容上文件、信息和數(shù)據(jù)，不需要耗費(fèi)過(guò)高成本。同時(shí)，藍(lán)牙技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)的傳輸，操作簡(jiǎn)單，效率較高。藍(lán)牙技術(shù)主要包含兩個(gè)方面的內(nèi)容，即專(zhuān)用IC和通信協(xié)議棧，而基帶處理和射頻模塊構(gòu)成了專(zhuān)用性的藍(lán)牙，是藍(lán)牙的硬件部分，也就是發(fā)揮接收裝置的作用。藍(lán)牙的核心協(xié)議主要有RFCOMM、SDP等，主要用于主機(jī)或者處理器上，實(shí)行對(duì)設(shè)備的確認(rèn)和安全處理。當(dāng)前，藍(lán)牙技術(shù)被廣泛應(yīng)用在手機(jī)和電腦上，很多企業(yè)參與相關(guān)組織，制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙技術(shù)正在逐步向計(jì)算機(jī)、電信等多個(gè)領(lǐng)域擴(kuò)展，是通信領(lǐng)域一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)。
3.1.4實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程通信在無(wú)線或者有線方式的應(yīng)用下，將終端連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得信息傳輸?shù)姆秶粩U(kuò)大，尤其是無(wú)線通信技術(shù)，能夠彌補(bǔ)有線的不足，在一些難以達(dá)到通訊的地方建立網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
3.1.5多媒體通信技術(shù)的應(yīng)用采用多媒體形式的通信技術(shù)，主要的控制核心為計(jì)算機(jī)，運(yùn)行手段比較多，能夠達(dá)到多媒體信息的收集、整理、儲(chǔ)存和傳輸。多媒體通信突破了原有信息類(lèi)型的局限，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的統(tǒng)一化，為相關(guān)領(lǐng)域的相關(guān)服務(wù)提供技術(shù)支持，如遠(yuǎn)程教育等。
3.1.6數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)所形成的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)容更加廣泛、結(jié)構(gòu)更加靈活，呈分布式，能夠?qū)⒉煌墓芾眄?xiàng)目進(jìn)行有機(jī)的整合，同時(shí)體現(xiàn)一定的規(guī)則性，排列有序，條理清晰地表現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫(kù)的平臺(tái)之上，提高了數(shù)量管理的效率，同時(shí)對(duì)辦公條件進(jìn)行協(xié)調(diào)和處理。
3.2現(xiàn)代計(jì)算機(jī)通信的優(yōu)勢(shì)
3.2.1為用戶(hù)提供更加優(yōu)質(zhì)、迅速的信息傳達(dá)服務(wù)計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，使得計(jì)算機(jī)形成網(wǎng)絡(luò)模式，在其內(nèi)部各個(gè)終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳達(dá)，打破原有設(shè)備信息處理的局限，傳遞的質(zhì)量和效率得以提升。
3.2.2應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣對(duì)于計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，其對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的處理和使用為企業(yè)的發(fā)展策略提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)決策的合理性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，在辦公系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力得以提升，實(shí)現(xiàn)資源在不同領(lǐng)域內(nèi)的共享。
3.2.3通信服務(wù)的安全性提高計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的融合，使得對(duì)信息的處理和保存使用了加密的技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴Ｍ瑫r(shí)，強(qiáng)化了編碼技術(shù)使得數(shù)據(jù)通信服務(wù)的精確性，整體上提高了服務(wù)的優(yōu)質(zhì)性。
4對(duì)未來(lái)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)的展望
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長(zhǎng)途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM。基于同軸的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量,可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的,具有通信容量大、通信距離長(zhǎng)及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長(zhǎng)途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶(hù)光纖通信網(wǎng)。目前基于長(zhǎng)波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過(guò)萬(wàn)門(mén),光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來(lái),光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速,并有各種設(shè)備應(yīng)用,接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠(yuǎn)、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時(shí)分多路及時(shí)分多址。
移動(dòng)通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯(cuò)編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類(lèi)。分組型終端有計(jì)算機(jī)、數(shù)字傳真機(jī)、智能用戶(hù)電報(bào)終端(TeLetex)、用戶(hù)分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶(hù)分組交換機(jī)、專(zhuān)用電話交換機(jī)(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專(zhuān)用終端設(shè)備;非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶(hù)電報(bào)終端等各種專(zhuān)用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM),它的作用是進(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)換,以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外,還有有線信道與無(wú)線信道、專(zhuān)用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過(guò)呼叫過(guò)程建立連接,通信結(jié)束后再拆除;專(zhuān)線連接由于是固定連接就無(wú)需上述的呼叫建立與拆線過(guò)程。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來(lái)處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
3數(shù)據(jù)通信的分類(lèi)
3.1有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶(hù)環(huán)路、DDN節(jié)點(diǎn)、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說(shuō)DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶(hù)到網(wǎng)絡(luò)的連接線路,即用戶(hù)環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的,但實(shí)際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的,所以又稱(chēng)為X.25網(wǎng)。它是采用存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶(hù)送來(lái)的報(bào)文分成具用一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段,并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個(gè)帶有地址的分組組合群體,在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是在一條電路上同時(shí)可開(kāi)放多條虛通路,為多個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用,網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)功能,但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。幀中繼技術(shù)是把不同長(zhǎng)度的用戶(hù)數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi),加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2無(wú)線數(shù)據(jù)通信
無(wú)線數(shù)據(jù)通信也稱(chēng)移動(dòng)數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。有線數(shù)據(jù)通信依賴(lài)于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的通信。而移動(dòng)數(shù)據(jù)通信是通過(guò)無(wú)線電波的傳播來(lái)傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。狹義地說(shuō),移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就是計(jì)算機(jī)間或計(jì)算機(jī)與人之間的無(wú)線通信。它通過(guò)與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)和便攜用戶(hù)。
4網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork),就是通過(guò)光纜、雙絞電話線或有、無(wú)線信道將兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)各用戶(hù)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,如文檔、程序、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分,可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個(gè)國(guó)家內(nèi)各個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱(chēng)為都市網(wǎng),它的覆蓋范圍一般為一個(gè)城市,方圓不超過(guò)10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對(duì)較小,如一棟建筑物,或一個(gè)單位、一所學(xué)校,甚至一個(gè)大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),一個(gè)單位可使用多個(gè)局域網(wǎng),如財(cái)務(wù)部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理財(cái)務(wù)帳目,勞動(dòng)人事部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)話所使用的語(yǔ)言,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多,有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議,還有面向字節(jié)計(jì)數(shù)的協(xié)議,但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)是具有開(kāi)放體系結(jié)構(gòu),并且非常容易管理。
TCP/IP
實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,是有關(guān)協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺(tái)性,現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信;傳輸層:負(fù)責(zé)起點(diǎn)到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī),數(shù)據(jù)需經(jīng)過(guò)上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
目前的IP協(xié)議是由32位二進(jìn)制數(shù)組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)使用的IP地址,在整個(gè)因特網(wǎng)上IP地址是唯一的。
由于煤炭生產(chǎn)的施工環(huán)境比較復(fù)雜，井下人員較多，設(shè)備流動(dòng)性也較大，在生產(chǎn)操作中，常常采用多工種聯(lián)合流水作業(yè)的形式進(jìn)行煤礦開(kāi)采，這就要求需要大量的重型設(shè)備參與到煤礦生產(chǎn)中，無(wú)論是在設(shè)備運(yùn)輸中，還是在安裝、調(diào)試中，其都有較高的要求，若不注重煤炭井上井下的協(xié)同生產(chǎn)，則容易發(fā)生瓦斯爆炸等事故。然而，隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，建立基于4G通信技術(shù)的無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中，其不僅可以確保煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行，還可以完成緊急事故的處理，因此，煤礦4G無(wú)線通信移動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，具有十分重要的意義。
二、基于4G通信技術(shù)的煤礦無(wú)線通信系統(tǒng)
（一）無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)架構(gòu)
針對(duì)當(dāng)前煤礦生產(chǎn)對(duì)無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的需求，利用4G中的TD-LTE通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高傳輸速率的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，建立信息化、自動(dòng)化、智能化于一體的煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，打破當(dāng)前煤礦系統(tǒng)安全生產(chǎn)局面，將煤礦井下傳感器、視頻等各類(lèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)部署，有效解決信息孤島的問(wèn)題，確保煤礦安全生產(chǎn)，從而提高煤礦的生產(chǎn)效率。因此，建立基于分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)（TD-LTE）的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，由于基于4G通信技術(shù)的無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)可以在頻譜帶寬20MHz下可以實(shí)現(xiàn)上行峰值速率和下行峰值速率分別為50Mb/s，100Mb/s，其接入時(shí)延可以小于100ms，如表1所示[3]，表示4G通信系統(tǒng)與3G無(wú)線通信系統(tǒng)的對(duì)比，因此，采用TD-LTE無(wú)線通信技術(shù)不僅可以滿足語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)傳輸，也可以有效避免數(shù)據(jù)丟包、延時(shí)等問(wèn)題。下面對(duì)基于4G通信技術(shù)的無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析：1.基于TD-LTE通信技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)。TD-TLE煤礦無(wú)線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)主要由基站、接入網(wǎng)關(guān)、BRAS及核心網(wǎng)通信構(gòu)成，其中，核心網(wǎng)網(wǎng)元可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信、數(shù)據(jù)傳輸及集群呼叫功能，其主要通過(guò)IMS+EPC+DSS集群模式來(lái)實(shí)現(xiàn)的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技術(shù)的基站通信系統(tǒng)。將Femto/Pico基站應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)建設(shè)中，增強(qiáng)區(qū)域的覆蓋范圍，通過(guò)自身的傳輸網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一接入到安全網(wǎng)關(guān)中，采用IPSEC的方式，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸安全。當(dāng)基站通過(guò)提供WLANAP來(lái)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)過(guò)程中[5]，其也可以通過(guò)PDG直接接入網(wǎng)絡(luò)來(lái)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了確保提高高質(zhì)量、高傳輸速率的數(shù)據(jù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)，則可以通過(guò)直接接入3GPP核心網(wǎng)來(lái)滿足不同的產(chǎn)品需求，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)活動(dòng)，建立以SmallCell為基站的網(wǎng)管系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)下層無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與上層網(wǎng)管系統(tǒng)的對(duì)接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的核心網(wǎng)[6]。在系統(tǒng)中設(shè)置核心網(wǎng)，其主要作用是提供用戶(hù)連接、系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)承載等功能，分析該系統(tǒng)的核心網(wǎng)系統(tǒng)AXUNiEPC-5[7]，其主要依托電信級(jí)EPC核心網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元MME、PGW等功能融為一體的模式，該核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)辦公、遙感業(yè)務(wù)、監(jiān)視控制及電子商務(wù)等基本業(yè)務(wù)，其可以為用戶(hù)提供安全可靠的LTE接入。另外，核心網(wǎng)系統(tǒng)還利應(yīng)用了IMS系統(tǒng)，其是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，其不僅可以滿足多樣化的多媒體業(yè)務(wù)需求，還可以實(shí)現(xiàn)LTE語(yǔ)音業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并且DSS核心網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)LTE的集群呼叫功能，DSS與EPC相比，其都采用了ATCA架構(gòu)，并且都可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化的核心網(wǎng)。4.建立綜合應(yīng)用無(wú)線通信系統(tǒng)平臺(tái)。利用分布式高性能計(jì)算機(jī)框架架構(gòu)來(lái)建立一個(gè)安全、可靠、統(tǒng)一的綜合應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)，為了構(gòu)建靈活、適用強(qiáng)的處理平臺(tái)，應(yīng)在軟件處理平臺(tái)基礎(chǔ)上增加分析處理數(shù)據(jù)的專(zhuān)用支持工具，如支持LTE、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)和終端的基站系統(tǒng)[8]，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、視頻及語(yǔ)音等各類(lèi)業(yè)務(wù)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及應(yīng)用接口，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的應(yīng)用系統(tǒng)。
（二）無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)功能概述
1.調(diào)度功能。調(diào)度系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要通信手段，生產(chǎn)調(diào)度員通過(guò)利用調(diào)度功能來(lái)統(tǒng)籌調(diào)度所有資源，并對(duì)煤礦生產(chǎn)中各種突發(fā)狀況進(jìn)行處理，以保證煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行。調(diào)度功能主要包括生產(chǎn)進(jìn)程管理、煤礦生產(chǎn)流程整合及資源分配等功能。2.語(yǔ)音業(yè)務(wù)。其主要包括以下幾種業(yè)務(wù)：第一，移動(dòng)電話，其可以提供語(yǔ)音通信功能；第二，緊急呼叫業(yè)務(wù)，當(dāng)煤礦井下的集群用戶(hù)發(fā)起緊急呼叫，呼叫中心將會(huì)做出答復(fù)，其類(lèi)似與電話業(yè)務(wù)，具有簡(jiǎn)單方便、快速的特點(diǎn)；第三，主叫號(hào)碼識(shí)別顯示業(yè)務(wù)，其主要功能是提供主叫用戶(hù)號(hào)碼給被叫用戶(hù)。3.集群通信。為了實(shí)現(xiàn)用戶(hù)之間的通信，利用無(wú)線集群通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的信息共享功能，與公眾無(wú)線移動(dòng)通信相比，無(wú)線集群通信系統(tǒng)不僅可以提供系統(tǒng)內(nèi)部的全呼、組呼之外，還可以提高雙向通話功能，通過(guò)建立優(yōu)先等級(jí)呼叫和緊急呼叫功能，以滿足煤礦生產(chǎn)安全部門(mén)指揮調(diào)度的需求。4.增殖數(shù)據(jù)服務(wù)。在增殖數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，主要包括提供視頻通話、物聯(lián)網(wǎng)接入、手機(jī)終端定位、多種數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，其中，對(duì)于視頻通話，通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行無(wú)線視頻業(yè)務(wù)，以便于井上工作人員的判斷和決策；數(shù)據(jù)網(wǎng)接入，通過(guò)利用3G通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)終端及無(wú)線傳感器等接口的采集，并利用物聯(lián)網(wǎng)提供終端接入；手機(jī)終端定位，即利用4G無(wú)線通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話及礦用無(wú)線通信手機(jī)終端定位，即通過(guò)操作人員攜帶的手機(jī)與基站之間的信號(hào)傳輸來(lái)獲得操作人員在井下的信息，這樣地面上的工作人員則可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)了解井下工作人員的信息，其可以確保煤礦井下的安全生產(chǎn)，同時(shí)也可以提供實(shí)時(shí)信息；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了滿足煤礦井下多種業(yè)務(wù)對(duì)寬帶的需求，實(shí)現(xiàn)高速分組無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并通過(guò)智能手機(jī)綁定內(nèi)部系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息、視頻監(jiān)控及安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，將綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示功能，當(dāng)煤礦井下出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)將會(huì)提供自動(dòng)報(bào)警提示功能。
三、結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于5G的應(yīng)用和未來(lái)憧憬，產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界對(duì)其都進(jìn)行了相關(guān)闡述，從他們的闡述中得出，人們對(duì)未來(lái)5G技術(shù)的需求，相比之下，5G應(yīng)具備下面的基本特征。
1.1數(shù)據(jù)流量的增長(zhǎng)
產(chǎn)業(yè)界人士預(yù)測(cè)10年以后，移動(dòng)數(shù)據(jù)量將達(dá)到1000倍。5G的吞吐量能力特別大，就算在很忙的時(shí)候也能提升到1000倍，至少可以到達(dá)100Gbit/s/km2以上。
1.2聯(lián)網(wǎng)設(shè)備擴(kuò)大100倍
伴隨著智能終端和物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，預(yù)計(jì)10年后，聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)目將增加到600~1000達(dá)部，在未來(lái)里，5G網(wǎng)絡(luò)單位覆蓋面積將大大增加，相比之下是目前4G網(wǎng)絡(luò)將增長(zhǎng)100倍，相對(duì)一些特殊的應(yīng)用，單位面積將通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)目達(dá)到100萬(wàn)/km2。
1.3峰值速率至少達(dá)到10Gbit/s
面向2020年以后的5G網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)于目前的4G網(wǎng)絡(luò)的峰值速率需提高10倍以上，然而達(dá)到10Gbit/s，在特殊情況下，用戶(hù)單鏈峰值速率都要求需達(dá)10Gbit/s。
1.4用戶(hù)速率可達(dá)到10Gbit/s，特殊需求達(dá)到100Gbit/s
在未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)中，在一般條件下，用戶(hù)在任何時(shí)候都能獲得10Gbit/s以上的速率，對(duì)于特殊需求的業(yè)務(wù)和用戶(hù)將達(dá)到100Gbit/s，比如:急救車(chē)內(nèi)高清醫(yī)療圖像傳輸服務(wù)。
1.5可靠性高與時(shí)間短
2020年后的5G網(wǎng)絡(luò)，需要滿足用戶(hù)在線服務(wù)，能隨時(shí)隨地的進(jìn)行各種體驗(yàn)，并且還需滿足工業(yè)信息系統(tǒng)、應(yīng)急通信等更多場(chǎng)景需求。需要進(jìn)一步地降低用戶(hù)的控制時(shí)延，與4G網(wǎng)絡(luò)相比，縮短了5~10倍。對(duì)于關(guān)系重大財(cái)產(chǎn)安全的業(yè)務(wù)和人類(lèi)生命可靠性必須提升到99.9999%以上。
1.6頻譜利用相對(duì)較高
由于5G網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的業(yè)務(wù)量大、規(guī)模大、流量高，相對(duì)來(lái)說(shuō)，使用頻率需求量也大，需要通過(guò)壓縮等創(chuàng)新技術(shù)及頻率倍增的應(yīng)用，來(lái)提高頻率利用率。相對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，5G的頻譜效率要5~10倍的提高，來(lái)解決流量帶來(lái)的頻譜短缺問(wèn)題。
1.7網(wǎng)絡(luò)消耗能源
相對(duì)來(lái)說(shuō)較低節(jié)省能源、綠色低碳是未來(lái)通信技術(shù)的發(fā)展的方向，在未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)中，需要利用節(jié)約能源的設(shè)計(jì)，使網(wǎng)絡(luò)能耗效率都有待提高1000倍，來(lái)滿足1000倍流量的需求，但是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)與能耗有相當(dāng)?shù)乃健?/p>
25G關(guān)鍵技術(shù)概述
從目前的角度看，5G的關(guān)鍵技術(shù)仍在發(fā)展階段和研究階段，但學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)認(rèn)為，5G的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)包含下幾個(gè)方面：一是5G關(guān)鍵技術(shù)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架；二是5G無(wú)線輸送的關(guān)鍵技術(shù)；三是5G移動(dòng)通信總體技術(shù)系統(tǒng)；四是5G移動(dòng)通信驗(yàn)證技術(shù)。接下來(lái)對(duì)業(yè)界十分關(guān)注的5G技術(shù)進(jìn)行總的介紹。
2.1高頻段傳輸
目前，移動(dòng)通信系統(tǒng)頻段主要是3GHz以?xún)?nèi)，伴隨著用戶(hù)人數(shù)的增加，頻譜資源也變得十分擁擠，然而在高頻段里，如毫米波頻率是27.3～350GHz，而帶寬則高達(dá)284.6GHz，超過(guò)微波全部帶寬的12倍。微波與毫米波相比，元器件的尺寸要小很多，毫米波系統(tǒng)能輕而易舉小型化，實(shí)現(xiàn)進(jìn)行極高速短距離通信，支持5G傳輸速率和容量需求。
2.2多天線傳輸技術(shù)
多天線技術(shù)，經(jīng)歷了從二維到三維，從無(wú)源到有源，從高階多輸入多輸出到大規(guī)模陣列的發(fā)展，能把頻譜利用率提高到數(shù)十五倍甚至再高，是目前5G技術(shù)唯一重要研究方向。
2.3同時(shí)同頻全雙工技術(shù)
同時(shí)同頻全雙工技術(shù)被稱(chēng)為高效的頻譜效率技術(shù)，該技術(shù)在相同的物理信道上對(duì)兩個(gè)方向信號(hào)的進(jìn)行傳輸，在通信雙工節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)處通過(guò)對(duì)取消自身發(fā)射的信號(hào)干擾，在發(fā)射信號(hào)時(shí)候，同時(shí)接收另一節(jié)點(diǎn)的相同頻信號(hào)。
2.4設(shè)備間直接通信技術(shù)
以往的移動(dòng)通信系統(tǒng)連網(wǎng)方式，以基站為中心點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)市區(qū)覆蓋，基站及中繼站是不能隨便移動(dòng)的，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是有限制的，在未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)里，用戶(hù)規(guī)模大，數(shù)據(jù)流量大，以傳統(tǒng)的基站模式為中心的組網(wǎng)方式，是沒(méi)辦法滿足業(yè)務(wù)需求。D2D直接通信技術(shù)在沒(méi)有基站的情況下也能運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備的直接通信，開(kāi)拓了接入方式和網(wǎng)絡(luò)連接。
2.5密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
5G是一個(gè)智能化、寬帶化、多元化、綜合化的網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)流量是4G的1000倍。想要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)有兩種技術(shù):一是在宏基站處布置大規(guī)模天線來(lái)取得室外空間增益，二是布置密集網(wǎng)絡(luò)來(lái)滿足室外和室內(nèi)數(shù)據(jù)需求。在未來(lái)里，向高頻段寬帶，將采用更加密集的方案，部署高達(dá)200個(gè)以上扇區(qū)。
2.6新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)
為了滿足在未來(lái)里，使用高容量、大規(guī)模的用戶(hù)需求，未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將具有低時(shí)延、低成本、易維護(hù)、扁平化特點(diǎn)。目前產(chǎn)業(yè)界主要集中在云架構(gòu)和C-RAN的研究上。
2.7智能化技術(shù)
5G的中心網(wǎng)絡(luò),是由大型的服務(wù)器來(lái)組成的云計(jì)算平臺(tái)，通過(guò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)交換功能的路由器與基站相連接，宏基站具有大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能和云計(jì)算功能，時(shí)效性特強(qiáng)或特別大的數(shù)據(jù)，提交到云計(jì)算中心進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)處理，終端或基站的數(shù)量、形態(tài)多，不一樣的業(yè)務(wù)選取不一樣的頻段，連接方式和天線多樣化。所以，需要具有自動(dòng)模式切換、智能配置、智能識(shí)別的功能，實(shí)現(xiàn)智能組網(wǎng)，在未來(lái)里，智能化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的是關(guān)鍵技術(shù)。
3研究情況及趨勢(shì)
從目前來(lái)看，全球?qū)?G技術(shù)的研究，都處在早期階段，將來(lái)還需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、外場(chǎng)試驗(yàn)、技術(shù)研究等階段，最后才能實(shí)現(xiàn)商用部署，但是，盡管對(duì)5G技術(shù)和概念仍然在進(jìn)行深究，對(duì)5G標(biāo)準(zhǔn)的大方向，現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界在基本上達(dá)成了共識(shí)。
4結(jié)束語(yǔ)
