移动通信技术论文范文第1篇

目前，大部分《移动通信》教材的内容都涉及到移动通信基本概念、无线信道特性、数字调制技术、抗衰落技术、多址技术和MIMO技术、组网技术等；以及典型的移动通信系统如GSM系统、CDMA系统、3G移动通信系统和专用移动通信系统（如集群系统等）。如果在教学过程中要做到面面俱到，则这些内容都无法深入，最后使得学生感觉内容繁杂零散。因此，在教学过程中，需要针对移动通信的特点，对移动通信课程的教学内容进行改革。移动通信和有线通信相比较，之所以如此复杂，根本的原因在于传输介质和空中接口。因此，可以将移动通信的教学内容分为两大部分：一部分围绕传输介质即“无线信道”进行教学内容的组织，一部分围绕“空中接口”问题进行教学内容的组织。对于第一部分内容，在充分分析无线信道的传输特性及其对信号传输的影响后，针对这些问题进行移动通信关键技术的组织。比如，针对无线信号传播的能量损失问题，进行路径传播损耗模型及信号覆盖问题的讨论；针对无线信道的多径衰落问题进行相关的抗衰落技术，如信道编译码、交织、均衡等等问题的讨论。而进行这些关键技术的教学内容的组织时，可以打破系统间的界限。以调制技术为例，在教学过程中可以包含GMSK、16-QAM、8PSK、OFDM等等技术，在介绍这些技术时结合具体的系统进行技术运用说明，如GSM系统采用GMSK，HSDPA采用16-QAM调制，LTE采用OFDM等等。这样，既介绍了调制技术本身，又让学生理解了具体的移动通信系统所采用的调制技术及不同系统间调制技术的差异。由于移动通信与有线通信的另一个显著区别就是“空中接口”问题，而围绕“空中接口”，移动通信相比较有线通信要完成通信任务，就需要解决基站如何区分手机；手机如何找到基站；基站如何找到手机；基站如何识别手机用户的身份；系统如何保证通话不被他人窃听以及手机在移动时的通话质量等问题。而围绕这些问题，课程就可以开展移动通信系统的网络接口、协议、信令等问题的讨论。不同的移动通信系统，其主要的区别就是与空中接口相关的技术，但不同的系统之间也有相似的地方。因此，具体教学时可以以某个系统比如WCDMA或GSM系统为主，详细介绍其网络结构、组成、信令等等。而其他系统的介绍可以采用对比的方式，重点剖析介绍其不同的地方。这样，学生学完整个课程后，对整个移动通信系统的工作原理及实际运用都会有较深的理解。我校在进行《移动通信》教学内容的安排时，考虑到我校该课程课时只有48学时，因此，我们在组织教学内容时将教学重点放到了第一部分内容，重点介绍移动通信系统中底层的关键技术，包括无线信道、调制技术如MSK/GMSK、p/4-QPSK/MPSK、MQAM、自适应调制、扩频调制、正交频分复用调制（OFDM）；抗衰落技术如分集接收、信道均衡、信道编码、交织编码、智能天线、空时编码、HARQ、智能天线、MIMO、空时编码等以及多址技术。而关于上层如网络层的内容主要以学生自学为主。

二、实验项目设置

《移动通信》课程具有很强的系统性和综合性，更新速度快，与工程实际结合较紧密。为了使学生迅速掌握并运用层出不穷的新技术，提高移动通信教学质量，在教学过程可以利用软件资源优势，采用理论与仿真相融合的方式，设置相关仿真实验，使学生通过仿真实验，对移动通信关键技术进行验证；同时通过直观的仿真结果，既可以加深学生对理论基础的理解，又培养了学生运用知识和实际操作能力。为此，我校在课程教学过程中，都会相应地设置一些仿真实验。具体开设的实验项目包括无线信道仿真；QPSK，MSK，GMSK，16-QAM调制解调仿真及其在衰落信道下的性能分析；卷积编码与Turbo编码实验；扩频序列的产生与CDMA系统仿真；OFDM系统仿真；自适应均衡仿真等等。这些实验项目分为两部分，一部分由学生独立设计完成，一部分为课堂演示实验。课堂仿真演示实验主要针对一些抽象难理解的知识点进行，融入仿真演示便于学生理解，提高学生的学习积极性。学生独立设计实验由学生课下独立完成，老师通过抽查答辩等方式进行考核。学生通过自己设计搭建系统，可以培养学生综合设计、动手能力和创新能力，为以后从事通信行业的设计开发和调试分析打下良好的基础。

三、结语

移动通信技术论文范文第2篇

摘要：近年发展起来的CDMA移动通信系统技术相对于FDMA、TDMA系统具有较大的容量，但由于多径干扰、多址干扰的存在，其容量优势并没有得到充分的发挥，如果在基站上采用智能天线可以降低这些干扰的影响，提高系统的性能。本文通过对智能天线的认识、优势的阐述，从而引发智能天线在现代移动通信中的重要性。

一、引言

我们知道，天线有很多种，但大体上可分为三大类:“线天线”、“面天线”及“阵列天线”。阵列天线最初用于雷达、声纳以及军事通信中，完成空间滤波和参数估计两大任务。当阵列天线应用到移动通信领域时，通信工程师喜欢用“智能天线”来称谓之。智能天线根据方向图形成(或称为波束形成)的方式又可分为两类:第一类，采用固定形状方向图的智能天线，且不需要参考信号;第二类，采用自适应算法形成方向图的智能天线，需要参考信号。

本文在以下提到的智能天线都是指第二类，即(自适应)智能天线，这也是目前智能天线研究的主流。

二、智能天线的技术现状

在分析研究智能天线技术理论的同时，国内外一些大学、公司和研究所分别建立了试验平台，用实验的方法来验证理论研究的成果，得出相应的结论。

(1)在美国

在智能天线技术方面，美国较其它国家要成熟的多，并已开始投入实用。美国ArrayComm公司将智能天线技术应用于无线本地环路(WLL)系统。ArrayComm方案采用可变阵元配置，有12阵元、8阵元环形自适应阵列可供不同环境选用，现场实验表明在PHS基站采用该技术可以使系统容量提高4倍。

(2)在欧洲

欧洲通信委员会(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)计划中实施了第一阶段智能天线技术研究，称为TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure)，由德国、英国、丹麦和西班牙合作完成。该项目是在DECT基站上构造智能天线试验模型，于1995年初开始现场试验，天线阵列由8个阵元组成，射频工作频率为1.89GHz，阵元间距可调，阵元分布有直线型、圆环型和平面型三种形式。试验模型用数字波束成形的方法实现智能天线，采用ERA技术有限公司的专用ASIC芯片BDF1108完成波束形成，使用TMS320C40芯片作为中央控制。

(3)在日本

ATR光电通信研究所研制了基于波束空间处理方式的多波束智能天线。天线阵元布局为间距半波长的16阵元平面方阵，射频工作频率是1.545GHz。阵元组件接收信号在模数变换后，进行快速付氏变换(FFT)处理，形成正交波束后，分别采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法，数字信号处理部分由10片FPGA完成，整块电路板大小为23.3cm×34.0cm。ATR研究人员提出了智能天线的软件天线的概念。

我国目前有部分单位也正进行相关的研究。信威公司将智能天线应用于TDD(时分双工)方式的WLL系统中，信威公司智能天线采用8阵元环形自适应阵列，射频工作于1785~1805MHz，采用TDD双工方式，收发间隔10ms，接收机灵敏度最大可提高9dB。

三、智能天线的优势

智能天线是第三代移动通信不可缺少的空域信号处理技术，归纳起来，智能天线具有以下几个突出的优点。

(1)具有测向和自适应调零功能，能把主波束对准入射信号并适应实时跟踪信号，同时还能把零响点对准干扰信号。

(2)提高输入信号的信干噪比。显然，采用多天线阵列将截获更多的空间信号，也即是获得阵列增益。

(3)能识别不同入射方向的直射波和反射波，具有较强的抗多径衰落和同信道干扰的能力。能减小普通均衡技术很难处理的快衰落对系统性能的影响。

(4)增强系统抗频率选择性衰落的能力，因为天线阵列本质上具有空间分集的能力。

(5)可以利用智能天线，实时监测电磁环境和用户情况来提高网络的管理能力。

(6)智能天线自适应调节天线增益，从而较好地解决远近效应问题。为移动台的进一步简化提供了条件。越区切换是根据基站接收的移动台功率的电平来判断的。由于阴影效应和多径衰落的影响常常导致错误的越区转接，从而增加了网络管理的负荷和用户的呼损率。在相邻小区应用的智能天线技术，可以实时地测量和记录移动台的位置和速度，为越区切换提供更可靠的依据。

四、智能天线与若干空域处理技术的比较

为了进一步理解智能天线的概念，我们把智能天线和相关的传统空域处理技术加以比较。

(1)智能天线与自适应天线的比较

智能天线与自适应天线并没有本质上的区别，只是由于应用场合不同而具有显著的差异。自适应天线主要应用于雷达系统的干扰抵消，一般地，雷达接收到的干扰信号具有很强的功率电平，并且干扰源数目比天线阵列单元数少或相当。而在无线通信系统中，由于多径传播效应到达天线阵列的干扰数目远大于天线阵列单元数，入射角呈现随机分布，功率电平也有很大的动态变化范围，此时的天线叫智能天线。对自适应天线而言，只需对入射干扰信号进行抵消以获得信干噪比(SINR，SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。对智能天线而言，由于到达阵列的多径信号的入射角和功率电平均数是随机变化的，所以获得的是统计意义上的信干噪比(SINR)的最大化。

(2)智能天线与空间分集技术的比较

空间分集是无线通信系统中常用的抗多径衰落方案。M单元智能天线也可等效为由M个空间耦合器按优化合并准则构成的空间分集阵列。因此可以认为智能天线是传统分集接收的进一步发展。

但是智能天线与空间分集技术却是有显著的差别的。首先空间分集利用了阵列天线中不同阵元耦合得到的空间信号的弱相关性，也即是不同路径的多径信号的弱相关性。而智能天线则是对所有阵元接收的信号进行加权合并来形成空间滤波。一个根本性的区别:智能天线阵列结构的间距小于一个波长(一般取λ/2)，而空间分集阵列的间距可以为数个波长。

(3)智能天线与小区扇区化的比较

小区的扇区化可以认为是一种简化的、固定的预分配智能天线系统。智能天线则是动态地、自适应优化的扇区化技术。现在，我们来讨论一个颇有争议的问题。根据IS-95建议，当采用120°扇区时系统容量将增加3倍。由此是否可以得到结论，扇区化波束越窄系统容量提高越大?考虑到实际的电磁环境，我们认为对这一问题的回答是否定的。这是因为窄波束接收到的信号往往是由许多相关性较强的多径信号构成的。一般情况下，各径信号的时延扩展小于一个chip周期。这时信号波形易于产生畸变从而降低信号的质量达不到增加系统容量的目的。同时如果采用过窄的波束接收信号，一旦该径信号受到严重的衰落，则将直接导致通信的中断。另外，过窄的接收波束在工程上是难以实现的，并将成倍地增加设备的复杂度。

五、智能天线的未来展望

(1)目前还没有一个完整的通信理论能够较全面地将智能天线的所有课题有机地联系起来，故需要建立一套较完整的智能天线理论;另一方面，高效、快速的智能算法也将是智能天线走向实用的关键。

(2)采用高速DSP技术，将原先的射频信号转移到基带进行处理。基带处理过程是数字算法的硬件实现过程。

(3)由于圆形布阵和二维任意布阵比等间隔线阵优越，同时阵列天线的数字合成算法能够用于任意形式阵列天线而形成任意图案的方向图，因而可考虑在CDMA基站中采用二维任意布阵的智能天线。

(4)在移动台中(如手机)采用智能天线技术。

(5)采用智能天线技术来改善移动通信信道中上下链路不能使用同一套权值的问题，以改善上下链路的性能。

(6)目前，智能天线技术的研究已不是单一地研究智能天线本身，应与CDMA的一些关键技术(如多用户检测技术、多用户接收技术、功率控制等)结合在一起研究。

移动通信技术论文范文第3篇

关键词：第三代移动通信WCDMACDMA2000LTEUMB

1第三代移动通信（3G）与前两代的主要是提升了传输声音和数据的速度，能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括电话会议、电子商务等多种信息服务

3G系统采用码分多址（CDMA）和分组交换技术。三种主流的技术标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。主要问题在于：没有一个统一的世界标准；语音不是在IP网络结构上；数据传输达不到速度要求。

国际两大3G标准化组织：3GPP和3GPP2。第三代合作伙伴计划（3rdGenerationPartnershipProject，即3GPP）成立于1998年12月。成员包括欧洲ETSI、日本ARIB和TTC、中国CCSA、韩国TTA和北美ATIS。3GPP的目标是在ITU的IMT-2000计划范围内制订和实现全球性的(第三代)移动通信系统规范，致力于WCDMA的发展。第三代合作伙伴计划2（3rdGenerationPartnershipProject2，即3GPP2）成立于1998年12月，成员包括：TIA(北美)、CCSA(中国)、ARIB/TTC(日本)和TTA(韩国)。3GPP2其致力于使ITU的IMT-2000计划中的(3G)移动电话系统规范在全球的发展，它是从2G的CDMA或者IS-95发展而来的CDMA2000标准体系的标准化机构。

WCDMA有Release99、Release4、Release5、Release6等版本。WCDMA（宽带码分多址）采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为5MHz。基于Release99/Release4版本，可在5MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。WCDMA能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信，速率可达2Mb/s（对于局域网而言）或者384Kb/s（对于宽带网而言）。

HSDPA（高速下行分组接入，HighSpeedDownlinkPackagesAccess）技术是实现提高WCDMA网络高速下行数据传输速率最为重要的技术，是3GPP在R5协议中为了满足上下行数据业务不对称的需求提出来的，HSDPA是与R99的信道在同一载波上，只是为HSDPA增加了专门的信道，只需要进行软件升级即可。HSDPA下行峰值速率理论最大值可达14.4Mbps。

HSUPA(高速上行链路分组接入，highspeeduplinkpacketaccess)。HSUPA通过采用多码传输、HARQ、基于NodeB的快速调度等关键技术，使得单小区最大上行数据吞吐率达到5.76Mbit/s，大大增强了WCDMA上行链路的数据业务承载能力和频谱利用率。HSUPA引入了五条新的物理信道E-DPDCH、E-DPCCH、E-AGCH、E-RGCH、E-HICH和两个新的MAC实体MAC-e和MAC-es，并把分组调度功能从RNC下移到NodeB，实现了基于NodeB的快速分组调度，并通过混合自动重传HARQ、2ms无线短帧及多码传输等关键技术，使得上行链路的数据吞吐率最高可达到5.76Mbit/s，大大提高的上行链路数据业务的承载能力。

HSDPA是WCDMA下行链路方向(从无线接入网络到移动终端的方向)针对分组业务的优化和演进。与HSDPA类似，HSUPA是上行链路方向(从移动终端到无线接入网络的方向)针对分组业务的优化和演进。HSUPA是继HSDPA后，WCDMA标准的又一次重要演进。

CDMA2000即CDMA20001×EV，1xEV的意思为“Evolution”，表示标准的发展，DO意为DataOnly（后来把DataOnly改为DataOptimized，表示EV-DO是对CDMA20001X网络在提供数据业务方面的一个有效的增强）。CDMA20001×EV-DO（DataOnly），采用话音分离的信道传输数据。CDMA20001×EV-DV（DateandVoice），即数据信道于话音信道合一。CDMA网提供两大类应用，语音和数据。根据应用CDMA2000演进可分为继续提高语音容量，从CDMA20001X演进到1X增强版或从CDMA20001X标准演进到EV-DO版本0，然后从EV-DO版本0演进到EV-DO版本A以及EV-DO版本B再到EV-DO增强版。

CDMA20001X到1X增强版的平滑演进是利用1/8空白速率帧，使用更有效的闭环功控、反向链路提早结束、前向链路提早结束、前向链路干扰抵消（QLIC）、QOF等技术，采用双天线接收的话，则每扇区的容量可达120个同时通话。1X增强版显著增加了语音容量，同时让网络和频谱投资最大化。

从CDMA20001X演进到EV-DO版本0，在原有的1X基站上增加一个专门用来做高速数据传输的载频，还需要增加新的PCF（分组控制功能模块）。兼容特性使得1xEV-DO可沿用现有网络的规划及射频部件。1xEV-DO基站还可与CDMA20001X的基站合一，并允许用户经由1X的载波使用高质量的话音服务和通过1xEV-DO的载波使用高性能的移动数据业务。

从EV-DO版本0演进到EV-DO版本A，只需对EV-DO版本0网络设备进行软件更新，升级基站中的信道板，基站系统中的其他硬件设备则完全可以保留重用。针对网络的不同情况，EV-DO版本A标准还支持终端在EV-DO版本A和EV-DO版本0网络之间的快速切换。终端和网络的后向兼容性保证了运营商可以逐步向版本A演进，保护了对原版本0网络和终端的投资。由于EV-DO版本A设备已经成熟，可以选择跳过EV-DO版本0而直接从CDMA20001X升级为EV-DO版本A。EV-DO版本A到EV-DO版本B，基站和终端之间可以在前反向多个载波上同时传送数据，从而获得更高的峰值传输速率和系统吞吐量。EV-DO版本B可以通过支持多个载频的EV-DO版本A基站进行升级来实现，这需要对基站和基站控制器进行软件更新。EV-DO版本B完全后向兼容EV-DO版本0和EV-DO版本A。EV-DO版本A和EV-DO版本0终端可以无缝接入到EV-DO版本B网络中获取服务。EV-DO版本B网络可以更有效地支持VoIP和可视电话等实时业务。EV-DO增强版完全后向兼容EV-DO版本0、EV-DO版本A和EV-DO版本B。EV-DO版本B、EV-DO版本A和EV-DO版本0的终端可以无缝接入到EV-DO增强版网络中获取服务。

2在3G之后，第四代（4G）移动通信更先进的技术旨在建立一个新的全IP化的接入网和与固网融合的纯IP核心网，目的是提供宽带移动无线接入

3G向4G的演进路线为：WCDMA和TD-SCDMA，均从HSDPA演进至HSUPA，进而到LTE（3GPP长期演进项目）；CDMA2000沿着1xEV-DO.0、1xEV-DO.A、1xEV-DO.B，最终到UMB，超移动宽带（UltraMobileBroadband）。中国-3GLTE使用OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing、正交频分复用技术)以及它的后续技术OFDMA(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess、正交频分多址技术)是未来无线宽带技术的基础。同UMB一样，LTE也采用了OFDM/OFDMA作为物理层的核心技术，不同的是LTE不再支持CDMA，而UMB为了保持良好的兼容性仍然支持在总带宽中分出一部分带宽来支持CDMA。LTE在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供大于100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25MHz到20MHz多种带宽。UMB是可以在1.25MHz和20MHz间以约150KHz的频率增量灵活部署，支持频段包括450MHz、700MHz、850MHz、1700MHz、1900MHz、1700/2100MHz、1900/2100MHz(IMT)和2500MHz(3G扩展频段)，可与现有的CDMA20001X和1xEV-DO系统兼容，但在数据传输速率、延迟性、覆盖度、移动能力及布建弹性等方面都更具优势。UMB系统继承了1xEV-DO系统的自适应编码调制、HARQ(物理层混合重传)以及QoS控制机制，结合了CDMA、TDM、QOFDMA(准OFDMA)、LDPC(低密度奇偶校验码)等其它先进技术，同时引入了基于MIMO(多路输入输出)、SDMA(空分复用接入)和Beamforming(波束赋性)等多天线技术。在4G网络中将主要使用以下一些核心技术。

正交频分复用（OFDM）/正交频分多址接入(OFDMA).OFDM是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，子载波并行传输。每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽。OFDM可以消除或减小信号波形间的干扰，提高了频谱利用率。OFDMA是OFDM调制的一种形式，具有更高的频谱效率和更好的抗衰落性能。对于低数据率用户，需要更低的发射功耗，具有恒定而不是随时间变化的更短延迟。OFDMA会把副载波的子集分配给各个用户，以信道状态的反馈能执行自适应用户到副载波的分配。与OFDM相比，快速衰退、窄带同频干扰性能都得到了提高，改进了系统的频谱效率。

软件无线电是把尽可能多的无线及个人通信功能通过可编程软件来实现，使其成为一种多工作频段、多工作模式、多信号传输与处理的无线电系统。也可以说，是一种用软件来实现物理层连接的无线通信方式。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，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。多输入多输出（MIMO、Multiple-InputMultiple-Out-put）技术利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，采用分立式多天线能够有效地将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中，MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

第四代移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

综上，随着移动通信的发展呈现趋势传送宽带化、应用个性化、接入多样化、网络数据化、系统互补化及有线、无线一体化的大趋势，宽带无线市场必定潜力巨大，发展前景一片光明。

参考文献：

[1]彭林.第三代移动通信技术.电子工业出版社.【ISBN】750538361.

[2]康桂霞，田辉，朱禹涛，杜娟.CDMA20001x无线网络技术.人民邮电出版社[ISBN].978-7-115-16664-7.

[3]张智江，朱士钧，严斌峰，张云勇.3G业务技术及应用.人民邮电出版社[ISBN]978-7-115-14353-2.

移动通信技术论文范文第4篇

在21世纪的前15年中，移动通信网络越来越多地走到人们身边，改造和影响着人们的生活。近年来，移动通信网络的发展呈现两个趋势：1）移动设备的接入量和数据流量呈爆炸式增长，据美国思科公司预计，全球移动通信网络的数据量在2023年将达到2023年的1000倍；2）接入移动通信网络的移动设备由最初单一的移动电话向多样化发展，譬如笔记本电脑、平板电脑、穿戴式设备等，这些设备对数据通信的要求截然不同。如何满足移动设备的海量多样化数据需求，是未来移动通信网络的重大挑战。

2当前WIFI技术简介

在本节中，我们将对WIFI技术的物理层和MAC层技术进行简介，并阐述当前WIFI技术在移动通信网络下的局限性。

2.1WIFI技术的物理层和MAC层

WIFI技术的物理层采用OFDM技术，OFDM技术能够最大限度地利用频谱资源，从而达到高数据量传输。当前的WIFI标准主要工作在两个频段：2.4GHZ频段和5GHZ频段。在2.4GHZ频段下，总可用频谱带宽为80MHZ，共有13个频段可供利用，单个设备最多可以使用20M带宽。在5GHZ频段下，总可用频谱带宽为325MHZ，共有20个频段可供利用，单个设备最多可以使用80M带宽。可知，在5GHZ频段下的可用带宽资源较为丰富，因此，越来越多的WIFI设备开始工作在5GHZ频段。WIFI技术的MAC层采用CSMA技术来为多用户提供接入。CSMA技术的工作原理为：任何一台设备在发送数据之前必须先对当前频谱进行探测，若当前频谱为空闲状态则可以发送数据，否则进入等待模式并在等待结束后开始下一次探测。当网络拓扑结构变得更加复杂时，MAC层还将应用RTS/CTS技术。

2.2当前WIFI技术在移动通信网络下的局限性

WIFI技术虽然在物理层上能够较为高效地利用频谱资源，但在MAC层上，WIFI技术的CSMA由于成本的限制并不能高效地服务于多用户数据，该瓶颈在设备接入量增加时变得尤为突出。由于同一频段上同时最多只能有一对设备进行发送和接收，当设备增多时，大量设备将持续处于等待状态，这导致数据传输的延迟增大，此类现象经常发生于人口密集的场所，譬如机场、火车站、体育场等。在未来，随着可穿戴设备的飞速发展和物联网的广泛应用，现有WIFI技术必将无法支持与之相匹配的数据需求。因此，当前WIFI技术在移动通信网络的飞速发展下存在很大的局限性。

3未来WIFI技术展望

经过第三节的分析可知，由于设计上的缺陷，WIFI技术必须要进行改变才能适应未来移动通信网络的发展。在本节中，我们将介绍两种对现有WIFI技术的改进方法。

3.1多用户MIMO（MU-MIMO）技术

为了解决MAC层造成的用户等待问题，多用户MIMO技术希望通过利用多天线来分开多个终端设备，从而可以同时支持多个数据流的传输。随着芯片制造技术的发展，多天线的制造成本显著降低，因此，这项技术有望大量应用于未来WIFI设备中，从而有力解决在密集终端设备下的数据服务问题。

3.2超高频率WIFI技术

在未来移动通信网络中，某些设备需要超高速率的数据传输，譬如高清电视等，传统的2.4GHZ频段和5GHZ频段的带宽已不足以满足这些设备的上述需求，因此，未来WIFI技术需要变得更加多样化，其中，超高频率WIFI技术可以工作在60GHZ频段下，该频段的可用频谱带宽为数GHZ，大大高于传统的WIFI技术。实验表明，该技术可以提供数GB每秒的数据传输，因而可以应用于未来高速率传输的终端设备。

4总结

移动通信技术论文范文第5篇

WiMAX的全名是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，能提供最高接入速度是70Mbitps，其信号传输半径可以达到50公里，刚好弥补了WiFi、3G的不足。WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展，而且这股热浪已经推进到亚洲。

用户对互联网的速率要求越来越高，目前韩国达20.4Mbitps,日本达15.8Mbitps,瑞典达成2.8Mbitps。为了适应通信用户日益增长的高速多媒体数据业务需求，4G移动通信系统不管是采用WiMAX技术还是采用LTE技术，与3G相比，4G将是以数字宽带为主的高度自组织、自适应的网络，其特点主要有：高速率、良好的兼营性、多类型用户共存、多种业务的融合、多种先进的技术应用。

4G移动通信系统的关键技术：

(1)OFDM正交频分复用技术

OFDM正交频分复用技术的基本思想是将高速串行的数据码流变换成N（通常取偶数）路并行的低速数据流，再将这N路低速数据流分别调制到等频间隔的一组总数为N的子载波上，并且这组子载波要满足下交的条件。OFDM技术的优点是可以通地添加循环前缀来减小或消除码间干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率，可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高，对频偏和相位噪声比较敏感。

(2)MIMO技术

MIMO（多进多出）是未来移动通信的关键技术。MIMO技术主要有两种表现形式，即空间复用和空时编码。这两种形式在WiMAX协议中都得到了应用。WiMAX相关协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。支持MIMO是协议中的一种可选方案，结合自适应天线阵（AAS）和MIMO技术，能显著提高系统的容量和频谱利用率，可以大大提高覆盖范围并增强应对快衰落的能力，使得在不同环境下能够获得最佳的传播性能

(3)软件无线电技术

软件无线电是美国MTLTRE公司于1992年明确提出的，其基本思想是将标准化、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，所有体制和标准的更新，以及不同体制之间的兼营，都可以通过适当的软件来完成。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器，并尽可能多地用软件来定义无线功能，各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性，能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站，能实现各种应用的可变QoS。

(4)智能天线技术

智能天线（SA）原名自适应天线阵列，由多个天线单元组成，每个天线后面接一个加权器，经过加权器处理以后的信号，最后用相加器进行合并。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，被认为是未来移动通信的关键技术。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。

(5)调制与编码技术

4G移动通信系统采用新的调制技术，如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式，以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等，从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。

(6)高性能的接收机

4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以计算出，对于3G系统如果信道带宽为5MHz，数据速率为2Mb/s，所需的SNR为l.2dB；而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据，则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统，由于速率很高，对接收机的性能要求也要高得多。

(7)全IP技术

4G移动通信系统应该是一个全IP的网络，全IP网络节约成本，提高可扩展性，灵活性，并使网络运行更有效率，可支持IPv6，解决IP地址不足并能实现移动IP。同已有的移动网络相比具有根本性的优点，即：可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

(8)多用户检测技术

多用户检测是WCDMA通信系统中抗干扰的关键技术。在实际的CDMA通信系统中，各个用户信号之间存在一定的相关性，这就是多址干扰存在的根源。由个别用户产生的多址干扰固然很小，可是随着用户数的增加或信号功率的增大，多址干扰就成为WCDMA通信系统的一个主要干扰。传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理，因而抗多址干扰能力较差；多用户检测技术在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测，从而具有优良的抗干扰性能，解决了远近效应问题，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。随着多用户检测技术的不断发展，各种高性能又不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出，在4G实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。

（9）切换技术

MDHO（宏分集切换）和F基站S（快速基站切换）。移动台可以通过当前的服务基站广播的消息获得相邻小区的信息，或者通过请求分配扫描间隔或者是睡眠间隔来对邻近的基站进行扫描和测距的方式获得相邻小区信息，对其评估，寻找潜在的目标小区。切换既可以由终端决策发起也可以由基站决策发起。在进行快速基站切换（F基站S）时，终端只与Anchor基站进行通信；所谓快速是指不用执行HO过程中的步骤就可以完成从一个Anchor基站到另一个Anchor基站的切换。支持F基站S对于终端和基站来说是可选的。进行宏分集切换（MDHO）时，终端可以同时在多个基站之间发送和接收数据，这样可以获得分集合并增益以改善信号质量。是否支持MDHO对于终端和基站来说是可选的。

（10）睡眠模式