無線通信技術演進精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇無線通信技術演進，期待它們能激發您的靈感。

篇1

無線通信邁向寬帶移動

支持移動能力的WiMAX技術，為通信領域的發展帶來了新的機遇，同時也給移動通信領域帶來了競爭和挑戰。在向寬帶無線移動發展的過程中，移動通信技術的發展方向是在保持對高速移動性支持的同時提供更高的數據業務能力，無線接入技術在進一步提高數據業務能力的同時也逐步增強對移動性的支持，因此原來兩種不同定位，處于不同領域的技術開始出現交疊和競爭。

在這種背景下，移動通信業界提出了新的市場需求，要求進一步改進和增強3G技術，提供更強的業務能力和更好的用戶體驗。因此，3GPP和3GPP2相應啟動了演進型3G技術研究工作，以保持3G技術的競爭力和在移動通信領域的領導地位。3GPP2已經于2007年4月頒布了cdma2000的演進型技術標準的第一版本UMB空中接口技術標準，目前2.0版本也基本完成。3GPP內TD-SCDMA和WCDMA的演進型技術LTE標準也將于2007年底完成。

無論是WiMAX、LTE還是UMB，核心技術都是基于OFDM和MIMO。WiMAX最初提供固定寬帶無線接入，隨著北電、摩托羅拉和三星等移動通信企業的加盟，WiMAX技術在固定寬帶無線接入基礎上進一步增強，支持中低速移動用戶，峰值速率達到70Mbps。LTE標準在設計多址方案時，3GPP內大部分成員認為上行鏈路OFDM技術峰均比過高會影響終端的功放成本和電池壽命，因此LTE下行采用OFDMA，上行采用較低峰均比的單載波FDMA。而3GPP2的主要成員認為上行鏈路OFDM技術峰均比問題可以通過預編碼等方式解決，UMB標準上下行鏈路均采用OFDMA，同時在反向鏈路保留了CDMA數據信道，用于傳輸突發的低速率，對時延敏感的反向數據。LTE和UMB除了支持高速移動用戶之外，峰值速率高達280Mbps。

作為TD、WCDMA和cdma2000技術演進的LTE和UMB技術具有通信領域的產業背景，擁有全球統一的頻率資源，廣大的2G、3G商用網絡和雄厚的產業基礎。WiMAX技術既有英特爾這樣在計算機芯片制造領域的霸主，又得到眾多移動通信設備制造商和運營商的支持，在標準化進程和產品研發進程方面占有先機。同時WiMAX也在積極爭取成為IMT-2000家族的一員，如果WiMAX成為第六個IMT-2000技術，將解決WiMAX面臨的缺乏統一的頻率資源的難題，為WiMAX的未來應用打開廣闊空間。

IMT-Advanced技術征集在即

隨著WRC-07的臨近，IMT-Advanced標準化工作啟動在即，針對ITU即將開始征集的IMT-Advanced技術，IEEE802.16工作組啟動了802.16m項目，3GPP和3GPP2也將進一步增強LTE和UMB技術。世界各國的企業和研究機構也在積極準備IMT-Advanced候選技術提案。

WiMAX、LTE和UMB技術性能相對3G技術大幅提高，已經可以滿足B3G系統高速移動場景的需求，在系統載波帶寬擴展到100MHz時，應該可以滿足游牧和固定場景需求。目前業界普遍認為WiMAX和LTE、UMB將沿著無線寬帶接入和寬帶移動通信兩條路線向IMT-Advanced演進。同時還會有新的提案向ITU提交，可以預見IMT-Advanced標準的競爭將更加激烈。

競爭與融合

篇2

【關鍵詞】 5G線通信 場景需求 技術演進 網絡架

目前來說，雖然4G網絡的部署正在進行中，但一些移動運營商已經開始推廣5G。與4G無線網絡相比，5G具有一系列的優點，如在5G網絡下，手機上網速度得到大大的提升，比4G快五十倍。同時，5G網絡可以支持不同場景的應用，尤其是支持各種物聯網和智能家居產品。下面結合筆者的工作總結，就5G無線通信場景需求與技術演進進行論述。

一、5G通信場景服務需求

從通信歷史來分析，用戶的需求升級是通信系統進行換代的最根本動力，因此如何把握用戶的需求，合理地預測未來的通信場景是進行技術升級的必要前提。在國家級研發團隊中，每一個組織都成立了專門的需求小組，專門針對本國家本地區用戶行為、需求進行跟蹤歸納，為今后的技術升級打下堅實的基礎。

中國的IMT-2020 5G需求組就是在當前中國通信環境下，結合中國的通信特點，對中國未來通信場景做出合理規劃、預測。總結起來就是“三高”：高轉換、高密度以及高速度。

高轉換意味著通信場景前后差異很大，可能上一秒還是單獨一人的洗手間，下一秒已經是人滿為患的大商場。未來的通信必然要適應這種不同的通信場景之間的來回切換。

高密度不但意味著在單位小區面積里要服務更多的用戶，同時意味著移動設備在特定的時間地點上接觸到的信息源密度將遠遠大于4G通信場景。為了滿足能夠在單位小區面積服務更多的用戶，最直接的想法就是小基站的廣泛部署，擴展更大的容量，支持更多的用戶。這種小基站式的布局關鍵問題是如何消除基站間的同頻干擾。高密度的另一個含義則更具挑戰性，根據NGMN歐洲5G通信需求組的構想，未來手機不僅僅接收來自基站本身的信號，甚至要接收處理來自用戶自身和周邊攜帶傳感器設備的信號，比如可穿戴儀器和汽車信號等等。在這種構想下，手機的應用范圍將會大大拓寬，不僅僅成為一個收集數據的接口，也是連接傳輸云端數據的紐帶，同時還是最終處理結果的表達中心，這將大大強化終端在未來移動通信的定位。因此如何在高速移動狀態下保持信號穩定，提高抗干擾能力是5G移動通信必須要考慮解決的問題。

二、5G技術演進路線

5G技術演進路線如圖一所示，LTE-A由3GPP R10版本最終確定，有很多新的性能需求被寫入標準，其載波聚合技術和Massive-MIMO技術是當今無線通信的熱門技術。載波聚合技術的出發點主要是將多個離散的載波結合起來從而提高帶寬，這樣可以有效地利用離散的頻譜以及適應異構網絡通信。一個主小區（PCell）和最多4個輔小區（SCell）一同服務同一個UE，其中PCell通常指的是UE在建立初始連接時選擇的小區，而其余的服務小區被統稱為SCell。所有的小區有相同的幀結構和上下行配置。載波聚合的參數配置和性能要求可參見R10的TR36.913。

Massive-MIMO主要是提高天線信號輸出的增強技術，目前重點研究的是8×8天線下行256QAM的實現，同時MU-MIMO和COMP技術也是該課題重要的研究方向。

5G通信技術另一個重要課題就是通信網絡架構的重組，云接入網C-RAN通過引入云計算的方法、工具和平臺，徹底顛覆了原有移動接入網的結構。在傳統的分布式基站網絡中，相鄰的基站通過X2口進行傳輸，其時延和backhaul容量一直制約LTE系統傳輸性能。而在C-RAN的架構下，基站之間的通信近似于理想的backhaul，同時又可以進行資源共享，通過負載均衡來克服困擾業界已久的潮汐效應。

另外，5G技術研究是對于原有硬件實現的功能進行邏輯抽象和再次劃分。網絡功能虛擬化NFV主要是對于現有傳輸模塊的邏輯功能進行重新劃分整合，使得很多邏輯功能不再依賴于專有的硬件來處理。這項技術最早由歐洲電信標準化組織ETSI提出，并在核心網得到了廣泛的應用。現在的發展趨勢是在接入網中也考慮引入NFV技術，因此如何對接入網功能模型進行抽象和劃分軟硬件功能是下一階段的主要課題。

5G新型無線傳輸信號增強技術發展方向可以分為以下4個方向：增加信號的有效功率、提高信號傳輸抗干擾技術、推薦頻段的通信模型建立以及高效率的上下行收發模式。

增加有效信號的發射功率的代表技術是LTE-A中提到的Massive-MIMO和CoMP技術。前者是通過增加天線的數量來提高發射信號功率，后者利用聯合信號來提高小區邊緣吞吐量。

新型調制解調技術是抗干擾技術一個重點方向，作為3GPP R13的研究項目，非正交多址接入技術NOMA被視為下一代數字調制技術的有力候選。其思想核心是將同一段視頻資源分配給不同的用戶，采用非正交傳送方式來提高吞吐量，其代價是需要精密的串擾消除技術和復雜的接收機結構。

5G的頻段大多在毫米波傳輸上，如何在毫米波進行無線通信，建立毫米波傳輸信道模型，是重要的研究課題。建立高效率的收發傳輸模式同樣也是也是提高頻段利用率的重要一個課題，靈活配置上下行傳輸的全雙工Full-Duplex方案在相關的會議上也已經立項研究。這些新的通信技術的涌現和發展是推動5G前進的最根本力量。

三、結論

綜上所述，本文從5G通信需求、演進路線、發展方向對于未來5G場景進行了探討。相信未來的通信將向著高密度、高速度方向演進。通信需求的提升必然會導致無線網絡的結構演進和通信新技術的涌現。此外，本文就通信網絡結構演進、邏輯功能抽象劃分、新通信頻段的傳輸模型建立、新型傳輸信號增強四個技術演進方向進行了重點介紹。這是目前通信網絡需求和技術的聯動，有利于推進了5G通信的持續發展。

參 考 文 獻

篇3

【關鍵詞】數據通信；紅外無線通信；近距離通信

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（a）-0000-00

我國電子技術與互聯網技術不斷發展的過程中，紅外無線通信技術也得到了快速的發展，在多個領域中均有應用。紅外光譜涉及的區域較寬，所以不會受到無線管理協會的約束，而且紅外線并不會穿越不透明物體，安全性也有較大提升，以紅外載波作為基礎的無線通信技術，在國際會議與各大企業中均有應用，其安全性明顯高于其他常用的無線通信技術。傳統射頻線路存在較大的接受幅度波動現象，而使用紅外載波技術則不會出現這種問題，非常適用于各種場合。

1紅外無線通信原理

紅外無線通信設備包括發射設備、信號通道、接收設備，發射設備包括編碼器與發射器，接收器設備包括探測器與解碼器。紅外無線通信系統以雙向通道作為基礎通信方式，而紅外無線通信系統可以結合發射器與探測器，組成紅外收發器，而編碼器與解碼器則可以組成紅外控制器。紅外無線通信設備主要通過收發器、控制器、信號通道共同組成，信號以控制器進行編碼，之后由收發器發射已經完成編碼的信息，由另一部設備的收發器接收信息，并且通過控制器完成解碼轉化，最終進行信號的輸出。

2室內紅外傳輸性能對比

目前常用的紅外傳輸方式可以根據收發器角度進行區分，分別為定向與非定向兩種連接方式，也可以根據傳輸方式將其分為直射與非直射兩種連接方式。定向連接方式是穩定性最佳的系統傳輸方式，可以降低路徑損耗，但是這種傳輸方式需要保證發射設備與接收設備處于固定位置，在移動性多媒體設備中并不適用。非定向連接活動性強，適用于多種活動中的信號傳輸，適用于多媒體設備開發工作。通過混合兩種連接方法的模式，既可以滿足設備的穩定性，還可以滿足收發器的信號發送視角要求。直射連接可以有效提高系統功率效應，降低系統多路傳輸時出現的失真現象。非直射連接的耐用性較強，可以實現繞過障礙的載波傳輸功能。定向直射連接的功率主要集中在狹窄的紅外光束之中，可以使系統功率得到有效提升，使接收器在視角較低的情況下接受數據。但是使用定向直射連接方法，存在一定的多路失真現象，而且發射設備與接收設備不能存在障礙，該連接方式固定位置，并且進行設備校準。混合非直射方法則解決了定向直射連接的問題，但是該方法仍然存在多路失真現象，在傳輸區域增加的同時，多路失真問題也會更加嚴重。漫反射連接使用非定向的非直射連接方式，也是紅外通信研究中最為常用的連接結構，該方式無需校準發射設備與接受設備，并不需要直射完成連接，而是通過地面、墻面漫反射現象，將紅外載波發送到任何區域。該方法的實用性要超過其他連接方法，而且耐用性較高，但是該方法多路失真現象較為嚴重，而且路徑損耗要超出直射方式。

3應用限制

3.1紅外發射強度

如果紅外線頻率過高，就會導致人類眼睛與皮膚受到損傷，所以在設置紅外無線通信時，需要嚴格控制紅外發射強度，在著位速率上升的情況下，為了滿足信號傳遞的距離，就會需要加強紅外發射光強。為了保證紅外發射效果不會影響人類身體健康，在選擇紅外發射強度時，必須滿足IEC836-2發射限制，目前我國紅外數據協會規定，紅外設備發射強度應維持在450mW/sr以下。

3.2紅外通信環境

紅外無線通信技術需要一定的環境要求，在正常的環境中，太陽、白熾燈、熒光燈都會影響紅外數據的傳輸。太陽光的影響區域較大，在510nm-1200nm均有一定影響，熒光燈影響波長為610nm，白熾燈影響帶寬較大，在1100nm時影響最大。因為環境的限制，決定了無線通信系統應用范圍受到一定限制。

4紅外無線設備局域網架構

進行紅外無線設備局域網架構時，需要使用PC、紅外收發器、紅外控制器相互連接，個人便攜設備與終端設備通過紅外收發站進行信號的傳輸，一般局域網應使用一臺主機與三臺分機共同組成。主機與分機可以快速進行數據的傳輸，而PC機數據可以直接在外置存儲器進行儲存，通過紅外收發器與控制器進行紅外信號的檢測與產生，并且可以生成滿足通信要求的紅外線信號，通過控制器完成數字信號的編碼與解碼。紅外發射設備包括發射器與編碼器，紅外接收設備則使用探測器與解碼器組成，在控制器完成信息的編碼后，紅外控制器將數據通過收發器發送，在其它設備檢測到信號后，通過解碼器完成數據解碼，并且通過設備完成數字信號輸出。便攜設備可以與收發站實現無線通信，使數據傳輸的速度得到有效提升，而且大多數設備均安裝了紅外接口，所以近距離紅外通信功能完全可以在小型移動設備中使用。

5結語

在紅外無線通信技術不斷發展的過程中，近距離紅外無線通信技術也得到了廣泛的應用，尤其是無線局域網的應用，已經在許多行業得到應用。通過紅外無線通信技術，可以實現室內無線網絡，在進行機械測量時，仍然可以使用紅外無線數據進行數據傳輸。在紅外無線技術不斷發展的新時期，將逐漸向小體積、高位速、大距離的方向發展，而近距離紅外無線通信技術，也將在更多行業得到應用。

【參考文獻】

[1] 徐飛.藍牙數據傳輸增強技術研究及其基帶芯片設計實現[D].西安電子科技大學，2013（04）：1-49.

[2] 李端松.海浪發電模擬裝置的動靜態特性及無線數據采集系統的研究[D].山東大學，2013（05）：1-67.

篇4

    1無線通信技術研究熱點及應用

    基于無線通信技術具有成本低、靈活性高、易用性強、擴展性好、設備維護便捷等諸多優點,現如今無線通信技術飛速發展,技術不斷的升級更新。在發展的同時,研究的熱點也相對更集中,主要有超寬帶通信技術、rfid(射頻識別)、nfc(近場通信)、lte(long-term evolution,長期演進)和4g等;

    1.1超寬帶通信技術

    超寬帶脈沖無線電,能夠有效地解決無線頻譜資源緊張的問題。因為它具有極低的發射功率,能夠與其他的無線通信系統共存。超寬帶具有這些技術特性在近距離高速和遠距離低速無線通信中都得到充分的應用,例如:無線usb,高速wlan, ir-uwb與其他一些無線通信技術相比,主要具有以下特點:(1)支持高數據速率或系統容量的能力。(2)高精度定位和出色的探測與成像能力。(3)共享頻譜資源。(4)穿透能力強。(5)保密性和抗干擾性能非常好。(6)低成本、低功耗。。

    1.2 rfid技術

    rfid即射頻識別技術,是20世紀90年代開始興起并逐漸走向成熟的一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境。rfid技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。射頻識別技術的應用領域十分廣泛,包括鈔票及產品防偽技術,身份證、通行證識別,電子收費系統(香港的八達通),病人識別及電子病歷,門禁系統等等,并且在這些領域都取得了可觀的經濟效益。就目前而言,rfid在中國大陸、香港、臺灣的發展還遠落后于美國及歐洲。

    1.3 nfc技術

    nfc又稱近距離無線通信,是一種短距離的高頻無線通信技術,允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸,在十厘米(3.9英寸)內交換數據。這個技術由免接觸式射頻識別(rfid)演變而來,由飛利浦、諾基亞和索尼共同研制開發,其基礎是rfid及互連技術。近場通信是一種短距高頻的無線電技術,在13.56mhz頻率運行于20厘米距離內。

    現如今nfc通信技術已日趨成熟,大部分移動電話都內置了nfc,并且推出了相關功能應用。對于移動終端或行動性消費電子產品,nfc的使用比較方便。例如在卡模式下,可代替大量的ic卡,門禁卡等。

    1.4 lte

    lte是第3代合作伙伴(3gpp)主導的通用移動通信系統(umts)技術標準的長期演進,于2004年12月3gpp多倫多tsg ran#26會議上正式立項并啟動。lte項目并非人們普遍誤解的4g技術,而是由3g向4g技術之間的過渡,俗稱3.9g,它改進并增強了3g的空中接入技術,采用ofdm和mimo作為其無線網絡演進的唯一標準,這種以ofdm/fdma為核心的技術可以被看作“準4g”技術。在20mhz頻譜帶寬下能夠提供下行100mbit/s與上行50mbit/s的峰值速率。改善了小區邊緣用戶的性能,提高小區容量和降低系統延遲。

    1.5 4g

    盡管3g可以提供無線多媒體服務,但是它的數據率仍然有限。4g是指第四代移動通信技術,也是指3g之后的延伸。4g是集3g與wlan于一體,并能夠傳輸高質量視頻圖像,它的圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下。4g系統能夠以100mbps的速度下載,比目前的撥號上網快2000倍,上傳的速度也能達到20mbps,并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。

    現有的4g標準主要有lte advanced(長期演進技術升級版)和wimax-advanced(全球互通微波存取升級版)。lte advanced是lte的增強,完全向后兼容lte,通常是只需要在lte上通過軟件升級更新即可,升級過程和從wcdma升級到hspa相類似。峰值速率:下行1gbps,上行500mbps。wimax-advanced(全球互通微波存取升級版),由美國intel所主導,接收下行與上行最高速率可達到300mbps,在靜止定點接收可高達1gbps。

    2無線通信技術的發展趨勢

    無線通信技術的發展一方面體現出通信技術本身的更新和演進,另一方面也是受需求的驅動得到發展。綜合技術層面和使用需求等因素來考慮,無線通信網絡發展趨勢將表現在如下幾個方面:

    (1)無線網絡泛在化。網絡的泛在化可以使得任何人都可以隨時隨地的通過終端設備進行網絡接入,獲取個性化的服務信息,相應的網絡將主動的融入人們的生活,通過信息交互來提供更加優質的服務。

    (2)寬帶無線接入。無線接入有著傳統接入無法比擬的優越性,對于高速數據傳輸速度的需求,也使得像uwb,5g的wifi等成為無線接入的重要技術。

    (3)網絡融合性增強。未來的網絡必將呈現多元化,重新構建一個新的網絡,花費巨大,且存在技術風險。因此,把多種網絡通過融合的方式實現互聯互通,成為一大發展趨勢。

篇5

【關鍵詞】 3G 無線通信技術 關鍵點

近些年來，中國移動通信技術每年都在飛快地發展。現如今已經躋身于世界發達國家水平之列。第三代移動通信技術的發展給人類的生活帶來了翻天覆地的變化。下面本研究主要對3G無線通信技術的一些關鍵技術進行分析。

一、3G無線通信技術及其特點分析

3G技術與從現有的移動語音網絡技術相比，主要的優點在于頻道的高效、實用、傳輸速率快、質量高以及大容量等。目前國際電聯在IMT-2000無線接口標準中對3G的相關標準做出了明確的說明，無線接入技術平臺主要分為了DSWCD-MA/UMTA、TD-SCDMA以及多載波CDMA20001x/3x等，這些連接平臺本身并無法兼容，因此在建設3G網絡時需要選擇其中的一種技術平臺。但是在操作中無論選取哪一種技術平臺，其核心網絡CN均是可以共用的核心網絡，均是采用基于IP的業務形式。目前移動通訊技術設備缺乏保護機制，軟件設計容易遭受到攻擊，由于無線通信方便、經濟，因此大量用戶會采用無線網絡傳輸文件，導致無線信道容易遭受到攻擊，這些都是3G無線通信技術需要改進的地方。

二、3G無線通信技術的關鍵部分

目前3G技術所具備的大多的功能都是在第二代無線技術上實現的，改變的基數主要包括以電話為主的系統增加傳送數據的能力，其次是結合因特網和移動通訊網，GPRS技術是迎合通信市場而發展起來的，從無線部分傳輸數據到有限部分，使用更短的接入時間向終端用戶提供更多的資源。從技術角度進行研究，當前3G通信系統由核心網絡、無線接入網絡以及終端設備組成，再考慮到運營商的投資回報問題，又可以分為以下幾部分。第一3G電路核心網絡，其主要的功能是完成各種語言、音頻等多種媒體業務的處理和轉換，同時實現連接運營商的業務網絡等，第二3G網絡的分組傳送網絡，其功能是實現系統的高效率、低成本以及管理的底層傳送，第三支撐平臺，是決定運營商3G市場份額的主要因素，主要的作用是應用現有資源、擴展新應用以及應用范圍等。

無線分組網關設備主要功能是采用相同的硬件平臺向終端用戶提供移動數據服務，實現GGSN功能，同時具備了行業驗證、豐富軟件功能、GGSN遵循以及3GPP2的標準功能等，在設計中充分使用路由能力，提供了與數據通信領域同質量的、同可靠性的功能。無線接入網絡的分組傳輸網絡功能可以分為BSC之間、BSCs與匯聚節點之間的網絡傳輸，針對不同的UMTS提供具有兼容性的網絡階段以及分組網絡傳送方案，針對RAN系統部分的設計，充分考慮到演進路徑的變化，由于傳輸的可靠性以及經濟性的要求，在設計中還需要綜合考慮到網絡級的高可用性和設備的可靠性要求，還需要采用響應額基數來提高帶寬有效性。

無論是3G核心網絡還是2G核心網絡，其定義必須是全分布式的多媒體網絡體系結構，無論是終端信息交流，還是圖像和數據的傳輸處理均是采用統一化的技術平臺。3G核心網絡建設時針對不同無線網絡技術以及發展階段，提出可提供網絡組件的全演進的IP網絡構架，網絡組件通常包括媒體網關MGW、呼叫控制部分、無線分無網關設備以及信令網管SGW等，在設計時將具備標簽交換MPLS以及虛擬專網VPN等功能，便于語音、數據以及信件等的業務的交換與處理。3G系統規范的方向均是IPv6，因此在建設初期就需要充分考慮到IPv6的支持以及演進的實現，不僅需要將雙線UE連接到IPv4Pv6的網絡上，還需要將UE連接到IPv4的節點上。信令網絡是實現相互通訊簿的支撐網絡，主要功能是實現網絡組件之間的傳遞，隨著終端用戶的逐漸增加，TCAP應用也是逐漸加大，信令轉接點充分利用了IP的高靈活性在SS70IP網絡下，基于IEIF的SIGTRAN行業準則和ITP思想，不僅僅支持新一代的信令網絡，還同時支持了混合信令網絡，保證業務發展與網絡演進緊密的連接在一起。

三、結束語

綜上所述，本文主要分析了3G無線通信技術的關鍵部分，目前關于3G通信系統標準，國際上主要流行美國的CDMA2000、歐洲WCDMA以及我國的TD-SCDMA，在互聯網的瀏覽方面具有很強的優勢，但那時仍然需要在安全防護技術方面做出更多額努力，保證移動終端的隱私權利不被侵犯。

參考文獻