移動通信技術分析

張云鵬

摘 要：隨著人類社會進步，全球經濟的發展，在我們的日常生活中移動通信應運的領域越來越廣。當然各行各業對移動通訊技術的要求也是越來越高。但是在我國，移動通信技術的近幾年的發展，其發展速度驚人。如今，移動通信技術飛速發展，使得從全世界的一端到另一端溝通起來沒有任何障礙，其得益于移動通信技術的發展和移動終端的普及。本文通過對移動通信技術的介紹，進一步闡述各個階段以及各個發展階段的特點，進而對未來移動通信技術的發展趨勢進行展望。

關鍵詞：移動通信；特點；技術；業務

一、移動通信的定義

談起移動通信，很多人們誤以為說的就是中國移動的通信業務，其實不然，移動通訊指的是通信雙方有一方或雙方都不是靜止的狀態進行的溝通交流。移動通信的場所也不是局限在人們一時的陸地，它還包括海上和空中，它的接入方式和傳輸方式也不是人們想象的有線接入，它是有線和無線相結合進行接入和傳輸。移動通信的最終目標是讓全球化的概念更加深入人心，把全球各個國家緊密聯系起來，讓移動通信信號無處不在，讓任何移動的物體都成為通信服務的對象，在世界任何地方都能找到網絡，無限連通世界。

二、移動通信的發展

移動通信技術的迅猛發展，3G網絡技術取代了2G網絡技術，取得了跨越式的發展，3G用戶使用移動電話接入互聯網，3G使用戶得到的聲音傳輸的速度、影像清晰度的展示、圖文并茂的融合等多種業務體驗，但是在實際使用中，3G網絡在速率、服務質量、無縫傳輸等方面也有著自身的局限性，并且日益顯露出來。據Strategy Analytics發布最新研究報告顯示中國已經迎來4G時代，4G網絡在3G網絡上進行了細心改良，結合80%中國智能手機用戶對當前的3G移動網絡速度并不滿意的調查結果，消費者對4G的網絡無比期待。4G在容量、速率、功能、資費等方面會取得實質性的跨越。隨著硬件設施的覆蓋和普及，人們對4G網絡技術的到來越來越期待。

三、移動通信系統采用的新技術

（一）新型調制技術。調制技術是一項關鍵技術，它決定系統頻譜利用率，也是最近一段時間人們關注的研究焦點。如何能適應復雜通信環境和多變業務需求的調制方式？近年來一直是研究人員正在致力于研究的對象，多載波調制就是一個研究成果的具體應用。剖析多載波調制的原理，它是把在傳輸通道的整體傳輸的數據流根據傳播的屬性分解成若干個子數據流，每個子數據流都有自己的特征，根據自身的特征去并行調制若干個載波。由于在多載波調制的子信道中，它的一些自己的弊端，如碼元速率低，碼元周期長等，會產生一定的滯后性和選擇性衰落不敏感，這樣就提出了更高的要求，要求多載波調制手忙腳亂的各個子載波必須滿足一定精度和穩定度的要求。

（二）智能天線。智能天線是移動通信技術的一大新技術，它一種自適應陣列天線。如何實現自適應陣列天線的方法？方法主要是通過調節各陣元信號的幅度，和調節相位的加權因子，就能將天線的方向圖可以在任意方向上進行控制，使其具有尖峰或者凹陷。發射機與接收機通過把高增益天線波束對準通信就能實現，這樣在減少對其它方向上接收機的干擾的同時增大通信距離。智能天線的理想目標是一個技術問題，根據實踐得出的是在發射機或接收機快速移動時，通過調節一個或多個高增益窄波束分別對準并跟蹤干擾信號的方向，此時避免了同一個信道工作而互不干擾，這就實現了“空分多址”效果。智能天線其實類似于一個空間濾波器，它的最大優點就是對干擾進行減少或者消除，無形中增加了通信系統的通信容量。目前，移動臺要使用自適應天線還有一定的實際困難，如體積、重量和造型等方面的限制，造成了很多的資源浪費，但自適應天線用在基站這已證明是非常有效的。

（三）多用戶信號檢測。在DS-CDMA移動通信系統中，多址干擾（MAI）是限制通信容量的關鍵因素。隨著移動通信應運的領域廣泛，營運的用戶的激增，多址干擾越來越成為困擾發展的問題，該問題的凸顯使通信質量進一步下降，也影響到了客戶的滿意度。為了有效的保證通信質量，智能通過限制用戶的最大數目來解決。為此DS-CDMA通信系統采用了有效方法，即精確的功率控制把通信雙方的發射功率限制在允許的電平上。在此基礎上，通過進一步增大擴頻增益、設置自適應天線陣列和進行有效的信道編碼等方法，來控制多址干擾的影響，但是，多址干擾在實際操作中是不可避免的。多用戶信號檢測器是進一步設法減少或消除多址干擾的有效方式。它的最佳檢測方法是最大似然序列（MLS）檢測，但是它自身也有缺點，就算法過于復雜，非專業人員難以操控，所以目前此技術多用于基站。近年來，為了找到最佳的檢測方式，研究人員反復試驗，提出了多種多樣的設想和方案。但是仍未完全解決。

（四）無線ATM。第一代和第二代移動通信的主要業務是語音通信，第三代移動通信與第一代和第二代移動通信的發展目標是與眾不同的，第三代是提供多媒體綜合業務。隨著移動通信的迅速發展，需要一種能靈活處理多種業務的技術，與此同時又能會在移動通信網絡中獲得應用和發展，在這種情況下無線ATM網絡應用而生。除此之外，隨著便攜式終端和個人信息助理機對多媒體性能要求日益提高，這就要求多功能終端適應各種環境，并在各種環境下高效地接入B-ISDN，最終實現了有線和無線多媒體融合為一體。ATM協議決定了的自身特點不支持用戶的移動性，而在移動通信系統中，由于用戶的的特性決定了其位置可能快速移動，而且在通信中的用戶還會不斷發生越區切換，這就對無線ATM提出了更高的要求。

（五）多層網絡結構。在移動通信的發展初期，“區域覆蓋”驅動是網絡結構的設計和規劃主要驅動力，其基本出發點是避免傳輸過程中出現通信死角。發展到該階段，相關人員注意到根據用戶密度與小區覆蓋面積的關系，根據市區與近郊不同區域分別進行小型小區與大型小區進行覆蓋。在一定程度上也推動了網絡的成功運營，也促使某些適應各區域的業務需求發生急劇增長，但是大型小區和小型小區相結合的網絡結構仍然是單層的、互不交疊的，仍然不能滿足移動通信技術的發展。

隨著移動通信技術的發展，單層的、互不交疊的的網絡結構是不能滿足各種各樣的通信環境，更不能滿足形形色色的業務需求，于是雙層網絡結構慢慢衍生出來了。多層的網絡結構在前面技術研究的基礎上，允許網絡中設置不同的停產資源層，并根據不同的相應的業務性質進行分類，尋找出同類性質的業務，并把其納入同一資源層之中，以提高網絡資源的利用率。資源分層可以按頻段和多址方法進行分類，不同的分類采用不同的分層。對相同的層次進行資源配置和業務容量增容，解決好區層之間的不得快速連接與切換的弊端，避免重疊層之間出現“乒乓效應”。

結論：隨著信息時代的到來，人們越來越意識到了信息的重要性，得到一手信息意味著能在競爭市場取勝，移動通信給人們帶來越來越的便利。可以預測隨著通信技術的發展，在不久的將來，我們將會迎來一個真正的通信傳播綜合性強、傳輸寬帶域寬等通信方式，在這樣的通信前提下可以隨時隨地滿足人們在不同的世界角落的全方位需求的通信方式。

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