移動通信系統關鍵技術的演進與發展

王麗 中移鐵通甘肅分公司

移動通信技術發展到現在已經有幾十年的歷史了，在發展的過程當中，移動通信技術給人們的生活帶來了天翻地覆的變化。移動通信技術拉近了人們之間的距離，推動了經濟社會的快速發展，對發展過程當中所出現的問題進行深刻地分析，制定高效的解決措施，推動移動通信技術的穩定可持續發展。

1 移動通信的發展概述

移動通信系統第一代發展主要是依靠FDMA技術，可以對整個通信系統進行模擬，移動通信系統在八十年代得到了快速的發展。當時北美的AMPS系統非常盛行，主要是1G通信系統，每個國家都有各自的1G通信系統。移動通信系統自身在發展的過程當中存在著缺陷，對于數據的保密性比較差，整個通信系統的容量有限，如果對移動通信系統進行整體升級具有一定的困難。通信系統隨著時代的發展也在進行不斷的更新，第一代移動通信系統逐漸被第二代移動通信系統所取代，第二代移動通信系統主要是2G通信技術。隨著第二代移動通信系統的誕生，將移動通信的速度提升了一個里程，最初的第二代移動通信系統起源于美國。數據業務在飛速地向前發展，多媒體業務對于移動通信的要求也在不斷的提高，為了滿足市場經濟的發展需求，相關專業領域對移動通信系統進行了再次升級。此時第三代移動通信技術應運而生，隨著市場經濟的快速發展，第三代移動通信技術已經承擔了通信任務的主要作用。3G移動通信技術設置了更高的標準，此時我國已經能夠自主研發相關的移動通信技術，TD－SCDMA就是我國獨立自主研發的通信技術。第三代通信系統速度已經達到了一個高度，可以帶給通信用戶不同的體驗，移動通信技術呈現出了多元化的發展。但是，第三代通信系統在發展的過程當中也逐漸出現了弊端，隨著智能手機的誕生，第三代通信系統速度在視頻傳輸上存在著問題，大幅度限制了通信數據的大量傳輸。為了解決市場經濟發展的需求，移動通信領域逐漸推出了第四代移動通信系統，4G移動通信技術是通信史上的一次重大技術革命。將通信技術帶領到了一個新的高度，提升了通話的整體質量，提高了信息傳輸的整體速度，而且對于相關數據傳輸的保密性設置的水平也比較高。

2 4G的關鍵技術

什么是4G技術？即是第四代移動通信技術。在固定條件下，所傳輸的數據速度達1Gbps，移動數據與數據傳輸達到100Mbps。即數據傳播速度極快。隨著我國現代信息化技術的不斷發展，4G通信技術已經占據人們的生活。傳統2G、3G技術的數據傳輸速度十分滯后，使得所傳輸數據不清晰且用時長，而4G技術的研發使得數據傳輸速度快的發展理念變為現實。

在第四代通信技術領域發展的過程當中，我國自主研發的TD-LTE在4G發展領域當中占有重要的地位，第四代通信系統的要求設置非常的繁多，但是我國自主研發的4G通信技術優勢還是非常的明顯。第四代的通信技術明顯在速度上要高于第三代通信技術，通訊方式整體的設計非常的靈活，整體具有智能化和人性化的特點。

2.1 OFDM技術

正交頻分復用技術，通過分析技術的本質可以發現它具有多載波調制技術，深刻的對正交頻分復用技術進行分析，在整個系統應用的過程當中具有一定的原理，正交頻分復用技術的傳播速度非常高，信息在傳播的過程當中，可以將信息傳播渠道劃分成多個子渠道。整個數據在傳輸的過程當中是一串行數據，不同的數據在傳播的過程當中所應用到的速率是不同的，通過加載可以劃分到子渠道中，減輕了數據在傳播過程當中的壓力。正交頻分復用技術存在著許多優勢，在實踐的過程當中也逐漸得到了驗證，他可以對信號之間存在的干擾進行消除，在一定程提高了通信性能。

2.2 軟件無線電技術

軟件無線電技術其實是一種無線電廣播通信技術，整體過程當中需要簽署相應的通信協議，該技術需要相應的軟件編程進行支持。軟件無線電技術當中的硬件功能可以通過編程來進行替代，在整個運行的過程當中需要建立無線電信平臺，電信平臺上能夠運行多種通信協議，同時也可以融入多功能的軟件系統。軟件無線電技術通過平臺之間的數據交換，可以有效地解決通信系統當中存在用戶終端復雜化的現象，從而多個用戶在同一個終端平臺當中也可以進行信息交流，這一點有效的解決了通信系統當中的兼容性問題。

2.3 智能天線技術

智能天線在分布的過程當中是一個天線陣列，波束形成網絡構成了智能天線技術，在運轉的過程當中智能天線技術需要選定一個合適的算法。各個天線單元信號的幅度以及所處的相位都需要經過數據的測量，數據的精準記錄可以有效地降低信號功率的干擾，通過智能天線技術可以對通信傳輸功率進行提高，有效的降低信號在傳輸的過程當中所受干擾的幾率。

2.4 MUD檢測技術

MUD技術，即多用戶檢測技術。其主要技術特點在于能夠有效的檢測多方數據庫，并在此過程中不斷消除數據干擾，使其提高系統結構化性能，從而促進數據傳輸速度的提升。MUD技術基本思想是將多個占用信道的用戶信息數據或者就將用戶信息屬于當作信號，而不將其進行干擾信息處理，在此基礎上，進行多項檢測，如利用多個代碼等信息數據來源進行檢測單個用戶信息，隨后進行信息合理化處理，以此提高系統檢測性能。

2.5 小結

由此可見，4G移動通訊技術發展以逐趨成熟，在現今現代化信息技術發展迅速的社會不斷優化人們的生活，使得人們生活數據傳輸及其保存得以不斷完善，從而促進社會發展。

3 移動通信系統的國內外發展動態

3.1 國外發展動態

早在20世紀歐洲就以及開始對于4G通訊技術的研發，奠定了現今4G技術的發展。如今，全球多個地方為發展信息化社會都在4G系統進行研究及其系統化設計。如MWIF、IETF等世界多個無線研究論。不僅如此，世界各地的移動通信設備廠商，為順應時代的發展，也在不斷進行4G網絡的研發。

如今4G網絡已經全面覆蓋世界多個地方，隨著新世紀信息化的崛起，使得各國之間對于4G的研究都無法松懈，為各國人們謀求更好的生活。智能手機的興起標志著信息化世紀的到來。如今4G移動通訊的成就離不開各國之間對于4G網絡的研發。

新一代無線技術正在歐洲，美國等發達國家進行市場化研究籌備階段。根據IETE工程學會公布的最新消息來看，其對于4G網絡的研究更為成熟，數據傳輸速度也在逐漸增加。據消息指出，新速度標準將在兩年內出現在大眾視野。

3.2 國內發展動態

我國對于通訊技術的發展落后與其他國家，我國4G研發于2001年實施，在結合2G、3G網絡的利弊之后，做出了新通訊設備的研究，并做出研究計劃，即：未來通訊無線環境研究計劃。其研究的主要目的是為了發展推動我國現代信息化社會的發展，并對未來10年的通訊技術發展做出規劃，其著重在于打破傳統通信關鍵技術，逐漸發展快速數據傳輸網絡通信，為我國通信技術發展奠定良好基礎，在此基礎上，不斷為發展我國無線技術做出跨越式規模發展。

自我國啟動4G通信技術研發以來，國內多家大學汲取研究所參與其中，在未來通訊無限環境中展開研究。基于此，經過兩年時間的艱苦努力，完成了6種無限通信技術預測方案，并與企業合作發展，如華為，三星等國內外企業。至2006年完成了整個通信系統結構的聯調工作，科研結果表明，我國通信系統結構以達到國際領先技術水平，標志著我國現代化信息社會的到來。

2017年，通信系統結構在快速移動測試車上進行檢測，檢測結果表明，速率為20Mbps-90Mbps，由此可見，我國通信系統結構研發取得成功。也代表著我國4G通信技術進入第三研發階段。

3.3 小結

由此可見，我國4G研發技術的開展雖落后于歐洲發達國家，但其科研成果依舊取得巨大的成果，這背后離不開科研團隊的付出。4G技術研發的過程艱辛，其4G通信技術上市效果卻十分顯著，數據傳輸速度快等特點使它一上市就立即站穩市場。

4 4G通信技術發展的優缺點

4G通信技術自打投入市場使用以來，其優缺點就表現得十分明顯。主要體現在以下幾個方面。

4.1 優點

（1）通信速度快。4G網絡研發的主要目的就是為突破傳統網絡技術數據傳輸慢等特點。因此，其通訊速度快已經成為其本質的特點。4G網絡一上市，數據傳輸速度快等特點就受到一致好評。并在此基礎上優化數據傳輸的清晰度，使其更加優化用戶的使用體驗。

（2）網絡更寬。為使4G網絡達到100Mbps的數據傳輸速度，要求在原有3G網絡運行速度上不斷深化改革，隨后進行優化網絡系統。因此，4G網絡通信技術使得通信寬帶普遍寬出許多。

（3）通信更加便捷。4G通信技術的研發使得人們之間的交流更為便捷，因其數據傳輸速度快，產生交流多元化等特點。如，雙向下載，打游戲等，讓人們之間的交流更為靈活，

4.2 缺點

（1）容量受限。因其數據傳輸速度快，使得數據儲存量也逐漸增加，而通信系統的儲存量有限，儲存數據只增不減，使得速度也逐漸變緩。

（2）市場需求不穩定。如今4G通信市場還處在一個過渡階段，使得其認知度不高，因此，3G網絡的市場還存在，為實現4G網絡全覆蓋還需一個過渡過程。

（3）標準無法統一。4G網絡研發系統存在最為主要的問題乃是其通信制式標準還不夠統一，而各國之間對于4G通訊技術的研發理念各有不同，使得4G網絡標準化統一還存在差異。

4.3 小結

由此可見，雖4G網絡豐富了我們的生活，但是任何事物都具有的雙面性，使得其發展還需不斷完善，以此實現多方利益最大化。

5 結束語

現代通信技術在快速的向前發展，早在3G技術發展平穩的過程當中，4G通信技術就已經逐漸發展成熟。通信技術之間存在著非常激烈的競爭，在通信技術快速發展的過程當中，需要結合不同階段的通信優勢，有效的去提高數據的傳輸速率。第四代通信技術系統的兼容性非常好，可以對任意網絡之間的互通進行實現，在運作的過程當中具有一定的靈活性，能夠推動通信系統的穩定可持續發展。

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