移动通信现有核心技术分析及新技术讨论

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5G移动通信网络关键技术及分析

5G移动通信网络关键技术及分析

5G移动通信网络关键技术及分析1. 引言1.1 5G移动通信网络的重要性5G移动通信网络作为下一代移动通信技术,具有极其重要的意义。

5G技术将极大提高移动通信网络的数据传输速度和容量,能够支持更多的移动设备连接,满足日益增长的数据需求。

这将极大改善用户体验,使得用户可以更加流畅地享受高清视频、在线游戏等大流量应用。

5G移动通信网络还将加快物联网的发展,实现更多设备之间的智能连接。

这将推动物联网在各个领域的应用,包括智能家居、智慧城市、智能交通等。

通过5G技术的支持,各种物联网设备能够更快速、更稳定地进行数据传输和通信,进一步促进智能化、自动化的发展。

5G移动通信网络还将成为推动经济增长的重要引擎。

5G技术的广泛应用将催生出大量新的产业和商机,为各行各业带来更多发展机遇。

5G技术还将为数字经济和数字社会的建设提供强有力支撑,促进信息化进程加快,推动经济结构升级。

5G移动通信网络的重要性不言而喻,它将带来全新的移动通信体验和商业模式,助力推动数字化社会建设和经济发展。

随着5G技术的不断推进和应用,其重要性将变得愈发突显,将为未来的信息社会带来更多惊喜和便利。

1.2 5G移动通信网络的发展背景随着互联网的飞速发展,人们对移动通信网络的需求也不断增加。

传统的4G网络已经无法满足人们对于更快速、更稳定、更智能化的通信需求。

5G移动通信网络应运而生。

5G网络不仅可以提供更高的数据传输速率,更低的延迟,还可以支持更多的连接设备,实现更广泛的智能化应用。

随着物联网、云计算、大数据等技术的快速发展,人们对于更加智能化、数字化的生活方式需求日益增加。

传统的4G网络已经无法满足这种需求,因此需要更先进的5G网络来支持未来的数字化社会。

随着移动互联网用户数量的持续增长,4G网络已经面临容量瓶颈和频谱资源紧张的问题。

5G网络通过使用毫米波、大规模MIMO等技术,可以有效提高网络容量和频谱效率,解决传统网络的瓶颈问题。

5G网络还可以为新兴行业提供更好的通信支持,推动工业互联网、智能制造等领域的发展。

我国5G移动通信的关键技术与发展趋势

我国5G移动通信的关键技术与发展趋势

我国5G移动通信的关键技术与发展趋势随着互联网的飞速发展,移动通信技术也在不断升级。

近年来,5G移动通信技术成为行业热点,备受瞩目。

我国在5G移动通信领域也取得了长足的进步,成为全球5G技术发展的领先者之一。

本文将从关键技术和发展趋势两个方面来探讨我国5G移动通信的发展现状和未来发展方向。

一、关键技术1. 大规模MIMO技术大规模MIMO技术是5G移动通信的一项重要技术。

通过大规模天线阵列,可以实现更高的频谱效率和更快的数据传输速度。

在传统的移动通信系统中,使用的天线数量较少,无法充分利用空间自由度,而大规模MIMO技术可以充分发挥空间自由度的优势,提高系统的容量和覆盖范围。

2. 基站的小型化和智能化5G移动通信要求更多的基站覆盖,同时基站的密度和功耗也要更低。

基站的小型化是5G通信的必然趋势。

智能化的基站可以通过人工智能技术和大数据分析,实现自动优化网络布局和资源调度,提高网络的性能和覆盖范围。

3. 毫米波通信技术毫米波通信技术是5G移动通信的另一项关键技术。

相比传统的通信频段,毫米波频段具有更宽的带宽和更高的数据传输速度,可以实现更快的数据传输和更低的延迟。

毫米波通信技术也需要克服传输距离短和穿透能力差的问题,需要在信号处理、天线设计等方面进行创新。

4. 边缘计算技术边缘计算技术是指将计算和存储资源放置在网络边缘,与终端设备更加接近,以提高数据处理和资源调度的效率。

在5G通信中,边缘计算技术可以降低传输时延,提高数据安全性,同时也能减轻核心网络的负载,提高网络的承载能力。

5. 物联网技术5G移动通信的另一个重要应用领域是物联网。

物联网技术可以将各种智能设备连接到互联网,实现设备之间的互联互通。

通过5G通信技术,可以实现更大规模和更广范围的物联网应用,包括智能家居、智能城市、智能农业等领域。

二、发展趋势1. 加快网络建设和应用推广当前,我国5G网络的建设已经取得了长足的进展。

与此5G应用也在不断拓展,包括工业互联网、智能制造、智慧城市等领域。

5G移动通信网络关键技术及分析

5G移动通信网络关键技术及分析

5G移动通信网络关键技术及分析1. 引言1.1 背景介绍5G移动通信网络是当前移动通信领域的热门话题,随着技术的不断进步和市场需求的不断增长,5G技术已经成为了未来通信网络的重要发展方向。

作为下一代移动通信技术,5G将有望实现更快的数据传输速度、更低的通信延迟和更高的网络容量。

这将为人们的日常生活、工作和娱乐带来巨大的改变。

在过去的几年中,各国都在积极推动5G技术的研发和部署。

许多通信运营商和设备供应商纷纷投入大量资源进行研究和创新,以满足用户对更快速、更可靠、更安全通信服务的需求。

各种新兴技术和应用也不断涌现,为5G的发展提供了更多的可能性。

本文将从5G移动通信网络的概述、关键技术以及未来发展趋势等方面进行深入的分析和探讨,希望能够为读者提供全面的了解和参考。

也将探讨5G技术所面临的挑战与机遇,展望未来5G技术的发展前景。

【背景介绍】1.2 研究目的"研究目的:本文旨在深入探讨5G移动通信网络的关键技术,包括毫米波技术、大规模天线阵列技术和网络切片技术。

通过对这些关键技术的分析,我们可以更好地了解5G技术的特点和优势,同时也可以探讨5G网络在未来的发展趋势、面临的挑战和机遇。

通过深入研究5G技术,我们希望为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴,推动5G技术在移动通信领域的广泛应用和发展,进一步推动数字化和网络化的进程,为人们的通信和信息传输提供更加便利和高效的服务。

"2. 正文2.1 5G移动通信网络概述5G移动通信网络是下一代移动通信网络,旨在提供更高的数据传输速率、更低的延迟和更稳定的连接。

与4G相比,5G具有更高的容量和更广的覆盖范围,可以支持大量物联网设备和大规模数据传输。

5G移动通信网络采用了许多先进的技术,如毫米波技术和大规模天线阵列技术。

毫米波技术可以实现更高的频谱效率和更大的带宽,从而提高通信速率;大规模天线阵列技术可以实现波束成形,减少信号干扰,提高网络覆盖范围。

5G移动通信网络关键技术及分析

5G移动通信网络关键技术及分析

5G移动通信网络关键技术及分析随着信息技术的飞速发展,移动通信网络已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

而在移动通信网络领域,5G技术的发展更是备受瞩目。

5G移动通信网络被誉为“第五代移动通信技术”,具有更高的数据传输速率、更低的延迟、更大的容量、更广阔的覆盖面等优势,被誉为移动通信领域的一场革命。

本文将介绍5G移动通信网络的关键技术及分析,以期为读者对5G技术有更深入的了解。

1. 天线技术在5G移动通信网络中,天线技术是至关重要的一环。

传统的移动通信网络采用的是天线阵列技术,而在5G网络中,天线技术要更加先进。

采用大规模MIMO技术,实现更多的信道,提高网络容量和覆盖范围。

波束赋形技术也是5G天线技术的关键之一,可以根据用户位置和需求,调整天线的方向性,提高网络的覆盖和传输速率。

2. 频谱利用技术频谱是移动通信网络中的宝贵资源,而在5G网络中,频谱利用技术显得尤为重要。

为提高频谱利用效率,5G网络采用了更为先进的技术,如多小区协同和动态频谱共享技术,实现更高的频谱利用率。

5G网络还采用了毫米波频段技术,能够利用高频段传输数据,大幅提高数据传输速率。

3. 网络切片技术在传统的移动通信网络中,所有用户共享同一网络资源,而在5G网络中,采用了网络切片技术,可以根据不同的用户需求划分出不同的网络切片,实现个性化的网络服务。

这一技术可以满足不同应用场景下对网络性能的不同需求,如工业控制、智能家居等。

4. 边缘计算技术5G网络中的边缘计算技术是指在网络边缘部署更多的计算和存储资源,实现更低的延迟和更快的响应速度。

这项技术能够为应用提供更加稳定的计算环境,为用户提供更加流畅的体验。

5. 安全与隐私保护技术随着移动通信网络的发展,安全与隐私保护问题越发凸显。

在5G网络中,相关的安全与隐私保护技术也得到了更加重视。

采用了更为先进的身份认证和加密技术,保障用户通信数据的安全。

网络切片技术也能够帮助实现隐私保护,让用户的隐私得到更好的保护。

5G移动通信的关键技术及发展趋势分析

5G移动通信的关键技术及发展趋势分析

5G移动通信的关键技术及发展趋势分析5G移动通信是一种新一代的无线通信技术,其速度比目前的4G网络要快得多,有望成为未来数字社会的基础设施。

本文将分析5G移动通信的关键技术和发展趋势。

1. 大规模天线阵列技术在5G移动通信中,大规模天线阵列技术是其最重要的技术之一。

其核心思想是,放置大量的天线来实现波束形成和方向性传输,从而提高网络的传输能力和覆盖范围。

2. 空分复用技术空分复用技术是5G移动通信另一个重要的技术。

其原理是将频谱切分成多个子频段,并在每个子频段上使用独立的信道,由此实现多用户之间的空分复用。

3. 高通量传输技术在5G移动通信中,高通量传输技术是注意的关键技术之一。

其核心思想是利用高效的调制方式和编码技术,使数据传输速率得以提升,更高的峰值速率。

4. 虚拟化和云计算技术虚拟化和云计算技术可降低5G移动通信的成本和提高网络的效率。

其中虚拟化技术可将网络功能进行深度分离,从而达到更加灵活和可配置的目的;云计算技术则可实现网络资源的集中管理和分配。

1. 智能化网络的发展随着5G移动通信的发展,网络将变得更加智能化。

人工智能技术、机器学习和大数据等技术的发展将为网络带来更加可靠的连接、更好的性能和更高的运行效率。

2. 可配置性和可扩展性的提高为满足日益增长的数据传输量,5G移动通信需要更高的可配置性和可扩展性。

而虚拟化和云计算技术的发展将为网络带来更高的可配置性和可扩展性,从而满足用户不断增长的需求。

3. 室内覆盖与边缘计算的拓展室内覆盖和边缘计算是5G移动通信的重要发展方向。

为了获得更好的网络优化和更高的用户体验,5G网络需要更加全面的室内覆盖和更加高效的边缘计算。

总之,5G移动通信是未来数字社会的重要基础设施,其发展趋势将向着更加智能、可配置和可扩展的方向发展。

其网络技术的创新和应用也将为人们的生活带来无限的可能性,因此5G移动通信的发展值得高度关注。

我国5G移动通信的关键技术与发展趋势

我国5G移动通信的关键技术与发展趋势

我国5G移动通信的关键技术与发展趋势5G移动通信是指第五代移动通信技术,是对4G移动通信技术的进一步发展和升级。

5G移动通信具有更高的传输速率、更低的延迟、更大的网络容量和更好的连接稳定性,为用户提供了更好的通信体验。

以下是我国5G移动通信的关键技术和发展趋势。

一、关键技术1. 空分复用技术:5G移动通信采用空分复用技术,将频谱资源划分成多个小区,每个小区可以与多个终端设备进行通信,从而提高了频谱利用率和网络容量。

2. 多输入多输出技术:5G移动通信利用多个天线进行传输和接收,实现多输入多输出技术,可以提高数据传输速率和信号质量,降低通信的延迟。

3. 高频段通信技术:5G移动通信采用更高的频段进行通信,例如毫米波通信技术,可以提供更高的传输速率和更大的网络容量,但它的覆盖范围相对较小,需要更多的基站进行覆盖。

4. 边缘计算技术:5G移动通信利用边缘计算技术,将传输和处理任务从云端移动到网络边缘设备,可以减少数据传输的时延,提高网络响应速度。

5. 虚拟化网络技术:5G移动通信利用虚拟化网络技术,将网络功能虚拟化,可以根据不同的网络需求和业务场景灵活配置和管理网络资源,提高网络的灵活性和可扩展性。

二、发展趋势1. 高速率和大容量:5G移动通信将继续提高传输速率和网络容量,实现更高质量的视频传输、云游戏和虚拟现实等应用,满足用户对高速和大容量的需求。

2. 低延迟和高可靠性:5G移动通信将努力降低通信的延迟,实现毫秒级的响应速度,以满足对实时交互和远程控制的需求。

5G移动通信也将提高网络的可靠性,保证通信的稳定性。

3. 网络切片:5G移动通信将引入网络切片技术,将网络资源按照不同的业务需求进行切分和分配,从而满足不同应用场景的需求,提供定制化的网络服务。

4. 物联网应用:5G移动通信将促进物联网的发展,实现万物互联。

通过5G网络连接各种智能设备和传感器,实现智能家居、智慧城市等应用。

5. 跨行业合作:5G移动通信将与其他行业进行深度融合,提供定制化的通信解决方案。

第五代移动通信中的核心技术

第五代移动通信中的核心技术

第五代移动通信中的核心技术在当今数字化飞速发展的时代,第五代移动通信技术(5G)正以惊人的速度改变着我们的生活和社会。

5G 带来的不仅仅是更快的网速,更是一场全方位的技术变革,为众多领域带来了新的机遇和挑战。

要深入理解 5G 技术,就必须了解其核心技术。

毫米波技术是 5G 中的一项关键核心技术。

在过去的移动通信中,我们主要使用的是低频段频谱。

然而,随着用户数量的不断增加和对通信速度需求的日益提高,低频段频谱资源变得越来越稀缺。

毫米波则具有丰富的频谱资源,能够提供更宽的带宽,从而大幅提升数据传输速率。

但毫米波也存在一些挑战,比如信号传播损耗大、容易被障碍物阻挡等。

为了克服这些问题,5G 系统采用了波束成形技术,通过调整天线阵列的相位和幅度,将信号集中发送到特定的方向,增强信号的强度和覆盖范围。

大规模多输入多输出(MIMO)技术也是 5G 的重要支柱。

传统的移动通信系统通常采用少量的天线进行信号传输和接收,而 5G 中的大规模 MIMO 技术则大幅增加了天线的数量。

通过在基站和移动终端上配置大量的天线,可以同时传输多个数据流,从而极大地提高了系统的容量和频谱效率。

这就好比在高速公路上增加了更多的车道,能够同时容纳更多的车辆通行,减少了拥堵,提高了交通效率。

超密集组网技术在 5G 中同样不可或缺。

随着移动数据流量的爆发式增长,单纯依靠增加频谱资源和提高频谱效率已经难以满足需求。

超密集组网通过在较小的区域内密集部署大量的小基站,缩短了用户与基站之间的距离,减少了信号传输的损耗,从而提高了网络的覆盖质量和系统容量。

想象一下,在一个繁华的商业区,每隔几十米就有一个小基站,用户无论走到哪里都能享受到高速稳定的网络连接。

网络切片技术则为 5G 满足不同应用场景的需求提供了可能。

5G 网络不再是一个单一的、通用的网络,而是可以根据不同的业务需求,如增强移动宽带、大规模物联网、低时延高可靠通信等,将网络切割成多个逻辑上独立的虚拟网络,每个网络切片都具有特定的网络特性和功能,以满足不同应用的要求。

我国5g移动通信的关键技术与发展趋势

我国5g移动通信的关键技术与发展趋势

我国5g移动通信的关键技术与发展趋势随着智能手机等移动设备的普及,人们对于移动通信越来越依赖。

而5G的到来则代表着更快的网速、更强的网络稳定性和更多的应用场景。

本文将重点探讨我国目前5G移动通信的关键技术以及发展趋势。

一、5G的关键技术1.1 毫米波技术5G通信需要在毫米波段进行传输,千兆级别的传输速度离不开毫米波技术的支持。

毫米波技术的高频特性能够实现高速传输,但同时也会受到建筑物和杂波之类的影响,因此需要采用更为精密的天线技术进行补偿。

1.2 MIMO技术MIMO技术即多输入多输出技术,能够通过增加天线数量来提高数据传输效率,并实现空间多路复用和波束成形等功能。

如今,MIMO技术已经广泛应用于4G通信中,在5G通信中也发挥着重要的作用。

1.3 网络切片技术网络切片技术是5G通信的一个核心技术,能够根据不同的业务需求,将一个物理网划分为多个虚拟网。

通过这种方式,可以满足不同用户对于网络质量和可扩展性的不同需求,真正实现网络的个性化定制。

二、5G的发展趋势2.1 大规模商用截至2021年5月底,我国5G用户已经达到了3.2亿,位居全球第一。

预计未来我国的5G商用规模将得到进一步扩大,5G将成为主流通信方式。

2.2 产业协同发展5G通信不仅将带来新的业务形态和应用场景,还涉及到整个产业链的变革。

在5G发展过程中,大型电信运营商和各种垂直行业需要加强合作,充分利用5G的优势,实现协同发展,推动5G 的商业化应用。

2.3 融合创新5G通信是一个开放的生态系统,各种应用场景和业务模式的接入都需要与传统的技术和产业进行融合创新。

尤其是在IoT、智能制造、智慧城市等领域,5G通信需要真正实现与其他技术的融合,取得良好的协同效应,才能更好地服务于社会和经济发展。

三、总结5G通信作为一项重要的技术革新,在实现高速传输、精准定位和实时互动等方面有着巨大的潜力。

未来,我们需要继续探索5G的发展方向和合作机会,将其应用到更广泛的领域,为用户提供更加优质的通信体验和服务。

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目录摘要 (1)关键词 (1)第一章、移动通信发展现状概述 (1)1用户发展现状 (1)2网络发展现状 (1)3移动通信的演进过程 (1)3.1 1G (2)3.2 2G (2)3.3 2.5G (2)3.4 2.75G (3)3.5 3G (3)3.6小结 (4)第二章、移动通信系统现有核心技术论述与分析 (4)1 无线信道模型及信道特性分析 (4)1.1移动无线衰落信道分析 (4)1.2移动通信信道模型 (4)2移动通信系统中分集技术简介 (9)2.1分集技术-技术分类 (9)2.2 分集技术-接收合并技术 (10)3移动通信系统中均衡技术的算法与实现 (11)3.1均衡技术 (11)3.2均衡技术原理 (11)3.3均衡技术-自适应算法 (12)4 CDMA系统中RAKE接收技术的算法与实现 (12)5新一代移动通信核心技术MIMO+OFDM简介 (13)第三章、移动通信发展趋势展望 (15)参考文献 (17)移动通信现有核心技术分析及新技术讨论摘要:介绍移动通信发展现状以及各个发展阶段的工作原理、关键技术、性能;移动通信系统现有核心技术论述与分析(包括移动通信无线信道模型及信道特性分析(窄带与宽带)、移动通信系统中分集技术的算法与实现、移动通信系统中均衡技术的算法与实现、CDMA系统中RAKE接收技术的算法与实现等。

)、新一代移动通信核心技术MIMO+OFDM;移动通信发展趋势展望。

关键词:移动通信;工作原理;分集技术;均衡技术;RAKE接收技术;MIMO+OFDM第一章、移动通信发展现状概述1用户发展现状自1987年中国电信开始开办移动电话业务以来,移动电话用户数量以惊人的速度增长,1987-1993年用户数量平均增长速度超过200%,到1993年,我国移动通信用户数达到63.8万,到1994年移动用户规模超过百万大关,2000年移动电话用户数量达到7250万户,目前中国移动用户数量占全球移动用户数量的六分之一,增长速度列全世界第一。

2 网络发展现状移动通信市场的发展不仅依赖于移动电话产品市场的发展,而且依赖于移动通信网络的不断完善和发展,随着用户数量的增长,移动通信网络的规模也在不断扩大,目前,我国GSM数字移动电话网已覆盖全国所有地市和96%的县市,全国主要交通干线已实现无缝覆盖,GSM数字移动电话网已与46个国家和地区的78家公司开通了自动漫游业务。

3移动通信的演进过程3.1.1G第一代通信系统是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准,简称1G,制定于上世纪80年代,属于模拟通信系统,如AMPS和TACS系统,主要采用模拟技术和频分多址技术FDMA(Frequency Division Multiple Access),这种技术是最古老也是最简单的。

在FDMA中,不同地址用户占用不同的频率,即采用不同的载波频率,通过滤波器选取信号并抑制无用干扰,各信道在时间上可同时使用。

但是,由于模拟系统的系统容量小,还有FDMA技术在信道之间必须有警界波段来使站点之间相互分开,这样在警界波段就会成很大的带宽浪费。

而且,模拟系统的安全性能很差,任何有全波段无线电接收机的人都可以收听到一个单元里的所有通话。

另外,此技术对天线和基站的破坏也很严重。

因此模拟系统主要以语音业务为主,基本上很难开展数据业务。

尽管模拟移动通信系统投入运行以来,其用户虽迅速增长,取得了巨大的成功,但是在实际的使用过程中也暴露出了许多问题,主要表现在以下几点:(1)频谱效率较低,有限的频谱资源和快速发展的用户容量的矛盾十分突出;(2)业务种类单一,只有语音业务;(3)存在同频干扰和互调干扰;(4)保密性差(5)模拟移动通信系统设备价钱高,手机体积大,电池充电后有效工作时间短,给用户带来不便。

••••解决上述问题的最有效办法就是采用一种新技术,•即移动通信的数字化,称为数字移动通信系统。

3.2.2G2G(2nd Generation,第二代移动通信技术)与第一代模拟蜂窝移动通信相比,第二代移动通信系统采用了数字化,代表为GSM,CDMA等,以数字语音传输技术为核心。

具有保密性强、频谱利用率高、能提供丰富的业务、标准化程度高等特点,使得移动通信得到了空前的发展,从过去的补充地位跃居通信的主导地位。

我国目前应用的第二代蜂窝系统为欧洲的GSM系统以及北美的窄带CDMA系统。

3.3. 2.5G2.5G(2.5 Generation,2.5代移动通信技术)指介于2G和3G之间的(过渡性)移动通信技术。

目前已经进行商业应用的2.5G 移动通信技术是从2G迈向3G的衔接性技术,由于3G所牵扯的层面多且复杂,要从目前的2G迈向3G不可能一蹴而就,因此出现了2.5G。

HSCSD、WAP、EDGE、GPRS、EPOC等技术都是 2.5G技术。

其代表为GPRS,GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称,它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。

它经常被描述成“2.5G”,也就是说这项技术位于第二代(2G)和第三代(3G)移动通讯技术之间。

3.4. 2.75G2.75G(2.75Generation,2.75代移动通信技术)2.75G 是在 GSM 网络基础上添加了EDGE的网络,EDGE是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的缩写,即增强型数据速率GSM演进技术。

俗称准3G,与2G的GPRS网络并存,被认为是2G到3G的平滑过渡网络,理论上准3G可提供384-473kpbs的移动数据速率,是现有GPRS速率的3-4倍。

准3G手机,即是以EDGE制式研发生产的手机,能够实现许多3G手机的功能,如快速上网,手机电视等功能,但不是真正意义上的3G手机。

3.5. 3G3G(3rd Generation,第三代移动通信技术)3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信相结合的新一代移动通信系统。

它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。

为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。

国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大3G标准,并写入3G技术指导性文件《2000年国际移动电信计划》(简称IMT-2000)。

其主要特点如下:1 全球普及和全球无缝漫游的系统,它将使用共同的频段,全球统一标准。

2具有支持多媒体业务的能力,应能根据需要,提供适当的带宽和数据传输速率。

3 经过二代网络向三代网络的过渡、演进,并应与固网兼容。

4高频谱效率。

5高服务质量。

7低成本8高保密性3.6小结从移动通信的发展历程可以看出,各个阶段的出现都是在原来的基础上产生的,都是上以阶段的演进与完善,主要体现在业务功能、带宽和数据传输速率上。

如第一代移动通信只能进行语音通话,第二代在第一代的基础上增加了数据接收的功能,如接收电子邮件或网页,第三代与前两代的重要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。

第二章、移动通信系统现有核心技术论述与分析1.移动通信无线信道模型及信道特性分析1.1、移动无线衰落信道分类当移动台在一个较小的范围(小于20个工作波长)运动时,引起接收信号的幅度、相位和到达角等的快速变化,这种变化称为小尺度衰落。

典型的小尺度衰落有Rayleigh、Rician衰落,因为当信号在传播过程中经过许多反射路径后,接收到的信号幅度可以用Rayleigh或Rician概率密度函数来描述。

在接受信号有直达信号LOS(Line of sight)的情况下,幅度的衰落呈现Rician分布,而当在接收端没有直达信号的情况下,幅度的衰落呈现Rayleigh分布。

采用小尺度衰落模型的信道,衰落幅度是服从Rician或Rayleigh分布的随机变量,这些变量将会影响到接收信号的幅度和功率。

1.2、移动通信信道模型在通信理论中,描述移动通信信道衰落的模型主要有Clarke信道模型和Suzuki信道模型,前者用于描述小尺度衰落,后者综合考虑大尺度衰落和小尺度衰落的影响。

在Clarke信道模型下,可以根据Rayleight或Rician分布来构造幅度衰落的模型。

可以表示为:假设在第i 个单位时间上的衰落幅度ii γ=其中β是直达信号分量的幅度,i x 、i y 是满足方差为20σ,均值i E(x )=0、i E(y )=0的不相关高斯随机过程序列。

直达信号分量与高斯随机分量的能量比值被称为Rician 因子:220K=/2βσ在Rician 衰落中,当K = ∞和K = 0时,对应的信道分别是Gaussian 信道和Rayleigh 信道。

所以Rayleigh 衰落信道可以被看作是K = 0这种特殊情况下的Rician 衰落信道。

Rician 的PDF [2]如式(2), 0I [.]是第一类零阶修正贝塞耳函数。

在没有直达信号传播路径的情况下,K = 0且0I [.] =1时,就得到了Rician 概率密度函数PDF [2]22200220()exp[()/2][]rice r r f r r I ββσσσ=-+ (2) 22020()exp[/2]rice r f r r σσ=- (3) Rician 概率分布函数如式(4):20()1exp()[]I []mrice m m r C r r r ββσ∞-=--∑ (4) 这里220(/2)r K r σ=+。

由于发射机和接收机间的相对运动导致的多普勒效应,使接收信号产生了多普勒频移,多普勒频移定义为(5)式,v 是移动速度,c 是光速3×108米/秒。

c m vf f c= (5) 多普勒功率谱以载频c f 为中心、分布在()c m f f ±之间,m f 为最大多普勒频移,移动信道的多普勒的功率谱密度函数是(6)式,相干时间Tcoh 是多径信道中的一个重要参数,相干1.5()s f f π= (6)时间为两个瞬时时间的信道冲激响应保持强相关时的最大时间间隔。

在现代移动通信中,常用来计算相关时间Tcoh 的方法[3]是(7)式0.423coh mT f ≈ (7)通常移动通信信道的仿真模型都是基于多个不相关的有色高斯随机过程。

产生有色高斯噪声的方法有两类,第一类是正弦波叠加法,第二类是成形滤波器法。

正弦波叠加法是基于无数个加权谐波的叠加:,,,1()cos(2)lim ii N i i n i n i n N N u t C f πθ→∞-=+∑ (8)式中,i n c ,,i n f ,,i n θ分别是多普勒系数,多普勒频移和相移,定义如下为,i n c =其中,i n i f n f =∆,,(1,2;1,2,.....)i n i i n N θ==是在[0,2]π内服从均匀分布的随机变量,i f ∆表示频率的分割,当i N →∞时,0i f → ,这样就使频率成为连续分布。

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