移動(dòng)通信的意義

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移動(dòng)通信的意義范文第1篇

一、協(xié)作通信技術(shù)

協(xié)作通信技術(shù)是利用通信系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間的相互配合完成。是在協(xié)作節(jié)點(diǎn)的作用下，完成源節(jié)點(diǎn)信息向目的節(jié)點(diǎn)的傳輸，信息在節(jié)點(diǎn)傳輸過程中要進(jìn)行加密處理，以防止信息丟失，因此該信息傳輸過程通常分為傳輸和轉(zhuǎn)譯兩個(gè)階段。協(xié)作通信系統(tǒng)既是一個(gè)完整的系統(tǒng)，也是一種全新的通信技術(shù)，衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道特性較好，因此協(xié)作通信一般為鏈路協(xié)作傳輸方式，少數(shù)為節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸方式。以一星兩用戶協(xié)作傳輸系統(tǒng)為例，系統(tǒng)的傳輸通常為不對(duì)稱傳輸，并表現(xiàn)為下行鏈路的壓力大，要區(qū)分對(duì)待。首先對(duì)上行鏈路傳輸而言，要將協(xié)作節(jié)點(diǎn)作為基本的接收源節(jié)點(diǎn)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼后發(fā)送到衛(wèi)星，由衛(wèi)星完成源節(jié)點(diǎn)和協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信號(hào)合并，之后發(fā)送。而對(duì)下行鏈路而言，由于信號(hào)處于加密狀態(tài)，因此首先要對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，包括譯碼、編碼等，并利用目的節(jié)點(diǎn)將接收到的源節(jié)點(diǎn)、協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信號(hào)相互合并，最后完成信號(hào)的檢測。總之，協(xié)作通信技術(shù)是一種高效的協(xié)作性傳輸技術(shù)，對(duì)于我國移動(dòng)通信發(fā)展來說具有推進(jìn)作用。

二、協(xié)作通信在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的運(yùn)用

1、衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸。多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸多發(fā)生于衛(wèi)星的下行鏈路，是由節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)作完成。衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸?shù)膽?yīng)用范圍較廣，在整個(gè)過程中，所有節(jié)點(diǎn)均參與協(xié)作傳輸過程，將源節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過多個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)。衛(wèi)星下行鏈路的節(jié)點(diǎn)具有分散性特征，因此不同節(jié)點(diǎn)之間雖相互協(xié)作，但信號(hào)則可以視為獨(dú)立信號(hào)，需要借助協(xié)作傳輸?shù)男盘?hào)合并功能，將節(jié)點(diǎn)信號(hào)合并后再進(jìn)行傳輸，有助于增強(qiáng)接收效果。整個(gè)過程包括信息的放大、編譯、處理和傳輸四個(gè)階段。信息傳輸過程是反復(fù)的和連續(xù)的，目的節(jié)點(diǎn)采用最大比合并，最終得到接收信號(hào)。由于衛(wèi)星多節(jié)點(diǎn)傳輸選擇的是正交傳輸方案，協(xié)作傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)數(shù)增加，系統(tǒng)的頻譜效率將會(huì)隨之降低，提示設(shè)計(jì)和研究人員正確選擇協(xié)作節(jié)點(diǎn)。

2、衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇。參與衛(wèi)星傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)越多，系統(tǒng)頻譜效率就越低。因此，衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇是整個(gè)通信過程中最重要的問題。應(yīng)選擇信道條件好的節(jié)點(diǎn)來改善這一問題，以提高資源的可利用率。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)著不同的信道，也就是說，節(jié)點(diǎn)的選擇將影響系統(tǒng)的傳輸性能。當(dāng)衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)信息傳輸由兩個(gè)時(shí)隙完成時(shí)，第1個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)傳輸參照多節(jié)點(diǎn)傳輸方式，而第2個(gè)時(shí)隙只有目的節(jié)點(diǎn)所選的協(xié)作節(jié)點(diǎn)參與信息的轉(zhuǎn)發(fā)與處理，其他節(jié)點(diǎn)均不參與工作，再一次證明了在衛(wèi)星通信過程中，要正確選擇衛(wèi)星協(xié)作節(jié)點(diǎn)。另外，節(jié)點(diǎn)的選擇還應(yīng)將總功率作為參考對(duì)象，這是由于信號(hào)在傳輸過程中會(huì)受到周邊環(huán)境、傳輸距離以及節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性的影響，也就是說，協(xié)作節(jié)點(diǎn)的信道衰落存在差異，需要采用不等值的功率分配，確保系統(tǒng)的性能并且降低能耗，確保移動(dòng)通信設(shè)備的運(yùn)行，為人們的工作和生活提供方便。

3、衛(wèi)星混合協(xié)作傳輸。協(xié)作通信具有多種不同的方式，節(jié)點(diǎn)協(xié)作是其中較為重要的一種。除此之外，還包括鏈路協(xié)作。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)協(xié)作還可以分為AF或DF兩種不同的模式，現(xiàn)實(shí)中常將二者結(jié)合。AF和DF處理方式各具優(yōu)缺點(diǎn)，其中AF運(yùn)行原理簡單，但容易產(chǎn)生噪音。DF協(xié)作方式具有較高的性能，但對(duì)譯碼等前期工作具有較高的要求，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤譯碼，將影響整個(gè)傳輸過程，而將二者結(jié)合使用可以有效的彌補(bǔ)相互之間的問題，從而確保節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸?shù)母咝浴；旌蠀f(xié)作傳輸通常是衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中最常用的協(xié)作方式，其原理與單一的節(jié)點(diǎn)協(xié)作方式相似，是由源節(jié)點(diǎn)完成信息的提供、協(xié)作節(jié)點(diǎn)完成信息的編碼和處理、目的節(jié)點(diǎn)完成信息的接收和解碼.兩種情況下均需計(jì)算目的節(jié)點(diǎn)的接收信噪比，明確協(xié)作通信的效果。

三、總結(jié)

協(xié)作通信技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用有效的防止了系統(tǒng)的信道衰落，確保了信號(hào)的高效傳輸。衛(wèi)星通信系統(tǒng)作為特殊的移動(dòng)通信設(shè)備之一，具有代表性。目前我國衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展迅速，研究協(xié)作通信技術(shù)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的作用具有積極意義。文章將側(cè)重點(diǎn)放在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)上，以點(diǎn)帶面，分析了協(xié)作通信以及其在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的運(yùn)用。

作者:謝石詠 單位:廣東海格怡創(chuàng)科技有限公司

參考文獻(xiàn):

移動(dòng)通信的意義范文第2篇

【關(guān)鍵詞】 空間信息 移動(dòng)通信 集成 應(yīng)用

一、空間信息與移動(dòng)通信集成應(yīng)用的意義

空間信息簡單的來說就是指在一定空間范圍內(nèi)的所有信息，例如一棟建筑物或者是一個(gè)街區(qū)，在這個(gè)位置上面的信息都是這個(gè)范圍內(nèi)的空間信息。而移動(dòng)通信就是獲取這些空間信息的一個(gè)方式，移動(dòng)通信可以將空間信息傳遞給用戶，用戶便可以從中去選擇滿足自身需求的信息。而通過將移動(dòng)通信與空間信息集成應(yīng)用的方式可以讓用戶有更加豐富的體驗(yàn)形式，例如：基于定位系統(tǒng)的服務(wù)軟件可以直接用該軟件查詢到附近區(qū)域內(nèi)所有自己需要的信息（住宿、飯店、娛樂場所等等）。

由于目前4G技術(shù)的不斷發(fā)展，再加上各種各樣的操作系統(tǒng)也在進(jìn)步，移動(dòng)通信不再僅僅局限于人與人之間的交流了，而更多的作用于各項(xiàng)業(yè)務(wù)的進(jìn)行、各種信息的搜索、更多的娛樂方式等等。移動(dòng)通信以及空間信息的集成正處于一個(gè)高速發(fā)展的狀態(tài)下，如此一來人們的生活將會(huì)變的更加簡單、便捷。

二、空間信息與移動(dòng)通信集成應(yīng)用的分析

2.1集成結(jié)構(gòu)的分析

目前的空間信息-移動(dòng)通信集成系統(tǒng)一般都包括三個(gè)部分：服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、客戶端。并且這三個(gè)部分會(huì)分別作用在三個(gè)層次中，以下將對(duì)各個(gè)層次進(jìn)行簡要分析。

2.1.1表現(xiàn)層

表現(xiàn)層是讓集成系統(tǒng)客戶端運(yùn)作的層次，其最主要的運(yùn)作形式就是利用4G技術(shù)來進(jìn)行移動(dòng)通信，4G通信網(wǎng)絡(luò)中的LTE技術(shù)可以非常有效的強(qiáng)化之前存在的3G網(wǎng)絡(luò)空中接入技術(shù)，如此一來便可以讓集成系統(tǒng)兼容各種不同類型的移動(dòng)通信技術(shù)，并且還能夠分隔開移動(dòng)通信以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，另外它也能夠讓移動(dòng)設(shè)備成為集成系統(tǒng)的客戶端。如此一來，系統(tǒng)的應(yīng)用范圍就會(huì)變的十分廣泛。

2.1.2數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層的主要內(nèi)容通常就是空間中各種類型的數(shù)據(jù)與信息，其中常見的有DB2、Sybase、Oracle等。數(shù)據(jù)層的空間數(shù)據(jù)是一種溝通數(shù)據(jù)層與中間層必須要使用到的方式，同樣這些空間數(shù)據(jù)也有效的使數(shù)據(jù)層與中間層之間信息數(shù)據(jù)交換更加順暢。

2.1.3中間層

中間層主要包括了網(wǎng)關(guān)、Map Server、Web Server等部分，它能夠?qū)υS多種類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并且對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理辦法。如此一來，系統(tǒng)數(shù)據(jù)負(fù)載的狀況就會(huì)有所減輕。

2.2集成系統(tǒng)的技術(shù)分析

2.2.1無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)

無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)顧名思義就是在沒有數(shù)據(jù)線連接的情況下將用戶的終端與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)用戶能夠與互聯(lián)網(wǎng)之間產(chǎn)生信息傳遞的過程。無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)在無線通信中是一個(gè)非常重要的技術(shù)，它能夠有效避免各種電線、電纜存在的影響。因此，用戶可以在范圍內(nèi)的所有地方收到無線網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。

2.2.2移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)就是通過網(wǎng)絡(luò)通信來將信息傳遞給用戶的移動(dòng)終端，或者是用戶通過移動(dòng)終端收到各種服務(wù)技術(shù)。當(dāng)下最常用的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)就是4G通信技術(shù)以及i-Mode技術(shù)，4G通信技術(shù)在目前被廣泛使用，人們依靠4G通信技術(shù)可以更快、更加高效率的獲取需要的信息，以及進(jìn)行與他人之間的通信。

三、空g信息與移動(dòng)通信集成應(yīng)用的實(shí)際狀況

空間信息與移動(dòng)通信的集成應(yīng)用在許多行業(yè)都已經(jīng)非常常見了，許多行業(yè)都可以利用到這種集成技術(shù)。空間信息與移動(dòng)通信集成技術(shù)對(duì)于社會(huì)人士來說可以提供各種快速、方便的渠道來進(jìn)行一系列日常生活行為，例如購物、查詢機(jī)票火車票信息、訂酒店等等，也可以通過這種技術(shù)來在互聯(lián)網(wǎng)中搜索自己需要的信息。小到物流公司可以用來管理整個(gè)物流運(yùn)送過程以及優(yōu)化配送路線，大到公安系統(tǒng)可以利用該技術(shù)定位從而在第一時(shí)間趕到案發(fā)現(xiàn)場，最大程度降低事故造成的危害。如此可見，空間信息與移動(dòng)通信的集成技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中意義非常重大。

四、結(jié)語

總體而言，空間信息與移動(dòng)通信的集成技術(shù)在很多行業(yè)中都有所應(yīng)用，另外也可以用在人們的生活方面，集成技術(shù)是將非常多的技術(shù)支持通過先進(jìn)的科學(xué)方法而集成在一個(gè)小芯片中，表面上不起眼，但事實(shí)其中含有很多非常大的技術(shù)工程。因此，需要增加對(duì)系統(tǒng)維護(hù)的力度，不斷的研究與完善現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)質(zhì)與可靠的服務(wù)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]董瑞.論空間信息與移動(dòng)通信的集成應(yīng)用[J].通訊世界，2017，01：92-93.

移動(dòng)通信的意義范文第3篇

【關(guān)鍵詞】4G 概述 技術(shù)特點(diǎn) 趨勢

當(dāng)3G技術(shù)剛剛走入人們的視線尚未完全完全普及之時(shí)，對(duì)下一代通信技術(shù)的展望早已悄悄地拉開了帷幕。盡管3G技術(shù)與2G相比有著巨大的優(yōu)勢，但并未在技術(shù)層有重大的改變，只是在視頻應(yīng)用上邁出了重要的一步。3G技術(shù)的發(fā)展主要有以下幾個(gè)方面的局限：

第一，較高的通信速率。3G雖然標(biāo)稱能達(dá)到2Mbit/s的速率，但平均速率只能達(dá)到384 kbit/s盡管目前3G增強(qiáng)型技術(shù)不斷發(fā)展，但其傳輸速率還有差距。

第二，不能提供動(dòng)態(tài)范圍多速率業(yè)務(wù)。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網(wǎng)不具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，難以提供具有多種QoS及性能的多速率業(yè)務(wù)。

第三，不能真正實(shí)現(xiàn)不同頻段不同業(yè)務(wù)環(huán)境間的無縫漫游。由于采用不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境需要移動(dòng)終端配置有相應(yīng)不同的軟、硬件模塊，而3G移動(dòng)終端目前尚不能實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)環(huán)境的不同配置。

3G系統(tǒng)以上的局限性使其發(fā)展受到限制，很多公司已經(jīng)開始著手4G概念通信系統(tǒng)的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術(shù)特點(diǎn)以及可能采用的關(guān)鍵技術(shù)。

1 概述 4G 移動(dòng)通信技術(shù)

4G 移動(dòng)通信技術(shù)在上世紀(jì)末就已被提出，國際電信聯(lián)盟還將“IMT-2000”及其以后的系統(tǒng)作為計(jì)劃工作中的一項(xiàng)，同時(shí)在規(guī)劃中提出要在 2010 年完成 4G 的初步商用。進(jìn)入新世紀(jì)以來，隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，IMT-2000 系統(tǒng)成為了研究的重點(diǎn)，在國際電信聯(lián)盟的支持下，于 2000 年在加拿大成立了專門研究小組，為的是將全球范圍內(nèi)的研究工作組統(tǒng)一化。我國對(duì) 4G 技術(shù)越來越關(guān)注，相應(yīng)的研究工作也已經(jīng)正式列入國家 863 項(xiàng)目。可從以下幾點(diǎn)來理解第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)：（1）是一種新的無線通信系統(tǒng)，其系統(tǒng)是建立在新的頻段上的；（2）以分組數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)其高速率的傳輸；（3）真正的“全球一統(tǒng)”；（4）基于全新網(wǎng)絡(luò)體質(zhì)的系統(tǒng)，或者說其無線部分將是對(duì)新網(wǎng)絡(luò)的無線接入；（5）將不是單純的通信系統(tǒng)，而是融合了數(shù)字通信、數(shù)字音/視頻接受和網(wǎng)絡(luò)計(jì)入的嶄新系統(tǒng)。第四代移動(dòng)通信有其創(chuàng)新之處，和前幾代的系統(tǒng)有很大不同，其系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以路由技術(shù)為主，在以往的系統(tǒng)中，核心網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)，即移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的作用。而在第四代通信系統(tǒng)中，它更像是一個(gè)統(tǒng)一的固定網(wǎng)絡(luò)，具有移動(dòng)管理的功能，而且可以和有線、無線相連接使用。當(dāng)與無線相接時(shí)，接入點(diǎn)具有多種選擇，如無線局域網(wǎng)、蜂窩系統(tǒng)基站等，這些接入方式雖然略有差異，但信令結(jié)構(gòu)是相同的，關(guān)于信息格式，通常有IP 分組和 ATM 信元兩種。此外，無線接入點(diǎn)也有很多變化，用戶可隨時(shí)接入，而且在通信過程中還能完成接入點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)換。須注意的是，核心網(wǎng)絡(luò)意義重大，需要實(shí)時(shí)掌握用戶的具置，對(duì)用戶的身份進(jìn)行鑒別。

2 4G 移動(dòng)通信技術(shù)要點(diǎn)

目前，第三代移動(dòng)通信已經(jīng)開始規(guī)模化商用，但是其自身所具有的技術(shù)局限性已經(jīng)引起人們的注意，因此世界通信業(yè)界的專家們已經(jīng)將目光投向了后 3G 技術(shù)即 4G 技術(shù)。在 3G向 4G 技術(shù)演進(jìn)過程中產(chǎn)生并發(fā)展了一系列的移動(dòng)通信新技術(shù)，主要包括 OFDM 技術(shù)、智能天線、MUD 技術(shù)等。

2.1 OFDM 技術(shù)

作為一種特殊技術(shù)，OFDM 是利用多載波來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸和接收工作的，該技術(shù)的原理在于，在一定的頻域內(nèi)，系統(tǒng)會(huì)將已設(shè)置好的信道進(jìn)行劃分，形成多個(gè)正交子通道，傳輸工作或窄帶調(diào)制就在子通道上完成，通常信道寬度會(huì)比信號(hào)的快帶要略寬一些。通過窄帶調(diào)制，可降低高速串行的數(shù)據(jù)速度，使其成為低速的子數(shù)據(jù)流，借助子載波對(duì)這些轉(zhuǎn)換后的子數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)制，使它們相互正交，最終實(shí)現(xiàn)并行傳輸。OFMD 技術(shù)由于能夠抗干擾，頻譜利用率而受到廣泛關(guān)注，成為未來移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2.2 智能天線技術(shù)

智能天線通過天線陣元信號(hào)的加權(quán)幅度和相位來改變陣列的方向圖形狀，具有側(cè)向和調(diào)零功能，能夠把天線陣列方向圖主瓣對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向，并自適應(yīng)實(shí)時(shí)跟蹤信號(hào)，同時(shí)將旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)的到達(dá)方向，從而抑制干擾信號(hào)，提高信號(hào)的信噪比，改善整個(gè)通信系統(tǒng)的性能，并能識(shí)別不同入射方向的直射波和反射波。

2.3 MUD 技術(shù)

該技術(shù)是多用戶檢測技術(shù)，當(dāng)使用用戶較多時(shí)，必然會(huì)占據(jù)某個(gè)信道，而各自的信號(hào)幅度等因素不盡相同，MUD 技術(shù)結(jié)合某些用戶的時(shí)間、相位及信號(hào)強(qiáng)弱等信息因素進(jìn)行考慮，在此基礎(chǔ)上，對(duì)單個(gè)用戶的信號(hào)狀況進(jìn)行檢測，以實(shí)現(xiàn)用戶之間的最佳聯(lián)合檢測。

2.4 無線ATM技術(shù)

WATM 的基本概念是采用標(biāo)準(zhǔn) ATM 信元用于網(wǎng)絡(luò)級(jí)功能，同時(shí)在無線鏈路中增加無線首標(biāo)/尾標(biāo)用于無線信道專用協(xié)議子層（媒體接入控制、數(shù)據(jù)鏈路控制及無線網(wǎng)絡(luò)控制）。

2.5 IPv6 技術(shù)

IPv6 將地址長度增加了 4 倍，從 IPv4 的 32 位增加到了128 位。IPv6 不僅解決了 IP 地址不夠用的問題，而且提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性和服務(wù)質(zhì)量。其主要有這些特性：擴(kuò)展了 IP 的地址空間；增強(qiáng)了認(rèn)證與私密性；簡化報(bào)頭格式，加強(qiáng)了對(duì)擴(kuò)展報(bào)頭和選項(xiàng)部分的支持；對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行標(biāo)識(shí)；改進(jìn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和實(shí)時(shí)通信方面的性能。

3 對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展趨勢的展望

目前，全球已經(jīng)擁有了一個(gè)數(shù)量及其龐大的手機(jī)使用團(tuán)體，更多的人在體驗(yàn)了手機(jī) 3G上網(wǎng)以后對(duì)手機(jī)上網(wǎng)速度有了新的認(rèn)識(shí)，使用手機(jī)上網(wǎng)的用戶不斷增多，相比較 3G 通信技術(shù)，4G 通信技術(shù)在技術(shù)方面具有更大的優(yōu)勢，因此，未來 4G移動(dòng)通信技術(shù)必然會(huì)進(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期。

參考文獻(xiàn)

[1]張茹芳.淺析4G移動(dòng)通信技術(shù)的概念和要點(diǎn)以及發(fā)展趨勢分析[J].信息通信,2013,1(11):9-10.

[2]張玉龍,李志峰,趙勛.對(duì) 4G 移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的展望[J].信息通信,2013,10(31):95-96.

[3]李婷婷,方麗華,鄒品.淺談 4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展[J].信息科技,2012,4(12):46-47.

移動(dòng)通信的意義范文第4篇

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信系統(tǒng) MIMO技術(shù) 發(fā)展 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）03-0046-02

1 引言

隨著無線通信的迅速發(fā)展，如何利用有限的頻譜資源提供高速率、高質(zhì)量的移動(dòng)通信服務(wù)已成為關(guān)注的重點(diǎn)。常規(guī)的單天線收發(fā)通信系統(tǒng)已經(jīng)無法解決新一代無線通信系統(tǒng)的大容量、高可靠性的需求問題，面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。結(jié)合空時(shí)處理技術(shù)的多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)，能成倍的提升系統(tǒng)容量和可靠性無需增加系統(tǒng)帶寬[1]。

2 MIMO技術(shù)概念

MIMO允許多個(gè)天線同時(shí)發(fā)送和接收多個(gè)空間流，并能夠區(qū)分發(fā)往或來自不同空間方位的信號(hào)。MIMO技術(shù)實(shí)質(zhì)上是為系統(tǒng)提供空間復(fù)用增益和空間分集增益，目前針對(duì)MIMO信道所進(jìn)行的研究也主要圍繞這兩個(gè)方面。

2.1 MIMO技術(shù)的發(fā)展

MIMO無線通信技術(shù)是天線分集與空時(shí)處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它源于天線分集與智能天線技術(shù)，具有二者的優(yōu)越性，屬于廣義的智能天線的范疇。

MIMO的早期概念在70年代就被提出了；1985年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的Jack Salz和Jack Winters發(fā)表了波束成型（beamforming）論文；1993年，Thomas Kailath和Arogyaswami Paulraj提出了利用MIMO的空分復(fù)用（Spatial multiplexing）概念；1996年， Gerard J. Foschini提出了貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí) （BLAST ： Bell laboratories layered space-time）技術(shù)；1998年，貝爾實(shí)驗(yàn)室演示了第一臺(tái)空分復(fù)用實(shí)驗(yàn)室原型機(jī)；2001年后，多家公司開發(fā)出了基于MIMO技術(shù)的WiFi或WiMAX商用系統(tǒng)；至今，所有第四代移動(dòng)通信（4G）候選標(biāo)準(zhǔn)（例如LTE-A，WiMAX等）都將采用MIMO技術(shù)。

雖然MIMO技術(shù)已取得了一定程度的發(fā)展與進(jìn)步，但是MIMO技術(shù)的理論結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用還是存在一定的差距，因此對(duì) MIMO 技術(shù)的深層次研究，對(duì) MIMO 技術(shù)的發(fā)展有著重要意義[2]。就目前看，MIMO技術(shù)還需要在下面幾個(gè)問題上深入研究與發(fā)展：（1）信道建模和信道容量的問題。（2）信號(hào)設(shè)計(jì)及處理問題。（3）MIMO 技術(shù)在4G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用和發(fā)展。（4）有效解決MIMO技術(shù)中多徑效應(yīng)的方法與措施。

2.2 MIMO系統(tǒng)原理

多輸入多輸出（MIMO）系統(tǒng)是指在通信鏈路的兩端均使用多個(gè)天線的無線傳輸系統(tǒng)[1]。的MIMO系統(tǒng)框圖如下圖1所示。

發(fā)送端有根發(fā)送天線，接收端有根接收天線。其中表示來自第根發(fā)送天線的信號(hào)，表示從第根發(fā)送天線到第根接收天線的信道衰落系數(shù)，表示第根接收天線的信號(hào)。

假設(shè)MIMO系統(tǒng)信道模型為分組衰落模型，信道矩陣元素服從獨(dú)立同分布的復(fù)高斯型瑞利衰落。此時(shí)MIMO系統(tǒng)模型可表示為：

其中是×1維接收信號(hào)向量，表示向量信道矩陣轉(zhuǎn)置，H是×信道矩陣，是×1維發(fā)射信號(hào)向量，是×1維噪聲向量。

2.3 MIMO關(guān)鍵技術(shù)

MIMO技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)通常是指空分復(fù)用、空間分集、波束賦形、預(yù)編碼[2]。

（1）空分復(fù)用（Spatial Multiplexing）：

是利用多天線通過多個(gè)獨(dú)立的空間信道同時(shí)發(fā)送多個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)流。在發(fā)射端，高速率的數(shù)據(jù)流被分割為多個(gè)較低速率的子數(shù)據(jù)流，不同的子數(shù)據(jù)流在不同的發(fā)射天線上在相同頻段上發(fā)射出去。Foschini等人提出的“貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)”（BLAST：Bell laboratories layered space-time）技術(shù)是最早提出的空分復(fù)用方法。空分復(fù)用基本框圖如圖2所示。

（2）空間分集（Spatial Diversity）：

是將信號(hào)在多個(gè)獨(dú)立的空間信道中傳輸，并在接收端對(duì)多份接收信號(hào)進(jìn)行處理，從而減輕深衰落的影響，有效降低錯(cuò)誤概率，提高系統(tǒng)可靠性。空間分集可分為接收分集和發(fā)射分集。LTE的多天線發(fā)送分集技術(shù)選用SFBC（Space Frequency Block Code）作為基本發(fā)送技術(shù)，圖3為SFBC發(fā)送分集基本框圖。

（3）波束賦形（Beam-forming）：

是一種基于天線陣列的信號(hào)處理技術(shù)，由多根天線產(chǎn)生一個(gè)具有指向性的波束，將能量集中在傳輸?shù)姆较蛏希钥刂瓢l(fā)送（或接收）信號(hào)的方向。原理：對(duì)多天線輸出信號(hào)的相關(guān)性進(jìn)行相位加權(quán)，是信號(hào)在某個(gè)方向形成同相疊加，在其他方向形成相位抵消，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)增益。

（4）預(yù)編碼（precoding）：

主要是通過改造信道的特性來實(shí)現(xiàn)性能的提升，是支持多層發(fā)送的廣義波束成型技術(shù)。預(yù)編碼對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)流采用各自不同且聯(lián)合計(jì)算的預(yù)處理矢量，以使總鏈路吞吐量達(dá)到最大。在多用戶系統(tǒng)中，基于最大均方差（MMSE）或迫零（Zero-forcing）的預(yù)編碼是最常見的線性方法，可以以有限的復(fù)雜度達(dá)到較好的性能。

以上 MIMO 相關(guān)技術(shù)并非相斥，而是可以相互配合應(yīng)用的，如一個(gè) MIMO 系統(tǒng)即可以包含空分復(fù)用和分集的技術(shù)。

2.4 MIMO的信道容量

傳統(tǒng)SISO系統(tǒng)在加性高斯白噪聲信道中的信道容量[4]（香農(nóng)定理）：

bps/Hz，是接收端平均信噪比

MIMO系統(tǒng)在平坦衰落信道中的信道容量上限：

bps/Hz，M是接收天線數(shù)，N是發(fā)射天線數(shù)，是每根接收天線的平均信噪比，H是M×N階的信道參數(shù)矩陣。

MIMO信道可以看成由個(gè)并行的信道或者本征模組成，因此整個(gè)MIMO信道的容量就是所有子信道容量之和。從理論上看，由于每個(gè)子信道都可以具有香農(nóng)容量極限，所以，當(dāng)發(fā)送/接受天線陣都具有良好的非相干性時(shí)，整個(gè)MIMO信道的容量可以顯著提高。

3 MIMO的應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展

MIMO技術(shù)已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一[5]。在無線寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)方面，3GPP已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)中加入了MIMO技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容，B3G和4G的系統(tǒng)中也應(yīng)用了MIMO技術(shù)[3]。在無線寬帶接入系統(tǒng)方面， 802.16e、802.11n和802.20等標(biāo)準(zhǔn)也采用了MIMO技術(shù)。在其他無線通信系統(tǒng)研究方面，如超寬帶（UWB）系統(tǒng)、感知無線電系統(tǒng)（CR），也在考慮了MIMO技術(shù)。

隨著MIMO技術(shù)日趨成熟，并向?qū)嵱没~進(jìn)，國際上很多研究機(jī)構(gòu)已不斷推動(dòng)MIMO技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，包括：MIMO無線傳播信道模型的標(biāo)準(zhǔn)化和MIMO技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化。

第三代合作伙伴計(jì)劃（3GPP）將MIMO技術(shù)納入了 HSPA+標(biāo)準(zhǔn)（R7版本），HSPA+中的MIMO采用的是2×2的天線模式。3GPP 組織在基于LTE R8和LTER9上一步研究和開發(fā)LTE R10。增強(qiáng)的下行MIMO是LTE-Advanced的關(guān)鍵技術(shù)之一，與LTE R8相比，不僅擴(kuò)展了天線還引入了很多優(yōu)化的機(jī)制。

4 結(jié)語

MIMO技術(shù)是無線通信領(lǐng)域近十年來重大的技術(shù)突破。目前MIMO與OFDM技術(shù)的結(jié)合，MIMO與新的自適應(yīng)技術(shù)的結(jié)合，MIMO關(guān)鍵技術(shù)之間的結(jié)合和切換等都成為現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)，另外在LTE/LTE-A中不同場景下采用不同的技術(shù)可以得到不同的性能[6]，這勢必會(huì)推動(dòng)MIMO技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用。日后我們應(yīng)對(duì) MIMO 技術(shù)進(jìn)行更深一步的研究和探討，以促進(jìn) MIMO 技術(shù)的不斷完善。

參考文獻(xiàn)

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移動(dòng)通信的意義范文第5篇

關(guān)鍵詞：無源定位 被動(dòng)定位 數(shù)據(jù)融合 移動(dòng)通信

中圖分類號(hào)：TN92，TN96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（a）-00-02

對(duì)移動(dòng)通信設(shè)備的定位是移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要任務(wù)之一，為了提高定位精度，需要綜合利用多種定位技術(shù)，數(shù)據(jù)融合定位實(shí)際上是利用多個(gè)不同參數(shù)測量或相同參數(shù)測量的定位信息對(duì)目標(biāo)的綜合定位方法。

不同于主動(dòng)定位系統(tǒng)，被動(dòng)定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有其自身特點(diǎn)，主要是通過被動(dòng)測量移動(dòng)設(shè)備的輻射信號(hào)參數(shù)來對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位，這些參數(shù)主要包括目標(biāo)信號(hào)的到達(dá)角（AOA）、到達(dá)時(shí)間差（DTOA）和多普勒頻率（FD）等。在通信定位中，主要應(yīng)用的是基于AOA的交叉定位方式和基于DTOA的雙曲線定位

方式[1，2，5]。

在被動(dòng)定位系統(tǒng)中，觀測信息包括輻射源信號(hào)參數(shù)和位置數(shù)據(jù)兩種，前者提供目標(biāo)的信號(hào)屬性，而后者提供定位信息，數(shù)據(jù)融合定位就是充分利用這些信息，提高的信息空間的維數(shù)，有利于提升系統(tǒng)的分辨特性，有利于提高被動(dòng)定位系統(tǒng)的定位

精度[3]。

1 多參數(shù)融合定位

數(shù)據(jù)融合定位可以分為多個(gè)層次，一種最直接的方法是在信號(hào)參數(shù)部分進(jìn)行融合定位，有時(shí)也稱為多參數(shù)定位，這種方法所需處理的數(shù)據(jù)信息量大，并且需要多參數(shù)的定位算法。

對(duì)于平面目標(biāo)來說，AOA測量確定一條方向線，TDOA測量確定一條雙曲線，這兩條曲線相交于一點(diǎn)，就是目標(biāo)的位置。在直角坐標(biāo)系中，設(shè)主基站的坐標(biāo)為（0，0），測向角為β，輔助基站的坐標(biāo)為（b，0），到達(dá)時(shí)間測量值分別為t1，t2，則到達(dá)時(shí)間差為τ=t1-t2，目標(biāo)的坐標(biāo)為E（rx，ry）。

圖1 AOA-DTOA融合定位位置圖

根據(jù)時(shí)差關(guān)系可以得到

（1）

可以解得目標(biāo)的坐標(biāo)為

（2）

當(dāng)考慮基站的方位角測量噪聲和時(shí)間差測量噪聲時(shí)，且假設(shè)時(shí)間差和方位角測量噪聲均值為零，相互之間獨(dú)立。則定位精度的幾何稀釋（GDOP）為

（3）

（4）

其中，

它表示輔助基站到目標(biāo)所在方向的距離與R2和R2在該方向投影之差的比值的平方。在基線中垂線上時(shí)，m=tg2β，距離越遠(yuǎn)，m值越大。

圓概率誤差（CEP）為

（5）

由上面的分析可知，使用AOA和DTOA進(jìn)行聯(lián)合定位時(shí)，在整個(gè)定位空間中，相對(duì)于基站的不同位置，其定位的CEP相差是很大的，在某些位置上很小，在有些位置上很大，甚至說非常大，影響定位的可信度。

2 定位結(jié)果的融合定位

在對(duì)移動(dòng)通信設(shè)備的被動(dòng)定位系統(tǒng)中，可以利用單參數(shù)或多參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的定位，但是其定位精度受空間位置的影響很大，因此必須采用更多的基站信息，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。我們可以通過對(duì)各種定位精度的先驗(yàn)信息選擇合適的算法，來提高定位的準(zhǔn)確度[4]。

增加定位目標(biāo)信息特征矢量的維數(shù)，能夠達(dá)到更好的定位效果。目標(biāo)位置融合有以下五種方法：狀態(tài)矢量加權(quán)法、簡單協(xié)方差加權(quán)融合法、復(fù)雜協(xié)方差加權(quán)融合法、選擇法、增強(qiáng)法。因此，被動(dòng)定位系統(tǒng)的位置關(guān)聯(lián)問題將立足于信號(hào)參數(shù)和位置的雙波門的多維信息的綜合處理技術(shù)。

數(shù)據(jù)融合技術(shù)的主要思想，是對(duì)各個(gè)子狀態(tài)空間的重疊部分進(jìn)行融合，對(duì)各個(gè)子狀態(tài)空間的互補(bǔ)部分進(jìn)行集成，構(gòu)造高精度的全觀測空間。

具體地說，在觀測狀態(tài)空間重疊時(shí)，采用加權(quán)法，根據(jù)每個(gè)系統(tǒng)定位誤差的大小確定權(quán)因子的大小；在狀態(tài)空間互補(bǔ)或者雖然重疊但定位性能差別較大時(shí)，采用選擇法。選擇法是加權(quán)法在傳感器定位性能差別較大時(shí)的近似，在滿足條件的情況下，精度和加權(quán)法相當(dāng)，計(jì)算量卻小很多。

因此，被動(dòng)定位系統(tǒng)的融合算法應(yīng)以加權(quán)法為基礎(chǔ)，主要解決兩個(gè)關(guān)鍵問題，即：

（1）不同模型的觀測空間的劃分。

（2）權(quán)因子的選擇。

對(duì)于第一個(gè)問題，空間的劃分準(zhǔn)則和定位系統(tǒng)所采用的參數(shù)和定位算法等息息相關(guān)，并且獨(dú)立于其他因素。對(duì)于第二個(gè)問題，由于空間位置是決定其觀測誤差的主要因素，故航跡算法應(yīng)選擇能夠反映被動(dòng)定位系統(tǒng)的空間觀測特性的參數(shù)作為加權(quán)因子，簡單有效地完成融合。

對(duì)于測角定位和測時(shí)差定位，或者用測角和測時(shí)差綜合定位來說，它們的CEP是不同的，在不同的空間位置其區(qū)別是比較大的，這樣用CEP作為衡量觀測誤差大小的指標(biāo)，分別繪制交叉定位系統(tǒng)、雙曲線定位或其他定位方法的誤差分布圖。我們可以看到，不同參數(shù)定位情況下，不同的基站配置、參數(shù)測量精度，不同的空間位置，CEP的大小是不一樣的，并且有一定的規(guī)律性。某些區(qū)域CEP較小，某些區(qū)域CEP則較大。因此可以根據(jù)這一特點(diǎn)，對(duì)不同區(qū)域采用不同的加權(quán)值對(duì)定位值做處理，以提高定位精度。

當(dāng)基站位置固定時(shí)，不同測量空間在空間上每一點(diǎn)的CEP是可以事先求得的，與目標(biāo)特性無關(guān)。對(duì)于加權(quán)法的權(quán)因子選擇，采用權(quán)因子法。因其計(jì)算簡單，物理意義明確，經(jīng)過仿真，能夠驗(yàn)證其有效性。

設(shè)Xi是融合前各種定位的位置矢量，i代表定位系統(tǒng)序號(hào)，X是融合后的位置矢量，則有：

（6）

（7）

當(dāng)CEPi之間相差不大時(shí)，融合定位相當(dāng)于各種定位結(jié)果的算術(shù)平均，當(dāng)CEPi之間相差比較大時(shí)，則最小的CEP所對(duì)應(yīng)的ki最大，所占權(quán)重最大，最大的CEP所對(duì)應(yīng)的ki最小，所占權(quán)重最小。

可以用等效等高CEP線來表示不同定位方法所得到的定位CEP。對(duì)于不同基站，不同定位方法，使用CEP加權(quán)融合算法，就意味著空間上一點(diǎn)對(duì)應(yīng)于各種定位的多個(gè)CEP值，被加權(quán)求和，最后得到的值稱為等效CEP，能夠表征CEP加權(quán)融合算法之后全空間的誤差分布。通過繪制等效等高CEP曲線圖，就可以直觀有效地分析經(jīng)過加權(quán)算法后的空間誤差分布。它和各個(gè)單站的原CEP等高線圖相比較，可以輔助分析加權(quán)法的改善程度，進(jìn)而分析適合使用加權(quán)法的區(qū)域。

3 結(jié)語

該文采用了多參數(shù)融合定位和對(duì)定位結(jié)果的加權(quán)融合定位方法，分析和仿真表明該方法的可行性和有效性。

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