未来移动通信关键技术的发展研究.docx

未来移动通信关键技术的发展研究摘要：随着时代的不断进步人们对信息量的需求越来越大对通信信号传输质量的要求也越来越高未来移动通信也势必将向设备智能化及小型化、频谱的高效利用、高移动互联性等方向发展。文章将对现代移动通信技术的发展历程进行回顾对未来移动通信的几项关键技术及其优点进行简要的介绍和分析。关键词：移动通信；关键技术；发展趋势1引言科技的发展尤其是计算机技术的发展为移动通信技术的创新奠定了基础。在社会发展的过程中人们对移动通信系统的依赖性越来越强从第一代移动通信系统到目前已经相对普及的第四代移动通信系统信号传输的速度越来越快质量也越来越高。但是必须要意识到目前的移动通信技术仍然存在不足比如通信系统容量较小、频率选择性衰落得不到完全消除等因此在未来移动通信系认的发展过程中势必要对相关技术进行革新解决上述问题。2现代移动通信技术的发展历程现代移动技术的发展最早可以追溯到20世纪20年代主要可以分为5大发展阶段。第1阶段：20世纪20年代至40年代。这二十年是现代通信技术的早期发展阶段在此期间专用移动通信系统诞生并逐渐得到应用标志着现代移动通信技术的诞生和起步。该阶段的显著特点是对专用系统的开发并且在现代通信技术诞生初期工作频率相对较低。第2阶段：20世纪40年代至60年代。随着公用移动通信业务的诞生和推广标志着现代移动通信技术进入一个全新的发展阶段最主要的标志即公用移动电话系统的诞生。该阶段的主要特点是实现了通信系统由专用网向公用网的过渡但是由于运营过程中主要靠人工来完成接线工作因此效率较低网络容量较小。第3阶段：20世纪60年代至70年代。随着高新科技在通信领域的应用移动电话系统也在不断进行改进。在60年代美国和德国分别对国内的移动电话系统进行了改革实现了无线频道与公用电话网之间的自动接续。在这十年的发展过程中移动电话系统的特点呈现出大区制且容量相较于之前有了明显的扩展。第4阶段：20世纪70年代中期至80年代。在这十年中移动通信迎来了飞速发展期。很多高新科技不断为移动通信技术的发展提供了动力比如微电子技术的诞生和发展为通信设备的小型化奠定了基础；大规模集成电路、微处理器技术的诞生以及计算机技术的迅猛发展为超大型通信网的管理与控制提供了可能；为解决传统移动通信系统容量小的问题贝尔实验室发明了蜂窝网极大提高了移动通信系统容量1983年美国芝加哥建成了世界上首个商用蜂窝移动通信系统标志着蜂窝式公用移动通信网的诞生。第5阶段：20世纪80年代至现在。第一代蜂窝移动网（1G）以AMPS和TACS为代表虽然比前4个阶段取得了极大进步但也存在不足比如只能进行语音通话、设备复杂、应用成本较高、通话安全性得不到保障、容量不满足时代发展需要。80年代中期西方国家先后推出了以GSM为代表的第二代移动通信系统（2G）性能有了极大提高在保证语音通话的基础上也支持数据的传输但越区切换性能不完善为了解决这一问题高通公司于1985年推出了以CDMA为技术基础的3G技术3G技术极大的扩充了通信系统的容量、实现了全球覆盖、一定程度上消除了地域限制、能够实现数据和声音的高速传输从而为用户提供更好的通信服务。随着人们对信息量和信息传输速度的要求越来越高第四代移动通信系统（4G）应运而生相较于第三代移动通信系统第四代移动通信系统的传输速度更高理论可达100Mbps在声音、视频和图像的传输方面优势十分明显。3未来移动通信关键技术3.1多入多出技术（MIMO）在目前的无线通信领域多入多出技术（MIMO）已经逐渐成为核心技术。众所周知在无线通信过程中无线信号在传输过程中会受到各类因素的影响从而出现无线信道的衰落从而使得通信质量降低。而多入多出技术（MIMO）则在很大程度上缓解了无线信道的衰落其主要原理是在信号的发送端和信号接收端之间设置多个天线作为信号传输的中转站尽可能地减少信号传输过程中的无线信道衰落。MIMO技术的最大特点在于在保证原有系统带宽和天线发射功率不增加的前提下极大提高通信系统的容量。MIMO技术的本质是通过时间域和空间域的联合分集来对通信信号进行处理。通过理论分析及已有的相关仿真数据不难看出在信道状态已知时应用了MIMO技术的通信系统其信道容量会随着传输天线个数的增加而线性增大也就是说MIMO技术在实际应用过程中能够有效解决通信系统容量小的问题因而具有很高的应有价值及广阔的市场前景。MIMO技术发展至今目前最主要的研究方向集中于空时编码。所谓空时编码其本质是综合利用空间和时间来对通信信号进行二维处理是时间传输信号和空间传输信号的有机结合通过空时编码技术能够极大提高通信信号及数据的传输效率目前已有的