通信产业及关键技术的发展

移动的通信摘要：作为一名非专业学生，本人将根据所阅读的书籍和查阅的资料在本文中主要就通信发展方向、4G关键技术作简要的阐述，并结合自己的经历和理解在各个部分分别描述。关键词：通信发展；4G技术；移动通信作为一名材料学学生，本人主修的是电子信息材料方向，由于在专业上有少许联系，因此聆听了李老师的这次讲座。首先需要感谢李老师这次精心准备的讲座内容，让我这样一个非通信专业学生较为详实地了解了一下我们日常频繁使用却知之甚少的通信科技。不过，通过这次讲座，我同样发现，虽然在专业上有一点共通，但我对通信技术的了解和认识还是过于浅少，也利用这篇研学讲座的契机，我阅读了一些通信理论的书籍和论文，在本文中稍作整理，并记录一下我的体会和认识。本次讲座中，李万林老师主要就通信行业发展趋势、技术研究和产业化重点以及通信发展基本规律进行而来讲授。就本人的兴趣和在讲座后阅读的资料，本文中将主要就通信发展趋势总结和通信技术中的4G移动通信技术进行简单的分析和理解。通信发展趋势之前我对通信技术的发展理解可以用简略的几个词语来总结：快捷、方便、普及、低廉。为达到这些目的所要求的必将是在通信技术、硬件设施等方面的不断开拓与创新，个人以为这也是广大用户对于未来通信的期待和展望，也就适当地成为了相关领域、企业的奋斗方向。今年的通信的关键词被3G、智能机、iphone牢牢占据了，作为一个大学生，处于一个有着时尚冲动的群体中，我也能够感受到年轻人对于通信技术的好奇与追逐。在寻找关于本主题的文章时，无意中发现一篇09年的相关论文，并被一个词“融合”所吸引。我们可以意识到，目前移动用户已经超过固定电话用户成为通信领域持续的增长，而其热点主要集中在通信行业内部融合和通信行业与相关领域融合。1.在通信行业内部融合，主要体现在LTE的推出和研究，4G框架的层次化搭设。可以说目前的移动通信网正是在从异构网络向同构网络发展，即通过LTE先达到在三个主流通信标准：WCDMA，CDMA2000和TDS-CDMA间的融合，然后到4G时，通过个人区域无线网(以蓝牙为代表)，本地区域无线网(以WiFi，3G为代表)，都市区域无线网以WiMAX为代表)和地方性区域无线网，四个区域的融合。对于我们可以理解为由于现行的技术中没有一种技术能够在所有情况下均能满足人们对通信的需求，所以需要融合各种只针对某一种特定区域或者范围的技术，如此才能最大程度上满足现代通信的三个要求：高速传输、高速无缝切换和超大容量。2.通信行业与相关领域的融合：目前的现行的就是三网融合，即广播电视网、计算机网络和传统意义上的通信网，进行融合。我们作为用户，最多感觉到的是交互性的服务。不过，具体一点，作为运营商，可以通过融合后的网，提出新的交互服务。技术层面来讲，真正的意义在于两点：一是建立一个真正意义上的信息交换网，从而为把通信的真正价值从通信本身扩展到其他能够应用通信的领域打下基础；二是解决现在通信领域，尤其是无线通信领域带宽利用率不高的弊病，即通过认知无线电来利用广播网未使用的带宽传输通信业务，进一步条带宽利用率。体会：作为一个非专业人士，我不敢说也不了解通信技术将向什么方向发展，但作为一个用户，我认为未来移动通信最重要的发展趋势之一就是通信技术与实际生活应用中相应技术的融合。它们有很多与原来假设不同的地方，比如在检验人体某些指标的确切性等等，都是在特定实际情况下的特殊分析，而这些实际前提条件下问题的解决，才能真正意义上创造价值，推动整个通信行业甚至整个社会相关产业的发展。总体来讲，“融合”发生在现代的通信网甚至是信息产业内部，同时也发生在通信领域和其他应用领域的交叉发展中。在这个螺旋式的发展中，通信产业乃至整个信息产业必将能更好的满足人们多样性的需求，服务于整个社会。技术研究——4G移动通信技术说来惭愧，在3G网络如此火热的时代，我对4G通信还是知之甚少，在讲座上听到这个词的时候还是将它与3G网络进行着联系，最大的想法就是：更快？在之后的查阅中，也主要概括的认识了一下这个主题。回顾——2G、3G在关注4G之前，我们还是先要回顾一下它的前辈：2G和3G网络。即使是现在，3G技术也是刚走人们的视线不久，尚在普及阶段。尽管3G技术与2G相比有着巨大的优势，但在技术层却不是重大的改变，只是在视频应用上迈出了重要的一步。3G技术的发展主要有以下几个方面的局限：(1)较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit／s的速率，但平均速率只能达到384kbit／s尽管目前3G增强型技术不断发展，但其传输速率还有差距。(2)不能提供动态范围多速率业务。由于3G卒中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD—SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准。难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。(3)不能真正实现不同频段不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块，而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。3G系统以上的局限性使其发展受到限制，很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。但个人觉得，3G网络现在的火热程度也说明其正在很好地完成通信领域快速网络的衔接工作，普及了快速网络的概念和优势，并给予了相关领域的企业足够的时间完善4G网络的相关部件，为未来的网络时代创造着条件。4G移动通信目前，业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点：(1)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来；(2)移动终端可以是任何类型的；(3)用户可以自由地选择业务、应用和网络；(4)可以实现非常先进的移动电子商务；(5)新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。其中的主要技术可以罗列为：a)正交频分复用(OFDM)技术第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。因为其频谱利用率高、抗衰弱能力强、适合高速数据传输等优点，OFDM技术越来越受关注：b)智能天线技术智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术．利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分，动态改变信号的覆盖区域，将主波束对准用户方向，旁瓣或零陷对准干扰信号方向，并能够自动跟踪用户和监测环境变化，为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量，被认为是未来移动通信的关键技术。c)MlMO技术指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。在功率带宽受限的无线信道中，MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。d)软件无线电(SDR)技术在4G系统中，若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式，则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口，能够在各类网络环境间无缝漫游，并可以在不同类型的业务之间进行转换。软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术，它以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支持。e)多用户检测技术4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是：把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号，而不是作为噪声处理，利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号，即综合利用各种信息及信号处理手段，对接收信号进行处理，从而达到对多用户信号的最佳联合检测。体会总结的来说，现在4G网络的发展方向足以使其成为未来的主流技术，并能够在3G网络的普及下成功地过渡取代，相信这也是未来可见的。根据以上描述，我觉得未来的4G系统应具备以下优点：(1)高数据传输速率。(2)真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准，能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”。(3)高度智能化网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络，有很强的智能性、适应性和灵活性。(4)良好的覆盖性能。并能提供高速可变速率传输。尽管4G移动通信系统目前还只是一个基本概念，定义仍然还不明确，仍处于开发阶段，在某些关键性技术上还不完善。但是，作为新一代移动通信技术，其发展的前景是不可限量的。4G技术的发展和实现，将真正实现我们充满个性化的通信梦想。参考文献【1】许志鹏.4G移动通信关键技术浅析【J】.【2】李明浩.4G移动通信技术简析与发展预期【J】.【3】刘云，蔡然.融合，通信产业的发展趋势【C】.【4】胡文昌.关于移动通信的发展趋势【J】.【5】LillianGoleniewski,KittyWilsonJarrett.通信概论【M】.