許浩 王成義
【關(guān)鍵詞】移動(dòng)通信技術(shù);基本內(nèi)涵;發(fā)展趨勢(shì)
從第一代移動(dòng)通信技術(shù)誕生開(kāi)始,距今已有四十余年,每一代移動(dòng)通信技術(shù)的產(chǎn)生都在解決著一定的通信問(wèn)題。而且隨著技術(shù)的升級(jí)與換代,更加新型的移動(dòng)通信技術(shù)也體現(xiàn)出了更快的傳輸速率、更顯著的穩(wěn)定性、更強(qiáng)大的安全性的特征。未來(lái)隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越智能化的社會(huì)以及生活將會(huì)逐漸顯現(xiàn),也能夠在促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步上發(fā)揮更加重要的作用。
(一)了解移動(dòng)通信技術(shù)
移動(dòng)通信技術(shù)是相較于固定通信技術(shù)而言的,但兩者之間又有著很大的差別。移動(dòng)通訊技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和信號(hào)數(shù)字傳輸技術(shù)為基礎(chǔ),并不斷進(jìn)行發(fā)展。當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到第五代發(fā)展階段,信號(hào)傳輸強(qiáng)度得到了提高且傳輸速度也在不斷加快。
(二)移動(dòng)通信技術(shù)的特征
在多年的發(fā)展過(guò)程中,移動(dòng)通信技術(shù)逐漸形成了以下三個(gè)方面的特征:
首先,數(shù)字化特征。第五代移動(dòng)通信技術(shù)是以數(shù)字傳輸模式為基礎(chǔ),而不是采用模擬信號(hào)傳輸模式,所以它體現(xiàn)出較為突出的數(shù)字化特點(diǎn)。其次,穩(wěn)定性特征。移動(dòng)通信技術(shù)下的數(shù)字信號(hào)在進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中能夠有效地避免外界信號(hào)的干擾,從而保持信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。而且數(shù)字信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中也能夠具備自我修復(fù)功能,這更加增強(qiáng)了數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。最后,應(yīng)用的廣泛性特征。當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)已不再應(yīng)用單獨(dú)的技術(shù),而是能夠與其他多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行密切的融合。隨著信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不斷完善和健全,信息傳輸?shù)姆秶苍絹?lái)越廣,信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性也越來(lái)越突出。
(三)移動(dòng)通信技術(shù)的主要功能
移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)于維持社會(huì)正常運(yùn)行,以及保持經(jīng)濟(jì)有序發(fā)展起著重要的作用。從人們普通的衣食住行到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行,都能夠應(yīng)用到移動(dòng)通信技術(shù)。所以移動(dòng)通信技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)以及未來(lái)都會(huì)起著非常重要的作用。當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)的傳輸速度越來(lái)越快,信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性也在逐步提升。另外移動(dòng)通信技術(shù)也能夠?qū)π畔鬏斀Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和完善,從而讓建立起來(lái)的通訊網(wǎng)絡(luò)變得更加密集。而且互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)的有效融合,也對(duì)于促進(jìn)移動(dòng)通信技術(shù)的快速普及和高質(zhì)量運(yùn)營(yíng)起到了重要的積極作用。以人們的生活為例,移動(dòng)通信技術(shù)能夠?yàn)槿藗兊纳钤黾痈嗟谋憷院椭悄苄裕岣呷藗兊纳钯|(zhì)量和水平??偠灾?,移動(dòng)通信技術(shù)在當(dāng)前人們的生活以及社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用,深入研究移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)具有重要的意義[1]。
隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展,技術(shù)創(chuàng)新和升級(jí)將會(huì)為移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展注入更多的力量。移動(dòng)通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越廣泛
未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)讓人們的生活變得更加便利化和智能化,因此它將會(huì)在人們的生活以及社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣。當(dāng)前社會(huì)以及個(gè)人對(duì)于移動(dòng)通信技術(shù)的依賴性越來(lái)越強(qiáng)烈,未來(lái)將會(huì)隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展和升級(jí),而逐漸滲透到社會(huì)以及個(gè)人的方方面面。另外,以5G移動(dòng)通信技術(shù)為例,該技術(shù)會(huì)把多點(diǎn)、多天線和多用戶的相互協(xié)作以及相互組網(wǎng)作為主要的研究對(duì)象和突破口。未來(lái)技術(shù)人員將會(huì)以追求更快的傳輸速率、更強(qiáng)的傳輸穩(wěn)定性為主要技術(shù)研究方向。所以未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)也會(huì)朝著大幅提高通信系統(tǒng)性能的方向上發(fā)展[2]。
(二)傳輸速率更快且傳輸穩(wěn)定性更突出
未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)的信號(hào)傳輸速率會(huì)更快,信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性也會(huì)更突出。從移動(dòng)通信技術(shù)過(guò)往的發(fā)展經(jīng)歷上可以看出,移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸速率、信息傳輸量以及傳輸?shù)姆€(wěn)定性會(huì)越來(lái)越高。未來(lái)隨著5G通信技術(shù)的全覆蓋,全社會(huì)的信息傳輸效率會(huì)大幅提升,而且信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性也會(huì)得到顯著提高。除此之外,未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的消耗量會(huì)持續(xù)下降。例如在5G移動(dòng)通信技術(shù)中,網(wǎng)絡(luò)資源是能夠由運(yùn)營(yíng)商根據(jù)動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù)流量變化而隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整的。如此一來(lái)就能夠降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的消耗數(shù)量,減少運(yùn)營(yíng)成本和降低人們的上網(wǎng)費(fèi)用[3]。
(三)移動(dòng)通信技術(shù)信息傳輸?shù)陌踩葧?huì)顯著提高
移動(dòng)通信技術(shù)信息傳輸?shù)陌踩龋瑢?huì)隨著時(shí)間的推進(jìn)以及技術(shù)的升級(jí)而得到顯著提高。隨著技術(shù)人員不斷地優(yōu)化移動(dòng)通信技術(shù)的結(jié)構(gòu)以及組織形式,移動(dòng)通信技術(shù)信號(hào)傳輸?shù)男蕦⑻幱诔掷m(xù)上升通道內(nèi),而且也會(huì)借助各種各樣的新型技術(shù)而確保信息傳輸?shù)陌踩?。技術(shù)人員會(huì)根據(jù)移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程中所暴露出來(lái)的缺點(diǎn)而不斷進(jìn)行彌補(bǔ),進(jìn)而不斷提升移動(dòng)通信技術(shù)在運(yùn)行過(guò)程中抵御外界干擾或影響的能力,有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)信號(hào)保護(hù)目標(biāo)。以5G通信技術(shù)為例,該技術(shù)中的高頻段的頻譜資源應(yīng)用范圍十分廣泛。雖然當(dāng)前技術(shù)人員暫時(shí)并未研究出專門的技術(shù)來(lái)100%的完全規(guī)避高頻段無(wú)線電波的穿透能力影響。但未來(lái)隨著頻譜利用效率的提升,這仍然是移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一,而且也將會(huì)與其他多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行密切的融合[4]。
5G移動(dòng)通信技術(shù)基于4G通信系統(tǒng)發(fā)展而來(lái),且5G通信優(yōu)勢(shì)同樣明顯:通過(guò)提升傳輸速率以及吞吐效率來(lái)提升用戶感知,通過(guò)提高頻譜利用率來(lái)應(yīng)對(duì)高頻段頻譜資源有限的問(wèn)題;同時(shí),5G通信系統(tǒng)也正朝著多點(diǎn)化、多用戶以及多天線協(xié)作組網(wǎng)的方向快速發(fā)展。下面將介紹5G移動(dòng)通信部分關(guān)鍵技術(shù)。
(一)無(wú)線傳輸技術(shù)
5G通信采用大規(guī)模MIMO技術(shù),通過(guò)此技術(shù)維度的精確分析控制,在不同用戶同一時(shí)間完成通信的基礎(chǔ)上能夠保持現(xiàn)有基站并提高頻譜效率,同時(shí)它對(duì)于降低信號(hào)干擾以及提升功率也頗為重要。如果天線數(shù)量符合一定條件,則大規(guī)模MIMO技術(shù)受到干擾及噪聲的影響可忽略不計(jì)。
(二)OFDM技術(shù)
OFDM技術(shù)是多載波調(diào)制的一種,通過(guò)頻分復(fù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)高速串行數(shù)據(jù)的并行傳輸,抗多徑衰落能力強(qiáng),并支持多用戶接入。現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)OFDM的相關(guān)研究已頗為成熟且其多用于無(wú)線局域網(wǎng)。同時(shí)為克服OFDM局限性,解決其峰均比(PAR)較大的問(wèn)題,通常采用信號(hào)預(yù)畸變技術(shù)、循環(huán)編碼方式或者利用不同的加擾序列對(duì)OFDM符號(hào)進(jìn)行加權(quán)處理,從而選擇PAR較小的符號(hào)來(lái)進(jìn)行傳輸。
綜上所述,從七八十年代第一代移動(dòng)通信技術(shù)產(chǎn)生開(kāi)始,時(shí)至今天已經(jīng)到了第五代移動(dòng)通信技術(shù)。從移動(dòng)通信技術(shù)過(guò)去幾十年的發(fā)展經(jīng)歷中可以看出,移動(dòng)通信技術(shù)的數(shù)字化特征、穩(wěn)定性特征和應(yīng)用的廣泛性特征越來(lái)越明顯,對(duì)于促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展和提高人們的生活水平以及質(zhì)量做出了巨大的貢獻(xiàn)。除此之外,移動(dòng)通信未來(lái)也會(huì)朝著傳輸速率更快、適用性更強(qiáng)、功能更穩(wěn)定的5G通信系統(tǒng)發(fā)展。未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)在越來(lái)越多的場(chǎng)景中得到應(yīng)用,逐漸滲透到社會(huì)發(fā)展以及人們生活的方方面面。