移动中继通信技术论文

2022-04-15 版权声明 我要投稿

摘要:随着移动通信技术的发展,世界正在变的越来越小,信息的交流也变的更为顺畅,同时人们对无线移动通信的要求也越来越高。目前4G技术已逐步在世界范围内开始部署,这也激励了科技工作者们继续探索未来无线移动通信的技术。未来无线通信的发展必将面临着非常高的移动终端密度和如何提高频谱利用率等一系列问题,如何克服这些问题,将会是未来移动通信的重点。今天小编给大家找来了《移动中继通信技术论文 (精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

移动中继通信技术论文 篇1:

5G移动通信技术及未来发展趋势

摘要:在当前网络时代中,人们越来越广泛使用移动通信技术,其中5G移动通信技术是当前最为前沿的移动通信技术。通过运用5G移动通信技术,能够有效提高网络速度,促使人们享受到更为优质的通信技术服务。基于此,本文对5G移动通信技术及未来发展趋势进行深入研究,具有重要意义。

关键词:5G移动通信技术;关键技术;未来发展趋势

0.引言

在最近几年中,随着我国科学技术水平的不断提高,有效推动了我国移动通讯技术的发展,在现时代中的通信领域中,已经出现了5G移动通信技术。通过5G移动通信技术的不断发展与广泛运用,势必会为人们的生活与工作带来更多的方便。

1.5G移动通信关键技术分析

1.1智能化技术

在5G移动通信技术中,云计算发挥着非常重要的作用。针对云计算网络,通过对其进行深入研究与分析后不难发现,基站与云计算网络中的服务器是互相结合的,所以有关技术人员通过利用交换机网络能够储存海量数据信息。另外,由于云计算具有很大优势特点,包括可以对储存数据进行快速处理等,再加上基站具有规模大、数量多等特点,所以通过有效结合基站与云计算,基站能够根据实际运行情况来合理划分频段,同时可以有效处理相关业务。通过有效更新移动通信系统体系结构,出现了扁平化SAE/LTE体系结构,移动通信通过运用这种结构能够与互联网进行有效相融。所以在未来发展中,通过运用5G移动通信技术,能够有效减少内网络访问路由负荷,而内容分发网络通过利用智能化处理技术能够实现由核心向边缘的分布,能够有效提升用户的使用体验感。综上所述,通过运用智能化技术,能够有效变革与创新移动通信技术。

1.2全双工技术

随着社会的不断快速发展,人们对移动通信技术提出越来越多的要求,传统基站模式现已无法完全满足社会的发展要求,为能够有效满足5G移动通信未来业务发展要求,需要运用全双工技术。通过运用全双工技术,能够同时接收到同一条物理信道中的不同信号,能够有效提高频率资源利用率。此外,针对发射信号遭受双工节点的干扰问题,通过运用全双工技术能够对其进行有效解决,因为全双工技术可以同时接收到同频发射信号与同频数据信息,能够促使移动通信网络变得更为快速与实用,同时还可以有效提高高频率的利用率。通过运用全双工技术能够预测出在未来中将会出现更多的通信用户与流量使用。

1.3 MIMO技术

多天线技术是利用多个天线链路所构成的。在多天线技术中含有很多不同的元件,同时在多个方面需要设置配套,包括接收机、发射机等,因为发射天线只有呈集中排列或者分布排列,才能够在设备表面进行分布,这样能够有效实现自身MIMO的消除,降低能量消耗,同时能够有效提高高频普的利用率,通过有效优化与改进干扰、噪音、损耗、掉线等方面,能够促使5G通信技术采用简单措施来有效解决一些实际问题,能够有效简化天线设计、提高时间利用率与分散信号。

1.4设备间直接通信技术

在传统移动通信信息组网模式中,基站是中心,通过利用基站来实现移动通信在小区中的全面覆盖,但是在这种模式中不能移动中继站与基站,二者位置是固定的,在一定程度上降低了网络结构的灵活性。在未来发展中,势必会出现更多的移动通信用户与移动通信数据流量,在这种发展形势背景下,通过選用设备间直接通信技术,设备之间无需经过基站中转便能够实现它们之间的直接通信,能够有效拓展移动通信网络连接方式与接入方式。通过使用设备间直接通信技术,能够进行短距离直接通信,有效减少延迟与降低功耗,同时还可以提高信道质量与数据传输速率。另外,通过利用广泛分布的终端设备,可以有效改善覆盖率与提高频谱资源的利用率,能够促使架构与网络连接方式变得更为灵活,提高链路的灵活性与网络的可靠性。

2.5G移动通信技术及未来发展趋势

在现时代中,5G是最为前沿的移动通信技术,能够充分表现出我国移动通信技术的水平。针对5G通信技术,通过有效结合实际情况,为能够对当下出现的大量机械化通信问题进行有效解决,我国社会希望它在未来中物联网与互联网两个方向进行大力发展。在现时代中的全球通信领域中,5G移动通信技术是重点研究对象,而为能够满足人们对通信技术的使用要求,提高移动通信技术的服务质量,在2013年我国就已经设立了5G通信移动技术研究小组。无缝衔接5G通信移动技术与其他无线移动通信技术,同时根据具体情况提供优质的通信服务,这是我国对5G通信移动技术设立的最初目标。而在当前时期中,随着社会的不断发展与进步,5G移动通信技术逐渐被越来越多的国家所关注与研究,通过对5G通信技术进行不断深入研究与完善,以期为自己国家带来更多的效益,有效推动国家的经济发展与提高国家的国际竞争实力。5G移动通信只有将移动互联网作为载体,才能够有效开展多个业务服务项目,促使用户享受到更为优质的体验,也就是说,针对后台服务与云计算的需求,5G通信技术能够对其最大程度的满足,同时能够满足数据信息容量要求与数据信息传输质量要求,所以5G通信技术要求是比较高的。

与传统网络技术中的组网结构相比,5G通信技术更具优势,5G通信技术中的组网结构更为灵活与智能化。例如,通过利用5G通信技术,能够使用控制与转发互相分离的网络结构来进行合理定义,能够合理规划分布异构超密集网络等。从无线传输层面来说,通过运用5G通信技术,能够有效提高频谱资源的利用效率,与此同时,根据实际情况,移动通信技术人员通过有效利用多址接入技术、多天线技术等,能够更为深入挖掘出5G移动通信技术的潜能。

3.小结

综上所述,5G通信技术是一种高端技术,通过运用5G通信技术能够有效推动我国社会经济的不断快速发展,能够促使网络环境变得更为安全与高效。目前全球各国均在致力于5G通信技术的研究,我国在5G 通信技术方面现已获取不少研究成效。在未来发展中,坚信5G通信技术将会得到更为广泛的运用。

参考文献

[1]信息服务中5G移动通信技术的应用方法[J]. 林雄.中国新通信. 2020(01)

[2]5G移动通信技术在通信工程中的应用[J]. 陈耀林.信息通信. 2020(01)

[3]5G移动通信技术发展与应用趋势[J]. 张晨.通信电源技术. 2019(11)

作者简介:纪雪岩(1982年1月),男,吉林通化,大学本科,单位:92020部队.

(92020部队山东青岛266000)

作者:纪雪岩

移动中继通信技术论文 篇2:

未来无线移动通信前瞻

摘 要:随着移动通信技术的发展,世界正在变的越来越小,信息的交流也变的更为顺畅,同时人们对无线移动通信的要求也越来越高。目前4G技术已逐步在世界范围内开始部署,这也激励了科技工作者们继续探索未来无线移动通信的技术。未来无线通信的发展必将面临着非常高的移动终端密度和如何提高频谱利用率等一系列问题,如何克服这些问题,将会是未来移动通信的重点。要解决上述问题,文章尝试着从以下几种相互关联的技术中给出答案:小基站技术、设备与设备互联技术、云端无线接入网络技术和无线网络最优接入技术。

关键词:小基站技术 设备与设备互联技术 云端无线接入网络技术 无线网络最优接入技术

1 研究的背景及意义

在近20多年期间,移动网络依托科学技术的发展,取得了非常卓越的进步,很难想象如果现在没有无线通信,我们如今的生活会变成什么样。无线通信大大的丰富了人们的生活,并对传统的教育、医疗、经济等产业产生了深远的影响,大大提高了这些产业的运行效率。

第一代的移动通信主要使用的是模拟通信技术,仅仅能承载语音通信技术;第二代的移动通信依托的技术从模拟通信技术转化成了数字通信技术,承载的业务范围也开始拓展了起来;第三代的移动通信使用户进行全球漫游成为可能,同时也极大的提高了数据的传输速率;如今第四代移动通信已经嵌入了长期演进技术(LTE)带来比第三代移动通信更快的传输速率。人们不再仅仅满足于用移动终端进行语音通信和数据传输,而是渴望能用移动终端进行实时的图像和高分辨率视频的传输,这就意味着需要有更快的传输速率,更高的带宽。然而,目前的技术在数据传输速率这块还是存在着瓶颈的,亟需面临一个问题就是如何利用已剩余不多的频谱来开发下一代的移动通信技术。所以,为了满足人们日益增长的对数据传输速率的追求,必须有新的技术来提高用户的体验。文章下面的章节将阐述未来移动通信网络可能会采用的一些新型的理念和技术。

2 小基站技术

由贝尔实验室两位科研人员于1947年提出的蜂窝网系统的理念,是以蜂窝网小区为设计中心而构建出的一套理论架构。蜂窝网架构从第一代移动网络就开始投入实际运用,并一直沿用到如今的第四代移动网络。但是随着技术的发展,例如液体小区和幽灵小区这样新的无线接入架构的提出,未来的无线移动通信也许会有一个巨大的变革,从而采用一个与以往不同的网络架构。这个架构中移动终端和基站之间数据和信令的传输相互独立。用户终端将会同时与两种类型的基站保持连接,一种是宏基站,另外一种是小基站。宏基站采用低频波段为移动终端提供连接服务,而小基站则使用高频波段与移动终端进行数据的传输[1]。

当移动终端要求的数据量较大,或者当前连接的小基站负荷比较重的时候,移动终端还能立即连接上另外一个小基站,以保证数据传输的速率。当小基站与移动终端没有数据进行交互的时候,移动终端只需要和宏基站保持连接,小基站完全可以与用户终端断开连接,并进入休眠状态,节约能耗,从而避免了传统基站无论基站和移动终端之间有无数据传输都必须保持连接的这一状态,降低相邻小区之间的干扰。另外,宏基站与移动终端之间信令的传输还可以根据传输数据的类别以及网络负载率从现有的纯面向连接的信令传输机制,改为动态的面向连接与无连接两种类型并存的传输机制,减少开销,降低宏基站负荷。

3 设备与设备互联技术

随着无线传输速率的提高,在未来,人们不得不面对无线通信系统资源匮乏这一现实。如何提高通信系统频谱的利用率,这将会是一个很大的挑战。在以往的传统的蜂窝移动通信中,设备只能通过基站才与其他设备进行通信,设备和设备之间是不允许直接进行通信连接的,这样就会导致一个区间内的频谱利用率降低。在未来,人们也许可以通过协同通信来提高一个区间内的频谱利用率。移动终端通过网络中的节点相互中继信息的技术,实现频谱利用率的有效提高。设备与设备互联技术是协调通信中最有前景的一个,此技术允许两个临近的设备不需要通过基站就可以进行数据的传输。这项通信技术的最大优点就是可以复用频谱,并通过减少传输时延和降低移动终端的耗电量来提高用户的体验质量[2]。

设备与设备互联技术大致可以分为以下三种类型。

第一种类型是设备与设备间的直接通信:当两个终端打算进行通信,通过GPS定位得知两个终端之间的距离较近,而且基站的负荷比较大,那么设备A就直接的或在基站的帮助下间接的与设备B建立连接,之后进行两个终端间数据的传输(图1(a)所示)。

第二种类型是设备与设备间的中继通信:当设备A想要与设备B进行通信,通过GPS定位得知设备B与设备A的距离比较远没有办法进行设备与设备间的直接通信,在这种情况下,就可以直接或者在基站的帮助下把设备A与设备B之间的其他设备作为中继节点,对数据进行传输。在传输方式上可以根据传输数据的多少作出一定的判定,判断是否向多个节点进行中继:如果传输的数据不多,那么所有的数据可以从源终端中继到下一个移动终端,再由下一个移动终端中继到再下一个终端中继,不断中继直到目的终端。而如果传输的数据较多,源终端则可以向多个移动终端同时中继数据,提高数据的传输效率(图1(b)所示)。

第三种类型是设备与基站间的中继通信:当设备A想要与设备C进行通信,通过GPS定位得知设备C与设备A相当遥远,设备与设备间的中继通信中继通信满足不了设备A与设备C进行通信的需求,同时又由于设备A处的地理位置问题,不能直接与基站进行连接,在此时设备A可以通过D2D连接,连接上其附近的设备,并由其附近的设备作为中继,连接上基站,通过基站与设备C进行连接并建立通信(图1(c)所示)。

4 云端无线接入网络技术

在目前,“垂直解决方案”被大多数基站广泛采取:其原理是采用专门一套基站对某一特定的网络进行部署,不同的网络需要部署不同类型的基站,而就目前移动通信的发展趋势来看,各种新型的通信技术层出不穷,与此对应也就有了很多不同类型的网络,如果未来还是以目前使用的方式对网络进行部署,那么所需建设的基站的数目将会变的十分庞大,由此带来的建设运营和维护成本也是十分巨大的。同时,也为了提高无线移动网络的效率,降低潮汐效应所带来的影响,一种新的技术应运而生,这就是云端无线接入网络技术[3]。

云端无线接入网络由支持多种无线接入网络协议的远端射频单元、光纤传输网络和中央基带处理池构成。远端射频单元在其所在的地理区域内与移动终端建立连接,当移动终端需要与其他终端建立通信时,由中央基带处理池将带宽经过光纤网络分配给远端射频单元,并由远端射频单元根据网络负载状况动态的分配给移动终端,这样一来就大大提升了资源的利用率,降低了成本。

5 无线网络最优接入技术

未来的无线通信除了无线技术和网络架构的革新,同时也应该变的更加智能,能够根据用户的一些相关信息为用户提供最合适的接入网络。接入网络的设计应该考虑以下几方面内容。

(1)用户终端的信息:移动终端的操纵系统,电池容量,设备实时耗能情况等信息。

(2)应用程序的信息:用户当前正在使用哪种应用程序,是在网络上玩游戏,还是进行语音通话,或是在进行视频通信,抑或是浏览网页、播放视频。不同的应用对QoS有不同的需求,有的应用对带宽比较敏感,而有些应用则需要相当低的时延。

(3)用户的信息:由于用户个体间存在着文化、教育以及社会地位的差异性,所以不同的用户之间对无线网络接入的偏好也会有所不同。

(4)环境的信息:移动终端在何种情况下进行使用,用户在使用终端的时候是处于静止状态还是移动状态,周边是否存在其他设备。

(5)网络的信息:例如网络的负载率,网络的吞吐量,以及是否有可供选择的其它网络和其他网络的一些信息。

未来的网络必须能综合上述的信息,智能的为用户选择最优的网络,让移动终端用户得到最优的用户体验[4]。

6 结语

该文对未来移动通信将会采用的一些新型的理念和技术进行了描述,虽然到目前为止对未来的移动通信网络和架构的发展方向还不是特别明朗,但是有理由相信,随着移动通信产业的不断发展和新技术前沿的不断推进,社会产业链将会被不断完善,并带来很多新的就业机会,多种无线通信技术的融合所构成的未来移动通信网络必将把人类社会推上一个新的高度。

参考文献

[1] Nakamura,T.,Nagata,S.,Benjebbour, A.,et al.Trends in small cell enhancements in LTE advanced[J].Communications Magazine,IEEE,2013,51(2):98-105.

[2] Fodor,G.,Dahlman,E.,Mildh,G.,et al.Design aspects of network assisted device-to-device communications[J].Communications Magazine,IEEE,2012,50(3):170-177.

[3] Chih-Lin I,Jinri Huang,Ran Duan, et al.Recent Progress on C-RAN Centralization and Cloudification[J].Access,IEEE,2014(2):1030-1039.

[4] Gustafsson,E.,Jonsson,A.Always best connected[J].Wireless Communicat ions,IEEE,2003,10(1):49-55.

作者:屠子谦

移动中继通信技术论文 篇3:

4G移动通信技术及其军事应用研究

【摘要】军用宽带移动通信技术与民用第四代移动通信(4G)技术相比,其应用研究发展缓慢。现有军用移动通信主要依靠短波、超短波及通信卫星等手段,对多媒体新型业务支持较弱,难以满足未来战争指挥信息系统的需求。首先,介绍了4G宽带移动通信主流体制长期演进计划的后S10S1续演进(LTE-A)关键技术;最后,对4G移动通信技术及其军事应用研究进行了总结。

【关键词】4G移动通信技术 军事应用 研究

一、前言

4G移动通信技术最大的特点就是数据传输速度快,另外4G网络通信更加灵活,更加智能,兼容性更强。很多关键技术的突破,使得4G移动通信更进一步地渗透到我们的生活中,并且在军事中的应用也很广泛。民用4G技术已相对完善,但军用移动通信由于其保密性、移动性以及抗毁性等要求,发展缓慢,故不能适应未来战术移动通信网的高带宽以及高传输速率需求。

二、LET-A宽带移动通信系统模型及其关键

2.1 系统模型

LET-A系统模型采用了扁平化系统网络结构,相比3G系统,增强了基站功能,合并了分组域和各类网关,使得整个系统网络变得简洁高效。LET-A系统架构如在整个演进型分组系统(EPS)基于IP架构,包括演进型核心网(EPS)和演进型通用陆基无线接入网(E-UTRAN)。其中,接入网由演进型节点eNodeB负责用户终端的接入处理,并且不同eNodeB间可通过X2接口交换信令和数据信息;核心网由移动管理实体(MME)和服务网关(S-GW)组成,整个核心网基于IP架构,易于和传统网络互连互通。

2.2 关键技术

协作多点传输(CoMP),CoMP技术利用不同基站或终端间信息交互,实现对接收端的联合处理以提高接收端的信噪比,降低不同小区或用户间的干扰。CoMP分为联合处理(JP)和协作调度、波束赋形(CS/CB),联合处理系指不同发射端对接收端接收情况进行联合分析,通过发射端分集提高接收端信噪比(协作调度)波束赋形模式系指不同发射端对接收端所使用的频谱以及接收端位置等信息进行协调调度,通过不同的频率规划或者波束设计规避干扰。在LET-A系统中,利用不同基站间信息交互实现用户所在小区间的干扰抑制,通常应与小区频率规划结合在一起。

三、军事应用分析

3.1 eNodeB(EvolvedNodeB)移动性接入以及中继扩展

由于军事移动通信系统移动性和抗毁性的需要,4G的eNodeB需具备移动能力,并且eNodeB和用户终端均应支持移动接入,因此eNodeB需进行小型化设计以部署于车辆%直升机以及舰艇等运载工具。eNodeB用于移动接入时,通常集成了MME/SG-W模块(或程控交换机模块)以解决用户终端路由和移动性管理问题。由于4G系统属于视距传播,为了扩展覆盖范围,军用4G系统应能支持配置移动中继,地面eNodeB借助无人机和直升机的高速移动中继实现4C网络的大范围覆盖。

3.2 eNodeB军用互连

4CLET-A标准支持eNodeB的直接信息交互。军事应用时,车载eNodeB除了在驻车时的有线互连外,还需支持无线互连。eNodeB无线互连主要有以下2种方法:(1)、使用传统的车载短波%超短波以及卫星通信手段转接,由于带宽有限eNodeB间只能支持信令信息的交互,故CoMP技术仅能进行简易的波束赋形;(2)、使用LTE-A无线接口互连,eNodeB需额外配置中继帧结构(即eNodeB采用LTE中继体制,与接入用户终端共享频谱资源,以实现与其他eNodeB交互数据和信令信息,同时不影响所属用户终端的接入,或在军用4G网络规划时,预留eNodeB专用无线通信资源以便互连。第2种方法可支持eNodeB间的CoMP联合处理技术。

3.3 终端脱网运行

由于4G移动基站覆盖范围有限,LTE-A移动终端可能会脱离4G网络覆盖范围,因此军用4G需考虑LTE-A终端脱网运行问题。LTE-A终端直连技术(D2D)可解决上述问题。该技术系指在LTE-A系统控制下,允许终端间通过直接使用或复用蜂窝小区的无线资源直接通信的新型技术。LTE-A终端可通过基站的鉴权和处理从传统接入模式转为终端直通模式,即使接入基站被毁或者脱离基站覆盖范围时,终端用户仍能借助D2D模式维持局域网的内部通信,从而确保整个系统的灵活和稳健。如果对LTE-A终端进行改造,集成简易D2D鉴权处理功能,则终端完全可在脱网状态下自主鉴权切换至终端直通模式,与附近终端直连通信。

四、结束语

LIE-A技术是下一代移动通信的发展方向,作为我国拥有自主知识产权的4G标准,TD-LTE-A技术具有高传输带宽、高频谱效率、自组织和异构融合等特性,且拥有一整套国产化产业链。因此,TD-LTE-A技术可作为一体化战术移动通信网的备选技术之一。同时,借助对移动通信发展的前沿问题研究,可推进军事信息系统的现代化建设,为构建全域覆盖以及一体化的战术移动通信网打下基础。

作者:郑向阳

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