摘要本文對3G和4G移動(dòng)通信做了簡要的比較，并對4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中將會(huì)用到的關(guān)鍵技術(shù)做了分析。包括OFDM技術(shù)、智能天線技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、多用戶檢測技術(shù)、IPv6技術(shù)等。

關(guān)鍵詞4G移動(dòng)通信；OFDM；MUD；IPv6

1引言

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是能夠滿足國際電聯(lián)提出的IMT-2000PFPLMTS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動(dòng)用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)。根據(jù)ITU的標(biāo)準(zhǔn)，世界各大電信公司聯(lián)盟均己提出了自己的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國提出的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA。但3G也存在以下幾方面的局限性：

不能支持較高的通信速率。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384kbit/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。

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)。

摘要本文對3G和4G移動(dòng)通信做了簡要的比較，并對4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中將會(huì)用到的關(guān)鍵技術(shù)做了分析。包括OFDM技術(shù)、智能天線技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、多用戶檢測技術(shù)、IPv6技術(shù)等。

關(guān)鍵詞4G移動(dòng)通信；OFDM；MUD；IPv6

1引言

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是能夠滿足國際電聯(lián)提出的IMT-2000PFPLMTS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動(dòng)用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)。根據(jù)ITU的標(biāo)準(zhǔn)，世界各大電信公司聯(lián)盟均己提出了自己的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國提出的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA。但3G也存在以下幾方面的局限性：

不能支持較高的通信速率。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384kbit/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。

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)。

一、遠(yuǎn)程醫(yī)療的概念

遠(yuǎn)程醫(yī)療是遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)中的關(guān)鍵部分。遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)使用了遠(yuǎn)程通信，使用雙向?qū)?shù)據(jù)、聲音以及圖象進(jìn)行傳輸?shù)倪h(yuǎn)程醫(yī)學(xué)工作。遠(yuǎn)程醫(yī)療通常在使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)情況下，把相距較遠(yuǎn)的病人和醫(yī)生聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)有關(guān)醫(yī)學(xué)信息的交流，以此實(shí)現(xiàn)求醫(yī)者在信息詢問、診斷以及治療辦法方面的目的。遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中主要有三個(gè)組成部分。其一是醫(yī)療服務(wù)的提供者，比如醫(yī)療服務(wù)源地，其具備豐富的醫(yī)學(xué)資源和經(jīng)驗(yàn)。其二是遠(yuǎn)地求醫(yī)療服務(wù)的需要者，就是其當(dāng)?shù)貨]有足夠的醫(yī)療能力的機(jī)構(gòu)，這里可以是個(gè)體患者。其三是能夠把兩者聯(lián)系在一起的通訊網(wǎng)路和診斷設(shè)施。在醫(yī)療技術(shù)的長期發(fā)展中，許多的醫(yī)療軟件開發(fā)商都開發(fā)了有關(guān)醫(yī)院的信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)就是將日常的生成的各種圖象資料，經(jīng)過接口以數(shù)據(jù)方式進(jìn)行大量的保存。在以往的3G網(wǎng)絡(luò)不太理想的情況下，信息圖片的傳輸速度很慢，而且會(huì)讓圖象和聲音不清晰，影響診斷質(zhì)量。而優(yōu)質(zhì)的4G通信技術(shù)的出現(xiàn)，很快的解決了這些問題。

二、4G通信技術(shù)的概念特征

第四代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，簡稱4G。其是寬帶接入和分布的網(wǎng)絡(luò)模式，具備了每秒100兆的下載速度以及每秒20兆的上傳速度特點(diǎn)。其不但可以為廣大用戶提供高質(zhì)的影像服務(wù)，同時(shí)還可以讓三維圖像進(jìn)行傳送，把通信信息進(jìn)行定位、數(shù)據(jù)收集等功能。4G通信技術(shù)目前具備幾大特點(diǎn):(1)速度快，頻譜寬。和3G相比，4G的速度明顯加快，對一些范圍比較大的高速運(yùn)動(dòng)移動(dòng)用戶來說，比如正在火車或者高速公路上的用戶，其使用的數(shù)據(jù)速度是2Mbps，對一些中速移動(dòng)用戶，例如普通的城市交通工具，其速度是20Mbps。而對一些低速的移動(dòng)用戶，如停在室內(nèi)或者步行的用戶，其速度是在100Mbps。(2)多類型通信業(yè)務(wù)可以融合。4G在如今可以成作為多媒體移動(dòng)通信，其不但能夠把個(gè)人通信、娛樂以及廣播等連接在一起，形成“一條龍”的形式為用戶進(jìn)行整體性的服務(wù)，以此滿足用戶的多種需要，同時(shí)還讓數(shù)據(jù)以及視頻等信息經(jīng)過高寬帶傳送。(3)無縫漫游。4G系統(tǒng)達(dá)到了全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各種類別的媒體以及終端都可以在網(wǎng)絡(luò)下進(jìn)行無縫連接，把不同類型的無線以通訊，例如廣播電視、衛(wèi)星網(wǎng)以及無線局域網(wǎng)等結(jié)合在一起，這樣就讓一臺(tái)手機(jī)在全球的任意一個(gè)地點(diǎn)都能夠進(jìn)行通信。這也為跨國形式的遠(yuǎn)程醫(yī)療提供了支持。(4)4G系統(tǒng)還把具有接口開放和多網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行平穩(wěn)過渡的特征。讓低速和高速用戶在各種終端上進(jìn)行共享互通，這就讓用戶在最少經(jīng)濟(jì)投入的情況下進(jìn)入4G時(shí)代。

三、4G通信技術(shù)在遠(yuǎn)程醫(yī)療中的具體運(yùn)用

4G通信技術(shù)的出現(xiàn)可以讓醫(yī)療人員傳遞重要的信息，比如癥狀與生命體征，醫(yī)生可以對傷害進(jìn)行放大，然后給予診斷，做仔細(xì)的治療計(jì)劃。這種及時(shí)并且質(zhì)量高的視頻溝通能夠幫助急救人員與?？漆t(yī)生快速的做出明智的選擇，減少了診斷時(shí)間，加大力度地挽救病人的生命。(一)在放射醫(yī)學(xué)中的運(yùn)用。在計(jì)算機(jī)支持項(xiàng)目中，4G通信網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行MRI與CT圖像的傳送。通過研究證明了經(jīng)過4G通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬，可以使用成本低的網(wǎng)絡(luò)對至少13張關(guān)節(jié)炎積液肘部的X線等進(jìn)行傳輸。在最專業(yè)的醫(yī)療專家閱讀后，其正確率達(dá)到了百分之百。由此可見4G通信技術(shù)具有很高的可靠性。(二)在家庭保健中的運(yùn)用。在4G通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，糖尿病病人能夠進(jìn)行自我保健，特別是血糖自檢對病人的治療非常的重要。在4G網(wǎng)絡(luò)下運(yùn)行的血糖監(jiān)測系統(tǒng)，能夠成為病人的初級(jí)保健“醫(yī)生”，隨時(shí)對病人的癥狀、飲食以及藥物進(jìn)行監(jiān)控。病人還可以通過攝像機(jī)和醫(yī)生交流，把關(guān)節(jié)活動(dòng)、體溫讀數(shù)以及其他的癥狀有關(guān)的可視化信息輸送給醫(yī)生。有些裝置在加重的儀器何時(shí)能夠傳送心跳、血壓等，把視頻和其他的技術(shù)相融后實(shí)現(xiàn)家庭監(jiān)護(hù)以及診斷的目的。在4G無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展下，只要身體進(jìn)入自覺癥狀，就能夠經(jīng)過4G把心跳圖傳輸?shù)结t(yī)療中心，以此時(shí)刻對病人的身體狀況進(jìn)行監(jiān)督。(三)在外科中的運(yùn)用。遠(yuǎn)程醫(yī)療的出現(xiàn)，能夠幫助經(jīng)驗(yàn)不夠的醫(yī)師完成手術(shù)，這讓微創(chuàng)外科手術(shù)技術(shù)被普遍的使用。通過研究證明，4G無線通信模塊可以讓經(jīng)驗(yàn)不足的主刀醫(yī)師在遠(yuǎn)程外科醫(yī)師的指導(dǎo)下進(jìn)行手術(shù)，并且沒有出現(xiàn)過并發(fā)癥。在4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的大范圍覆蓋之下，移動(dòng)健康監(jiān)護(hù)可以到達(dá)用戶遠(yuǎn)程、及時(shí)的監(jiān)護(hù)目的，用戶在及時(shí)了解自身健康情況下，同時(shí)還能夠及時(shí)地對付一些類似高血壓等突發(fā)病。

1引言

未來的移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)成為支撐網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要的一方面，并會(huì)向網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展，且未來通信技術(shù)的重要內(nèi)容之一就是提高目前現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平；③未來的通信技術(shù)的發(fā)展過程當(dāng)中，移動(dòng)通信重要的一個(gè)服務(wù)發(fā)展方向就是物聯(lián)網(wǎng)以及人機(jī)通信，并且移動(dòng)通信將會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展成為物聯(lián)網(wǎng)和人機(jī)通信的一個(gè)非常重要的平臺(tái)。

24G移動(dòng)通信技術(shù)的要點(diǎn)探討

2.14G移動(dòng)通信技術(shù)

目前，在通信行業(yè)中，對4G移動(dòng)通信技術(shù)并沒有做出比較系統(tǒng)統(tǒng)一的概念與定義，而是從4G移動(dòng)通信的使用功能等方面對其做出了一定的限定。一方面，4G移動(dòng)通信可以不用考慮時(shí)間、地點(diǎn)，只要打開網(wǎng)絡(luò)通信，就可以接入網(wǎng)絡(luò)，且較2G、3G移動(dòng)通信技術(shù)而言，網(wǎng)速較快，如圖1所示的就是2G、3G和4G移動(dòng)通信的速率對比表，而且4G移動(dòng)通信比較自由，可以自由的對業(yè)務(wù)進(jìn)行選擇、應(yīng)用；另一方面，4G移動(dòng)通信技術(shù)能夠?qū)ζ渌W(wǎng)絡(luò)、體系和系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)，并開展互聯(lián)網(wǎng)等方面的業(yè)務(wù)。4G移動(dòng)通信技術(shù)是在2G、3G移動(dòng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上的發(fā)展，并有其創(chuàng)新之處。與2G、3G移動(dòng)通信技術(shù)的系統(tǒng)不同，4G移動(dòng)通信技術(shù)的系統(tǒng)是以路由技術(shù)為主構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，而在先前的移動(dòng)通信技術(shù)的系統(tǒng)中，僅有一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)，就是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)所發(fā)揮出來的作用。4G移動(dòng)通信技術(shù)就跟一個(gè)固定而又統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)一樣，不僅具有移動(dòng)管理的相關(guān)功能，而且能夠與有線、無線連接起來使用。4G移動(dòng)通信與無線連接在一起時(shí)，它的接入點(diǎn)有很多種不同的選擇，比如說蜂窩系統(tǒng)基站和無線局域網(wǎng)等，它們雖然有細(xì)微的不同，但是具有相同的指令結(jié)構(gòu)，通常情況下，有IP分組和ATM信元兩種信息格式。除此之外，無線接入點(diǎn)也具有多變性，用戶可以隨時(shí)的接入網(wǎng)絡(luò)，在通信的過程中，還可以實(shí)現(xiàn)接入點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)換。但是在4G移動(dòng)通信技術(shù)中，必須要注意到的是，核心網(wǎng)絡(luò)具有非常重大的意義，必須要實(shí)時(shí)地對用戶所在的位置進(jìn)行掌握，并要鑒別各用戶的身份。

2.24G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)

通信技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，從八十年代的1G語音技術(shù)、語音短信的2G，到伴隨著智能手機(jī)出現(xiàn)的3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的4G技術(shù)到馬上來臨的5G技術(shù)。人類從簡單的語音溝通到現(xiàn)在的信息隨處可見和萬物信息隨想所及，通信技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化。隨著工業(yè)4.0的推進(jìn)，國家倡導(dǎo)的工業(yè)化和信息化深度融合的理念，5G作為基礎(chǔ)技術(shù)地位尤為重要。研究5G關(guān)鍵技術(shù)有助于5G技術(shù)更好更穩(wěn)定的落地，使得5G技術(shù)更好地為人類的科技進(jìn)步作出突出貢獻(xiàn)。

15G的應(yīng)用場景介紹

第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，它的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度目標(biāo)可達(dá)1GB/8s,比第四代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸速度有了數(shù)量級(jí)的提升。伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的誕生，3D電影對網(wǎng)絡(luò)要求較高的傳媒在智能終端分享再也不是理念中的事情，正在一步一步變成現(xiàn)實(shí)，豐富人們的生活。第五代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的概念定義中，它的應(yīng)用場景大概有三個(gè)，分別是eMBB增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，mMTC海量機(jī)器通信，URLLC高可靠低延時(shí)通訊?；緲?gòu)成如圖1所示。eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶），近幾年隨著智能移動(dòng)終端的普及，多媒體內(nèi)容的即時(shí)傳播成為一種趨勢，對移動(dòng)寬帶的要求也原來越高，5G的普及會(huì)增強(qiáng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的帶寬，讓信息的傳播不再拘泥于形式和內(nèi)容的大小，讓信息隨處可及成為現(xiàn)實(shí)。mMTC（海量機(jī)器通信），為了更好地做到工業(yè)化和信息化深度融合，萬物物聯(lián)的時(shí)代已經(jīng)到來。智能家居，智能環(huán)境監(jiān)測，智能安防等基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的行業(yè)都需要5G技術(shù)的支撐。uRLLC（高可靠低時(shí)延連接），這是5G最獨(dú)特的應(yīng)用場景，隨著大貨車無人駕駛的需求、遠(yuǎn)程醫(yī)療的需求、工業(yè)4.0概念的提出，都需要數(shù)據(jù)傳輸要低延時(shí)高可靠。未來的社會(huì)，不管是公眾的日常社交方式和生活方式，還是傳統(tǒng)的制造行業(yè)，交通運(yùn)輸，醫(yī)療行業(yè)等，都因?yàn)?G的到來發(fā)生巨大的改變，5G關(guān)鍵技術(shù)的研究有利于維護(hù)這個(gè)改變的穩(wěn)定性，為5G的普及保駕護(hù)航。

25G的關(guān)鍵技術(shù)分析

5G技術(shù)已經(jīng)在第一階段已經(jīng)完成，第二階段也計(jì)劃到2020年4月完成，也標(biāo)志著5G時(shí)代已經(jīng)來臨。本文將分析5G的八個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，這八個(gè)關(guān)鍵技術(shù)如圖2所示。2.1非正交多址接入技術(shù)。4G網(wǎng)絡(luò)是基于OFDMA（正交頻分多址計(jì)入）技術(shù)建設(shè)而成，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)4G的數(shù)據(jù)傳輸速率在每秒百兆比特，峰值可以達(dá)到每秒千兆。4G的帶寬在一段時(shí)期內(nèi)滿足了移動(dòng)通信的需求。隨著智能移動(dòng)終端的普及和社會(huì)的業(yè)務(wù)場景的豐富，對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的要求也越來越高，4G的無線傳輸速率將不能滿足未來的需求。非正交多址接入技術(shù)，是多個(gè)地址復(fù)用的接入技術(shù)，不同于以往的正交傳輸，發(fā)送端是用非正交的傳輸方式，采用非正交多址接入技術(shù)的5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無線傳輸速率可以達(dá)到1GB/8s，相比4G的傳輸速率有質(zhì)的飛躍。2.2毫米波。近些年，通信技術(shù)的飛速發(fā)展造成了30GHz以內(nèi)的頻率幾乎沒有可以再利用的。經(jīng)過近幾年的研究，毫米波可以帶來的帶寬和速率都是讓人興奮的，毫米波目前最重要的就是區(qū)分波段，可以更好地覆蓋無線網(wǎng)絡(luò)用戶。毫米波讓通信技術(shù)有了更新更廣闊的領(lǐng)域，目前它的唯一缺點(diǎn)就是傳播距離近，研究如何讓傳播距離近的毫米波免除外界的打擾，能跟精準(zhǔn)的傳播信息，讓信息的傳播中噪音減少也是毫米波的研究方向之一。2.3大規(guī)模天線技術(shù)（MIMO）。大規(guī)模天線技術(shù)（MIMO），采用空間通信通道的多個(gè)途徑衰弱特征，在接收端和發(fā)射端都設(shè)置多個(gè)天線，wifi信號(hào)通過空間時(shí)間處理技術(shù)獲取分機(jī)增益或者復(fù)用增益，從而可以提高wifi系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃裕€(wěn)定性和頻譜利用率，很好的改善通信質(zhì)量，改善了用戶的通訊體驗(yàn)。大規(guī)模天線技術(shù)(MIMO)充分利用實(shí)現(xiàn)中空間的資源，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的前提下，數(shù)量級(jí)的提高系統(tǒng)信息通道容量，所以，大規(guī)模天線技術(shù)(MIMO)成了5G網(wǎng)絡(luò)三個(gè)典型應(yīng)用場景的核心技術(shù)。大規(guī)模天線技術(shù)在空間解碼和空間編碼端提供配置多個(gè)信道的能力，其工作原理圖如圖3所示。大規(guī)模天線技術(shù)能獲得大規(guī)模應(yīng)用的主要原因是其有復(fù)用增益和分集增益技術(shù)。近幾年，大規(guī)模天線技術(shù)（MIMO）的成熟正在逐步完善和提升，從3G時(shí)代使用的SISO（單發(fā)送單接受），3G技術(shù)的3大標(biāo)準(zhǔn)：美國CDMA2000、歐洲WCDMA及中國TD-SCDMA，下行峰值速率3.6Mbit/s。通訊發(fā)展到4G時(shí)代開始使用智能天線技術(shù)、多天線、ipv6技術(shù)正交頻分復(fù)用技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度明顯提高，下行峰峰值速率為100Mbps～150Mbps，比3G提高了三十到四十倍。2.4認(rèn)知無線電技術(shù)。研究認(rèn)知無線電技術(shù)有利于5G網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸中保證數(shù)據(jù)的正確性，完整性等特點(diǎn)。認(rèn)知無線電技術(shù)的原理如圖4所示。2.5超寬帶頻譜。通訊領(lǐng)域每隔幾年就要重新分配一下頻譜，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的要求帶寬要能容納未來豐富業(yè)務(wù)場景的需求，超寬帶頻譜技術(shù)是核心技術(shù)之一，超寬帶頻譜的研究有益于5G通信網(wǎng)絡(luò)在性能上具有抗干擾性，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率高，帶寬極度寬，系統(tǒng)的容納量大，發(fā)射的頻率較低，保密性能好，網(wǎng)絡(luò)傳播距離短抗干擾能力強(qiáng)等。2.6超密度異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。智能家居，智能環(huán)境監(jiān)測，智能安防，無人駕駛，遠(yuǎn)程醫(yī)療等多行業(yè)多業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)的傳輸都要依賴5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。要求網(wǎng)絡(luò)性能高，結(jié)構(gòu)適應(yīng)多種應(yīng)用，超密度異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究能更好地支撐5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性。2.7多技術(shù)載波聚合。4G通信技術(shù)中已經(jīng)應(yīng)用多技術(shù)載波聚合，它能提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的峰值。5G對網(wǎng)絡(luò)傳輸速率有了更好的要求，多技術(shù)載波聚合的深入研究有利于5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)速率的提高和穩(wěn)定。

3結(jié)束語

摘要：十三五規(guī)劃提出，工業(yè)化和信息化兩化深度融合，這標(biāo)志著萬物物聯(lián)的時(shí)代來臨，對網(wǎng)絡(luò)覆蓋的空間也有了迫切擴(kuò)展的需求。隨著5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對未來的工業(yè)智能化，社交工具即時(shí)化，通訊網(wǎng)絡(luò)無線化等多方面都有積極的作用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；5G通信技術(shù)

隨著工業(yè)化和信息化兩化深度融合的進(jìn)一步發(fā)展，特別是近兩年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的提出以及落地，對通訊技術(shù)的發(fā)展提出了新的要求。目前，世界通用的通信技術(shù)以4G為主。隨著工業(yè)4.0的推進(jìn)，5G作為基礎(chǔ)技術(shù)地位尤為重要。研究5G關(guān)鍵技術(shù)有助于5G技術(shù)更好更穩(wěn)定的落地，讓萬物物聯(lián)的時(shí)代加速到來。

一、5G的應(yīng)用場景介紹

第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，它的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度目標(biāo)可達(dá)1GB/8s,比第四代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸速度有了數(shù)量級(jí)的提升。第五代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的概念定義中，它的應(yīng)用場景大概有三個(gè)，分別是eMBB增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，mMTC海量及其通信，URLLC高可靠低延時(shí)通訊。基本構(gòu)成如圖1所示：圖15G的三種應(yīng)用場景eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶），近幾年隨著智能移動(dòng)終端的普及，多媒體內(nèi)容的即時(shí)傳播成為一種趨勢，對移動(dòng)寬帶的要求也原來越高，5G的普及會(huì)增強(qiáng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的帶寬，讓信息的傳播不再拘泥于形式和內(nèi)容的大小，讓信息隨處可及成為現(xiàn)實(shí)。mMTC（海量機(jī)器通信），為了更好的做到工業(yè)化和信息化深度融合，萬物物聯(lián)的時(shí)代已經(jīng)到來。智能家居，智能環(huán)境監(jiān)測，智能安防等基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的行業(yè)都需要5G技術(shù)的支撐。uRLLC（高可靠低時(shí)延連接），這是5G最獨(dú)特的應(yīng)用場景，隨著大貨車無人駕駛的需求、遠(yuǎn)程醫(yī)療的需求、工業(yè)4.0概念的提出，都需要數(shù)據(jù)傳輸要低延時(shí)高可靠。未來的社會(huì)是萬物物聯(lián)的時(shí)代，從公眾的日常出行和生活到工業(yè)4.0的普及都會(huì)因?yàn)?G的到來發(fā)生巨大的改變，5G關(guān)鍵技術(shù)的研究有利于維護(hù)這個(gè)改變的穩(wěn)定性，為5G的普及保駕護(hù)航。

二、基于物聯(lián)時(shí)代的5G技術(shù)分析

計(jì)算機(jī)科技和信息科技的發(fā)展為我國無線通信網(wǎng)絡(luò)提供了保障，3G、4G以及WiFi無線通信技術(shù)的應(yīng)用廣泛。未來我國移動(dòng)通信技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展，移動(dòng)通信無線技術(shù)對人們生活和工作的影響將進(jìn)一步擴(kuò)大。我國WiFi技術(shù)的引進(jìn)晚于一些發(fā)達(dá)國家，但發(fā)展迅速，只要克服技術(shù)上的一些局限性，移動(dòng)通信技術(shù)的智能化將成為一種必然。

1移動(dòng)通信無線技術(shù)特征及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1移動(dòng)通信無線技術(shù)特征

移動(dòng)通信技術(shù)具有時(shí)代性特征，在不同時(shí)代，通信技術(shù)的應(yīng)用范圍不同，技術(shù)形式也具有一定差別。傳統(tǒng)的信號(hào)模擬與現(xiàn)代數(shù)字模擬相比，在便捷性上和傳輸速度上均具有差距?，F(xiàn)代無線通信功能更加強(qiáng)大，信號(hào)得到了保證。此外，移動(dòng)通信無線技術(shù)具有多元化特征，以CDMA為首的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)制式帶動(dòng)了我國通信業(yè)的發(fā)展，為大眾提供了多樣化的服務(wù)。第四代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和第五代無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將成為未來移動(dòng)通信的主流。最后，移動(dòng)通信具有發(fā)展性特征，以無線WiFi技術(shù)為首的網(wǎng)絡(luò)通信功能將進(jìn)一步朝著智能化的方向發(fā)展，信息傳輸效率將大大提高。

1.2移動(dòng)通信無線技術(shù)發(fā)展發(fā)展現(xiàn)狀

目前，移動(dòng)通信技術(shù)主要由4G網(wǎng)和WiFi無線網(wǎng)組成。隨著科技的發(fā)展，移動(dòng)通信無線技術(shù)的內(nèi)容將進(jìn)一步擴(kuò)展，概念也將進(jìn)一步完善。我國無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)時(shí)期，起初是模擬信號(hào)制式下的通信技術(shù)，隨著科技的發(fā)展，在世紀(jì)90年代初，我國出現(xiàn)了以數(shù)字信號(hào)為主要處理手段的移動(dòng)無線通信技術(shù)，數(shù)字通信技術(shù)的出現(xiàn)使移動(dòng)通信智能化初見端倪。移動(dòng)通信智能化是在數(shù)字信號(hào)的引領(lǐng)下實(shí)現(xiàn)的，在很長時(shí)段時(shí)間內(nèi)，移動(dòng)通信的發(fā)展和無線技術(shù)的發(fā)展都要依賴于數(shù)字信號(hào)的研究，在目前的通信市場中，數(shù)字信號(hào)通信占據(jù)主體地位。當(dāng)然，移動(dòng)通信無線技術(shù)發(fā)展的最大障礙在于研發(fā)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是否能夠合理應(yīng)用將成為關(guān)鍵。在科技的更新?lián)Q代過程中，大量的產(chǎn)品被淘汰，新鮮元素不斷注入，大眾要適應(yīng)這種變化。對于企業(yè)而言一些企業(yè)為了追求發(fā)展而強(qiáng)行采用無線通信網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)，但缺乏正確的規(guī)劃往往會(huì)受到經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件的影響。

[摘要]隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與科技進(jìn)步不斷加速，在人們充分享受4G給整個(gè)社會(huì)帶來的福祉時(shí)，5G時(shí)代已開啟并迎來新的發(fā)展機(jī)遇。概述5G移動(dòng)通信技術(shù)的概念和所具有的特征，分析了該領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀并做出展望，以期使讀者對移動(dòng)通信有更好的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞]移動(dòng)通信；5G；發(fā)展現(xiàn)狀

15G移動(dòng)通信技術(shù)概述

5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的英文縮寫，是信息技術(shù)迅猛發(fā)展的結(jié)果，是4G發(fā)展到一定程度提升的產(chǎn)物，是6G得以實(shí)現(xiàn)的前行階段。2013年，三部聯(lián)合成立5G推進(jìn)組以來，基礎(chǔ)階段測試已完成，預(yù)計(jì)2020年后實(shí)現(xiàn)商用。回顧移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程，從最起初1G“大哥大”通話時(shí)代，到2G的數(shù)字調(diào)制階段，全球移動(dòng)登上舞臺(tái)開啟網(wǎng)絡(luò)，是諾基亞電話速度占領(lǐng)市場的時(shí)代。再到我們熟悉的3G可視網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，讓通信內(nèi)容和形式更加多樣化。這一時(shí)期，支持3G網(wǎng)絡(luò)的形形色色的電子產(chǎn)品應(yīng)用而生開始爭奪市場，三星、蘋果、華為等大品牌瓜分通信產(chǎn)品市場，如同移動(dòng)、聯(lián)通、電信三大運(yùn)營商分割通信技術(shù)市場一樣，移動(dòng)通信技術(shù)的風(fēng)云變幻使得諾基亞迅速衰落。時(shí)至今日，我們依舊享受著4G網(wǎng)速呈現(xiàn)的全新速度與激情。超越4G對我們生活帶來的便利，5G則開啟改變社會(huì)發(fā)展的新階段。基于移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，5G能夠得到人們的廣泛關(guān)注與認(rèn)可，必然有著不可比擬的優(yōu)勢所在。相較4G，5G具有超高速的特征，其傳輸速度是4G的百倍。網(wǎng)絡(luò)的覆蓋比4G更為廣泛，無論何時(shí)何地都可以享用5G網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)，將不受地域限制。5G超高速反應(yīng)對其功效和時(shí)延也提出了更高的要求，同時(shí)5G萬物互聯(lián)的時(shí)代，智能化生活不再是遙不可及的電影橋段。另外，網(wǎng)絡(luò)安全問題也將在5G時(shí)代得到更好的完善。

25G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

從市場計(jì)劃發(fā)展來看，在5G概念提出的短短幾年間，許多發(fā)達(dá)國家已開展5G科研和推進(jìn)，全球許多大型運(yùn)營商對此關(guān)注熱度持續(xù)上升，積極部署5G商用計(jì)劃。2012年，歐盟花巨資啟動(dòng)METIS的5G科研項(xiàng)目，對5G技術(shù)展開深入研究，預(yù)計(jì)2020年初步實(shí)現(xiàn)5G標(biāo)準(zhǔn)化。韓日也不遜色，韓國在2018年韓國平昌冬奧會(huì)上，成功展示了世界上第一批5G試運(yùn)行服務(wù)，帶來“改變生活”的現(xiàn)場體驗(yàn)。日本于2013年開始成立專門工作組針對系統(tǒng)技術(shù)和接入技術(shù)等分工合作，預(yù)計(jì)2020年奧運(yùn)會(huì)之前提供5G商用服務(wù)。同樣是2013年，我國三部門聯(lián)合設(shè)立IMT-2020推進(jìn)組，開啟5G產(chǎn)學(xué)研究。2018年是我國5G時(shí)代建設(shè)的關(guān)鍵年，中國三大運(yùn)營商已明確自己的5G部署計(jì)劃，聯(lián)通更是緊鑼密鼓與騰訊、百度、中科院成立實(shí)驗(yàn)室，積極推動(dòng)與互聯(lián)網(wǎng)公司、設(shè)備及芯片廠商等5G網(wǎng)絡(luò)合作計(jì)劃，并與40余家單位共同成立中國聯(lián)通5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。今年年初，華為企業(yè)在世界移動(dòng)大會(huì)上一展風(fēng)采，展示了其5G產(chǎn)品和解決方案，基于這一優(yōu)勢，全球多家運(yùn)營商與其簽署5G合作協(xié)議，歐洲市場宣布開啟5G商用，所以5G時(shí)代已到來，信息產(chǎn)業(yè)革命已打響。歐洲與亞洲為5G商用計(jì)劃的助推者，年初歐洲計(jì)劃已經(jīng)開始實(shí)施。曾對5G建設(shè)模棱兩可的美國，年初也開始有所動(dòng)作。雖然美國4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展低，但作為高科技領(lǐng)域先行的美國，不可能錯(cuò)過5G建設(shè)這輛快車。所以，4月初美國總統(tǒng)特朗普和聯(lián)邦通信委員會(huì)，宣布了幾項(xiàng)加速5G在美國部署的計(jì)劃，加大5G網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域投資，預(yù)計(jì)2019年年底，美國要實(shí)現(xiàn)92個(gè)城市的5G建設(shè)。從技術(shù)層面來看，我國專門成立5G移動(dòng)通信技術(shù)的研究小組以及專項(xiàng)的實(shí)施布局，隨著我國移動(dòng)通信技術(shù)不斷發(fā)展，已初具較為雄厚的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，在一些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得一定成績。比如移動(dòng)通信中重要的音頻通信技術(shù)，多樣化的文件存儲(chǔ)格式可以滿足信息傳輸多樣化的需求。比如內(nèi)容檢索及數(shù)據(jù)庫有所升級(jí)，為不同客戶提供了更優(yōu)質(zhì)的信息檢索服務(wù)。再如網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)已很普遍的情況下，流媒技術(shù)的利用和推廣已顯示其優(yōu)勢。但相較于發(fā)達(dá)國家，我國在5G發(fā)展過程中仍存在技術(shù)短板，面臨諸多問題，比如網(wǎng)絡(luò)云化帶來的規(guī)劃和運(yùn)維問題、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)多輻射的建設(shè)問題等，待這些短板逐一落實(shí)之后，將會(huì)為5G發(fā)展提供高質(zhì)量的傳輸服務(wù)和系統(tǒng)效率技術(shù)的保障。

【摘要】隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，光纖通信走入了千家萬戶，使人們的衣、食、住、行等生活發(fā)生了翻天覆地的改變，同時(shí)把世界之間的距離縮短了，使得人們的生活更加網(wǎng)絡(luò)化、智能化、便捷化，實(shí)現(xiàn)了人們可以足不出戶解決生活中的一切需求。目前，4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本得到全面覆蓋，但隨著人們生活需求的不斷提高，4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不再滿足人們對帶寬和網(wǎng)絡(luò)速度的需求，5G系統(tǒng)即將到來，并將在不久的將來得到廣泛的應(yīng)用。光纖通信是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的重要傳遞載體，其重要性不言而喻。本文主要就光纖通信在5G系統(tǒng)中的應(yīng)用和展望進(jìn)行分析，希望可以對相關(guān)人員有所幫助。

【關(guān)鍵詞】光纖通信；5G系統(tǒng)；應(yīng)用；展望

科技的不斷發(fā)展，使人們可以通過網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行溝通和聯(lián)系，拉近了人與人之間的時(shí)空距離。光纖通信作為人們生活中不可或缺的輔助資源，必須保證其具有大容量和高速性。在這樣的背景下，5G網(wǎng)絡(luò)正在研發(fā)，并即將開始投入使用。光纖通信也將在5G系統(tǒng)中會(huì)得到更為全面、廣泛的應(yīng)用，為人與人、人與物、物與物之間提供高速、安全、自由的連接，使人們的生活更加美好。

1光纖通信的含義及意義

光纖通信是通過光導(dǎo)纖維傳送信息的，所謂“光纖將夢想接入現(xiàn)實(shí)”，就是對光纖通信的真實(shí)寫照。它不僅具有龐大的通信容量，還提升傳輸質(zhì)量，保障了通信的私密性。光纖通信將在5G系統(tǒng)中扮演非常重要的角色，并得到更廣泛的應(yīng)用。我國對光纖通信的需求在很久之前就已經(jīng)十分迫切，據(jù)可靠數(shù)據(jù)顯示，迄今為止，全世界已安裝了42億km的光纖，而其中中國占16億芯km，可謂是占據(jù)全球產(chǎn)需求的半壁江山。隨著5G時(shí)代的來臨，對光纖通信的需求量還會(huì)變得更加龐大。有研究學(xué)者預(yù)測，在5G時(shí)代下我國對光線通信的需求量還會(huì)繼續(xù)增長，能夠達(dá)到4G時(shí)代的5倍。

25G系統(tǒng)的概念及特點(diǎn)

1、4G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)

目前，4G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)還比較混亂，尚未完全統(tǒng)一，因其是從3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而來的，具備3G網(wǎng)絡(luò)的大部分功能，故4G網(wǎng)絡(luò)在不同國家及不同領(lǐng)域都能夠有較好適應(yīng)并獲得推廣使用，其具體開發(fā)技術(shù)的發(fā)展演變極為復(fù)雜。簡單來說，4G標(biāo)準(zhǔn)總共有兩條線路，分別為Wimax和LTE線路，其各自進(jìn)行升級(jí)成功后分別為無線城域網(wǎng)和LTE-Advanced，后兩種已經(jīng)獲得了國際電信聯(lián)盟的認(rèn)可。表面看上，4G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)有很多地方不能夠有效統(tǒng)一，但是，實(shí)際上這些與我們用戶關(guān)系不大，我們只需要知道中國選擇了LTE-Advanced的標(biāo)準(zhǔn)中的TDD和FDD就行了。移動(dòng)選擇的是TDD，而電信及聯(lián)通選擇的是FDD，但是，在通信方面，二者差別并不大，其大部分的芯片及設(shè)備均屬于多模兼容的。2013年12月4日，中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通正式得到工信部頒發(fā)的4G牌照，此三家運(yùn)營商均能夠正常運(yùn)營TD-LTE技術(shù)。工信部稱，未來將依據(jù)相關(guān)法定標(biāo)準(zhǔn)并參考運(yùn)營商的申請明細(xì)，對LTEFDD網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行正式的批準(zhǔn)，并將由系統(tǒng)對LTEFDD和TD-LTE組網(wǎng)結(jié)合的發(fā)展形勢進(jìn)行驗(yàn)證，并將在驗(yàn)證成功后頒發(fā)LTEFDD牌照。

2、4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展優(yōu)勢及劣勢

2.14G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展優(yōu)勢

1)4G網(wǎng)絡(luò)通信速率高。

因4G網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的主要目的便是提升通信速率，以此獲得更流暢的上網(wǎng)體驗(yàn)，故高速率是4G網(wǎng)絡(luò)給我們留下的最主要特征。