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1、目录1、概述22、分类及特点22.1宏蜂窝技术22.2蜂窝移动通信系统微蜂窝技术32.3蜂窝移动通信系统智能蜂窝技术33、第五代蜂窝通信系统（5G）以及与前四代蜂窝通信系统的比较33.1 5G介绍33.2 5G应用场景43.3 5G关键技术43.3.1新型接入技术43.3.2超密集组网（UDN，Ultra-densenetworking）43.3.3大规模MIMO43.3.4全频谱接入43.3.5自组织网络53.4比较54.结束语5参考文献：5蜂窝移动通信系统摘要：随着CDMA技术的应用与发展,蜂窝移动通信系统呈现出迅猛发展的势头。本文主要介绍了什么是蜂窝移动通信系统，以及蜂窝移动通信系统的分
2、类及特点，也简单介绍了下第五代蜂窝移动通信系统（5G）。1、概述蜂窝移动通信系统是一种移动通信硬件架构，分为模拟蜂窝系统和数字蜂窝系统。由于构成系统覆盖的各通信基站台的信号覆盖呈六边形，从而使整个覆盖网络像一个蜂窝而得名。在蜂窝移动通信系统中，把信号覆盖区域分为一个个的小区，它可以是六边形，正方形，圆形或其它的一些形状，通常是六角蜂窝状。这些分区中的每一个被分配了多个频率（f1-f6），具有相应的基站。在其它分区中，可使用重复的频率，但相邻的分区不能使用相同频率，这会引起同信道干扰。增加容量。与单一基站相比，蜂窝移动通信系统在不同分区中可以使用相同的频率完成不同的数据传输（频率复用）。而单一基
3、站在同一频率上，只能有一个数据传输。然而，蜂窝移动通信系统中相同频率的使用不可避免地会干扰到使用相同的频率的其它基站。这意味着，在一个标准的FDMA系统中，在两个使用相同频率的基站之间必须有一个不同频率的基站。常见的蜂窝移动通信系统按照功能的不同可以分为三类，它们分别是宏蜂窝、微蜂窝以及智能蜂窝，通常这三种蜂窝技术各有特点。12、分类及特点2.1宏蜂窝技术蜂窝移动通信系统中，在网络运营初期，运营商的主要目标是建设大型的宏蜂窝小区，取得尽可能大的地域覆盖率，宏蜂窝每小区的覆盖半径大多为1 km25 km，基站天线尽可能做得很高。在实际的宏蜂窝小内，通常存在着两种特殊的1微小区域。一是“盲点”，由
4、于电波在传播过程中遇到障碍物而造成的阴影区域，该区域通信质量严重低劣；二是“热点”，由于空间业务负荷的不均匀分布而形成的业务繁忙区域，它支持宏蜂窝中的大部分业务。以上两“点”问题的解决，往往依靠设置直放站、分裂小区等办法。除了经济方面的原因外，从原理上讲，这两种方法也不能无限制地使用，因为扩大了系统覆盖，通信质量要下降；提高了通信质量，往往又要牺牲容量。近年来，随着用户的增加，宏蜂窝小区进行小区分裂，变得越来越小。当小区小到一定程度时，建站成本就会急剧增加，小区半径的缩小也会带来严重的干扰，另一方面，盲区仍然存在，热点地区的高话务量也无法得到很好的吸收，微蜂窝技术就是为了解决以上难题而产生的。
5、22.2蜂窝移动通信系统微蜂窝技术微蜂窝型基站系统应用的目的是解决一些信号难以覆盖的盲点区和阴影区，比如隧道、地下车库、地下通道、地下商场、高层建筑物低层和顶层等区域；其次还可以解决商业中心、交通要道、娱乐中心、会议中心的话务热点区域的信号覆盖，可以降低这些区域的通信阻塞率和改善通信质量；最后，微蜂窝型室内分布系统也常部署于高层建筑的中间层，可以有效避免手机的频繁切换甚至掉话。3与宏蜂窝技术相比，微蜂窝技术具有覆盖范围小、传输功率低以及安装方便灵活等优点，该小区的覆盖半径为30 m300 m，基站天线低于屋顶高度，传播主要沿着街道的视线进行，信号在楼顶的泄露小。微蜂窝可以作为宏蜂窝的补充和延伸
6、，微蜂窝的应用主要有两方面：一是提高覆盖率，应用于一些宏蜂窝很难覆盖到的盲点地区，如地铁、地下室；二是提高容量，主要应用在高话务量地区，如繁华的商业街、购物中心、体育场等。微蜂窝在作为提高网络容量的应用时一般与宏蜂窝构成多层网。宏蜂窝进行大面积的覆盖，作为多层网的底层，微蜂窝则小面积连续覆盖叠加在宏蜂窝上，构成多层网的上层，微蜂窝和宏蜂窝在系统配置上是不同的小区，有独立的广播信道。为了解决宏蜂窝技术的盲区和忙区的问题，就出现了微蜂窝技术，比如Metrocell、Femtocell、Picocell等。在城市、用户集中的小区以及繁华的街区，这些微蜂窝基站可以有效增加网络容量、提升用户上网体验。4
7、 2.3蜂窝移动通信系统智能蜂窝技术智能蜂窝技术是指基站采用具有高分辨阵列信号处理能力的自适应天线系统，智能地监测移动台所处的位置，并以一定的方式将确定的信号功率传递给移动台的蜂窝小区。对于上行链路而言，采用自适应天线阵接收技术，可以极大地降低多址干扰，增加系统容量；对于下行链路而言，则可以将信号的有效区域控制在移动台附近半径为100200 波长的范围内，使同道干扰大小为减小。智能蜂窝小区既可以是宏蜂窝，也可以是微蜂窝。利用智能蜂窝小区的概念进行组网设计，能够显著地提高系统容量，改善系统性能。3、第五代蜂窝通信系统（5G）以及与前四代蜂窝通信系统的比较3.1 5G介绍5G作为新一代无线移动通信
8、网络，主要用于满足2020年以后的移动通信需求。在高速发展的移动互联网和不断增长的物联网业务需求共同推动下，要求5G具备低成本、低能耗、安全可靠的特点，同时传输速率提升10到100倍，峰值传输速率达到10Gbits，端到端时延达到ms级，连接设备密度增加10到100倍，流量密度提升l000倍，频谱效率提升5到10倍，能够在500 kmh的速度下保证用户体验。55G将使信息通信突破时空限制，给用户带来极佳的交互体验；极大缩短人与物之间的距离，并快速地实现人与万物的互通互联。63.2 5G应用场景3G与4G主要聚焦于“移动宽带”这一应用场景，致力于给用户提供更高的系统容量以及更快的无线接人速率。预
9、计到2020年，各种物联网应用将得到广泛普及，智能电网、智慧城市、移动医疗、车载娱乐、运动健身，未来5G网络支持虚拟现实、超清视频以及移动游戏等应用服务，这类移动交互式应用对无线接人带宽和通信延迟有很高的需求。在公共安全方面，如：紧急语音通话、无人机远程监测、入侵监测、急救人员跟踪等场景，5G通信系统需要具有零延迟、高可靠性的特点。3.3 5G关键技术3.3.1新型接入技术为了提高系统的频谱效率、接入容量、简化信令处理过程和空口传输延时，5G 采用非正交多址技术（NOMA，Non-Orthogonal Multiple Access），如 模 分 多 址（PDMA，Pattern Divisi
10、on Multiple Access）、 稀 疏 码 分 多 址（SCMA，Sparse Code Multiple Access）和多用户共享多址（MUSA，Multiuser Shared Access），非正交多址技术 NOMA 改变了原来在功率域由单一用户独占的策略，功率也可以由多个用户共享，在接收端采用干扰消除技术将不同用户区分开来。73.3.2超密集组网（UDN，Ultra-densenetworking）超密集组网通过高密度配置基站，显著地提高了系统的频谱复用效率。未来 5G 网络将部署超过现有站点10 倍以上的各种无线节点，在宏站覆盖区内，站点间距离将保持 10 米以内，并且支
11、持在每一平方公里范围内为 25000 个用户提供服务。密集部署的网络拉近了终端与节点间的距离，使得网络的功率和频谱效率大幅度提高，同时也扩大了网络覆盖范围，扩展了系统容量，并且增强了业务在不同接入技术和各覆盖层次间的灵活性。73.3.3大规模MIMO大规模（MIMO) 技术指基站配备数目庞大的天线，移动终端采用单天线接收的通信方式。根据大规模随机矩阵原理，当基站天线的数量超过终端天线的数量时，基站和用户之间的信道将趋于相互正交，使得用户之间的干扰趋于零。此外，天线矩阵增益能有效提高信号的信噪比。拥有大量天线的基站可以形成相当尖锐的波束，这种波束具有很高空间分辨率和波束赋形增益，这就给系统提供灵
12、活的空间复用容量，提高了接收信号的功率，并降低了用户之间的干扰，从而提高了系统的容量和频谱利用率。83.3.4全频谱接入全频谱接入充分利用移动通信中的各段频谱资源，包括高频和低频、对称与非对称、连续与非连续频谱、授权与非授权频谱，来提升数据传输效率和系统性能。6GHz 以下的频谱被大量的使用，因为它良好的传播特性，6GHz到100GHz 这充足的频谱资源将会是5G网络中的补充频带。全频谱接入技术会带来超高速的无线链接，其主要挑战来自于信道的测量和建模、高低频带的统一接入以及射频元器件的实现。83.3.5自组织网络传统移动通信网络主要依靠人工完成部署和运维，在未来 5G 中，由于存在各种无线接入
13、技术，网络节点五花八门，关系错综复杂，因此传统的网络不熟和运维方式不再适用，自组织网络的智能化部署和运维将成为5G 网络必不可少的一项关键技术。自组织网络技术主要解决网络部署阶段的自规划和自配置以及网络维护阶段的自优化和自愈合。93.4比较传统的移动通信技术主要指蜂窝移动通信技术，而且主要强调无线技术，而5G应包含蜂窝移动通信技术、新一代无线局域网技术和网络技术。传统的移动通信升级换代都是以多址接入技术为主线，提升速率和频谱效率。例如，1G采用频分多址（FDMA）、2G时分多址（TDMA）、3G码分多址（CDMA），4G正交频分多址（OFDMA）。与传统方式不同的是，5G将不再以单一多址接入技
14、术作为主要特征，内涵将更加宽泛，将会采用一组关键技术，如引入大规模天线阵列、超密集组网、新型多址和高频段通信等新型无线技术，以及基于软件定义网络（SDN）和/或网络功能虚拟化（NFV）技术的新型网络架构，从而推动5G在无线和网络两个层面出现重大技术创新。4.结束语在20世纪发展的最后几年中，移动通信技术与互联网已经成为全世界发展最为迅猛，市场升值空间最大，潜力最为诱人的市场领域。它的快速增长是任何人都不能预测到的。到目前为止，全球共有超过 35 亿的移动用户，互联网用户更是超过了14 亿人，每天都有着数以万计的人在使用移动通信和互联网。随着时代的进步以及科学技术的发展，人们对于移动通信技术以及
15、互联网的需求正在急剧上升。用户对获取的信息，移动网络快捷化的发展需求越来越重视。因此，移动与互联网的结合已经成为历史发展的必然趋势，同时也是时代赋予移动通信技术发展的新要求。随着各种智能终端的普及，2020年及以后，移动数据流量将呈现爆炸式增长，未来5G网络正朝着超高容量、超高速率、超高频谱利用率、超低功耗等方向发展，5G不是单一的新技术，而是由超密集的异构网络之间协同工作、向用户提供无缝通信服务的生态系统，从某种角度说，从4G到5G的演进，是单一学科体系向多学科体系的转变。参考文献：1.庞宝茂、肖刚、杜思深、翁木云现代移动通信：清华大学出版社，20042.朱悦、李新建、杨剑键邮电设计技术 ：
16、人民邮电出版社，20043.微蜂窝基站通信百科4.宏/微蜂窝基站带来的网络通信新体验中电网5.王志勤、罗振东、魏克军5G业务需求分析及技术标准进程J中兴通讯技术，2014 6.IMT-2020(5G)Promotion Group5G Vision and Requirements，white paperEBOL20147.BOCCARDIF，HEATHRW，LOZANOA. Five Disruptive Technology Directions for 5GJ. IEEECommunications Magazine，20148.尤肖虎，潘志文，高西奇等 . 5G 移动通信发展趋势与若干关键技术J
