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關(guān)鍵詞：移動；移動通信系統(tǒng)；3G；4G

中圖分類號：TP334.7 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 15-0000-02

Mobile Communication System Architecture Overview

Lv Bo,Zhao Hui

(Guizhou Normal University,Economics and Management College,Guiyang550001,China)

Abstract:To the swift and violent development of mobile communication in the world at present,This paper describe briefly the network structure of the 2th,3th,4thgenernation mobile communication system,and has done the simple summary to one's own advantage and shortcoming.

Keywords:Mobile;Mobile communication system;3G;4G

一、引言

近年來，隨著全球Internet的用戶迅速增多，數(shù)以億計的用戶將通過移動方式接入Interne。移動通信在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展，使得移動和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合必然代表著未來的發(fā)展方向。移動通信技術(shù)經(jīng)歷了從第一代模擬系統(tǒng)的頻分多址技術(shù)FDMA到第二代窄帶數(shù)字系統(tǒng)，其中第二代的接入技術(shù)主要有時分多址技術(shù)TDMA和碼分多址技術(shù)CDMA兩種。再到正在全力投入的3G，其最基本的特征應(yīng)當(dāng)是智能信號處理技術(shù)，實現(xiàn)基于話音業(yè)務(wù)為主的多媒體數(shù)據(jù)通信。實現(xiàn)全球無線覆蓋，真正實現(xiàn)“任何人，在任何地點、任何時間與任何人”都能便利的通信?，F(xiàn)處在概念階段的第四代是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，將以寬帶、接入因特網(wǎng)、具有多種綜合功能的系統(tǒng)形態(tài)出現(xiàn)。

二、第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)

20世紀90年代起，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，通信、信息領(lǐng)域中的很多方面都面臨向數(shù)字化、綜合化、寬帶化方向發(fā)展的趨勢。第二代移動通信系統(tǒng)是以數(shù)字傳輸、時分多址、碼分多址為主體技術(shù)，制定了更加完善的呼叫處理和網(wǎng)絡(luò)管理功能，頻譜效率提高，系統(tǒng)容量增大，保密性好，標(biāo)準化程度提高，克服了第一代移動通信系統(tǒng)的不足之處，可與窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)N-ISDN相兼容，所以比起第一代移動系統(tǒng)有著無可比擬的優(yōu)越性。

主要特點：具有開放的接口和通用的接口標(biāo)準；用戶權(quán)利的保護和傳輸信息的加密；支持電信業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)；具有跨國漫游能力，容量增大為模擬移動通信的3-5倍。

GSM系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如下圖：

基站子系統(tǒng)BSS主要負責(zé)無線信息的發(fā)送與接受及無線資源管理，同時，它與NSS相連，實現(xiàn)移動用戶間或移動用戶與固定網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信息和用戶信息等。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS是整個系統(tǒng)的核心，它在GSM移動用戶之間及移動用戶與其他通信用戶之間起著交換、連接與管理的功能，負責(zé)完成呼叫處理、通信管理、移動管理、部分無線資源管理、安全性管理、用戶數(shù)據(jù)和設(shè)備管理、計費記錄處理、公共信道、信令處理和本地運行維護等。操作支持系統(tǒng)OSS則提供給運營部門一種手段來控制和維護這些實際運行的部分。GSM以7號信令作為互聯(lián)標(biāo)準，與PSTN、ISDN等公眾電信網(wǎng)有完備的互通能力。

三、第三代移動通信系統(tǒng)

第一代、第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)是針對傳統(tǒng)的語音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，而未來的“信息社會”，圖像、語音、數(shù)據(jù)相結(jié)合的多媒體業(yè)務(wù)和高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將成為必不可少的服務(wù)內(nèi)容，它們的業(yè)務(wù)量將將有可能遠遠超過傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)。所以第三代移動通信系統(tǒng)它的最基本的特征應(yīng)當(dāng)是智能信號處理技術(shù)，實現(xiàn)基于話音業(yè)務(wù)為主的多媒體數(shù)據(jù)通信，更高的頻譜效率、更高的服務(wù)質(zhì)量及低成本。實現(xiàn)全球無線覆蓋，真正實現(xiàn)“任何人，在任何地點、任何時間與任何人”都能便利的通信。

3G的核心技術(shù)主要有三類：WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA，其中目前在歐洲和亞太地區(qū)最流行的關(guān)鍵技術(shù)是WCDMA，即寬帶碼分多址。

第三代移動通信系統(tǒng)―全球移動通信系統(tǒng)（Universal Mobile Telecommunication System）UMTS網(wǎng)絡(luò)在寬帶領(lǐng)域?qū)⒉捎靡环N全新的高速率無線技術(shù)，即寬帶碼分多址CDMA。然而，在核心網(wǎng)絡(luò)部分，UMTS系統(tǒng)將建立在GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被證實是非常成功的。目前的GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)包含了電路交換型語音和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)型網(wǎng)絡(luò)平臺，而分組數(shù)據(jù)平臺支持的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括短信、移動網(wǎng)頁瀏覽和移動電子郵件等。

根據(jù)各國標(biāo)準化組織向國際電信聯(lián)盟提交的各自的無線傳輸技術(shù)候選方案，總共提出了16種候選技術(shù)，包括10種地面技術(shù)和6種衛(wèi)星技術(shù)。10種地面技術(shù)為：J：WCDMA（日本：ARTB）、ETSI-UTRA-UMTS（歐洲：ETSI）、WIMS WCDMA（美國：TIA）、WCDMA/NA（美國：T1P1）、Global CDMAⅡ（韓國：TTA）、TD-SCDMA（中國：CATI）、cdma2000（美國：TIA）、Global CDMAⅠ（韓國：TTA）、UWC-136（美國：TIA）、EP-DECT（歐洲：ETSI）。國際電信聯(lián)盟對這16個技術(shù)提案進行了必要的技術(shù)融合最終形成了最具代表性的IMT-2000技術(shù)標(biāo)準，其中所涉及的CDMA技術(shù)可以分為3類：WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA。

第三代系統(tǒng)的主要目標(biāo)是將包括衛(wèi)星在內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)融合為可以替代眾多網(wǎng)絡(luò)功能的統(tǒng)一系統(tǒng)，它能夠提供寬帶業(yè)務(wù)并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。為了保護運營商在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的投資，第二代系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)的演進遵循平滑過渡的原則，現(xiàn)有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系統(tǒng)均將演變成為第三代系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)，從而形成一個核心網(wǎng)家族，核心網(wǎng)家族的不同成員之間通過NNI接口連接起來，成為一個整體，從而實現(xiàn)全球漫游。在核心網(wǎng)絡(luò)家族的，形成一個龐大的無線接入家族，現(xiàn)有的幾乎所有的無線接入技術(shù)以及WCDMA等第三代無線接入技術(shù)均將成為其成員，下圖的第三代系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)充分顯示了未來電信網(wǎng)絡(luò)的融合特征。

四、第四代移動通信系統(tǒng)

由于3G系統(tǒng)的核心網(wǎng)還沒有完全脫離第二代移動通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)，所以，普遍認為第三代系統(tǒng)僅僅是一個從窄帶向未來移動通信系統(tǒng)過渡的階段。目前，人們已經(jīng)把目光越來越多地投向三代以后的移動通信系統(tǒng)中，使其可以容納市場龐大的用戶數(shù)、改善現(xiàn)有的通信品質(zhì)，以及達到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。從技術(shù)層面上看第三代移動通信系統(tǒng)主要以CDMA為核心技術(shù)，三代以后的移動通信系統(tǒng)以正交頻分復(fù)用OFDM為核心技術(shù)。

目前，世界各國對第四代移動通信系統(tǒng)4G的研究工作都處于初級階段，尚未進入實質(zhì)部分，還沒有確切的定義，但業(yè)界對第四代移動通信系統(tǒng)4G已有共識，可歸結(jié)為：核心技術(shù)為正交頻分復(fù)用OFDM；業(yè)務(wù)以數(shù)據(jù)通信和圖像通信為主；數(shù)據(jù)通信速率比第三代還要大大提高，室外移動通信速率20M以上，室內(nèi)移動速率100M以上；將會使全IP網(wǎng)絡(luò)，通信以IP協(xié)議為基礎(chǔ)，與Internet結(jié)合；可能是沒有基站的完全與第一、二、三代不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括AdHoc網(wǎng)―自組織網(wǎng)。比較詳細的解釋是“第四代移動通信系統(tǒng)的概念可稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)具有非對稱的和超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng)、移動廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)，此外，第四代移動通信系統(tǒng)將是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，也是寬帶接入IP系統(tǒng)”。第四代移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中對于公用電話網(wǎng)和2G以及未實現(xiàn)全IP的3G網(wǎng)絡(luò)等通過特定的網(wǎng)關(guān)連接，使得整個網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)等互聯(lián)、綜合和重疊。

五、結(jié)束語

本文對第二、三、四代移動通信系統(tǒng)作了簡單描述，總體上來說，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，以及用戶業(yè)務(wù)需求的不斷增長，移動通信將給人們提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更多的業(yè)務(wù)種類，更多的個性化的服務(wù)，真正實現(xiàn)異類網(wǎng)絡(luò)之間的融合。移動通信在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展，必然代表著移動和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合成為未來的發(fā)展方向。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：4G LTE 協(xié)議 上下行傳輸技術(shù)

中圖分類號：TN929 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0021-01

在現(xiàn)代社會中，移動通信無疑是最為活躍的應(yīng)用學(xué)科，隨著3G技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用和普及，4G技術(shù)也呼之欲出。與2G時代和3G時代多技術(shù)體制并存不同的是4G時代技術(shù)體制趨于統(tǒng)一。LTE成為4G時代的主流選擇。本文將對LTE技術(shù)進行介紹。

LTE的全稱是3GPP Long Term Evolution，其采用優(yōu)化的UTRAN結(jié)構(gòu)。LTE根據(jù)雙工方式的不同，分為FDD和TDD兩種模式。LTE采用基于OFDM和MIMO的空中接口方式，用戶峰值速率：UL 100 Mbps，DL 50 Mbps。LTE采用flat all-in-ip網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，減少系統(tǒng)時延。

本文將介紹LTE技術(shù)的幾個關(guān)鍵性問題。

1 LTE的扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

LTE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用扁平化的結(jié)構(gòu)模式，整個通信網(wǎng)絡(luò)得到了大規(guī)模的簡化。這種結(jié)構(gòu)有以下幾個優(yōu)勢：（1）沒有了RNC的網(wǎng)元，避免由于單個RNC故障，造成的成片網(wǎng)絡(luò)癱瘓，有利于提高網(wǎng)絡(luò)安全。（2）網(wǎng)絡(luò)單元數(shù)量減少，使得網(wǎng)絡(luò)建設(shè)大為簡化，同時也有利于建成后的網(wǎng)絡(luò)維護。（3）扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有利于減少時延，對用戶感知有一定的提升作用，同時有利于多種業(yè)務(wù)的開展。

2 LTE網(wǎng)絡(luò)的無線幀結(jié)構(gòu)

LTE網(wǎng)絡(luò)可以支持兩種無線幀結(jié)構(gòu)，他們是：類型1，F(xiàn)DD采用類型1的無線幀結(jié)構(gòu)；類型2，TDD使用類型21的無線幀結(jié)構(gòu)。

在Type1幀結(jié)構(gòu)中：每個10 ms無線幀，分為20個時隙，10個子幀。每個子幀1 ms，包含2個時隙，每個時隙0.5 ms。上行和下行傳輸在不同頻率上進行。（如圖1）

在Type2幀結(jié)構(gòu)中：每個10 ms無線幀，分為2個長度為5 ms的半幀。每個半幀由8個長度為0.5 ms的時隙和3個特殊區(qū)域 DwPTS，GP，UpPTS組成（“8+3方案”）。DwPTS，GP和UpPTS的總長度等于1 ms，其中DwPTS和UpPTS的長度可配置。

Type2幀結(jié)構(gòu)有如下特點。

（1）子幀1和6由DwPTS，GP，and UpPTS組成，所有其他子幀由2個時隙組成，即子幀i包括時隙2i和2i+1。子幀0和子幀5總是用作下行。LTE支持5 ms和10 ms上下行切換點。對于5 ms上下行切換周期，子幀2和7總是用作上行。（2）DwPTS最短包含1個OFDM symbol，P-SCH位于DwPTS的第一個符號， S-SCH位于第一個子幀第二個Time slot的最后一個符號。（3）UpPTS可用于發(fā)送Short RACH等等，其余空閑資源可用于發(fā)送參考信號或者數(shù)據(jù)。

3 LTE的無線信道分配

3.1 PUSCH（物理上行業(yè)務(wù)信道）

用于承載上行業(yè)務(wù)信息。

加擾：使用UE專用擾碼。

調(diào)制：支持QPSK，16QAM和64QAM調(diào)制。

傳輸預(yù)編碼：輸入的符號先分成組再進行預(yù)編碼，即DFT。

映射到資源元素：從子幀的第一個時隙開始，先k后l進行映射。

SC-FDMA信號生成：IDFT。

3.2 PUCCH（物理上行業(yè)務(wù)信道）

有6種格式，用于承載HARQ-ACK，CQI，SR信息。

對于同一個UE而言，PUCCH不與PUSCH同時傳輸。

支持多種格式，格式不同調(diào)制方法和每個子幀中的比特數(shù)不同。

3.3 PUCCH（物理上行業(yè)務(wù)信道）

Format 1傳輸SR信息，發(fā)射常數(shù)1。Format 1a/1b傳輸HARQ-ACK，1比特時BPSK調(diào)制，2比特時QPSK調(diào)制。Format 2傳輸CQI信息，先將CQI進行信道編碼成20bit，后進行QPSK調(diào)制。Format 2a/2b傳輸CQI和HARQ-ACK的混合信息，先將CQI進行信道編碼成20bit，后進行QPSK； HARQ-ACK則進行BPSK/QPSK調(diào)制。

3.4 PRACH（物理隨機接入信道）

3.5 SCH（同步信道）

下行同步信道包括P-SCH和S-SCH，P-SCH和S-SCH的頻域位置為直流附近的72個子載波。實際上只占了62個子載波，其他10個不放同步序列。

P-SCH在一個無線幀中有兩個，這兩個是完全一樣的。時域位置為第0個slot的倒數(shù)第一個符號；第10個slot的倒數(shù)第一個符號。S-SCH在一個無線幀中也有兩個，而這兩個同步符號是有差別的。時域位置為第0個slot的倒數(shù)第二符號；第10個slot的倒數(shù)第二個符號。

3.6 PBCH（物理廣播信道）

物理廣播信道用來廣播信道中的各種信息，每個系統(tǒng)中都應(yīng)該有下行系統(tǒng)帶寬、系統(tǒng)幀序號（SFN）、PHICH持續(xù)時間以及資源大小指示等必備消息。每個第0號子幀有4個OFDM符號的物理廣播信道信號。

3.7 PCFICH（物理控制格式指示信道）

每個幀里基本都包含物理控制格式指示信道，E-Node B通過物理控制格式指示信道把子幀占用的下行物理控制信道中的OFDM符號告訴給用戶，這個CFI就是用來指示這個OFDM符號的。從1～4均可以用取值。

3.8 PHICH（物理HARQ指示信道）

E-Node B對于上行的信號會做出NAK/ACK的響應(yīng)信息，該信息由物理HARQ指示信道進行承載。在幀單元中物理HARQ指示信道有兩種，一種短信道；另一種長信道。該時間有物理HARQ指示信道中的一個bit位表示。在下行幀中，需要發(fā)射物理HARQ指示信道，數(shù)目有時不只一個。一個物理HARQ指示信道也可以在多個RE中的物理HARQ指示信道中映射。

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關(guān)鍵詞： 信道； 4G； 正交頻分復(fù)用； 軟件無線電； 智能天線； 網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：G250文獻標(biāo)識碼： A

1正交頻分復(fù)用技術(shù)。它實際上是多載波調(diào)制的一種,是一種并行體制，其主要原理是：將待傳輸?shù)母咚俅袛?shù)據(jù)經(jīng)串/ 并變換，變成在N 個子信道上并行傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)流，再用N 個相互正交的載波進行調(diào)制，然后疊加一起發(fā)送。接收端用相干載波進行相干接收，再經(jīng)并/ 串變換恢復(fù)為原高速數(shù)據(jù)。這種技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，不僅能減少信號干擾、提高頻率利用率，同時其也有加強的抗衰落能力和抗碼間距能力。通過這種技術(shù)，能有效的進行高速數(shù)據(jù)傳輸。

2多輸入多輸出技術(shù)。多輸入多輸出技術(shù)是指在基站和移動終端都有多個天線，它利用在空間存在的不同的傳播路徑，在發(fā)射端發(fā)射采用多天線同時發(fā)射信號，在接收端采用多天線同時接收信號，因為不同發(fā)射天線發(fā)射的信號處在相同頻段，所以多輸入多輸出系統(tǒng)在不增加帶寬的情況下顯著的增加系統(tǒng)容量和頻帶利用率。多輸入多輸出技術(shù)為系統(tǒng)提供空間復(fù)用增益和空間分集增益。空間復(fù)用是在接收端和發(fā)射端使用多副天線，充分利用空間傳播中的多徑分量，在同一頻帶上使用多個子信道發(fā)射信號， 使容量隨天線數(shù)量的增加而線性增加?？臻g分集有發(fā)射分集和接收分集兩類?；诜旨夹g(shù)與信道編碼技術(shù)的空時碼可獲得高的編碼增益和分集增益， 已成為該領(lǐng)域的研究熱點。多輸入多輸出技術(shù)可提供很高的頻譜利用率，且其空間分集可顯著改善無線信道的性能， 提高無線系統(tǒng)的容量及覆蓋范圍。

3 切換技術(shù)。切換技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)移動終端在不同小區(qū)之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號質(zhì)量降低時如何選擇信道，以維持移動終端通信不中斷。有效的切換算法可以提高蜂窩移動通信系統(tǒng)的容量和QoS。切換技術(shù)一般分為硬切換、軟切換、更軟切換、頻率間切換和系統(tǒng)間切換。切換技術(shù)主要是以網(wǎng)絡(luò)信息信號質(zhì)量的好壞、用戶的移動速度等信息作為參考來判斷是否應(yīng)執(zhí)行切換操作。除了以上給出的切換技術(shù)以外，正在研究的切換技術(shù)基于信道借用和基于用戶位置的切換。第4 代移動通信中的切換技術(shù)正朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。

4 軟件無線電技術(shù)。軟件無線電技術(shù)就是利用軟件加載的方式來增加原來標(biāo)準化、模塊化的硬件功能，使其能更好的實現(xiàn)不同種類通信系統(tǒng)開放式結(jié)構(gòu)，通過寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)化器和數(shù)模轉(zhuǎn)化器等模塊以滿足射頻天線需求，并以多種軟件為依據(jù)對無線功能進行定義。其軟件系統(tǒng)不僅包括無線信令規(guī)則和處理軟件，同時也包括信號流軟件、信道糾錯軟件及信源編碼軟件等。在4G 移動通信系統(tǒng)中， 若要實現(xiàn)“任何人在任何地點以任何形式接入網(wǎng)絡(luò)” 的理想通信方式， 則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口， 能夠在各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境間無縫漫游，并可以在不同類型的業(yè)務(wù)之間進行轉(zhuǎn)換。軟件無線電強調(diào)以開放性最簡硬件為通用平臺， 盡可能地用可升級、可重配置的不同應(yīng)用軟件來實現(xiàn)各種無線電功能的設(shè)計新思路。其中心思想是： 構(gòu)造一個具有開放性、標(biāo)準化、模塊化的通用硬件平臺， 將工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等各種功能用軟件來完成， 并使寬帶A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線， 以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統(tǒng)。在4G 眾多關(guān)鍵技術(shù)中， 軟件無線電技術(shù)是通向未來4G 的橋梁。由于各種技術(shù)的交迭有利于減少開發(fā)風(fēng)險， 所以未來4G 技術(shù)需要適應(yīng)不同種類的產(chǎn)品要求， 而軟件無線電技術(shù)則是適應(yīng)產(chǎn)品多樣性的基礎(chǔ)， 它不僅能減少開發(fā)風(fēng)險， 還更易于開發(fā)系列型產(chǎn)品。此外， 它還減少了硅芯片的容量， 從而降低了運算器件的價格， 其開放的結(jié)構(gòu)也會允許多方運營的介入。

5 IPv6 協(xié)議技術(shù)。IPv6技術(shù)作為下一代網(wǎng)絡(luò)核心協(xié)議，其能實現(xiàn)全分組傳送數(shù)據(jù)流。在實際應(yīng)用過程中，其不僅有較大的地址空間、自動控制優(yōu)勢，也有較高的服務(wù)質(zhì)量和移動性優(yōu)勢。IPv6技術(shù)在可預(yù)定時期內(nèi)，將全球唯一的地址提供給可以想象的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；IPv6技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，其不僅能對無狀態(tài)地址自動配置進行支持，也能對有狀態(tài)地址自動配置進行支持。其中無狀態(tài)地址比較重要，使用這種方式的時候，必須用節(jié)點發(fā)現(xiàn)機制來獲得局部連接地址。最好是在無人干擾下使用這一地址，并選用即插即用機制，來獲取全球唯一路由地址；在服務(wù)質(zhì)量上，IPv6技術(shù)不僅具有IPv4技術(shù)QoS,同時其也能提供更多服務(wù)。畢竟其報頭中含有新增字段，通過不同的節(jié)點就能對IP地址流進行相應(yīng)分析和處理；因每一個移動設(shè)備都有本地地址，而這個地址與當(dāng)前設(shè)備互聯(lián)網(wǎng)位置無相應(yīng)關(guān)聯(lián)。只有在本地以外使用的時候，才能通過轉(zhuǎn)交地址獲得移動節(jié)點相應(yīng)數(shù)據(jù)信息。為了給用戶提供更為廣泛的業(yè)務(wù)，使運營商管理更加方便、靈活，4G中將取代現(xiàn)有的IPv4 協(xié)議，采用全分組方式傳送數(shù)據(jù)的IPv6 協(xié)議。

6多用戶檢測技術(shù)。多用戶檢測技術(shù)能夠有效地消除碼間干擾，提高系統(tǒng)性能。多用戶檢測的基本思想是把同時占用某個信道的所有用戶或某些用戶的信號都當(dāng)作有用信號，而不是作為干擾信號處理，利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯(lián)合檢測單個用戶的信號，即綜合利用各種信息及信號處理手段，對接收信號進行處理，從而達到對多用戶信號的最佳聯(lián)合檢測。多用戶檢測是4G系統(tǒng)中抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)，能進一步提高系統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)性能。隨著不同算法和處理技術(shù)的應(yīng)用與結(jié)合，多用戶檢測獲得了更高的效率、更好的誤碼率性能和更少的條件限制。多用戶檢測可應(yīng)用于多種不同系統(tǒng)中，但在引入的同時易增加系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜度。隨著技術(shù)的不斷成熟，高速數(shù)字處理芯片的不斷發(fā)展，多用戶檢測將會變得更加簡單易行，從而能夠更廣泛地應(yīng)用于通信領(lǐng)域中。

7智能天線技術(shù)。智能天線定義為波束間沒有切換的多波束或自適應(yīng)陣列天線。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等功能， 被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。智能天線成形波束可在空間域內(nèi)抑制交互干擾， 增強特殊范圍內(nèi)想要的信號， 既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。其基本原理是在無線基站端使用天線陣和相干無線收發(fā)信機來實現(xiàn)射頻信號的收發(fā)， 同時， 通過基帶數(shù)字信號處理器， 對各天線鏈路上接收到的信號按一定算法進行合并， 實現(xiàn)上行波束賦形。

參考文獻

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[2]李明浩.4G 移動通信技術(shù)簡析與發(fā)展預(yù)期[J].中小企業(yè)管理與科技,2010.(22).

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關(guān)鍵詞：高職；移動通信技術(shù)；課程改革；實踐教學(xué)

中圖分類號：G712 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）02-0103-02

2009年1月7日，工業(yè)和信息化部為中國移動、中國電信和中國聯(lián)通發(fā)放了第三代移動通信（3G）牌照，標(biāo)志著我國正式進入3G時代。3G發(fā)牌后，形成一條包括3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、終端設(shè)備制造、運營服務(wù)、信息服務(wù)在內(nèi)的通信產(chǎn)業(yè)鏈，對相應(yīng)的業(yè)務(wù)技能人才需求將呈現(xiàn)階躍型的增長態(tài)勢，這對高職高專層次通信專業(yè)的學(xué)生而言是一個非常好的機會，但同時也對其綜合能力提出了更高的要求。

因此，以學(xué)校為主體，以崗位能力培養(yǎng)為出發(fā)點，改革與建設(shè)《移動通信技術(shù)》專業(yè)課程，理論與實踐一體化、“教學(xué)做”一體化、工學(xué)結(jié)合，對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力、科學(xué)精神以及利用移動通信技術(shù)知識解決實際問題的能力，都具有重要的意義。

傳統(tǒng)《移動通信技術(shù)》課程的弊端與改革思路

傳統(tǒng)的《移動通信技術(shù)》課程以無線與移動通信理論為主，采用章節(jié)教學(xué)，缺乏實踐應(yīng)用環(huán)節(jié)，已經(jīng)不能適應(yīng)高職院校專業(yè)化技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。高職院校的學(xué)生日后的就業(yè)面向多集中于一線操作崗位，因此，基礎(chǔ)理論方面應(yīng)以理解、了解為主，不必做深入的研究與探討。課程中應(yīng)該多介紹移動新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，以拓展學(xué)生的知識面。實踐動手能力的培養(yǎng)更為重要，所以，在課程設(shè)計中應(yīng)體現(xiàn)理論教學(xué)內(nèi)容改革，理論與實踐教學(xué)比例的變化以及實踐教學(xué)改革。

任務(wù)驅(qū)動的課程建設(shè)方案

（一）課程定位

《移動通信技術(shù)》應(yīng)該建設(shè)為通信技術(shù)專業(yè)（或稱移動通信技術(shù)專業(yè)）的核心課程。通過該課程的教學(xué)，使學(xué)生理解無線電波傳播特性，移動通信的基本概念；掌握移動通信的基本原理，移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)技術(shù)以及工作過程；掌握3G的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，以及基站設(shè)備運行與維護基本技能。

（二）培養(yǎng)目標(biāo)及要求

本課程目標(biāo)應(yīng)該面向移動通信、無線通信制造業(yè)及通信業(yè)務(wù)部門、應(yīng)用部門以及工程安裝部門。通過移動通信技術(shù)及設(shè)備運行維護的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握扎實的理論基礎(chǔ)和專業(yè)技能，具有能實現(xiàn)簡單設(shè)計方案的生產(chǎn)一線的工程技術(shù)崗位、設(shè)備運維服務(wù)崗位，以及銷售服務(wù)崗位所需要的專業(yè)能力、方法能力和社會能力。

（三）以就業(yè)為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計

本課程以就業(yè)為導(dǎo)向，以崗位需求和學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心，以工作過程為主線，以校企合作為途徑，以職業(yè)標(biāo)準為依據(jù)，采用模塊化結(jié)構(gòu)構(gòu)建課程內(nèi)容體系。本課程的設(shè)計思路是按照“社會需求分析——崗位分析——典型工作任務(wù)分析——學(xué)習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化——教學(xué)情境設(shè)計——教學(xué)組織——評價體系建立”七個階段進行設(shè)計和開發(fā)，使整個開發(fā)過程形成一個良性有序的循環(huán)過程。

（四）根據(jù)典型工作任務(wù)設(shè)計教學(xué)模塊

根據(jù)教學(xué)大綱的要求，建議將學(xué)習(xí)領(lǐng)域主要知識點分為三大部分共4個模塊，如表1所示。遵循由淺入深、循序漸進的原則設(shè)置模塊，由理論和實踐內(nèi)容共同構(gòu)成，兩者學(xué)時比例約為1∶1。在課程內(nèi)容的取舍上，基礎(chǔ)理論以“必需，夠用”為度，以實訓(xùn)項目加強學(xué)生對理論的感性認識和理解。表1中的4個教學(xué)模塊分別對應(yīng)4個學(xué)習(xí)領(lǐng)域——專業(yè)基礎(chǔ)、GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、CDMA及3G基礎(chǔ)、3G基站運維知識提升。

（五）多情境教學(xué)方法

工學(xué)結(jié)合法 以工學(xué)結(jié)合為教學(xué)理念，將日后本專業(yè)學(xué)生就業(yè)所需崗位技能與知識體系融入教學(xué)之中，開設(shè)多個實訓(xùn)項目，將理論教學(xué)與實訓(xùn)教學(xué)結(jié)合在一起。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法 對于理論教學(xué)的重點內(nèi)容，采用任務(wù)驅(qū)動法。通過教師設(shè)計感知性、驗證性實訓(xùn)項目，促使學(xué)生自己去體驗，去理解網(wǎng)絡(luò)的布局與關(guān)鍵技術(shù)，以此開展理論教學(xué)和實踐教學(xué)。通過學(xué)生在任務(wù)中發(fā)現(xiàn)問題來引導(dǎo)理論教學(xué)，教師與學(xué)生一起分析和解決問題，最終培養(yǎng)學(xué)生的理論能力和創(chuàng)新思維。

實境模擬教學(xué)法 在學(xué)生掌握一定知識、具有一定問題分析能力的基礎(chǔ)上，由教師根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容的要求，精心策劃和指導(dǎo)，布置實際工程案例任務(wù)，模擬企業(yè)實際工作環(huán)境，以達到鍛煉學(xué)生實踐能力的目標(biāo)。通過學(xué)生的獨立思考和團隊協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生正確的工程規(guī)范、工作作風(fēng)、溝通能力和協(xié)作精神，從而提高學(xué)生分析解決問題的能力，增強動手實踐能力。另外，應(yīng)利用現(xiàn)網(wǎng)運行的設(shè)備環(huán)境，進行設(shè)備專業(yè)實踐知識的講授。通過這個方法的應(yīng)用，可將理論與實踐有機結(jié)合起來，增強學(xué)生對專業(yè)知識學(xué)習(xí)的興趣，便于理論知識的理解和實踐技能的鍛煉。

討論交流與激勵教學(xué)法 在講授理論教學(xué)內(nèi)容時，可嘗試運用討論教學(xué)法。在實施討論教學(xué)法的過程中，教師先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的，精心擬定富有啟發(fā)性和思考性的討論問題，在上課前向?qū)W生布置課題。課堂的討論過程可分小組進行，每小組一般5人，小組討論后，再由各組派代表向全班匯報討論結(jié)果。最后，教師做討論的總結(jié)工作。

（六）實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革

實踐教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)能力為主要目標(biāo)，是高職院校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，它對提高學(xué)生的方法能力、專業(yè)能力、社會能力以及發(fā)展能力，對學(xué)校培養(yǎng)高素質(zhì)高技能型專門人才有著非常重要的意義。

高職院校的實踐教學(xué)基本上都依據(jù)專業(yè)教學(xué)計劃來組織。實驗大多是結(jié)合理論課程開設(shè)的，實驗方式大多是由教師先講，學(xué)生按照教師的布置或指導(dǎo)書上的步驟，按部就班地完成實驗操作。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生雖然也參與了實踐教學(xué)活動，但實質(zhì)上是處于被動接受的狀態(tài)。

要實現(xiàn)項目化教學(xué)，必須改變現(xiàn)有實踐教學(xué)方式，以任務(wù)單的形式分配實踐任務(wù)，由學(xué)生自主完成某個項目，從而改變“灌”、“壓”、“束”為主要特點的教學(xué)模式，提高學(xué)生實踐的積極性和主動性，培養(yǎng)其創(chuàng)造性應(yīng)用能力。項目化實踐教學(xué)可以遵循如圖1所示的8個步驟。

（七）360度考核方法

采用過程化考核方式，制定相應(yīng)的考核制度，包括學(xué)生課堂考勤、課堂表現(xiàn)考核制度；學(xué)生課程作業(yè)評價制度；學(xué)生實訓(xùn)操作評價制度；理論、實踐過程化考試制度。其中，學(xué)生課程作業(yè)和實訓(xùn)操作評價應(yīng)注重過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合的評價方式，主要由學(xué)生自評、小組評價、教師評價和企業(yè)評價四部分組成，既要重視結(jié)果的正確性，又要重視學(xué)生學(xué)習(xí)和完成工作任務(wù)的態(tài)度、做事規(guī)范程度、完成作業(yè)等過程評價。通過這個過程，學(xué)生能夠懂得公正評價的重要性以及如何公正地評價，并能夠坦然地接受表揚和批評，可讓學(xué)生更自信，更懂得尊重他人。

課程發(fā)展設(shè)想

該課程改革在我院已經(jīng)實施兩期，課程標(biāo)準和教學(xué)大綱也在不斷修改和完善。第一批畢業(yè)生實習(xí)單位已落實，用人單位反映良好，但也存在一些不足?；诋?dāng)前課改現(xiàn)狀，筆者提出以下設(shè)想。

教材建設(shè) 目前市面上與專業(yè)教材配套的實踐技能教材嚴重不足，理論內(nèi)容過多過深，適合高職高專使用的具有實用性、前沿性的教材缺乏。只有與相關(guān)企業(yè)合作開發(fā)教材，才能保證教材理論與實際緊密結(jié)合，反映企業(yè)生產(chǎn)崗位最新技術(shù)要求。

實訓(xùn)室建設(shè) 現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展使得越來越多的學(xué)科交叉融合。因此，要加強移動通信技術(shù)課程與程控交換、光傳輸系統(tǒng)等課程的聯(lián)系，搭建能夠體現(xiàn)實際運營網(wǎng)絡(luò)“全程全網(wǎng)”概念的通信技術(shù)實訓(xùn)室，加強與其他專業(yè)課程的融合，由課程改革推動專業(yè)改革。

職業(yè)資格認證 引入國內(nèi)通信行業(yè)的相關(guān)認證項目，如華為認證或中興認證等。教師應(yīng)以習(xí)題課的形式向?qū)W生提供相關(guān)認證考試的理論和實訓(xùn)題目，并組織開展有針對性的技能訓(xùn)練。

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篇5

【關(guān)鍵詞】高速鐵路 鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng) GSM-R傳輸干擾 分布式天線

一、前言

1.1研究的背景

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，二十一世紀下鐵路行業(yè)在不斷的崛起。不斷的有列車高鐵通車，越來越多的和諧號進入大家的視野，為人們的運輸提供了長久的可持續(xù)的保障。但是光是運輸而沒有通信卻是遠遠不夠的，因此也就出現(xiàn)了鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)，此系統(tǒng)又一次將鐵路運輸系統(tǒng)推到了風(fēng)口浪尖，該系統(tǒng)可靠嗎？此系統(tǒng)的傳輸會遭到干擾嗎？答案是肯定的，鐵路運輸是移動的，免不了通信傳輸與越區(qū)傳輸，而這些又將是影響系統(tǒng)的因素，所以人們都認為此系統(tǒng)的發(fā)展不容樂觀。

1.2研究的目的和意義

隨著列車運行速度的提高，鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)也在不斷的發(fā)展，但是在相干時間減少，電平交叉率變快越區(qū)切換發(fā)生頻繁等干擾因素的存在，鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)在不斷的受到干擾，也會對此系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，從而會使顧客不滿意。俗話說顧客是上帝，倘若顧客不滿意，又何談鐵路運輸能夠長遠的發(fā)展呢，顧客是經(jīng)濟發(fā)展的命脈，同樣，鐵路數(shù)字通信移動系統(tǒng)的命脈也是顧客。所以研究此篇文章的目的在于解決鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)的干擾這一大問題，就如何降低干擾頻率和用何種方法來解決此問題展開研究。而研究的意義則就是顯而顯而易見的了，那就是降低干擾頻率，盡可能地減少任何有可能對鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)干擾的因素，是鐵路服務(wù)行業(yè)達到最高水準，不僅在高速運輸中取得成功，在移動通信服務(wù)運輸中也同樣要取得不可磨滅的成功。這就是此篇文章對鐵路數(shù)字移動通信干擾問題展開研究的意義。

二、鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)的影響

2.1對鐵路移動運輸通信的影響

鐵路運輸服務(wù)行業(yè)是本世紀開始以來最為之重要的一門服務(wù)行業(yè)，它的發(fā)展影響到一個國家進出口貿(mào)易的效率與利益，且暫不說完全決定國家的經(jīng)濟往來貿(mào)易，但也是此問題必不可少的一項考慮因素。本來鐵路運輸就是以高速度的運輸為主要開發(fā)目的，使合作雙方迅速地進行貨物交流溝通得到有效保障。但是為了增強運輸溝通能力，肯定要在無聲運輸中添加最為之可行的交流措施，那就是鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)，他可以加強人們的移動交流，倘若有個突發(fā)狀況，可以在鐵路列車移動時進行有效的交流，是合作雙方能得到最好的溝通的一種保障渠道。

2.2對人們的影響

顧客是上帝，可以在鐵路列車移動時進行有效的溝通交流會使顧客得到滿意，比如說再有重要事宜或偶遇突況需要改變計劃時，可以在移動時進行交流找出解決方案從而確保對貨物運輸?shù)谋Ｕ蠒诡櫩陀X得真實可靠，讓人們更加相信鐵路運輸，更加依賴鐵路運輸，從而進一方面使鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)得到更好的發(fā)展，使之影響達到最大化，展開實質(zhì)性有效性的發(fā)展。

2.3對國家的影響

國家的發(fā)展離不開一點一滴的積累，小到農(nóng)民種田，達到制造航空母艦，可就是這處在中間段的鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)往往會被人們所忽視。鐵路運輸好不好，完全決定了一個國家貨物對外交流，經(jīng)濟貿(mào)易對完開張往來的發(fā)展趨勢。鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)的影響可以切實有效的實現(xiàn)利益最大化，保障最大化，使人們在移動時得到有依據(jù)可靠地交流合作與溝通。而它的影響也是小到影響個人，大到影響國家。在鐵路運輸為主導(dǎo)地位的發(fā)展時代，又有什么理由能夠使它被我們所忽略，又有什么理由而不去著手發(fā)展他呢？倘若在二十一世紀，鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)排除了干擾，那么將會促使我們運輸行業(yè)達到巔峰，使鐵路服務(wù)行業(yè)指標(biāo)達到最優(yōu)化，再進一步說，會使我們國家運輸貿(mào)易得到保障，國家GDP得到上升，從二者正躍居為世界強國。

三、鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)的傳輸干擾性能存在的問題

3.1 GSM-R傳輸干擾問題

GSM-R傳輸干擾系統(tǒng)有好幾個部分組成，它是系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)體系，其中傳輸干擾性能指標(biāo)盡在列車服務(wù)數(shù)據(jù)行業(yè)進行定義。而GMS-R的誤碼也是一種潛在存在的問題，傳輸干擾率在現(xiàn)在只能粗略地說是兩部分組成。分別是傳輸干擾周期和傳輸無差別周期。在傳輸擾的時候?qū)幸欢螘r間來發(fā)送傳輸擾的信號，此信號在傳輸時就是傳輸無差別周期。在現(xiàn)在的社會，GSM-R系統(tǒng)對鐵路運輸干擾存在的問題還是依舊很多的，可依舊沒有得到實質(zhì)新的進展來解決。

3.2鐵路頻繁移動問題

鐵路是移動的，在高速移動的鐵路上，想要實現(xiàn)通信不擾簡直就是比登天還難，但是難歸難，我們不能輕言放棄，因為服務(wù)行業(yè)的未來預(yù)測是要非常完美的，服務(wù)行業(yè)是一個國家的支柱產(chǎn)業(yè)倘若鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)在鐵路列車頻繁移動的時候減少擾的頻率，那么無疑對于鐵路服務(wù)質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo)會是個積極的一面，會使之得到提升。我們會進一步分析如何提高鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)的效率，比如展開分布式天線可擴大小區(qū)覆蓋范圍來實現(xiàn)目的，那無疑會是錦上添花，在不久的將來，鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)會在此方法的庇護下在列車高速移動的同時發(fā)出更可靠的信號。

3.3鐵路列車頻繁越區(qū)問題

要想在鐵路列車頻繁越區(qū)時得到保障的通信信號，那么我們就要著手想辦法解決這一棘手問題。越區(qū)問題長久以來是鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)的傳輸干擾性能的一大重要問題，也正是因為棘手，未曾解決好過。就此，為了高速的發(fā)展，順應(yīng)時代潮流，分布式天線擴大小區(qū)覆蓋范圍的方法逐步深入人心。此方法有效的降低了擾頻率，使我們鐵路通信傳輸系統(tǒng)在頻繁的越區(qū)時得到充足的保障，避免了擾的問題，但一切都還在研究當(dāng)中，還有待進一步的提高。

四、產(chǎn)生鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)的傳輸干擾性能的因素

4.1列控系統(tǒng)的特性因素

傳輸擾的因素有很多，而列控系統(tǒng)的特性在在這些因素中不容被忽視。列控系統(tǒng)特性主要表現(xiàn)在列車高速移動時越區(qū)切換的概率上，在越區(qū)切換的同時，倘若信號發(fā)出與越區(qū)切換頻率相碰撞，那么此時鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)將會擾甚至是切斷，使得鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)在傳輸時功虧一簣。列控系統(tǒng)的特性是干擾因素的一大命門，再列車頻繁移動和頻繁越區(qū)切換時，信號一旦發(fā)生碰撞，則后果將不堪設(shè)想，有可能導(dǎo)致運輸?shù)闹袛?，為了不帶這個風(fēng)險，我認為列控系統(tǒng)的特性這一因素將要被徹底的注重。

4.2 GSM-R系統(tǒng)特性因素

在列車飛速馳騁下，高速度的提高，從而會使無線信道相干時間變短，最終鐵路移數(shù)字動通信系統(tǒng)傳輸將會擾，會變得更加不穩(wěn)定。在此不得不提到GSM-R的越區(qū)切換，此時越區(qū)切換采用的是硬切換技術(shù)，此項技術(shù)在傳輸過程中會中斷一會，所以在GSM-R系統(tǒng)進行工作時，也會影響到傳輸。所以GSM-R系統(tǒng)也是影響鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)的干擾的又一重要因素。

五、鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)傳輸干擾性能的改善方法

5.1采用分布式天線法

分布式天線擴大小區(qū)覆蓋范圍可以使得鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)在傳輸時數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定，畢竟擴大了覆蓋范圍，所以信號在任何區(qū)域都會變得相比較于以往來說會更加強烈，所以在傳輸時也就會減少了碰撞的次數(shù)，干擾概率被減小了，穩(wěn)定性自然也就提高了。也就更加容易實現(xiàn)高利用率的傳輸。

5.2改善系統(tǒng)同頻干擾

此種方法將需要人為來操控電腦系統(tǒng)來擴大信號分布范圍，在傳輸過程中一旦發(fā)現(xiàn)將要擾，則立即以另一個系統(tǒng)侵入，來為鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)的傳輸鋪平道路，清除了一切路上的攔路虎，這無疑是在為鐵路傳輸?shù)玫礁玫谋ＷC做鋪墊。

5.3加強區(qū)域區(qū)之間信號覆蓋率

列車是穿梭在各個省市區(qū)域間的，所以越區(qū)切換是必不可少的經(jīng)過環(huán)節(jié)。倘若在一個區(qū)域到另一個區(qū)域時，信號穩(wěn)定傳輸，避免了上述所說的干擾碰撞，那么無疑給了鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)的干擾性能做了保障。區(qū)域與區(qū)域之間還要加強各鐵路的聯(lián)系，在各個列車間設(shè)立適合交流聯(lián)系的渠道，在人為方面做到負責(zé)任的態(tài)度，使鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)的干擾降到最低，在如今的社會里，保障最重要。

篇6

【關(guān)鍵詞】 5G 移動通信 關(guān)鍵技術(shù)

我國已經(jīng)進入100Mbps到10000Mbps的超寬帶時代，視頻流量成倍擴大[1]，5G移動通信技術(shù)也隨之被提出。5G移動通信技術(shù)是面向2020年信息網(wǎng)絡(luò)的第五代無線通信系統(tǒng)，與前四代技術(shù)相比，5G移動通信技術(shù)的典型特征具有超高速率，容量超大，從而實現(xiàn)全網(wǎng)融合。

一、5G移動通信概述

據(jù)估計，未來人們在任意地點移動速率都能達到1Gbit/ s。5G網(wǎng)絡(luò)相比于4G網(wǎng)絡(luò)，具有大規(guī)模MIMO、3D束波成型以及有源天線系統(tǒng)[2]，它的交換方式是分組轉(zhuǎn)發(fā)，基站采用高頻微蜂窩，提升系統(tǒng)容量，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合。5G網(wǎng)絡(luò)具有以下特點：可以實現(xiàn)實時連接，具有良好的體驗性和穩(wěn)定性，并且在密集人群中可以保證通信質(zhì)量。5G移動通信除了通信速率上的提升，還為用戶提供了更好的體驗。5G移動通信網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖1所示。

二、5G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)

1、新型多天線技術(shù)。為了滿足移動通信對數(shù)據(jù)流量的需求，提升頻譜利用率尤為重要。由此產(chǎn)生了一種新型多天線技術(shù)――該技術(shù)可以保證通信質(zhì)量以及提升頻譜利用率，新型多天線技術(shù)在無線通信領(lǐng)域具有多方面應(yīng)用。新型多天線技術(shù)能夠提升空間分辨率，這樣可以使大量用戶在同一時間段進行通信，在基站密度不增加的前提下，大幅度降低發(fā)送功率以及減少干擾。因此，新型多天線技術(shù)在5G移動通信中起到關(guān)鍵作用，可以保證通信的可靠性、提升頻譜利用效率并且降低通信能耗，未來在通信領(lǐng)域會得到普遍使用。

2、高頻段的使用。在無線移動通信系統(tǒng)中，3GHz以下的頻段能夠較好地支持移動性以及具有較廣的覆蓋范圍。然而這一區(qū)間內(nèi)的頻譜資源相對緊張，因此為了緩解頻譜資源問題，應(yīng)該使用3GHz以上的頻譜資源，高頻段的使用將是未來通信行業(yè)的發(fā)展趨勢，這是因為高頻段的可用帶寬相對充足，設(shè)備小型化以及較高的天線增益。

3、同時同頻全雙工。由于傳統(tǒng)無線通信手段不能實現(xiàn)同時同頻的雙向通信，因此具有一定的局限性，導(dǎo)致資源浪費。同時同頻全雙工技術(shù)在上/下行鏈路上可以同時同頻進行雙向通信，這樣可以提升資源利用率。然而同時同頻全雙工同樣面臨干擾問題，在傳輸信號的過程中功率相差較大，會導(dǎo)致同頻干擾以及自干擾，因此要想實現(xiàn)同時同頻全雙工技術(shù)，就應(yīng)該針對降低干擾問題進行探討。

4、設(shè)備間直接通信技術(shù)。移動通信技術(shù)針對降低干擾問題因此具有一定的局限性。由于通信系統(tǒng)的中繼節(jié)點和基站的位置固定，因此網(wǎng)絡(luò)拓撲不夠靈活，系統(tǒng)的覆蓋和邊緣地區(qū)用戶的體驗成為亟需解決的問題。為了解決該問題，需要借助設(shè)備間的直接通信技術(shù)，該技術(shù)可以在近距離范圍內(nèi)進行直接傳輸，無需通過中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)。設(shè)備間直接通信技術(shù)具有低能耗、低延遲以及高傳輸速率的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜資源的有效利用，提升無線通信質(zhì)量，因此，設(shè)備間直接通信技術(shù)將是5G重點研究內(nèi)容。

5、自組織網(wǎng)絡(luò)。移動通信網(wǎng)絡(luò)中會使用大量的人力資源，例如網(wǎng)絡(luò)部署和運維等，這樣造成效率很低，隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)的不斷優(yōu)化，人們已經(jīng)解決網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展中所遇到的問題，為了提升網(wǎng)絡(luò)部署質(zhì)量，降低網(wǎng)絡(luò)人力運維成本，提出了自組織網(wǎng)絡(luò)的概念。自組織網(wǎng)絡(luò)包括自配置和自愈合的概念，盡量避免人工干預(yù)，構(gòu)建了更智能、統(tǒng)一的5G移動通信網(wǎng)絡(luò)。

三、未來5G移動通信發(fā)展進程思考

本文對5G移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進行討論，5G移動通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)包括新型天線技術(shù)、高頻段技術(shù)、全雙工同時同頻、設(shè)備間的直接技術(shù)以及自組織網(wǎng)絡(luò)，這些技術(shù)保證了通信的可靠性、提升頻譜效率并且降低通信能耗，在未來會在通信領(lǐng)域得到普遍使用，但是仍存在一定問題，例如高頻段器材使用相對不成熟，使用成本較高，同時同頻全雙工技術(shù)的干擾問題，都有待進一步探討。因此需要進一步對移動通信網(wǎng)絡(luò)進行研究，實現(xiàn)更智能的、統(tǒng)一的5G移動通信網(wǎng)絡(luò)。

參 考 文 獻

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關(guān)鍵詞：衛(wèi)星移動通信；星體設(shè)備；體積重量；地面站

中圖分類號：TN927 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）26-0009-03

1 衛(wèi)星移動通信應(yīng)用介紹

隨著衛(wèi)星移動通信技術(shù)迅速發(fā)展，衛(wèi)星移動通信的應(yīng)用范圍越來越廣泛。對特殊行業(yè)（森林防火、海灘和搶險救災(zāi)等）進行應(yīng)急通信；利用衛(wèi)星移動通信技術(shù)，使山村偏遠地區(qū)的通信問題得以解決；對重點行業(yè)（防汛抗旱監(jiān)測、地震監(jiān)測和氣象水文監(jiān)測等）進行數(shù)據(jù)通信。以下重點對衛(wèi)星移動通信在海洋石油的勘探開發(fā)和軍事中的應(yīng)用進行介紹：

1.1 衛(wèi)星移動通信在海洋石油的勘探開發(fā)

海洋石油的開發(fā)具有很大的流動性，廣泛的作業(yè)范圍和較強的專業(yè)性，這些使海洋石油勘探開發(fā)對海上移動通信具有很高的要求。利用傳統(tǒng)的單邊帶無線電話等通信設(shè)備不能滿足海洋石油勘探開發(fā)事業(yè)快速發(fā)展的需要，于是，在海洋石油勘探開發(fā)中，應(yīng)用衛(wèi)星移動通信已經(jīng)成為一種相當(dāng)理想的通信方式，衛(wèi)星移動通信及過去采用的那些單邊帶無線電話和甚高頻無線電話等通信方式為海洋船舶作業(yè)的通訊需求提供了多元化選擇。

1.2 衛(wèi)星移動通信在軍事中的應(yīng)用

由于現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭的參戰(zhàn)力量組成不斷變化，作戰(zhàn)范圍規(guī)模日益擴大，作戰(zhàn)形式也越來越多樣化，再加上傳統(tǒng)短波軍事通信帶寬小，傳輸信道不穩(wěn)定，傳統(tǒng)短波軍事通信已經(jīng)不能應(yīng)用在現(xiàn)代作戰(zhàn)行動中。當(dāng)衛(wèi)星移動通信受到地域條件和天氣情況的影響時，還可以真正地使信息進行實時的傳輸，這就是衛(wèi)星移動通信在軍事作戰(zhàn)中最大的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)的通信方式相比較，衛(wèi)星移動通信在通信容量、覆蓋范圍和傳輸質(zhì)量等方面有更大的優(yōu)勢。

2 應(yīng)用中出現(xiàn)的問題

在應(yīng)用中出現(xiàn)的問題主要表現(xiàn)在以下四個方面：

（1）衛(wèi)星移動通信的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準還不健全不完善，管理還不嚴格不合理。健全完善技術(shù)規(guī)范標(biāo)準，不僅使通信設(shè)備的制造、安裝測試和使用更加規(guī)范，還使衛(wèi)星移動通信更加暢通，更加安全。

（2）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)以市場為導(dǎo)向進行管理和經(jīng)營，就是為了贏取最大的商業(yè)利潤，其實它本身是國際性商業(yè)民用通信系統(tǒng)。銥系統(tǒng)、全球星、ICO、ODYSSEY和APMT等衛(wèi)星通信系統(tǒng)，依次進入全球衛(wèi)星移動服務(wù)的市場，一場高投入高技術(shù)的全面市場競爭隨之展開，先后淘汰了ODYSSEY和APMT，銥系統(tǒng)、全球星和ICO三大系統(tǒng)留下，但是銥系統(tǒng)破產(chǎn)失敗，全球星系統(tǒng)命運未卜。

（3）抗截獲與干擾技術(shù)有待于提高。衛(wèi)星移動通信應(yīng)用在軍事中時，因為通信衛(wèi)星處于空間位置，敵我雙方都能看見衛(wèi)星，所以衛(wèi)星通信系統(tǒng)有著一些突出的弱點，通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器極易遭受到電子攻擊是其主要的弱點。具體表現(xiàn)在極易受到敵方強大的電磁波干擾，使通信受到干擾而中斷；有利的條件和機會使敵方極易進行定位截獲。于是，由于軍事通信的迅速發(fā)展，軍事專家們一直重視敵我雙方的通信偵察與反偵察，對抗與反對抗和截獲與反截獲技術(shù)。在頻率域與功率域方面，由于移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)空間和信號發(fā)射作為現(xiàn)用的平臺，因此，在地面信息進入信道傳輸之前，應(yīng)該大力做好偽信息識別與抗干擾的工作，積極提高硬件和軟件的加密技術(shù)，應(yīng)該改造創(chuàng)新移動終端和關(guān)口站。

（4）電磁兼容性和接口技術(shù)有待于提高，軟件的可移植性有待于增強。應(yīng)該提高系統(tǒng)接口技術(shù)（移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)信息終端、國防數(shù)據(jù)和關(guān)口站、便攜式終端間等互聯(lián)接口技術(shù)），以保證信息能夠進行無縫傳輸，使其與另外的軍事通信方式一體或者互聯(lián)。同時，應(yīng)該改善增強數(shù)傳軟件的糾錯功能，以保證在信息化的惡劣戰(zhàn)場中，部隊能夠進行暢通無阻的信息通信。

（5）閉合回路群設(shè)置和信道專用設(shè)置有待于提高。部隊在應(yīng)用衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)進行通信的過程中，應(yīng)該重視關(guān)口站網(wǎng)管軟件的應(yīng)用，應(yīng)該對部隊特殊用戶進行合理的設(shè)置，進而形成一個閉合回路群，還要在該群中進行合理的信道專用設(shè)置，大力做好信道管理和密鑰管理的工作，以避免內(nèi)部泄密和外界揭秘的現(xiàn)象

出現(xiàn)。

3 衛(wèi)星移動通信發(fā)展概述

在1976年，世界上的第一個專門提供電報與電話服務(wù)的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)建立，海事衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)（Marist）投入商業(yè)運營。在1979年，國際海事衛(wèi)星組織（INMARSAT）成立，從1982年，國際海事衛(wèi)星組織連續(xù)對7顆衛(wèi)星進行租用，第一代的INMARSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)隨之形成，該系統(tǒng)專門用以船只進行全球衛(wèi)星移動通信服務(wù)。由于通信業(yè)務(wù)量的增加，在1990年至1994年的過程中，對4顆第二代的INMARSAT衛(wèi)星進行發(fā)射。在1992年，澳大利亞開始運用AUSSAT-B衛(wèi)星進行國內(nèi)衛(wèi)星移動通信的服務(wù)。美國與加拿大攜手建立北美移動業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)（MAST），用以服務(wù)于陸地、海上與空中移動用戶，隨后在1994年與1995年期間，對2顆MAST衛(wèi)星進行發(fā)射。從1990年開始，許多公司連續(xù)提出中軌道和低軌道的多星座衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)方案，銥系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)和ICO系統(tǒng)就是其中主要的系統(tǒng)。在1999年，銥系統(tǒng)開始投入商業(yè)運營，但是后來由于對該系統(tǒng)進行不合理的經(jīng)營，導(dǎo)致其破產(chǎn)失敗。同時，在2000年，全球星系統(tǒng)也開始投入商業(yè)運營。

根據(jù)應(yīng)用環(huán)境進行分類，主要分為AMSS（航空衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)）、MMSS（海事衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)）與LMSS（陸地衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)）；根據(jù)提供的業(yè)務(wù)類型進行分類，主要分為數(shù)據(jù)與話音系統(tǒng)；根據(jù)軌道類型進行分類，主要分為GEO（對地靜止軌道）與非GEO系統(tǒng)，其中LEO（低軌道）、MEO（中軌道）和HEO（高橢圓軌道）就是非GEO系統(tǒng)。在非GEO系統(tǒng)中，根據(jù)業(yè)務(wù)種類對其進行分類，主要分為小LEO、寬帶LEO與大LEO。把能夠運用LEO衛(wèi)星提供非實時性業(yè)務(wù)的系統(tǒng)稱之為小LEO系統(tǒng)，Orbcomm系統(tǒng)就是小LEO；把能夠運用LEO進行寬帶業(yè)務(wù)的系統(tǒng)稱之為寬帶LEO，Teledesic系統(tǒng)就是寬帶LEO；把能夠進行全球?qū)崟r性個人通信業(yè)務(wù)的MEO與LEO衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)全部稱為大LEO系統(tǒng)，Iridium、Globalstar和ICO系統(tǒng)就是大LEO系統(tǒng)。把能夠利用GEO衛(wèi)星進行寬帶多媒體以及移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)稱作寬帶GEO系統(tǒng)，Astrolink、Cyberstar和V2stream系統(tǒng)就是寬帶GEO系統(tǒng)。

在航空、陸地與海事移動等領(lǐng)域中，Inmarsat系統(tǒng)已經(jīng)對其進行了AMSS、LMSS與MMSS多種業(yè)務(wù)的提供。按照不同的技術(shù)發(fā)展水平、業(yè)務(wù)要求和使用環(huán)境，Inmarsat已經(jīng)對多種移動站和系統(tǒng)進行了開發(fā)研究，都制定了每一種移動站和系統(tǒng)相應(yīng)的系統(tǒng)規(guī)范標(biāo)準，同時按照此規(guī)范標(biāo)準，對各種移動站進行制造，以保證其在全世界任何地方都能夠運用Inmarsat衛(wèi)星進行及時通信。截止到1998年1月，在Inmarsat系統(tǒng)中，25000多個標(biāo)準A站、5000多個標(biāo)準B站、39000多個標(biāo)準C站和1500多個航空站已經(jīng)建立，再加上標(biāo)準E站、尋呼終端和導(dǎo)航終端類型站，Inmarsat系統(tǒng)的總用戶數(shù)已經(jīng)達到115000多個。除能夠進行全球衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)的Inmarsat系統(tǒng)，同時還建立了眾多的能夠提供衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)的國內(nèi)和區(qū)域性衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。Optus公司獨立經(jīng)營的MobileSat國內(nèi)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)以及美國AMSC公司和加拿大TMI公司攜手共同經(jīng)營的MSAT北美區(qū)域衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)就是其典型的代表。

雖然通信GEO衛(wèi)星的信道條件比較好，同時星體也比較固定，但是其應(yīng)用在眾多領(lǐng)域中時，還有較多的問題出現(xiàn)。因此，提出并采用了低和中軌道非GEO衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)來進行通信，以保證全球無縫覆蓋的個人通信系統(tǒng)的實現(xiàn)。

4 衛(wèi)星移動通信的發(fā)展趨勢

（1）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)和另外通信系統(tǒng)的結(jié)合將越來越緊密。由低和中軌道星座組成的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)應(yīng)該與地面網(wǎng)絡(luò)、地面蜂窩系統(tǒng)和靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)等另外通信系統(tǒng)緊密結(jié)合，以使用戶費用降低，保證適合實際的使用需求。

（2）寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)及其發(fā)展。在現(xiàn)代的各種業(yè)務(wù)中，寬帶業(yè)務(wù)處于重要的地位，無線通信中的移動，廣播與遠程特性都有助于寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展。因為衛(wèi)星系統(tǒng)屬于天基系統(tǒng)，同時它的成本很高，與傳統(tǒng)衛(wèi)星系統(tǒng)成本相比較，發(fā)展寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)投入的成本達到其成本的215倍，這些預(yù)示著在缺乏地面寬帶系統(tǒng)的市場中，寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)和衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)一樣極其發(fā)展。

（3）降低信道的誤碼率技術(shù)更高。相關(guān)的專家不斷對信道的誤碼率技術(shù)進行研究發(fā)展，利用更加先進更加高超的調(diào)制糾錯與調(diào)制編碼技術(shù)降低信道的誤碼率，以保證衛(wèi)星信道的傳輸質(zhì)量能夠增加到光纖傳輸信道的水平。在衛(wèi)星移動通信鏈路中，對TCP/IP協(xié)議進行應(yīng)用時，還存在令人不滿意的問題，但是這些問題并不說明衛(wèi)星鏈路不能應(yīng)用TCP/IP，通過實驗可以證明，在衛(wèi)星鏈路中，應(yīng)用TCP/IP協(xié)議不僅能使衛(wèi)星網(wǎng)和地面網(wǎng)互連，還能使其與因特網(wǎng)進行互連，實現(xiàn)了天和地之間的互通。

（4）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的通信頻段向更加高端擴展。對低端頻段的應(yīng)用，呈現(xiàn)過于擁擠的狀態(tài)，因此，衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的通信頻段向更加高端擴展是相當(dāng)必要的，同時，不斷地對頻率復(fù)用技術(shù)進行利用和創(chuàng)新，使原有通信頻帶上的潛力得以更深層的發(fā)揮。

（5）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的優(yōu)勢不僅表現(xiàn)在現(xiàn)代各種應(yīng)用對衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)日益漸增的要求上，還表現(xiàn)在能夠支持大量的和大范圍的移動用戶的數(shù)據(jù)通信方面。再加上人們對能便攜的衛(wèi)星通信用戶機和可搬動的小型衛(wèi)星通信地面站的狀態(tài)不完全滿足，因此，建立實現(xiàn)擁有實用價值的衛(wèi)星全球個人移動通信系統(tǒng)便成為了衛(wèi)星移動通信發(fā)展的新目標(biāo)。

5 結(jié)語

隨著衛(wèi)星通信技術(shù)不斷迅速發(fā)展，尤其是衛(wèi)星移動通信技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的問題也隨之出現(xiàn)，不僅要重視衛(wèi)星移動通信應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題，還要積極發(fā)展創(chuàng)新衛(wèi)星移動通信技術(shù)。

參考文獻

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[2] 李指行.全球衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)概述[J].微波與衛(wèi)星通信.

篇8

    教學(xué)方法探索

    1板書和多媒體課件相結(jié)合

    對于一些基本原理的推導(dǎo)以及涉及到計算的部分,仍然注重采用課堂板書的方式。如頻率復(fù)用原理中同頻復(fù)用距離的推導(dǎo)以及陸地移動信道場強估算和損耗計算等,都需要仔細推導(dǎo)和耐心計算,多媒體課件的形式達不到這種效果。但另一方面,移動通信中還含有大量的原理方框圖和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖以及控制流程圖等,內(nèi)容多,信息量大,需要老師提前精心制作多媒體課件。在內(nèi)容上既要做到提綱挈領(lǐng),又要保證含有足夠的信息量,以滿足學(xué)生課下自學(xué)的需要。在形式上要適宜地加入動畫音效等,吸引學(xué)生注意力,活躍課堂氣氛。

    2增強案例教學(xué)環(huán)節(jié)

    移動通信中的許多技術(shù)特征可以反映為社會生活中的一些具體現(xiàn)象,可以在教學(xué)中密切結(jié)合學(xué)生感興趣的實際現(xiàn)象和問題,引入案例教學(xué)。如,在講解多徑效應(yīng)時引入:為什么有時候稍微一動通信效果就會變化很多?在對比GSM講解CDMA系統(tǒng)特點時引入:為什么最初CDMA手機以“綠色、環(huán)保”作為其宣傳點?案例教學(xué)對于課堂氣氛的提高和教學(xué)效果的改善非常明顯,但對于教師的能力要求較高,不僅能夠?qū)⒗碚摵蜕钪械膶嶋H現(xiàn)象融匯貫通,更需要教師在整個案例教學(xué)過程中起到積極的引導(dǎo)和主導(dǎo)作用。

    3提供外延學(xué)習(xí)的導(dǎo)引

    對于移動通信網(wǎng)絡(luò)的講解,我們注重以網(wǎng)絡(luò)發(fā)展脈絡(luò)為線,以不同網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特征為點,點線結(jié)合推動學(xué)生對整個移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的認識。如,對不同移動通信網(wǎng)絡(luò)的認識模式基本都是:系統(tǒng)概述和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)—無線信道—關(guān)鍵技術(shù)—網(wǎng)絡(luò)控制流程,我們對GSM按照這種模式進行重點示范講解,而對于UMTS向IMT-Advanced演進過程中出現(xiàn)的多種網(wǎng)絡(luò)形態(tài),則以介紹網(wǎng)絡(luò)演進的需求和網(wǎng)絡(luò)的特征為主,簡要介紹所采用的一些特有的關(guān)鍵技術(shù),其他的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)內(nèi)容則提供對應(yīng)的具體參考資料或網(wǎng)站鏈接如3GPP規(guī)范,建議學(xué)生課下自學(xué)。

    4討論式教學(xué)和專題講座

    以小組為單位,鼓勵和要求學(xué)生對某個專題進行研究[3]。小組人數(shù)不宜過多,否則影響學(xué)生積極性,分組數(shù)也不宜過多,否則專題會太多太散,可根據(jù)上課總?cè)藬?shù)確定,如作者上課時以5-6人劃為一個小組。專題的選定可以由教師提供一些,如TD-SCDMA在中國的發(fā)展、智能手機操作系統(tǒng)調(diào)查及對比分析等,更鼓勵學(xué)生按組自由選擇。同一組同學(xué)課下就選定的專題多方收集資料進行研究,并整理成一份專題報告。每組推舉一位同學(xué)作為主講,同組其他同學(xué)也要負責(zé)回答其他組同學(xué)提出的問題,從而調(diào)動每位同學(xué)的研究和討論積極性。

    考核方式

    采用開卷考試方式,避免學(xué)生把主要精力放在有限內(nèi)容的死記硬背上,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。試卷題型包括單選題、填空題、判斷題、問答題和計算題等,并有少量題目來自于課本外,考核學(xué)生對目前移動通信發(fā)展現(xiàn)狀的基本認識和了解。最終成績的評定包括試卷成績、專題報告、實驗、作業(yè)、考勤等。教學(xué)改革之前成績兩級分化現(xiàn)象較明顯,90分以上和60分左右成績?nèi)藬?shù)較多,而改革后學(xué)生的成績集中在70-89之間,基本呈正態(tài)分布,能夠較為真實地反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

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關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘 移動通信 應(yīng)用

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）09-0032-01

自20世紀50年代中期開始，計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，將社會前進的步伐帶入了信息時代。當(dāng)下是一個信息爆炸的時代，每一分鐘都有大量的信息涌現(xiàn)。這大量信息的產(chǎn)生一方面給人們帶來了便利，另一面這種信息爆炸現(xiàn)象的負面作用也愈發(fā)明顯：信息量巨大，難以一一消化，同時這其中真?zhèn)坞y辨，給信息安全帶來威脅；由于信息的載體形式多種多樣，也為有效處理信息造成困難。信息爆炸卻知識貧乏，如何從海量的信息中提取有用的知識。不是被信息淹沒，而是有效利用信息。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)因此應(yīng)運而生，并成為計算機技術(shù)發(fā)展的熱點。

1、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)概述

所謂數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，提取隱含在其中人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程[1]。數(shù)據(jù)挖掘是一門交叉學(xué)科，涉及到數(shù)據(jù)庫技術(shù)、統(tǒng)計學(xué)、可視化、機器學(xué)習(xí)、信息科學(xué)等多種學(xué)科。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)除了對數(shù)據(jù)進行基本的查詢，更重要的是從無序的數(shù)據(jù)中挖掘、整理信息，提取知識，進而提供決策支持。

1.1 數(shù)據(jù)挖掘的原理

數(shù)據(jù)挖掘的原理可以簡單概括為6個過程：確定任務(wù)目標(biāo)，熟悉研究領(lǐng)域內(nèi)的數(shù)據(jù)及背景情況，明確數(shù)據(jù)挖掘的目標(biāo)；建立數(shù)據(jù)倉庫，即對根據(jù)要求對數(shù)據(jù)進行選擇，選擇與任務(wù)目標(biāo)相關(guān)的數(shù)據(jù)；進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，精簡數(shù)據(jù)，除去冗余的數(shù)據(jù)信息，并統(tǒng)一形式，便于處理；數(shù)據(jù)挖掘，根據(jù)目標(biāo)確定算法，并選擇適合參數(shù)、建立模型；評估、解釋和應(yīng)用模型，必要時進行反復(fù)提??；知識評價，將提取的數(shù)據(jù)知識提供給用戶試用，并進行反饋[2]。

1.2 數(shù)據(jù)挖掘的常用技術(shù)

對數(shù)據(jù)進行分析的常用技術(shù)包括有聚類、分類、回歸分析、關(guān)聯(lián)原則、偏差分析等等[3]。聚類分析是以相似性、差異性對數(shù)據(jù)進行分析，同一組數(shù)據(jù)相似性盡可能大，不同組數(shù)據(jù)差異性要明顯，分類反之?；貧w分析是分析數(shù)據(jù)屬性隨時間的變化，探索不同數(shù)據(jù)間變化的依賴關(guān)系。關(guān)聯(lián)原則即探尋數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)及相互關(guān)系。偏差分析主要是對數(shù)據(jù)庫中的異常記錄，反常實例進行分析，尋找有意義的差別。

數(shù)據(jù)挖掘的常用技術(shù)主要來自以下相關(guān)領(lǐng)域：統(tǒng)計學(xué)、決策樹、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、粗集、模糊邏輯、可視化技術(shù)等。數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用十分廣泛，主要有商業(yè)應(yīng)用，多應(yīng)用于市場營銷、金融、銀行、制造和通信領(lǐng)域；在科學(xué)研究方面，對生物、醫(yī)學(xué)、氣象、水文、地質(zhì)和考古等學(xué)科的科研工作都有積極作用。

2、我國移動通信現(xiàn)狀概述

近年來，移動通信領(lǐng)域迅猛發(fā)展，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡臏贤ㄊ侄?。移動通信的服?wù)從最初提供簡單通話服務(wù)發(fā)展成綜合服務(wù)，包括語音、圖像等多種類的信息傳遞。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和人們需求的多樣化，計算機及網(wǎng)絡(luò)等方式綜合應(yīng)用于通信領(lǐng)域已是大勢所趨。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以有效利用資源，能夠提高通信領(lǐng)域的工作效率，改善服務(wù)質(zhì)量。1998年我國的移動通信業(yè)開始興起，其后的發(fā)展速度令人咋舌，為世界之最。中國移動通信業(yè)的發(fā)展世人側(cè)目，而且還具有巨大提升潛力和盈利空間。產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的競爭狀態(tài)取決于五種基本競爭作用力[4]，即進入威脅、替代威脅、買方侃價能力、供方侃價能力和現(xiàn)有競爭對手的競爭。

3、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在移動通信中的應(yīng)用

移動通信業(yè)在信息化過程中得到了長足的發(fā)展，各類應(yīng)用系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用，如計費系統(tǒng)、綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)等，在較為完整的保存歷史數(shù)據(jù)的同時，也造成的海量數(shù)據(jù)的冗余，無法有效為使用者提供有用的信息。另一方面，海量數(shù)據(jù)的存在也為計算機設(shè)備的有效運行帶來困擾。如何滿足用戶日益提高的需求的同時降低成本、提高效益，成為移動通信發(fā)展的重大課題。

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)成為解決這一問題重要手段，由于日益激勵的競爭、數(shù)據(jù)電子化程度較高、用戶關(guān)系管理系統(tǒng)的建立等多方面原因，中國移動通信等電信企業(yè)已經(jīng)將該技術(shù)納入企業(yè)的經(jīng)營中。

3.1 數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用的典型技術(shù)

數(shù)據(jù)倉庫的建立，共建一個可以共享移動通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的平臺，采用合適的算法對數(shù)據(jù)信息進行挖掘，獲得對有用信息，對運營商的發(fā)展提供科學(xué)技術(shù)支持。

決策樹技術(shù)的應(yīng)用，該技術(shù)可對具有不同特性的商品的營銷生成相應(yīng)的模型，有效區(qū)分用戶群體，對不同的群體采取不同的應(yīng)對策略。關(guān)聯(lián)規(guī)則的應(yīng)用于告警相關(guān)性分析，快捷查出故障點及發(fā)生原因。同時APriori算法可確定告警之間的關(guān)聯(lián)，方便維護及管理，提高工作效率。

3.2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于移動通信中的作用

業(yè)務(wù)預(yù)測通過分析用戶的歷史信息包括用戶個人數(shù)據(jù)及使用情況，確定業(yè)務(wù)發(fā)展的關(guān)鍵影響因素。通過對相關(guān)因素進行合理的預(yù)測，確定未來業(yè)務(wù)發(fā)展的可能狀況。從而為下一步業(yè)務(wù)的開展、制定戰(zhàn)略等提供決策依據(jù)。同時可以根據(jù)發(fā)生的實際情況對預(yù)測的算法、模型進行改善。主要應(yīng)用的算法有時間序列模式、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測。

數(shù)據(jù)挖掘還可以對用戶忠誠度的進行預(yù)測和控制，“用戶忠誠度”是指用戶更換運營商的可能性。通過對離網(wǎng)標(biāo)識、用戶信息資料、呼叫數(shù)據(jù)、賬戶和付費數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)的分析對用戶忠誠度進行預(yù)測，采取相關(guān)措施，從而最大限度的保留用戶量。

通過對分類和聚類算法對用戶群體進行細分，為一對一營銷和相關(guān)新產(chǎn)品的開發(fā)提供基礎(chǔ)。用戶呼叫模式是通過用戶的通話詳單來進行分析，使得運營商掌握用戶行為特征，以制定不同的營銷策略。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還可應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)資源管理，大客戶特征識別等，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，為運營商提供決策支持。

數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)被開發(fā)出來已廣泛應(yīng)用到社會生活的各個方面，雖然效率方面不盡如人意，但是隨著硬件的改善，算法的改進，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在移動通信中的應(yīng)用乃至各行各業(yè)都會有迅猛的進展。

參考文獻

[1]陳東鵬.數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在移動通信領(lǐng)域的應(yīng)用.電信科學(xué)，2001，（5）：34-35.

[2]王扶東，朱云龍，薛勁松，李兵.基于數(shù)據(jù)挖掘的客戶關(guān)系分析評價系統(tǒng).東南大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版，2002，10（4）：99-102.

篇10

目前，通信行業(yè)中并沒有統(tǒng)一、科學(xué)地定義4G移動通信技術(shù)，一般情況下，通常依據(jù)功能性的描述界定4G移動通信技術(shù)。該技術(shù)最為突出的特點是能在不受時間和地點限制的情況下接入無障礙通信網(wǎng)絡(luò)；能夠方便用戶自由選擇業(yè)務(wù)、軟件應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)等；能夠幫助移動電子商務(wù)實現(xiàn)綜合性的業(yè)務(wù)；能夠與其他的網(wǎng)絡(luò)、體系和系統(tǒng)相互適應(yīng)，從而促進物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的開展。4G移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。在4G移動通信的技術(shù)要點包括以下4點：①OFDM技術(shù)（正交頻分復(fù)用技術(shù)）。該技術(shù)的主要作用是實現(xiàn)信道的劃分，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)信號向并行低速子數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)變。②SA技術(shù)（智能天線技術(shù)）。該技術(shù)是4G移動通信中最關(guān)鍵的技術(shù)之一，主要作用是抑制干擾、調(diào)節(jié)數(shù)字波束等。③SDR技術(shù)（軟件無線電技術(shù)）。該技術(shù)是4G移動通信的基礎(chǔ)。④IPv6技術(shù)。該技術(shù)的主要作用是為終端設(shè)備提供唯一的網(wǎng)址和路由地址，具有移動性，能夠確保移動通信設(shè)備在位置變化的過程中保持通信質(zhì)量。

24G移動通信技術(shù)的特點

2.1通信方式靈活在現(xiàn)有的通信工具融合了4G移動通信技術(shù)后，通信方式變得較為靈活。一方面，人們依舊能夠采用傳統(tǒng)的通信、視頻等途徑；另一方面，新增加了終端服務(wù)，人們能使用各種終端設(shè)備隨時隨地訪問無線網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)信息的共享不再受到時間和地域的約束。例如，4G移動通信手機的功能已經(jīng)從單純的“電話通信”增加到了語音通話。因此，4G移動通信手機相當(dāng)于1臺小型電腦，能夠?qū)崿F(xiàn)很多傳統(tǒng)手機無法實現(xiàn)的功能。

2.2數(shù)據(jù)傳輸速率快4G移動通信技術(shù)最明顯的特點是大幅度提高了通信的質(zhì)量和效率，具有非常強大的信號傳輸能力，提升了設(shè)備終端連接互聯(lián)網(wǎng)的速度。相關(guān)調(diào)查表明，4G移動通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)訪問速度約為3G的20倍。4G移動通信技術(shù)具有較強的接入能力，能夠快速傳輸移動信號，解決了傳統(tǒng)通信技術(shù)在傳輸方面的問題。例如在手機網(wǎng)絡(luò)中，4G移動通信技術(shù)的信號傳輸能力高出普通網(wǎng)絡(luò)約10000倍。因此，移動終端設(shè)備的移動信號接收可不再受到時間和地域的限制。

2.3智能化程度較高4G移動通信技術(shù)的智能化特點主要體現(xiàn)在功能方面，目前，已具備了自主選擇和自主處理的功能?；谠摷夹g(shù)的手機能依據(jù)用戶的需求提供各種個性化的服務(wù)。例如，用戶能在手機中設(shè)定提醒，當(dāng)手機檢測到與該提醒相應(yīng)的內(nèi)容時，就會自動發(fā)出提醒，引起用戶的注意。此外，4G移動通信技術(shù)還能實現(xiàn)手機與電能之間的互聯(lián)互通，能通過手機觀看電腦中的視頻，提高了手機的融合性、兼容性，簡化了終端平臺。

2.4信號傳輸?shù)哪芰^強目前，3G技術(shù)已被用戶所熟悉，且使用范圍較大，為用戶提供了較多實在的便捷服務(wù)。但3G技術(shù)在信號覆蓋方面存在一定的缺陷，難以實現(xiàn)全方位信號接收，導(dǎo)致通信受到了一定的影響。4G移動通信技術(shù)對3G進行了完善和升級，解決了3G技術(shù)中存在的問題。一方面，采用4G移動通信技術(shù)能實現(xiàn)多功能的信號傳輸；另一方面，4G移動通信技術(shù)具有強大的融入力度，能穩(wěn)定承擔(dān)海量的信號內(nèi)容。4G移動通信技術(shù)的信號傳輸能力較強，可為移動用戶提供更多的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

34G移動通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1多用戶自由檢測和識別技術(shù)多用戶使移動通信技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，會導(dǎo)致干擾信號等情況偶爾出現(xiàn)，這對移動通信信號造成了不良的影響，進而從整體上降低了移動通信的質(zhì)量。采用多用戶自由檢測和識別技術(shù)能提高總基站系統(tǒng)的容量，進而可擴大信息覆蓋的范圍、減少通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和部署，這為提高通信服務(wù)質(zhì)量奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3.2交互干擾抑制技術(shù)交互干擾抑制是4G移動通信技術(shù)中的基礎(chǔ)內(nèi)容，主要通過交互的形式降低通信設(shè)備之間的干擾，降低其他信息對移動通信信號的影響，確保移動通信信號的穩(wěn)定性，從而進一步提高移動通信信號的傳輸質(zhì)量。

3.3無線電接收技術(shù)在4G移動通信技術(shù)的發(fā)展過程中，最被人們所關(guān)注的問題是移動設(shè)備的節(jié)能。隨著無線電自動接收技術(shù)的引進，無線電接收器得到了充分的利用，當(dāng)前采用的接收器全都是嵌入式無線電。無線電接收技術(shù)的功耗大約為現(xiàn)有技術(shù)的1%～10%，它是4G移動通信技術(shù)在節(jié)能環(huán)保方面的重要舉措和技術(shù)。

3.4可重構(gòu)性自愈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4G移動通信技術(shù)在節(jié)點故障或基站超載等問題的分析和處理上，主要依靠智能處理器對這些問題進行智能化處理。4G移動通信技術(shù)中包含了問答裝置，它能明確了解并及時糾正出現(xiàn)的錯誤，從而達到自動排除網(wǎng)絡(luò)故障的目的。

3.5無線接入網(wǎng)（RAN）技術(shù)4G移動通信技術(shù)的具有速度快、容量大和比特成本較低等特點。在該技術(shù)中，無線接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢為電路交換向基于IP分組交換的方向不斷發(fā)展、設(shè)備分集向網(wǎng)絡(luò)分集的方向不斷發(fā)展。這種以IP技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)的形式，實現(xiàn)了3G、4G、WLAN與固定網(wǎng)間的漫游，并有力支持了下一代因特網(wǎng)的建設(shè)。

4結(jié)束語