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移动通信原理

时间:2023-05-30 10:46:12

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇移动通信原理,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

移动通信原理

第1篇

关键词:高职院校;《移动通信原理与应用技术》;项目化;教学

引言

从2009年以来,通信行业逐步经历了3G到4G网络建设,形成了包括信息运营服务,终端建设服务等业务的产业增长链。通信行业的迅猛发展也提高了对通信人才的需求。在此情况下,高职院校移动通信技术专业的学生无疑迎来了一个良好的发展机会,同时,也对高职院校学生的素质提出了更高的要求。要想更好的使学生从《移动通信原理与应用技术》这门课程中受益,逐步适应社会发展的各项需求,就必须以高职院校为改革的主体,以当前学校所拥有的一系列的岗位为出发点,对传统的移动通信课程进行改革,以求使学生增强自主创新能力,发扬科学首创精神,同时也希望通过移动通信课程的学习实现学与做的一体化,着眼于解决现实问题。

1传统的《移动通信原理与应用技术》课程的弊端

传统的《移动通信原理与应用技术》这门课程在教学的过程中主要是以理论讲授为主,教学过程中多采用按章节模块化的教学。但是,这门课程没有必要合适的实践环节,学生学习这门课程后基本不具备一定的社会适应能力。虽然对这门课程已经有了基础知识的掌握,但是在正式参加工作时仍旧需要花费过多的时间来专门进行培训,这样就在很大程度上减弱了学习的效果,使得传统的课程学习不能够很好的满足高职院校所制定的相关目标,不能培养出专业技能型的学生。

2传统《移动通信原理与应用技术》的改革思路

针对传统的移动通信教学的弊端,着眼于当前各大企业对移动通信人才的需求,我们能够看到,高职院校毕业的学生,在就业的过程中,他们大多会倾向选择一些操作性的岗位,而企业对这些学生的要求也比较高,他们希望学生在参与到工作时就能够实现与企业的完全对接,能够直接上手参加工作。因此,就这一情况,高职院校在改革过程中,应该主要还是让学生对一些基础性的理论进行了解,这些仅仅是属于比较基础性的,不必进行过于深的探讨和研究。学生只需要对相关的理论进行认知即可,如果在教学过程中对相关部分需要重点把握的,可以适当的进行深入说明。在课程教学中,可以大力加强介绍当今新兴的前沿技术成果,让学生能够对移动通信这一行业进行了解,以便于加快拓展学生的知识面,以此来提高学生动手实践能力。总体而言,对传统的移动通信课程进行改革,就必须在基础知识理论学习的中,不断的提高实践教学的环节,这样有助于将课本学习与实际应用相结合,更大程度上提高学生融入企业的能力。

3课程项目化教学建设方案

针对当前高职院校移动通信技术等相关专业的发展现状,需要对《移动通信原理与应用技术》这门课程教学制定相关建设方案。这些课程建设方案,有助于将这门课程进行清晰的定位,把握这门课程的发展目标,从而更好的进行教学。

3.1项目化教学定位

《移动通信原理与应用技术》作为移动通信技术专业的一门核心课程,要求这一专业的学生进行必修。这门课程在整个学习过程中主要起中间承接的作用,在这门课程之前,主要修学习的是通信原理、微波与天线技术、电路余电子技术等课程,后期主要学习无线网络优化、光纤通信技术等。通过对这一课程进行学习,致力于构成全面的知识结构,学习基本的理论,把握好关键性的技术,提升自身素养,着眼于增强学生各项能力,包括对通信设备进行开发,工程设计以及系统进行维护等。这门课程致力于将学生培养成创新型的人才。

3.2项目化教学培养目标

在高职院校中,开设这门课程,主要是面向于相关岗位群,例如无线通信设备调试、工程安装、移动通信售后服务等。通过对移动通信技术课程的学习,以及相应的实践,目的在于使学生能够掌握扎实充分的理论知识,具备通信技术技能,使学生能够通过学习走向一线的操作性技术岗位,对通信设备进行专业性的维护,运营技术岗位,从而不断提高学生的专业技术能力、方法能力以及适应社会的各项能力。项目化教学培养目标的实现,需要师生之间的共同努力,要求教师能够把握好目标,指引学生,让学生在大目标的前提下来学习,以使学生不偏离于目标。

3.3课程设计的思路

这门课程在培养学生的过程中,主要是从移动通信这一总体性的视角出发,注重培养学生适应就业的能力,掌握专业岗位所需要的基础性的知识,基本上沿着基础理论、基本技能以及专业技能这三个部分进行逐步式的提高。教师要能够与相关企业建立起联系,通过不断对企业的各方面需求进行了解,使得学生能够对自己知识的掌握情况进行了解,把握所学知识的定位和目标,基本上让学生做到学以致用,能够以自己所学的知识为理论支撑,同时不断涉猎相关的知识,尽可能的拓宽自己的视野。

3.4就业方向的教学设计

《移动通信原理与应用技术》这门课程,注重培养学生各方面的实践能力。以学生就业为实际的导向,通过学校和企业相结合,采用系统化和模块化的方式来架构内容体系。这门课程在设计过程中,其思路主要是按照对社会性的需求进行分析,对岗位进行分析,设计教学情境以及评价体系这些阶段来逐步实现的,而这一过程通常是合理并且良性发展的。

3.5教学项目设计

针对高职院校课程教学,可以从所给出的教学大纲出发,在设置板块的过程中,采取由浅入深的方式来设置相应的模块,而这一模块应该从理论和实践两方面进行组合,在教学过程中教师应该注重把握二者的比例,尽可能的设计为1:1。

3.6项目小组教学

采用项目小组教学,需要将学生分成若干个小组,让这些小组模仿企业的运作模式,以提高学生各方面的综合素质为目标,以最终更好适应企业工作环境为目的,这对进一步的提高学生各项的社会能力、方法能力以及培养企业需要的专业性的能力具有极其重要的意义。小组教学过程,离不开相关实验操作。而对于实验则与传统的方式有很多的不同。传统的实验方式大多数都是先由教师进行讲解,学生在老师的指导下参与实验。而这样的教学模式,实质上是学生在被动的接受着教师的引导,其所获得的实际效果有待提高。而项目小组教学则不再是采用传统的方式,让学生自主完成各个项目,从而不断提高学生的自主创新能力。

3.7多样化的考核方法

考核方式可以尽可能的多样化。考核内容包括了课堂上学生的出勤情况,学生在课堂中的一些表现,作业完成情况以及最终考核成绩。其中,考核应该注重于过程性评估和结果性评估,既要对学生平时的表现进行评价,同时也要通过书面考核形成评估。通过多样化的考核方式,才会更好的体现学生的学习效果,从而促进教师改变教学方式,进一步提高教学。

4结语

当前,高职院校在《移动通信原理与应用技术》这门课程教学过程中存在着很多的问题,严重制约着高职院校的发展。新形势下,只有把握移动通信的发展趋势,将其很好的融合到课堂教学中,加快项目化课程建设,才有可能紧跟时代的脚步,不断提高自己的学习效果。

参考文献:

[1]闫雪.高职《移动通信原理与应用技术》课程项目化教学探索[J].信息通信,2013,(07).

[2]刘志鹏.移动通信数据挖掘关键应用技术研究[D].南京:南京航空航天大学,2015.

[3]王金鹏.移动通信系统中无线资源管理及其性能研究[D].大连海事大学,2011.

第2篇

关键词:移动通信技术;类别;技术原理;应用;发展方向

在通信技术和信号处理技术更新迭代过程中,移动通信技术的运用率也随之有了显著的提升,并且成为民众平时生活中随处可见的一项高端技术。然而,基于人们对于移动通信技术的掌握程度有限,加之这项技术使用范围的不断扩大,这使得移动通信技术在实践运用时也经常会突遇各类问题,影响到整体使用效果。所以,唯有相关研究人员明晰这项技术的更新历程、技术原理、运用范围、发展方向,才能优化各类问题,保证移动通信技术的质量和效果得到显著的提升,推进移动通信技术的进步。由此可见,对于移动通信技术的应用和发展做出研究很有必要。

1 移动通信技术的类别

从移动通信技术的实际使用情况来看,这项技术的类别主要有陆地移动通信技术、航空移动通信技术、海上移动通信技术,在此之中陆地通信技术所具备的优势最为明显,譬如技术涵盖范围广、新颖度高、操作相对便捷、网络抗干扰能力较强等,同时也与民众平时生活有着直接的联系。除此之外,陆地移动通信技术主要涵盖了蜂窝移动数据通信、集群通信、无线电通信、非定位通信、卫星通信等,上述这些移动通信技术的运用,显著拉近了人与人之间的距离,增进了人们的感情,为各类移动通信的连接和更新做好了铺垫。

2 移动通信技术的更新历程

至今为止,移动通信技术的发展已经度过了五个时代。详细而言,第一代移动通信技术:1G,指的是模拟通信技术,同时1G移动终端设施还被称为“BigBrother”;第二代移动通信技术:2G,从模拟通信技术转变成了数字通信技术,2G时代中的移动终端设施代表是“诺基亚手机”;第三代移动通信技术:3G,这个时代研究出了窄带网络通信技术,然而这项技术在实际运用使得信号传递速度特别差,因此没有得到大范围地应用;第四代移动通信技术:4G,这是一种在窄带网络通信技术基础上,研究成功的宽带通信技术,并且通信网络中融入了3G技术、无限局域网,使得使用者在下载网络资源的速度、上传速度均远超了以往的移动通信技术,继而推动了移动通信领域的长足进步;第五代移动通信技术:5G,这项移动通信技术与2G技术、3G技术、4G技术的差别是,5G并不是全新的、专用的无线接入技术,而是在已有的无线接入技术、通信技术之上,加入一些新颖的补充性无线接入技术后所得出的一项移动通信技术。从某个层面上来看,5G是一个能够全面结合网络,以融合统一的标准,向人们供应速度快、安全性高、自由的网络。

3 移动通信技术原理

1G移动通信技术到5G移动通信的技术原理分析:1G移动通信系统:在模拟技术和FDMA(频分多址)技术之上,以此为使用者提供模拟语音服务,然而基于信号传送带宽度有限,仅仅可以在一定的区域范围之内使用,所以不能支持长途漫游服务。除此之外,考虑到第一代移动通信技术是一种交换电路的移动数据业务,主要使用的是分组化、数据化的网络技术;还有一种是分组交换式的移动数据业务。但是,这项技术也存有一些劣势,譬如格式多、兼容性差、保密程度弱、抗干扰能力差、通信效果不好、不能自动提供漫游服务等,同时模拟技术的运用致使通信系统的容量有限,这些不足之处,使得这项技术很难大范围得到推广和使用。2G移动通信系统:该系统是在上个世纪末期开始使用的一种数字移动通信系统,这个系统的创建主要是在数字技术之上,运用TDMA数字时分多址技术以及CDMA码分多址技术为基础研究出来的移动经营网络。现阶段,全世界范围内主要运用的是第二代码分多址通信系统、GSM通信系统,前者是一种以扩频通信为根基的移动通信技术,拥有容量大、涵盖范围大、语音效果好、辐射低等优势,后者具备了很强的规范性,并且接口开放等优势。然而,考虑到2G技术的移动通信要求和模式统一化程度较差,所以用户在使用时,仅仅可以在系统的同一个区域范围内漫游,这也是该系统的不足之处。3G移动通信系统:该系统指的是多媒体通信系统,在网络天线视频、多媒体服务等方面突显了很大的优势,该系统所使用的多载波方式,能够支持很多的业务。4G移动通信系统:该系统所供应的服务主要涵盖了宽带无线固定接入、交互式广播网络、无线局域网,以及移动宽带系统等,并且该系统囊括了3G技术、WLLA,进而可以传送高品质的视频影像、电视画面。该系统的网络结构可以被划分为物理网络层级、中间环境层级、应用网络层级这个三个层级,其中物理网络层级主要是给出访问和路由功能;中间环境层级是映射、转换地址、安全管理等功能以起到衔接的作用;应用网络层级和中间环境层级共同为第三方开发新业务提供开放的对接端口。5G移动通信系统:该系统是在上述几种移动通信系统之上被研究出来的,其具备了频增运用率高、完整的通信系统、前瞻性的设计理念,因而具备了信号传送速率快、频度宽、安全稳固能力强、抗干扰能力好、时效快等优势,目前已经在逐渐取代4G移动通信技术,为广大用户所使用。

4 移动通信技术的实际应用

4.1 移动通信技术在多用户检测功率管控系统中的应用

在起初阶段,多用户检测技术主要被用来检测高斯噪声环境下的最优用户,基于这项技术具备了很强的运算繁杂性,所以在以前没有得到大范围的推广和使用,然而近年来,伴随移动通信用户数量的日渐增多,这项技术受到了重点的关注。在移动通信技术中运用多用户检测系统时,主要是通过用户信号之间的扩频,所搭建出的连接完成检测工作。然而,功率控制主要是控制所发送出的功率,并且主要被用来对上行和下行链路信号之间的功率实行管控,如此便可平衡基站所接收到的用户信号强度,最终保障通信效果和通信安全稳固性得到显著的提升。

4.2 移动通信技术在平时生活中的应用

从当前社会环境来看,移动通信已经成为民众生活中不可或缺的组成内容,倘若相关研究人员没有认识到移动通信在民众生活中起到的关键作用,会致使移动通信技术在使用时经常产生问题,影响到用户的体验效果;如果使用者没有意识到移动通信在平时生活中扮演的角色有多么重要,就无法感知生活中的乐趣。在每日起床以后,移动通信的优势就会同步苏醒,譬如移动用户可以通过前一晚在智能手机上预约电饭煲的工作时间,用以节省早上的做饭时间;使用智能手机查询当日天气情况,从而选择衣物;上班时,可以使用智能手机签到打卡,将个人的考勤情况自动反馈到人事部门。只要在有信号的环境中,使用者便可借助收集等设置完成一部分内容以使生活更便捷、更轻松舒适。

4.3 移动通信技术在汽车驾驶中的应用

着眼于当前移动通信技术和机械技术的融合发展情况来分析,汽车驾驶将成为5G通信技术的一种主要应用方向。自动驾驶汽车系统中涵盖了有线技术、无线技术、人工智能技术等多种高端技术。从实用性层面来看,自动驾驶技术的运用,使得汽车即便在路况非常差的环境中也能够完成自动行驶、自动判别、自动管控方向盘等功能。5G时代的到来,一定可以将自动驾驶汽车变为现实,究其原因主要是5G移动通信技术改善了数据信号的延迟性问题,并且显著提升了数据信号的传送效率,如此便能够增强自动驾驶的安全系数。

5 移动通信技术今后的发展方向

从当前情况来分析,移动通信技术在今后的发展方向主要为:交互干扰管控技术、多用户辨别技术等。伴随移动通信技术使用范围的壮大,用户对于通信质量、通信效果方面提出的标准也有了明显的提升,为此要求交互干扰技术做出相应的更新,以增强数据信号的抗干扰能力,符合用户的需求。另外,还有一些用户在同时访问网络期间,会遇到信号延迟情况,所以应当加以多用户辨别技术,以减少信号延迟现象的产生。

6 结束语

总而言之,伴随社会的进步以及科技水平的提升,我们国家迎来了信息化、数字化的时代,在此背景下信息交流日渐频繁,数据传送规模也愈来愈大,移动通信技术的优势慢慢地浮现了出来。目前,5G移动通信技术,已经正式启用,这项技术彻底弥补了以前2G、3G、4G移动通信技术所具备的缺点,同时5G移动通信技术的信号传递速度以及信号的覆盖范围也与这些移动通信技术相比较而言,愈加广泛、快速。

参考文献

[1]林晓峰,谢康.第五代移动通信网络技术的教育领域应用及其发展趋势[J].数字教育,2019,5(06):26-29.

[2]张佃文,安丰东.虚拟现实技术在移动通信中的应用与发展[J].信息与电脑(理论版),2019,31(19):13-15.

[3]彭永敏.卫星通信技术的发展及其应用探讨[J].中国新通信,2019,21(07):18.

第3篇

【关键词】移动通信 教学改革 教学内容 教学方法

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)23-0070-02

移动通信是我校通信专业的一门主干专业课。从学科性质上看,它是一门专业性和综合性都很强的课程,并具有教学内容多、涉及面广、内容更新快、实用性强,而学时相对较少的特点。随着3G时代的到来,移动通信技术在当代社会生活中的应用日益广泛,移动通信课程的重要性和实用性越来越突出,怎样才能学习和掌握好移动通信课程是通信专业学生普遍关注的问题。本文结合移动通信的教学实践,分别从以下几个方面对移动通信课程教学改革进行探讨,以期抛砖引玉。

一 教学内容

移动通信可以说是当今发展最快的实用通信系统,新技术、新概念层出不穷。技术的特点决定了移动通信课程在内容选择上要面对诸多难题。

首先,内容多,学时少。虽然人们常说现在是3G时代,但2G手机仍在普遍使用,4G的标准也已确定,如此多的技术与系统,都具有实用性,都很重要,在有限的学时内该如何取舍,已成为困扰移动通信课程教师的重要问题。

其次,教材选择困难。移动通信课程的教材尽管更新快,但也很难跟上技术的发展,最新的技术与发展动态很难在书本上找到。此外,由于移动通信相关技术较多,不同的教师在教学内容取舍上各有不同,教材内容相比教学内容可能过繁或过简,很难找到适用的配套教材。以上特点决定了移动通信课程在教学中绝不能纯粹依靠教材。

经过多年实践,在移动通信教学中,我把内容分为三部分:基本原理、典型移动通信系统、课外自学内容。

基本原理部分主要包括调制技术、无线信道特征、抗衰落技术、组网技术等。这部分内容较多,涉及面较广,教师根据学生的特点可以有不同的取舍。本校主要培养应用型人才,在这部分内容上就淡化了一般教材上的公式推导,主要强调基本概念的理解,在讲授过程中多辅以应用实例以强化学生的理解,激发学生的学习兴趣。其中调制技术、无线信道特征等内容要注意与先学课程内容的比较与衔接,而组网技术的讲解要辅以适当的实例详细分析,做到详略得当。

在第二部分典型移动通信系统的讲授中,由于学时所限不可能将所有的典型系统一一介绍。由于移动通信系统的发展一直强调兼容、平滑过渡的理念,因此,2G与3G设备和技术之间始终存在联系,2G系统的知识是理解3G系统的基础,所以一般可以从2G的GSM系统入手,因为后来的3G、4G系统中的网络结构等很多内容与其一脉相承,有2G的基础可简化后续的学习。在GSM之外的其他典型系统可根据学时、实验条件等选择,本校由于建有WCDMA系统实训中心,所以在内容上选择细讲WCDMA,而其他的3G、4G系统则通过对比法,只简要介绍其核心技术特点。

第三部分为安排学生课外自学的内容。移动通信课程一般是在高年级开设,此时学生的很多必修基础课程都已完成,理论课程学习压力相比大一、大二时小了很多,有较多的空余时间,而移动通信课程内容多、学时少,因此在教学中可以考虑怎样才能调动学生的主观能动性,充分利用学生课余时间强化学习效果。这部分时间与内容如果安排得合适,其效果甚至超过课堂理论学习,学生不仅能掌握更多的知识,更是对自主学习能力和分析、解决问题的能力等综合素质的提高。这部分可分为两类:一类是对课程内容的总结与提高;一类是一些难度不大但受学时所限课堂上无法详细展开的内容,如一些技术性的应用实例、教材上没有的技术最新发展动态等。

以上是我对移动通信课程教学内容安排的一些总结体会。总的说来,在移动通信课程的教学内容安排中要根据自身的人才培养定位、课程体系设置、学生自身特点、实验条件等多方面因素进行综合考虑,对不同专业、不同基础、不同需求的学生分别考虑,在实践中研究探讨最合理的教学内容安排。

二 教学手段

教学的成功离不开各种教学手段的综合应用。针对移动通信课程各部分内容的特点不同,在教学中应综合采用诱导法、实例法、课外自学法、演示法、分组研讨法等多种教学方法,引导学生充分参与讨论和思考,不仅能提高学生的理论知识水平,还能提高其分析解决问题的能力。

诱导法。如调制的部分可从简单二元调制出发,通过对其缺点的分析和解决引导学生得出各种实用调制技术的原理,而不是通过公式的分析,这样让学生从熟悉的简单理论入手,一方面可以降低学习难度,另一方面也可以激发学习兴趣。再如在一些关键技术的讲授中,可以引导学生分析该技术的适用环境。还可以提出一些虚拟场景,引导学生分析适用的技术手段、解决策略,这对提高学生分析、解决问题的能力,强化知识运用能力大有益处。

实例法。如在频率分配方法的讲解中可以举一些运营商实际的频率分配案例帮助学生理解掌握,在讲各种抗衰落技术时介绍其在实际系统中的应用情况等。经过几年基础理论的学习,又面对着巨大的就业压力,大多数高年级学生对实际应用的兴趣远大于理论分析,如果总是讲理论而不提应用,学生很容易失去学习兴趣,而移动通信本身也是一门实用性较强的学科,所以在整个原理的讲述过程中,如果在每个理论的讲述中都能辅以应用实例介绍,学生的学习积极性会大大地提高,学习效果也会大幅提升。

课外自学法。前面提到,由于学时受限、内容庞杂,移动通信课程的很多内容很难在课堂上深入展开,因此,调动学生的学习积极性,引导学生利用课外时间自主学习就很有必要。对于课外学习,学生常有的两种情况是:一种是有学习积极性但缺乏自主学习能力;一种是缺乏学习积极性。对于前者可以通过指定课外阅读内容、加强师生课余交流等方式给学生以指导,引导学生有效利用课余时间自主学习。也可以为学生介绍一些较大的通信行业论坛,引导学生充分利用网络资源,这不仅仅可以让学生在移动通信这门课程的学习上受益,还对学生未来的发展大有益处。对于第二种缺乏主动性的同学就需要通过一些强制或诱导的方式来推动学生学习。如布置课外作业、小论文等,规定这些内容要计入最终成绩,推动学生在课外学习。也可以鼓励学生自己找感兴趣的内容研究学习,提交学习成果者可获得一定的成绩奖励,从而促进学生学习积极性。

演示法。俗话说:“百闻不如一见”,实例演示比单纯的讲授效果要强得多。在多媒体教学较普及的现在,动画演示在移动通信课程中是一种非常有效的教学手段。例如,在介绍GSM系统移动台主被叫流程中,涉及大量的号码及设备,单纯讲授过于抽象,学生很难形成整体概念,此时辅以动画演示,效果大大强于纯理论讲授。

专题研讨法。为同学分组安排专题,通过查阅有关资料,就其技术背景、应用前景等写出综述性报告,并通过专题讨论的形式进行交流。这种方式学生不仅获得专业知识,也是对其文献查阅能力、写作能力、表达能力的锻炼,可谓一举多得。

三 结束语

近年来,我们结合教学实际情况,着力于培养学生分析和解决实际问题的能力,对如何提高数字移动通信课程的授课质量进行了一些改革和探索,并取得初步成效。具体体现在任课教师在学院讲课竞赛中获奖,学生对课程满意度达90%以上,历次督导组的评价等级较高等。总之,教学改革的目的是使教学内容具有实用性和先进性,教学方法灵活有效,激发学生的学习积极性,实现学生知识和能力的双重提升。教学改革无止境,在今后的教学中,我们还将继续努力探索,将该课程建成通信专业的特色课程、精品课程。

参考文献

[1]啜钢、王文博、齐兆群、孙卓等.移动通信精品课程教学改革实践与探讨[J].北京邮电大学学报,2009(4):85~89

[2]肖海林.研究性学习在移动通信教学中的应用[J].桂林电子科技大学学报,2007(25):429~311

[3]啜钢、王文博、常永宇等.移动通信原理与系统[M].北京:北京邮电大学出版社,2005

第4篇

关键词 高速移动通信;信号优化;处理方法

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2017)183-0070-02

高速移动通信改变了人们的生活方式和思维方式,为人们的生活带来了很大的便捷,但是其在通信过程中会产生一定的干扰信号,为交通航空领域带来不良的后果,对于军事领域来说,甚至还会影响战争的胜负。因此,目前高速移动通信如何进行高质量通信是人们非常关注的问题,而要想提高高速移动通信的质量,就一定要针对影响高速移动通信的因素进行研究,采取各种方式来将高速移动通信的干扰问题解决,促进高速移动通信的进一步发展。

1 高速移动通信信号优化处理的必要性

从目前的情况来看,高速移动通信在很多领域都已经得到了非常广泛的应用,尤其是在交通领域和军事领域中的应用已经有一定的时间,并且取得了较好的效果。但是高速移动通信在为相关的领域提供很大的便捷时,也充分暴露出一些问题,其中在通信过程中面临的干扰因素数量非常多以及信号强度非常大是最突出的问题,干扰问题越来越严重,已经引起了人们的高度关注。在军事领域中,高速移动通信可以为战争提供一些可靠的信息,对于战争的胜利至关重要,如果高速移动通信中存在着干扰,就会造成严重的后果。而对于航空领域和交通领域来说,高速移动通信可以为飞机和列车的安全运行提供可靠的依据,但是如果在通信过程中遇到一定的干扰,就可能酿成严重的事故,危害人们的身体健康和生命安全。因此,在高速移动通信中,一定要加强通信的高质量研究。高速移动通信的通信方法主要包括基于卡尔曼滤波的通信方法、基于粒子滤波的通信方法等,其中基于粒子滤波是最常见的通信方式,这种通信方式在通信领域具有很重要的价值,其具有广阔的发展前景[1]。在高速移动通信中,如果利用传统的算法,其受到主观因素的影响非常大,在参数的选取方面非常敏感,如果外界的通信环境比较复杂,会发生很大的变化,就会严重影响通信的质量。而通信质量一旦得不到保障,在多种领域中的应用也会面临很大的问题。之所以通信质量难以保证是因为通信中原来的算法具有一定的问题,所以一定要改变之前的算法,采用正交加权的通信方法。

2 高速移动通信处理优化的原理

对于高速移动通信来说,在实际工作过程中,信号采集是第一步工作内容,在这个过程中会产生一组信号样本,以这一信号样本作为节点对节点进行调整,就可以得到一组样本,其和实际情况相适应,将这个样本的均值当成通信信号状态的估计值,重新采集这个样本,就可以得到更为精确的通信信号的状态。在实际通信的过程中,根据实际情况不断调节通信信号的干扰状态,就可以大大提升高速移动通信的传输质量,实现移动通信的高质量传输。从这个通信的方法来看,节点的数量是明确的,当周围的环境发生变化时运算将会变得非常复杂,花费更多的时间来运算,最终影响通信的速度,就不能实现高速通信的实时通信。因此可以采用基于正交加权来选择通信节点。

3 高速移动通信信号优化处理的方法

3.1 建立高速移动通信的模型

在高速移动通信的传统算法中,对于参数的选择非常敏感,如果外界通信的环境比较复杂,就不能适应。而从实际的情况来看,无论是在军事领域还是交通航空领域,高速通信的环境都是非常复杂的,此时的通信效率非常低,这是不符合实际需要和要求的,所以就提出了基于正交加权信号通信的方式。首先是建立通信模型,将高速移动通信中的通信信号设置为x(n),u(n)=x(n+n0)ej2παn,其中通信的延时信号为u(n),对于通信信号的协方差矩阵,就可以采用一定的公式来表示,通信信号的协方差矩阵主要和通信信号的特征矩阵、白噪声的特征矩阵和干扰信号的特征矩阵有关。对于通信信号特征矩阵来说,一般情况下实际的通信信号和期望的通信信号之间是存在着一定的差距的,表现为在强度和频率上的差异,此时就可以充分利用高速移动通信信号的周期性的特点来对其进行处理,在其中某一个具体的频率处两者之间是比较相似的,此时可以用公式表示出高速移动通信的数学模型,然后由相关的定理得出具体的公式,建立高速移动通信的模型,通过对模型的操作来实现高速移动通信的处理优化[2]。

3.2 对干扰信号进行零陷处理

影响高速移动通信质量的最根本原因就是由于高速移动通信中存在着大量的干扰信号,并且这些信号的强度非常强,会对正常的信号传输造成不利的影响,因此为了确保高速信号的高质量传输,就一定要对这些干扰信号做好处理,尽量将干扰信号消除。为了减弱干扰信号对整个移动通信的影响,在高速移动通信系统中可以采用正交加权算法,产生全向量,这个权向量会和干扰信号导向矢量相交,使干扰信号部位产生很深的零陷,从而来减弱干扰信号,提升高速移动通信的质量。

3.3 实现优化通信

在以前的高速移动通信中,人们一般会采用提升天线的增益方式来使信号的接受能度更强。在这个过程中,就包含着两个指标的改变,一是可以一定程度上降低干扰信号对整个高速移动通信的影响,另外还可以使期望通信信号增益变大。当移动通信中的移动速度非常快时,就可以采用初始时刻干扰信号的入射角度和其变化的角度来表示干扰信号的入射角[3]。高速移动通信中,干扰信号的扰动方差以及方向比较难准确确定,为了得到一个比较准确的数值,可以将干扰信号的扰动方差用方差上的上界具体值来代替,得到零陷 T 矩阵,然后采用正交加权约束高速移动通信信号,此时就可以增强移动通信干扰信号的零陷,即使是在非常复杂的通信环境中,也可以在干扰信号的地方形成深零陷,增强通信信号,此时高速移动通信的能力就增强了。

4 结论

要想对高速移动通信的信号进行优化处理,就一定要加强对高速移动通信的原理研究,结合高速通信的原理来提出有效的信号处理优化措施,可以采用基于正交加权来选择通信节点,以此来增强通信的质量和效果。

参考文献

[1]吴坚鹏.高速铁路移动通信信号覆盖优化初探与实践[J].中国新通信,2014,27(1):11-12.

第5篇

关键词:移动通信;教学;实验

《移动通信》是通信专业学生必学的专业课之一,该课程以《通信原理》、《电工电子技术》等为基础,全面论述了移动通信的关键技术及其系统原理。移动通信是所有大学生在日常学习生活中接触最多也最为熟悉的通信手段,一方面,学生能熟悉运用其相关技术;另一方面,却对其原理不甚了解。教师恰恰可抓住这一特点对学生进行引导性教育,理论联系实际,培养学生对该课程的兴趣。

1.高职院校移动通信技术课程教学存在的主要问题

(1)课程体系没有密切关注通信技术和市场的革命性改变目前,4G无线通信与国际互联网等多媒体通信结合,WAP与WEB结合,形成新一代通信系统。目前我国的大多数高职学校移动通信专业课程体系仍沿用传统的电子产品制作实践体系,基础电子、通信理论体系,无法满足信息市场发展和通信市场技术更新的需求。导致学生学习后,对最新移动通信系统不能形成系统的认知,在通信新设备、新技术的运用方面没有较好的实践动手能力,与通信用人单位的要求有较大差距。

(2)教学模式没有根据学生的兴趣出发

“多媒体+板书”的教学模式目前在广州华商职业学院的日常教学中已得到广泛运用,我校学生可以充分地利用多媒体资源,比如多媒体课件,在传授诸如信号变换或系统网络结构改造课程相关知识时,能够获得更为直观的认识,从而进一步加深对移动通信技术的理解。但是由于移动通信课程教学涉及面较广,尤其是后期的组网、网络测试优化等内容,较为晦涩难懂,仅仅依靠一些多媒体课件或是简单的动画演示,学生往往很难完全弄懂。从中我们不难发现,在整个教学中,老师扮演的是主动的角色,而学生经常是被动的接受者,因此在课程教学中,学生经常是积极性不高。

(3)教材严重偏离教学实际内容

高职毕业的学生,除了掌握必须的课程理论知识之外,还应该具备较为完备的实际解决问题能力。通信课程又是一门非常注重理论结合实际的课程,不仅需要完成的基础移动理论知识,学生还需要积累大量的实验活动经验。现有的移动通信教材通常都是落后于现今的行业实际应用技术,同时也明显脱节于高职教育的特色性,因此学生在毕业时,毕业生所具备的专业技能往往不适应企业发展的需求,从而造成就业困难。

2.提高高职院校移动通信课程教学效果方法探究

(1)通过实践教学提高学生学习兴趣

教学应为一个双向互动的过程,既要发挥教师的主导作用,更要充分调动学生的学习主动性,激发学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习。在移动通信技术课程的教学中,教师可根据不同的单元内容组织学生到企业参观学习,如到联通公司参观,请工程技术人员为学生讲授移动通信系统组成与组网技术;到网络公司参观,了解宽带通信技术与光纤传输技术等。在讲授理论知识的同时,结合日常生活中所见的实例加强记忆。通过现场教学增强学生对所学知识的感性认识,加深其对理论教学内容的理解。移动通信技术课程的实践性课时,多为围绕移动台开设的实际操作实验,如SMC的基本焊接、BGA植锡、电源电路的测试、射频接收电路的测试等实验项目,其中SMC的基本焊接、BGA植锡等项目是学生必须熟练掌握的基本技能,需大量时间练习。在课内学时不足的情况下,学院应开放实验室,以满足学生课后学习的需求,从而提高教学效果。

(2)正确认识高职学生的整体素质

随着这些年来我国大学生毛入学率的大量提升,招生规模不断扩大,造成大学生生源质量的不断下降,高职生大多数是高考成绩不理想的学生,进入学生之后学生主动性不高,生活上懒散,这样就给高职教师提出了更新的教学要求。笔者认为,在实际教学中应不断改变教学手段,根据不同的高职生采用不同教学手段。同时在教学中提醒学生应端正学生态度,用心学习,将来有较为理想的就业出路。

(3)不断更新教学内容

为了使高职学生毕业即实现就业,在专业设置上,应实现企业需求的完善对接。及时更新教材上的内容,根据职业需求性量身打造学生的实践教学内容,使学生在毕业之时就能具备有跟得上时展步伐、企业实际需求的移动通信技术。笔者根据在行业的多年工作经验,同时进行了大量的调研,及时了解到行业的最新发展动态,编写教材讲义以便不断地充实完善课堂教学内容,让学生学得好、用得上。根据行业重点,有目的、有选择性的讲解理论知识,企业需求什么,笔者在课堂上讲解什么,注重实际操作。

(4)改革考核方式

高职教育的培养目标是教育出用人单位所需的应用型人才,注重于实际操作,而传统的考试评定方法已与市场需求脱节,笔者认为应当考虑取消注重笔试成绩的考核方式,用多层次的综合评定来对学生进行考核。考核内容应当包含:课堂成绩+学生的考勤率+老师随机提问成绩+平时作业成绩+期中、期末考试成绩+平时上机成绩。这样既能保证学生能够做到上课前预习,平时积极回答老师回单,又能督促学生做到重视日常的上机操作。通过这样方式的考核,笔者认为能够促使学生较为全面的掌握理论知识,同时又能不断地提高学生的实际动手能力。结语随着电子和通信行业的发展,移动通信相关的新技术会不断出现,教师在教学之余应多查阅相关资料,多读专业书籍,做到与时俱进,并针对不同时期的学生特点制定相应的教学方案。

作者:刘钢 单位:广州华商职业学院

参考文献:

第6篇

关键词:通信网络;UMA;嵌入式

通信网络课程是计算机相关专业的专业课,属于专业课程体系中的重要课程。该课程着眼于对TCP/IP原理进行阐述和分析,讲解互联网的体系架构及基本原理,涉及网络协议居多,知识面较广,几乎覆盖了现有TCP/IP网络的所有内容,掌握起来相对困难。通信网络课程设计是一个独立的实验环节,是对通信网络课程教学理论的延伸和补充,是对理论知识的综合应用,其目的是发挥学生的主动性,培养学生分析问题、解决问题的能力,帮助学生更好地理解现有的TCP/IP网络,锻炼学生的设计创新能力。

通信网络具有较强的实践性,传统的通信网络课程设计教学主要以对学生单独辅导为主,督促学生完成课程设计。但由于通信网络课程涉及面广,多与TCP/IP具体协议相关,缺乏具体实例,学生在学习过程中往往难于理解,老师又苦于没有具体实例进行形象化的描述。为此,我们设计了以具体项目为导向的通信网络课程设计教学方式。该教学方法借助UMA技术将传统的蜂窝网络“搬迁到”实验室,利用基于UMA技术的模拟移动通信平台把无线通信技术与计算机通信网络恰到好处的结合在了一起,给学生一个真实的项目实践环境,并结合课程内容设计生动活泼的实验,帮助学生掌握课堂所学。

1传统教学暴露的问题

1) 教学与实践脱节。传统的教学总是重理论,在课堂上讲授协议的基本原理,课后布置练习,一切都停留在课本上。这种教学方式缺乏具体实际项目的结合,学生往往在学完通信网络课程之后,没有建立起应有的知识体系,不知道课本上介绍的TCP/IP原理如何在我们现实生活中实现的

2) 缺乏软件工程的思想,没有项目开发的概念。通信网络是一门专业课,也可以说是之前学习的专业知识的一个综合的运用。但由于学生没有机会接触真实项目,缺乏真正的项目开发经验,以致于当拿到一个具体需求时,想的不是如何去进行需求分析、系统设计,而是一味地用试、凑的方法来找答案,这种盲目的,没有理论指导的试凑法严重制约着学生解决问题能力的提高。

3) 实验内容比较陈旧,没有及时更新。由于性能、成本的要求,越来越多的企业都是基于开放源代码的嵌入式Linux平台下进行开发产品,而目前大部分高校通信网络实验基本上是基于X86的Windows平台,即在Windows平台的PC机上进行网络编程实验,学生只能在PC机或局域网内进行网络编程实验。学生没有机会接触嵌入式、Linux方面相关的知识,与社会的需求严重脱节。

2什么是UMA

UMA(Unlicensed Mobile Access)技术是一种能够将传统移动通信网络和Wi-Fi网络融合在一起的接入技术。作为3GPP标准的接入技术,支持移动语音与数据从蜂窝网络到无线局域网的无缝转换。通过UMA控制器,双模手机可以实现通过Wi-Fi网络无缝接入现有移动通信网络,并支持语音通话、无缝切换、短消息、漫游等业务。

2.1UMA的网络架构

UMA的网络拓扑结构如图1所示。

在传统GSM网络中,接入网通过基于控制器与移动核心网相连,手机通过基站与基站控制器相连,接入移动核心网。在UMA网络中,双模手机通过Wi-Fi,经由AP(Access Point)与UMA控制器相连,通过UMA控制器连入移动核心网。

简单地说,UMA技术就是利用UMA控制器将Wi-Fi网络与传统的移动蜂窝网络结合在了一起,由于UMA控制器的存在,双模手机通过Wi-Fi连接到UMA控制器,然后经由UMA控制器连入移动蜂窝网络。

2.2UMA技术原理

通过非授权网络(蓝牙或Wi-Fi),UMA技术可从传统蜂窝网络或本地GSM和GPRS移动服务的手机自动切换到UMA接入点,使手机无中断地检测到速度最快、最经济的网络,从而使手机用户可以最灵活的方式获得先进的手机服务。手机离开UMA接入点的覆盖范围后,则无缝切换回蜂窝网络[1]。

在UMA体系结构中,原有的蜂窝网络并没有进行调整,只是在网络中引入一个新的网络组件――UMA控制器(UNC)。UNC的作用相当于 GSM/GPRS原有接入网中的基站控制器(BSC),负责UMA网络的无线资源管理以及链路管理,此外UNC还通过IP网络与移动终端(MS)建立端到端的连接,并与MSC/GPRS交换信息[2]。

3利用UMA技术服务于通信网络的实践教学

UMA技术提供了一个很好的固网与移动通信网络结合的场景。通过UMA技术,不需要部署昂贵的移动基站、天线,就可以把移动通信平台搬到我们的实验室,在这个模拟的移动通信平台之上,可以支持真实双模手机的注册与登录甚至是打电话。由于UMA技术支持TCP/IP接入,只要教学方法得当,再配之以合适的基于UMA技术的通信网络教学实验设备,学生很快就能够进入实际工程应用开发。因为有这样一个支持真实手机接入的模拟移动通信平台,配置相应的嵌入式开发板,学生可以在嵌入式设备上开发自己的模拟手机,并通过自己开发的程序注册、登录虚拟的移动通信网络。通信实验教学平台接近实际工作,有利于培养学生的动手能力。

3.1利用UMA技术搭建模拟移动通信平台

利用UMA技术搭建一个模拟的移动通信平台,为学生提供一个具体生动、贴近实战的实验环境。平台搭建主要有以下3个工作。

1) 移动通信网络核心网设备模拟。选择合适的CompactPCI单板作为主控板,基于Linux平台,开发程序模拟核心网行为,主要包括手机的注册、鉴权等流程。

2)UMA服务器的开发。遵守3GPP协议,与市面上的UMA双模手机兼容,能够与真实的UMA手机实现互联互通。

3) 嵌入式终端的开发。选择合适的嵌入式芯片如ARM,基于嵌入式Linux平台,进行Linux内核的裁剪,支持网络接口,开发具有自己特色的嵌入式终端设备。

移动核心网在移动通信网络里面主要完成话费的计费、路由的选择、对手机用户的鉴权认证等工作。一个真实的手机如果要登录移动网络,手机需要与核心网有一系列的信息交互。由于我们搭建的只是一个模拟平台,因此只需要发送相关指令允许手机登录即可。

其次是要搭建模拟的UMA控制器,由于UMA控制器是要跟真实的手机打交道,因此我们的UMA控制器需要严格遵守UMA规范。根据UMA规范,手机与UMA控制器间是通过TCP/IP进行连接的。

3.2基于UMA移动通信平台的教学

从图1可以看出,UMA协议是基于TCP/IP协议,手机与UMA控制器通过IP宽带网连接,上层封闭UMA协议,这就为我们教授通信网络相关知识点提供了良好的切入点。

3.2.1良好的应用场景

UMA技术作为一种固网与移动网络融合的解决方案,目前已经在北美、欧洲得到商用。一方面它是基于TCP/IP协议的技术,但另一方面双模手机可以通过UMA控制器登录移动蜂窝网络。我们在实验室里实现基于UMA技术的模拟通信平台,学生在实验室里就可以能过双模手机打通电话,并且利用抓包工具对UMA协议进行分析。如学生通过Wi-Fi网络登录,在手机上可以看到相关的模拟移动通信网络的信息。面对这样一个贴近生活的例子,且是以商用级别项目为蓝本的实验环境可以大大激发学生的学习兴趣。

3.2.2丰富的实验用例

基于UMA技术的模拟通信平台以实际项目为蓝本,我们依托这个实验平台可以设计很多教学用例。

1) 基于TCP/IP的客户端/服务器的实验设计。在基于UMA的模拟通信平台里,手机与UMA控制器实际上就是服务器与客户端的关系。双模手机要注册网络就需要通过TCP/IP网络注册到UMA控制器上,后经过UMA控制器接入模拟移动核心网。我们可以让学生在PC机上开发程序模拟手机行为,通过编写的模拟程序成功注册到UMA控制器上。

2) 高性能服务器的设计。从手机的角度来看,UMA控制器实际上就是TCP服务器,手机通过发送基于TCP连接的UMA注册消息来到达注册的功能。我们可以让学生自己设计TCP服务器,看是否能正确接收来自真实手机的消息,或者是自己写的模拟手机发送过来的消息。

另外,我们还可以引导学生进行创新,例如,如何提高UMA服务器的并发处理能力?这时,我们可以提示引入计算机集群的概念,即设计一个负载均衡器,将收到的来自客户端的请求按照某种策略发送给多台后台服务器,以达到大幅提高性能的目的。

3.2.3结合软件工程进行教学

UMA技术本身在现实生活中就是一个成功的商用项目,我们在教学过程中,可以引导学生思考,如果自己要开发一个TCP服务器,应该采用什么样的步骤?培养学生正确的软件开发流程意识,认识到文档在软件开发过程中的重要性。学生可以以小组为单位,严格按照软件开发流程进行需求分析、系统设计、概要设计、编码、测试,在实践中体会软件工程的思想。

3.2.4基于嵌入式的通信网络实验

教师给学生提供嵌入式Linux平台,要求学生在Linux平台下进行开发。例如,学生在嵌入式Linux平台下开发TCP客户端,模拟手机发送消息包给UMA控制器,一方面可以验证模拟程序是否正确,另一方面也掌握了嵌入式Linux的基本开发流程。

3.2.5移动通信相关知识的扩展学习

UMA技术是一种能够将传统移动通信网络和Wi-Fi网络融合在一起的接入技术。在我们的基于UMA的模拟移动通信平台上,学生可以看到手机正常注册到模拟移动核心网,并打能电话。

这时,我们可以在UMA控制器侧进行IP包的捕获,通过分析消息包里的内容,可以适当进行移动通信网络的扩展性讲解,如手机要注册上网需要几个步骤,分别经过哪些流程等。

4结语

通信网络课程是一门实践性很强的课程,其中涉及的知识面广,与实际生活联系紧密。本文提出一种基于UMA技术的通信网络教学方法,实际上是一种以项目为导向的教学方法,为学生提供一个生动具体、贴近实际的项目,围绕着真实具体的项目进行教学,将各个知识点融入到具体项目中,能有效地激发学生的学习兴趣、培养学生的创新能力。同时,UMA技术目前仅在欧洲与北美商用,在亚洲及国内还应用较少,在教学过程中适当地将前沿技术引入到教学中,能扩展学生的知识面。

由于UMA技术是比较新的技术,在国内高校尚没有应用先例,对我们来说也是初步尝试,尚待进一步积累经验,使其日趋完善。

参考文献:

第7篇

关键字:侦察机器人;3G移动通信;校企合作;创新办学。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0012-02

“3G移动通信”专业是一门新兴学科,该专业课程内容新,专业性强,知识更新快,对学生的培养实验环节多,对设备依赖性大,对教师的实践动手能力要求高[1]。针对如何解决上述问题,本文介绍了校企合作办学中的创新方式和方法,实践中,少部分投资,便使该专业的建设得到了长足的进展,取得了喜人的办学成果,一个有代表性的成果为:2011年本专业的部分学生,使用“3G”通信技术,借助校企合作办学的平台,参与海南省教育厅资助科研项目(火灾等特殊现场微型侦查机器人研究(编号Hjkj2011-42)),设计制造的“侦察机器人”(又名“多功能智能车”)在全国大学生“安立杯”大赛中获得海南省一等奖,受到专家评委的一致认可。

一、校企合作办学的专业创新特色

本专业的校企合作办学的创新特色,主要体现在基于3G移动通信工作过程的设计,体现了“工学结合”理念,主要包括:校企合作共同投资兴建通信工程实验实训室,共同研究安排教学内容,按照职业技术能力和职业素养要求来培养学生;实训项目及教学过程完全按照实际3G移动通信系统现行建网的工作过程进行[2];校企合编教材讲义,学生参加校外实训基地实践项目,让企业工作职业能力和校内实训内容零距离融合。

二、校企合作办学的创新实施方法

1.专业教学计划的保证。①《移动通信技术专业教学计划表》经校企双方研究确认后,共同执行,从制度上保证校企合作的展开。②企业保证合作教学计划中涉及的专业课程的教材。配套教学资源(包括电子课件PPT)及技术资料,在当届学生入学前一学期完整地提供给学校,使教材紧跟企业的技术最新发展和用人需求。③移动通信技术专业教学计划共有五门企业专业课程:《3G(TD-SCDMA)移动通信》、《光传输技术》、《数据通信技术》、《通信工程实施》、《项目管理》。首届的理论及实践课由企业派主讲教师承担。

2.理论、实验任课教师培训。企业为学校培训理论、实验任课教师(工程师),合作中根据企业的通讯设备系统配置、使用与维护实操,企业对学校的对口教师进行全面系统的培训,使他们完全具备独立进行设备日常维护与管理的能力,同时达到独立承担合作课程教学与培训的要求。

三、校企合作办学的创新实作培训

校企合作办学的实作创新主要体现在培训设备由企业负责建设,设备采用的主要制式为中国自主知识产权的3G标准-TD-SCDMA技术。

1.实训组网目标先进。采用TD-SCDMA现网设备,最大限度地模拟现网运行。核心网侧与无线侧采用标准接口进行对接,满足要求。在无线侧满足天馈功率增益的要求。在核心网侧与无线侧完全对接成功之后,能够满足通话要求[3]。满足20~30个实验平台,连接到OMC网管平台进行系统实验的要求。

2.实训组网和实用设备零距离。TD无线侧系统由ZXTRNC、ZXTB322或者ZXTB328、ZXTR04以及天馈系统组成。

图1.校企合作办学实训培训设备拓朴图[4]

在和国内著名通信企业深度合作中,本专业结合企业发展需要,项目创新,强调培养学生职业素养和任职能力,和企业职业岗位零距离接轨,为企业输送了大量优秀的急需的3G移动通信技术人才。校企合作办学的应用型培训特色,使学生在校其间既注意理论和实践的紧密结合,学生参与解决实际问题的兴趣浓厚,能力得到提升,各项获奖频繁,就业优势明显。“3G移动通信”在进行校企合作办学的创新中,不断改革教学,依托学校和企业的优势,收到了优良的教学效果,由于育人成果显著,该专业2011年5月被海南省评为海南省高校特色专业,其中的主干课程《3G移动通信技术》2011年6月被海南省评为省精品课程。

参考文献:

[1]中兴通讯NC教育管理中心.TD-SCDMA移动通信技术原理与应用[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[2]宋燕辉.第三代移动通信技术[M].北京:人民邮电出版社2009.

[3]邓大鹏,等.光纤通信原理[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[4]张同须,等.TD-SCDMA网络规划与工程[M].北京:机械工业出版社,2008.

第8篇

【关键词】 协作通信 移动通信系统 运用

卫星移动通信系统是一种特殊的移动通信系统,是我国目前研发的重点。防止移动通信系统的信道衰落主要是控制多普勒效应和多径效应的影响。协作通信技术是当下有效的控制通信系统信道衰落的方法。作为一种新的通信方式,协作通信充分利用了MIMO 技术,提高了信息处理能力,确保了卫星传输的信号。相关人员应重视这一问题,并且进行深入的研究。

一、协作通信技术

协作通信技术是利用通信系统节点之间的相互配合完成。是在协作节点的作用下,完成源节点信息向目的节点的传输,信息在节点传输过程中要进行加密处理,以防止信息丢失,因此该信息传输过程通常分为传输和转译两个阶段。协作通信系统既是一个完整的系统,也是一种全新的通信技术,卫星移动通信系统的信道特性较好,因此协作通信一般为链路协作传输方式,少数为节点协作传输方式。以一星两用户协作传输系统为例,系统的传输通常为不对称传输,并表现为下行链路的压力大,要区分对待。首先对上行链路传输而言,要将协作节点作为基本的接收源节点,并对信号进行解码后发送到卫星,由卫星完成源节点和协作节点的信号合并,之后发送。而对下行链路而言,由于信号处于加密状态,因此首先要对卫星信号进行相应的处理,包括译码、编码等,并利用目的节点将接收到的源节点、协作节点的信号相互合并,最后完成信号的检测。总之,协作通信技术是一种高效的协作性传输技术,对于我国移动通信发展来说具有推进作用。

二、协作通信在卫星移动通信系统中的运用

1、卫星多节点协作传输。多节点协作传输多发生于卫星的下行链路,是由节点与节点之间相互协作完成。卫星多节点协作传输的应用范围较广,在整个过程中,所有节点均参与协作传输过程,将源节点发出的信号经过多个协作节点转发至目的节点。卫星下行链路的节点具有分散性特征,因此不同节点之间虽相互协作,但信号则可以视为独立信号,需要借助协作传输的信号合并功能,将节点信号合并后再进行传输,有助于增强接收效果。整个过程包括信息的放大、编译、处理和传输四个阶段。信息传输过程是反复的和连续的,目的节点采用最大比合并,最终得到接收信号。由于卫星多节点传输选择的是正交传输方案,协作传输的节点数增加,系统的频谱效率将会随之降低,提示设计和研究人员正确选择协作节点。

2、卫星协作节点选择。参与卫星传输的节点越多,系统频谱效率就越低。因此,卫星协作节点选择是整个通信过程中最重要的问题。应选择信道条件好的节点来改善这一问题,以提高资源的可利用率。每个节点在移动通信系统中对应着不同的信道,也就是说,节点的选择将影响系统的传输性能。当卫星协作节点信息传输由两个时隙完成时,第1 个时隙的数据传输参照多节点传输方式,而第2个时隙只有目的节点所选的协作节点参与信息的转发与处理,其他节点均不参与工作,再一次证明了在卫星通信过程中,要正确选择卫星协作节点。另外,节点的选择还应将总功率作为参考对象,这是由于信号在传输过程中会受到周边环境、传输距离以及节点移动性的影响,也就是说,协作节点的信道衰落存在差异,需要采用不等值的功率分配,确保系统的性能并且降低能耗,_保移动通信设备的运行,为人们的工作和生活提供方便。

3、卫星混合协作传输。协作通信具有多种不同的方式,节点协作是其中较为重要的一种。除此之外,还包括链路协作。同时,节点协作还可以分为AF 或DF 两种不同的模式,现实中常将二者结合。AF 和DF处理方式各具优缺点,其中AF运行原理简单,但容易产生噪音。DF协作方式具有较高的性能,但对译码等前期工作具有较高的要求,一旦出现错误译码,将影响整个传输过程,而将二者结合使用可以有效的弥补相互之间的问题,从而确保节点协作传输的高效性。混合协作传输通常是卫星移动通信系统中最常用的协作方式,其原理与单一的节点协作方式相似,是由源节点完成信息的提供、协作节点完成信息的编码和处理、目的节点完成信息的接收和解码.两种情况下均需计算目的节点的接收信噪比,明确协作通信的效果。

三、总结

协作通信技术在移动通信系统中的应用有效的防止了系统的信道衰落,确保了信号的高效传输。卫星通信系统作为特殊的移动通信设备之一,具有代表性。目前我国卫星通信系统发展迅速,研究协作通信技术在卫星通信系统中的作用具有积极意义。文章将侧重点放在卫星移动通信系统上,以点带面,分析了协作通信以及其在移动通信系统中的运用。

参 考 文 献

第9篇

【关键词】 OFDM技术 移动通信系统 运用

信息技术的发展与计算机网络技术的结合,使得移动通信网络在人们生活中的作用凸显出来。我国已经全面普及的了3G技术,4G技术也已经具有广泛的应用。在4G技术应用过程中,主要关注的就是其限制因素和安全隐患。其中移动信息传输效率受到系统性能、外界环境和操作方式的影响,引入OFDM技术有助于改善这一问题。文章以4G移动通信网络为例进行具体的阐述和分析,旨在推进我国移动通信网络的快速和可持续运行。

一、移动通信技术应用OFDM技术的必要性

4G移动通信技术提高了信息传输效率,但对于网络带宽的利用率具有较高的要求,多径衰落也是影响移动通信效率的主要因素之一。基于移动通信技术的现状,采用OFDM具有必要性,信息的容量和效率均依赖于OFDM技术。与其他技术相比,OFDM还具有以下优点。首先,OFDM技术将频率选择性多径衰落信道更换为平坦信道,缩短了多径衰落带来的影响。在现实中,OFDM技术常与MIMO技术结合使用,该技术提高了频谱利用率,促进了无线网络信号的接收,使系统的比特率值达到最大,因此这一技术的应用具有必要性。

二、OFDM核心技术及运用

1、OFDM正交频分复用技术的运用。OFDM正交频分复用技术是4G移动通信网络的核心技术,这一技术的主要功能是将移动信道划分为若干个正交子信道,方便窄带调制与传输,从而减少各信道上的信息干扰,提高频谱利用率。由于4G网在运行过程中具有非对称性特征,且下行链路的数据传输通常大于上行链路,而OFDM正交频分复用技术改善了信道的物理层完整性,从通信自身出发,对非对称的信息传输实施调节,使信道信息传输更加稳定,提高网络运行效率,具体积极的作用。

2、MIMO多输入多输出技术。MIMO多输入多输出技术是OFDM技术的主要辅助技术,早期以天线为主,主要应用于控制信道衰落。MIMO多输入多输出技术分别设置发射端和接收端的多天线装置,实现信号传输的独立信道特征,从而减少信号之间的互相干扰。MIMO的优越性在于无需增加带宽,减少了资源浪费和成本支出,并且将MIMO多输入多输出技术与OFDM技术相结合能够提高系统的容量,确保多路径的传输信号稳定,劣势在于无法控制频率的选择性衰弱。该技术的核心在于频率、时间和空间等技术,除了上述功能外,该技术还有效的降低了来自外界和信道本身的噪声干_。 OFDM则解决了MIMO检测过于复杂的程序,并且降低了频率选择性衰落对于系统的影响,OFDM技术的FFT/IFFT技术有助于带宽的合理利用。MIMO技术则解决了OFDM带宽有限的问题,可见二者之间配合的重要性,是4G移动通信网络未来发展的必然趋势。

3、空时信号处理技术。空时信号处理就是移动通信网络技术的时间和空间处理技术,从方案上分析,MIMO技术和OFDM技术包括空时编码和空间复用编码两种。空时编码技术主要负责信息发射端的数据流联合编码,从而降低信道衰落以及外界噪声带来的影响。同时该技术还可以增加信号的冗余度,最终使信号接收端的分集增益和编码增益达到最大。空时编码现行的主要方式为空时码、空时格形码、空时分组码等。该技术处于发展中,目前无法实现数据传输速度的效率提高。空间复用采用的是多天线模式,是通过天线独立信息接收和传输来降低干扰。与MIMO技术相似,这一技术充分利用了多空间性,是目前应用较为广泛的信道传输技术之一,该技术的优势还在于放射功率保持不变。设计者将空间复用技术和空时信号处理技术相结合,可以保证在每个数据流获得最小分集增益的条件下,实现最大化平均数据。

4、分集技术和自适应技术。分集技术和自适应技术是OFDM技术中用于应对多径衰落的主要方法,是目前应用较为广泛的方法。分集技术主要包括时间分集、空间分集和频率分集,根据场合的不同可使用不同的分集方式。在移动通信系统中,通常不会只采用一种技术,而是采用多种技术相结合,分集技术与自适应技术的结合就是其中一种。自适应技术是通过信息传递过程中的变化灵活的分配发送功率和信息比特率,具有实时性和动态性。是移动通信信道检测的主要方法之一。基本原理为利用传输信道的实际情况,调整发射功率的水平以及独立子信道内的符号传输速率,该技术实现了用户间的链路参数分离,从而有效的提高了系统容量。依据不同用户在特定空间和时间内的SINR统计特征,并结合用户QoS要求,制定并能够提供多种编码与调制方案,实现移动数据终端用户数据流的优化,确保信息传输效率。

总结:OFDM技术主要应用于移动通信的信息处理,有助于提高信息容量和信息传输速度。随着我国移动通信的发展,将经历3G主流市场和4G主流市场,并最终实现移动通信网络的智能化。如何正确应用OFDM技术是相关人员主要研究的问题。

参 考 文 献

第10篇

关键词:移动通信技术;4G;IPv6

中图分类号:F626.5 文献标识码:A 文章编号:

1 移动通信技术的发展状况

1.1 第一代———模拟移动通信系统

第一代(即 1G,是 the first generation 的缩写) 移动通信系统的主要特征是采用模拟技术和频分多址(FDMA)技术、有多种制式。我国主要采用 TACS,其传输速率为 2.4kbps,由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信系统在商业上取得了巨大的成功,但是其弊端也日渐显露出来,如频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盗听和盗号、设备成本高、体积大、重量大。所以,第一代移动通信技术作为20 世纪 80 年代到 90 年代初的产物已经完成了任务退出了历史舞台。

1.2 第二代———数字移动通信系统

第二代(即 2G,是 the second generation 的缩写) 移动通信系统是从 20 世纪 90 年代初期到目前广泛使用的数字移动通信系统,采用的技术主要有时分多址(TDMA)和码分多址(CD-MA)两种技术,它能够提供 9.6- 28.8kbps 的传输速率。全球主要采用 GSM和 CDMA 两种制式,我国采用主要是 GSM这一标准,主要提供数字化的语音业务级低速数据化业务,克服了模拟系统的弱点。和第一代模拟移动蜂窝移动系统相比,第二代移动通信系统具有保密性强,频谱利用率高,能提供丰富的业务,标准化程度高等特点,可以进行省内外漫游。但因为采用的制式不同,移动标准还不统一,用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游,还无法进行全球漫游,虽然第二代比第一代有更大的带宽,但带宽还是很有限,限制了数据的应用,还无法实现高速率的业务,如移动的多媒体业务。

1.3 第三代———多媒体移动通信系统

随着通信业务的迅猛发展和通信量的激增,未来的移动通信系统不仅要有大的系统容量,还要能支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效传输。第二代移动通信技术根本不能满足这样的通信要求,在这种情况下出现了第三代,(即 3c,是 the third generation 的缩写)多媒体移动通信系统。第三代移动通信系统在国际上统称为 IMT—2000,是国际电信联盟(1TU)在 1985 年提出的工作在 2000MHz 频段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比,第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业务。

2 第四代移动通信系统的概念

4G 也称为广带接入和分布网络,具有超过2Mb/s 的非对称数据传输能力,对高速移动用户能提供 1 50M b/s 的高质量的影像服务, 并首次实现三维图像的高质量传输 它包括广带无线固定接入、广带无线局域网,移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统),是集多种无线技术和无线 LAN 系统为一体的综合系统,也是宽带 lP 接入系统,在这个系统上,移动用户可以实现全球无缝漫游, 为了进一步提高其利用率,满足高速率、大容量的业务需求, 同时克服高速数据在无线信道下的多径衰落和多径干扰等众多优势。

3 4G 的关键技术

3.1 OFDM 技术。它实际上是多载波调制

MCM 的一种,其主要原理是:将待传输的高速串行数据经串 / 并变换,变成在 N个子信道上并行传输的低速数据流,再用 N 个相互正交的载波进行调制,然后叠加一起发送。接收端用相干载波进行相干接收,再经并 / 串变换恢复为原高速数据。

3.2 多输入多输出(MIMO)技术。多输入多输出(MIMO)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是下一代移动通信系统的核心技术之一。MIMO 系统采用空时处理技术进行信号处理,在丰富的散射环境下,空分复用 MIMO系统(如BLAST 结构) 可以获得与天线数成正比的容量增长,从而极大地提高频谱效率,增加系统的数据传输速率。但是当散射程度欠佳时,会引起信道间的空间相关,尤其在室外环境下,由于基站的天线较高,从而角度扩展较小,其空间相关难以避免,在这种情况下 MIMO不可能获得所期望的数据传输速率。

3.3 切换技术。切换技术能够实现移动终端在不同小区之间跨越和在不同频率之间通信以及在信号质量降低时如何选择信道。它是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠通信的基础。主要划分为硬切换、软切换和更软切换.硬切换发生在不同频率的基站或不同系统之间。第 4 代移动通信中的切换技术正朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

3.4 软件无线电技术。软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。通过下载不同的软件程序,在硬件平台上可实现不同功能,用以实现在不同系统中利用单一的终端进行漫游,它是解决移动终端在不同系统中工作的关键技术。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬 (Digital Signal ProcessHardware,DSPH)、现场可编程器件 (Field Pro-grammable Gate Array,FPGA)、数字信号处理(Digital SignalProcessor,DSP)等。

3.5 IPv6 协议技术。3G 网络采用的主要是蜂窝组网,而 4G系统将是一个基于全 lP 的移动通信网络,可以实现不同类型的接入系统和通信网络之间的无缝连。为了给用户提供更为广泛的业务,使运营商管理更加方便、灵活,4G中将取代现有的 IPv4 协议,采用全分组方式传送数据的 IPv6 协议。

4 发展趋势

目前,4G移动通信还只处于实验室研究开发阶段。具体的设备和技术还没有完全成型,后续的软件开发还没有启动。这都会给 4G 的发展带来很多难题,有待人们深入研究。但未来移动通信必将具有文中描述的这些基本特征:高速率、高质量的数据传输,完全集中的服务。无所不在的移动接入,高智能的多样化的用户设备。随着新问题、新要求的不断出现。第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。我们相信,不远的将来,人们将会不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息,从而使人们的学习、工作、生活发生更深刻的变化。

参考文献

[1]张重阳.数字移动通信技术[M].西安:江西科技大学出版社,2006.

第11篇

关键词:3G网络;移动通信基站;土建配套工程

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)23-0073-02

与一般的通信机房楼的建设相比,3G移动通信基站的建设更为复杂,不仅需要有小型机房、塔桅结构,同时还需要在已有的建筑上进行塔桅结构的设置、轻体机房的改造等。在3G移动通信基站的建设过程中,其前期的土建工程之所以较为复杂,主要与3G网络的特点以及其目前的发展态势有着密切的关系。因此,文章对移动通信基站建设的策略及其前期的土建配套工程进行简要的阐述。

1 移动通信基站的概述

1.1 基站的定义

从广义上来讲,基站的全称是基站子系统(BSS,Base Station Subsystem)。比如,GSM网络中,其基站包括了基站收发信机、基站控制器,基站的控制器能够对基站的收发信机进行控制,其控制的数量多达几十个收发信机。从狭义上来讲,基站是无线电台站的一种形式,指的是在一定的无线电覆盖范围之内,借助移动通信的交换中心,同移动电话的终端之间进行信息传递的无限电收发信电台。此次所研究的移动通信基站是狭义定义上的基站。即基站是通过移动通信当中组成蜂窝小区的基本单元,实现移动通信网络和移动通信用户之间进行通信和管理功能的一种基础设施。

1.2 基站的组成部分

从其工程项目的类型来看,移动通信基站的工程内容有无线、传输、交换、土建、业务、支撑等,同时,这几个工程的建设具有共同的特点:即工程项目建设所需的专业化程度较高、其内容较多,时间相对较短等。这几个方面的特点就要求了移动通信基站的建设需要有一个科学、合理、高效的工程建设策略和管理体系,对其前期的土建工程要求也就相应的提高。文章主要是对基站建设前期的土建工程进行分析,要与3G移动通信基站相配套,其土建工程主要包括了铁塔、机房、塔桅结构等。

2 3G移动通信基站的建设策略

目前我国3G移动通信基站建设的主要现状是重复性建设十分严重,这种严重的网络重复性建设具有以下3个方面的重大影响。第一,大量移动网络的重复性建设造成了严重的资金浪费和资源的浪费;第二,由于基站站址资源的严重短缺,增加了运营商在租赁或者购买站址和机房等方面的成本;第三,近年来,人们的健康意识和环保意识逐渐增强,而移动通信基站的大量建设对社会产生了严重的负面影响,显著增加了电磁辐射等。从这几个方面来看,构建科学、合理的3G移动通信基站建设策略十分重要。目前我国已经制定的基站建设策略主要有以下两点。

2.1 景观化建站

而景观化建站,主要是指对天线的外表进行伪装、修饰等,从而能够实现美化城市环境的效果,除此之外,进行天线的美化,还能够有效的降低无线电磁对居民的影响,有效的延长天线的使用寿命,为通信质量提供了良好的保障。

2.2 集约化建站

所谓集约化建站,指的是有效的利用现有的资源进行基站的建设,从而有效的减少浪费,实现资源的有效利用。集约化建站的主要内容包括四个方面的内容,分别是室外基站资源的共享、现有通信设备的充分利用、小区系统的综合性覆盖和综合室内的分布系统等。

3 土建配套工程的设计工艺

为了保证前期的土建配套工程能够满足3G移动通信基站的建设要求,就需要不断提高土建配套工程的施工建设质量,土建配套工程主要包括三个部分,图1是3G移动通信基站机房的建设部分结构设计图,下面对此进行简要的研究。

3.1 机房的承重鉴定和加固工程

从机房的承重鉴定和加固工程来看,主要是对机房的承重能力进行鉴定和加固。首先对机房的承重鉴定进行分析。在机房的承重鉴定当中,目前主要采用的鉴定方法是等效荷载法,该方法也是目前比较有效的一种机房承重鉴定方法。该方法的承重鉴定是根据目前移动通信基站建筑物的设备载荷实际布置进行实际设备荷载作用下荷载效应的楼板计算,然后根据楼板控制的最大内力相等的原则,获取楼板设备的等效均布荷载。具体的承重计算是:通过楼板的抗力R以及实际设备中楼板荷载作用下的效应S,然后对目前的设备布置条件下的楼板承载能力R÷S进行验算,然后再对机房的承载能力进行验算和分析,评估机房结构的安全状况,最后再根据机房的扩容可行性和移动通信基站的要求进行相对应的变动和调整。其次是机房的加固工程,其加固的主要原理是通过多种方法改变机房结构的传力途径、增加受拉材料的面积以及混凝土的截面高度等。目前主要的加固方法有加设钢梁、粘钢法、混凝土迭合层法等。

3.2 新建机房的设计

从机房的设计来看,由于新建机房的设计、施工以及维护等具有一定的难度,因此,在新建机房的设计当中,需要考虑以下几个方面:首先从房顶轻体机房的方面来看,需要根据原来建筑的竣工图纸计算机房下部分的主体结构梁、板等承重。对于承载能力不足的主体结构,就需要进行相关构件的调整和转换。而在地面机房方面,则要保证机房的底座能够满足水平剪力和机房倾覆力的要求。

3.3 塔桅结构的设计和改造

在塔桅结构的设计和改造当中,包括以下几个方面,分别是在原有建筑物上进行移动通信塔桅的建设、塔基础的设计、塔桅结构的工艺设计需要满足的要求有塔桅的高度、平台的数量、天线的规格、天线的数量、天线的方向以及馈线的走向等。其中塔桅结构的防雷要求是必须满足的,我国对避雷针的高度及保护区和散击区具有相关的规定,具体的情况如表1所示。

4 结 语

总而言之,在我国3G通信网络得到迅猛发展的阶段中,如何将3G通信网络发展成为移动通信的持续动力是3G网络进一步发展的一个重要目标。因此,3G网络的移动通信基站的建设也就变得尤为重要。而3G网络的移动通信基站的建设当中,就需要保证其前期土建配套工程方面的高效率和高质量。

参考文献:

[1] 刘勇军.项目进度管理在通信建设工程中的应用[D].上海:上海交通大学,2010.

第12篇

关键词:移动通信;3G;发展;展望

伴随着移动通信市场的快速发展,用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求,希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈,为寻找新的增长点,通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型,需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张,已不能满足长期的通信需求发展需要。

一、移动通信的发展历程

第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的,它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。

第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑),SO(支持最佳路由)、立即计费,GSM900/1800双频段工作等内容,也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术,使得话音质量得到了质的改进;半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中,采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术,引入智能天线技术、双频段等技术,有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷;自适应语音编码(AMR)技术的应用,极大提高了系统通话质量;GPRS/EDGE技术的引入,使GSM与计算机通信/Internet有机相结合,数据传送速率可达115/384kbit/s,从而使GSM功能得到不断增强,初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善,但随着用户规模和网络规模的不断扩大,频率资源己接近枯竭,语音质量不能达到用户满意的标准,数据通信速率太低,无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。

二、第三代移动通信系统概述

第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s),因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。

第三代移动通信系统(3G),也称IMT2000,是正在全力开发的系统,其最基本的特征是智能信号处理技术,智能信号处理单元将成为基本功能模块,支持话音和多媒体数据通信,它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务,例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps,在用户高速移动时最大支持144Kbps,所占频带宽度5MHz左右。但是,第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同组成一个IMT2000家庭,成员间存在相互兼容的问题,因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信;再者,3G的频谱利用率还比较低,不能充分地利用宝贵的频谱资源;第三,3G支持的速率还不够高,如单载波只支持最大2Mbps的业务,等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要,因此寻求一种既能解决现有问题,又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移动通信技术的基本特点:(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。

三、第四代移动通信系统

4G系统中有两个基本目标:一是实现无线通信全球覆盖;二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征:(1)网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率,通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究,每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G网络的20倍;(2)通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率,因此,4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计,第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps,最高可以达到100Mbps;(3)通信更加灵活。从严格意义上说,4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴,因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破,可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端;(4)智能性更高。第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是4G手机可以实现许多目前还难以想象的功能;(5)兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收,还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到4G通信。因此,从这个角度来看,4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。

总之,随着新问题、新要求的不断出现,第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。

参考文献:

[1]胡可刚,王树勋,刘立宏.移动通信中的无线定位技术[J].吉林大学学报,2005,23(4)