时间：2022-09-19 03:03:27
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篇移动通信论文，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。
1.1系统的结构
基于SMS的移动通信网络自动监控系统所采取的是分布式体系结构，该结构主要由三部分组成，即终端监测仪、监控中心和移动短信息服务中心。其中，终端监测仪的功能主要是对系统中的特定内容进行监测，并在此基础上将监测到的数据以短信息的方式发送到监控中心。监控中心的功能主要是通过短信的方式，与各个终端实现信息数据的传输与共享，并以此为依据，对终端监测仪的工作参数进行科学设置。同时，监控中心还可以为移动通信用户提供查询和报表功能。而移动短信息服务中心的功能则主要是完成系统中终端监测仪和监控中心的短消息互发。
1.2系统的功能
如果想要将自动监控系统的各项功能顺利实现，对于终端监测仪的设置，除了要确保其满足系统的运行需求之外，还应该设置一套与之配套的软件系统。就目前终端监测仪的功能来看，应该满足以下几个方面：①通信质量参数的采集，这是终端监测仪的一项基础功能，通过对不同位置通信质量参数的有效采集，可以对通信整体质量有一个初步的了解，并针对不足之处，采取合理的优化措施。②通信质量参数的报送，系统在完成通信质量参数的采集之后，需要将采集的数据传输到控制中心，该环节是系统运行中的一个关键环节，为了能够确保传输质量，根据系统的特点，选择合理的报送方式是不容忽视的。目前，比较常用的报送方式有三种，即自报式、应答式和自报/应答兼容式。监控中心也是自动监控系统的一个重要组成部分，监控中心的功能主要包括以下几个方面：①对终端监测仪的参数进行修改；②打开和关闭选定终端监测仪自动发送采集数据功能；③通话质量等级测试；④拨打掉话频率测试；⑤修改自动监测仪上传采样数据的控制中心号码。
2终端监测仪的设计
2.1终端监测仪的硬件组成
就目前终端监测仪的硬件组成来看，主要包括了51系列单片机和GSM模块等。其中，为了进一步满足系统需求，GSM模块往往采用标准的移动通信模块，最常见的就是SiemensMC35，该模块可以提供标准的AT指令，在指令的控制下，可以一次完成6组数据的采集。也就是说，可以一次采集六个不同基站的工作参数。在系统运行过程中，单片机通过串口向GSM模块发送AT指令来控制模块的工作方式以及读取采集的网络参数，然后按照设计的协议将数据打成格式化的数据包再交给GSM模块，发送数据每个GSM模块中有一张SIM卡，监控中心通过每个监测仪的SIM卡号对它们进行分类管理和控制。
2.2终端监测仪的软件设计
给出的是终端监测仪的软件流程示意图，从图中我们能够看出，该软件流程大致可以分为前台和后台两个部分，其中，中断服务子程序这部分可以视为前台行为，利用函数完成相关操作这部分则可以视为后台行为。结合系统运行的特点和需求，终端监测仪的软件设计需要具备以下几个方面的功能：①自动发送通信质量参数和实时报警；②终端监测仪工作参数的设置和修改；③解决监控中心收到的通信质量参数延时问题；④防掉电功能。只有具备了上述功能，才能够进一步满足自动监控系统的运行需求。
3SMS和通信协议的设计
3.1移动短消息服务
移动短消息服务是GSM的一项重要业务，通过GSM所提供的网络平台，可以向监控中心传输固定长度的数据信息。与传真业务相同，都是GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务。就目前该服务所涉及的业务类型来看，大致可以分为两种类型，一种是点到点短消息业务，另一种是小区广播短消息业务。
3.2SMS的特性与优点
之所以采用SMS为基础来对移动通信网络自动监控系统进行构建，主要是因为SMS具有诸多优点，这些优点主要体现在以下几个方面：①存储和转发功能，在进行短信息发送的时候，信息的渠道并不是由发送者直接到接收者，而是发送者———短信中心———接收者。②传达确认，当短信息成功传达至接收人之后，发送者会收到确认信息；③主叫号码自动显示，SMS中自动包含发送者的电话号码，接受者容易知道发送者并回复。
3.3通信协议的设计
通信协议的设计主要包括两个方面的内容，即通信协议的数据格式和协议的算法。在自动控制监控系统运行过程中，不同环节对于数据格式也有不同的要求，因此，设计人员应该结合系统的特点，设计一套完整的通信协议，以此来满足系统中数据的交互。采用移动短信的方式进行数据交换可以实现监测仪的任意布置投资成本小，运行维护费用低。
4结语
【论文关键词】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。
1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。
2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。
3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。超级秘书网
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)
在分析研究智能天线技术理论的同时,国内外一些大学、公司和研究所分别建立了试验平台,用实验的方法来验证理论研究的成果,得出相应的结论。
(1)在美国
在智能天线技术方面,美国较其它国家要成熟的多,并已开始投入实用。美国ArrayComm公司将智能天线技术应用于无线本地环路(WLL)系统。ArrayComm方案采用可变阵元配置,有12阵元、8阵元环形自适应阵列可供不同环境选用,现场实验表明在PHS基站采用该技术可以使系统容量提高4倍。
(2)在欧洲
欧洲通信委员会(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)计划中实施了第一阶段智能天线技术研究,称为TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure),由德国、英国、丹麦和西班牙合作完成。该项目是在DECT基站上构造智能天线试验模型,于1995年初开始现场试验,天线阵列由8个阵元组成,射频工作频率为1.89GHz,阵元间距可调,阵元分布有直线型、圆环型和平面型三种形式。试验模型用数字波束成形的方法实现智能天线,采用ERA技术有限公司的专用ASIC芯片BDF1108完成波束形成,使用TMS320C40芯片作为中央控制。
(3)在日本
ATR光电通信研究所研制了基于波束空间处理方式的多波束智能天线。天线阵元布局为间距半波长的16阵元平面方阵,射频工作频率是1.545GHz。阵元组件接收信号在模数变换后,进行快速付氏变换(FFT)处理,形成正交波束后,分别采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法,数字信号处理部分由10片FPGA完成,整块电路板大小为23.3cm×34.0cm。ATR研究人员提出了智能天线的软件天线的概念。
我国目前有部分单位也正进行相关的研究。信威公司将智能天线应用于TDD(时分双工)方式的WLL系统中,信威公司智能天线采用8阵元环形自适应阵列,射频工作于1785~1805MHz,采用TDD双工方式,收发间隔10ms,接收机灵敏度最大可提高9dB。
3智能天线的优势
智能天线是第三代移动通信不可缺少的空域信号处理技术,归纳起来,智能天线具有以下几个突出的优点。
(1)具有测向和自适应调零功能,能把主波束对准入射信号并适应实时跟踪信号,同时还能把零响点对准干扰信号。
(2)提高输入信号的信干噪比。显然,采用多天线阵列将截获更多的空间信号,也即是获得阵列增益。
(3)能识别不同入射方向的直射波和反射波,具有较强的抗多径衰落和同信道干扰的能力。能减小普通均衡技术很难处理的快衰落对系统性能的影响。
(4)增强系统抗频率选择性衰落的能力,因为天线阵列本质上具有空间分集的能力。
(5)可以利用智能天线,实时监测电磁环境和用户情况来提高网络的管理能力。
(6)智能天线自适应调节天线增益,从而较好地解决远近效应问题。为移动台的进一步简化提供了条件。越区切换是根据基站接收的移动台功率的电平来判断的。由于阴影效应和多径衰落的影响常常导致错误的越区转接,从而增加了网络管理的负荷和用户的呼损率。在相邻小区应用的智能天线技术,可以实时地测量和记录移动台的位置和速度,为越区切换提供更可靠的依据。
4智能天线与若干空域处理技术的比较
为了进一步理解智能天线的概念,我们把智能天线和相关的传统空域处理技术加以比较。
(1)智能天线与自适应天线的比较
智能天线与自适应天线并没有本质上的区别,只是由于应用场合不同而具有显著的差异。自适应天线主要应用于雷达系统的干扰抵消,一般地,雷达接收到的干扰信号具有很强的功率电平,并且干扰源数目比天线阵列单元数少或相当。而在无线通信系统中,由于多径传播效应到达天线阵列的干扰数目远大于天线阵列单元数,入射角呈现随机分布,功率电平也有很大的动态变化范围,此时的天线叫智能天线。对自适应天线而言,只需对入射干扰信号进行抵消以获得信干噪比(SINR,SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。对智能天线而言,由于到达阵列的多径信号的入射角和功率电平均数是随机变化的,所以获得的是统计意义上的信干噪比(SINR)的最大化。
(2)智能天线与空间分集技术的比较
空间分集是无线通信系统中常用的抗多径衰落方案。M单元智能天线也可等效为由M个空间耦合器按优化合并准则构成的空间分集阵列。因此可以认为智能天线是传统分集接收的进一步发展。
但是智能天线与空间分集技术却是有显著的差别的。首先空间分集利用了阵列天线中不同阵元耦合得到的空间信号的弱相关性,也即是不同路径的多径信号的弱相关性。而智能天线则是对所有阵元接收的信号进行加权合并来形成空间滤波。一个根本性的区别:智能天线阵列结构的间距小于一个波长(一般取λ/2),而空间分集阵列的间距可以为数个波长。
(3)智能天线与小区扇区化的比较
小区的扇区化可以认为是一种简化的、固定的预分配智能天线系统。智能天线则是动态地、自适应优化的扇区化技术。现在,我们来讨论一个颇有争议的问题。根据IS-95建议,当采用120°扇区时系统容量将增加3倍。由此是否可以得到结论,扇区化波束越窄系统容量提高越大?考虑到实际的电磁环境,我们认为对这一问题的回答是否定的。这是因为窄波束接收到的信号往往是由许多相关性较强的多径信号构成的。一般情况下,各径信号的时延扩展小于一个chip周期。这时信号波形易于产生畸变从而降低信号的质量达不到增加系统容量的目的。同时如果采用过窄的波束接收信号,一旦该径信号受到严重的衰落,则将直接导致通信的中断。另外,过窄的接收波束在工程上是难以实现的,并将成倍地增加设备的复杂度。
5智能天线的未来展望
(1)目前还没有一个完整的通信理论能够较全面地将智能天线的所有课题有机地联系起来,故需要建立一套较完整的智能天线理论;另一方面,高效、快速的智能算法也将是智能天线走向实用的关键。
(2)采用高速DSP技术,将原先的射频信号转移到基带进行处理。基带处理过程是数字算法的硬件实现过程。
(3)由于圆形布阵和二维任意布阵比等间隔线阵优越,同时阵列天线的数字合成算法能够用于任意形式阵列天线而形成任意图案的方向图,因而可考虑在CDMA基站中采用二维任意布阵的智能天线。
(4)在移动台中(如手机)采用智能天线技术。
(5)采用智能天线技术来改善移动通信信道中上下链路不能使用同一套权值的问题,以改善上下链路的性能。
(6)目前,智能天线技术的研究已不是单一地研究智能天线本身,应与CDMA的一些关键技术(如多用户检测技术、多用户接收技术、功率控制等)结合在一起研究。
6结束语
智能天线是一门综合性很强的学科。它涉及到天线技术、无线电传播技术、信号检测与处理等多学科。智能天线已从单一的军事应用步入民用通信领域。由于CDMA移动通信系统技术相对于FDMA、TDMA系统具有较大的容量,且由于智能天线可以降低多径干扰、多址干扰等因素,这使得智能天线技术成为当前移动通信的研究热点。
关键词：4G第四代移动通信OFDM
移动通信已成为当代通信领域内的发展潜力最大、市场前景最广的热点技术。目前全球已具有相当规模的移动通信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支，每个分支都在抢占市场。全球无线技术各自为营，各厂商都在不断推出新技术，以迅速抢占行业标准的主导地位。尽管第三代移动通信（3G）标准比现有无线技术更强大，但也将面积竞争和标准不兼容等问题。人们开始呼吁移动通信标准的统一，以期通过第四代移动通信标准的制定来解决兼容问题。国际电信联盟（ITU）目前已经开始研究制订第四代移动通信标准，并已达成共识：把移动通信系统同其他系统（例如无限局域网，W-LAN，等）结合起来，产生4G技术，2010年之前使数据传输数率达到100Mbps，以提供更有效的多种业务。目前相互兼容移动通信技术的第四代移动通信标准（4G）正在业界萌动。第四代移动通信与第三代移动通信相比，将在技术和应用上有质的飞跃。4G将适合所有的移动通信用户，最终实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信的无缝衔接并相互兼容。
1移动通信发展历程
1.1第一代移动通信技术（1G）
主要采用的是模拟技术和频分多址（FDMA）技术。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途温游，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是TACS。第一代移动通信有很多不足之处，比如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务、不能提供自动温游等。
1.2第二代移动通信技术（2G）
主要采用的是数字的时分多址（TDMA）技术和码分多址（CDMA）技术。主要业务是语音，其主特性是提供数字化的话音业务及低速数据业务。它克服了模拟移动通信系统的弱点，话音质量、保密性能得到大的提高，并可进行省内、省际自动漫游。第二代移动通信替代第一代移动通信系统完成模拟技术向数字技术的转变，但由于第二代采用不同的制式，移动通信标准不统一，用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游，因而无法进行全球漫游，由于第二代数字移动通信系统带宽有限，限制了数据业务的应用，也无法实现高速率的业务如移动的多媒体业务。
1.3第三代移动通信技术（3G）
与从前以模拟技术为代表的第一代和目前正在使用的第二代移动通信技术相比，3G将有更宽的带宽，其传输速度最低为384K，最高为2M，带宽可达5MHz以上。不仅能传输话音，还能传输数据，从而提供快捷、方便的无线应用，如无线接入Internet。能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务是第三代移动通信的另个主要特点。第三代移动通信网络能将高速移动接入和基于互联网协议的服务结合起来，提高无线频率利用效率。提供包括卫星在内的全球覆盖并实现有线和无线以及不同无线网络之间业务的无缝连接。满足多媒体业务的要求，从而为用户提供更经济、内容更丰富的无线通信服务。但第三代移动通信仍是基于地面、标准不的区域性通信系统。虽然第三代移动通信可以比现有传输率快上千倍，但是未来仍无法满足多媒体的通信需求。第四代移动通信系统的提供便是希望能满足提供更大的频宽需求，满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖、质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要。
2第四代移动通信及其性能
第四代移动通信系统可称为广带（Broadband）接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力，数据率超过UMTS，是支持高速数据率（2～20Mb/s）连接的理想模式，上网速度从2Mb/s提高到100Mb/s，具有不同速率间的自动切换能力。第四代移动通信系统是多功能集成的宽带移动通信系统，在业务上、功能上、频带上都与第三代系统不同，将在不同的固定和无线平台及跨越不同频带的网络运行中提供无线服务，比第三代移动通信更接近于个人通信。第四代移动通信技术可将上网速度提高到超过第三代移动技术50倍，可实现三维图像高质量传输。4G移动通信技术的信息传输级数要比3G移动通信技术的信息传输级数高一个等级。对无线频率的使用效率比第二代和第三代系统都高得多，且抗信号衰落性能更好，其最大的传输速度将是目前“i-mode”服务的10000倍。除了高速信息传输技术外，它还包括高速移动无线信息存取系统、移动平台技术、安全密码技术以及终端间通信技术等，具有极高的安全性，4G终端还可用作诸如定位、告警等。4G手机系统下行链路速度为100mbps，上行链路速度为30mbps。其基站天线可以发送更窄的无线电波波束，在用户行动时也可进行跟踪，可处理数量更多的通话。第四代移动电话不仅音质清晰，而且能进行高清晰度的图像传输，用途将十分广泛。在容量方面，可在FDMA、TDMA、CDMA的基础上引入空分多址（SDMA），容量达到3G的5～10倍。另外，可以在任何地址宽带接入互联网，包含卫星通信，能提供信息通信之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。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）。其广带无线局域网（WLAN）能与B-ISDN和ATM兼容，实现广带多媒体通信，形成综合广带通信网（IBCN），通过IP进行通话。能全速移动用户能提供150Mb/s的高质量的影像服务，实现三维图像的高质量传输，无线用户之间可以进行三维虚拟现实通信。能自适应资源分配，处理变化的业务流、信道条件不同的环境，有很强的自组织性和灵活性。能根据网络的动态和自动变化的信道条件，使低码率与高码率的用户能够共存，综合固定移动广播网络或其他的一些规则，实现对这些功能体积分布的控制。支持交互式多媒体业务，如视频会议、无线因特网等，提供更广泛的服务和应用。4G系统可以自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。用户将使用各种各样的移动设备接入到4G系统中，各种不同的接入系统结合成一个公共的平台，它们互相补充、互相协作以满足不同的业务的要求，移动网络服务趋于多样化，最终将演变为社会上多行业、多部门、多系统与人们沟通的桥梁。
34G系统网络结构及其关键技术
4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围服务。第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速
接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心。OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供比目前无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，都将采用OFDM技术。4G移动通信对加速增长的广带无线连接的要求提供技术上的回应，对跨越公众的和专用的、室内和室外的多种无线系统和网络保证提供无缝的服务。通过对最适合的可用网络提供用户所需求的最佳服务，能应付基于因特网通信所期望的增长，增添新的频段，使频谱资源大扩展，提供不同类型的通信接口，运用路由技术为主的网络架构，以傅利叶变换来发展硬件架构实现第四代网络架构。移动通信将向数据化，高速化、宽带化、频段更高化方向发展，移动数据、移动IP将成为未来移动网的主流业务。
4第四代移动通信面临的问题
要使第四代移动通信系统能投入实际应用，就需要对现有的移动通信基础设施进行更新改造，首先需要解决无线系统中的移动性管理和核心网的移动IP技术等问题，当然还有4G的标准问题。网络层移动性是4G移动性管理的关键，移动性通常涉及到在不同网段间漫游的移动用户，数据链路层的移动性支持通常限制在同类网络之间。移动IP代表了一种简单而且可以升级的全球移动性方案。但是，对于第四代移动通信系统而言，它缺乏实时位置管理和快速无缝切换机制的支持。要解决这些问题，必须采用新的网络结构和管理路由优化方案，需要采用高效的发送和切换协议，这些协议必须能很好地解决数据丢失和延迟的问题。另外，移动IP环境下的QoS所使用的综合业务/RSVP技术（IntSev/RSVP）和区别型业务技术(DifServ)也需解决。在4G系统中，要开发新的频谱资源，提供频谱利用率并选择合适的传输技术，如多载波传输方式以及自适应均衡等技术来对抗频率选择性衰。利用RAKE接收、跳频以及Turbo码等技术来增强系统的性能，提高信干比；提高检测可用的资源以及信号质量、动态分配频率资源和信号发射功率、增加移动通信系统容量、降低信号发射功率；提高通信的覆盖范围，并支持多媒体通信、无线接入宽带固定网以及在不同系统之间的漫游等。
5世界关注第四代移动通信
目前世界发送国家都正在积极进行4G技术规格的研究制定，以期在全球4G规格制定中享有发言权。4G的各项运行标准将由国际电信联盟（ITU）电信标准局决定。新一代无线通信技术在美国及日本等发达国家已经进入密集的研发和市场化阶段。新的研究包括网络结构、用户切换和漫游等移动环境下的系统实现方案，从而实现用户的大范围移动，这种技术路线是当前国际上设计第四代移动通信系统的主要思路。阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子已共同建立了旨在推动4G技术开发的世界无线研究论坛。
美国AT&T公司已在实验室中研究第四代移动通信技术，其研究目的是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问因特网的速率，这项技术约需五年才能。AT&T已推出了4GAccess网络，它能配合目前的EDGE技术进行上传，并利用宽带OFDM技术进行下载。目前AT&T的4GAccess网络升级分为两个阶段，第一阶段是移动电话基地台的软件构建，第二阶段则估计在两年后进行智能型天线的硬件构建。北电网络则努力使IP的4G网络传输速度达到20Mbps，因此必须进行SoftwareRadio、宽带接收器、新型功率放大器等相关行动技术的开发。
世界上最大的电信基础设施提供商瑞典爱立信公司已开始进行第四代移动通信标准的研究，并着手研制第四代移动通信系统。预计在2011年正式投入运营，2012年奥运会就可应用。爱立信已研究出的“4G眼镜”2011年也将进入市场。爱立信计划在目前所有通信网络都以IP技术为基础时开始建设第二阶段的第三代移动通信网，第三代移动网的互联网连接速度最高可达每秒2兆，比目前快200倍。而第四代技术的传输速度最高可达每秒100兆。爱立信与美国加利福尼亚大学合作开发4G技术，加利福尼亚大学已经正式成立了加州通信和信息技术学会，并由该大学的圣迭戈分校和欧文分校合作管理。目前该学会已经得到爱立信公司1200万美元的投资，加州通信和信息技术学会将在4G技术、先进天线系统、新一代移动因特网、电力放大器技术和无线访问网络等领域内进行深入研究。美国惠普与日本NTTDoCoMo已联手开发4G通信技术和产品，开发的4G多媒体体系结构有望向移动用户提供高性能多媒体流内容，使媒体流数据能够更好地传输到移动电话和其它手持设备上，该体系结构的基础技术研究有望到2003年完成。
日本的DoCoMo移动通信公司也已在日本进行第四代移动通信的研究，力图成为第四代移动通信领头羊。DoCoMo计划在2006年推出第四代移动通信系统，在2010年左右首度推出4G业务，并意图使它成为全球的标准。日本政府决定从2002年财政预算中拨款12亿日元，支持速度更快、功能更齐备的“第四代移动通信系统”的研究与开发，使它成为全球的标准。日本政府与主要的移动通信业企业已为超高速移动通信技术拟定了基础计划，这项4G移动通信技术将于2005年成形。为了能够抢占未来移动电话技术的先机，日本邮电部已向日本电气通信技术审议会提交制定第四代（4G）移动电话规格的提案。日本电气通信技术审议会负责审核4G技术的相关规格，决定其使用频率、系统技术、开发日程等。日本已完成了继第三代移动通信系统“IMT-2000”之后的第四代移动通信系统标准提案，该提案将4G的实用期定在2010年。4G将速率提高到了100Mbit/秒，对4G的目标是2010年之前达到实用化水平。日本电气通信技术审议会估计，2001～2010年日本3G市场规模将达到42兆日元，仅2010年的营收就将达到9300亿日元，而4G移动电话的市场潜力更远胜于3G。日本和韩国在IMT-2000之后的第四代移动通信领域也进行合作，两国将共同建立因特网网络、例行两国之间的有线无线通讯结合环境，并进行超高速卫星通信实验。
韩国政府将斥资1350亿韩元，用于4G通信系统的开发。这些资金将主要用于高速信息包传输技术、固定无线通讯设备以及移动软件开发和下一代网络工艺上。为推进4G移动通信服务系统研发进程，政府成立一个科研开发小组，专门负责该项目的实施。韩国政府已与移动通信设备公司及服务公司合资成立了下一代移动通信技术开发协会，着手进行4G等未来移动通信服务技术的开始研究。下一代移动通信技术开发协会还将聚集产、学、研的通讯专家，成立未来移动通信规划委员会，负责推动4G规划、3G服务及系统改进、针对无线网络专用通讯的TDD（TimeDivisionDuplex）方案设计和高速数据通讯（HightDataRate）等领域的研究。三星电子的SE
RI研究中心也开始进行4G移动通信技术的开发工作。
6发展我国的第四代移动通信
1.1移动通信网络的自动监控系统
通常监控系统的通信方式有两种，分别是集中式和分布式。集中式具有成本低、结构简单的优点，但它的不足在于信号电缆的长度过长，信号易受到干扰，致使信号失去真实性，由于在采集数据时通道数太多以及数据储存量的不断增加，造成监测难度很大，这种通信方式只适合相对比较集中的场合；分布式的监控方式，易于扩展、可靠性高，比较适合监测点相对分散、规模比较大的场合。从移动通信网络的分布特点来看，如果要想实现对任意点的通信质量进行监测，那么采用的监控系统就只能是分布式的，本文就主要针对分布式的监控系统进行分析和探索。从体系结构来看，自动监控系统包括三个层次：（1）数据采集层，主要是对数据进行智能收集与上传；（2）网络通信层，主要是把采集终端收集的数据传输给检测中心；（3）监控中心层，管理人员最终实现管理与调度，由计算机集中完成监测任务。
1.2系统的结构终端监测仪具有离散性的分布特点
可以对移动通信网络实现分布式的监控，整个监测系统主要有通信网络、监控中心和终端监测仪组成，运用短信方式进行数据交换，终端监测仪可以在任意测试点进行分布，对所要监测的内容进行监控，同时把收集到的数据以短消息的方式传输到监控中心，对于通信质量的相关参数也发送到监控中心，这主要是借助于单片机来实现传输工作的；在移动短消息服务中心，主要完成监控中心与终端监测仪之间的短消息互发功能；控制中心，通过数据的交换，来获取监测仪的工作参数，并对所采集的数据进行控制。
2终端监测仪的功能
自动监控系统可以自动完成监控和其他一些相关的任务，终端监测仪的功能主要有：（1）采集通信质量的相关参数，为了保证通信质量，移动通信网络对某一位置的通信质量的参数实施监控，通过代码来确定所监测的网络区域，对所在位置的掉话率与通话质量进行测试；（2）送达通信质量参数，在移动通信网络中，自动监控系统的一个关键环节就是送达通信质量参数，为了网络通信质量可以准确地反映出来，并且要尽可能地减少系统的通信压力，系统使用的送达方式也不一样。
3监控中心的功能
根据通信协议可以看出，监控中心可以通过发送的短消息的内容，对终端监测仪的工作参数进行控制。在借助于群发功能，分区管理自动监测仪，或者进行一对一管理，监控中心主要功能有：（1）对终端监测仪的工作参数进行修改；（2）只要打开终端监测仪就可以自动开启数据的采集功能；（3）终端监测仪关闭后，也会自动发送采集数据功能；（4）对通话质量给予等级测试；（5）测试拨打电话的掉话频率；（6）对于上传的控制中心号码进行自动修改。
4结束语
关键词：设备故障；集中监控；故障告警；声光告警
随着计算机与通信技术的快速发展，机房数量也在骤增。机房主要用来放置计算机系统或通信网络的核心设备，为了保证设备正常运行，机房装有许多配套设备，这些配套设备必须24小时监控，任何一种异常情况都必须得到及时有效地处理。否则，将对机房中各系统的正常工作带来严重危害，后果不堪设想。设备的生产厂家众多，有华为、西门子、摩托罗拉、中兴等，为保证整个通信网络，特别是机房设备安全稳定运行，现有设备厂家依据设备故障对系统影响程度提供不同级别的告警信号，以提醒机房监控人员及时通过系统维护终端进行软维护或以不同方式（电话、短讯等）通知相关维护人员处理。机房采用24小时专人值班，由于设备分散在不同机房，为了确保整个通讯网络系统安全运行，防止事故的发生，移动通信机房需要对不同专业设备的故障告警进行集中声光告警监视监控。
一、移动通信机房设备故障告警特点
目前许多机房的管理人员采用24小时专人值班，定时巡查机房环境设备，这样不仅加重了管理人员的负担，而且更多的时候，不能及时排除故障，对事故发生的时间及责任也无科学的管理。尤其目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理甚至根本不懂机房设备维护的人员值班，这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。采用集中告警监视监控系统使得机房监控人员能够更及时的发现网络故障，及时处理故障，保证设备处于最佳运行状态，使其运行服务质量能够满足用户的需求。
移动通信机房设备故障集中监控系统将所有设备维护终端集中在一个统一平台输出告警，所有不同设备的故障集中产生声光告警，该系统使得监控人员只需要在同一平台处理日常告警。对于网络监控人员工作有以下有利方面：有利于网络监控人员作为第一责任人在7×24小时值班时，对安装在本地区内的话务网、传输网、数据网及所有相关设备的运行状况实时监控，对本地区动环监控的站点实时监控，特别是将交换网元、BSC网元以及传输网设备的监控作为重点，实时查看上述各网元上的各类告警信息，特别注意话务网、传输网设备上告警的关联性，并通知相关人员负责故障的受理和处理。有利于监控值班人员实时监测移动通信网网路、设备运行情况，对发现的故障进行预处理、派单，监督相关专业维护人员及时处理各种故障，并跟踪、处理过程和结果。发现重大故障立即通知相关专业管理、支撑部门和向上级领导汇报。
二、移动通信机房设备故障集中监控系统特点
2.1集中告警信号的采集
告警是设备故障集中监控系统的一个重要功能。本系统采取从网管终端发出的告警信号端子提取信号进行处理，有指示灯两端输出的电压量和机内声卡输出的语音数据。故障发生后，系统会根据故障的优先级别将故障放入不同的队列进行处理。系统首先从高优先级队列获取报警信息，进行报警。网络监控人员根据告警级别在10分钟内先分析判断、定位，确定故障发生的大致区域和基本性质后，通知相关人员进行处理，有效压缩故障历时。
2.2中央集中控管，提供良好的管理并提高效率
本系统将服务器集中控管，所有服务器的状态一目了然，监控人员可以透过因特网在远程方便地进行设备管理，并且在每个服务器端，也能由维护人员进行管理维护。
2.3支持各类智能设备的接入
机房设备种类多、生产厂家多，通信协议各不相同。因此，为提高系统的兼容性，整个系统分为通信层、规约层、业务逻辑层分别进行设计，各层之间相互不影响。可以根据需要进行通信方式的扩充、通信规约的扩充。系统新增设备终端，增加相应模块就能接入到该系统进行集中监控。
三、移动通信机房设备故障集中监控系统设计与实现
3.1系统结构概述
方案设计充分考虑移动机房的实际要求，整个监控系统采用逐个设备汇接的结构，将所有设备故障终端接入到KM0216服务器进行集中监控，如图1所示。在设计中充分考虑系统的稳定性、兼容性、系统所有设备的性价比、及其系统今后扩展、扩充需要。
监控站用来实现各种上层应用以及系统配置，监控人员只需要在设备故障集中监控系统处理日常告警，管理人员可以通过近端或设备故障集中监控系统进行数据管理、安全管理、配置管理、报表管理。移动通信机房设备故障集中监控系统选用一台AltusenKM0216MatrixKVMSwitch，来进行所有服务器的管理工作。选用USB的CPU端模块KA9120及CE250网络线来将服务器的键盘及鼠标连接到KM0432上。在视讯方面，用VS-82A将视讯一分为二，一方面传送给本地的显示器，另一方面透过KM0216与CPU端／控制端模块传送给远程的投影机，使得每台服务器都能保留原有的键盘、鼠标、显示器，不影响在本地的正常使用；同时，也能透过KM0216进行切换管理。在投影机一端，我们透过一台4埠KVM切换器CS-9134来选择三个KA9222控制端模块，以控制每个投影机的内容来源，以满足方案要求，也就是从网管主机中选择应显示某一台主机的视讯。此外，还配备了一个IP远程控管装置CN-6000，以实现透过因特网来控制网管主机的需求。
3.2系统功能概述
本系统将设备故障集中监控系统分为五大功能，分别为集中实时监视功能、集中实时声光告警功能、集中循环监视功能，用户管理功能，远程管理功能。
3.2.1集中实时监视功能
实时监控系统通过各维护终端将当前被监视设备的运行参数集中采集，实时显示在监控电脑屏幕上，监控人员通过该系统依据设备故障对系统影响程度提供不同级别的告警信号，以提醒机房监控人员及时通过系统维护终端进行软维护或以不同方式（电话、短讯等）通知相关维护人员处理。
3.2.2集中实时声光告警功能
该系统从网管终端发出的告警信号端子提取信号进行处理，将所有设备故障告警在同一集中声光告警箱产生实时告警。监控人员报警发生后，一般按以下步骤来进行处理：①通知。首要的是将报警信息告知给相关人员。②确认。表明已经知道报警的发生，正在处理。但此时报警仍然存在，没有消失。③消除。经过处理，故障消失，设备恢复正常，报警也随之消失。
3.2.3集中循环监视功能
该系统对所有维护终端都能够通过2台投影屏幕来循环监视，设置自动轮流显示所接维护终端，每个终端可设置停留时间(3s～60s)；还可以用手动选择，当手动选择后，画面停止在选择的维护终端，直到再次选择自动显示按键。
3.2.4用户管理功能
本系统将管理权限分为三级:SuperAdministrator、Administrator、以及User，各级管理人员的管理范围和权限不同。
3.2.5远程管理功能
本系统提供远程管理功能，维护人员既能通过该系统进行数据管理、安全管理、配置管理、报表管理，又能在本地维护终端对设备进行相应的操作维护。
四、系统实际应用效果
4.1应用效果
该系统的上线运行将永州分公司所有设备维护终端都集中在一个平台输出，如图2所示，所有设备维护终端都显示在本系统，选择数字键或者ENTER就进入相应终端进行监控监视。该系统使得监控人员彻底改变传统分散式监控模式，集中在同一个系统对所有维护终端进行监视监控。
4.2成果效益
该系统对所有设备告警进行集中监视，根据告警的级别产生相应的告警声音，以提示监控人员立即上报故障情况。如图3所示，一旦设备出现告警，相应设备指示灯闪烁，以声音提示监控人员立即对故障进行处理。
YZHLR01设备维护终端为例介绍成果效益，对该设备的数据进行基础维护，一旦设备出现重大故障立即通知相关管理者。
五、结语
本文所设计的移动设备故障集中监控系统已在永州分公司上线试运行，效果良好。目前，集中监控系统正在向分布式和网络化方向发展，人们不断对远程监控的简便性、实时性、可靠性提出更高的要求，因此，必须要灵活、及时地把最新的技术应用到监控系统中，才能使集中监控系统不断地发展，保障移动通信机房的安全运行，不断地满足通信业发展的需求。
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关键词：移动通信终端；电源管理；可充电锂离子电池
引言
移动通信终端产品如GSM手机、CDMA手机及PHS小灵通电话已经深入普及到我们的日常生活中，促进了中国电信事业的发展，也为我们的生活带来了方便与快捷。但同时，由于一些移动终端厂商的设计缺陷，多次出现了手机爆炸伤人事件，而造成爆炸的主要原因在于电源管理部分设计有缺陷或设计存在不完善的地方。
与其他现有电池相比，可充电锂离子电池具有多项优势，这使它们成为更适合于便携式应用的电源。它们可以提供更高的能量密度（最高达200W·h/kg或300～400W·h/L，分别是Ni/Cd或者Ni/MeH电池的2.5倍和1.5倍）和更高的电池电压(碳阳极电池为4.1V，石墨阳极电池为4.2V)。它们具有无记忆效应，自放电率小，可快速充放电及更高的充放电次数等优点。
锂离子电池的更高化学能量密度和更高电池电压使得我们可以为移动终端产品应用制造出更小和更轻的电池，而更轻和更小的电源对目前中国移动通信终端产品追求最小尺寸来说是至关重要的。要想充分利用电池容量或延长电池寿命，必须极其严格地控制充电参数。
鉴于锂离子可充电电池的上述优点，本文将详细介绍如何设计高效、安全的锂离子可充电电池管理电路。
1移动通信终端产品锂离子电源管理的原理及设计
锂离子电源管理的设计主要是针对锂离子电池的特性来进行的。锂离子电池的安全性能及供电性能主要体现在其充放电参数的控制上。图1为锂电池电源管理原理图。该图由控制芯片和电路组成。接下来，我们就图1从锂电池放电、充电两个方面来探讨如何实现锂电池的管理。
1.1放电工作原理
电池过放可能会给电池带来灾难性的后果，特别是大电流过放或反复过放，对电池的影响更大。一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质的可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量会有明显衰减。锂离子电源管理电路的功能之一就是为了保护锂电池不至于过放。
图1
锂电池的正常工作电压为2.575～4.2V。当电池电压在此范围内，管理电路将MOSFET管S4打开，在电池(CELL)电压与BATT＋之间建立低阻通道，有利于电流从电池流向手机负载。在此情况下，过放就体现为输出电流过大。在整个输出过程中，电源管理电路不断地检测从电池输出到负载的电流。当电池输出电流超过通常的保护值3.5A的时候，手机短路保护电路开始工作，关闭S4，切断电池与BATT＋的连接。
当电池持续放电到电池电压低于文献[1]规定的放电终止电压2.375V以下时，则属于电压过放。此时，图1中的手机低电压及短路保护电路开始工作，同电流过放一样，关闭S4，切断电池与BATT＋的连接达到保护锂电池的目的。
1.2充电工作原理
充电管理电路在对锂电池进行充电时，更是一个复杂的过程，既要保证锂电池能够充满，又要保证锂电池的性能，最重要的是要保证锂电池不能过充。如果锂电池在充电过程中充电电流过大，或充电时间过长，产生的氧气来不及被消耗，就可能造成内压升高，电池变形，漏液等不良现象。同时，其电性能也会显著降低。
整个充电电路应该具有以下几种充电模式：
——低电压预充电模式；
——全速充电模式；
——涓流充电模式；
——顶端截止、脉冲充电模式；
——充电截止模式。
1.2.1低电压预充电模式
当电池电压低于3.0V时，电源管理电路进入低电压预充电模式。当电池极度过放时，为了防止过量的充电电流对电池性能造成损伤，充电电路应该采取渐进的充电方式。
对于一块极度过放的，电压已低于0.7V的锂电池，电源管理电路将提供预充电涓流给电池。此时S1关闭，充电器通过R1提供电流给管脚Vdect，充电器提供电流的大小完全由R1决定，整个充电器几乎工作在无负载情况下。这种充电模式甚至可以对电压已经为0V的电池进行充电；当电池电压高于0.7V低于1.98V时，外部S1及S2工作，电源管理电路可以以更高的电流对电池进行充电。但是，此时三极管S1的功耗检测电路还没有工作，必须限制其功耗低于800mW，以免烧毁S1；当电池电压高于1.98V低于3.0V时，整个电源管理电路都正常工作，此时S1的控制电路使S1以较高的电流，但远低于全速充电电流对电池进行充电，该电流一般超过100mA。
1.2.2全速充电模式
当电池电压高于3.0V时，预充电模式结束，进入全速充电模式。此时，电源管理电路将S1及S2打开，并使S1工作在饱和模式，充电器提供全速充电电流给电池充电。但是，电源管理电路将限制最大充电电流小于1.5A。
这种充电模式对充电器也有一定的要求，要求其实现限流输出。这样做的目的是便于移动通信终端厂商，在产品设计时可以根据产品的定义，选择不同的充电电流，实现对具体锂电池快速有效的充电。在典型应用中，一般要求充电器提供的输出电流限制在1A以内，具体的电流可以根据所用锂电池厂商推荐使用的充电电流，以便电池能够具有一个较高的循环寿命。
1.2.3涓流充电模式
该充电模式其实也是一种恒压充电模式，当电池表面达到控制电路设定的终止充电电压Vterm时，即进入该种充电模式。由于在全速充电模式下，电流比较大，电池表面电压与实际电池芯的电压有比较大的落差，涓流充电模式就是用来减小甚至消除该落差。此时，电源管理电路通过控制S1的开闭情况，将提供给电池的最大电流限制在100多mA。由于电池被充得越来越足，因此，涓流就越来越小，直到截止。
1.2.4顶端截止脉冲充电模式
当电源管理电路处于涓流充电模式时，它会周期性地跳转到全速充电模式，形成脉冲电流对电池进行充电。大电流脉冲宽度一般<100μs，这样有利于电池更快被充满。
1.2.5充电截止模式
电源管理电路会有一个控制引脚，由手机的CPU决定什么时候停止充电。进入这种模式，一般会有这样几种情况：手机检测到充电电路包括锂电池温度过高；不是原装的锂电池；已经进入涓流充电，不需要充电时间过长；充电器设计不合理等等。
1.1移动通信无线技术内涵
伴随现代科学技术的快速发展，移动通信持续变化，概念内容也更加完善。该技术最初源自十八世纪，在当时科技水平的限定下，无线通信技术始终处在模拟时期，而上世纪八十年代，在模拟信号制式下电话实现了快速发展，该类移动无线通信技术的综合优势使其快速在较多地区广泛流行，而有关专家则对该类技术做了进一步的完善与优化。发展至九十年代，数字信号处理手段诞生，基于数字模式的移动无线技术实现了快速发展。可以说，移动通信无线技术恰恰在数字信号带动下，实现了革命性变更。当前，基于数字信号研发的移动通信体系，仍旧是当前通信技术手段主流，较多地区均采用该类技术手段。
1.2移动通信无线技术特征
基于移动通信无线技术为一类高新科技手段，伴随时代的快速发展，大众对移动通信需求更加丰富多元化，因而不同阶段，移动通信无线技术特征也会伴随改变。例如传统的模拟信号时期，移动通信无线技术并没能实现广泛普及，再加上模拟信号技术传输应用的限定，使得此时的通信功能并不多。一般来讲只能完成语音通信，同时信号质量无从保障。到了数字时代，该类状况明显改善，移动通信无线技术在满足语言通信的同时逐步实现了文字以及多媒体传输，同时通信标准渐渐向着多元化方向发展，研究设定了CDMA以及GSM两类通用标准。然而，伴随用户总量的不断增长，大众对服务质量水平要求逐步提升，该两类标准由于自身传输速率的限定，因此较难符合广大用户多样化需要。该类背景之下，第三代移动通信无线技术的发展成为必然趋势。同前两代比对，第三代技术拥有较多明显特征，首先可实现视频通话，确保语音以及画面始终处在一致性状态，另外数据信息传输效率实现了明显提升。
2移动通信无线技术智能化发展
2.14G通信技术
伴随第三代通信技术的广泛普及，各企业单位渐渐投入更多技术力量研究开发4G技术。当前3G技术标准分为三类，在欧美地区国家一般采用WCDMA，该类标准在世界范围内属于应用最多的一类，韩国研究开发的为CDMA2000，此技术标准主要应用在一些东南亚地区，我国自主开发研究的则是TDS-CDMA。当前，我国主要形成了三个移动运营商，各家均应用了一类3G标准，由于市场竞争状况良好，通过几年的发展运营，绝大多数地区实现了3G信号覆盖。然而伴随大众对移动通信无线技术应用功能需求的高端化发展，3G技术也显现出了一定的不足问题。同传统2G技术相比，虽然3G技术传输速率明显提升，然而仍旧不能满足大众日益提升的需求。该类背景之下，我国将对后续的4G技术进行更大力度的投入。当前已经研究开发了衍生LTE技术，并逐步获取了业界乃至国际领域的认可，在一些发达地区实现了试运行并收到了良好的效果。
2.24G通信技术
当前，世界范围内的移动用户迅猛增长，我国用户总量已突破十亿，从中不难看出，移动通信无线技术市场前景广阔。面对这样庞大的群体用户，为最大化的符合他们的不同需要，仍旧采用传统无线技术手段势必无法跟上形势。倘若今后在发展通信技术的过程中，仅仅实现了速度增长与功能增加，那么该类标准在国际领域中将毫无竞争优势可言。也就是说为了实现本质改善，可赋予移动通信无线技术智能化功能，例如可做好通信网络系统结构的有效调节。在现实工作中，依据用户具体应用状况，针对网络线路的空闲以及繁忙，针对网络结构做进一步的优化。这样一来不仅可优化无线通信服务质量，还可节约企业扩容投入成本，从中不难看出智能化发展的现实重要性。基于智能化研究开发过程中，可以借鉴的经验并不多，因此在研究开发的初期阶段，可首先做简单一些的智能化设计，而后经过实践应用，完成智能优化，真正实现无线技术向着智能化发展的目标。
3结语
1移动通信网络架构面临的问题
虽然移动通信网络技术发展比较迅速，但是仍然存在很多问题，尤其是移动互联网和物联网带来的冲击，其中移动通信网络架构需要考虑的问题主要体现在以下几个方面：（1）从网络建设的角度看传统的网络运营进行网络部署时，需要根据业务的峰值容量进行网络资源的配置，而新兴业务的实际网络资源需求难以评估，因此可能造成网络资源过度配置，设备、机房等增多，运营及维护成本、能源消耗等增大，而未获得显著的效益甚至效益减小；再者，在支持某些新业务时，运营商可能需要对现有网络进行升级或者创新改造，由于传统网络中设备都是软硬件紧耦合的，因此在传统移动通信网络中实现困难，运营商需要对整个网络设备进行升级改造，业务部署周期延长，增值服务创新困难；此外，当新业务造成网络资源紧张时，难以对已有网络进行扩容，因为传统的移动通信网络可扩展性差，进行网络扩容时，不仅需要增加软硬件设备，还需要整个系统进行配置更新，例如对不同厂家的设备及其之间接口进行配置，效率很低；最后，由于传统网络中的资源分配大都基于网络设备自身的资源状况和配置策略进行，缺乏全局的统一调度。因此，当网络中的业务流特征发生变化时，由于网络资源不能动态监控并高效分配，可能造成网络节点的资源紧张。（2）从网络运营的角度看未来的接入网必然是存在多模/多制式的异构网络，这种缺乏相互融合协调的异构网络将对网络的运营和维护带来很多困难。首先，多种接入技术的独立建网会带来多张网络的重复覆盖，造成严重的资源浪费，给运营商带来很高的建设成本和运营维护成本；缺乏融合协调机制的多种接入技术共存，容易造成各个网络的业务负载不均衡，各个网络的资源不能得到充分的利用，造成低效的网络资源利用率；由于多种接入技术之间缺乏协调机制，异构接入技术之间的互操作性很差，进行接入技术切换的过程复杂，甚至可能需要用户参与，时延和信令负荷都较大。（3）从网络控制管理的角度看传统的移动通信网络的架构中采用的集中式的控制管理以及数据路由并不能适应网络中业务类型的变化，例如移动互联网业务造成的信令风暴，物联网的发展更是加剧了对传统移动通信网络管理方式的挑战，主要表现为：网络中的终端数量庞大，采用集中式的网络控制和管理等容易造成移动通信网络中的信令拥塞和处理节点的过载；集中路由对于大量接入Internet的业务并不适用。此外，传统移动通信网络中采用了集中式的锚点网关，无法进行路由优化，例如无法本地接入CDN网络，因此容易造成路由的迂回，降低传输效率和网络资源利用率。
2未来移动通信网络架构的发展趋势
通过对LTE网络的现状、网络运营的特点、移动互联网和物联网的发展以及未来网络中业务需求等因素的综合分析，有理由相信，与传统的移动通信网络架构相比，未来的移动通信网络架构将发生巨大的变化。未来的移动通信网络将是一个泛在的网络，包含丰富的业务种类，支持海量的终端接入和多样化的接入方式，采用动态灵活的运营和管理策略。因此，未来移动通信网络的架构也将出现新的变化。（1）软件化的动态网络移动互联网和物联网的兴起，带动了整个信息产业的蓬勃发展和积极创新，从而导致移动通信网络上支持的业务应用种类出现快速的增长或更迭，这对网络运营提出了很高的要求，包括网络规模需容易进行扩容，业务的部署和运营周期需能够缩短，运营及维护的成本需得到评估和控制，而这些要求正是传统移动通信网络架构所面临的短板。与此同时，IT业界也注意到网络设备厂商提供的设备相对封闭，大大减小了创新和功能开发的空间，而随着软硬件技术的发展，网络设备原材料的价格也在快速下降，意识到可以利用这些计算能力来运行一个逻辑的集中式控制平面，这样就可以更加智能地控制和使用网络硬件。而近几年快速发展的云计算和大数据等新兴业务更是要求能够快速、频繁地实时配置网络，并且能够按需调用网络资源。因此，倡导控制和转发分离、控制的逻辑集中以及网络可编程的SDN（Soft-wareDefinedNetworking，软件定义网络）技术开始流行并且迅速被通信业界吸收。2012年11月，AT&T、德国电信、英国电信、中国移动、意大利电信等13个国际主流运营商牵头，联合多家网络运营商、电信设备制造商和IT设备制造商在ETSI共同成立了网络功能虚拟化（NetworkFunctionVirtualisation，NFV）行业规范组（IndustrySpecificationGroup，ISG），其目标是利用IT虚拟化技术改变网络运营商组建网络的方式，将不同类型的网络设备运行于符合业界标准的高容量服务器、交换机和存储设备之上，并且使得整个网络可以根据其负载状态进行虚拟网络功能的动态扩容（如增加该网络功能的虚拟机）或缩容（如关闭该网络功能的虚拟机），实现网络资源的动态控制。为了解决传统网络的动态可扩展性问题，采用SDN和NFV的技术应该是未来移动通信网络架构的不二选择。未来的移动通信网络中可以通过虚拟化技术，将标准的通用服务器/交换机代替专用网络设备，通过SDN技术实现网络资源的集中控制和动态按需分配，从而实现网络功能的软件化，网络部署的动态化，网络资源调度的智能化。（2）多种接入技术的融合与协调由于技术的发展，移动通信网络出现了多种接入技术，目前市场上存在的接入技术既包括GSM、TD-SCDMA、WCDMA、TDDLTE、FDDLTE等3GPP组织定义的接入技术，也包括cdma2000、WiMAX、WLAN等非3GPP接入技术，再加上更高速率的5G接入技术，未来的接入网必然存在多种接入技术和方式，这种异构网络将对网络的运营和维护带来很多问题。实际上，这些问题并不是未来移动通信网络中所独有的问题，在目前的LTE网络同样存在类似的问题，然而目前的网络架构中并没有解决相关的问题，因此在未来的移动通信网络架构中需要设计多种接入技术之间的融合协调机制。针对异构多接入技术融合协调的问题，业界已经开始了相关的技术研究，例如CMCC在3GPPRAN3会议上提出Multi-RATsCoordination的研究项目，希望在LTE网络中实现多RAT间的协调，然而基于现有的LTE网络的架构，难以产生优化的解决方案。因此，下一代移动通信网络应该从架构上解决该问题，使得网络能够根据终端上的业务QoS需求、各接入技术的网络状况、终端的能力、用户的设置以及网络的配置等进行接入技术的选择或切换，实现用户体验的改善、网络资源利用的高效和运维成本的降低。（3）灵活的网络控制与管理机制智能终端和互联网的发展造就了移动通信网络中数据业务的繁荣，移动通信网络逐渐走向全IP化，对于这些新型的业务，采用传统的移动通信网络架构中的单一的、集中式的控制管理以及数据路由，容易造成网络资源利用率的低效。因此，依据网络中支持的业务特点来进行未来移动通信网络架构和管理机制的设计是提高网络资源利用率的有效手段之一，例如可以在未来移动通信网络架构中对其网络功能进行云化和本地化，避免大量物联网终端的接入请求信令造成关键节点的过载；针对大量的Internet接入流量，未来移动通信网络架构可考虑网关锚点的下沉，实现数据平面的扁平化，减少数据传输的跳数，从而提高网络资源的利用效率。由于移动通信网络中的业务种类较多，适用的网络控制与管理的集中也不同。因此，未来移动通信网络架构的设计应当具有灵活性和适应性，有效地支持各种优化的控制与管理机制。
3结束语
移动通信技术的发展关系到国计民生，我国移动通信产业的发展一直相对滞后于发达国家，从1G/2G时代的旁观追随到3G/4G时代的参与竞争，我国一直都没能在移动通信领域占据领先地位。因此，国家非常重视下一代的移动通信网络的研究和发展，期望中国能够领跑未来移动通信技术的发展。由中国政府支持的IMT-2020推进组集合了产学研界的多方技术力量，包括中国移动、中国联通、中国电信三大运营商，华为、中兴、大唐等国内通信设备商，以及国内各大科研院校，共同开展对5G网络架构、组网方式、无线传输、天线与射频等关键技术的研究。5G网络架构的研究由IMT-2020技术组下的网络子组承担，分别从接入网和核心网两个层面进行，目前该子组已经完成了对未来移动通信网络架构的初步探讨，就未来移动通信网络架构涉及的关键技术达成部分共识，提出了未来移动通信网络架构的原始模型，但是更具体的关键技术和更细化的网络架构仍然在进一步的研究之中。
作者：王胡成徐晖单位：无线移动通信国家重点实验室电信科学技术研究院高级工程师
关键词：第三代移动通信；TD-SCDMA，关键技术；HSPA；WI-MAX；MPLS；技术融合
一、TD-SCDMA简要介绍
TD-SCDMA是中国提出的时分双工模式的第三代移动通信技术。TD-SCDMA采用智能天线、同步CDMA技术、多用户联合检测技术、动态信道分配技术、软件无线电、接力切换等一系列高新技术，具有高频谱利用率、低成本、上下行不对称信道可适用于不对称业务等特点。
中国移动2007年在全国选取8个城市建立TD的试验网，2008年奥运期间得到试用，在此之前和奥运期间都存在一个明显的问题：高掉话率。GSM网络由建立到成熟经历了一个漫长的过程，TD一个刚刚应用的技术也一定需要一段过渡时间来慢慢成熟。2009年中移动全面在二级城市展开TD建设，并着手LTE即第四代网络演进做出预测及初步部署。
二、3G发展预测
(一)3G与无线局域网高速传输技术融合互补趋势
随着无线技术在各个领域的发展，新的技术和应用不断涌现。尤其在移动通信领域，除3G技术外，比较引人注目的还有几种技术WLAN、WiMax，以及Bluetooth。在此背景下，已经有人提出以下几个问题：3G会受到2.5G与WLAN的联合夹击?WiMax会是3G的掘墓者?而Bluetooth在这种关系中又处于何种地位?这几种技术彼此之间有什么关系?
实际上3G、Bluetooth、WLAN、WiMax这几种技术在本质上存在互补性，尽管它们之间在边缘上是竞争的，从图2.2-1无线接入全球标准中可以看出这几种技术各自的定位。Bluetooth主要定位于最后10m的接入，即个人区域(PAN，PersonalAreaNetwork)；WLAN主要定位于最后100m的接入，即局域网(LAN，LocalAreaNetwork)；WiMax遵循802.16标准，主要是定位于城域网(MAN，MetropolitanAreaNetwork)建设的标准；而3G是定位于广域网(WAN，WideAreaNetwork)建设的标准。
其他几种技术在本文不加详述，这里主要来谈谈WiMax技术与3G的关系。经过对两者仔细地分析，我们会发现普遍流传的一种预言，即WiMax将成为3G的杀手，是一个错误的定论。3G网络的核心功能是提供移动电话服务，也可以用来传输数据；WiMax的标准是高速率的数据传输，语音质量并不是其关键要求。因此这两种技术各自的任务和目标都不相同。WiMax的着眼点是实现宽带无线化，而3G则更多地倾向于实现无线宽带化。两者从根本上说完全可以技术互补，并不存在谁是谁的杀手。
实际上，如果运营商选择WiMax，更多的用于接入层上，可以更加迅速的占领移动高速无线接入市场。WiMax最初的市场定位也是最后一公里的接入，这样就省去很多基础网络的建设和运营维护，从而与3G运营商实现技术资源互补达到双赢。一再强调事实上竞争力不在一个层面上的WiMax和3G技术是互相竞争对立，这样是盲目而不客观的。
作为分别着眼于MAN与WAN两个层面分明的领域内的技术，WiMax与3G并非冤家对头，而是总体网络框架中优势互补的有机组成部分。
(二)国内的通信产业演进方向的预测
目前国内重组后的三大运营商都着手于网络向3G演进的工作。中移动于2008年启动28个城市的TD试验网，另外把原电信的两个城市的TD试验网也接手。2009年中移动在全网一二线主要城市全面展开TD网络建设。电信更是在2008年9月份开始在很多城市开展无线局域网的应用和试商用。网通也于2008年开始着手占用3G资源频率的小灵通全面退网工作。
为了彻底解决运营商基础设施重复建设问题，广东移动内部人士称，国家正考虑组建一家“国”字头企业，运营全国网络，而移动、联通、电信则向该公司租赁网络。以后所有的运营商都得租国资委下面一个骨干网络公司的网络资源，包括基站光纤等。暂不说消息的可靠性，但租凭网络在国外非常盛行，而此时针对重复性建设的问题提出这个建议看见也并非空穴来风。此前，工业和信息化部联合国资委《关于推进电信基础设施共建共享的紧急通知》(以下简称“通知”)，要求电信运营商实行基础设施共建共享。工信部更制定了严厉的共享共建考核制度，还将成立专门领导小组，要求运营商“不折不扣地坚决执行”。采取网络一家接管，运营商租赁，一方面可以彻底杜绝电信设施重复建设。同时，由于WTO条款原因，外资纷纷入股电信商，原目前联通第二大股东即是外资，采取上述制度有利于国家安全，因为骨干网络被外资介入显然不是件好事情。其实，网络租凭在中国电信行业已经有了先例，比如，铁通网络出口原则上由总部统一租用电信的，但是个别省也有私下租的。此前电信也租赁了原联通的C网运营。
纵观国内通信产业全局从运营商到用户都在期待3G网络的早日铺设调测完毕，国家也在先期通信网络建设和运营方面汲取了宝贵的经验和教训，一切都为了3G顺利实现打下了良好的铺垫和坚实地支撑，相信以个人通信为目标的3G离我们已经越来越近。
(三)移动通信咨询设计行业的简单展望和预测
随着技术变革的加大，技术复杂度的加深，对从事设计咨询行业人员的素质要求会越来越高，专业化和综合化人才两极发展需求逐渐增强，传统的核心网专业、数据专业、传输设备专业、传输线路专业、基站设备专业、基站电源专业等划分将打破模糊界限，各专业融合逐渐体现。各专业配合的重要性日益加强，重复型、劳动密集型转向集团协同作业和技术型作业转换，与此同时将会衍生新的更加细化的专业划分。具体的运行模式目前正处于酝酿期，一旦形成适用的高效的运转模式，将会在行业内迅速复制。现有的管理模式将逐渐演变，而项目负责人的作用和权限将会在设计人员素质达到一定标准和具备相应资质后得到极大的提升。
对此，我们从事设计咨询的人员要看清大势所趋，抓紧时间选取自己的发展方向，有意识培养自己的专业方向能力和项目总体管理能力，为即将到来的机遇做好充分准备。
机会是留给做准备的人，这句话既做为本小节的结，也用以作为本文的尾。
最后祝愿我们的行业蓬勃发展的同时，通信人特别是从事咨询设计的通信人水平节节攀升，抓住历史的机遇展现自我的风采。祝愿我国的通信产业蒸蒸日上，继续为我国的经济建设和人民生活做出更多的贡献。
参考文献：
[1]李世鹤.TD-SCDMA第三代移动通信系统标准.北京：人民邮电出版社.2003
[2]广东杰赛通信规划设计院.TD-SCDMA规划设计手册.北京：人民邮电出版社，2007
1．1移动通信机房能耗状况分析
从整体看，移动通信公司的能耗包括:电耗、油耗和耗材，而电耗为其主要能耗，约占总能耗的80%以上，因此，移动通信公司的节能主要是指节约电能。移动通信公司的电能消耗大体包括:日常行政办公用电和通信网络运营用电两部分。日常行政办公用电占总用电的比重很小，这部分的节能工作主要靠加强日常行政管理实现，而通信网络运营用电的节能减排技术将是重点研究对象［1，2］。通信网络运营用电主要集中在通信机房内，通信机房中的电能消耗主要分为两部分:通信设备用电和机房环境用电。通信设备用电是指通信机房的主设备和配套电源等设备的用电，通常机房主设备包括:交换设备、数据设备、无线设备和传输设备等;配套设备主要指通信电源设备和蓄电池;机房环境用电主要包括:机房空调、机房照明和机房监控等用电。从大量实际工程数据粗略统计结果可知，在通信机房的总用电中，通信主设备用电约占45%，配套电源设备用电占8%，机房空调用电约占40%，而机房照明、机房监控等其他用电约占7%，具体能耗分布如图1所示［3］。从图1中可看出，机房设备用电和空调用电占总用电的90%以上，因此，笔者将重点研究通信机房设备和空调的节能减排技术应用。
1．2移动通信机房能耗状况存在的问题
目前，移动通信机房还存在相当数量技术陈旧、能耗高的通信设备，并且由于网络结构的不合理，导致网络结构复杂，网络层级较多，网元节点过多，增加了网络设备的能耗;同时还存在相当数量的通信电源设备缺少智能化控制功能，部分电源设备技术落后，供电效率很低，增加了供电系统的能耗。另外，很多通信机房的制冷方式还是基于先冷环境，再冷设备的方式，通信机房内的机架排列及送风制冷方式不合理，导致机房空调制冷效率低，增加了空调系统的能耗;同时，很多无线基站机房的空调系统也没有智能监控系统，为使基站机房中通信设备能正常工作，保持机房标准的环境温度，需要将空调长期处于开机工作状态，产生了大量的不必要的能源浪费。因此，在通信机房中采用先进的节能技术，是移动通信公司节能减排的必然选择。
2节能减排技术在移动通信机房中的应用
移动通信公司的通信机房大体分为两类:通信枢纽机房和无线基站机房。通信枢纽机房面积较大，机房内设备较多，产生的能耗也很大;单个无线基站机房面积较小，一般不超过20m2，机房设备不多，相比枢纽机房的能耗也较小，但移动无线基站数量庞大。截止目前，中国移动无线基站总数量已达40万个，因此无线基站总耗电量巨大，据粗略统计其耗电量约占通信网总耗电的70%以上。以下将分别讨论节能减排技术在这两类机房中的应用。
2．1节能减排技术在移动通信枢纽机房的应用
移动通信枢纽是移动网络的核心和汇聚中心，其通信设备较多，能耗较大。移动通信枢纽机房的主要能耗包括:通信主设备、配套电源设备和空调设备的能耗。因此，移动通信枢纽机房的节能减排主要是机房通信设备和空调的节能减排。
2．1．1移动通信枢纽机房主设备的节能减排技术应用
移动通信枢纽机房内的主设备是根据网络建设的需要依不同项目分期分批建设安装的，目前在网设备新旧交错，能耗指标也参差不齐。因此，移动公司枢纽机房主设备节能减排的技术应用主要从以下几方面考虑。1)对于早期安装的通信设备，在条件允许情况下，通过更换或采用技术改造等方式，淘汰高能耗、低效率的设备，合理调整用电负荷，以达到节能效果。2)对于新增设备，要选择高集成度、低能耗、采用节能技术的通信设备，将设备能耗指标纳入到设备选型的指标范畴。3)在通信网络设计中，应合理组织、优化网络结构，推进通信网络的IP化进程。通过IP化可简化网络结构，减少网元数量，节省设备资源，减少设备能耗，以达到节能减排的目的。4)提高机房内通信设备利用率，尽可能利用现有通信设备资源满足网络运行需求，以避免大量设备低负载运行，浪费电能。
2．1．2移动通信枢纽机房配套电源的节能减排技术应用
移动通信枢纽机房的配套电源设备主要包括:高低压配电、备用电源、UPS(UninterruptiblePowerSystem)和直流电源等。对于配套电源设备的节能，主要应关注以下两方面。1)合理的设备选型和容量配置以及设计安全、可靠、高效率的电源系统是通信电源设备节能的关键。首先，在通信电源设计中，应尽量减少供电环节，避免增加不必要的供电环节，减少由于供电环节过多造成的能耗;其次，合理设计导线路由，使供电系统尽可能靠近负荷中心，减少供电距离，缩短电缆长度，降低电能损耗;另外，合理设计供电方式，根据用电负荷的大小和机房实际情况，通过科学计算，灵活选用集中或分散方式供电，以达到节能降耗的目的。2)除要关注通信电源设备在设计和设备选型阶段的节能外，还应关注通信电源在运营过程中的节能，提倡合理的节能运行方式。在实际运营中，应根据通信机房内实际工作负荷情况，在保证安全的前提下，合理调整电源的工作模块。一般情况下，通信枢纽机房电源设计容量都是按满足一定时期主设备负载并考虑一定的冗余。因此，在机房使用初期，机房内设备较少，用电负荷远未达到设计容量，这个阶段可采用人工方式关断多余的电源模块，以提高电源模块工作效率;另外，要根据机房内设备重要等级，确定不同等级的保护方式，以减少电源的冗余度，达到节能降耗的目的［4］。
2．1．3移动通信枢纽机房空调的节能减排技术应用
通信机房的主要能耗是通信设备和空调，通信设备是机房运行的主体，其能耗指标由设备型号决定。在正常情况下，尤其是枢纽机房的设备，其节能潜力有限，而空调能耗占机房能耗的40%左右，其节能潜力巨大。因此，移动枢纽机房空调设备的节能应是重点关注的。通信枢纽机房空调设备的节能主要包括:机房空调设备本身的节能和机房空调环境的节能。
1)机房空调设备的节能。空调设备节能主要是采用节能技术的空调，如变频节能空调，它既可降低开关损耗，又可提高低频运转时的能效，该技术已经很成熟，并得到广泛应用。另外，通过对机房专用空调进行自适应控制技术，以达到节能效果。其实现方式是通过自动计算机房不同的工作条件、空调冷量分布环境等综合数据，动态跟踪计算空调外部环境的温湿度，精确控制空调送风量，使空调始终处于最合理的工作状态，优化冷量的利用效果，提高空调使用效果，达到节能减排的目的［5］。
2)机房空调环境的节能。机房空调环境节能主要是指通过合理布置机房内的空调机组、风路及设备机柜排列，形成机房内有组织的气流流向和流量，实现精确、高效的送风方式，以节省空调机组的用电量。在设计机房内气流组织时，首先遇到的是送风方式的问题，通常机房空调送风方式分为两种:上送风和下送风，上送风方式是上送风侧回风，一般采用射流+弥漫方式送风，这种方式气流组织比较混乱，冷却效果不好，即使采取一些补救措施，存在问题仍然较多;下送风方式是下面送风侧面集中回风的送风方式，从气流热压原理以及大量实际工作和运营经验证明，下送风方式更为合理。其次是机柜排列问题，在早期，为保持机房内的设备美观、整洁和维护方便，机房内每列机柜都是朝一个方向排列的。而通信机柜内的散热部分主要在机柜背面，空调送入的冷风从机柜正面进入，在机柜内经过冷热交换，带走热量，热风从机柜的背面吐出，因此，机柜朝一个方向排列方式容易造成前排机柜吐出的热风被后排机柜从正面吸入，这样后排机柜进风温度会明显高于前排，使机房内温度分布不均衡。要保证设备处于良好的工作温度，就会使机房总体制冷增加，增加了多余能耗。为此，从节能及合理的气流组织角度考虑，相邻两排机柜采用“面对面”和“背靠背”的方式排列更为合理，具体机柜排列与气流组织如图2所示。由于通信设备都是采用正面进冷风、背面出热风的交换方式，因此，这种机柜排列方式可以很自然地形成冷热风道隔离，避免了不必要的冷热交换，可大幅提高空调系统的制冷效率，减少空调耗电。因此，对于新机房建议采用下送风方式和机柜“面对面”和“背靠背”的排列方式，以便合理组织气流。由于早期节能观念不强，因此机房建设时大多采用上送风方式，机柜也是按一个朝向排列，对于这种情况的机房，应视具体实际情况，进行适当改造。如有条件可加装风管、风帽及冷热空气隔离挡板，以使冷热空气相互隔离，做到对通信设备的精确送风，并能在一定程度上起到节能的效果［6-10］。
2．2节能减排技术在移动无线基站机房的应用
通信基站一般由无线主设备、配套电源设备、传输设备、数据设备和空调设备等组成。由实际工程和运营调查的大量数据可知，通信基站中无线主设备耗电量约占基站机房总能耗的42%～46%，空调耗电量约占基站机房总能耗的45%～48%，配套电源占总能耗的7%～9%，照明、监控等其余部分约占总能耗的2%～3%。因此，通信基站的节能应重点关注无线主设备和空调及电源的节能技术［11］。
2．2．1通信无线基站机房主设备的节能减排技术应用
通信基站无线主设备的主要节能技术有3种:分布式基站组网技术、载频智能关断技术和多密度载频技术。分布式基站组网模式最初源自于第三代移动通信中的“BBU(BuildingBasebandUnit)+RRU(RemoteRadioUnit)”的组网模式，它将传统的无线基站分为BBU基带和RRU射频模块两部分，利用光纤替代传统的射频馈线，将射频模块RRU部分拉远，这种模式减少了射频馈线导致的损耗。同时，因RRU一般都不需要新建机房，因此，采用分布式基站组网技术，可达到节能减排的目的。一般情况下，无线基站的载频配置都是按满足实际测试的忙时话务量考虑的，而实际上无线基站的业务量在时域上是不均衡的。在业务量小时，载频利用率会降低，载频智能关断技术正是针对话务量的这一特点设计的。当话务量小时，适当关闭部分载频、时隙甚至是信道与板卡，以提高载频利用率，节约电能。多密度载频是在一块单板上集成多个载频收发信机，共用基带、射频、功放和电源单元，相对于单载频和双载频，其能耗更低［12］。
2．2．2移动无线基站机房配套电源的节能减排技术应用
移动基站电源节能技术主要包括开关电源整流模块休眠技术和蓄电池恒温箱技术。通常移动基站电源容量是按无线主设备负载和蓄电池平均充电电流进行配置的，受蓄电池充电电流的制约，通信电源整流模块设置的冗余很大。正常情况下负载率不高，而清晨和晚间时段业务量小时，负载率会更低，使电源模块的使用效率降低。因此，根据基站通信电源的这一特点，通过监控模块实时控制冗余电源模块进行休眠，自动对冗余电源模块进行软关断或开启，减少电源模块的空载损耗，降低不必要的电源模块能耗，节约电能，提高电源运行效率。移动基站蓄电池对环境温度要求较高，当温度降低时，蓄电池容量会减少。例如，通过实际测试数据表明，当蓄电池温度从25℃降到0℃时，蓄电池的容量就会下降到额定容量的80%左右。当温度过低，还会对蓄电池的使用寿命产生严重影响，而温度过高也会使蓄电池的使用寿命受到影响。因此，采用专用蓄电池恒温箱，降低蓄电池的温度，而不是把整个机房的温度都降低，同样也可以达到节能的效果。
2．2．3移动无线基站机房空调的节能减排技术应用
移动基站机房面积都不大，大多不超过20m2，机房内设备不多，产生热源主要是无线主设备，其业务量在时域上也不均衡。因此，散发的热量在时域上也不均衡，并且机房外部温度环境随着季节和时间的不同，变化也很大。传统的制冷方式为保持机房内的温度，空调机要长时间工作，产生大量的多余冷量，造成大量不必要的能耗，因此，基站空调节能潜力很大。当前基站空调节能采用的新技术为基站一体化空调节能系统，其模型如图3所示。该系统由中央空调控制器、进风机、出风机、温湿度传感器等4部分组成。进风机、出风机组成通风系统，中央空调控制器和温湿度传感器组成控制系统，用于测试室内外温湿度，并判断控制通风系统和空调机的工作状态。采用基站一体化空调节能系统，可充分利用基站机房室内外温湿度环境。当室外温度低于室内，通过引入室外大量冷空气，对室内自然降温，同时，排出机房内热空气。依靠大量的空气流通，实现机房内散热，以低功率的通风系统替代高功率的空调机，达到节省电能的目的。同时，系统也减少了空调的工作时间，延长了空调的使用寿命。实践证明，此种节能方式在实际工程中效果相当明显［13-17］。
3结语
论文摘要：分析了中国移动通信业不同阶段的市场竞争结构，运用博弈论对其竞争行为进行了讨论，提出了中国移动通信企业实施差异化战略的对策和建议。
在中国通信信息产业快速发展过程中，移动通信高速增长。根据信息产业部公布的数字，中国移动电话用户2003年底已达2．69亿户，截至2005年底，移动通信电话用户总数达到3．93亿户。而我国移动通信市场基本上是双寡头垄断竞争格局，竞争主体是中国移动和中国联通两家，虽然现在固话运营商(中国电信和中国网通)推出的“准移动”产品——小灵通，在一定程度上也参与了移动市场的竞争，但其所分享的市场份额和用户规模相对小得多，其对移动市场的影响仍可以忽略不计。
了解我国移动通信的市场结构，挖掘其内在的发展规律，不但会有助于推进移动通信的3G时代的到来，而且也会为世界移动通信产业的发展作贡献。本文运用博弈论原理，对中国移动通信市场的双寡头垄断结构及市场竞争行为进行分析，从而为其培育竞争优势，提高核心竞争力提供理论依据，同时为确定科学有效的市场结构莫定基础。
一、中国移动通信市场竞争行为的博弈分析
我国移动通信企业之间的竞争分别经历了进入期的阻挠博弈、成长期的价格博弈和成熟期的差异化博弈3个阶段。下面分别就这3个阶段进行具体分析。
1．1初进入阶段的市场博弈
1994年以后，中国联通进入电信市场打破了原来独家垄断的局面，电信市场上出现了企业竞争，这段时间电信市场上的博弈主要表现为处于绝对支配地位的在位者中国电信总局与弱小的中国联通公司在市场进入与阻挠进入上展开的博弈行为。
这个博弈有两个纳什均衡，即(进入，默许)，(不进入，斗争)。由于联通公司由国务院批准成立，进入势在必行。中国电信总局在市场进入博弈中的纳什均衡行为应是默许，但事实上中国电信总局选择的是斗争行为。主要表现在对中国联通公司的市场进入、互联互通实行限制，在号码资源的分配上对联通实行歧视等方面。中国电信总局所以选择(进入，斗争)的博弈行为，其目的显然不只甘于获得纳什均衡下的寡头利润，而是企图以行政措施和不正当竞争手段扼杀联通公司，以期保护垄断利润。这一市场进入未体现纳什均衡的博弈行为一直持续到1998年，联通公司成立3年后，联通的电信业务仍然只限于移动电话和无线电寻呼业务。非正当的市场阻挠，严重影响和制约了联通公司的业务发展。
1．2成长期市场博弈
1998年以后，随着信息产业部的成立，企业间的竞争逐渐趋于平等，中国联通公司在政府政策允许下，通过低价策略获得后动优势，迅速扩张市场份额，使得中国移动通信市场出现了双寡头垄断的局面。中国联通为了尽快地降低平均成本和收回投资，就通过降价策略来吸引争取更多的用户以尽快提高市场收益，而中国移动为了不失去已有的市场份额和利益，不得不加入降价的行列，由于两个移动通信企业提供的服务具有很大的相似性和替代性，这就使得它们陷入了不断降价的囚徒困境怪圈。
在该博弈中，移动和联通都有两个可能的策略：降价和不降价。就移动而言，无论联通的选择如何，降价都是它的最优策略。同样联通的最优策略也是降价。因此该博弈的一个纳什均衡就是(降价，降价)，此时移动和联通的收益分别是5和1，行业总收益为6。从上面的博弈矩阵我们可以看出，如果联通和移动都不降价，那么二者的收益将会是7和3，总收益为1O，显然是帕累托优于纳什均衡。但是中国移动和中国联通就如两个没有条件串供的囚徒一样，双方都清楚地明白，如果双方达成一致，形成协议定价，共同瓜分市场，在双寡头的市场形势下，必将获得最大的经济利益。但是，这种协议注定是脆弱的，由于担心会被对方“出卖”，这种协议很快就会被打破。如1999年，山东联通和山东移动为了解决旷日持久的降价大战，于同年l1月签署了带有协议性质的公约，但仅在两个月之后，山东联通对资费进行大调整，山东移动也适时应战，仅存在两个月的协议就这样宣告破产，价格战继续进行。由此可见，在有限次重复博弈之后，移动和联通仍然会一直采取降价策略，不断地陷入“囚徒困境”。菩名的伯川德模型指出：只存在有两个企业的伯川德博弈中，如果两者边际成本为常数且相等，所生产的产品具有完全替代性即产品是同质的，并且企业考虑的竞争策略是其产品或服务价格而不是其产量，则存在着唯一的纳什均衡，即产品或服务的价格等于其边际成本，企业的利润等于零。在我国移动通信市场上，当中国联通的价格下浮幅度恰好能弥补两运营商产品质量的差异性时，竞争的均衡结果将导致价格不断下降，最终等于其边际成本。这较好地解释了我国移动通信市场上价格竞争的囚徒困境。
1．3成熟期的市场博弈
虽然价格战是市场竞争的客观需要，对培育市场有着重要的作用。但是恶性价格战是得不偿失的，它不仅大大降低了行业利润率，造成国家税收锐减，国有资产大量流失，而且影响到整个电信产业的健康发展，严重削弱了电信产业未来发展的推动力。要使移动电信企业在激烈的市场竞争中能够尽可能地逐步摆脱这种轮番降价的囚徒困境，实现企业之间的理性竞争，移动通信运营商应该从低层次的价格竞争，转向差异化战略。差异化战略是指企业通过提供独特的产出特性以及技术、品牌形象、附加特性和特等来强化产品(服务)特点，增加消费者价值，使得消费者愿意支付较高价格的战略。
伯川德悖论的一个决定性假设是两个企业提供的产品和服务是相同的，价格成为用户购买和企业出售的唯一决定变量。解开这一悖论的办法之一是引入产品的差异眭，如果两个企业提供的服务并不是完全具有替代性的，此时消费者面对的是互有差别、多样化的市场细分服务，价格就不再是用户唯一感兴趣的变动系数，还有许多非价格因素。这样的服务差异化就有效地防止了恶性价格竞争。因此要使现在的移动通信企业摆脱这种囚徒困境，必须要提供差异化的互有区别的服务给用户。豪泰林模型指出：均衡价格：平均生产成本+产品的差异量。在平均生产成本一定的情况下，企业间提供的产品差异越大。均衡价格就越高，从而利润就越大。原因在于产品间的替代性随着差异性增加而降低，企业垄断能力便增强，这样导致竞争越来越弱，从而均衡价格将更接近于垄断价格，企业实现利润最大化。
低层次的价格竞争类似于博弈论中的“零和博弈”，仅仅在相互竞争的企业和消费者之间进行利益的重新分配。“零和博弈”是一种完全冲突的博弈类型，博弈各方的总得益是一定值，一方所得必是一方的所失。如果考虑到由此带来的低效率及对未来的不利影响等因素，低层次的价格竞争甚至很可能是“负和博弈”，博弈各方的总得益在减少。差异化战略则属于“正和博弈”，它通过实行差异化更好地满足消费者的需要，创造出新的价值、新的利益，博弈各方的总得益随着市场蛋糕的扩大明显增加。
这个博弈存在唯一的纳什均衡就是(不降价，不降价)，但二者的收益都增加了r，整个行业的收益也增加了2r，整个市场的蛋糕被同时做大了。现在应该是一个差异化战略的时代，没有差异化，就失去了竞争力。实施差异化战略，是移动通信市场螺旋式上升发展，逐渐走向成熟的必然趋势。
二、中国移动通信市场差异化策略
2．1技术差异
电信是一个技术迅猛发展的行业，采用先进的技术提升网络质量，提供更新更优的服务以适应差异化、多层次的市场需要，不仅能培养企业的核心竞争力，形成不易被对手效仿的更加持久的竞争优势，而且能创造出新的市场需求。中国移动在未来的3G时代，通过大量的技术投入获得在某一技术领域的竞争优势，其实施差异化营销就会事半功倍。
2．2品牌差异
品牌上的竞争已经成为一个焦点，用户对运营商品牌和服务(产品)品牌的忠诚度成为竞争的核心。好的品牌有助于监督和提高服务产品质量并能开发新的产品和新的市场。培养用户对品牌的忠诚度，可以减少用户对价格下降的敏感性。要通过主品牌和细分品牌的宣传实现用户对不同品牌价值认知的差异，另外还要积极寻找新的市场，实现准确的品牌定位，才能最终实现差异化策略。
2．3产品差异
中国移动和中国联通这两大移动运营商都已经认识到语音业务市场可以开发的资源已经不多了，目前数据业务的需求剧增，成为移动通信新的利润增长点，也是市场发展的方向。移动增值业务和移动数据业务在移动通信市场竞争中发挥着越来越重要的作用。3G网络的高速数据传输和多媒体特征将大大拓展移动通信的应用。会促成移动数据业务的大爆发，为差异化战略的实施提供了舞台。
2．4细分用户目标市场
