移动通信新技术论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇移动通信新技术论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

一、移动通信技术的发展状况

(一)第一代——模拟移动通信系统

第一代(即1G，是thefirstgeneration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2O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。

(二)第二代——数字移动通信系统

第二代(即2G，是thesecondgeneration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(CDMA)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。

(三)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thethirdgeneration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一2000，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。

二、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150Mb／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。

三、4G的关键技术

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。

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．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。

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(DigitalSignalProcessHardware，DSPH)、现场可编程器件(FieldProgrammableGateArray，FPGA)、数字信号处理(DigitalSignalProcessor，DSP)等。

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。

四、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：

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2移动中继系统中的关键技术

2.1信道建模与估计对于移动中继来说，由于其移动的特点，而且可能是高速移动，因此研究的首要问题是移动中继的信道建模问题，主要包括回程链路和接入链路的建模。不同链路的信道模型与各网络节点采用的天线数目、中继的转发模式和中继的运动模型密切相关，信道建模的准确度会极大地影响系统性能。如文献［9］分析了不准确的路径损耗模型对移动中继系统性能的影响。此外，基站到移动中继的信道会随着车辆的运动而急剧变化，同时车辆的运动会引起多普勒频移问题，因此在实际的移动中继系统中采用合适的信道预测和估计方法也是非常必要的。如文献提出了一种采用在车辆顶部使用预测性天线的信道预测和估计方法，从而较好地解决了移动中继的信道估计问题。

2.2中继选择在实际的移动中继系统中，可能会存在多个移动中继。现有研究表明，根据信道状态信息选择一个最好的中继进行协作，可以较低的复杂度获得满分集增益。因此，机会中继选择技术是移动中继系统中的关键技术。信令开销是中继选择算法的首要考虑因素。对于快速移动的用户，基于信噪比的方案会产生大量的信令开销，而基于位置或距离的选择方案在高速场景下开销较小，因而适用性更强。上述方案都是基于单个参数的选择，实际信噪比和时延等参数会同时影响中继选择，为此，文献［13］提出了一种具有服务质量(QoS)保证的多参数联合中继选择算法。由于信令开销和系统复杂度与每个目标用户的候选中继的数量成正比，文献［14］考虑了如何减少候选中继的数量而不影响使用中继带来的系统性能增益。文中所提算法限制了每个目标用户的数量从而减少了反馈开销。文献［15］提出了一种三步选择算法。该算法在保持中继增益的同时可以使中继信令开销维持在较低水平。虽然中继选择可以提高系统性能，但是不适宜的选择会引起频繁的中继切换，从而影响系统的整体性能。文献［16］从这个角度出发，提出了使中继活动时间最长和中继切换率最小的两种中继选择算法。研究结果表明，与现有方案相比，所提方案在不降低系统吞吐量的情况下可以获得较低的中继切换率和较长的中继活动时间。

2.3资源分配在中继系统中进行功率和带宽等资源的分配可以有效提高系统资源利用率和系统吞吐量，目前得到了广泛的研究。(1)功率分配。最简单的功率控制方法是开关算法。所谓开关功率控制算法就是给中继分配一定功率或者不分配功率。该算法可以提高小区吞吐量和覆盖范围。文献［17］根据不同的数据速率要求提出了一种最优的功率分配算法。该文献考虑了中继的移动性，建立了移动模型，使用所提出的最优功率分配方案可以提高数据速率。仿真结果表明，在一些实际的数据速率下该算法可以带来3dB增益。文献［18］提出了一种分布式的功率控制算法用以提高平均小区吞吐量。文章考虑了在多小区环境中，通过使用分布式移动中继功率分配方案，与传统的系统相比，平均小区吞吐量得到了改善。同时，也提升了小区边缘吞吐量，因此对小区边缘用户来说，该方案有助于改善其用户体验，是一种较好的解决方案。(2)带宽分配。对于不同的运营商分别安装不同的中继显然并不是高效的，文献［19］基于此提出了共享频谱分配算法来解决此问题。该方案中不同运营商使用相同的移动中继为某一区域内的用户服务，并根据链路质量为不同运营商分配相应的带宽，从而实现了无线资源的有效利用。借助于纳什均衡理论，该方案可以将吞吐量提升近20%。文献［20］以IEEE802.16j系统为研究对象，研究了子信道分配对系统性能的影响。文中提出了重叠子信道分配(OVSA)和正交子信道分配(ORSA)两种方案。研究结果表明，所提方案的小区吞吐量高于不使用中继情况下的吞吐量。文献［21］则利用博弈论理论联合考虑了动态服务选择和带宽分配的问题。为了获得更好的服务质量，移动中继执行基站选择和传输模式的选择，基站则为不同传输模式分配不同的带宽。当移动中继和基站的策略相互影响并且需要作出动态决定时，这将面临着挑战。为解决这个问题，该文提出了一个两层的基于进化博弈和微分博弈的博弈结构。在下层，动态服务选择可以建立为一个进化博弈模型;在上层，基站端的动态带宽分配可以形成一个微分博弈模型，最后得到了一个闭环纳什均衡。数值仿真结果表明了动态博弈带宽分配策略的有效性，并且系统性能和覆盖范围的优势得到了加强。

2.4小区切换在移动中继系统中，由于中继的移动性以及中继一般为多个用户同时服务等原因，如何设计中继高速移动情况下的小区切换策略便成为了一个关键问题，文献此进行了深入研究。在高速运动场景，大量用户很可能需要进行频繁的小区切换，因而如何保证较低的链路失败率和较高的切换成功率，将直接影响用户的通信服务质量和通信体验。对于移动中继系统的小区切换问题，现在比较好的一种方案是使用具有两根分布式天线的移动中继，即在车辆首尾分别装有天线。移动中继通过选择具有较好接收信号质量的天线作为接收天线。当车辆进入重叠区域时，前置天线执行切换至目标基站，后置天线将和服务基站保持连接。当前置天线完成切换后，再由后置天线将工作频率转移至目标基站。如果切换失败，后置天线将执行第二次切换。因此，这种切换方案使通信在切换过程中不会被中断，实现了通信的无缝体验，而且降低了切换失败率，是一种简单实用的方案。

2.5移动中继的其他问题使用移动中继来改善车辆用户的服务质量和吞吐量的效果明显，除了以上提到的关键问题外，仍然有其他的一些问题和挑战需要解决。首先是移动中继的移动性管理问题。这主要包括不同基站间移动中继的切换和不同移动中继间用户的切换。但是，现有LTE系统中没有针对移动中继的移动性支持，因此有必要修改当前的系统结构用以提供有效、可靠的移动性管理。目前，为了支持移动性管理，是在当前的固定中继架构上修改还是提出新的架构尚在讨论中。其次，由于移动中继的使用，干扰管理也是一个新的挑战。中继技术的优势在理论上已获得共识，但在实际部署中中继节点的引入必然导致更加严重的干扰问题。尽管接入链路干扰较小，但对于回程链路来说，不同移动中继间以及中继与宏小区用户间的干扰使问题变得复杂。预测性天线的使用将提高CSI的准确性，从而可以在回程链路中使用高级的干扰避免和干扰消除方案。

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2车载式移动医疗通信网络系统设计

2.1业务需求分析

围绕医疗通讯车设置“帐篷医疗点”，帐篷相当于科室，内设医疗设备和电脑等，设备需要通过本地无线网络，访问车内数据中心的医院信息系统、实验室信息系统和影像归档及传输系统。同时，本地桌面会诊、远程医疗及物资管理信息等也需要通过无线网络进行通信。

2.2带宽设计

根据现场救援环境需要，本网络按可承受全网80台业务访问终端进行设计。其中带宽需求最大的是PACS传输、远程视频及本地桌面会诊3个业务；HIS、LIS访问及语音通信等业务带宽需求较小。文件传输保留1.2Mbps带宽，桌面共享平均每方60K。由于终端的局限性，本研究设计语音按8并发、2路视频并发、1路文件传输及5路桌面共享计算，共需带宽设计为4种。

2.3传输距离设计

通常帐篷医疗点围绕在通讯车220m范围以内，相互间距＜60m。在特殊地形地貌的救援现场，系统应能支持扩展1倍的距离，提供400m左右的通信能力。为进一步发挥移动医疗通信车的作用，如与离开一定距离的医护人员进行通信、从山上对山沟下需要救助人员进行现场环境采集等，系统若能提供千米(km)级的无线通信能力则更好，如支持4km长距离的通信，能够使医疗通信系统适应各种救援现场环境下的灵活部署。

3基于LTE和WLAN的无线通信技术

LTE技术，即3.9G无线宽带技术(准4G)，是未来的通信发展趋势和发展目标。基于LTE的无线宽带专网集群系统作为新一代宽带无线移动通讯技术，具备同时传输大容量的下行和上行数据的能力。单站情况下，单小区的下行峰值速率可达到90Mbps，上行峰值速率可达到40Mbps。在4km超长距离下，系统认可提供0.9Mbps的通信带宽。通过强大的宽带数据接入功能，现场人员可以通过无线网络实现远端数据快速查询、现场采集信息便捷上报以及工作电子流现场处理等业务，极大的提高应急救援人员的工作效率。单个CPE的WiFi可覆盖40～90m的范围，＜60m范围的WiFi信号衰减较弱，不影响通信带宽，相邻数个CPE同时存在时WiFi设备可以接入信号最强的CPE中。为保障系统能够提供WLAN无线定位功能，本研究在系统设计时将LTE网络上叠加WLAN网络，形成LTE和WLAN的本地无线网络。AP通过CPE提供的LAN接口接入到网络中，以LTE为管道承载数据通信业务，AP由AC集中管控，上电后可自动部署。采用LTE通信技术能够同时提供基于LTE的集群通信功能，实现清晰、易于操作的语音通话以及语音对讲功能。

4LTE和WLAN安全性分析

医疗信息涉及个人隐私，属于保密信息，故整个系统建设需要充分考虑信息安全。LTE高安全加密集群通信和WLAN无线信号支持WIDS/WIPS无线攻击检测；MAC/802.1x接入认证等保障无线网络安全，能够满足一般民用设计的要求。

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1.1优化网络设计规划

优化网络设计是指能够实现各类网元组织结构的优化设计，降低网络能源消耗。整合分散的多个处理器核心、存储以及网络宽带等物理资源，从各个角度降低网络项目的建造和运营维护成本，实现资源优化。对网络进行优化设计更能提高移动通信各项资源的灵活性和扩展性，提高工作效率；简化拓扑结构和层次结构，这样不仅能够提高通信设备的资源集成度，降低能源消耗，还可以节约网络项目构建成本。

1.2网络实现

网络实现主要基于通信设备和项目建设来讲。首先，必须保证通信设备的性能优异，在通信设备的采购和测试阶段应该全面把握好质量关，从而在网络实现过程中做到节能减排；其次，项目建设过程中应该充分利用基础设施，做到基础设施的共建共享，避免浪费与重复。同时，为缓解用量高峰，应该尽快拓展无线局域网的范围。

1.3网络运营管理创新

21世纪是知识爆炸时代，创新和人才是这个阶段必不可少的两个因素。在网络建设工程项目中，对管理制度进行创新设计十分重要。在网络运营的整个过程中，保证每一个环节，比如设计、评估、整合等，都要做到环环相扣，这就要求管理制度要极具创新性，同时也要求创新性的人才管理团队。只有这样，才可以更好地节约资源，降低能耗，保护生态环境，实现经济效益与生态效益的最优化。

2绿色通信设备

2.1体系结构中的绿色创新

采用新型节能通信设备对于体系结构的绿色创新具有很重要的意义，可以起到很好的推动作用。对体系结构各个层面都利用绿色节能设备和技术对于实现绿色移动通信至关重要。比如，在物理层采用光子技术，可以降低能源消耗，积极研发新型能源电池，可以延长手机续航时间；在信号处理层应用新型高科技绿色元件，例如软件无线电技术，其应用简单方便，节省硬件成本和人力资源，前景十分广阔；在信息系统硬件平台可采用基于精简指令集CPU的硬件平台的半导体元件和性能优异、节约空间的闪存内存；在信息系统软件平台可尝试由用户DIY安装的开源操作系统，降低成本，同时要对电源进行升级和优化，提高工作效率。

2.2绿色生命周期

元器件的报废给环境带来很大压力，如果将通信设备内部的元器件使用周期加以延长，可以减少报废的次数，有效提高设备利用率，同时也可以避免设备制造过程原材料的浪费，减少污染。此外，还要做到对原材料积极回收再利用，避免其对环境造成的负面效应。

2.3绿色技术标准

将绿色移动通信技术标准化，可以大大降低生产成本，促进经济效益的提升，同时还可以保障用户投资的长期有效性，维护用户权益。比如IEEE1888绿色社区控制网络标准，是在全世界得到认可的情况下中国的创新技术标准，展示了国际合作的重要成果。绿色技术标准的应用，在节能减排、构建和谐社会的道路上扮演着重要角色。

3绿色通信服务

3.1手机终端服务

手机终端服务在通信业务和实践过程中发挥着重大作用。可以提高人机交互效率，为人们的生活带来方便，还可以为用户提供优良服务。比如，通过感知用户所在具体地理位置，为其提供最佳行程路线。手机终端服务有很好的市场竞争力和发展前途。

3.2智能化通道

利用智能化通道可以对整个通信过程中业务实现底层网络能力的封装输出、独占资源的封装销售等，形成整合通信、IT和网络资源的垂直行业解决方案。可以有效提高通信系统的资源利用率，降低项目建设成本。

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第一代的移动通信技术最早是在二十世纪八十年代左右出现的，它经历了大概十几年的发展时间，在上世纪九十年展结束。它的技术特点主要有以下几个方面，它的智能化技术很差，业务量较小、没有很好的通信技术、安全性不高、运行起来很慢而且没有设定加密的功能。在这一代移动通信系统中，主要采用的是模拟传输技术，所以传输的效果很差，而且在传输中会被其他因素影响，抗干扰力很差。那个时期，人们的生活水平并不高，生活也不丰富。所以，只有一少部分人能够使用这种移动通信设备，并没有得到广泛的使用。因此，人们并没有十分关注这种通信技术的发展。

第二代移动通信技术的特征

第二代的移动通信系统即2G技术，最开始是从二十世纪九十年代初期出现的，这种技术的出现主要是为了弥补第一代移动通信系统中存在的缺陷，并且扩展相应的功能。第二代移动通信系统的主要内容是网络应用逻辑更强，采用立即计费的方式，支持最佳路由，00/1800双频段，话语编解码等是完全兼容的而且速率更强，频率结构使用的是更高的加密技术，并且在这一代的通信技术中还应用了智能天线技术和双频段技术等。这样就满足了人们日益增长的需求，使业务数量持续的增长。移动通信技术所存在的GSM系统容量不足的缺陷，使GSM功能不断地得到改善和增强，具备了初步支持多媒体业务的能力。虽然第二代移动通信技术，在发展的过程中不断地得到较好的完善，但是2G的移动通信系统，随着用户和网络规模的不断扩大，频率资源也己经适应不了，移动通信业务发展的需求，呈现供不应求的趋式，频率资源也占有率也接近于枯竭，移动通信的语音质量，也不能达到用户所要求的高质量的标准，对于数据通信速率太低，这个2G无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。

第三代移动通信技术

第三代移动通信系统技术，主要是在话音和数据通信速率等方面得到有效的改进，通信码率能够达到384kb/s，第三代移动通信系统，也就是通常所说的3G，是现阶段正在全力开发的移动通信的系统，这一代移动通信的系统，已经具备了最基本智能特征，应用了智能信号处理技术，智能信号处理单元，多媒体数据通信和话音支持的技术，能够提供跟前两代产品相比，所不能提供的多种宽带信息业务，第三代移动通信技术具备慢速图像、高速数据、电视图像等功能。传输速率也比前两代，移动通信技术有高质量的提高，传输速率在用户静止时，移动通信速率最大为2Mbps，在用户高速移动时，移动通信速率最大支持144Kbps，所占频带宽度为5MHz左右。但是，就目前的第三代3G移动通信系统，通信标准总共有三大类CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA，共同组成3G移动通信IMT2000的体系，它们彼此之间存在相互兼容的问题，这就意味着从根本上来说，当前已有的移动通信系统，并不是真正的个人通信和全球通信系统。再进一步地说，目前的3G移动通信系统的频谱利用率还相当地低，并没有充分地利用频谱资源，达到普及和推广3G移动通信的业务，留下了很大的发展智能移动通信技术的空间。根据移动通信市场发展的需要，和3G移动通信所存在的一些欠缺，目前国际上有不少国家，已经开始研究第四代移动通信系统。也就是我们将要面对的4G移动通信智能系统，这一代移动通信技术，将从根本上弥补前三代移动通信所存在的不足，成为移动通信系统又一个闪光的亮点，在不断地研究和发展中，让更多的用户认识和接受。

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2移动通讯中移动IP节点技术的实现

2.1移动IP节点的关键技术

在移动通讯中，移动IP节点技术实现的需要依靠的技术有很多，其中关键的技术就是隧道技术（Tunneling）。隧道技术的种类包括IP的IP封装、IP的最小封装和通用路由封装。RFC2004是这样定义IP的最小封装的：IP的最小封装是一种可以选择的隧道，其主要目的是为了能够减少实现隧道所需要的额外字节数，这个过程需要去掉IP的IP封装中的内层IP报头和外层IP的报头的冗余部分才能实现。

2.2移动IP节点的工作过程

通常情况下，移动IP的工作过程分为三个阶段：发现、注册和数据包传送。在发现阶段主要是由本地和外地进行周期性地广播消息，这样链路上的所有节点才能够接收到这个消息，并对其进行检查且决定它的连接方式是本地链路还是漫游链路。一般情况下，如果是漫游链路，移动节点就可以从广播消息中得到需要转交的地址。与此同时，移动节点依据IP报头来由此判断自己所处的位置，如果原IP地址的网络前缀和移动节点的本地地址的网络前缀相同，那么就可以确定移动节点处于本地链路上。由此，移动节点可以根据从广播消息中得到ICMP路由器广播部分的生存区域，并由这个阶段去通知移动节点从同一个处接收到一个广播的平均时间。

2.3移动IP节点的工作方式

移动IP节点主要有5个方面的基本工作方式，包括搜索、注册、注销、接受和发送数据包，接下来将对这五个方面进行详细的分析。

2.2.1搜索

搜索是指在保证移动节点能够正常运作的前提下，采用搜索的方式进行移动节点的寻找，从而能够得出自己所在的位置。移动IP节点在这个过程中完成三个功能：首先是分析出自己当前的位置是位于本地链路上还是外地链路上；其次，检查自己是否已经切换到了链路上；最后，如果自己已经位于外地链路上了，就可以获取外地链路上的转交地址。一般来说，在这个过程中需要由搜索完成两条简单的消息，分别是广播消息和请求消息。通常，本地会通过广播消息来进行移动节点功能的宣布，即当节点处于链路上时，才能够成为本地的服务器，从而广播消息，确定链路是否存在。这时就会出现两种结果，当存在，移动节点就可以在广播消息时获得本地服务器的地址，相反的，当移动节点不能够广播消息时，才可以发送请求消息。由于请求消息希望能够发送广播消息，在一定的时间内，移动节点就会通过转换链路来发送广播。由此，这种请求消息的选择是十分必要的。

2.2.2注册、注销制度

当完成搜索过程之后，才可以进行移动IP的注册。这时，虽然移动节点已经明确了自己的位置，但是注册是一个必不可少的环节。一般来说，注册的时间比较长，移动节点却不能移动自己的位置，而且当注册过期时，移动节点需要重新进行注册。注册的过程是要先将从外地链路上获得的转交地址移交给归属，使得过期的注册重新生效，然后等到重新回到本地链路上时，就可以进行注销操作了。

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随着集群通信的发展和用户的需求,集群通信也从原来的模拟集群向数字集群过渡。但这种过度并不是简单的将原来的模拟话音转换为数字话音和提供数据传输功能就可以称为数字集群了。其实,综观国际上提出的数字集群来看,数字集群的标准都是围绕着用户的需求而发展起来和提出的。

2.数字集群移动通信网络的运行

数字集群通信是继手机、小灵通之后的第三大战场,正在成为电信领域开发的新重点,运营商、设备商正在展开一场新的角逐。在设计中针对了专业无线用户的需求,特别适合在政府和商业领域的专网使用。

2.1数字集群通信的标准

TETRA(陆地集群无线电)系统在指挥调度方面应用的比较多,可完成话音、电路数据、短数据消息、分组数据业务的通信及以上业务的直通模式,并可支持多种附加业务。在大区制条件下最大覆盖半径56公里。TETRA扩容可以逐步增加模块化,适用于小、中、大型调度系统;设计组网灵活,既适应于专用调度网,也适应于共用调度网。TETRA话音编码方式采用代数结构码本激励线性预测编码,具有良好的话音质量,即使在强背景噪声干扰下也可听清,话音质量并不像调频系统那样随场强减弱而降低。大量实验证明,TETRA系统的话音质量比GSM系统好。因此,大量应用于应急、调度、指挥等专网应用系统。

iDEN(集成数字增强型网络)系统是基于TDMA多址方式的调度通信/蜂窝双工电话组合系统。它在传统大区制调度通信基础上,大量吸收数字蜂窝通信系统的优点,如采用双模手机方式,增强了电话互联功能;采用小区复用蜂窝结构,提高了网络覆盖能力。选用这种编码是先进的,但技术公开性不好,价格较贵。但通话质量和保密性都较好。

2.2数字集群系统设备安全

设备是网络的基础,设备的安全是保障网络安全的基础,只有保证网络的物理可靠性,才能保证网络功能、信息的安全性,因此基础设备的可靠性至关重要。

对于交换机,硬件上应实现关键部件的热备份。软件上,关键的用户数据、配置数据应当及时、定期进行备份。对于基站系统要考虑其抗外界干扰的能力,如射频干扰、雷击、抗震性能等。基站系统的备用电源应根据基站覆盖区的重要程度适当配备,以应变突发事件。系统主备用倒换能力是系统可靠性的一个重要指标,如倒换时间、倒换过程对正在进行的业务的影响等。完善的监控告警机制可大大提高网络的可靠性,如系统部件可自我诊断和修复、系统可隔离故障模块、及时产生告警信息。此外,调度台、终端存储了用户的重要信息,这些设备由用户控制,应由专人维护,以保证相关用户信息不被外界窃取。

数字集群通信系统是一种特殊的专用通信系统,在应对突发事件时,对社会稳定和人民生命财产的安全起着及其重要的作用,因此数字集群通信系统的安全要求要大大高于公众移动通信系统,所以数字集群通信系统运营者必须从各方面考虑如何增强系统的抗灾变能力,如何使系统更安全可靠的传递信息。只有全面的重视数字集群通信系统的安全问题,才能使数字集群系统发挥其应有的作用。

3.未来数字集群通信技术发展方向

3.1高安全性

数字集群在基站与手机之间,信息完全依靠无线电波的传输,很容易被人们从空中拦截,在通话状态、待机状态都会泄密,即使关闭电台,利用现代高科技,仍可遥控打开,继续窃听,从中截取、破坏、调换、假冒和盗用通信信息。

3.2高抗毁性

专业移动通信在使用过程可能遇到恶意破坏的人为因素或雨雪灾害的自然因素等影响,导致网络不能正常工作,因此,未来PPDT系统要求可靠、准确地提供业务,具有高的抗毁性和可用性。通常情况下,系统以集群方式工作;在遭遇危害的极端情况下,系统以故障弱化方式或直通方式工作,保证系统能满足基本的集群业务需求。

3.3高环境适应性

专业移动通信由于它是用于全球的表层和空间,会遇到各种恶劣的气候、地形和环境;因此,要求通信装备必须能抗拒酷暑、严寒、狂风、暴雨等恶劣气候条件;必须适应山岳、丛林、沙漠、河海、高空等三维空间的不同地形环境条件;既可车载船装,又能背负手持,要经得起各种移动体的安装机械条件;在嘈杂的噪声环境,要具有背景噪声滤除功能,使通话对方听不见噪声干扰,话音清晰;在高速行驶时,通信不能中断,质量不能下降,可支持500km/h的高速运行。

4.结论

集群共网毕竟具有它自身的缺陷,那就是这些共网往往是调度功能要相对弱一些,即使是利用与专网相同的系统来组建的共网,也同样会相对使得调度功能减弱。那些在公网基础上发展起来的调度系统由于是在原来的系统协议和结构上增加了调度功能,由于原来的体制、协议和系统结构是以公网的电话业务为主而建立的,要想完全能够符合专业用户对专网的需求,应该讲目前还是达不到的。

参考文献:

[1]郑祖辉.数字集群通信漫谈[J].电子世界,2003,(12).

[2]潘娟.数字集群通信系统的安全保障[J].当代通信,2006,(13).

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3G是国际电信联盟(ITU)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。

13G技术概述

3G是“3rdGeneration”(第三代)的缩写，即第三代移动通信系统(IMT-2000)，它是高速移动数据网络通信领域的行业术语。狭义地讲，3G就是指国际电信联盟(ITU)确定的三大主流无线接口标准：W-CDMA(宽频分码多重存取)、CDMA2000(多载波分复用扩频调制)和TDS-CDMA(时分同步码分多址接入)。纵观移动通讯系统的发展历史，模拟移动手机被称作“第一代”；数字移动手机被列入“第二代”；而其后的发展技术被称作“第三代”。当前全球还存在多种第一代和第二代通讯系统，它们成为全球范围内普及单一通讯终端设备的一个阻力。另外，3G技术面临的最大挑战是系统的标准化，如何能够支持单一通讯终端设备可以在全球范围内得到通用。3G技术的设计基础是支持全系列的移动多媒体系统，其对多种数据速率提供灵活的支持，不仅可以传送语音数据，还可以根据需要传送视频数据。使用3G网络，我们可以传输需要高带宽的应用数据，它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。

23G发展的必然性

由于第二代（2G）系统频谱资源的有限性、频谱利用率的较低性、支持移动多媒体业务的局限性，以及2G系统之间的不兼容性，因而导致了系统的容量较小、难以满足高速宽带业务的需求和不能实现用户全球漫游等不足，发展3G移动通信将是第二代移动通信前进的必然结果。

发展3G的原动力有市场驱动和技术驱动两方面原因。从市场驱动方面看，发展3G可以满足未来移动用户容量的需求，并且可以提供移动数据和多媒体通信业务。从技术驱动上看，发展3G是更高频谱效率的要求，是各大网络兼容性的要求，是全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖，全球漫游的要求所决定的。

3G可使人们享受到更多的通信乐趣，除了获得更清晰的话音业务外，还可以随时随地通过个人移动终端进行多媒体通信，比如上网浏览、多媒体数据库访问、实时股市行情查询、可视电话、移动电子商务、交互游戏，无线个人随身听和视频传送等。3G移动电话将成为人们生活和工作的好帮手。33G的主要技术标准

在ITU确认的无线接口标准的基础上，目前己经形成主要技术标准：有基于FDD方式的WCDMA和CD-MA2000、基于TDD方式的TD-SCDMA。

3.1WCDMA

由3GPP1的WCDMA方案与3GPP2的CDMA2000方案的直接扩频(DS)部分融合而来，主要源于欧洲的ETSI和日本的ARIB标准化组织，主要倡导者有爱立信和诺基亚等公司。它的核心网基于GSM-MAP，通过网络扩展方式提供基于ANSI-41的运行能力。WCDMA系统能同时支持电路交换业务(如PSTN.ISDN)和分组交换业务(如IP网)。该系统使用灵活的无线协议，可在一个载波内同时支持话音、数据和多媒体业务，并通过透明或非透明传输支持实时、非实时业务。

3.2CDMA2000

即3GPP2提交方案中的多载波(MC)方案，源于美国TIA(电话工业协会)的TR45.5标准，由美国高盛公司提出。CDMA2000是从CDMAOne发展而来，目的是为已有的CDMA运营商平滑升级到3G提供途径，核心是Lucent，Motorola，Nortel和Qualcomm联合提出的宽带CDMAOne技术。主要特点是与现有的TIA/EIA-95-B标准向后兼容，并与IS-95B系统的频段实现共享或重叠，使运营商可在IS-95B系统的基础上平滑地过渡，保护已有投资。CDMA2000的核心网基于ANSI-41，但经网络扩展方式；也可提供基于GSM-MAP核心网上的运行能力。

3.3TD-SCDMA

它是一种高性能和低成本的系统，是在TDD模式下，采用在周期重复的时间帧里传输基本的TDMA突发脉冲的工作模式(和GSM相同)，通过周期性地切换传输方向，在同一载波上交替地进行上下行链路传输。可以控制上下行的发送时间，发送时间段内不接受，接受时间段内不发送，且可灵活控制和改变发送和接受的时段长短比例。其优势是上下行链路间的转折点可因业务的不同而认识调整。对于因特网等非对等业务的数据传输，下行数据量远大于上行数据量，可增加下行的时段时间，缩短上行的时段时间，以达到高效传送非对等数据业务的目的，从而实现3G所要求的两类业务(对称的电路交换业务和非对称的分组交换业务)。

43G系统面临的主要问题

4.1多径衰落

这存在于所有的移动通信系统中。无线电波在传播过程中将发生折射、反射和散射，从而产生多条传播路径。不同路径的信号到达接收机时，由于天线的位置、方向和极化不同，使接收信号的幅度、相位起伏变化，产生严重的衰落现象。为了保证通信质量，不得不增加信号功率，这就直接影响了系统的容量。

4.2时延扩展

不同路径的信号有不同的传播时延，当时延超过检测脉冲宽度的10%时，脉冲间的干扰就明显存在，从而限制了移动通信的数据速率。

4.3多址干扰

由于3G系统采用CDMA技术，即采用不同的扩频码字来区分用户，这就要求各用户的扩频码具有强自相关性和弱互相关性。但实际上各用户间的互干扰不可能完全消失，所以CDMA系统是干扰受限系统，就是说来自本小区和邻近小区用户的干扰成了决定系统容量和性能的主要因素。多址干扰是3G系统所特有的一种干扰。

4.4远近效应

在各移动台均以相同功率发射信号时，基站接收到的近处移动台发射的信号功率将远大于远处移动台发射的信号功率。远近效应就是指近处大功率信号对远处小功率信号产生的很强的干扰。它也是一类多址干扰，不过在3G系统中这种多址干扰表现十分突出。

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2软交换技术在第三代移动通信中的应用

在第三代移动通信体系中，不仅仅拥有语音业务，还具有一定的数据业务、多媒体业务、电子贸易、互联网服务以及电子商务等服务信息，由于不断扩充新网络，对于网络通信系统的使用互联网资源和数据信息的交换提出了更高的安全需求，使用软交换技术可以适当的降低交换机设备的负担，从而整个通信系统都可以实现资源的合理配置，具有十分明显的优势和特点。依据主被叫会处于不同的数据通信位置可以分为两类：包括TMSCSERVER之lhJ的呼叫以及TMSCSERVER局内的呼叫。

2.1网内通信的应用

软交换技术可以很好的支持中国移动混接组合方式的介入模式，也就是可以支持同一TMG从而形成不同的中继端口进行TDM之间的交换呼叫功能，主要包含跨区域以及本区域之间两个TDM交换机中的呼叫功能，利用软交换技术来处理呼叫的时候，在进行选择路由和分析号码之后，需要执行一定的TMG流程。找到入局局向TMG和出局局向的TMG处于同一个TMG上的时候，利用H.248直接进行命令，在入局和出局的不同TDM终端分配，合理的连接出局和入局之间的TDM端点，形成交换机之间的TDM呼叫。

2.2网间通信的应用

利用交换机处理网间通信的时候，选择路由和分析号码之后，需要执行一定的TMG流程。找到入局局向TMG和出局局向TMG之间的承载IP，利用H.248信号来通知入局TMG在网络上的局向分配情况，把IP端点分配在出局局向上，制定承载IP的语言编码类型，然后进行长时间打包参数，合理的连接端点IP和端点TDM，以此作为话路，没有得到出局方向上的端点TP的实际地址。在入局局向上分配出局TMG的端点IP，制定与入局TMG相符合的语言编码类型以及打包时长等一些参数，端点TDM在出局方向进行分配，连接端点和端点TDM做为话路，从而可以知道入局方向的端点IP地址和TMG。交换机利用H.248来把出局方向上TMG端点IP地址输入到入局TMG中，以便于可以顺利完成交换机的IP承载连续呼叫。

2.3优化软交换的应用

华为软交换系统可以有效解决网络过大负载以及网络流量过大的问题，但是如果系统处于主干线设备主要地位上的时候，一旦某点出现故障的时候，可以通过设置网络数据来把MSC中的软交换长途话务传送TDM传统交换结点上，但是没有办法转换外省的话务，利用软交换技术来传送到本省的TMG话务中，从而在一定程度上影响着长途话务，所以需要我们不断优化软交换技术和软交换系统。由于在完善了软交换汇接网络之后，可以适当的顺通省际之间的话务业务，从而完全发挥了两种网的特点和优势，通过两种网的互补，在两种网上适当建立直接能够进行联系的话务，以此当做备用。对于一些GMSC/MSC的呼叫业务来说，一旦出现TDM或者软交换网络溢出的问题，就会利用自动功能进行话务的倒换，保证在另外一种网上接受更多的长途话务，也可以适当的把溢出处的话务设置到路由上，从而输送到TDM汇接网。如果软交换出现单点故障的时候，可以利用GMSC/MSC的备用路由来进行各省的去话，合理的倒入到TDM汇接网上；对于大部分省际通话来说，利用两个区域之间的BISS消息进行一定互换，被叫SS出现的TMG会适当的输送到起点SS中，释放一定数据信息，利用起点受到的SS数据合理分析释放的消息，对于一些出现失败的被叫来说应该适当的增加相应的呼叫字冠，合理输送到TDM网络上，进行一定疏通。这种优化交换机的方案具有很多优点，工程建设量相对比较小、可以充分利用资源，从而最大程度完成软交换技术在第三代移动通信网络中应用。

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有线链路网络和无线网络共同构成了我们生活中所使用的网络系统，在Internet和无线网络快速进步的今天，他们的紧密的结合在一起，都为4G移动通信提供着支持和服务，复杂的4G移动通信技术在使用的过程中存在着很多的风险，无线和有线网络也同样在众多的安全威胁下提供着服务，主要表现为：（1）移动性：无线终端设备会在移动的过程中享受不同子网络的服务，不是固定于某一个网络下。（2）容错性：减少因无线网络结构不同而造成的差错。（3）多计费：在无线网络使用过程中，均是通过运营商来实现对接的，然而有些网络运营商通过网络随意加收客户的使用费用等等。（4）安全性：攻击者的窃听、篡改、插入或删除链路上的数据。

2.移动终端存在的安全问题

4G网络逐渐的已投入使用，用户们通过4G移动终端实现相互间的交流也更为密切，恶意软件及病毒也随着交流而流窜，使得它们的破坏力度和范围都有所扩大，使得移动终端系统遭受严重打击，甚至有关机或失灵等现象的出现。

3.网络实体上存在的安全问题

网络实体身份认证问题，包括接入网和核心网中的实体，无线LAD中的AP和认证服务器等。主要存在的安全威胁如下：（1）目前的网络攻击者利用多种手段，类型也是多样化，让网上用户防不胜防。但他们多半都有一个共同特点就是扮演合法用户使用网络服务，这样一来，网络监管方面也无法察觉，用户这边更是没有任何戒备，使得他们有很大的机会接近用户并进行各种骚扰和不良信息的。（2）无线网相对于宽带而言，它的接口数量有限，而且信号不稳定，容易受其他因素的干扰，这也就为攻击者提供了一个进入的漏洞，安全隐患的可能性也随之大大增强。（3）目前的的搜索功能可谓是越来越强大，尤其是“人肉搜索”，让用户的个人隐私等一再受到侵犯，这些攻击者一般都具有良好的计算机技术水平，对网络系统的运行了如指掌，很容易非法窃取用户信息，并展开下一步的追踪。（4）网络用户不肯承认他们使用的服务和资源，使进一步网络实体的认证增加了难度，这是用户可以逃避和不像曝光的行为，其实这样做只会给自己增加麻烦，到时遇到问题也很难得到有效处理。

二、4G通信安全措施

1.要建立适合未来移动通信系统的安全体系机制

主要有（1）可协商机制：移动终端和无线网络能够自行协商安全协议和算法。（2）可配置机制：合法用户可配置移动终端的安全防护措施选项。（3）多策略机制：针对不同的应用场景提供不同的安全防护措施。（4）混合策略机制：结合不同的安全机制，如将公钥和私钥体制相结合、生物密码和数字口令相结合。一方面，以公钥保障系统的可扩展性，进而支撑兼容性和用户的可移动性

2.对于无线接入网一般可采取的安全措施如下。

（1）安全接入。无线接入网通过自身安全策略或辅助安全设备提供对可信移动终端的安全接入功能。防止非可信移动终端接入无线接入网络。（2）安全传输。移动终端与无线接入网能够选择建立加密传输通道，根据业务需求，从无线接入网、用户侧均能自主设置数据传输方式。（3）身份认证。在移动终端要接入无线网络之前，要通过一个可靠的中间机构的认证，确保双方身份的真实性和可靠性。（4）访问控制。无线接入网可通过物理地址过滤、端口访问控制等技术措施进行细粒度访问控制策略设置。（5）安全数据过滤。在多媒体等应用领域，都可以通过数据过滤技术，对想要接入到网络中的非法数据进行拦截，阻止其进行到内部系统及核心网络，实现无线网络的安全性。

3.提高效率

网络终端的运行效率的提升，最主要就是减少信息量的流通，减少客户端的工作量，不使计算机长期处于超负荷的工作状态中，尽量减少时间的拖延，那么安全协议当中交互的信息量的数额的限定对提高网络运行效率就有一定帮助。