移动通信新技术模板(10篇)

时间:2023-12-21 10:23:51

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,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。

移动通信新技术

篇1

中图分类号:E965 文献标识码:A 文章编号:

正文:2007年10月19日,在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上,经过多数国家投票通过,WiMAX(全球微波互联接入)正式被批准成为继WCDMA、CDMA2000和TD—SCDMA之后的第4个全球3G标准。

从此WiMAX正是作为第4个全球3G标准登上了无线通信的舞台。WiMAX是一项新兴的宽带无线接人技术,能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远可达50km。WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展,而且这股热浪已经推进到亚洲。它是又一种为企业和家庭用户提供“最后1mile”的宽带无线连接方案。WiMAX是一项新兴技术,能够在比Wi—Fi(无线局域网)更广阔的地域范围内提供“最后lkm”宽带连接性,由此支持企业客户享受T1类服务以及居民用户拥有相当于线缆/DSL的访问能力。凭借其在任意地点的1~6mile覆盖范围,WiMAX将可以为高速数据应用提供更出色的移动性。此外,凭借这种覆盖范围和高吞吐率,WiMAX还能够提供为电信基础设施、企业园区和wi—Fi热点提供回程。

WiMax之所以能如此成功,显然是有自身的许多优势。而各厂商也正是看到了WiMax的优势所可能引发的强大市场需求才对其抱有浓厚的兴趣。

1、实现更远的传输距离

WiMax所能实现的50km的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的,网络覆盖面积是3G发射塔的10倍,只要有少数基站建设就能实现全城覆盖,这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。

2、提供更高速的宽带接入

据悉,WiMax所能提供的最高接入速度是70M,这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍对无线网络来说,这的确是一个惊人的进步。

3、提供优良的最后lkm网络接入服务

作为一种无线城域网技术,它可以将Wi—Fi热点连接到互联网,也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展,实现最后l km的宽带接人。WiMax可为50km线性区域内提供服务,用户无需线缆即可与基站建立宽带连接。

4、提供多媒体通信服务

由于WiMax较之Wi—Fi具有更好的可扩展性和安全性,从而能够实现电信级的多媒体通信服务

TCP/IP协议的特点之一是对信道的传输质量有较高的要求。无线宽带接入技术面对日益增长的IP数据业务,必须适应TCP/IP协议对信道传输质量的要求。在WiMax技术的应用条件下(室外远距离),无线信道的衰落现象非常显著,在质量不稳定的无线信道上运用TCP/IP协议,其效率将十分低下。WiMax技术在链路层加入了ARQ机制,减少到达网络层的信息差错,可大大提高系统的业务吞吐量。同时WiMax采用天线阵、天线极化方式等天线分集技术来应对无线信道的衰落。这些措施都提高了WiMax的无线数据传输的性能。

WiMax可以向用户提供具有QoS性能的数据视频、话音(VoIP)业务。WiMax可以提供3种等级的服务:CBR(Con—stantBitRate,固定带宽)、CIR(C0m—mittedRate,承诺带宽)、BE(BestEffort,尽力而为)。CBR的优先级最高,任何情况下网络作者与服务提供商以高优先级、高速率及低延时为用户提供服务,保证用户订购的带宽。CIR的优先级次之,网络操作者以约定的速率来提供,但速率超过规定的峰值时,优先级会降低,还可以根据设备带宽资源情况向用户提供更多的传输带宽。BE则具有更低的优先级,这种服务类似于传统IP网络的尽力而为的服务,网络不提供优先级与速率的保证。在系统满足其他用户较高优先级业务的条件下,尽力为用户提供传输带宽。

整体来说,802.16(WiMax的另一种说法)工作的频段采用的是无需授权频段,范围在2GHz~66GHz之间,而802.16a则是一种采用2G~11GH无需授权频段的宽带无线接人系统,其频道带宽可根据需求在1.5M~20MHz范围进行调整。因此802.16所使用的频谱将比其他任何无线技术更丰富,具有以下优点:①对于已知的干扰,窄的信道带宽有利于避开干扰;②当信息带宽需求不大时,窄的信道带宽有利于节省频谱资源;③灵活的带宽调整能力,有利于运营商或用户协调频谱资源。

宽带无线接入技术是各种有线接入技术强有力的竞争对手,在高速因特网接入、双向数据通信、私有或公共电话系统、双向多媒体服务和广播视频等领域具有广泛的应用前景。相对于有线网络,宽带无线接人技术具有巨大的优势,如:①无线网络部署快,建设成本低廉;②无线网络具有高度的灵活性升级方便;⑧无线网络的维护和升级费用低;④WiMax无线网络的技术以及其应用前景介绍;⑤无线网络可以根据实际使用的需求阶段性地进行投资。

WiMax的应用主要可以分成两个部分:①固定无线接入;②移动式无线接入。802.16d(IEEE02.16—2004)属于固定无线接入标准,而802.16e于移动宽带无线接人标准。目前INTEL已经宣布发出符合IEEE802.`16—2004标准的芯片,并且从2006年开始WiMAX技术将被逐步引入笔记本电脑中。相信不需要太多时间,WiMax即可得到广泛的应用。

中国幅员辽阔,存在很多经济欠发达地区,在这些地方的信息化建设是非常落后的。应用低成本的WiMax技术则可以给那里架起一座信息高速公路对当地的经济发展会有很大的促进作用。

在2008年奥运会期间,场馆构建了WiMax网络。可以使用WiMax技术在大学校园内部署高速无线网络。使用Wi—Fi技术的校园无线网络目前已经十分普遍,但是WiMax要比Wi—Fi先进很多WiMax使用很少的基站即可达到整个校园的无线信号无缝连接。同目前正在广泛使用的无线网络相比,WiMax技术有着自己独特的优势。Wi—Fi技术可以提供高达54Mbps的无线接入速度,但是它的传输距离十分有限,仅限于半径约为100rn的范围移动电话系统可以提供非常广阔的传输范围,但是它的接人速度却十分缓慢WiMax的出现刚好弥补了这两个不足。因此在不久的将来Wi—Fi(无线局域网),WiMax(无线城域网),3G(无线广域网)三者的结合将会为我们创造出一个完美的无线网络。

篇2

现代移动互联网技术的不断发展,人们对于移动网络也有了更高的要求,不仅希望数据的传输速度快,而且也希望传输技术更加先进。现在的3G通信技术已经被人们广泛地使用了,相比2G技术,它在数据传输和声音方面有了更大的进步。但是在观看视频的时候,总是出现信号不稳的现象,因此人们更加期待4G通信技术,希望能够实现更高的要求。

一、移动通信传输工程应用特点

1、传输设备轻薄化。当前社会的不断发展,电子信息技术也有了突飞猛进的发展,为了迎合消费者的需要,很多电子产品都朝着轻小、便捷和高性能的方向迈进。还有一些特定的传输新技术也被运用到了这些新的产品中,比如说,在光纤信号发射器上,逐步发展得越来越小了,外形方面也是多样化且越来越薄。不仅将生产的成本降低了,也有效地节省出能源,这些都是我国在传输技术方面的发展[1]。

2、传输设备功能多样化。就现在的客户对于产品功能方面的要求,让产品具备多样化的功能,并且拥有多种数据的传输特点。现代传输技术的发展,已经实现了这些技术,甚至出现了性能更好地产品。新型的传输技术产品,不仅集中了多种功能,而且通过一个终端就能够实现多种数据的传输功能。能够有效地增强设备的运用效果,减少传输的成本。

3、传输设备一体化。目前也逐步实现了传输设备的一体化,可以在同一个系统中,完成多个设备的监控,将原来独立的设备转变成为一体机。它不是对于某种单板机的拼凑整合,而是运用完整的体系融合了有效的资源进行一种形式。与此同时,它还具备另一套备用体系,也能够有效地控制相关的程序。

二、移动通信传输工程的传输技术分析

2.1 ADSL

ADSL即异步传输模式,它主要运用频分复用技术,将一些电话线进行划分成三个独立的信号传输道路,即电话、上行和下行。它的主要优势是打电话和网络不会出现冲突,所以,在传输的距离方面有了扩展,传输的速度更加快了。现在ADSL有四种传输渠道,即高速单工通道、64kh/s双工数据传输通道、160kh/s和576kh/s的全双工通道、宽带业务传输通道。ADSL的带宽非常大,链接方式也很简单,不需要太多的投资即可,目前这是运用最多的一种传输技术[2]。

2.2 PON

(l)EPON。EPON经过一个单一的光纤系统进行语音、数据等的传输。主要运用单纤波分复用技术,只要配备一台OLT机器和一根主干光纤即可。对于用户来说,EPON可以通过光分路器把信号进行传输给多方的ONU,每一个ONU再进行分配。EPON不仅能够传输TDM,也能进行IP数据的传输。他们都是运用IEEESO 23以太网的格式完成传输的,并且辅助以电信级别的网络管理体系,确保传输的质量达到最佳。(2)GPON。GPON技术是新一代无源光综合传输技术,有着较高的带宽,覆盖范围大等特点。它不仅能够承载ATM信元和GEM帧,而且也能够确保业务的传输能力。

三、移动通信传输工程网络架构分析

3.1 DSLAM移动通信传输构架

DSLAM是各个种类的DSL体系的一个局端设备。以往的DSLAM都是源于ATM的,负责ADSL业务方面的传输功能,伴随着当前internet的不断普及,DSLAM也逐步走向了IP DSLAM,并且也拓展了新型的业务。IP DSLM移动通信传输主要是经由IP数字用户线传输的,不断实现用户和城市区域之间的传输,通过传输信号分路器和用户的电话进行关联,实现用户对于数据的接收。

3.2无源光网络(xPON)传输技术

伴随着当前宽带视频技术以及数据业务的不断发展,用户对于网络带宽方面,以及数据传输的稳定性方面都有了更高的要求,光传输替代铜缆的时代已经不能阻挡了。FTTx逐步将变成未来宽带进行传输的主流[3]。PON网络技术比较简单,根本不需要户外的一些有源设备参与进行,只是在交换机里面,或者是用户的屋子里面就能够将信号处理好。这项技术能够在下行的方向上,从一点朝着多点的角度进行信号的发送,这样各个用户就能够在不同的数据中,将自己需要的一些设备取出来。通过运用复用技术,将双向信号的传输工作做到位,从而实现在同一根光纤中,可以实现不一样的波长信号朝着不同方向传输。

四、结语

综上所述,当前社会的科技发展,人们对于物质生活以及精神生活都有了更高的要求,移动通信技术已经紧密地将人们的生活联系在了一起,因此,我国的移动通信公司,在很多的地方都进行了4G系统的运营测试,希望能够在最短的时间内,实现各个区域覆盖4G移动通信。

参 考 文 献

篇3

一、概述

随着4G网络的全面建设,对移动通信网络的建设提出了更高的要求。近几年,基站建设数量的逐年增加,站间距越来越小,基站数越来越密,给我们基站选址工作带来了很大的挑战和难度,也暴露出了各种各样的选址问题,严重影响了移动通信基站建设的步伐。

近年来在基站选址和建设方面运营商陷入了两难的境地:一方面,为了满足用户不断增长的通信需求,提高服务质量,运营商需要建设更多的基站来不断完善网络覆盖和质量,在通信网络上的建设任何延迟,可能都会带来用户的投诉和用户满意度的下降,甚至客户的流失;另一方面,随着人们环保意识的不断提高以及对基站辐射了解程度不深的情况下,在基站的选址和建设中也遇到越来越多的关于基站辐射方面的投诉。

二、选址中常见的问题

政府层面:与城市规划结合不够紧密,政策上支持力度不够,建设的过程中不容易得到规划部门的许可和支持。

开发商层面:与开发商的协商过程中,很难得到土地开发商在建设中的配合。

业主层面:因站点费用问题,或者对基站辐射的错误认识,部分业主、村民抱团阻挠选址和施工。

部分困难场景:密集市区、老城区的铁塔空间资源和站址资源较为紧张,随着网络的深度覆盖,老城区、密集市区的选址工作难度也在加大。

三、原因分析

第一,基站对城市环境的主要影响为破坏城市景观。随着通信基站建设量的增大,天线架设五花八门,有的直接架设在楼顶女儿墙上,有的架设在楼顶铁架上,有的直接安装在落地的铁塔上,在一定程度上影响了市容景观。

第二,群对基站的抵触心理。人们在对移动通信服务要求提高的同时,也越来越关注电磁辐射对人体健康的影响,加之一些群众对基站辐射缺乏正确的认识,普遍担心基站辐射对人体可能造成伤害,因此排斥通信基站的选址和建设。

第三,新技术的应用不够深入,部分密集市区的站点选址困难,空间资源紧张。

四、新方案解决选址难题

4.1多功能路灯塔

疑难站址大部分是因为群众的抵触心理和市政规划的许可。如果能够结合现有的公共照明、治安监控、传媒广告等元素,大大的降低用户的抵触心理。此类站点对社会治安、环境保护、新闻传媒等方面的民生效益较为突出,容易得到市政部门的规划许可,为解决密集市区、老城区、街道的疑难站址提供了一个新的思路,如下图所示。

4.2小型智慧机房

对于CBD、公园、机场、风景区、广场绿地等美化隐蔽性要求高的区域,选点困难的敏感地区。选择隐蔽性较高的机房,配合伪装美化天线,降低周边业主对基站的感知。此类站点根据周边环境设计,机房的外观造型与周边环境融合,维护便利,安全防盗,为景区选址提供了一条新的思路,如下图所示。

4.3都市之眼

利用混凝土筏基自重抗倾覆,依靠监控、广告屏、美化天线罩作为伪装,解决城区争议站点的建设问题;实现“建的值”、“建的好”、“建的快”等多元化建设目标,满足特殊场景快速建设的需求,提高客户满意度。该方案塔形适合对环境要求较高,需与周边环境协调,尤其是景区。敏感地带,市政不允许进行土方、大开挖作业,常规建设无法实施的区域,对于现场客观因素限制的疑难站址,也是较为适用的解决方案。

4.4小基站覆盖方案

小基站体积小、重量轻、对工程的建设环境要求较低,能够解决工程建设、物业协调等方面的问题,更为实现深度覆盖提供了可能。同时小基站耗电低,符合绿色节能发展的趋势,能够满足运营商对节能增效降耗的要求。对于某些老式小区,用户对宏基站辐射非常敏感,在小区内部选址建站难度很大,可以考虑在小区采用小基站的建设模式来解决覆盖,如上图所示。

4.5多频天线替换方案

用于整合天面空间、解决无空余天面资源的问题,降低选址难度。同时可以减少天线数量,降低公众对电磁辐射的恐惧。对于选址困难的站点,也可以考虑采用周边站点,替换多频天线,调整网络覆盖参数的手段来解决网络覆盖和质量问题。

4.6市政规划结合的方案

对于农村、乡镇征地难的问题,可以主动介入当地的城乡规划,主动建议政府主管部门在城乡规划建设文化广场、健身广场等大型公众场地的时候,预留通信基站位置,采用美化机房+景观塔的方式结合覆盖,此举可大大的降低选址的难度,并且可以长期和城市规划紧密结合,一举多得。

五、总结

疑难站址的获取目前是铁塔公司和运营商关注的重点问题,以上主要是根据工作中常见的疑难站址,给出的解决方案。对于提高目前基站选址的质量和效率有较高的实用性。

基站的选址的顺利推进,促进了城市通信事业的发展,对于铁塔公司来说,基站的选址规划是通信发展规划以及网络优化的必要前提,对通信产业的发展起到了良好的保障。

篇4

1.1 五代通信技术成为重点

现阶段,移动通信技术发展要围绕网络化、数字化、信息化等主要方向,为用户提供更为便捷和高效的综合性通信服务。五代(5G)通信系统,早已经成为当前通信技术研发和未来应用重点。作为新一代的通信系统,5G符合移动通信发展的整体需要,顺应了移动通信技术的发展规律,与第四代技术相比较,五代技术在用户体验、传输稳定性、系统安全和覆盖率方面具有明显的技术优势。相对于过往的移动通信技术,5G能够将移动通信技术与其他通信技术结合起来,进而构建成为一套更为科技化和信息化的网络。总的来看,五代移动通信技术的持续应用价值要高于过往的技术。

1.2 移动通信技术发展特征

1、频谱具有高利用率。在新的移动通信技术支持下,高频段的频谱资源将得到更为广泛的有效应用。现阶段,受限于科技水平条件问题,受高频段无线电波穿透能力的直接影响,高频段频谱资源的整体利用效率和水平并不理想。随着技术的创新,有线与无线宽带技术更为有效融合,新一代移动通信技术其频谱将具备更强的可利用性。2、通信系统性能得到明显提升。在新的移动通信技术发展过程中,突出了综合性组网。以五代通信技术为例,其重点集合了多点、多天线、多用户、多小区相互协作、相互组网,进而能够明显提升通信系统的性能。3、设计理念持续创新。在移动通信的主要业务当中,占据业务主导地位的是室内通信业务。移动通信技术发展要围绕这一方向,着重做好室内无线网络覆盖及业务支撑,逐渐转变设计理念,创新技术规划和设计。4、综合成本降低。5G移动通信技术在配置设计方面更具优势,网络资源能够得到更为科学和有效的配置,进而使运营商能够结合流量情况进行实时的有效调整,降低能耗和运营成本,提升移动通信的性价比。

二、移动通信技术发展策略

2.1以满足于更高品质通信要求为目标

从移动通信技术诞生以来,其不断发展的主要原因就是应用需求的攀升。随着全球移动用户保持持续增长趋势,为了能够有效满足于用户对于高品质移动通信服务的要求,移动通信技术将延续现有发展方向,以技术品质为基础,实现有效发展和持续化发展。以五代通信技术为例,在智能互联的影响下,到2020年前后,全球互联接入设备将超过500亿部,网络单位覆盖面积需要成倍增加,进而才能满足于实际应用需求。五代技术在单位覆盖面积方面较上一代技术提升了近百倍,单位面积之内可接入服务的设备能够达到100万/ km2,使更多用户能够获取高品质移动通信服务。

2.2 围绕移动互联网应用发展

未来5年之内,全球移动数据流量将达到现阶段的500倍。未来移动通信技术要在单位覆盖面积当中有效满足于用户移动互联的需求,要确保任何时间节点都能保证数据流量标准达到100Gb/s/km2以上。通过构建有效的移动互联网系统,能够更好地推动移动网络发展,带动实体产业转型,实现经济融合发展。

2.3 朝着绿色移动通信方向发展

篇5

关键词:移动通信;3G;发展;展望

  一、引言

  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。

  二、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GSM Phase 2+,目的在于扩展和改进GSM Phase 1及Phase 2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,GSM 900/1800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GSM Phase2+ 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。?

  三、第三代移动通信系统概述

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IMT 2000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:next generation mobile communication)是必要的。

篇6

  一、引言

  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。

  二、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GSM Phase 2+,目的在于扩展和改进GSM Phase 1及Phase 2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,GSM 900/1800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GSM Phase2+ 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。?

  三、第三代移动通信系统概述

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IMT 2000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:next generation mobile communication)是必要的。

篇7

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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    1.采用无线传输方式

    移动通信与固定通信相比,不再利用有限传输方式进行,而采用无线传输方式实现,使用无线颠簸传输。否则,无法实现移动台的移动。

    2.电波传播环境复杂

    移动通信工作在甚高频(vhf)和特高频(uhf)两个频段(30~3000mhz),电波的传播以直接波和反射波为主。因此,地形,地物,地质遗迹地球的曲率半径等都会对电波的传播产生反射,折射,绕射等不同程度的影响,主要反映为衰落与多普勒频移的现象。

    衰落是移动通信的基本特征之一,是指信号随时间的变化由强变弱的过程。衰落又有快衰落和慢衰落之分。

    快衰落在移动通信系统中,由于电波受到高大建筑物的反射、阻挡以及电离层的收射,移动台所收到的信号时从许多路径来的电波的组合,这种现象称为“多径效应”。又称为“瑞利衰落”或“快衰落”,如图1所示,由于合成的结果,使信号场强随地点不同而呈驻波分布;接收点场强包络的变化服从瑞利分布,如图1所示,衰落的深度可达20~30db

    图1 快衰落现象                      图2 瑞利分布概率密度函数

    慢衰落在移动通信中,场强中值随着位置变化呈现慢变化,称为“慢衰落”或“地形衰落”。产生慢衰落的原因睡高大建筑物的阻挡及地形变化,移动台进入某些特定区域,因电波被吸收或反射而收不到信号,将这邪恶区域称为阴影区,从而形成电磁场阴影效应,如图3所示,慢衰落变化服从对数正态分布,如图4所示,所谓对数正态分布,是指以分贝数表示信号的强度服从正态分布

    图3 慢衰落现象                图4 正态分布概率密度函数

    3.移动通信的发展历程

    3.1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。

    3.2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gsm phase 2+,目的在于扩展和改进gsm phase 1及phase 2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,gsm 900/1800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gsm phase2+ 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。    3.3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,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imt 2000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:next generation mobile communication)是必要的。

    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。

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中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0023-01

在任何时间,任何地点只有有人的存在,就需要进行通信,移动通信业务刚好满足了人们进行通信的愿望。要实现未来的理想个人通信服务,移动通信是必经之路。移动通信技术在信息技术支持,和市场需求及竞争的影响下取得了突飞猛进的发展,未来的发展趋势可以分为:(1)网络业务的分组化;(2)网络技术智能化;(3)网络技术宽带化;(4)高频段的选择;(5)高频段的利用;(6)网络融合。现在先简单介绍下移动通信的发展历程。

1 移动通信技术的发展历程

1.1 第一代移动通信技术(模拟移动通信技术)

第一代移动通信系统提出于20世纪80年代。它的特点主要表现为模拟技术和频分多址技术的采用。1G(缩写于the first generation)有多种制式,我国采用的技术是TACS,其每秒能够达到2.4kB的传输速率。但是考虑到传输带宽的限制,TACS不能实现移动通信的长途漫游,仅仅可以在一定区域内发挥移动通信系统的功能。虽然第一代移动通信系统取得了巨大的商业利润,但是不可遮掩其日益显露的弊端。其主要有较低的频谱利用率、业务少、制式多且不兼容、易被偷听、传输速率低等弊端。

1.2 第二代移动通信技术(数字移动通信技术)

接替了1G的发展,2G起源于20世纪90年代初,到目前为止2G还在广泛的使用中。2G主要采用了码分多址与时分多址的技术。在不同的制式中,全球多采用CDMA和GSM这两种制式,我国采用的是GSM标准。它能提供每秒9.6kB~28.8kB的传输速率。相比于第一代移动通信技术的蜂窝形象,2G有着更好的保密性,并且利用了更高的频率段及更好的频谱使用率。同时,2G可以实现异地漫游,提供更多的业务。但是由于国际制式并不统一,漫游只能限制在采用一致制式的区域范围内。虽然第二代移动通信的带宽更大了,但是还不足以实现如多媒体业务等高速率业务,数据应用受到一定的限制。

1.3 第三代移动通信技术(多媒体通信系统)

随着通信需求的不断扩大,数据量的激增,第二代移动通信不能满足语音、图像、多媒体等在内的业务的高效率传输,没有比较大的系统容量,因此第三代移动通信应运而生。国际上统称第三代移动通信为IMT-2000,这是因为国际电信联盟曾于20世纪80年代提出工作频段为2000MHz的通信系统。第三代移动通信系统最大的特点是可以提供多媒体业务,其传输速率为每秒384kB,某些局域网可以达到2M的速度。3G有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA三大标准组成,由于制式兼容性问题,目前还不能实现真正意义上的全球通信。3G虽然有了更大的频谱,但是使用率较低,宝贵的资源未得到充分的开发利用。同时,传输速率也要进一步提高,才能满足新的多媒体业务的需要。

2 第四代移动通信的提出

第四代移动通信也被称为分部网络或者广带接入,传输能力有每秒2MB以上。4G的两个基本目标是实现全球的无线通信以及提供高质量的无线业务。它是综合了无线LAN系统和多种无线技术的综合系统。

目前正在孕育阶段的4G主要有以下特征:(1)更宽的网络频谱。4G比3G更宽的带宽。100MHz的频谱将会是3G网络W-CDMA频谱的20倍;(2)通信方式灵活多变。另外,其外形可能随心设计,例如眼睛、手表、钱包等均可设计为4G服务终端;(3)更快的通信速度。人们进行第四代移动通信系统的原因是为提高移动终端访问网络的速率。(4)兼容性更好。比较于前面的3代通信系统,4G要有全球通信的功能,并且接口开放、终端多元化、可以跟多种网络进行连接的特点,这样才可以让更多的手机用户用比较少的投资就可以进入到4G通信的使用;(5)有更高的智能性。4G移动终端不仅要在设计和操作上保持智能,在许多目前难以想象的功能上也要实现智能化。

4G的关键技术主要包括了OFDM技术、多输入多输出技术、切换技术、软件与无线电技术以及IPv6协议技术。

3 通信技术发展趋势

3.1 网络业务数据分组化

当前移动数据通信快速发展,无线数据被认为是未来移动通信发展的重要方向之一。随着人们生活方式的转变,职业、生活的需要使得人们必须在不同地点不同时间获取重要的信息,这是驱动无线数据发展的重要因素。

GSM的数据传输是每秒9.6kB,而1998年提出的电路交换型数据服务实现了57kB每秒的传输率,对于无线图像、电子邮件等要求连续比特率比较小的应用是很理想的。到99年的GPRS实现了100kB每秒的速率,EDGE则通过修改GSM的相关调制方式实现了超过300kB每秒的速率。这些技术的进步也为无线数据的发展提供了支持。

3.2 网络技术智能化

移动网络的迅速发展得益于移动通信需求的增长和新技术的广泛采用。移动网络已经有传统的传递信息朝着智能化处理并存储信息发展。移动智能网的是一种开放的智能平台,能够将智能网功能实体引入到移动网络中,进而可以完成智能控制其移动呼叫。伴随着3G的推进,通信网络智能化程度将不断提升。

3.3 通信技术宽带化

随着数据量的增加、多媒体业务的发展,移动网络必然将更加宽带化。通过采用蜂窝无线技术,第一代移动电话实现了无线接打电话,但是窄带模拟标准。2G实现了无缝国际漫游,有更高的网络容量但也属于窄带系统的发展。3G是真正意义上的宽带多媒体系统,可以实现全球无缝覆盖和更多的宽带业务。

3.4 高频段的选择

1G系统的最初的频段是在450MHz上,后来提升到900MHz。2G系统的工作频段先是900MHz,而后出现了1800MHz的系统。已经在推广使用的3G系统的频段是2GHz。

3.5 高频段的利用

无线电频率是很宝贵的一项资源。有限的频谱资源与急剧增长的用户数量构成了尖锐的矛盾,出现频段不够用的状况。模拟制式是频分多址技术,数字制式是码分多址技术,3G系统的宽带码分多址将会使无线频率得到更高效率的应用。

3.6 网络融合

随着通信技术的发展、市场竞争的加剧和市场需求的变化,计算机网、电视网、电信网必然加速融合,形成统一的综合通信宽带网。

当前,4G系统还在研发阶段,很多技术与设备没有成型,4G的发展也必然面临着更多的难题。但是移动通信未来发展的特征:高质量、高速率的传输数据,全面的业务服务是一定会得到实现的。相信在不久的将来,人们可以真正实现在不同地点、不同时间的的自由通话,利用移动网络为生活学习提供便捷。

参考文献

[1] 谢显中.基于TDD的第四代移动通信技术[M].北京:电子工业出版社,2005.

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    二、高职移动通信技术专业实训基地建设中需要解决的问题

    首先,在开设移动通信技术专业的高职院校中,专业实训基地建设模式比较多的继承了传统实验室的建设状况,比较普遍的存在实训项目单一和比较孤立的状况,与通信企业全程全网、在线调测维护的实际情况脱节,不能完全满足企业需求,缺乏真实情景的训练和实训项目。其次,移动通信实训设备,还表现在配置维护等实训教学操作终端数量有限,即工位有限,难以做到以学生为主体,培养学生的综合职业能力;难于达到有较为丰富的具体任务训练载体,体现工作过程要素;难以让学生遍历比较完整的工作过程,可以身临其境进行整体化学习。第三,移动通信设备相对比较昂贵、高职院校教学经费相对紧张,设备更新速度较慢,难以与时俱进同步升级。很多起步开设移动通信技术专业的高职院校,常常是从购买仿真软件,建设基于计算机的仿真软件实训室开始。与真实的移动通信“交换、传输、无线接入、通信电源”联网;“GSM/WCD-MA/CDMA2000/TD-SCDMA”相互联网;“建、维、管”一体;与企业岗位保持一致等方面存在一定差距。第四,移动通信专业技术知识内涵涉及通信领域的面比较广,包含线路、传输设备、交换、数据库、无线、接入、开关电源等,即便是无线接入,涉及的专业知识也包括了GSM/WCDMA/CD-MA2000/TD-SCDMA和塔桅天馈等多个方面,对移动通信双师型教师能力要求较高,对建立科学简洁的实训基地教学模式相对困难。第五,构建移动通信基于工作任务行动导向的教学,需要开展“做中学”“做中教”和“学中做”“学中教”的课程教学,进行“做、学、教”一体化教学实践,调动学生学习兴趣和积极性。但在移动通信专业实训基地中,基于工学结合模式的运行管理机制保障调度力度不够,落实实训教学遍历情境和工作过程的难度较大。解决以上问题,探索、实践并建设高职移动通信技术专业实验实训基地,建设“全程全网”的专业实训基地的方案和建设模式;总结建设“全程全网”的移动专业实训基地的思路与方法;并完成移动通信相关实训技能项目或工作任务的开发方法;建立移动通信实训基地应用模式和促进应用效率,具有重要意义。

    三、构建高职移动通信技术专业“全程全网”一体化实训基地

    移动通信全程全网是指:任何一次通信都会与端到端的所有节点发生联系是为“全程”,也会与端到端网络各节点设备的各层设备有关联是为“全网”。每一个通信局所,仅是一个网络节点;每一个节点,都需要与其他节点共同构建成网络,联合作业,环环相扣,全程全网协作配合才能实现通信。建立移动通信“全程全网”联合作业实训基地建设模式:依托各独立专业实训模块,通过整体规划,充实完善专业实训设备,将移动通信专业实训基地建成开放型、功能齐全、与企业运行设备同步,并涵盖交换、传输和接入,集2G系统和3G三种基本制式的“全程全网”一体化联合作业专业实训基地。集通信电源、通信传输和交换节点为一体,实现固移互联(FMC),满足学生技能实训、企业用户工程师培训、职业技能鉴定、社会行业技术服务为一体的实训基地。四、构建高职移动通信技术理实结合“教学做考”一体化实训基地一个职业之所以能够成为一个职业,是因为它具有特殊的工作过程;工作过程指的是旨在实现确定目标的生产活动和服务活动的顺序;工作过程导向的课程来自职业行动领域里的工作过程。掌握课程任务需要在工作过程中习得掌握和获取经验策略,实际就是需要在课程中建立具备咨询、决策、计划、实施、检查、评估的六要素。移动通信技术专业要完成工学结合的课程目标,必然需要建立符合“教学做考”一体化的校内实训基地,以完成任务过程中的学生主动参与、讨论、决策和执行,培养完成完整职业行动的良好能力与习惯,达到理实结合。在基地建设思路上必然需要考虑容量的可扩充和操作终端的可扩充。此外,通过建立“仿真+全真”相结合的移动实训基地,通过仿真软件机房进行预算规划、模拟配置、模拟维护和故障排除;再到真实设备上,进行实训演练。从而解决移动通信实训设备不足和终端工位受限的不足,基于工作任务系统化的构建“做中学”、“学中做”的课程教学模式,实现理实结合的“教学做考”一体化,如图1所示。

    四、构建高职移动通信技术校企合作“建维用管”一体化实训基地

    移动通信设备相对比较昂贵,设备更新换代速度较快,运行维护技术要求较高。充分发挥校企合作、共建共享的实训基地建设运行机制特别重要。加强与生产厂商、运营商的合作,真正做到服务企业,成为企业移动通信专业的人才蓄水池,建高职移动通信技术校企“建维用管”一体化实训基地,互惠双赢。校企合作建设实训基地的关键是考虑企业需要。移动通信实训基地的建设,要紧跟移动通信技术发展步伐,满足企业新技术、新业务的试验使用;满足为企业提供通信全网的在线模拟、新设备入网前联网测试以及新业务的开发和测试;克服企业在实际网络中由于不能中断业务,从而不能完成员工技能训练与提升的弊端。学校负责提供实验室所需的房屋与电力,并按企业确定的实验室整体布局设计和相关技术规范的要求完成机房的改造、整治;按企业标准对设备进行安装与调测;负责实训基地的日常管理与维护,确保实验室设备运行符合企业确定的技术标准。在管理上,建立校企合作从上到下的联动机制,在领导层面建设校企合作专家指导委员会,负责沟通、监督;在实训基地建维层面建立专业建设小组或实训建设小组,负责建设、维护、升级与应用开发。最大限度满足企业需要、以服务企业来驱动运行的实训基地建设,才能保证与企业标准一致,符合真实工作环境,才能保持与企业同步升级和得到相应的技术支持。为我所用,提高学生的实际动手能力。建设成为校企合作“建维用管”一体化的实训基地。

    五、高职移动通信技术专业实训工作任务的构建方法