時間:2023-11-12 14:56:29
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇移動通信領域研究,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)09-0078-02
現今隨著國內民航業的快速發展,機場地勤保障部門的調度指揮協調工作越發繁忙,其運作效率會直接影響到航班運行的正常率。引入新技術適應業務發展,提升調度作業效率勢在必行。
1當下地面集群調度業務應用分析
1.1 TETRA
TETRA陸上集群無線電系統,屬于基于數字時分多址(TDMA)技術的專業移動數字集群通信系統,是工作在VHF150MHz~UHF900MHz頻段的專網調度系統。可提供多群組調度,短信息服務,分組數據服務以及數字化全雙工語音服務。現階段使用專業生產調度的公共運輸服務類行業基本使用基于TETRA的專業集群通信系統。
1.2 集群調度使用現狀
使用TETRA系統可實現點對點單呼、點對多點組呼、單向點對多點廣播呼叫的語音話務業務。通過專有的網絡管理接口,可以實現后臺遙斃,通話錄音監聽,分組管理及呼叫優先級劃分等管理手段。TETRA支持的多媒體接口,還可以進行短信息的發送,進行文字及圖片等多媒體信息交互。由于是專網通信系統,可以有效防止外界干擾。TETRA技術設立的空中端到端加密等通信加密協議能很好的保障公共運輸領域的生產調度安全。
1.3現有移動辦公系統現狀
隨著現代無線網絡的發展以及移動終端性能的飛速提升。不少企業開始嘗試將生產辦公系統部署在移動終端上,以減少專網辦公的環境限制。在民航系統的地勤保障工作中,多部門需要錄入相關業務數據,如飛機加油加水量,運輸行李的配重信息。客艙清潔的完成時間等等。信息零散但對運作效率影響至關重要。數據匯總的傳統方式是處于一線工作的專職人員通過集群調度系統口頭匯報數據給后臺管理人員錄入。信息傳遞效率低下且容易出現口誤等數據錯誤和通報不及時等情況。
引入移動端生產管理系統后,一線工作人員需多配置一個具有無線網絡的PDA掌上電腦,PDA內置了生產系統客戶端,可以錄入相關調度保障數據。通過GPRS,WIFI 等形式的無線網絡傳入生產系統;同時也能接收管理人員下發的文字或圖片類的業務信息反饋。使用移動端的辦公業務系統極大方便了調度保障部門的生產數據采集跟新,對運輸調度效率提升作用明顯。在應對諸如節假高峰期客流,大面積航班延誤等特殊情況時候的優化調度資源起顯著作用。
1.4現有技術發展瓶頸
TETRA專網集群調度系統的易用性,穩定性有目共睹。可專網的架設運維成本比較高,系統需要搭建基站及基站間通信鏈路以及交換系統的建設。基站的選址建設會決定手持終端的覆蓋效果,是主要的建設運維成本,在遇到使用地域擴充以及用戶終端量增加的時候就需要新建基站及相關傳輸交換系統。
使用上,由于傳統的TETRA專網系統是使用電路交換技術,基站使用的信道資源也有限,如遇極端天氣等造成機場大面積延誤情況,各地面保障部門都在緊急調配的時候終端對信道的占用比例極高,會出現基站收發機信道轉發處理能力飽和。造成部分終端無法發起呼叫,影響調度作業。
移動端辦公業務系統的引入,而目前主要使用公網無線網絡進行業務傳輸,數據安全性沒有保證。此外一線工作人員隨身又多攜帶一臺PDA。再加上TETRA對講機及其他工作道具,隨身物件太多累贅,影響地面一線工作的效率。
2基于POC對講的業務平臺整合
隨著新型基于ANDROID系統的智能終端飛速發展,以及4G網絡等無線寬帶技術的應用覆蓋。現在可以使用專用的智能移動終端,整合移動辦公業務系統和基于POC技術的集群調度系統及后臺指揮調度系統,可使智能移動終端成為專業運輸調度行業一線工作人員的整合業務平臺。
2.1 VoIP
既是網絡語音技術,是將模擬信號數字化,以數據封包的形式在IP網絡實施傳輸,其最大優勢是能廣泛采用IP互聯網絡,提供語音、視頻、數據交換等業務。
2.2 SIP
會話初始協議,是基于文本的應用層控制協議,用于創建、修改和釋放一個或多個參與者的會話,廣泛應用于NGN下一代網絡及IMS(IP多媒體子系統)網絡中,支持應用于語音、視頻、數據等多媒體業務。
2.3 POC
PTT Over Cellular,就是運用于移動網絡的PTT(Push-to-Talk 一鍵通)集群通信系統,借助與移動網絡進行一對一或一對多的對講系統。
2.4 APN隧道技術
要成為專業調度通信系統首要保障的就是通信網絡的安全性。現有的TETRA系統是專用網絡。而現在移動網絡運營商可以提供面向企業級的端到端空中加密網絡VPDN(虛擬專用撥號網絡),移動終端可以使用L2TP隧道協議通過無線網絡登錄企業內網,保障業務平臺到公司后臺的數據通信傳輸安全性。
2.5 IP交換技術
使用VoIP技術,以SIP協議為基礎的POC業務,能滿足NGN網絡發展的需求,能很好的與同是NGN網絡中應用IMS的固話軟交換網絡對接,實現跨域多網融合。相比TETRA不需要另外增加語音轉換的節點設備即可與固話網絡互通。POC業務能實現傳統集群調度系統的單呼、組呼、廣播等點對點或點對多點通信手段。而機場地面部門較多使用內線固話通信,融合互通后一線生產崗位通過對講系統直接與場內各管理運維部門之間通信,會更便于信息溝通交流。由于采用了VoIP技術,更便于記錄存儲通話語音,易于日志記錄查詢管理。而通過SIP協議的對用戶狀態的管理,可實現調度后臺管理員對終端的身份鑒權,做到遠端遙斃非法接入用戶,保障調度通信的安全性。
2.6多媒體通信融合
3G、LTE無線寬帶技術的引入,使得除了文字,圖片等多媒體信息交換外,IP網絡視頻電話、視頻會議等業務也獲得廣泛應用。比如使用平臺終端的一線保障人員在單呼、組呼等應用中加入視頻圖像,可以將現場情況通過視頻發往后臺調度臺。調度臺人員可以第一時間掌握現場畫面。而通過與SIP電話視頻會議的結合,處于外場的人員可以通過手持終端加入IMS網絡的電話視頻會議,及時獲取傳遞重要信息,能夠極大提高部門管理運作的便利性。
2.7業務系統與調度終端整合
借助于新興智能系統所能夠提供的豐富接口并提供比較友好的用戶交互界面。移動對講終端可以根據部門業務的需求加入不同的辦公業務APP。比如工單流轉審核、文件報文批復、或是加入基于RFID(無源射頻電子標簽)的物聯網貨物掃描系統,進行高效貨物數據采集。若引入GPS定位,可以使調度臺管理人員實時了解終端使用人員的地理位置,可以更直觀的調度指揮人員工作。無線辦公業務的運用,使得一線地面人員不受工作場景限制使用業務系統或是辦公自動化系統,實現業務進度的實時跟新及生產數據的實時采集,讓調度管理更加精準。而集成了集群調度跟辦公系統的移動終端,精簡了隨身攜帶設備,有很好便利性的同時也優化了工作流程。
3 現階段發展瓶頸
基于無線網絡的POC集群調度業務在國外有較好的發展,但在國內還是新興技術領域,尤其是結合多媒體應用及業務系統的整合。目前其發展還會受制于無線網絡信號覆蓋的影響。同時,由于專業通信的需求,終端需要有符合軍工級別的耐用級別,可目前市場上有根據該領域設計產品的廠家寥寥無幾,且產品品質有限。
此外采用新式智能系統的移動終端,屏幕及系統的能耗需求,對設備電源耐用性也是不小的考驗。而在應急通信上,目前依靠移動信號的POC業務,若基站信號中斷就會受嚴重影響,不及TETRA擁有DMO直通模式來作為應急呼叫手段。因此從長遠看,攻克以上技術瓶頸將大大有利于該業務平臺體系的應用推廣。
4 結語
本文通過分析了現有調度運輸行業集群通信系統的現狀,引申介紹基于POC業務的地面無線業務平臺的技術組成,并以民用機場地面調度通信行業作為應用背景闡述該業務平臺的功能整合展望。智能終端和具有無線專網加密的移動網絡與POC集群通信系統和移動業務系統整合的業務平臺,為新式寬帶多媒體集群調度系統和移動辦公及業務系統提供可靠的載體平臺,若獲得推廣今后能為各類專業集群調度工作領域提供更高效可靠的運作效率。
參考文獻:
[1] 王穎.固網移動網VPDN共享LNS解決方案研究[J].信息技術,2010(11):188-190.
[2] 楊川,唐余亮..基于下一代網絡的SIP信令服務器設計[J].廈門大學學報,自然科學版,2008(1).
[3] Push-To-Talk over Cellular(POC)Architecture;PoC Release 1.0.
未來展望目前來講,國際上已經制定了有關4G移動通信的技術標準,為4G移動通信的商業化運作指明了方向。我國的相關技術人員和運營商需要了解4G移動通信的關鍵技術,同時還要對4G移動通信的未來發展有一個清晰的認識,才能為普及與推廣此項技術打下基礎。
14G移動通信技術的定義及特點
1.14G移動通信技術定義
第四代移動通信技術是通過遠距離無線連接的全球語音和數據網絡進行快速的數據傳輸,具有極高的防干擾性和強大的兼容率的移動通信技術。4G是未來全球移動通信行業科技的關鍵點,更是未來世界通信技術商業化的必要手段[2]。
1.24G移動通信技術的主要優勢
1.2.1數據傳輸速度高
4G移動通信技術的研究目的就是如何在3G的基礎上提高無線網絡訪問的速度,其傳輸速度大致在lOOMbbit/s,理論數據傳輸速度比3C移動通信速度快20倍。
1.2.2超范圍服務增加、抗信號干擾能力強
利用正交分頻多任務技術(thog-onalFrequencyDivisionMultiplexing以下簡稱OFDM)的優勢,實現加設多種增值服務,獲取最佳系統性能的功能。同時在防止信號干擾,降噪能力上有著顯著提高。
1.2.3智能性高,具有良好的覆蓋功能
在各種復雜的環境上,4G移動通信技術使用信號的智能處理技術,從而使信號進行正常的發送、接收,在傳輸的操作性上有極強的智能性。這也需要對信號的良好覆蓋功能的保證,并以此提供高速變頻數據輸出。
24G移動通信技術未來發展展望
隨著人們物質生活水平不斷提高,對于通信的要求也越來越高,不但要求通話質量更高,數據傳輸更快,更要求更多的娛樂、多媒體以及增值服務。手機作為移動通信終端取代計算機的趨勢越來越明顯,4G移動通信技術正是在這個時候誕生的。依靠3G在市場所打下的用戶基礎和網絡習慣,完善自身結構,迅速占領移動通信市場,為迎接4G移動通信技術所開創的新時代打下良好基礎。3G移動通信技術的出現改變了人們的生活行為習慣,在物質橫流、攀比之風日益上漲的今天,4G移動通信的出現無疑會引發更大的全民經濟浪潮。如今,物質流動已經愈來愈趨向于網絡,手機銀行、手機支付等快捷、便利的生活方式早已深入人們的生活之中,同時還會有這一些不法分子利用網上資源進行惡意詐騙,也許他們也把目光看向了正躍躍欲試的4G移動通信。在4G通信技術出現的今天,不急不躁,穩定心態,認真觀察市場動向,同時對不合理狀況提高警惕,避免在這個時刻被人欺詐,是現在人們在期盼4G時代的到來中需要注意的地方。
34G通信技術的發展前景
雖說4G通信技術在目前使用和推廣的過程中存在技術不達標、流量資費消耗高、普及難、推廣所用時間長等問題,但是4G通信技術本身存在很大的優勢,其高效性、通信質量的穩定性以及使用時的便捷性對于追求越來越快節奏和越來越高生活質量的廣大民眾來說,是無法拒絕的“誘惑”。
3.14G通信技術必將更加平民化
隨著人們經濟收入的不斷增加,人民生活水平也不斷提高,人們必然越來越追求更好的生活質量,現在人們不再滿足于物質上的需求,更多的是精神上的充實。所以,人們為了豐富多彩的精神生活,在工作的業余,通過智能化的手機、電腦以及輕便的小型平板,或與朋友們聊天,或上網瀏覽新聞,或看電視等,并且逐漸成為了人們的日常生活狀態。這樣的生活狀態必然離不開互聯網的支持,而以往的2G、3G互聯網通信技術的使用過程中存在信息傳輸慢、通信質量不穩定等缺點,所以更加方便高效的4G技術越發受到人們的追捧。現在,4G通信技術不僅應用于國家高端技術行業,而且已經普及到商業領域、家庭領域以及眾多的個人移動手機用戶,將來也必定更加平民化、日常化。
3.24G技術應用領域將更加多元化
4G通信技術的平民化將促使該技術在更多的領域等到進一步的應用和發展。4G網絡技術的快速、高效及其信息傳輸信息的穩定性優勢無論是應用于商業還是服務業,亦或是交通運輸業甚至是依靠智能技術的生產領域都將會帶來重大的變革。
3.34G網絡技術必將更加標準化
現在的世界是速度和質量相互競爭的世界,現代經濟的高速發展必然推動科技領域的快速進步,4G網絡技術也不例外。由于4G網絡通信技術于2013年剛剛提出,所以與國際電報聯盟的標準有差距是無可避免的,但是隨著高等教育的逐漸普及,該領域的高科技人才越來越多,對于該領域的研究也將越來越成熟和深入,距離4G網絡技術標準化便越來越近。
4結語
總而言之,當前通信技術的發展需要依托于移動通信技術。4G移動通信技術具有良好的市場應用前景,將4G移動通信技術應用到商業上面早已提上了日程。我國的人口基數比較大,手機用戶比較多,因此在推廣與應用4G移動通信技術上面具有無可比擬的現實優勢。所以,我國在實際研究與開發4G移動通信技術時,不能將其看作是對手機功能的開發與拓展,我們需要運用科學的眼光與聯系的觀點去看待4G移動通信技術的實際價值與真實內涵,從而利用謹慎踏實的工作態度去推進對4G移動通信技術的推廣及建設工作。
參考文獻:
關鍵詞:
協作通信技術;衛星移動通信;應用
1協作通信技術
1.1協作通信技術概述。協作通信技術是利用不同節點的相互協作引入空間分集優勢,以此對抗信道中存在的多徑效應、陰影效應、多普勒效應等影響通信質量的不良因素。協作通信技術各節點在發送自己信息的同時業彼此共享自身存在的資源以協助其他節點傳輸信息,最終憑借這種相互協作的機制形成一種多入、多出的虛擬通信系統,也憑借這種相互協作的節點工作模式而形成的良性系統提高系統信息傳輸的高效性及穩定性。
1.2協作通信技術應用于衛星移動通信中的優勢。協作通信技術存在兩大優勢,其一是調動并利用網絡中空余資源的存在,其二是對系統信息傳輸產生協作通信增益。其中協作通信增益作用對于提升衛星移動通信信號傳輸的穩定性和有效性有著至關重要的作用。協作通信增益作用主要通過空間分集增益、時分分集增益、頻分分集增益三種具體技術實現方式達成抑制信道受不良效應的影響,被譽為下一代通信系統的關鍵技術之一,因此研究協作通信技術在衛星移動通信中的應用是通信技術發展的重點,也是未來通信技術未來能否實現跨越的關鍵所在。
2衛星移動通信
2.1衛星移動通信概述。衛星移動通信是以地球同步軌道衛星或其余軌道衛星為基礎,采用衛星通信特有的多址信息傳輸方式為全球范圍內的衛星移動用戶提供服務。衛星移動通信主要由通信衛星、地面站、通信終端三部分組成,由通信衛星傳遞信號保持地面通信系統與用戶移動終端的通信連結,再通過地面站接收終端發出的信號以及衛星通信反饋回來的信號以此實現不同地域之間衛星移動用戶之間的聯系。目前,衛星移動通信已廣泛應用于軍事和民用領域,是21世紀取得的重大科技成果之一。
2.2衛星移動通信應用協作通信技術的必要性。衛星移動通信按照應用環境可分為陸地衛星移動通信系統(LMSS)、航空衛星移動通信系統(AMSS)和海事衛星移動通信系統(MMSS);按照衛星軌道分類又可分為同步軌道衛星系統和非同步軌道衛星系統。由于所需衛星移動通信的功能和作用各不相同,因而通信衛星與通信衛星之間存在信號的干擾,加之衛星信道本身的不良效應影響,衛星移動通信之間若沒有協作通信技術的連接,不僅浪費了不同通信衛星的信息資源,其傳輸信號的穩定性和有效性也無法得到充分的保障。因此,加強協作通信技術在衛星移動通信中的應用,是未來移動通信發展的必然趨勢和要求。
3協作通信技術在衛星移動通信中的應用
3.1衛星多節點協作傳輸技術。衛星多節點協作傳輸系統可以看做是各個節點之間一對多和多對一系統的集合,在這個節點組成的集合之間,各個節點都將參與協作傳輸。具體協作模式如下:以通信衛星作為源節點S,以地面站或某個信關站為目的節點D,以眾多協作節點視為R(R可以為一個或多個)。其中,眾多協作節點R由于地域的分散性和獨立性,若是直接由通信衛星S接收有可能會導致信號接收的差錯性,而經過不同的節點R將信息轉發到目的節點D再將這些信息進行合并則可以有效提高目的節點D的接收性能并極大程度的改善通信衛星R的差錯性,使其有更多的鏈路余量來抵抗信道衰弱對信號傳輸的影響,最終提升衛星移動通信信號的質量和有效性。但是,需要注意的是,由于正交傳輸的作用,協作節點R的數量會影響協作傳輸系統的頻譜效率,因此在運用此技術的過程中需要注意節點個數的選擇。
3.2衛星協作節點選擇技術。協作節點R的數量會影響協作傳輸系統的頻譜效率的問題,衛星協作節點選擇技術可以根據協作節點的信道強弱來進行區分和篩選,選擇最合適的協作節點R來進行協作傳輸,即將目的節點D與協作節點R之間一對多的集合調整為一對一或一對有限的節點R的集合,借此合理利用系統資源,有效改善衛星多節點協作傳輸系統的頻譜效率性能。同時,通過衛星協作節點選擇技術可以根據因地形、建筑物遮擋、傳輸距離等因素導致的協作節點信道衰落成都的不同而優化不同節點之間的功率分配,減少不同協作節點之間的能耗,延長協作節點的使用壽命,從而降低衛星移動通信的損耗成本,將更多的資金投入到應用在衛星移動通信中的協作移動通信技術的優化和研發之中,促進衛星移動通信技術的發展。
3.3衛星混合協作傳輸技術。在衛星協作傳輸系統中,協作節點可以采用AF和DF兩種不同的工作模式,這兩種工作模式各有其利弊。AF工作模式不需要協作節點進行信息的解調、譯碼等處理,可以有效降低鞋店工作的復雜程度,簡單易行,但也會由于在引入信號的同時放大引入時的噪聲,因此存在噪聲放大效應這一不良影響;DF工作模式會將協作節點進行解調、譯碼等處理,確保系統獲得良好的性能,但也由于程序的復雜性,存在錯誤傳播的可能,影響系統的分集效果。因此,將這兩種工作模式進行協調處理可以實現衛星通信技術的最優化。衛星混合協作傳輸技術便是將兩種工作模式進行混合,根據譯碼情況采用AF或DF方式轉發源節點信息并合并檢測,使系統獲得最好的差錯性能,借以提升系統的傳輸能力。此外,或和寫作傳輸技術還可以結合以上提到的兩種技術來進一步改善衛星混合協作傳輸系統的性能。
4結束語
總而言之,加強協作通信技術在衛星移動通信中的應用研究,可以不斷豐富衛星移動通信領域的技術成果,為衛星移動通信的發展以及提高衛星通信系統信息的傳輸性能提供良好的發展思路和技術支撐,助力衛星移動通信的進一步發展。本文僅是將協作通信技術在衛星移動通信中的應用思路及方式方法做出了簡單闡述,提出了屬于自己的一些淺顯思考和建議,希望能對后續的研究者起到一定的啟發作用,為進一步研究提升協作通信技術在衛星移動通信中的應用提供解決思路。
參考文獻
[1]李國彥,張有光.飛行器進近中的自適應協同傳輸與節點選擇[J].航空學報,2011,32(11):2083-2095.
[2]劉振華,侯嘉.多中繼協作通信系統的中斷概率分析[J].通信技術,2012,45(01):72-74.
[3]張乃通,張中兆,李英濤.衛星移動通信系統[J].電子工業出版社,2010.
[4]方秀花等.衛星移動通信的軍事應用[M].中國航天,2005(1).
從某種意義上來說,移動通信新技術研發方向,決定著移動通信技術的總的發展趨勢,在知識經濟的今天,企業對核心技術的掌握程度,是其產品升級換代的關鍵,更是企業開拓更加廣泛市場的法寶。而專利擁有量的多少是表征企業掌握核心技術的一項重要指標。圖1是移動通信領域專利申請發展趨勢。表1移動通信領域專利申請逐年發展趨勢一覽表。從圖1和表1可以看出1994年以前,在我國移動通信領域,新技術研發一直處于低靡狀態,專利申請量很少,這個時期正是我國移動通信業的起步階段。進入1995年后,人們在移動通信領域的新技術研發熱情逐年走高,專利申請量也是逐年上升。1995年的年申請只有101件專利,而到2006年,其年專利申請量高達1877件,是1995年的18倍。這說明我國移動通信技術的發展,自進入1995年后就進入了快速發展的軌道,2006年至今是我國移動通信技術的發展黃金期。
2我國移動通信技術專利的國、省分布
據信息產業部公布的統計數據顯示2011年1-7月份,全國移動電話用戶累計凈增7083.5萬戶,達到92983.7萬戶。12月份,全國德律風用戶凈增961.8萬戶,其中固定德律風用戶減少130萬戶,移動德律風用戶凈增1091.8萬戶。全年累計凈增德律風用戶11802.4萬戶,總數到達12.71億。其中,固定德律風用戶減少922.6萬戶,到達2.85億戶,其中無線市話用戶減少1076.2萬戶,到達1787.0萬戶;移動德律風用戶凈增12725.1萬戶,到達9.86億戶;3G移動德律風用戶凈增8137.2萬戶,到達12842.4萬戶。如此龐大的移動通信市場,無疑加劇了移動通信技術市場的競爭。表2是移動通信技術研發前十強國、省專利擁有量一覽表。從表2可以看出,我國的廣東和北京申請的關于移動通信技術方面的專利,均超過了韓國和日本;位居第一和第二名;排名第五的上海專利擁有量也超過了美國、芬蘭、瑞典;浙江和山東位居前十強的第八和第九名。由此說明經過十幾年的發展,我國在移動通信領域,已掌握了大量的具有自主知識產權的核心技術。在一定程度上打破了經濟強國在我國移動通信技術市場的壟斷。就拿排名第一的廣東省來說,這些年來在移動通信領域主要從事的研究有電話通信;無線通信網絡;圖像通信等方面,其代表性的專利有:在移動通信中協助導航的方法及移動終端;一種移動網絡電話系統及無線接入點;電視系統、移動通信終端與電視系統的通信方法;一種移動通信終端;在移動通信中獲取信息的方法及移動通信系統;一種移動通信網絡業務接入系統及方法;對本地IP數據進行管理的方法及移動通信系統;移動通信終端的網絡接入方法及移動通信終端;基于WCDMA核心網實現移動通信的系統及終端接入方法。
3移動通信技術研發涉及領域分布
移動通信行業主要有通信標準制定、芯片制造和協議軟件、電路元件供應和系統組裝三個環節。所有關于移動通信的技術研發都是基于以上幾點進行的。表3是移動通信技術研發技術領域專利申請量一覽表,從表3可以看出,近年來在移動通信領域的技術主要研發方向和熱點是:H04Q(選擇);H04B(傳輸);H04L(數字信息的傳輸);H04M(電話通信);H04W(無線通信網絡);H04J(多路復用通信);H04N(圖像通信);G06F(電數字數據處理);G01S(無線電定向;無線電導航;采用無線電波測距或測速;采用無線電波的反射或再輻射的定位或存在檢測;采用其他波的類似裝置);H05K(印刷電路;電設備的外殼或結構零部件;電氣元件組件的制造)。其中最為活躍的研發領域是H04Q(選擇),其代表性的專利有:移動通信系統中終端接收MBMS業務的方法;第三代移動通信協議棧系統中防止RRC資源配置沖突的方法;移動通信網絡信號監測終端一種移動通信自動巡檢撥打測試系統;一種基于信令中繼技術的移動通信號碼攜帶的系統及方法;移動通信終端機;移動通信網絡管理聲光告警系統。
1、3G概述
3G是英文3rd Generation的縮寫,指第三代移動通信技術。相對第一代模擬制式手機(1G)和第二代GSM、TDMA等數字手機(2G),第三代手機一般地講,是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。為了提供這種服務,無線網絡必須能夠支持不同的數據傳輸速度,也就是說在室內、室外和行車的環境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節/每秒)、384kbps(千字節/每秒)以及144kbps的傳輸速度。這樣的解釋或許太枯燥了,簡單地說,3G實際上就是一個寬帶的無線網絡。而啟動這個無線寬帶網絡的意義在于它可以為用戶實施各種新的應用,提供更為寬廣的平臺。
2、移動通信的發展狀況及未來
移動通信是當代通信領域內發展最快,市場前景最好的部分。從80年代以來,移動通信技術已經從第一代(模擬系統)和第二代(GSM)的發展,達到通信領域市場容量的40%至50%,成了國際上最受重視的領域,從1995年到2000年,中國移動通信用戶年平均增長率接近100%,中國移動電話用戶增至1.37億戶,(截止到2001年10月)飛速發展的市場,不僅引來了世界上最新的通信產品,而且也使中國成為通信技術創新最活躍的國家之一。信息產業部副部長說,根據“十五”規劃,中國移動通信產業將保持百分之二十以上的年平均增長速度,到二00五年末,中國內地移動電話用戶數將超過二點六億。通信網絡規模和用戶數均居世界第二位。
我們都已目睹了近幾年來技術領域的快速發展以及由此而帶來的種種益處。這些發展必將繼續下去。20世紀90年代,無線技術以一種堪稱“難以置信”的方式得到發展。如果說過去幾年的發展是振奮人心的,未來的發展也將更加如此。
隨著技術的進步,移動通信正朝著能提供語音、數據、多媒體信息通信為一體的第三代(3G)網絡演進。第三代移動通信的發展已成為全球通信設備制造商和電信營運商所關心的熱點。它將影響到今后十年通信網和通信服務的發展。對設備制造商,則是數以萬億美元計的巨大市場。對我國來說,則是我國民族科技和民族產業在移動通信領域突起的一個極好的機遇。如3G這樣的發展正是這一深刻轉變的要素。在這種轉變中,令人眩目的機遇接踵而至。
3、我國在3G的發展情況
我國移動通信從80年代后期以來,已成為擁有千萬用戶的世界第三大網,并以每年30%以上的速度發展。但在過去的第一代和第二代移動通信技術和設備生產方面,落后于國際上大公司。我國在第二代移動通信領域僅有市場優勢,而無技術優勢,造成我國市場幾乎被外國產品占領的被動局面,而且國外在我國提走上百億美元的技術提成費。在面對第三代移動通信的挑戰時,我們再不能容忍這種現象的重演,必須要下決心研究并生產出具有自己知識產權的第三代移動通信系統。
世界移動通信領域的現狀為我們發展第三代移動通信提供了大好機會。目前國際上各大公司均致力于從事第二代系統的完善和推廣應用,對于第三代系統只是進行方案論證和初步試驗。ITU從1999年開始才真正著手進行通信協會標準的制定,這就為我國提供了創新機會,以形成自己的知識產權。
目前的主要任務應當是:一是努力抓緊抓好第三代移動通信系統的標準化工作,根據ITU建議的IMT-2000功能和物理模型,力爭使我國未來的第三代移動通信有創新性,并適應未來國際新技術的發展。二是盡早對第三代移動通信系統中有關終端設備、接入與互通設備、交換與傳輸設備以及網絡管理設備進行研究與開發。完成必要的技術人才儲備,力爭使我國未來開發的第三代移動通信產品擁有國內甚至國外市場。需盡早研究的項目:第三代移動通信標準化研究、第三代移動通信手機研究、第二代到第三代過渡系統的開發、第三代移動通信核心網絡安全技術研究、適配與互通設備研究、定位技術及業務提供方法研究。
4、第三代無線移動通信系統方案及關鍵技術
第一、二代蜂窩移動通信系統是針對傳統的話音和低速率數據業務的系統。而在未來的
“信息社會”,圖象、話音;數據相結合的多媒體業務和高速率數據業務的業務量將超過傳
統的業務量。因此現在的蜂窩移動通信系統不僅遠遠不能滿足未來用戶的業務需求,而且隨
著用戶數量的猛增,也將遠遠不能滿足用戶容量的發展需要。另外,隨著‘信息高速公路”
的建成,公共陸地網傳輸的許多業務,也將與移動通信系統接口。所以對于新一代的移動和
個人通信系統即第三代和個人通信系統的研究和發展日益成為電信領域的一個新熱點。
第三代移動通信系統的關鍵技術很多,現主要介紹以下幾種:
1多載波技術
多載波MC-CDMA是第三代移動通信系統中使用的一種新技術。多載波CDMA技術最早是在1993年的PIMRC會議上由 Berkeley的J.P.Llnnartz,N.Yee,G.Fett和德國的K.Fazel,L.Papke分別提出來的。目前,多載波CDMA作為一種有著良好應用前景的技術,已吸引了越來越多的人員對此進行研究,并且在cdma2000標準和IMT-2000的研究計劃中,都已經有了一些對基于MC-CDMA的第三代移動通信系統方案的探討。
2.智能天線技術
智能天線技術是基于自適應天線原理的一種適合于第三代移動通信系統的新技術。它
利用天線陣列的波束會成和指向,而產牛多個獨立的波束,以自適應地調整其方向圖以跟
蹤信號的變化;同時對干擾方向調零以減少甚至抵消干擾信號,以提高接收信號的載于比,
增加系統的容量和頻譜效率。
智能無線的特點是能夠以較低的代價換得無線覆蓋范圍、系統容量、業務質量、抗阻。
3.軟件無線電技術
軟件無線電技術是AMPS、TACS、GSM、CDMA等新技術和標準不斷出現、DSP處理速度不斷提高和價格塞和掉后等性能的提高不斷下降的產物。軟件無線電將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線,即將AD轉換器盡量靠近RF前端,利用DSP的強大處理能力和軟件的靈活性實現信道分離、調制解調、信道編碼譯碼等,從而為2G系統向3G系統過渡,提供了一個無縫隙的解決方案。
4.多用戶檢測技術
在CDMA系統中,由于碼間不正交,會引起多址干擾(MAI)。多批干擾限制了系統的容量。為消除多址干擾的影響,人們提出了利用其它用戶的已知信息去消除多址干擾的多用戶檢測技術。多用戶檢測技術分為兩大類:線性多用戶檢測和相減去干擾檢測。在線性多
用戶檢測中,對傳統的解相關器軟輸出的信號進行一種線性的映射(變換)以產生新的一
一、引言
近幾年來,全球通信技術的發展日新月異,尤其是近兩三年來,無線通信技術的發展速度與應用領域已經超過了固定通信技術,呈現出如火如荼的發展態勢。其中最具代表性的有蜂窩移動通信、寬帶無線接入,也包括集群通信、衛星通信,以及手機視頻業務與技術。
蜂窩移動通信從上世紀80年代出現到現在,已經發展到了第三代移動通信技術,目前業界正在研究面向未來第四代移動通信的技術;寬帶無線接入也在全球不斷升溫,近幾年來我國的寬帶無線用戶數增長勢頭強勁。寬帶無線接入研究重點主要包括無線城域網(WMAN)、無線局域網(WLAN)和無線個域網(WPAN)技術;模擬集群通信的應用開始得比較早,但隨著技術的發展,數字集群通信技術越來越贏得大家的關注;衛星通信以其特殊的技術特性,已經成為無線通信技術中不可忽視的一個領域;手機視頻廣播作為一種新的無線業務與技術,正在成為目前最熱門的無線應用之一。
移動計算機是當前IT領域內發展速度最快的產業之一,其發展趨勢是高性能、低功耗、小型化和無線互聯。一般認為,高速數據通信能力和無線網絡互聯能力是移動計算機性能評價的主要方面,因此,無線通信技術的進步對移動計算機發展的意義就顯得非同一般。第四代移動通信技術(fourth.generation,4G)的出現對移動計算機產業的發展帶來了前所未有的新機遇,包括Microsoft和Intel在內的各大計算機企業已紛紛把目光投向移動通信領域。
二、無線通信技術的發展歷程
WAP:Wireless Application Protocol 。一種全球性的網絡通信協議,目標是將Internet的信息和業務引入到移動終端。WAP定義了可通用的平臺,把目前Internet上的HTML語言轉化成WML描述的信息,顯示于移動電話的顯示屏上。 WAP不要求現有的移動通信網絡協議任何改動,只要求移動電話和服務器的支持,因而廣泛應用于GSM、CDMA、TDMA、3G等網絡中。
GSM:Global System for Mobile Communication。全球移動通信系統,全球性標準的蜂窩無線電通信系統,是當前應用最廣泛的移動電話標準。GSM的信令和語言信道都是數字式的,因此被看成第二代移動電話系統(2G)。 第一代是指模擬蜂窩技術,第三代是指寬帶CDMA。 蜂窩網絡:把移動電話的服務區別分為一個個正六邊形的子區,每個小區設一個基站。形成了形狀酷似“蜂窩”的結構,因而把這種移動通信方式稱為蜂窩移動通信方式。蜂窩六邊形結構的數學原理是:即以相同半徑的圓形覆蓋平面, 當圓心處于正六邊形網格的各正六邊形中心,也就是當圓心處于正三角網格的格點時所用圓的數量最少。蜂窩通信實際上就是移動通信的另一種說法。蜂窩的最大特點就是頻率的高利用率。蜂窩的概念解決了移動通信中頻率資源有限的問題,直接導致了20世紀80年代以后的移動通信大發展。但是蜂窩的概念也是有局限性的。現在面臨的主要問題是,小區不可能無限制的進行分裂,導致了系統的容量不能進一步提高,這阻礙了移動通信進一步的發展。
三、第四代移動通信技術
第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡,具有非對稱的超2Mbs的數據傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網、移動寬帶系統和交互式廣播網絡。 第四代移動通信標準比第三代標準具有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網絡中提供無線服務,可以在任何地方用寬帶接入互聯網(包括衛星通信和平流層通信),能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外,第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統,是寬帶接入IP系統。
第四代移動通訊系統的任務是:提供更大的頻寬需求,滿足第三代移動通訊尚不能達到的在覆蓋、質量、造價上支持的高速數據和高分辨率多媒體服務的需要。 4G通訊的要求及特點針對3G通訊存在的問題,目前正在構思中的 4G通信應當具有以下特征:
3G(3rdGeneration),指第三代移動通信技術。2009年1月7日,國家工業和信息化部頒發3G牌照,標志著移動通信市場的3G移動互聯網時代正式在中國拉開帷幕。它是將無線通信、互聯網等和多媒體通信結合的新一代移動通信技術。這是2009年至今一個炙手可熱的話題。一項新的科學技術往往改變一個時代。新技術的出現和應用往往也是媒體產生變革原始的、也是最重要的推動力,幾百年來人類傳播領域的變化已經充分證明了這一點:印刷術的推廣使報紙由少數人的消遣成為大眾傳媒;電報的出現讓通訊社得以產生并發展到今天;無線廣播技術的廣泛應用讓受眾由讀者變成了聽眾,廣播也因此成為了它那個時代影響力最大的大眾傳媒;近十多年來,互聯網技術的廣泛應用,已經而且正在深刻影響和改變著人們的傳播方式。而現在3G業務的風靡全球,也迫使我們不得不重新定位人際傳播,進一步分析人際傳播媒介變化對人際傳播造成的影響。
這里將沿著馬克·波斯特思考媒介與文化論題的思路,討論3G技術應用在人際傳播方面所帶來的信息存儲方式、信息傳播方式和信息交換構型的改變。對此,一個可行的方式是從過程的角度考察人際傳播,并將其拆分為兩個部分:認知過程和行動過程。對認知過程的考察有助于理解交流雙方如何用3G手機來傳輸信息,傳輸了什么樣的信息,又對彼此的關系造成了怎樣的影響;對認知過程和行動過程的綜合考察則有助于理解依靠3G手機所建立的交流構型。第三代移動通信系統是一種能提供多種類型!高質量的多媒體業務,能實現全球無縫覆蓋,具有全球漫游能力,與固定網絡相容,并以小型便攜式終端而聞名于世。在任何時候、任何地點進行任何種類通信的通信系統“由于其諸多優點,第三代移動通信系統對全世界電信行業工作者及信息社會越來越具吸引力”作為第三代移動通信的主導技術,近來發展迅速,在第三代移動通信系統個技術標準中,最具競爭力而迅速的發展。相比于2G、2.5G等通信技術,3G通信的優勢主要表現在:
(1)智能化、多媒體化趨勢明顯
由于3G網絡能夠提供內容豐富的多媒體業務和下載業務等,因此,對3G終端而言,需要對其配備更大、更清晰和3D顯示效果更逼真的顯示屏,以便用戶更好地欣賞移動多媒體業務要配備像素更高的攝像頭以拍攝更清晰的圖像,以增強圖片的感觀效果;要提供更大的存儲空間,來儲蓄下載而來的更多圖片和音視頻文件等。總之,以數據業務功能強大為特征的3G業務對其終端的要求將日益苛刻,3G要真正實現所預期的業務發展效果,加強3G終端的研發將一直成為3G發展階段的重要主題之一。
(2)單模、雙模和多模終端共存
多種3G技術體制并存以及第三代移動通信發展初期,第二代移動通信不會在短期內退出市場的現實情況,決定了未來的移動終端必將是單模、雙模和多模終端共存的局面。目前市場上已有GSM/WCDMA、GSM/cdma2000、cdma20001X/1XEV-D0雙模終端;隨著TD——SCDMA標準的正式商用,未來支持TD-SCDMA網絡和其他網絡的雙模手機或多模手機也可能會出現。對3G終端的功能要求不斷提高3G的技術特性,決定了3G網絡能夠提供更為智能化、多樣化、個性化的移動業務,這就要求3G移動終端的功能日益增強。不僅要支持現有話音業務、短信業務、窄帶數據業務等,同時應支持以多媒體業務和高速數據業務為代表的寬帶通信業務等。大致可以分為四類:(1)互式業務,包括網絡電話、移動銀行、可視電話和可視會議等;(2)點對點業務,包括多媒體短信、電子郵件、WEB、遠程醫院等;(3)單向信息業務,包括數字報紙、出版、遠程教育、視頻購物、移動音頻播放器、移動視頻播放器、視頻點播和卡拉OK等;(4)多點廣播業務,包括信息遞送、GPS汽車導航、移動收音機和手機電視等。從中可以看出,3G不僅給手機帶來新的人際傳播方式如可視電話、多媒體短信和電子郵件等,還同時使手機擁有了手機電視、數字報紙、出版和信息遞送等大眾傳播媒介的功能。
1、引言
從2007年我國首條高速鐵路――京津城際軌道交通工程完成鋪軌開始,我國已經先后投入巨資開始興建鄭西高速鐵路、京石高速鐵路、武廣高速鐵路、京滬高速鐵路、廣深高速鐵路以及南寧到廣州的高速鐵路等等一大批高速鐵路,由此可見,我國鐵路運輸已經進入了高鐵時代。與此同時,高鐵的移動通信技術也逐漸成為該領域研究人員的研究重點。
一般來說,在移動通信領域,時速超過200公里的物體,在其上進行順暢的移動通信一直是全球通信行業的一大挑戰。這主要是由于高速運動的物體存在物理學上的多普勒頻率偏移、快速功率控制和空速切換等幾個難題。所以,我國當前的高速鐵路發展狀態,已對移動通信系統提出了更高的要求。
2、高速鐵路移動通信和3G技術
一般來說,在高速移動的物體上,當速度超過時速150千米時,2G/3G的快速功率控制效果不佳,此時就要看哪種通信制式的抗衰落手段多,且衰落儲備量大。TD-SCDMA對高速移動情況不太適應,主要是因為技術性能先進的只能天線沒有在高鐵上全面普及和覆蓋,且系統的增益又不高,再加上使用終端的功率不大,使得在高鐵上,對于覆蓋邊緣由于衰落儲備不足而掉話;現在,GSM制式在高鐵系統中還沒有啟用功控裝置,不過GSM制式只提供語音通話,信道編碼糾錯技術在這種情況下的作用顯著,在通信基站功率達到40W,終端功率達到2W,且基站距離較短的情況下,衰落儲備量發揮作用,高鐵的應用效果還可以。GSM系統中的EDGE制式在高鐵中的效果不好,主要是由于EDGE在高速數據時的編碼效率為1,沒有編碼冗余度,對應的信道編碼增益相對較低,此外,高階的數據8PSK調制,會使得解調EDGE數據的信噪比較高,導致EDGE邊緣的覆蓋電壓需要更高,其衰落儲備要更大;但在實際的高鐵系統中,兩個基站覆蓋區之間的衰落儲備一般都不足,使得傳輸的數據率會迅速下降。所以,就要尋求新的技術體系來解決高鐵中的移動通信問題。
3G通信技術在我國的發展是日新月異。2009年1月7日,我國同時發放了三張3G拍照,即:TD-SCDMA、WCDMA、CDMA200,標志著我國正式進入了3G時代。3G網絡運行的兩年多時間里,在拉動我國GDP增長的同時,還為國內創造了大量的就業機會。從技術角度來分析,3G移動通信網絡相對于2G網絡的優勢在于更大的系統容量和更好的通信質量,且能夠實現全球范圍的無縫漫游,為通信用戶提供包括語音、數據和多媒體等多種形式的通信服務。
在國際移動通信領域,國際電聯對3G網絡有其最低的要求和標準,即:在高速移動的地面物體上,3G網絡所能提供的數據業務為64~144kb/s,要能夠適應500km/h的移動環境。針對該標準,我國現行的3種3G網絡中,WCDMA和CDMA2000主要采用“軟切換”技術,能夠實現移動終端在時速500km時的正常通信,即能夠實現在與另一個新基站通信時,首先不中斷跟原基站的聯系,而是在跟新的基站連接好后,再中斷跟原基站的連接,這也是3G網絡優于2G網絡的一個突出特點;WCDMA技術已經解決了高速運動物體的無縫覆蓋問題;此外,TD-SCDMA也對高鐵通信的覆蓋方案進行了研究。
因此,3G移動通信網絡在技術層面上已經具有為高鐵提供通信保障的基本條件,為我國高鐵發展過程中移動通信問題的完滿解決奠定了堅實基礎。
3、高鐵中的3G網絡建設
根據前面介紹的我國高鐵建設的現狀和3G通信網絡的技術特點,文中認為我國高鐵領域的移動通信系統還可以進一步優化,具體改進措施可以概括為:
(1)應該著力加大 GSM-R技術的推廣力度和對 GSM-R標準進行不斷完善,同時,還應該對3G通信技術規范中關于高鐵移動通信系統的技術特點進行深入研究,這樣,就能夠使得GSM-R及GSMR-C (高速鐵路高可信無線通信網絡)跟越來越成熟的3G商用通信系統實現融合,提高GSM-R及GSMR-C對3G技術通信標準的兼容性,完善高鐵系統中移動通信的服務質量和效率。GSMR-C技術標準是由我國的軌道交通控制與安全國家級重點實驗室首次提出的,其目標是在消化、吸收歐洲GSM-R標準的基礎上,結合我國高速鐵路的運行特點,以及調度通信、列車運行控制數據傳輸、信息化數據傳輸等方面的具體需求,在網絡功能、工作頻段、終端功能、業務實現等方面進行大膽地創新,形成適合我國高速鐵路應用的通信技術體系。
(2)高鐵現行移動通信方案所采用的3G標準,應該結合我國現有的三家3G網絡運營商所提供管的移動通信系統管特點,根據高鐵3G移動通信系統建設的具體需求,已及移動終端的功能,來不斷地進行綜合考慮和完善。
在高鐵移動通信網絡中采用多種3G通信技術標準盡心覆蓋的方式,為高鐵乘客提供了全制式的移動通信服務,有助于提高我國高鐵系統中使用3G終端的服務質量。在網絡建設過程中,為了最大限度的節約成本,可通過共享共建的方式來實現多種3G網絡的全面覆蓋,用最低的成本來得到最佳的服務效果。我國子2008年以來,就對電信基礎設施的共建共享制定了相關的條令法規,并提出了明確的要求。現在,通信領域已經在共建共享方面取得了很大的進展,為我國高鐵移動通信系統的全面建設提供了良好的硬件環境。
4、總結
現行的3G通信網絡技術規范還沒有完全考慮在鐵路,特別是高速鐵路中的應用,還需要能夠滿足鐵路通信安全和可靠性的要求。所以,基于3G標準的高鐵移動通信技術,還沒有在實際使用中進行驗證,其系統本身還需要經過不斷完善和發展,需要對頻譜資源及其頻率干擾問題進行解決。所以,要利用當前3G系統的發展機遇,提高我國高鐵移動通信系統的水平和能力,更好地為我國高鐵戰略的發展服務。
參考文獻:
[1]鐘章隊.我國高速鐵路數字移動通信制式探討[J].鐵道通信信號,2001(4):4~7.
隨著移動通訊技術的不斷發展,移動計算機技術也會逐漸隨著改變。移動計算機的發展趨勢是高性能、低功耗、小型化和無線互聯。從我國的科技發展前景來看,新一代的移動通信系統已經在向我們招手。
一、移動通信技術的現狀分析
從現在的移動通信技術使用情況來看,人們普遍使用的是第二代的數字移動通信系統,GSM、CDMAIS-95是第二代數字移動通信系統的典型代表。在此之后,3G又出現在人們的視野當中,當3G的發展不盡繁榮之時,4G就已經出現,以3G系統為對比對象,4G系統有著許多優越之處,例如,它具有融合度更高與組織性更強的混合異構網絡系統,容量更大、通信質量水準高、傳輸速率高,其傳輸速度超過2Mb/s,上網速度大幅提升,并且具有不同數據率間的自由切換功能,首次實現三維圖像的高質量傳輸。正是這些優勢,使得4G系統可以為不同要求的移動用戶提供語音服務、數據傳輸服務以及其它多媒體業務,世界范圍內的全面漫游也在4G系統的使用過程中得以實現。
二、4G移動通信的特點
(1)傳輸速率高:4G移動通信的數據傳輸速率要比3G移動技術高上很多,要超過UMTS,對于高速移動用戶(速度達到250km/h),數據傳輸速率為2Mbit/s,對于中速移動用戶(速度在60km/h左右),數據傳輸速率為20Mbit/s,對于在室內或步行的低速移動用戶,傳輸速率達到100Mbit/s。
(2)對各種通信標準實現兼容:目前全球的移動通信標準受ITu承認的主要有三大分支,即GSM、CDMA、TDMA,每一家分支都有自己的移動通信標準,搶占全球市場。要想通過取消或吞并其中兩家來實現全球移動通信標準的統一是絕無可能,第四代移動通信通過制定統一的通信標準解決了兼容問題。
(3)多種業務完美融合:4G移動通信技術支持更多的移動業務,充分滿足人們對多媒體通信的需求。將個人通信、信息系統、廣播娛樂等結合成為一個整體,開發了會議電視、虛擬現實業務等眾多新型業務。系統更加安全、方便,更多地考慮客戶的個性化需求和人性化管理,實現了寬帶和業務的綜合。
(4)網絡高度智能化:4G移動通信技術采用了智能技術,擁有一個高度自治、自適應的網絡。它所采用的智能信號處理技術能夠對信道條件不同的復雜環境進行正常的接收與發送,動態管理、改變自己的結構,具有很強的適應性與靈活性。
(5)實現真正的無縫連接:4G移動通信系統采用了無線接入技術,可以讓客戶在任何時間、任何地點接入系統中,隨時使用廣播、語音、娛樂、高速信息服務等多種多媒體業務,實現真正意義上的無縫連接。
(6)各種類型的用戶實現共存:4G移動通信技術對根據變化的信道條件和網絡情況進行自適應處理,使得各種各樣的用戶設備能夠并存與互通,實現高速用戶與低速用戶的共存。
三、4G移動通信的技術發展
為了可以使4G技術的使用范圍更加寬闊,解決體制兼容、時延擴展與遠近效應等多方面的難題,世界范圍內的通信工程領域的研究者們對現代移動通信技術做了更為深入的研究,許多關鍵性的通信技術被開發出來,并投入到了通信市場當中。下面對移動通信的技術做出分析:
(1)多址技術:擴頻碼的選擇對于4G系統來說十分重要,因為4G系統采用的是CDMA碼分多址技術。64位的Walsh函數是CDMA IS一95移動通信系統所選擇的擴頻碼,這樣就使得系統的前向信道的有關性能得到了保障,但是,反向信道的運行性能卻很差。通信領域的研究者們對OVSF(正交可變擴頻因子)進行了深層次的探究,將其在可用數目、重復利用與生成方法方面存在的問題進行了解決,使多址技術可以服務于4G系統,促進了4G系統的廣泛應用。
(2)IPV6技術:為了避免3G技術中出現的編址不合理、空間資源浪費的狀況,4G移動通信技術引進了IPV6技術,它擁有著巨大的編址空間,同時具有自動控制技術、安全性能好、移動安全性高等優點。根據技術專家的預想,在未來能夠使得IPV6為整個4G移動通信系統提供編址空間,節省大量的空間資源。該技術也可以自動配置有狀態和無狀態這兩個地址。在無狀態時,在沒有人為干預的情況下,系統可以根據這個地址的節點利用鄰居機制,為其獲得唯一的地址。在傳輸信息時,為了保證4G信息的安全可靠,IP地址流會交給各個節點來處理。了解移動設備的通信節點也是通過交換IP地址的方式進行,這樣每個移動設備配備唯一的IP地址的方式很好地保證了移動設備使用的安全性。
(3)OFDM技術:OFDM即正交頻分復用技術,是多載波調制的一種,是4G移動通信中使用的核心技術。將信道分成若干正交子信道,將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流,調制到在每個子信道上進行傳輸,提高了抗衰落能力。可以在接收端采用相關技術將正交信號分開,減少子信道之間的互相干擾。每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分更容易保證信道的均衡。相鄰的子載波之間相互重疊的關系使得頻譜的運行效率較高。當信道較好時,子載波會自動調節成效率較高的模式,信號較差時,自動調節成抗干擾較強的方式,智能技術的使用使得OFDM更加有利于高速傳輸數據。
(4)智能天線技術:智能天線主要是指自適應天線陣列,是利用移動用戶和基站間各個傳輸鏈路空間特征的差異,在基站端運用信號處理技術和軟件技術,通過多天線陣元結構,產生特定方向特性天線波束,在同一信道上減少多個移動用戶接收和發送信號的干擾,提高頻譜利用率的一種分集技術,其本質是利用相位關系抑制多址干擾和多徑干擾。智能天線技術的發展主要是考慮智能天線和移動通信環境的特性,如電波的傳播特性、干擾和信號帶寬的有效性等,通過鏈路級和系統級的仿真與實際驗證,綜合利用計算機處理技術優化天線陣列參數和設計數據業務的最優傳輸模式。智能天線除了在提高頻譜利用率 抑制干擾等方面的優點外,還可以通過基站對移動用戶發射信號的空間特征矩陣的分析,實現對用戶空間位置的較精確定位。
四、結語
移動計算機是當前IT領域內發展速度最快的產業之一,其發展趨勢是高性能、低功耗、小型化和無線互聯。隨著信息化時代的到來,人們對于信息的需求越來越大,從而使得社會對于現代寬帶移動通信系統的需求量急劇上漲。4G移動通信技術和3G技術相比更先進、更完善、更智能、更加人性化,通過發展、推行4G技術能夠方便人們的生活,實現移動的全球漫游。
參考文獻:
5G指的是第五代移動電話系統,其有效拓展和延伸了4G移動通信技術。現階段來講,5G移動通信技術還沒有確定明確的標準,也沒有涉及到任何的官方文件。但是在時展進步過程中,人們對通信技術領域產生越來越高的期望,5G移動通信技術必將會有廣闊的發展領域。
一、移動通信技術發展歷程
一般情況下,可以從四個發展階段來劃分移動通信技術的發展歷程,上個世紀八十年代首先提出了第一代通信技術,本種通信技術主要是模擬傳輸,具有較小的業務量、較差的安全性及質量等特點。二十世紀九十年代初期開始出現第二代通信技術,本種技術將更加密集的技術結構、智能技術運用過來,相較于1G技術,具有一定的優勢,但是移動通信業的發展需求依然得不到滿足。而第三代通信技術則將智能信號等處理技術運用過來,可以將移動寬帶服務提供給客戶,但是本技術中,依然不能夠高效利用頻譜,浪費了大量的頻譜資源。在這種情況下,提出了第四代通信技術,其具有較好的視頻圖像傳輸效果,下載速度較快,計費方式比較靈活。但是,進入新時期后,人們對網絡通信技術提出了更高的要求,需要開發第五代通信系統,其有機結合了其他無線移動通信技術,可以顯著提升傳輸速率、資源利用率以及無線覆蓋性能等,滿足社會發展的需求。
二、5G移動通信技術的特點及優勢
2.1 較高的頻譜利用率
研究發現,5G移動通信技術將會更加廣泛的應用高頻段的頻譜資源,以目前形勢來講,高頻段頻譜資源利用效率依然會受到高頻段無線電波穿透能力的影響,存在著諸多的限制,但是光載無線組網、有線與無線寬帶技術的融合等技術的應用則不會受到影響。
2.2 大幅度提升通信系統性能
在過去的通信系統理念下,核心目標是信息編譯碼、點點之間的物理層面傳輸技術,5G移動通信技術則打破了這個限制,其主要研究如何協作與組網多點、多天線、多用戶等內容,促使通信系統性能得到較大程度的提升。
2.3 先進的設計理念
室內通信業務在通信業務整體中占據著主導地位,因為,5G移動通信系統設計中,主要考慮如何提升室內無線網絡的覆蓋性能與業務支撐能力,這樣傳統移動通信系統的設計理念就會發生改變。
2.4 降低了能耗和運營成本
在未來發展中,5G無線網絡將會重點研究和探索軟配置設計,結合動態業務流量變化,運營商能夠實時動態調整網絡資源,這樣能耗、網絡資源運營成本都可以得到非常有效的降低。
三、5G移動通信技術發展趨勢
目前,在移動通信領域內,全球已經充分重視5G移動通信技術的研究。科學技術的不斷革新,將會日趨明確5G移動通信技術的關鍵支撐技術;未來幾年內,本技術將會獲得實質性發展,也就是研究與制定標準。同時,通過頻率效率的提升、網絡結構的變革以及新頻譜資源的開發利用,也將會在較大程度上提升5G移動通信系統的容量。在2013年,歐盟諸國將5G研發項目啟動于第7框架計劃中,一個重要參與方為我國華為公司。通過啟動本項目,出現了諸多的5G移動通信技術研發組織。我國成立了5G推進組,韓國成立了5G技術論壇等。現階段,世界各國都全面深入的研究5G移動通信技術的應用需求、關鍵技術指標、候選頻段等內容。其中,5G移動通信技術發展的動力來自于移動互聯網,借助于無線網絡的方式,向用戶提供現有固定互聯網絡的各種服務業務,且廣泛運用后臺服務和云計算,對5G移動通信技術也將會產生巨大的促進作用,人們也將會更加重視系統容量與傳輸質量。5G移動通信技術在發展過程中,需要考慮如何與其他無線移動通信技術所密切銜接,以便將更加全面和基礎的業務服務提供給網絡通信技術。結合相關意見,5G移動通信技術將會從三個方面提升網絡業務能力,首先是積極運用先進的無線通信傳輸技術,翻倍提升網絡資源的利用率;其次引入新的體系結構,從深度上擴展其智能化能力,大幅度提升無線網絡系統的整體吞吐率;最后,充分挖掘更加先進的頻率資源,包括可見光、毫米光、高頻段等內容,以便有效擴展未來無線移動通信資源。