移动通信概述范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇移动通信概述范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

近二十年移动通信技术经历了巨大的发展，从第一代的大哥大，第二代的GSM，第三代的3G网络，到现在第四代LTE网络；技术的发展带来了更高的通信质量，更好的用户体验，以及更多更完善的通信服务；

我国从3G标准开始，大力推动技术的发展，首次提出中国标准的3G标准TD-SCDMA，并在4G标准上争取了TDD-LTE标准，本文概述了移动通信的发展，以及展望未来的发展前景。

一、1G和2G技术标准

1.1 1G和2G技术

第一代1G移动通信采用模拟制式技术，网络容量非常小，只能少数人有机会使用手机，因此手机成了身份的象征，1G手机有了“大哥大”的称谓。目前1G移动通信网络已经淘汰，“大哥大”也成为历史。

第二代2G移动通信的典型代表是GSM技术，由欧洲电信标准组织制订，采用数字技术和蜂窝技术，具有通话语言清晰、安全性好，频谱效率高，网络容量大等特点.非常适合语音通话。目前GSM仍然是广泛应用，全球超过200个国家和地区超过10亿人使用GSM电话。

1.2 2G技术的不足

然而随着互联网的发展和人们对移动通信的新需求，GSM的一些不足的地方也渐渐显露，难以满足手机高速上网等数据业务需要。从技术原理上看，GSM将通信信道划为200Kphs的带宽，并且再划分8个时隙，因此每个时隙带宽为200/8=25kbps，虽然满足12.2kpbs的语音通话，但GSM只能达到9.6kphs的数据域网络速度（指标准GPRS速度）。后来GSM的增强数据技术EDGE，采用了多时隙技术和高阶调制技术，网络速度大幅提升，但仍然难以满足手机高速上网等数据业务需要：

二、3G技术和主要标准

2.1 3G技术的含义

3G全称为第三代移动通信技术，顾名思义是相对于前两代信息技术标准而言的，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。与前两代技术相比，在数据上网速度优势提升明显，在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆比特/每秒）、384kbps（千比特/每秒）以及144kbps（千比特/每秒）的传输速度。提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。

2.2 3G技术标准

日前的3G技术，主要有三种技术标准：WCDMA.CDMA2000及TD-ScDMA。

1、WCDMA

WCDMA，由欧洲的宽带CDMA技术而来，是无线接口的第三代通信系统。与另两种技术标准相比，WCDMA冈具备较高的扩频增益，漫游能力最优，技术成熟度最高。

2、CDMA2000

CDMA2000发展于窄带CDMAIS95技术，由美国公司提出，包含CDMA2000lx到CDMA20003x的演进衍生，主要是载波技术的演变，CDMA2000可以从CDMA20001。直接升级为3G，建设成本较低廉，但支持者少于WCDMA。

3、TD-SCDMA

TD-SCDMA由我国提出，采用时分双工多址频带，并运用了智能天线技术，以提高频谱利用效率。TD-SCDMA在频谱的灵活有效利用，成本构成方面优势明显。

三、我国3G发展概况

3.1 3G牌照发放

工信部于2009年向我国三大运营商发放了3G牌照，标志着我国通信业进行进入3G时代。其中中国移动公司采用具备自主知识产权的TD-SCDMA标准，中国联通公司采用WCDMA标准，中国电信公司采用CDMA2000标准。

3.2 3G网络覆盖情况

获得3G牌照后，三大运营商都对移动网络进行了大规模升级建设，3G网络覆盖率呈现几何增长，基本覆盖到了全国主要城市。

3.3 3G服务情况

3G服务相比传统语音收入来讲，在增值服务收入上占比更高，依靠消费水平更高的通信用户，3G服务能够直接拉动商业利润。3G服务除了传统语音通话及互联网上网服务外，还增加了诸如手机支付，手机定位，手机炒股，手机办公，信息共享，流媒体播放等多样化的应用服务功能，3G服务向着更加专业化，人性化的方向发展。

四、4G的兴起和未来发展趋势

4.1 4G标准

继3G标准的成功后，3GPP组织制定的UMTS（通用移动通信系统）技术标准的长期演进LTE（Longg Term Evolution），也就是通称的4C网络于2004年12月在3GPP多伦多会议上正式立项并启动。

LTE系统引入了正交频分复用（OFDM）、多输入多输出（MIMO）、IP化网络等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率，LTE标准一般认为下行峰值速率为lOOMhps，上行为50Mbps。

根据双工方式不同LTE系统分为FDD-LTE和TDD-LTE，其中FDD系统上下行采用成对的频段接收和发送数据，而TDD系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输，较FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。我国的TD-SCDMA标准对应的演进方案是TDD-LTE；

五、我国4G发展概况

5.1 我国4G网络规划和4G牌照发放

我国大力推动4G标准化和产业化发展，对4G网络规划以及4G频段划分给予了重点考虑和优先发展，目前中国移动获得130MHz频谱，中国联通获得40MHz频谱，中国电信获得40MHz频谱；

2013年12月4日，工信部向三大运营商颁发了TD-LTE牌照；2015年2月27日，工信部向中国电信、中国联通发放了FDD-LTE牌照。

5.2 我国4G网络建设情况

尽管我国4G牌照发放时间不长，三大运营商开始大力建设4G网络，其中中国移动的4G建设最快，根据计划，2015年年底，仅在广东就将建成6.5万个基站。中国移动2014年预算在4G上的投资为417亿元，2015年预算4G的投资占总资本开支约33%，公司目标于年内增加so万个基站，足以表现其对4G业务的重视和期待。

2014年12月17日，中国电信和中国联通公告，宣布TD-LTE/LTE FDD混合组网试验城市分别增加15个，累计达56个；2015年获得FDD-LTE牌照后，中国电信和中国联通将开展新的4G网络建设规划。

六、移动通信的未来发展趋势

6.1 长期演进发展趋势

移动通信技术不断发展，LTE-Advanced（简称LTE-A）是LTE的下一个演进版本，其目的是为满足未来几年内无线通信市场的更高需求和更多应用，技术参数为峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps；

6.2 未来的多网融合发展趋势

篇2

二． 关键字

三． 第一部分 CDMA 系统概述

四． 第二部分 CDMA 信道编码

五． 后记

六． 参考文献

前言

移动通信是当代通信领域发展最快，前景最好的部分，移动通信以其特有的灵活，便捷的优点符合了现代社会人们对通信技术的要求，成为20世纪80年代中期以来发展最为迅速的通信方式。中国的移动通信自从1987年投入运营以来，经过十余年的快速发展，现已形成数网并存的局面，并逐渐为GSM让出频率，第二代数字网络有GSM和CDMA两种．我国现已形成世界上最大的GSM网络，移动用户占世界第二位，CDMA将作为下一世纪的无线接入技术，而WCDMA则将成为目前各种第二代移动通信系统，(GSM、IS-95、PDC等)的交汇点，发展成第三代系统。CDMA技术将在未来的通信中起越来越重要的作用，这种高效的新型通信模式将随同其宽带衍生技术--WCDMA快速发展，满足用户对个人通信系统的要求，并成为全球无线本地环路的必然选择．

本文综合论述了CDMA系统基本原理结构功能操作特性、容量分析、iS-95标准，重点分析了信道鳊码部分及CDMA系统几种常用编码．

关键字

CDMA 香农定理

IMT-2000 WCDMA MAP算法 TURBO码 卷积码

篇3

0 引言

第三代移动通信（3G）在20 世纪80 年代末提出时倍受关注，近年来却遭遇降温。究其原因，单从技术角度考虑，3G系统就有很多需要改进的地方，如采用电路交换，而不是纯IP方式；所能提供的最高速率只有384kbit/s(标称最高速率为2Mbit/s)不能满足用户对移动通信系统的速率要求；不能充分满足移动流媒体通信(视频)的完全需求；没有达成全球统一的标准等。

正是由于3G的诸多不足，使得在3G还没有大规模投入商用、距离完全实用化还有一段时间的情况下，国内外移动通信领域的专家就已经在进行第四代移动通信系统（4G）的研究和开发工作。

1 什么是第四代移动通信技术

严格说来，现在还不能对第四代移动通信作出确切地定义，但可以肯定，4G通信将是一个比3G通信更完美的无线世界，它可以创造出许多难以想象的应用。

关于4G的一般描述为：“第四代移动通信的概念可称为广带接入和分布网络，具有非对称的和超过2Mbit/s的数据传输能力。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）。此外，第四代移动通信系统将是由多功能集成的宽带移动通信系统，也是宽带接入IP系统”。

实际上，世界各国在对4G的设想上存在着巨大的差异。

欧洲国家一般认为4G是一种可以有效使用频谱的数据通信技术，并且以IPv6为基础!网络上的所有单位都有自己的IP地址。通过在移动通信网络中引入IPv6 就可以把现有的各种不同的网络融合在一起，如4G网络将会融合卫星和平流层通信系统、数字广播电视系统、各种蜂窝和准蜂窝系统#无线本地环路和无线局域网，并且可以和2G、3G兼容。

与欧洲关于4G的观点正相反。日本热衷于建立一个单一的4G全球标准。

美国则希望把WLAN 技术进行扩展，从而演进为4G的基础。

2 第四代移动通信的目标要求和特点

2.1目前业界人士对第四代移动通信已达成的共识

a)与已有的数字移动通信系统相比，4G系统应具有更高的数据速率和传输质量。更好的业务质量（QoS）更高的频谱利用率，更高的安全性\智能性和灵活性;

b) 可以容纳更多的用户，应能支持包括非对称性业务在内的多种业务;

c) 4G系统应体现移动与无线接入网和IP网络不断融合的发展趋势，将在不同的固定和无线平台以及跨越不同频带的网络运行中提供无线服务;

d) 能实现全球范围内多个移动网络和无线网络间的无缝漫游，包括网络无缝\终端无缝和内容无缝;

e) 将是多功能集成的宽带移动通信系统，不仅联系人与人，更将联系人与机器、环境，人们将能够随时随地的接入需要的多媒体信息，并可远端控制其他设备。

2.2第四代移动通信系统的一些具体特点

2.2.1传输速率更快

4G系统的目标速率为：

a)对于大范围高速移动用户（250km/h）数据速率为2Mbit/s；

b) 对于中速移动用户（60km/h）数据速率为20Mbit/s；

c) 对于低速移动用户（室内或步行者），数据速率为100Mbit/s。

2.2.2带宽更宽

据研究，每个4G信道将占有100MHz或更多带宽，而3G网络的带宽则在5～20MHz之间。

2.2.3容量更大

将采用新的网络技术（如空分多址技术等）来极大地提高系统的容量，以满足未来大信息量的需求。

2.2.4智能性更高

4G系统的智能性更高"它将能自适应地进行资源分配，处理变化的业务流和适应不同的信道环境。

4G网络中的智能处理器将能够处理节点故障或基站超载，4G通信终端设备的设计和操作也将智能化。

2.2.5实现更高质量的多媒体通信

4G通信能提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等，大量信息透过宽频信道传送出去，让用户可以在任何时间、任何地点接入到系统中，因此4G也是一种实时的&宽带的以及无缝覆盖的多媒体移动通信。

2.2.6兼容性能更平滑

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轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度看，4G通信系统应当具备真正意义上的全球漫游（包括与3G、WLAN和固定网络之间无缝隙漫游）接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G平稳过渡等特点。

2.2.7业务的多样性

在未来的全球通信中，人们所需的是多媒体通信，因此个人通信、信息系统、广播和娱乐等各行业将会结合成一个整体，提供给用户比以往更广泛的服务与应用。系统的使用也会更加安全、方便，更加照顾用户的个性。

2.2.8灵活性较强

4G系统将能够自适应地进行资源分配，调整系统根据通信过程中变化的业务流大小进行相应处理。对信道条件不同的各种复杂环境都能进行信号的正常发送与接收，具有很强的智能性、适应性和灵活性。

用户将使用各式各样的移动设备接入到4G系统中来。设备与人之间的交流不再是简单的听、说、看，还可以通过其他途径与用户进行交流。4G移动设备的功能已不能简单地划归到“电话机”的范畴，而且从外观和式样上也将会有更惊人的突破，也许眼镜、手表、旅游鞋等都有可能成为4G终端。

2.2.9用户共存性

4G中的移动通信技术能够根据网络的状况和变化的信道条件进行自适应处理，使低速与高速用户以及各种各样的用户设备能够并存与互通，从而满足系统多类型用户的需求。

2.2.10通信费用更加便宜

4G通信能解决与3G的兼容性问题，让更多的现有通信用户轻易地升级到4G通信，而且4G通信引入了许多尖端通信技术，相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易、迅速得多。

2.2.11灵活的网络结构

4G系统的网络将是一个完全自治、自适应的网络，它可以自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。4G系统具有不同的网络结构，可能存在与1G、2G、3G完全不同的、没有基站的网络结构，包括Ad hoc网＿自组织网络。

2.2.12将能实现不同QoS的业务

4G系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同级别的QoS

34G系统中可能的关键技术

近年来人们对实现B3G/4G的关键技术进行了大量的研究，并取得了初步的成果。归纳起来可分为以下一些方面。

3.1未来移动通信系统需要研究的课题

a)与系统相关的技术：IP 语音技术，软件无线电技术，广带无线收发信机，移动服务的系统平台，高可靠性的网络结构，全IP 无线，安全性、加密、计费、身份认证及移动电子商务Ad hoc 网技术。

b) 与应用相关的技术：下一代编码/压缩技术，动态可变码率编码技术，移动技术，人＿机接口（包括“智能”移动终端），流数据通信技术，内容描述语言，应用发展环境技术。

c) 先进的无线接入技术：动态QoS控制，差错控制及超高速小区搜索，多播技术，IP 移动性控制，无缝IP 包传输，链路自适应，光纤无线电。

d) 频率的有效利用：微波频带的开拓，频带的共用与频率的共享，自适应动态信道分配，抗干扰与抗衰落技术，高密度三维蜂窝结构，自适应阵列无线及多输入多输出（MIMO）天线系统，自适应高效多电平调制，正交频率复用（OFDM）技术。

e) 先进的移动终端：新的功率管理技术，可包装终端技术，高功能显示器件技术，语声识别技术，下一代半导体器件技术，灵敏度的增强，移动终端的系统平台，移动终端安全性增强技术。

3.2 4G系统中可能用到的一些关键技术

3.2.1无线接入方式与多址方案

a) 在FDMA、TDMA、CDMA和OFDM 等多址方式中，OFDM 是4G系统最为合适的多址方案，从目前的研究进展来看，OFDM 也是将来4G系统最有可能采用的多址方式。

OFDM 是无线环境下的一种特殊的多载波传送方案。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的，即具有频率选择性，而OFDM 技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输，这样，尽管总的信道是非平坦的，但每个子信道是相对平坦的，并且在每个子信道上进行窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽，因此就可以大大消除信号波形间的干扰。另外，OFDM 弃用了传统的使用带通滤波器来分隔子载波频谱的方式，改用跳频方式来选用那些即便频谱混叠也能够保持正交的波形，而且OFDM 系统的各个载波可以根据频谱利用率和误码率的最佳平衡原则来为子载波选择不同的调制方式，如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM 等。

OFDM 的主要优点是对多径衰落和多普勒频移不敏感，能对抗频率选择性衰落或窄带干扰，能够克服高速率数据传输时符号间干扰增大的问题；各个子信道的载波相互正交，在减小子载波间的相互干扰的同时又提高了频谱利用率；硬件实施简单等。

OFDM 的主要缺点是功率效率不高，对载频的偏置较敏感。OFDM 系统对载频的偏置比较敏感的主要原因是在频率选择性深衰落情况下，OFDM 系统在相应子载波上的数据可能被破坏。为此，众多学者把OFDM 与直接序列扩频相结合，使得信号可以在多个载波上扩展，这样一来就能有效地利用未被破坏的子载波上的信息恢复出原始数据，实现频率的分集。

OFDM技术的主要技术难点是系统中的频率和时间同步、基于导频符号辅助的信道估计、峰平比问题、多普勒频偏引起的互载频干扰（ICI）降低系统性能的问题以及基于OFDM 、多载波技术的新一代蜂窝移动通信系统的多址方案的研究。

b)日本NTTDoCoMo提出的4G移动系统方案的无线接入方式为VSF（variable speding factor）-OFCDM(orthogonal frequency and code pision mul-tiplexing)。VSF-OFCDM在采用多载波的同时，进行与CDMA 相同的扩散处理来增大容量。

其最大特点在于，可以根据具体的通信服务来改变时间方向与频率方向上的扩散率，从而在类似热点的孤立区域，通过降低扩散率来优先增大传输速率；而在用户众多的环境下，提高扩散率，增加系统容量。这种接入方式可以提高频谱利用率，并且不受多径干扰的影响，可通过改变扩频因子，应用于高密度业务区和一般业务区。

转贴于 3.2.2调制与编码

a) 多载波调制（MCM）技术的基本原理是将所要传输的数据流分解成若干个子数据流，每个子数据流具有低得多的数据传输比特速率，用这些数据流去并行调制若干个载波，然后合成输出。其主要优点是可以有效抑制在单载波系统接收机中由于线形均衡所引起的噪声及干扰的提高，较长的信元周期对噪声和快衰落有更大的抵抗性。

时间弥散是无线信道传输速率受限的一个主要原因，而在多载波调制的子信道中，数据传输速率相对较低，码元周期长，只要时延扩展与码元周期之比小于一定的值就不会产生码间干扰，即MCM 对新到的时延弥散不敏感，具有抗时延弥散的特性。

MCM通常可以通过多载波码分多址（MC-CD-MA）、正交频分复用时分多址（OFDM-TDMA）和多音实现几种技术途径来实现。

b) 自适应调制与编码（AMC）是目前研究的又一热点技术。AMC 的原理是根据信道条件（基于从接收机反馈信息来估计）瞬时的变化改变调制与编码格式，对每个用户的链路参数优化$以达到最大化系统容量。

具有AMC的系统，接收机将收集一系列信道的统计数值，提供给发射机和接收机去优化系统参数（如调制及编码、信号带宽、信号功率、训练周期、信道估值滤波器、以及自动增益控制等），允许按照信道条件分配给不同的用户不同的数据率。对于靠近小区基站的用户分配给较高码率的较高阶的调制（如64QAM，R=3/4Turbo），对于靠近小区边界的，则分配给具有较低码率的较低阶调制(如QP-SK，R=1/2Turbo码)。AMC扩展了系统自适应良好信道条件的能力。

预计4G系统将会采用多载波调制技术#

3.2.3无线链路增强技术

能够提高容量和覆盖的无线链路增强技术有分集技术，如通过空间分集、时间分集（信道编码）、频率分集和极化分集等方法可获得最好的分集性能；多天线技术，如采用2 或4天线可实现发射分集，或者采用MIMO 技术可实现发射和接收分集。

对4G广带无线移动通信高性能的要求，促使其在基站及用户终端采用多天线系统。

广带信道是一个典型的非视线信道，并包含不匹配性，如时间选择性及频率选择性衰落。传统无线通信理论一直将多径传播视为造成无线信号衰落的干扰之一，而采用多天线则产生了多个空间信道，所有的信道不会同时产生衰落，因此MIMO天线系统恰恰利用了传播环境的多径特性，极大地提高了前向和反向链路的容量，并增加通信范围与可靠性。

3.2.4高效的频谱使用方案

频谱资源是一种有限的资源，在4G系统中，一方面要采用有效的措施提高频谱利用率，另一方面要开发新的频谱资源。因此，研究高频段宽带信号传输特性就变得非常重要。

3.2.5基于IP 的核心网

综观当前的发展趋势，IP 被认为是下一代移动通信最适合的网络层技术。统一的IP核心网络独立于具体的接入方案，使不同的无线和有线接入技术实现互联与融合，无线接入点可以是蜂窝系统的基站、无线局域网（WLAN）或者是Ad hoc自组织网等。对于公用电话网、2G以及未实现全IP 的3G网络等则通过特定的网关连接。

目前移动OK 急待解决的问题有三角路由问题&漫游和切换问题&安全问题等#

3.2.6软件无线电（SDR）技术

在4G系统中，由于移动用户在不同的系统间漫游，系统之间以及系统内部需要无缝切换，而且随着4G系统的发展，会不断出现新的业务和新的需求，这些都需要对终端和网络节点进行重新配置。

软件无线电在4G中的可能应用为：

a)采用软件无线电实现的基站可同时为多个网络服务；

b) 当终端移动时可重新配置。如当移动终端移动到一个采用不同标准的移动通信系统中时，终端可按照该系统的标准重新自动配置该终端，从而使该终端获得服务。

采用软件无线电技术实现的移动终端或基站将采用模块化结构，主要由天线模块、LNA 模块、ADC/DAC功率放大器模块、DSP 模块和多媒体模块等组成。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件（DSPH）、现场可编程器件（FPGA）、数字信号处理（DSP）等。

3.2.7高性能的接收机

按照Shannon定理，对于3G系统如果信道带宽为5MHz，数据速率为2Mbit/s，则所需的SNR为1.2dB；而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mbit/s的数据，则所需要的SNR为12dB。

可见由于4G系统的速率很高，因此对接收机的性能要求也要高很多。

3.2.8智能天线技术

智能天线原名自适应天线阵列，它具有抑制干扰、自动跟踪信号以及采用空时处理算法形成数字波束等智能功能，可以跟踪强信号，减少或抵消干扰信号，实现空间分集，提高信噪比，提升系统通信质量，缓解无线通信日益发展与频谱资源不足的矛盾，降低系统整体造价。

目前，智能天线被认为是未来移动通信的关键技术之一，其工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式两种。

全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优，但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大，信道模型简单，收敛速度较慢，在某些情况下甚至可能出现错误收敛等缺点；实际信道条件下当干扰较多、多径严重，特别是信道快速时变时，很难对某一用户进行实时跟踪。而对于预多波束的切换波束工作方式，全空域（各种可能的入射角）被一些预先计算好的波束分割覆盖，各组权值对应的波束有不同的主瓣指向，相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠#接收时的主要任务是挑选一个#也有可能是几个’但需合并后再输出(作为工作模式。与自适应方式相比它显然更容易实现，实际上可将其看作是介于扇形天线与全自适应天线间的一种技术，也是未来智能天线技术发展的方向。

3.2.9多用户检测技术

多用户检测器可以提高系统的容量，因此将是

4G系统必然采用的技术.

随着多用户检测器研究的不断深入，各种高性能但算法又不特别复杂的多用户检测器算法不断被提出来，因此在实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。

3.2.10系统资源管理

在第四代移动通信系统中，移动商务和对QoS有较高要求的各类业务将持续增长。网络将处理前所未有的多媒体业务量、多运营商配置、无需授权频段和Ad hoc网络拓扑等#各类结构的存在也使得具有不同QoS方案的不同域之间具有移动性和互相作用，从而显著增加了系统的全局复杂度.

这需要一个具有丰富连接性和智能的QoS 无线分组网络的支撑#系统的\先进的无线资源管理策略也成为必需。该策略的关键单元包括协调业务连接处理的业务管理部分，维护所有网络实体已分配的和可用的资源许可控制管理部分，以及按照QoS需求和业务条件在共享同一资源的业务之间分配可用资源的资源管理部分。

采用一些能够使网络有效满足不同业务请求的政策或机制#包括接入控制、资源调度、缓冲区管理和流量控制等。系统检测可用的资源以及信号的质量，然后根据不同用户、不同业务质量要求动态地分配频率资源和信号发射功率，从而大大提高系统的性能。

3.2.11 Ad hoc网络技术

未来移动通信网络除了以低成本达到高数据速率外，还要求在无专用通信基础设施下，网络具有适应和生存能力。

Ad hoc 网络或称为分组无线网络作为非集中控制网络结构，因灵活性将在未来网络中扮演重要角色。用户和路由器能在网络中随机移动的Ad ho网络正成为主要研究领域，它准许袖珍终端扩展接入和改进应急通信质量。

现今蜂窝通信系统依靠集中控制和管理，而下一代移动通信系统标准转向固定与移动网络相结合，无隙缝和全方位通信Ad hoc 模式。

Ad hoc 网络没有事先确定的基础设施和网络链路的时间特性，给分组无线网络设计和实施带来一些基本的挑战，它们是：

a) 必须优化设计安全和路由功能，保证分布式结构有效运行；

b) 在网络动态时，降低路由表更新频数和开销来保证链路连接；

c) 在多跳网络中，改进路由协议设计来减少链路容量和等待时间的波动；

d) 全面权衡网络连接（覆盖）、时延、容量和功率预算等指标；

e) 以优化功率管理和MAC设计来减少先进技术的负面效应。

3.2.12网络设计

OSI 网络分层设计已经为通信系统服务多年，随着无线网络的发展和网络功能发生变化，对网络特性的要求也发生了变化，如时延、吞吐量、支持各种QoS多媒体业务动态流量\差错率、频谱带宽、节点连续不断进出网络引起的网络拓扑变化等，这些都对网络设计提出了新的挑战。

4 结束语

以上对4G的目标和关键技术进行了一些探讨，具体的实现还会面临着许多问题。但是4G的曙光已经出现，可以预见，随着技术的进步和网络的发展，下一代的移动通信世界必将会更加灿烂辉煌。 参考文献

1 吴伟陵.移动通信中的关键技术.北京；北京邮电大学出版社，2002。

2 李世鹤.第三代移动通信技术的改进及三代后技术.第三代移动通信TD-SCDMA 技术论文集。

3 雷春娟，李承恕.关于第四代移动通信若干问题的探讨.移动通信2002（06）。

4 樊自甫.3G后移动数据通信的发展探讨.移动通信2002（10）。

篇4

中图分类号：TN92 文献标识码：A文章编号：1673-0992（2010）11-0000-01

一、GT800发展简史：

进入九十年代以来，形成了欧洲的TETRA、北美的iDEN等数字集群标准体制，同时在一些公用移动通信标准体制（如GSM）中也增加了专用移动通信的一些特性。

1993年，欧洲UIC(欧洲铁路联盟)决定将GSM作为欧洲未来铁路移动通信业务的基本平台，ETSI SMG在GSM phase 2+标准中引入了先进话音呼叫ASCI，具体包括优先级业务(eMLPP)、话音广播呼叫业务(VBS)、话音组呼业务(VGCS)和FOLLOW ME 等专用移动通信的基本功能。

GT800(GSM TRUNK 800M)，是华为公司800M GSM集群通讯系统，它是基于GSM 平台，拥有独立知识产权的数字集群系统，GT800系统除了具备上述ASCI基本功能外，还提供了集群共网运营的能力，适应今后建设集群共网的发展需要。GT800系统在共网基础上可以进行类专网调度，授权部门可进行应急联动跨部门专网的调度。

二、GT800主要技术

1、多址技术：

多址技术使众多的用户共用公共的通信线路而相互不干扰。常用的方法基本上有三种：频分多址FDMA、时分多址TDMA、码分多址CDMA

GT800系统频率资源：

GT800系统采用了FDMA、TDMA混合方式：FDD－TDMA

Gt800系统频点配置：

基站收：f1（n）＝806＋0.2*(n-350) MHz

基站发：f2（n）＝f1（n）＋45 MHz

n: 350――425

2、频率复用技术

1.频率复用：处在不同位置(不同小区)上的用户可以同时使用相同频率的信道

2.可以极大地提高频谱利用率

3.如果系统设计得不好，将产生严重的干扰

Gt800最基本的频率复用模式为4×3频率复用

三、GT800主要业务功能：

1.增强的点对点呼叫：

呼叫快速建立，呼叫建立时间小于900毫秒；PTT点对点呼叫;

2.组呼

任何一个组成员都可以发起组呼，也可以由调度员发起组呼，其他属于该组呼的手机将被通知组呼已经建立，可以加入组呼监听；组呼用户如果想要讲话，需要按PTT键，在网络授权后，会得到允许讲话的提示，这个时候组内所有用户都能听到该手机的话音；除调度员以外，一次只能最多有一个组呼用户讲话，当有组呼用户在讲话时，其他用户按PTT键将会被拒绝，如果同时有多个用户按PTT键，则只有一个会被允许讲话；网络可以判断按PTT键的用户是否有讲话的权限，如果没有权限，网络将会拒绝该请求； 所有组呼用户的手机将显示正在讲话手机的号码;

调度员可以中断正在进行的讲话; 如果讲话的用户走出组呼所对应的区域，则在超时后网络自动释放该组呼，在超时前如果该讲话用户回到组呼区域并继续讲话或者其他组呼用户开始讲话，则组呼不结束；如果监听的组呼用户走出组呼所对应的区域，则手机回到空闲状态，如果再回到组呼区域，则手机会振铃，用户可以选择重新加入组呼；当同时有多个组呼进行时，同时属于多个组呼的手机振铃的同时会出现所有正在进行的组呼ID列表，用户可以选择自己希望加入的组呼，用户也可以在组呼进行过程中，在各个组呼之间来回切换 ;

3.多优先级控制

系统可为用户提供5种不同优先级的服务，可以根据不同用户的需要提供不同的服务质量

用户在使用网络服务时可以在运营商提供的最高许可范围内选择不同的服务优先级

运营商可以为不同优先级的呼叫定义不同的服务质量

（1）高优先级呼叫可以快速建立

（2）在资源拥塞的情况下，高优先级的呼叫不会释放，可以优先排队，甚至可以强占低优先级的呼叫的资源

紧急呼叫具有最高的优先级，在资源不足的时候可以抢占其他呼叫对应的资源，并简化信令流程，加快接续速度；

手机进行点对点呼叫时，如果有相关的更高优先级的组呼，则手机会振铃提示或者自动接入组呼；

手机进行组呼时，如果有更高优先级的点对点呼叫，并且手机作为被叫，则手机将收到寻呼，振铃提示或者自动接入点对点呼叫；

手机进行组呼时，如果有相关的更高优先级的组呼，则手机会振铃提示或者自动接入新的组呼；

当系统资源不够时，如果手机对应的优先级允许排队，则可以等待系统资源释放后立即占用；

组呼上行占用时可以根据优先级进行排队和抢占;

4、动态重组

集群用户管理员创建、撤销一个动态的群组；管理员根据临时作业的人员需求、地域范围需求创建一个临时组，并通知组成员动态组可用；管理员在组中添加、删除组成员；

5. 虚拟专网

该业务允许集群用户自行管理集群内部成员的内部编号（短号编号、功能编号），集群用户内部成员之间可以通过短号或功能号拨打，网外用户仍通过MSISDN拨打；

6. 环境监听

环境监听功能允许通过授权的话务台发起环境监听呼叫，MSC识别这是一个环境监听呼叫并对话务台的号码进行鉴权，做为监听对象的手机在收到环境监听呼叫之后无振铃自动应答，应答之后不显示任何呼叫信息，打开麦克风。MSC在环境监听呼叫建立之后屏蔽手机的下行信道。

四、GT800集群在重庆应用概况和发展：

1、网络及技术情况：

主要采用华为公司GT800技术的数字集群通讯系统，该系统由以下主要设备构成：1个用户容量为30000线的集群移动交换中心、1套集群调度系统、1套网管系统、1套计费系统、1套短消息系统、1套定位系统、1套智能网系统和1套分组数据网系统。

在重庆共计建设了室外宏蜂窝基站39个、直放站5个、室内分布系统25套，可满足95%室外覆盖和75%的室内覆盖。

2、主要用户情况：

自2007年7月份GT800数字集群在重庆发展以来，截止到2010年8月31日共计在网用户数达到：3372户，其中

1.政府机关和强力保障（准强力）部门：513户

2.公共事业和社会服务行业：240户

3.交通运输行业：309户

4.科教文化和医药卫生：151户

5.企业单位：434户

6.其他类：1725户（主要为集群商务座机终端用户）

网内群组数量达329组，平均每组成员数6.4个，月平均总话务量：4738.89Erl，其中：调度通话1539.47 Erl，普通语音：3199.42 Erl，忙时话务量：12.65 Erl，重庆主要忙时时段为：10:00-11:00。

3.应用项目举例：

重庆GT800数字集群系统陆续参加了2007年12月渝遂高速公路通车（暨重庆高速公路突破1000公里开通）仪式、2008东亚足球锦标赛、2008北京奥运重庆火炬传递活动、2009中国科学技术年会等众多活动，并顺利完成任务。

现将GT800数字集群在2009科学技术年会上的应用举例说明如下：

a组织体系编组：

1)第一层：中国科协年会办有关负责人，市委办公厅、市政府办公厅有关负责人，市科协领导，年会办综合组负责人等，10人，组号为

可以优先、任意呼叫群内任一成员。

2)第二层：年会办各组负责人、主要联系人，20人

可以优先、任意呼叫本组内任一成员。

3)第三层：年会办各组成员（市科协驻各主要宾馆联络员，交通协调员，有关大车、专车司机等），70人

b、信号保障范围

本次年会数字集群通信保障范围为“机场、重庆人民大礼堂及广场、大礼堂宾馆全楼、广场宾馆大厅、君豪宾馆大厅及宴会厅”。铁通公司组织人员对相应地点进行数字集群信号覆盖情况进行现场测试。

信号覆盖测试情况表

篇5

Review on Key Technologies in 5G Mobile Communication System

YANG Jing， CHEN Lei， LIU Qi， WANG Hong-yan， XU Cai-hong

For cognitive relay network， in which cooperative relay and cognitive radio technologies are integrated， the adoption of massive MIMO is able to constitute massive MIMO multi-user cognitive relay network. It is beneficial for deep development of spatial dimensional radio resources to greatly enhance spectral efficiency， energy efficiency and transmission reliability. In this paper， several key and representative technologies in 5G mobile communication system were reviewed， including massive MIMO， cooperative relay and cognitive radio， as well as their important significance was analyzed in depth.

massive MIMO cognitive relay network spectral efficiency energy efficiency 5G

1 引言

随着移动互联网的迅猛发展，人们对无线传输速率要求越来越高，通信系统能源消耗所占的比例不断增加，绿色通信也越来越受到人们的关注。因此，如何在4G基础上，进一步提升无线移动通信的频谱效率和能量效率，是4G/5G移动通信的核心所在[1-2]。为了提高无线资源利用率、改善系统覆盖性能、提升通信的能量效率，多用户多输入多输出（MIMO，Multiple-Input Multiple-Output）技术、协作中继技术以及干扰对齐技术得到了业界的广泛关注。然而，这些技术并不能从根本上带来系统容量的飞跃提升，也无法满足用户的需求。为此，研究者们提出大规模MIMO技术，在基站设以大规模阵列天线代替目前所采用的多天线，由此形成大规模MIMO通信系统，大规模MIMO系统具有无可比拟的技术优势：空前的频谱效率，更高的能量效率，精准的空间区分度，相对廉价的硬件实现等[3-4]。另一方面，无线中继技术和认知无线电（CR，Cognitive Radio）技术分别被认为是提高系统传输可靠性和频谱利用率的核心技术。无线中继技术具有潜在能力扩展通信业务覆盖区域，实现分集增益以抵抗大小尺度衰落[5]等优点;认知无线电技术允许非授权用户或认知用户（SU，Secondary User）在不影响授权用户（PU，Primary User）的服务质量（QoS，Quality of Service）的前提下，灵活、动态地进行频谱接入，共享分配给PU的频谱资源[6]，从而提高频谱效率。

综上所述，大规模MIMO技术、协作中继技术、认知无线电技术在提升频谱效率、能量效率、传输可靠性等方面具有较强的技术优势，是第五代移动通信系统中最具潜力的技术。

2 大规模MIMO技术

大规模MIMO技术通过在基站端架设数百根低功率天线，使得天线数较4G系统中的4（或8）根增加了一个数量级，天线数目远远超过在同一时频资源上同时调度的单天线用户数量，模型框图如图1所示。大规模天线阵列所带来的分集增益、阵列增益以及干扰抑制增益，使得每个用户与基站之间通信的功率效率和频谱效率得到极大提升。由于大规模MIMO技术的研究都才刚刚起步，有大量的未知空间待探索，比如信道建模、导频污染、最优波束成型等。

篇6

中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）05-0167-03

对无线通信技术在教育领域应用的现状分析与反思

（一）无线移动通信技术在社会生活中的重要作用

无线通信与社会生活联系最紧密的应用就是公众移动通信。无线电通信技术不断升级，从风靡一时的寻呼机，到调度自如的对讲机，从短距无线通信的蓝牙，到无线局域网的Wi-Fi以及卫星电话等，无线通信技术已全面应用于经济、政治、文化、科技和军事以及教育等各个领域。

2011年，联合国教科文组织决定，将每年的2月13日定为“世界无线电日”（World Radio Day），目的在于认识并宣传无线电作为通信载体，在促进教育发展、信息传播以及其他社会生活事件等重大信息方面所发挥的独特作用。2012年，第二个“世界无线电日”的主题就是：“无线电和我们的生活”。

（二）利用无线电通信技术考试作弊的警示

然而，来自无线电管理等部门的信息以及新闻媒体的报道，不断地向我们发出警示，全国各地各类考试，尤其是高考和公务员考试，作弊案件层出不穷、屡禁不止。考试作弊的手段主要就是利用无线移动通信工具，而且无所不用其极，形成“道高一尺，魔高一丈”的态势。从手机到微型耳机，从隐形耳机到口腔骨传导微型耳机，从遥感手表到视频橡皮、磁共振笔、液晶屏尺以及针孔摄像头，直至PDA掌上电脑，无不成为作弊者手里的利器。

考试作弊固然有较为复杂的社会原因，但我们的确也应该反思，在中国整体教育教学体系里，特别是在高等教育，教学领域中，在利用最先进的无线移动通信技术方面，显然是略逊一筹，显现出“慢半拍”的状况。

（三）无线移动通信技术在大专院校覆盖与应用的一般情况

目前，一般大专院校的有线网络设备大都比较完备。教室都装备了计算机（有的不能上网）和投影仪大屏幕。有的学校在部分宿舍也安装了网络端口（因为收费，利用率并非百分之百）。但总体来说，无线通信网络与无线宽带网络没有实现全面覆盖。有的高等学校也只是在校园的个别区域或几个楼内实现了无线网络覆盖。以现在的无线移动通信及宽带网络技术的现状及发展态势来看，在高等教育教学中的应用完全可以达到一个更高的水平。据悉，最近，某职业技术院校已经和当地最大的移动通讯公司达成合作意向，对校区进行全面的无线通信网络覆盖。覆盖后，而且，可以为所有学院的专业课、教师的教学设计以及课程开发提供更加方便快捷的服务，也为教育教学提供了新的手段和途径，学校近20 000学生和1 000多名教职员工将因此受益。这是非常有远见的举措。在这方面，通信公司往往有主动合作的意向，因为对他们来说，区域的网络资源就是未来的客户资源。而高校并不需要人们想象中的巨额投资，却获得了优质的无线通信技术的支持。

充分而有效地利用无线移动通信技术，可以在很大程度上改善高校的教育教学环境，提升教育教学水平，调动学生积极参与学习的状态，同时，使学生的学习心态有积极的改善。这样的结果，可能不会使考试作弊的现象完全消失，但当学习成为了一种有乐趣、有效率的事，相信会有更多的人将不屑于作弊。

对无线移动通信技术与职业技术教育关系的再认识

（一）技术教育和教育技术的契合

如果说，现在以至于未来，高等教育教学环境的改善会促进教育教学水平的提升，在很大程度上要依赖无线移动通信技术的话，那么，这种依赖对于职业技术教育就显得更为至关重要。这是由职业技术教育的特点决定的。职业教育说到底就是技术教育。譬如说，学哲学或文学的学生，由于他们的思维往往是基于抽象的或想象的，他们的思考可以通过语言文字得以实现。因此，他们对教育技术几乎没有依赖，而且，过多的技术手段，例如过多的视觉技术，只能干扰他们的逻辑思维能力和想象能力。

职业技术教育是以工科为主的教育。职业技术教育根本方式是在“做中学”。因此，无论是理论教学，还是实训教学都必须强调“看得见，摸得着”。这样，教育技术则显示出明确的操作性，而无线通讯技术的快速发展，也对高等职业院校提出了更高、更迫切的要求。传统的教育技术，即投影仪、幻灯机、电视机等硬件和与之相对应的软件及方法，并不能称之为现代教育技术，只能称之为电化教育技术。中国的职业技术教育与世界发达国家相比还有差距，但在无线移动通信技术的应用上并不落后。我们完全有可能以世界上最先进的无线移动通信技术为载体，形成真正的、最新的现代教育技术，使得高等职业技术院校开发和利用各种学习资源，实现技术教育的最优化，整体提升我国高等职业教育教学的水平。

（二）以学生为中心的交互式学习

职业技术教育强调的是以工作过程为导向，以项目为目标，无论是学习领域，还是行动领域，教育教学活动总是以学生为主体、教师为主导的双向互动。在这种能力本位教学模式下，往往要求根据需要，适时为学生提供各种各样的、新型的学习工具。其中，最重要的工具莫过于既有利于操作、又能进行教学互动的工具，例如手机。当下，手机既是人们自由通信的无线工具，也是集多种功能于一身的个人智能移动终端，被称作是人体新生器官。而手机又是现代社会不可缺少的、学生人人装备的通信工具。现代无线移动通讯技术的发展使我们更充分地重视和认识每位学生手里的手机被开发利用的可能性。而现实的情况是，学生的手机，几乎没有用于学习的。在教室里的大部分手机往往被用作不听课的消遣以及“开小差”的利器。其实，利用无线移动通信技术网络的覆盖，完全可以将学生手里的手机与教师手里的硬件、软件以及课件相联通。再通过教师的课程设计，调动学生手里的手机潜能，以实现教师与学生在课堂上的教学互动。

另外，无线移动通信技术的运用，对教师角色及教学理念的转变也有重要的推动作用。在教师角色与理念转变的推动下，学生的角色以及学习理念甚至生活观念将会有一个大幅度的转变和提升。我们应该清醒地意识到，无线移动通信技术能够充分地让学生在校园里把学习和生活很好地融合起来，从而使他们的学习生活进入从知学到好学、从好学到乐学的新境界。

（三）通过远程平善校企合作的实训教学

职业技术教育的本质特征应该是“双元”的，即通过企业的参与实现“职业针对性”的岗位和能力要求。在我国，这种“双元”是通过校企合作模式体现的。一般来说，职业技术教育的实训教学从时空角度说，有校内实训基地和校外企业实训基地。因为实训教学在时间和空间上不可避免，会呈现断续和断裂的状态。所以，在实训教学管理和教学质量上，无疑是职业技术教育实训教学中的重点问题，也是难以解决的问题。

基于无线移动通信技术的远程平台可以实现“校企联网”进而实现真正意义上的校企合作模式下的实训教学。例如，将移动通信技术嵌入数控机床就能突破空间的阻隔，通过手机下达指令遥控机床，同时，在手机屏幕上，可使刀具对工件进行切削加工中失误的实时监控成为可能。无线移动通信技术不仅已经使传统的远程教育从预制、背对背向实时、面对面发展，还会在最大限度上满足校企合作中企业与校方对学生共同管理的需求。

4G技术及其对未来职业技术教育的影响

（一）4G来了

4G是第四代移动通信及其技术的简称。不同于以往的无线通信系统，4G能提供全息录音、远程控制卡以及移动虚拟现实等功能。它集3G与WLAN于一体，能够传输高质量视频图像，而且图像传输质量可与高清晰度的电视相媲美。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2 000倍。它上传的速度也能达到20Mbps，能够满足几乎所有用户对于无线通信技术服务的要求。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方布设，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着原先几乎所有无线通信技术不可比拟的优越性。

如果说2G、3G移动通信技术是人类社会信息化发展基础的话，那么，未来的4G移动通信技术就实现了人们真正的沟通自由。4G将会彻底改变人们的生活方式甚至社会形态。除了以上所述的优越性之外，4G移动通信技术对于教育，尤其是职业技术教育会产生怎样的影响呢？

（二）4G系统的广泛覆盖为职业技术教育的进一步改革创造了条件

在职业技术教育领域里，传统的授课模式是教师讲、学生听。师生之间、学生之间虽有互动，但课堂却是完全由教师主导。但是，在应用无线通信技术的当今，利用无线网络技术实现在线课程成为学校教育可以尝试的一种教学方式。不过，当学校教师在进行在线课程操作时，却发现由于设备和技术的支持不足，导致在线课程只停留在了理论层面。例如，某职业技术院校电子工程学院，他们曾经在几年前就试验过在线公共选修课程，很受学生的欢迎，但是，一学期下来，只有大约50%的学生通过了课程考核。原因很简单，不能随时随地上网学习。事实是，现阶段使用最多的家庭无线网络确实给很多人带来了便利，但是它的覆盖面积太小，在一个相对宽广的环境下，无法满足这个区域内所有人的需求，即便多使用一些设备，使得覆盖面积增大，也会因为带宽过窄等问题，而无法让所有人都能得到良好的体验。但是，在未来4G移动通信技术的覆盖下，学校的学生和教师可以利用4G移动通信技术，在语音交流的同时，可将资料、图画、影像等进行双向传递。4G系统的下载速度、上网速度、上传速度，可以在最大限度上满足几乎所有对教育教学效果最大化的追求。不仅如此，其广阔的覆盖面已经不仅仅是覆盖某一两个学校或企业，而是区域性的、甚至是整个城市的覆盖。所以，4G移动通信技术对于现今教育的授课模式可能会产生颠覆性的改变。

（三）4G移动通信技术改变职业技术教育教学模式的若干设想

移动学习 3G技术的普及已经表明了移动互联网络在人们生活中的重要地位。在未来4G移动通信技术支持下的互联网络，会有越来越多的学习者可能会偏向移动学习、工作或实习。这恰好是以行动和活动为主要教学特点的职业技术教育所特别需要的。职业技术教育的学习场地注定是分散的，除了教室之外，还有校内实训基地、校外实训基地以及企业实训场所等。移动学习可以把以往因场地因素导致的教学内容融合起来。当然，这需要有两个基本条件：（1）4G移动无线网络的普及；（2）一个支持4G移动模式的终端。尽管现阶段只有一些高阶的移动设备才可以支持4G移动网络，但是，在4G移动网络覆盖的情况下，一个终端的问题将不会成为人们使用4G移动网络的障碍。

移动视频教室 随着4G网络的逐步实现与无限通信网络逐渐覆盖以及高性能的处理器、智能手机终端的出现，移动视频会议系统将成为未来流行的即时会议新模式。而职业技术教育由于其整个教学过程的流动性，“远程实训教学”将借助先进的4G移动通信技术成为职业技术教育教学的移动视频教室。

计算机人工智能控制 在职业技术教育教学中，操作数控设备是必需的。但是，这些设备往往非常昂贵。为避免操作失误造成设备和工件的损失，目前，在教学中常常会运用虚拟仿真技术进行操作。但这毕竟和实际操作有着本质的差别。在未来4G移动通信技术的支持下，4G网络技术可以和计算机人工智能技术相结合，除了弥补两者单方面的缺陷之外，还能有效地发挥两者的优势。例如，在学生操作数控设备出现错误时，计算机人工智能技术会启动实时纠错控制系统，或弹出说明，或弹出图纸，显示并解释错误及其原因。通过计算机人工智能技术的介入，将原本高难度、高风险的技术操作变成相对稳定操作过程。

另外，由于4G移动互联网络的传输速度更快，且覆盖面积更大，可能会为各类考试作弊提供一个更加良好的平台，但是，如果与人工智能技术相结合，就能主动地屏蔽被选择的信号，或在某个区域内把手机信号或其他可疑信号封锁或屏蔽掉，从而使考试作弊现象从根本上被消灭。

参考文献：

[1]陈兆良.3G移动通信系统的无线网络优化[J].硅谷，2012（10）.

[2]未来移动通信技术发展趋势[EB/OL].[2009-11-02].http：///22/11027522.shtml.

[3]刘宝玲，付长东，张轶凡.3G移动通信系统概述[M].北京：人民邮电出版社，2008.

[4]葛牧天.校园无线网络方案探讨[J].改革与开放，2012（5）.

[5]翁国梁.学校信息资源的整合与应用实践[A].国家教师科研基金管理办公室.全国教育科研“十五”成果论文集（第三卷）[C].2005.

[6]张君楠，王辛.高校校园网络文化的研究[J].计算机光盘软件与应用，2012（6）.

[7]卢来.浅谈校园网络教育应用[J].软件，2012（5）.

篇7

关键词： 4G移动通信； OFDM； MUD； IPv6

1 引言

第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT - 2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统，要求具有很好的网络兼容性，能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游，不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务，而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU 的标准，世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性：

不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s 的速率，但平均速率只能达到384 kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展，但其传输速率还有差距。

不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准，难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。

不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境，需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块，而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性，目前，很多公司已经开始着手4G 概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。

2 4G概念通信技术特点

目前，业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点：

a) 用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来；

b) 移动终端可以是任何类型的；

c) 用户可以自由地选择业务、应用和网络；

d) 可以实现非常先进的移动电子商务；

e) 新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

根据以上描述，未来的4G系统应具备以下的基本条件。

(1) 具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2 Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100 Mbit/s。

(2) 实现真正的无缝漫游。4G 移动通信系统实现全球统一的标准，能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(3) 高度智能化的网络。采用智能技术的4G 通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。

(4) 良好的覆盖性能。4G 通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境，由于要提供高速传输，小区的半径会更小。

(5) 基于IP 的网络。4G通信系统将会采用IPv6，IPv6将能在IP 网络上实现话音和多媒体业务。

(6) 实现不同QoS 的业务。4G 通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

3 4G概念通信关键技术探讨

（1）正交频分复用（OFDM ）技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM 技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

OFDM技术之所以越来越受关注，是因为OFDM 有很多独特的优点：

a) 频谱利用率高，频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM

信号的相邻子载波相互重叠，其频谱利用率可以接近Nyquist

极限。

b) 抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输，这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍，从而使OFDM 对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

c) 适合高速数据传输。OFDM 自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候，应采用效率高的调制方式；而当信道条件差的时候，则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有，OFDM 加载算法的采用，使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此，OFDM 技术非常适合高速数据传输。

d) 抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰，它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多，实际上，只要传输信道的频带是有限的，就会造成一定的码间干扰。OFDM 由于采用了循环前缀，故对抗码间干扰的能力很强。

（2）智能天线技术

智能天线采用了空时多址（SDMA）的技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分，动态改变信号的覆盖区域，将主波束对准用户方向，旁瓣或零陷对准干扰信号方向，并能够自动跟踪用户和监测环境变化，为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。

目前，智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优，但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢，在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点，实际信道条件下，当干扰较多、多径严重，特别是信道快速时变时，很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下，全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖，各组权值对应的波束有不同的主瓣指向，相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠，接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式，与自适应方式相比它显然更容易实现，是未来智能天线技术发展的方向。

（3）无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有：分集技术，如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能；多天线技术，如采用2或4天线来实现发射分集，或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中，MIMO 技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

（4）软件无线电（S D R ）技术

在4G系统中，若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式，则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口，能够在各类网络环境间无缝漫游，并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G 系统中，软件将会变得非常复杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术，它以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出，就受到各方的极大关注，这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大，更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台，尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成，并使宽带A/D 和D/A 转换器尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中，软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险，所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求，而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础，它不仅能减少开发风险，还更易于开发系列型产品。此外，它还减少了硅芯片的容量，从而降低了运算器件的价格，其开放的结构也会允许多方运营的介入。

（5）多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是：把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号，而不是作为噪声处理，利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号，即综合利用各种信息及信号处理手段，对接收信号进行处理，从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测，从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。

现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足，且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时， 会使得相关矩阵产生较大偏差，导致整个系统性能急剧下降。另一方面， 当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰，而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的，没有考虑信道编码的影响，现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外，目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。转贴于

（6）IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6 协议主要基于以下几点考虑：

a) 巨大的地址空间。在一段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b) 自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下，需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后，它将用另一种即插即用的机制，在没有任何人工干预的情况下，获得一个全球惟一的路由地址。

c) 服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看，IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6 能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6 报头中新增的字段“流标志”。有了这个20 位长的字段，在传输过程中，中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP 地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准，但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d) 移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址，这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时，通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

4 结束语

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念，4G网络的定义仍然还不明确，IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统，实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性，是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统，它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。

参考文献

[1] Ajay R.Mishra 著，中京邮电通信设计院，无线通信研究所译. 蜂窝网络规划与优化基础.北京: 机械工业出版社， 2004.

[2]何琳琳， 杨大成. 4G移动通信系统的主要特点和关键技术. 移动通信， 2004(2).

[3] Namgi Kim; Hymen Choir; Hyunsoo Yoon.Seamless handoff scheme for 4G mobile systems based on IP and OFDM.2004 IEEE 60th Volume 5， 26-29 Sept. 2004 Page(s):3315 - 3318 Vol. 5

[4] Gazis， V.; Housos， N.; Alonistioti， A.; Merakos， L. Generic system architecture for 4G mobile communications. The 57th IEEE Semiannual Volume 3， 22-25 April 2003 Page(s):1512 - 1516 vol.3

[5] Lu，W.W. 4G mobile research in Asia. Communications Magazine，IEEE Volume 41， Issue 3，March 2003 Page(s):104 - 106

[6] 刘伟， 丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信， 2004(2).

[7] 袁晓超 4G通信系统关键技术浅析.中国无线电，2005(12)

篇8

中图分类号：TN929.5文献标识码：A 文章编号：

引言

根据国际电联的工作安排，2009年将集中征集4G技术标准，2010年会推出第一个4G版本，并在2011年世界无线电通信大会上通过。4G预计2015年左右投入商用。4G技术的飞速发展，使得广大用户享受更新、更快捷、更丰富的通信生活成为可能。

4G概念通信技术特点

目前，业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点：

a) 用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来；

b) 移动终端可以是任何类型的；

c) 用户可以自由地选择业务、应用和网络；

d) 可以实现非常先进的移动电子商务；

e) 新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

根据以上描述，未来的4G系统应具备以下的基本条件。

1.1具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2 Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100 Mbit/s。

1.2实现真正的无缝漫游。4G 移动通信系统实现全球统一的标准，能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

1.3高度智能化的网络。采用智能技术的4G 通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。

1.4良好的覆盖性能。4G 通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境，由于要提供高速传输，小区的半径会更小。

1.5基于IP 的网络。4G通信系统将会采用IPv6，IPv6将能在IP 网络上实现话音和多媒体业务。

1.6实现不同QoS 的业务。4G 通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

2.4G网络中的关键技术

4G系统针对各种不同业务的接人系统，通过多媒体接入连接到基于口的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。

(1)物理网络层提供接入和路南选择功能。

(2)中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等。

(3)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，使发展和提供新的服务变得更容易，提供无缝高数据率的无线服务。并运行于多个频带，这一服务能自适应于多个无线标准及多模终端，跨越多个运营商和服务商，提供更大范围服务。

据国际电信联盟定义，4G技术是可为移动中的用户提供100 Mb/S的数据传输、为静止的用户提供1Gb/S的数据传输的无线通讯技术，包含OFDM、智能天线(SA)与多人多出天线(MIMO)技术、软件无线电技术(SDR)三大关键技术。

2.1OFDM

OFDM即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多载波调制的一种。OFDM技术有很多优点：可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率；适合高速数据传输；抗衰落能力强；抗码间干扰(ISI)能力强。抵抗光通信中的色散效应和偏振模色散。

2.2智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射。同时通过基带数字信号处理器，对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。目前智能天线的工作方式主要有两种：全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。

移动通信环境中的多径传播对通信的有效性与可靠性造成了严重的影响。而多输入多输出(M1MO)技术在通信链路两端均使用多个天线，发端将信源输出的串行码流转成多路并行子码流，分别通过不同的发射天线阵元同频、同时发送，接收方则利用多径引起的多个接收天线上信号的不相关性从混合信号中分离估计出原始子码流，这相当于频带资源重复利用，使频谱利用率和链路可靠性极大的提高。

2.3软件无线电技术(SDR)

软件无线电(SDR)是将标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。其中心思想是使宽带模数转换器(A/D)及数模转换器(D/A)等先进的模块尽可能地靠近射频天线的要求。尽可能多地用软件来定义无线功能。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件(DSPH)、现场可编程器件(FPGA)、数字信号处理(DSP)等。

2.4基于IP的核心网

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接人方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种窄中接口接人核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。在4G通信系统中将取代IPv4协议，主要采用全分组方式IPv6技术。

2.5IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6 协议主要基于以下几点考虑：

a) 巨大的地址空间。在一段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b) 自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下，需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后，它将用另一种即插即用的机制，在没有任何人工干预的情况下，获得一个全球惟一的路由地址。

c) 服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看，IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6 能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6 报头中新增的字段“流标志”。有了这个20 位长的字段，在传输过程中，中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP 地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准，但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d) 移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址，这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时，通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

3.结束语

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念，4G网络的定义仍然还不明确，IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统，实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性，是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统，它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。

参考文献

篇9

中图分类号：G424 文献标识码：A

1 课程性质、课改定位及方向分析

移动通信技术课程是高职院校通信和电子相关专业近年开设的一门专业课程，它是计算机通信网技术和现代通信技术密切结合的产物，课程知识在通信领域有着举足轻重的作用。与通信和电子专业的其它课程不同的是，移动通信技术涉及许多软件和硬件知识，跟实际通信过程联系紧密，并且随着通信行业的大发展，移动通信技术中技术、术语日新月异，概念、术语、缩略语繁多。根据笔者的移动通信技术课程教学实践，现就移动通信技术该门课程的教学目标、教学方段、内容选取、技能实践环节等方面进行课改浅谈，总结出以下几点经验。

2 明晰教学目标，注重技能培养

现今，高职院校在讲授移动通信技术课程时，大多沿用了本科通信工程专业或电子信息工程专业的教学目标、教学要求，侧重于移动无线网络原理的介绍，而缺少现行移动通信设备的学习使用等移动通信方面的实际应用能力培养。因此，由笔者教学经验得出的总结就是在高职院校中开展移动通信技术课程教学，应以提高学生移动通信方面的实际应用能力为目标，培养动手能力强的移动通信无线网络设计、建设及运行维护人员。

3 丰富教学手段，创新教学思路

3.1 加强多媒体动画、视频录像等辅助计算机教学手段的使用

通过使用多媒体课件演示，让涉及移动通信技术的抽象理论内容的理解过程具体化，使学生更容易接受授课内容，并增强学习的兴趣和主动性。比如：在讲述移动无线网络接口协议与信令工作流程时，把接口协议组成和信令工作流程做成动画演示，使学生对其工作机制有一个形象化的理解，加深学习记忆，从而提高整体教学效果；在讲述移动通信设备的施工安装过程时，通过播放设备制造商提供的施工过程视频录像，使学生详细了解施工安装过程中可能会碰到问题，并熟悉一些施工过程专业术语、缩略语等，这对于学生的操作技能提升有很大帮助。

3.2 以学生的角度开展教学

高等职业院校的学生由于理论基础比较薄弱，如果教师一味讲理论会让学生感觉课堂枯燥无味。因此，要求我们教师在实际教学中，要学会“多替学生着想”，多从学生的角度来理解授课内容。比如：在讲述移动通信网络协议标准的工作过程时，可以通过引用生动的比喻或者日常生活实践中的例子来进行辅助说明，加深学生的理解和记忆；在讲述移动无线接入网的工作原理时，将2G的GSM与2.5G的CDMA95相联系，与WCDMA、CDMA2000、TDSCDMA相比较，突出3G网络的优势；在讲述移动通信分层信息传递的实质时，跟两位语言不同的哲学家的交流过程相类比，说明其工作过程的相似性；在讲述移动数据交换工作原理时，为了加深学生对于电路交换、报文交换和分组交换这三种交换工作过程联系与区别的理解，可以选择大家熟知的电话和邮政这两种通讯方式来进行比喻说明。

3.3 理论与实践、知识与技能相互融合

技能的培养需要理论与实际的紧密结合。这就要求我们教师在讲述移动通信网络相关概念时，让学生在讲解过程中充分感觉到工作实践少不了理论的指导，从而激发学生的学习动力。比如：在讲述天线信号覆盖问题时，可以结合灯光等常见实物的工作状态来类比性讲述，使学生有更直观的感受；在讲述信令协议格式时， 通过演示电脑抓包分析软件的使用过程，让学生形象直观的认识信令网络各层协议单元的报文结构，从而使学生突破对抽象协议“摸不着、看不懂”的感觉，而对信令协议有一个全面具体的掌握；在讲解无线网络控制器和基站主设备的电路单板配置时，使用组装电脑的例子来讲解，使学生了解RNC和NODEB的硬件配置就跟个人电脑配置相似的，根据用户要求包括规模大小、功能类型等去备置硬件单板，以完成整机安装。

4 适当选择课程内容，突出教学重点

移动通信技术涉及很广的知识面，这就要求我们教师在课讲实践中，要合理选取课程内容，突出教学重点，多讲一些跟工作实践结合密切的知识点，而少讲实践中不用或者少用的内容。比如：对于大多数通信专业学生来说无线电通信方面的知识是难点，因为无线电通信理论性太强，而高职学生毕业后很难从事无线电通信的研究开发工作，也就是说这方面的知识跟学生今后的工作实践联系不大。因此该部分内容不应成为课程重点；由于在移动通信实际工作中需要了解天线覆盖范围等，因此在讲解电磁波和天线内容时，就要突出其传播特性以及电磁波辐射和天线覆盖的工作原理，还有掌握天线工作参数等；在移动通信技术标准方面着重讲授我国现行3G所用的三种移动通信技术标准之间的区别与联系，并以中国移动、中国电信、中国联通移动通信基站的组成设备为例来深入讲解基站设备的工作原理；在3G网络关键技术部分，可以重点介绍接口协议与信令流程。在RNC系统结构部分，重点掌握RNC和NODEB系统的硬件及功能组成、各个单板的功能作用、数据流向、配置和组网。在无线网络设计方面，重点掌握无线室内室外分布覆盖系统的解决方案，无线勘测等。

5 加强实践环节，增强实操技能

在课程学习中期或者末期，组织学生到当地电信运行商移动通信主机房进行参观见习，对应理论课程学习内容，详细掌握一些实际运行的移动通信设备的组成及其工作状况。对于课程实验的开设，需要充分考虑与移动通信工程实践的结合，以达到让每一个实验都能发挥应有的作用效果。在课程安排中增加实验学时，以提高学生的实际操作能力，建议设置理论和实验教学的学时比例为1：1（即理论授课32 学时，实验32 学时），并在暑期或大三下学期安排三个月的生产实习或六个月的顶岗实习，让学生在实习单位中掌握一门移动通信类的就业技能。通过加强实践环节训练，使学生确实巩固所学知识，并提高对知识的实操应用能力。不仅使其掌握从通信线缆制作到布线施工，再到3G无线接入网的硬件连接和测试，并完成对RNC、NODEB硬件单板的基本备置，而且掌握了利用网络管理系统OMC的配置和管理，最终完成整个移动通信网中核心接入网设置的全过程。

6 结论及展望

总之，课程改革利在当代，功在千秋。移动通信技术课程的教学要从适应高职院校人才培养目标的要求出发，不断丰富教学手段，不断突出教学重点，不断加强实践环节，这样才能充分调动学生的学习积极性和主动性，才能使学生在掌握所学知识同时提高实操应用技能，并为其后续的学习升造或者工作就业打下扎实的基础。

桂林电子科技大学职业技术学院学院教改项目：通信技术专业建设，项目编号：200910

参考文献

篇10

1引言

近年来，智能建筑在我国各大城市当中得到了较多的建设，所谓智能小区，即是智能建筑在住宅建设当中的延伸与发展，是智能建筑当中的重要组成部分，在我国经济发展当中占据着重要的地位。要想使智能小区更好的发挥作用，做好移动通信网络的覆盖十分关键。

2智能小区移动通信网络覆盖方案

2.1室外分布系统

2.1.1基站优化调整在该项工作中，即对于现有基站在工程参数方面进行调整与优化。在BSC数据库当中，有很多同优化相关的参数可以进行适当的调整，如切换功控参数以及载频功率等级等。在常规情况下，仅仅对优化参数进行调整在广域覆盖方面也不会具有非常大的帮助，这是因为对于该种区域信号来说，其在强度方面表现较弱，虽然对具体指标来说具有一定的提升，但在用户实际应用方面并不存在实质性的改善。天线工程参数方面，其调整内容有方向角、下倾角以及挂高这几方面，在具有较近距离广域覆盖方面将起到的一定的作用。根据Oku-mura模型可以了解到，在天线挂高升高时，覆盖距离也将随之增大，对此，通过对天线挂高的提升，即能够获得较好的效果。当然，这并不代表其高度的无线增大，如果挂高过高，也将在对信号重叠区域进行增加的情况下出现越区覆盖现象，进而对通话质量产生影响。对此，参数调整方案在调测以及方案实施方面具有较强的时效性以及简单的特点，但在广域覆盖方面所获得效果较为有限。2.1.2增加基站增加基站包括有微蜂窝以及宏蜂窝两种基站类型。其中，宏蜂窝基站是对覆盖问题进行解决的一种传统方式，具有着效果好、便于维护、覆盖面积广以及容量扩展性强的优点，但其也存在着一定的缺点，即在投资以及工程期方面存在一定的不足。微蜂窝基站方面，其具有较小的发射功率，信号覆盖半径在30~300m范围内，信号的覆盖以及传播主要沿着视线范围进行，其目的，即在较小的范围当中对大话务量进行提供，在话务相对集中、用户密度大的热点区域对足够的信道数进行提供，以此实现容量问题的解决。其另一个目的，即应用在盲区覆盖当中，或通过放大器的设置在较为边缘的区域对覆盖问题进行解决。在实际应用当中，其主要通过切换方式的应用对宏蜂窝的话务进行分担，在实际工作当中，可以将其视作为小区当中的小区，即使宏蜂窝当中通话在实现向微蜂窝切换的基础上使其能够在微蜂窝当中驻留，在对宏蜂窝话务进行分担的基础上降低拥塞情况。2.1.3直放站安装在该方式中，主要通过目标区域放大基站上下行链路信号强度实现基站覆盖面积的增加，在对基站覆盖范围进行延伸的基础上对小区整体覆盖进行增加，在对盲区较好填补的基础上实现网络通话质量以及网络接通率的提升。在实际应用当中，其具有工程实施简单、建设周期短以及投资成本较低的优点，缺点即不能够增加系统容量、所具有的覆盖范围较小。在将直放站引入后，其能够为基站增加3dB以上的噪声，在恶化原基站工作环境的情况下减少覆盖半径，而如果其附近存在干扰源，也将对原网产生较大的影响。2.1.4室外光电分布室外光电分布采用微蜂窝作信号源，由直放站、室外天线等设备组成系统，能够以较为全面的方式实现小区室外覆盖问题的解决。对于该方式而言，其具有较小的干扰、传输损耗，具有较好的信号覆盖效果，在实际处理中，最好能够同小区的前期建设同步开展，即在小区的配套施工环节制定方案，预埋管线，确定光纤路由。对于这几种方式来说，主要在天线形状、类型以及具体安装位置方面需要重视，在实际处理中，可以通过天线美化方式的应用对天线隐蔽处理，在对其敏感度进行降低的情况下保持同小区环境的协调。在实际选择中，需要重点做好水平、垂直波束宽度以及增益指标的选择。

2.2室内分布系统

在该系统当中，先在室内引入基站信号后，以一种较为均匀的方式在室内实现相关信号的分布，在以均匀、全面方式覆盖网络的同时提升网络质量，并做好具体容量的扩充改善。通过该种方式的应用，不仅能够避免发生信号干扰问题，且能够有效增加运营商收入，使其在市场当中始终保持较强的竞争力。具体组成方面，其由信号源以及信号分布这两方面构成。其中，信号源可以是基站或者直放站，同时，在实际应用当中也具有着较多系统同时共用的情况，其通常为合路器后部分，对于该部分，在信号源具体优缺点特征以及选择方式方面基本同室外分布系统的特征保持相同。在信号分布当中，主要使用同轴电缆以及光纤处理。而在具体传输时，据其是否需要外界电源，则可以将其分为以下几种分布方式：①无源电分布。该方式具有故障率低、无噪声积累、成本低以及工作频带宽的有点，缺点即具有传输损耗、信号源功率有限，系统在覆盖范围方面存在一定的不足；②有源电分布。该方式布线灵活、覆盖范围较大且设计简单，缺点即具有较高的故障率、工作频带窄且具有较高的成本；③光电分布。该方式同时结合了光纤分布以及电分布两种方式的优点，具有较大的覆盖范围。但该方式也存在缺陷，即需要进行光电切换；④泄露电缆分布。在该方式中，其具有着安装便利以及信号均匀的优点，但在成本方面相对较高，需要联系实际需求对上述几种方式进行选择。

2.3室内外分布系统协同优化

在具体设计中，室内以及室外这两个系统是相互联系的，而并非是彼此独立的状态，对此，就需要以协同的方式应用覆盖优化策略。如信号在具体传输当中发生泄漏，则可能因对室外信号产生干扰而需要室内用户对信号进行选择，如果在实际操作当中切换情况增加，则将在对室外掉话率进行增加的情况下对整个室内的分布系统产生不良影响。对此，在做好室内外分布系统规划设计后，也需要能够优化两者关系，平衡信号强度。对于高度相对较低的建筑，信号则可以从地下室以及大厅等位置从出口以及窗口位置泄露到室外，以此对不必要的室内外切换情况进行增加。为了避免该问题的出现，则可以通过信号发射功率以及参数的优化调整等方式进行处理。对于高层建筑，在条件运行的情况下，可以将定向天线安装在高层建筑的靠窗位置，保证信号能够从窗边实现整个室内的覆盖，并通过窗边墙体遮挡作用的应用避免信号因外泄问题存在对室外小区造成干扰。此外，小功率覆盖以及多天线覆盖也是一种较为有效的处理方式，在该系统设计中，可以通过高前后壁天线的应用以从外到内原则覆盖，充分应用墙体同天线的高前后比对信号做好控制，避免其在具体传输当中出现外泄情况，同时保障信号质量。

3结束语

移动通信网络覆盖是智能小区建设当中的一项重点工作，在实际方案确定中，需要能够做好小区环境、楼层高度以及地理位置等情况的把握分析，在综合考虑的基础上做好合理解决方案的确定。

参考文献

[1]张春玲，张慧敏，孔鲁文.基于ADSL2+技术的智能小区系统设计[J].电脑知识与技术（学术交流），2007（20）.

[2]许为国.手机蓝牙开门在某智能小区的应用[J].智能建筑与智慧城市，2017（03）.

篇11

一、前言

据统计，至2012年年底，中国高速公路的通车里程已到96000公里，是世界上规模最大的高速公路系统。高速公路移动信号覆盖是实现无线网络无缝覆盖的一个重要组成部分。是各运营商提高综合竞争力的一个有效手段。在我国公路隧道占比非常高。特别是高速公路途经山区地段，占比会更高。隧道占整个干线50%以上。所以，隧道的有效移动通信信号的有效覆盖对于高速公路的覆盖来说至关重要。

本文结合山区各种隧道无线覆盖的特点，对各种隧道覆盖信号源选择、天馈系统选择、传输方式选择等方面的优缺点进行对比分析；对高速公路环境下应该重点考虑的几个问题进行探讨。提出了4种典型隧道场景的覆盖方案。希望能对移动通信隧道无线覆盖的工程建设规划和优化工作起到借鉴作用。

二、高速公路隧道覆盖的特点

隧道的结构特点决定了其需要的覆盖特点：（1）洞内空间狭长，会产生多重折射，还要考虑车体的阻挡；（2）信号纵向延伸对覆盖要求高；（3）高速公路用户数较少，信号覆盖主要以连续通话为目的；（4）隧道出入口可能为切换边界。

三、隧道的移动通信信号的无线传播特性

隧道可以看做一管道，信号传播是隧道壁反射与直射的结果，直射信号为主要分量。ITU-R提出室内覆盖适用的传播模型，此传播模型对隧道内无线信号覆盖也有效，公式为：Lpath=30lgd+20lgf+28dB d：距离（米）、f：频率（MHz）；

隧道中不同距离的路径损耗：

四、高速公路隧道无线覆盖基本方案

（1）洞内分布系统方案：天馈系统安装于隧道内。适用于长隧道，空间不够宽敞隧道或有较大弧度隧道。此方案结构：信号源+天馈分布系统。（2）洞外无线投射方案：天馈线系统安装于隧道外。适用于中隧道、短隧道。且隧道内较为宽敞。没有弧度。此种方案结构：信号源+定向天线系统。（3）泄漏电缆方案：泄漏电缆安装于隧道内墙体。适用于超长隧道，或隧道内比较狭窄。方案结构：分布式基站+泄漏电缆系统。

五、高速环境下几个重点问题分析

5.1 信号覆盖的场强分析

5.1.1 隧道内侧定向天线覆盖方式

在隧道中无线电波传播时具有隧道波导效应，信号的传播是由墙璧反射与直射信号几何叠加的结果，直射信号为主分量。此方式是指将天线安放于隧道口或隧道内侧，如果距离隧道口外有一定的距离，会有所偏差。

5.1.2 隧道内安装泄露电缆覆盖方式

通过缜密的理论计算和大量的工程实际验证可以得出如下结论：信号源功率单方向覆盖（信号源放置在覆盖区域一端时）的覆盖距离稍大于2倍信号源用功分器分开时，双方向覆盖（信源放置在覆盖区域中部向两个方向进行覆盖）的距离。

5.2 隧道内/隧道外切换分析

隧道内的小区切换分析：如果隧道长度过长。需要采用两个或两个以上的小区进行信号覆盖。手机用户经过隧道的中段时，接收到的原小区信号强度逐渐减弱，目标小区的信号强度逐渐增强。不会有信号突然消失的情况，这样可避免移动台因切换判决时间不足造成掉话的问题。

隧道内、隧道外的小区切换分析：在实际无线网络中，实现内外小区重叠有两种方法。一是把隧道外信号引入至隧道内。二是把隧道内信号引至隧道外。由于室外无线信号复杂，可靠性不够高，工程中多数采用延伸隧道内无线信号的方法，使得隧道口与隧道外一定距离内的信号一致，高速环境下在切换方面应该着重考虑。

5.3 高速条件下多普勒频移问题

5.3.1 多普勒频移概念

快速运动的移动台会发生多普勒频移现象。使用定向天线方式顺着铁路沿线覆盖信号时。频率偏移公式如下：fD=V*cos I/X=V*COS I/（c/f0）

fo：工作频率；fD：最大多普勒频移；V：移动台的运动速度

频移大小和运动速度成正比，运动速度越快频偏越大。（1）MS靠近和远离基站，合成频率会在中心频率上下偏移。（2）MS靠近基站，波长变短，频率增大。（3）MS远离基站，波长变长，频率减少。（4）高速载体上的MS频繁改变与基站之间的距离，频移现象非常严重。

5.3.2 多普勒频移的克服

可以采用增强AFC算法应对多普勒频移：（1）AFC是针对快速移动的特点设计的基站频率校正算法；（2）通过快速测算由于高速所带来的频率偏移，补偿多普勒效应，改善无线链路的稳定性，从而提高解调性能。

六、高速公路隧道覆盖方案实施

6.1 洞内分布方案实施

天馈系统装于隧道内。适用于长隧道，空间不宽敞隧道或者有较大弧度的隧道。

6.1.1 隧道覆盖的信号源选择

需要解决隧道覆盖。信号源与分布式系统是必须要的。隧道覆盖需要根据隧道附近的无线覆盖状况及话务、传输、现网设备等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。通常信号源类型有以下几种：微蜂窝基站、宏蜂窝基站、直放站等。

（1）微蜂窝基站。对于公路隧道覆盖来说，由于话务量小，宏蜂窝基站作为信号源较为少用。微蜂窝使用的较多。使用微蜂窝基站的优点是：所需配套设备少，所需设备空间小，总的投资费用低。新建的微蜂窝基站可以增加系统容量，相比较直放站来说，输出功率更大，覆盖范围更广。缺点：用户享受的信道资源较少、需要电源到位、传输资源，扩容需换设备。目前比较常用的是BBU+RRU的DBS3900分布式基站。（2）直放站。如果在需要覆盖的区域附近的网络容量足够，不必增加新的容量，且在附近有较好的GSM信号可以利用（满足直放站对施主信号电平大小的要求，如-70dBm），则可采用无线直放站作为隧道覆盖的信号源。在实际工程之中，要根据覆盖的隧道附近覆盖状态，隧道长度，建站条件，基站分布，话务分布等因素选择一种合适的信号源。

6.1.2 传输方式的选择

高速公路隧道一般都位于大山之间，林密山高，通信传输是个重要问题。一般可以采用如下三种传输方式：

（1）无线移频传输（传输射频信号）。安装无线移频覆盖端设备，需要的较少的馈线，造成的干扰也少，在网络中设计更加灵活。在铺设传输光纤资源不便或者其他特殊情况下，还可以采用无线移频直放站使得移动TD-SCDMA信号在隧道里得以延伸。隧道内电磁环境比较好，采用此方式能取到良好的效果。（2）光纤有线传输（传输射频信号）。优点：传输的稳定性更好，在隧道内安装的馈线减少可使用更细的馈线，施工更方便。（3）微波传输（传输基带信号）。除了移频传输和光纤传输方式之外，还可以选用微波传输。优点：建设速度快，受地物地貌等环境影响较小。缺点：受气候影响，信号传输质量会有波动，易遭雷击，维护工作量大。

6.1.3 隧道覆盖天馈线系统的选择

（1）同轴电缆无源分布式天线系统。同轴电缆无源分布式天线覆盖的方案设计较灵活。价格相对较低、安装方便。同轴电缆的馈管衰耗较小。天线增益选择取决于安装条件限制。条件允许下，可选用增益较高的天线，覆盖距离会更远。其简化方案是用单根天线覆盖隧道。对较短的隧道覆盖来说成本最低。对短隧道，可以在隧道口或延伸至隧道内用定向天线（如八木天线或短背投天线）进行信号覆盖。（2）光纤有源分布式天馈系统。在有些复杂的隧道环境中。可采用光纤馈电有源分布式天馈系统来代替同轴电缆无源分布式天线系统。其优点是：在室内安装的电缆数较，可以适用更细的电缆，采用光缆可避免电磁干扰，在较复杂的网络中设计更加灵活，缺点是成本较高。

6.2 洞外投射方案实施

洞外投射方案，天馈系统安装于隧道外或隧道口。该方案适用于短隧道、中隧道，并且隧道内较宽，隧道直没有弧度。

6.2.1 隧道覆盖信号源选择

隧道覆盖要根据隧道附近的无线覆盖环境及传输、话务、现有网络设备等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。信号源类型通常有如下下几种：微蜂窝基站、直放站等。（1）微蜂窝基站 + 定向天线。对公路隧道覆盖来说，由于话务量比较小，宏蜂窝基站作为信号源较为少用。所以微蜂窝使用的较多。使用微蜂窝基站的优点是：所需设备空间小，所需配套设备少，总的投资费用低。缺点：需传输资源，扩容需换设备。（2）直放站。A：无线同频直放站 + 定向天线。优点：安装灵活、投资少、可以有效提高信号源所在小区的信道利用率；缺点：不能进行独立的话务处理、易产生自激，需要考虑天线隔离度问题。B：无线移频直放站 + 定向天线。优点：信号较纯净，不会产生自激问题；缺点：需要额外的传输用频率资源，传输天线间要求可视，不能有阻挡。（3）有线光纤直放站 + 定向天线。优点：利用有线光纤资源可得到纯净信号源，可以把信号延伸到较远的距离，信号源可以从基站耦合或从直放站耦合；缺点：需要考虑信号源基站与覆盖目标周围基站的参数设置。考虑邻区切换关系，同邻频干扰等问题。

实际工程中，要根据所需覆盖隧道长度，隧道附近覆盖情况，基站分布，话务分布情况，建站条件等因素选择信号源。

6.2.2 传输方式的选择

同洞内分布方案类似，洞外投射方案也可以采用如下三种传输方式：（1）无线移频传输（传输射频信号，采用直放站时用）；（2）有线光纤传输（传输射频信号，采用基站和光纤直放站时用）；（3）无线微波传输（传输基带信号，采用基站时用）。

实际工程之中，要根据覆盖的隧道附近地形、地貌特征、现有传输资源情况、新建传输条件等因素选择合理的传输方式。

6.2.3 隧道覆盖天馈线系统的选择

采用同轴电缆无源分布式天线覆盖方案设计比较灵活。价格相对较低、安装方便。同轴电缆的馈管衰耗较小。天线增益的选择主要是取决于安装条件限制。在许可的条件时，可选用增益相对较高的天线，覆盖距离会更远。其简化方案就是采用单根天线沿着隧道进行覆盖。对较短的隧道是这一种成本最低的解决方案。

对于距离较短隧道。可以用在隧道口或延伸至隧道内的定向天线进行信号覆盖。根据基站的位置、隧道的长度、安装条件等因素可以选择抛物面、天线八木天线、短背射天线和角反射天线等。

6.3 泄漏电缆方案实施

6.3.1 隧道覆盖的信号源选择

采用泄漏电缆方案信号源的选择。隧道覆盖要根据隧道附近无线覆盖情况及话务、传输、现有网络设备等等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。此方案信号源通常采用：微蜂窝基站，目前较常用的是BBU+RRU的DBS3900分布式基站。高速公路隧道覆盖，由于话务量较小，较少用宏蜂窝基站作为信号源。所以微蜂窝使用较多。采用微蜂窝基站的优点是：总的投资费用低、所需设备占用空间小，所需配套设备较少。缺点：需要传输设备资源，扩容需要换主设备。

6.3.2 传输方式的选择

同洞内分布方案类似，采用泄漏电缆方案也可以采用如下两种传输方式：（1）有线光纤传输（传输射频信号，用于基站和光纤直放站）；（2）无线微波传输（传输基带信号，用于基站）。

实际工程中，要根据覆盖的隧道口的地貌、地形特点、传输资源等因素选择一种合适的传输方式。

6.3.3 隧道覆盖天馈线系统的选择

采用泄漏电缆进行隧道覆盖是一种常用的方式。优点是：（1）可减小信号遮挡及阴影；（2）信号波动范围小，泄漏电缆信号覆盖更加均匀；（3）泄漏电缆是一宽带系统，多种不同的无线系统信号可以通过合路共享同一泄漏电缆，这样使得架设多个天线系统工程安装的复杂性降低。（4）泄漏电缆覆盖设计技术成熟，相对简单。缺点是：成本较高。

七、典型隧道场景覆盖方案

7.1 短隧道覆盖

单洞短程隧道是最简单的隧道。由于孔洞短、通风好、洞相对较宽。采用洞口天线向内投射的方式覆盖，就可以达到理想的覆盖效果，且投资成本较低，信号源的选择可根据具体情况而定。如果洞口有满足条件的信号，可用无线直放站作为信号源。如果没有可用的信号，可用移频直放引入较远处的信号进行覆盖。如果有现成光纤或者可以方便铺设光纤，可用微蜂窝基站或光纤直放站进行覆盖。天线采用室外天线。如：短背射天线、八木天线、抛物面天线等方向性强的天线。从成本处罚，可以考虑将隧道和公路一起覆盖，或者隧道、公路以及附近村庄等区域共享一套设备。

推荐方案：（1）洞外无线覆盖方案；（2）共享覆盖方案（指村庄或公路覆盖时引信号来覆盖）；（3）隧道内天线多采用八木天线，或容易安装的天线。

7.2 连续隧道群覆盖

如果，公路或铁路在山脉之间穿梭会出现隧道间隔小于900米的连续隧道。隧道连续不断，形状各异，长短不一，需要考虑传输、造价、施工、覆盖等更多因素。该情况主要考虑的重心在传输，还需综合考虑覆盖，要仔细分析每段隧道的特点和隧道之间公路的信号情况。可以根据现场实际情况采用如下几种方案：（1）光纤分布式覆盖，BBU+RRU（适合多段短隧道）；（2）馈缆分布式覆盖（适合多段长隧道）；（3）综合式覆盖（无线设备和其他有线系统配合）。

7.3 中长隧道覆盖

中长隧道是指单洞长度在1Km～3Km之间，公路隧道内部空间较宽敞，隧道内覆盖情况在有车时和没车通过时差别不大，天线安装较方便。可根据实际情况选用尺寸稍大的天线。中长直形隧道天线安装在中间，弯形隧道天线安装在转弯处。或者从隧道两出口处采用不同的两个小区向内对打的方式来覆盖，切换带设计在隧道中部。建议方案：（1）直放站+天线分布系统（可以是无线直放站、光纤直放站、移频直放站、视具体情况而定）；（2）直放站+干放分布系统（用于较长公路隧道）；（3）隧道内多采用八木天线，或用易于安装的板状天线。

7.4 超长隧道覆盖

篇12

0 引言

近30年，移动通信业务不断发生变化，移动通信技术得到了空前的发展，移动通信成为通信类学生一门重要的专业课程。它阐述了各类移动通信系统的基本构架、关键技术、工作原理，具有涉及内容广泛、更新速度快、和工程实践结合紧密等特点。

作为应用技术型大学，有不同的人才培养定位，有不同的学生群体，在进行移动通信课程教学的过程中，需要根据自身特点，侧重于培养学生的专业知识和技能应用能力。但同时，又不能简单地将学术从应用中剥离，学生仍然需要扎实的理论学习。因此，应用型本科院校有针对性地进行移动通信教学改革的探讨很有意义。

本文结合重庆邮电大学移通学院移动通信课程教学改革经验，从教学内容、教学方法、实践平台开发等方面介绍了移动通信教学改革的实践与体会，探讨教学改革的思路。

1 整合教学内容

教学内容包括教学过程中实际活动的全部，这里主要探讨教材、教学计划、课程标准等教学内容的具体化。

1.1 更新教材的内容和形式

教材是教学内容的重要载体，目前的移动通信教材普遍内容较为陈旧，一方面体现在教材内容不能与时俱进，新概念新技术新应用引入较少，不能跟上移动通信快速发展的脚步，学生学习起来觉得枯燥。另一方面陈旧也体现在教材的形式上，随着教育理念的不断变化，教材不应只是书本的形式，传统的纸质教材以及其简单的电子化，给学生展现的仅仅是文字、表格和图片，学生只能依靠阅读来学习，学习效果有限。

针对这些问题，首先应定期更新教材内容，如时间上不允S，可以以讲义的形式或者教师作为课外知识来进行拓展。比如，目前5G还没商用，关于第五代移动通信的内容更多是停留在理论上，并且不具备系统性，在知识扩展的时候可以介绍国外5G外场测试、技术方案验证及关键技术应用的情况，争取做到教学内容和实际的技术发展步伐相一致，让学生了解到最新的技术动态。其次，既然是移动通信课程，就要用移动互联网的方式进行教材的改编，用互联网+的思维来进行数字化教材的创作，在传统电子教材的基础上可以通过二维码等途径，展现图片、视频、案例等数字化资源，形成移动交互式的、多种融合的新形式教材，以适应新一代学生的要求，从多种角度刺激学生，利用移动化的方式、碎片化的时间来学习。

1.2 调整教学计划

移动通信课程涉及通信原理、信号与系统等基础理论课，又是一门应用类课程，内容涉猎广泛，如何在有限的课时中，将重点内容突出？这需要调整课程结构和课时比重，在教学内容上做到主次分明，有的放矢。既要有必要的理论，但又不能过深，简化公式推导，侧重每个系统的工作原理和具体的业务流程，争取最大限度强化教学内容的实用性。对于已经过时的技术要根据具体情况有所调整。比如以前GSM系统是重要的学习内容，但随着其逐渐退出历史舞台的，可以着重于其系统构架以及向3G、4G的演进过程，而对于GSM的业务、设备可以简略介绍。

2 丰富教学手段

2.1 改进课堂教学方式

根据美国缅因州国家训练实验室提出的学习金字塔（Learning Pyramid）理论，被动的学习效果最差，学习效果50%以上的都是主动学习、团队学习、参与式学习，包括小组讨论、做中学或实际演练、训练人或马上应用。当然，仅仅依靠记忆的效果并不能等同于学习的效果，但是学习金字塔对于教学模式的探索仍然是可借鉴的。

在教学过程中，如何改进传统的老师讲，学生听，填鸭式的教学，充分发挥学生的主观能动性，激发学生创造性思维是很重要的。移动通信课程与学生每日接触的手机结合紧密，知识点和体系构架容易被学生接受，教学中应充分利用这一点，激发学生学习兴趣。课堂上除了教师教授基本的知识点和概念以外，应留一部分时间给学生，结合移动通信技术发展动态提出话题讨论。也可以采用翻转课堂的方式，分组进行，让学生参与到教学的过程中，由被动变主动，加强学习效果。

2.2 根据学生特点引导

应用型本科院校中，移动通信多为大三、大四学生的专业课，这个阶段的学生即将离开校园，位于人生重要的转折点，他们不断思考着未来的方向，思想并不太稳定。很多学生被考研、找工作所累，不愿意花更多时间在课堂学习上。对于这种情况，应从就业或者进一步深造的角度出发，让学生了解移动通信就业和继续学习的方向，需要储备哪些专业知识，以及和移动通信课程之间的联系，变被动为主动学习。

3 开发实验课程

移动通信本身是一门应用类的课程，在应用技术型大学中教学更不能仅仅停留在理论上，而要开发更多的实验平台，强化理论联系实际，让学生接触到实实在在的移动通信网络，参与相关的科研项目、毕业设计，培养学生的实践能力。

3.1 实验室建设

重庆邮电大学移通学院有专门的实训中心，涉及多个专业实验室。2016年在原移动通信实验室基础上，搭建了TD-LTE网络的实验室，增设了LTE网络组网、规划、优化等方面的实验课程，并将其作为学生移动通信课程重要的考核内容。

3.2 加强校企合作

开展校企合作，加强实践教学体系建设，一直是应用技术型大学的办学理念，积极寻求与企业合作，建立校内校外实习基地，由企业为学生提供实习平台和工作机会，让学生获取实际的工作经历和经验，同时也为企业培养人才，达成共赢。

3.3 以就业为导向，建立兴趣小组

校内建立移动通信各专业的兴趣小组，比如和移动通信网络规划设计相关的制图小组、勘察小组，和网络优化相关的路测小组等等，让学生在老师指导下完成实际的作业，提前练手，提高就业竞争力，进入相关企业即可以直接上手工作。

3.4 加大教师实践能力的培养

目前应用技术型大学教师的学历层次逐步提高，但移动通信课程的教师，除了要求具有较高的学科专业理论和知识以外，还应具备丰富的实践经验及动手操作的能力。学校一方面需加大双师型教师队伍建设的力度，另一方面要强化在岗教师实践教学环节的培训、培养，强化在课程教学中的实践和应用。

4 结束语

在移动通信快速发展的今天，无论是移动通信技术的科学研究，还是通信网络的规划设计、建设、优化、维护，或是通信设备的生产，移动通信行业需要着大量的技术人才。作为应用技术型大学，应重视实践教学，重点培养学生的应用能力、创新能力，提高学生的核心竞争力。当然，要真正实现应用技术型大学毕业生“专业有特长，就业有优势，深造有基础，发展有空间”这一目标，仍然需要广大教育工作者大量的实践和探索。

【参考文献】

篇13

Abstract: this article is based on years of work experience, mainly aimed at the mobile communication network system the anti-interference ability of technical measures related to the transformation of the paper analyzes for your reference.

Keywords: mobile communication; Existing interference; measures

中图分类号：G250.72文献标识码：A 文章编号：

前言

目前移动通信系统线传输技术才能实现在移动中的信息交换，而无线传输极易受到各种其他无线电波的干扰。不管是GSM系统还是CDMA系统，都是干扰受限系统，干扰的大量存在会极大地影响网络的通信质量和系统的容量。分析移动通信系统中存在的干扰并采取相应的措施，对网络运营者提出了很高的要求。

一、移动通信系统中的主要干扰

1）在整个移动通信系统中主要干扰包括同频干扰、邻频干扰和互调干扰。但是目前移动通信系统均采用小区制结构，以同频复用方式来提高频率利用率，每隔一定的距离，小区可重复使用同一频率。在满足一定的距离间隔的条件下，系统内的同频干扰不会对正常通信产生太大的影响。但随着小区分裂，同频复用系数增加时，大量的同频干扰将严重影响系统的正常工作。当同频干扰的载干比小于某一特定值时，会直接影响到手机的通信质量，严重的会产生掉话或使用户无法建立正常的呼叫。

2）由于频率规划等原因，可能造成邻小区中存在邻频或覆盖范围设计不合理的情况，这就会导致邻频信号落入邻频接收机通带而造成邻频干扰。另外，由于远近效应的存在，也加大了邻频干扰的影响。当邻频载干比小于某一特定值时，也会影响到手机的通信质量，产生掉话或无法建立正常呼叫。

3）由于通信系统中采用了大量的非线性电路，当两个以上的不同频率信号同时进入时就会产生互调，若调制信号的频率落入接收频带，就会产生互调干扰。干扰的直接后果是造成基站资源的浪费，也会产生掉话。

4）在CDMA 系统中，除上述干扰外，还存在一种需要关注的干扰就是多址干扰，在用户数较多时，多址干扰是最主要的干扰。

5）由于频分、时分划分的正交性，在FDMA 系统和TDMA 系统中，多址干扰小到可忽略的程度。而CDMA 由于在码组设计时，不可避免地存在码组间的互相关性不理想问题，也就是码间不能完全正交，这就会造成多个用户间的相互干扰，即多址干扰。在实际系统中，小区内的多址干扰约占总多址干扰的60%。

6）另外，由于移动通信是靠无线电波传播的，当空中某些电波如工业干扰、电源火花干扰、天电干扰等干扰信号的强度达到一定程度时，也会影响移动通信系统的正常工作。

由于互调及频率规划中存在的问题，也可引起系统与系统之间的干扰，如GSM系统的上行信道干扰CDMA 系统，或CDMA 干扰GSM的上行信道正常工作。

二、抗干扰技术发挥的作用

存在大量干扰是不可避免的，但干扰要对系统的正常工作产生影响必须满足两个条件：频率和幅度。干扰信号的频率必须落入接收频带内才能产生干扰，干扰信号必须达到一定的强度才能影响通信质量。从这两个方面考虑，可很好地解决干扰的影响。在移动通信系统中常用的抗干扰技术有：跳频技术、功率控制技术、间断传输技术、扩频技术和多用户检测技术等。

2.1 跳频技术

跳频就是使通信中的工作载频在几个频点上跳变，跳频可起到频率分集的作用，改善由衰落造成的误码特性，但跳频也可起到干扰源分集作用。在业务密集区，GSM系统的容量受频率复用产生的干扰限制，相对载干比可能在呼叫之间有很大的变化。载波电平一般随移动台与基站的距离及相互间的障碍情况变化而变化。而干扰电平则在很大程度上依赖于邻近小区的同频干扰。由于系统的目标是尽可能满足更多用户的要求，当不选用跳频时，若某一频点出现干扰，当某用户占用该频点时就会造成通话质量下降，而使用户难以接受，若干扰是连续的，很容易造成质量差掉话。当使用跳频时，该干扰情况就会被该载波的其他呼叫所共享，干扰被平均了，干扰不再处于连续状态，而处于突发状态，整个网络的性能将得到很大提高。经分析，使用跳频的网络可比不采用跳频的网络高3dB 的增益。GSM系统中采用慢跳频技术，跳频速率为217跳/秒，跳频在两个时隙间进行，一个时隙内用固定频率收发，下一时隙用另一频率收发，以减小干扰的影响。

2.2 功率控制技术

功率控制是在一定范围内，用无线电方式改变移动台或基站的传输功率。功率控制可在保证良好接收的条件下，尽量减少发射功率，改善对其他呼叫的干扰。功率控制有前向功率控制、反向功率控制，而反向功率控制又分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站共同参与的闭环功率控制。

对于由远近效应引起的邻频干扰，采用功率控制技术可获得很好的改善。当移动台与基站间的距离变近时，降低移动台的发射功率可减少对其他用户的干扰，当距离变远时可增加移动台的发射功率，克服所增加的路径衰耗，使移动台发射的信号在到达基站时有尽可能相等的信号强度。

在GSM系统中主要采用反向闭环功率控制，移动台根据接收到的从BSC 送来的功率控制指令调整自身的发射功率，从而减小对其他用户的干扰。在CDMA (IS- 95)系统中既可采用前向功率控制，也可采用反向功率控制。反向开环功率控制由移动台主动进行，因为是移动台对发送电平的粗略估计，其可调范围必须足够大，至少应达到±32dB。反向闭环功率控制在开环功率控制的基础上，由移动台根据所收到的功率控制指令进行发射功率调整，使移动台保持最理想的发射功率，在开环功率控制的基础上，移动台可提供±24dB 的可调范围。前向功率控制中，基站可根据移动台提供的测量结果，调整对每个移动台的发射功率，前向功率控制的最大调整范围为±6dB。系统可根据需要选择具体的功率控制方式。功率控制技术在减小远近效应的同时，还可在一定程度上减少多址干扰的影响。在3G 中采用开环功率控制和闭环功率控制，为了克服宽带CDMA 系统的远近效应，需要动态范围达±80dB 的功率控制。