導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇移動通信論文，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。

篇1

基于SMS的移動通信網(wǎng)絡自動監(jiān)控系統(tǒng)所采取的是分布式體系結構，該結構主要由三部分組成，即終端監(jiān)測儀、監(jiān)控中心和移動短信息服務中心。其中，終端監(jiān)測儀的功能主要是對系統(tǒng)中的特定內容進行監(jiān)測，并在此基礎上將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)以短信息的方式發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的功能主要是通過短信的方式，與各個終端實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸與共享，并以此為依據(jù)，對終端監(jiān)測儀的工作參數(shù)進行科學設置。同時，監(jiān)控中心還可以為移動通信用戶提供查詢和報表功能。而移動短信息服務中心的功能則主要是完成系統(tǒng)中終端監(jiān)測儀和監(jiān)控中心的短消息互發(fā)。

1.2系統(tǒng)的功能

如果想要將自動監(jiān)控系統(tǒng)的各項功能順利實現(xiàn)，對于終端監(jiān)測儀的設置，除了要確保其滿足系統(tǒng)的運行需求之外，還應該設置一套與之配套的軟件系統(tǒng)。就目前終端監(jiān)測儀的功能來看，應該滿足以下幾個方面：①通信質量參數(shù)的采集，這是終端監(jiān)測儀的一項基礎功能，通過對不同位置通信質量參數(shù)的有效采集，可以對通信整體質量有一個初步的了解，并針對不足之處，采取合理的優(yōu)化措施。②通信質量參數(shù)的報送，系統(tǒng)在完成通信質量參數(shù)的采集之后，需要將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，該環(huán)節(jié)是系統(tǒng)運行中的一個關鍵環(huán)節(jié)，為了能夠確保傳輸質量，根據(jù)系統(tǒng)的特點，選擇合理的報送方式是不容忽視的。目前，比較常用的報送方式有三種，即自報式、應答式和自報/應答兼容式。監(jiān)控中心也是自動監(jiān)控系統(tǒng)的一個重要組成部分，監(jiān)控中心的功能主要包括以下幾個方面：①對終端監(jiān)測儀的參數(shù)進行修改；②打開和關閉選定終端監(jiān)測儀自動發(fā)送采集數(shù)據(jù)功能；③通話質量等級測試；④撥打掉話頻率測試；⑤修改自動監(jiān)測儀上傳采樣數(shù)據(jù)的控制中心號碼。

2終端監(jiān)測儀的設計

2.1終端監(jiān)測儀的硬件組成

就目前終端監(jiān)測儀的硬件組成來看，主要包括了51系列單片機和GSM模塊等。其中，為了進一步滿足系統(tǒng)需求，GSM模塊往往采用標準的移動通信模塊，最常見的就是SiemensMC35，該模塊可以提供標準的AT指令，在指令的控制下，可以一次完成6組數(shù)據(jù)的采集。也就是說，可以一次采集六個不同基站的工作參數(shù)。在系統(tǒng)運行過程中，單片機通過串口向GSM模塊發(fā)送AT指令來控制模塊的工作方式以及讀取采集的網(wǎng)絡參數(shù)，然后按照設計的協(xié)議將數(shù)據(jù)打成格式化的數(shù)據(jù)包再交給GSM模塊，發(fā)送數(shù)據(jù)每個GSM模塊中有一張SIM卡，監(jiān)控中心通過每個監(jiān)測儀的SIM卡號對它們進行分類管理和控制。

2.2終端監(jiān)測儀的軟件設計

給出的是終端監(jiān)測儀的軟件流程示意圖，從圖中我們能夠看出，該軟件流程大致可以分為前臺和后臺兩個部分，其中，中斷服務子程序這部分可以視為前臺行為，利用函數(shù)完成相關操作這部分則可以視為后臺行為。結合系統(tǒng)運行的特點和需求，終端監(jiān)測儀的軟件設計需要具備以下幾個方面的功能：①自動發(fā)送通信質量參數(shù)和實時報警；②終端監(jiān)測儀工作參數(shù)的設置和修改；③解決監(jiān)控中心收到的通信質量參數(shù)延時問題；④防掉電功能。只有具備了上述功能，才能夠進一步滿足自動監(jiān)控系統(tǒng)的運行需求。

3SMS和通信協(xié)議的設計

3.1移動短消息服務

移動短消息服務是GSM的一項重要業(yè)務，通過GSM所提供的網(wǎng)絡平臺，可以向監(jiān)控中心傳輸固定長度的數(shù)據(jù)信息。與傳真業(yè)務相同，都是GSM數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡提供的主要電信業(yè)務。就目前該服務所涉及的業(yè)務類型來看，大致可以分為兩種類型，一種是點到點短消息業(yè)務，另一種是小區(qū)廣播短消息業(yè)務。

3.2SMS的特性與優(yōu)點

之所以采用SMS為基礎來對移動通信網(wǎng)絡自動監(jiān)控系統(tǒng)進行構建，主要是因為SMS具有諸多優(yōu)點，這些優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①存儲和轉發(fā)功能，在進行短信息發(fā)送的時候，信息的渠道并不是由發(fā)送者直接到接收者，而是發(fā)送者———短信中心———接收者。②傳達確認，當短信息成功傳達至接收人之后，發(fā)送者會收到確認信息；③主叫號碼自動顯示，SMS中自動包含發(fā)送者的電話號碼，接受者容易知道發(fā)送者并回復。

3.3通信協(xié)議的設計

通信協(xié)議的設計主要包括兩個方面的內容，即通信協(xié)議的數(shù)據(jù)格式和協(xié)議的算法。在自動控制監(jiān)控系統(tǒng)運行過程中，不同環(huán)節(jié)對于數(shù)據(jù)格式也有不同的要求，因此，設計人員應該結合系統(tǒng)的特點，設計一套完整的通信協(xié)議，以此來滿足系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的交互。采用移動短信的方式進行數(shù)據(jù)交換可以實現(xiàn)監(jiān)測儀的任意布置投資成本小，運行維護費用低。

篇2

海洋石油的開發(fā)具有很大的流動性，廣泛的作業(yè)范圍和較強的專業(yè)性，這些使海洋石油勘探開發(fā)對海上移動通信具有很高的要求。利用傳統(tǒng)的單邊帶無線電話等通信設備不能滿足海洋石油勘探開發(fā)事業(yè)快速發(fā)展的需要，于是，在海洋石油勘探開發(fā)中，應用衛(wèi)星移動通信已經(jīng)成為一種相當理想的通信方式，衛(wèi)星移動通信及過去采用的那些單邊帶無線電話和甚高頻無線電話等通信方式為海洋船舶作業(yè)的通訊需求提供了多元化選擇。

1.2衛(wèi)星移動通信在軍事中的應用

由于現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭的參戰(zhàn)力量組成不斷變化，作戰(zhàn)范圍規(guī)模日益擴大，作戰(zhàn)形式也越來越多樣化，再加上傳統(tǒng)短波軍事通信帶寬小，傳輸信道不穩(wěn)定，傳統(tǒng)短波軍事通信已經(jīng)不能應用在現(xiàn)代作戰(zhàn)行動中。當衛(wèi)星移動通信受到地域條件和天氣情況的影響時，還可以真正地使信息進行實時的傳輸，這就是衛(wèi)星移動通信在軍事作戰(zhàn)中最大的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)的通信方式相比較，衛(wèi)星移動通信在通信容量、覆蓋范圍和傳輸質量等方面有更大的優(yōu)勢。

2應用中出現(xiàn)的問題在應用中出現(xiàn)的問題主要表現(xiàn)在以下四個方面：

（1）衛(wèi)星移動通信的技術規(guī)范標準還不健全不完善，管理還不嚴格不合理。

健全完善技術規(guī)范標準，不僅使通信設備的制造、安裝測試和使用更加規(guī)范，還使衛(wèi)星移動通信更加暢通，更加安全。

（2）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)以市場為導向進行管理和經(jīng)營，就是為了贏取最大的商業(yè)利潤，其實它本身是國際性商業(yè)民用通信系統(tǒng)。

銥系統(tǒng)、全球星、ICO、ODYSSEY和APMT等衛(wèi)星通信系統(tǒng)，依次進入全球衛(wèi)星移動服務的市場，一場高投入高技術的全面市場競爭隨之展開，先后淘汰了ODYSSEY和APMT，銥系統(tǒng)、全球星和ICO三大系統(tǒng)留下，但是銥系統(tǒng)破產失敗，全球星系統(tǒng)命運未卜。

（3）抗截獲與干擾技術有待于提高。

衛(wèi)星移動通信應用在軍事中時，因為通信衛(wèi)星處于空間位置，敵我雙方都能看見衛(wèi)星，所以衛(wèi)星通信系統(tǒng)有著一些突出的弱點，通信衛(wèi)星轉發(fā)器極易遭受到電子攻擊是其主要的弱點。具體表現(xiàn)在極易受到敵方強大的電磁波干擾，使通信受到干擾而中斷；有利的條件和機會使敵方極易進行定位截獲。于是，由于軍事通信的迅速發(fā)展，軍事專家們一直重視敵我雙方的通信偵察與反偵察，對抗與反對抗和截獲與反截獲技術。在頻率域與功率域方面，由于移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)空間和信號發(fā)射作為現(xiàn)用的平臺，因此，在地面信息進入信道傳輸之前，應該大力做好偽信息識別與抗干擾的工作，積極提高硬件和軟件的加密技術，應該改造創(chuàng)新移動終端和關口站。

（4）電磁兼容性和接口技術有待于提高，軟件的可移植性有待于增強。

應該提高系統(tǒng)接口技術（移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)信息終端、國防數(shù)據(jù)和關口站、便攜式終端間等互聯(lián)接口技術），以保證信息能夠進行無縫傳輸，使其與另外的軍事通信方式一體或者互聯(lián)。同時，應該改善增強數(shù)傳軟件的糾錯功能，以保證在信息化的惡劣戰(zhàn)場中，部隊能夠進行暢通無阻的信息通信。

（5）閉合回路群設置和信道專用設置有待于提高。

部隊在應用衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)進行通信的過程中，應該重視關口站網(wǎng)管軟件的應用，應該對部隊特殊用戶進行合理的設置，進而形成一個閉合回路群，還要在該群中進行合理的信道專用設置，大力做好信道管理和密鑰管理的工作，以避免內部泄密和外界揭秘的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3衛(wèi)星移動通信發(fā)展概述

在1976年，世界上的第一個專門提供電報與電話服務的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)建立，海事衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)（Marist）投入商業(yè)運營。在1979年，國際海事衛(wèi)星組織（INMARSAT）成立，從1982年，國際海事衛(wèi)星組織連續(xù)對7顆衛(wèi)星進行租用，第一代的INMARSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)隨之形成，該系統(tǒng)專門用以船只進行全球衛(wèi)星移動通信服務。由于通信業(yè)務量的增加，在1990年至1994年的過程中，對4顆第二代的INMARSAT衛(wèi)星進行發(fā)射。在1992年，澳大利亞開始運用AUSSAT-B衛(wèi)星進行國內衛(wèi)星移動通信的服務。美國與加拿大攜手建立北美移動業(yè)務衛(wèi)星通信系統(tǒng)（MAST），用以服務于陸地、海上與空中移動用戶，隨后在1994年與1995年期間，對2顆MAST衛(wèi)星進行發(fā)射。從1990年開始，許多公司連續(xù)提出中軌道和低軌道的多星座衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)方案，銥系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)和ICO系統(tǒng)就是其中主要的系統(tǒng)。

在1999年，銥系統(tǒng)開始投入商業(yè)運營，但是后來由于對該系統(tǒng)進行不合理的經(jīng)營，導致其破產失敗。同時，在2000年，全球星系統(tǒng)也開始投入商業(yè)運營。根據(jù)應用環(huán)境進行分類，主要分為AMSS（航空衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)）、MMSS（海事衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)）與LMSS（陸地衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)）；根據(jù)提供的業(yè)務類型進行分類，主要分為數(shù)據(jù)與話音系統(tǒng)；根據(jù)軌道類型進行分類，主要分為GEO（對地靜止軌道）與非GEO系統(tǒng)，其中LEO（低軌道）、MEO（中軌道）和HEO（高橢圓軌道）就是非GEO系統(tǒng)。在非GEO系統(tǒng)中，根據(jù)業(yè)務種類對其進行分類，主要分為小LEO、寬帶LEO與大LEO。把能夠運用LEO衛(wèi)星提供非實時性業(yè)務的系統(tǒng)稱之為小LEO系統(tǒng)，Orbcomm系統(tǒng)就是小LEO；把能夠運用LEO進行寬帶業(yè)務的系統(tǒng)稱之為寬帶LEO，Teledesic系統(tǒng)就是寬帶LEO；把能夠進行全球實時性個人通信業(yè)務的MEO與LEO衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)全部稱為大LEO系統(tǒng)，Iridium、Globalstar和ICO系統(tǒng)就是大LEO系統(tǒng)。把能夠利用GEO衛(wèi)星進行寬帶多媒體以及移動業(yè)務的系統(tǒng)稱作寬帶GEO系統(tǒng)，Astrolink、Cyberstar和V2stream系統(tǒng)就是寬帶GEO系統(tǒng)。在航空、陸地與海事移動等領域中，Inmarsat系統(tǒng)已經(jīng)對其進行了AMSS、LMSS與MMSS多種業(yè)務的提供。按照不同的技術發(fā)展水平、業(yè)務要求和使用環(huán)境，Inmarsat已經(jīng)對多種移動站和系統(tǒng)進行了開發(fā)研究，都制定了每一種移動站和系統(tǒng)相應的系統(tǒng)規(guī)范標準，同時按照此規(guī)范標準，對各種移動站進行制造，以保證其在全世界任何地方都能夠運用Inmarsat衛(wèi)星進行及時通信。截止到1998年1月，在Inmarsat系統(tǒng)中，25000多個標準A站、5000多個標準B站、39000多個標準C站和1500多個航空站已經(jīng)建立，再加上標準E站、尋呼終端和導航終端類型站，Inmarsat系統(tǒng)的總用戶數(shù)已經(jīng)達到115000多個。除能夠進行全球衛(wèi)星移動業(yè)務的Inmarsat系統(tǒng)，同時還建立了眾多的能夠提供衛(wèi)星移動業(yè)務的國內和區(qū)域性衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。Optus公司獨立經(jīng)營的MobileSat國內衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)以及美國AMSC公司和加拿大TMI公司攜手共同經(jīng)營的MSAT北美區(qū)域衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)就是其典型的代表。雖然通信GEO衛(wèi)星的信道條件比較好，同時星體也比較固定，但是其應用在眾多領域中時，還有較多的問題出現(xiàn)。因此，提出并采用了低和中軌道非GEO衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)來進行通信，以保證全球無縫覆蓋的個人通信系統(tǒng)的實現(xiàn)。

4衛(wèi)星移動通信的發(fā)展趨勢

（1）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)和另外通信系統(tǒng)的結合將越來越緊密。

由低和中軌道星座組成的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)應該與地面網(wǎng)絡、地面蜂窩系統(tǒng)和靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)等另外通信系統(tǒng)緊密結合，以使用戶費用降低，保證適合實際的使用需求。

（2）寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)及其發(fā)展。

在現(xiàn)代的各種業(yè)務中，寬帶業(yè)務處于重要的地位，無線通信中的移動，廣播與遠程特性都有助于寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展。因為衛(wèi)星系統(tǒng)屬于天基系統(tǒng)，同時它的成本很高，與傳統(tǒng)衛(wèi)星系統(tǒng)成本相比較，發(fā)展寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)投入的成本達到其成本的215倍，這些預示著在缺乏地面寬帶系統(tǒng)的市場中，寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)和衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)一樣極其發(fā)展。

（3）降低信道的誤碼率技術更高。

相關的專家不斷對信道的誤碼率技術進行研究發(fā)展，利用更加先進更加高超的調制糾錯與調制編碼技術降低信道的誤碼率，以保證衛(wèi)星信道的傳輸質量能夠增加到光纖傳輸信道的水平。在衛(wèi)星移動通信鏈路中，對TCP/IP協(xié)議進行應用時，還存在令人不滿意的問題，但是這些問題并不說明衛(wèi)星鏈路不能應用TCP/IP，通過實驗可以證明，在衛(wèi)星鏈路中，應用TCP/IP協(xié)議不僅能使衛(wèi)星網(wǎng)和地面網(wǎng)互連，還能使其與因特網(wǎng)進行互連，實現(xiàn)了天和地之間的互通。

（4）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的通信頻段向更加高端擴展。

對低端頻段的應用，呈現(xiàn)過于擁擠的狀態(tài)，因此，衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的通信頻段向更加高端擴展是相當必要的，同時，不斷地對頻率復用技術進行利用和創(chuàng)新，使原有通信頻帶上的潛力得以更深層的發(fā)揮。

（5）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的優(yōu)勢不僅表現(xiàn)在現(xiàn)代各種應用對衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)日益漸增的要求上，還表現(xiàn)在能夠支持大量的和大范圍的移動用戶的數(shù)據(jù)通信方面。

再加上人們對能便攜的衛(wèi)星通信用戶機和可搬動的小型衛(wèi)星通信地面站的狀態(tài)不完全滿足，因此，建立實現(xiàn)擁有實用價值的衛(wèi)星全球個人移動通信系統(tǒng)便成為了衛(wèi)星移動通信發(fā)展的新目標。

篇3

二、職業(yè)技能大賽帶動師資隊伍建設

職業(yè)技能競賽的學生比賽成績與幕后指導老師的水平有著密不可分的關系，學生的技能比賽也是指導老師的專業(yè)技能與教學水平的較量。師資隊伍的高素質是保證學生技能大賽取得好成績的基礎。針對比賽，建立校企合作的長效機制，以全面提升團隊整體素質為核心，以提高人才培養(yǎng)質量為目標，采取“引、培、掛、帶”和專任教師與企業(yè)技術人員“互兼互聘，雙向交流”等措施，多層次、多渠道地聘請一批掌握移動通信新技術的專家作為兼職教師，參與專業(yè)建設、承擔實踐教學任務并指導技能比賽。同時，從企業(yè)引進一批技術專家、能工巧匠充實專任教師隊伍，通過對專業(yè)帶頭人、骨干教師多渠道的實踐鍛煉和業(yè)務培訓，提高專業(yè)教師的理論水平和實踐技能。構建一支能滿足教學與技能比賽需要、素質高、能力強、結構合理、專兼結合的雙師型教學團隊顯得尤為重要。

三、職業(yè)技能大賽推動實踐教學改革

傳統(tǒng)教學是重理論知識傳授、輕實踐技能教學，而高職教育的目的是培養(yǎng)具有高素質的技能型人才。技能的培養(yǎng)必須受訓者親自操作，在操作的基礎上摸索和總結。技能大賽在考查學生動手能力的同時，也對學生掌握知識能力進行檢驗。所以，在日常的實踐教學中，應將理論與實踐相結合，實訓基地裝備實訓設備時，既要依據(jù)技能大賽的設備要求，也要適應企業(yè)生產實際的需要，有效地促進專業(yè)課程的建設，專業(yè)教師可以不斷完善課程教學內容，并根據(jù)新的實訓設備開發(fā)新的課程。例如，在三網(wǎng)融合與網(wǎng)絡優(yōu)化項目中，對移動網(wǎng)絡優(yōu)化要求參賽隊員兩人配合進行路測，再對路測數(shù)據(jù)進行分析并出具分析報告，并能對路測中的故障提出解決方案。根據(jù)這一思路，將網(wǎng)絡優(yōu)化課程設置為80學時，其中40學時為實踐課時，要求學生掌握軟件的安裝與使用，并與運營商聯(lián)系，對現(xiàn)實的移動網(wǎng)絡進行測試分析，與現(xiàn)場的要求緊密結合，提高學生的專業(yè)技能。

四、職業(yè)技能大賽指導實訓項目開發(fā)

近年來，我院先后投入大量資金建設了現(xiàn)代化實訓中心，為承辦三網(wǎng)融合與網(wǎng)絡優(yōu)化、基站建設維護與數(shù)據(jù)網(wǎng)維護項目的省賽，建設了接入網(wǎng)實訓室、網(wǎng)優(yōu)實訓室、移動基站實訓室，并根據(jù)比賽項目移動通信技術專業(yè)設置了以下綜合實訓項目：完成EPON的設備配置和網(wǎng)絡連接，并完成語音業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務、IPTV業(yè)務的開通；EPON故障的排除：完成指定地點的路測，完成路測報告；室內分布系統(tǒng)的設計；在仿真軟件上完成Wcdma系統(tǒng)搭建，配置參數(shù)，并測試驗證配置成功；在仿真軟件上完成wcdma系統(tǒng)的故障排除；通過職業(yè)技能大賽，也給畢業(yè)設計提供了與現(xiàn)場同步的課題，使學生能與現(xiàn)場零距離地接觸，畢業(yè)后能很快適應企業(yè)需要，并未將來的可持續(xù)發(fā)展打下良好基礎。

篇4

引言

移動通信技術飛速發(fā)展，已經(jīng)歷了3個主要發(fā)展階段。每一代的發(fā)展都是技術的突破和觀念的創(chuàng)新。第一代起源于20世紀80年代，主要采用模擬和頻分多址(FDMA)技術。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)技術。第三代移動通信系統(tǒng)(3G)可以提供更寬的頻帶，不僅傳輸話音，還能傳輸高速數(shù)據(jù)，從而提供快捷方便的無線應用。但是第三代移動通信系統(tǒng)仍是基于地面標準不一的區(qū)域性通信系統(tǒng),盡管其傳輸速率可高達2Mb/s，仍無法滿足多媒體通信的要求,因此第四代移動通信系統(tǒng)(4G)的研究勢在必行。

一、4G的定義及其技術要求

第四代移動通信技術可稱為廣帶(Broadband)接入和分布網(wǎng)絡，具有非對稱超過2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，對全速移動用戶能提供150Mb/s的高質量影像服務，將首次實現(xiàn)三維圖像的高質量傳輸。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng)、移動廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng))，集成不同模式的無線通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。其廣帶無線局域網(wǎng)(WLAN)能與B-ISDN和ATM兼容，實現(xiàn)廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(wǎng)(IBCN)，他還能提供信息之外的定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。其主要技術要求是：

(1)通信速度提高，數(shù)據(jù)率超過UMTS，上網(wǎng)速率從2Mb/s提高到100Mb/s。

(2)以移動數(shù)據(jù)為主面向Internet大范圍覆蓋高速移動通信網(wǎng)絡，改變了以傳統(tǒng)移動電話業(yè)務為主設計移動通信網(wǎng)絡的設計觀念。

(3)采用多天線或分布天線的系統(tǒng)結構及終端形式，支持手機互助功能，采用可穿戴無線電，可下載無線電等新技術。

(4)發(fā)射功率比現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)降低10～100倍，能夠較好地解決電磁干擾問題。

(5)支持更為豐富的移動通信業(yè)務，包括高分辨率實時圖像業(yè)務、會議電視虛擬現(xiàn)實業(yè)務。

二、4G的關鍵技術

1.OFDM(正交頻分復用)

OFDM技術實際上是MCM(Multi-CarrierModulation，多載波調制)的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾(ICI)。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。由于OFDM技術由于具備上述特點，是對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N潛在的解決方案，因此被公認為4G的核心技術之一。

2.軟件無線電

軟件無線電（SoftwareDefinedRadio,簡稱SDR）,就是采用數(shù)字信號處理技術,在可編程控制的通用硬件平臺上,利用軟件來定義實現(xiàn)無線電臺的各部分功能:包括前端接收、中頻處理以及信號的基帶處理等。即整個無線電臺從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由軟件編程來完成。其核心是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶的“數(shù)字/模擬”轉換器，盡早地完成信號的數(shù)字化,從而使得無線電臺的功能盡可能地用軟件來定義和實現(xiàn)。軟件無線電是一種基于數(shù)字信號處理(DSP)芯片以軟件為核心的嶄新的無線通信體系結構。

3.智能天線

智能天線是波束間沒有切換的多波束或自適應陣列天線。多波束天線在一個扇區(qū)中使用多個固定波束，而在自適應陣列中，多個天線的接收信號被加權并且合成在一起使信噪比達到最大。與固定波束天線相比，天線陣列的優(yōu)點是除了提供高的天線增益外,還能提供相應倍數(shù)的分集增益。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調節(jié)等智能功能,其基本工作原理是根據(jù)信號來波的方向自適應地調整方向圖,跟蹤強信號,減少或抵消干擾信號。智能天線的核心是智能算法,而算法決定電路實現(xiàn)的復雜程度和瞬時響應速率,因此需要選擇較好算法實現(xiàn)波束的智能控制。

4.IPv6協(xié)議

4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組的方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6技術將成為下一代網(wǎng)絡的核心協(xié)議。

（1）巨大的地址空間。在一段可預見的時期內，它能夠為所有可以想像出的網(wǎng)絡設備提供一個全球惟一的地址。

（2）自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置的方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機制獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它使用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預的情況下，獲得一個全球惟一的路由地址。

（3）服務質量。服務質量（QoS）包含幾個方面的內容。從協(xié)議的角度看，IPv6與目前的IPv4提供相同的QoS，但是IPv6的優(yōu)點體現(xiàn)在能提供不同的服務。IPv6報頭中新增加的字段“流標志”，有了這個20位長的字段，在傳輸過程中，中國的各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP地址流。

（4)移動性。移動IPv6（MIPv6）在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設備設有一個固定的家鄉(xiāng)地址（homeaddress），這個地址與設備當前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關。當設備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時,通過一個轉交地址(care-ofaddress）來提供移動節(jié)點當前的位置信息。移動設備每次改變位置,都要將它的轉交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對應的通信節(jié)點。

三、結束語

由于4G與1～3G相比具有通信速度更快，網(wǎng)絡頻譜更寬，通信更加靈活，智能性能更高，兼容性能更平滑等優(yōu)點，4G將成為行業(yè)關注的焦點。相信不久的將來4G將一統(tǒng)移動通信的天下，產生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

篇5

（一）通信速度更快

由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預估，第四代移動通信系統(tǒng)的速度可達到10-20Mbit/s，最高可以達到100Mbit/s。

（二）網(wǎng)絡頻譜更寬

要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網(wǎng)絡的基礎上對其進行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡的帶寬高出許多。據(jù)研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網(wǎng)絡的20倍。

（三）多種業(yè)務的完整融合

個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網(wǎng)和藍牙等室內網(wǎng)絡、蜂窩信號、廣播電視到衛(wèi)星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業(yè)務應用、各種系統(tǒng)平臺間的互聯(lián)更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。

（四）智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現(xiàn)許多難以想象的功能。例如，4G手機將能根據(jù)環(huán)境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。

（五）兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統(tǒng)應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點。

（六）實現(xiàn)更高質量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。

（七）通信費用更加便宜

由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術，因此，相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設4G通信網(wǎng)絡系統(tǒng)時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。

二、4G移動通信的接入系統(tǒng)

4G移動通信接入系統(tǒng)的顯著特點是，智能化多模式終端（multi-modeterminal）基于公共平臺，通過各種接技術，在各種網(wǎng)絡系統(tǒng)（平臺）之間實現(xiàn)無縫連接和協(xié)作。在4G移動通信中，各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個公共平臺，相互協(xié)作，以最優(yōu)化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統(tǒng)時，網(wǎng)絡會自適應分配頻帶、給出最優(yōu)化路由，以達到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術有：無線蜂窩移動通信系統(tǒng)（例如2G、3G）；無繩系統(tǒng)（如DECT）；短距離連接系統(tǒng)（如藍牙）；WLAN系統(tǒng)；固定無線接入系統(tǒng)；衛(wèi)星系統(tǒng)；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統(tǒng)（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術發(fā)展和市場需求變化，新的接入技術將不斷出現(xiàn)。

不同類型的接入技術針對不同業(yè)務而設計，因此，我們根據(jù)接入技術的適用領域、移動小區(qū)半徑和工作環(huán)境，對接入技術進行分層。

分配層：主要由平流層通信、衛(wèi)星通信和廣播電視通信組成，服務范圍覆蓋面積大。

蜂窩層：主要由2G、3G通信系統(tǒng)組成，服務范圍覆蓋面積較大。

熱點小區(qū)層：主要由WLAN網(wǎng)絡組成，服務范圍集中在校園、社區(qū)、會議中心等，移動通信能力很有限。

個人網(wǎng)絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所，服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網(wǎng)絡接入系統(tǒng)連接其他網(wǎng)絡層。

固定網(wǎng)絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。

網(wǎng)絡接入系統(tǒng)在整個移動網(wǎng)絡中處于十分重要的位置。未來的接入系統(tǒng)將主要在以下三個方面進行技術革新和突破：為最大限度開發(fā)利用有限的頻率資源，在接入系統(tǒng)的物理層，優(yōu)化調制、信道編碼和信號傳輸技術，提高信號處理算法、信號檢測和數(shù)據(jù)壓縮技術，并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網(wǎng)絡性能，在接入系統(tǒng)的高層協(xié)議方面，研究網(wǎng)絡自我優(yōu)化和自動重構技術，動態(tài)頻譜分配和資源分配技術，網(wǎng)絡管理和不同接入系統(tǒng)間協(xié)作。提高和擴展IP技術在移動網(wǎng)絡中的應用；加強軟件無線電技術；優(yōu)化無線電傳輸技術，如支持實時和非實時業(yè)務、無縫連接和網(wǎng)絡安全。

三、4G移動通信系統(tǒng)中的關鍵技術

（一）定位技術

定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網(wǎng)絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統(tǒng)中，移動終端可能在不同系統(tǒng)（平臺）間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現(xiàn)移動終端在不同系統(tǒng)（平臺）間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。二）切換技術

切換技術適用于移動終端在不同移動小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統(tǒng)、移動小區(qū)之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統(tǒng)中，切換技術的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發(fā)展。

（三）軟件無線電技術

在4G移動通信系統(tǒng)中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統(tǒng)，以實現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應用軟件無線電技術，一個移動終端，就可以實現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數(shù)控制軟件無線電系統(tǒng)。

（四）智能天線技術

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調節(jié)等智能功能，能滿足數(shù)據(jù)中心、移動IP網(wǎng)絡的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。

（五）交互干擾抑制和多用戶識別

待開發(fā)的交互干擾抑制和多用戶識別技術應成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統(tǒng)，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收機的高質量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求，還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術的組合將大大減少網(wǎng)絡基礎設施的部署，確保業(yè)務質量的改善。

（六）新的調制和信號傳輸技術

在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落（frequency-selectivefading）。為提高信號性能，研究和發(fā)展智能調制和解調技術，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術（OFDM）、自適應均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術，來獲取更好的信號能量噪聲比。

四、OFDM技術在4G中的應用

若以技術層面來看，第三代移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術，第四代移動通信系統(tǒng)技術則以正交頻分復用（OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer，OFDM）最受矚目，特別是有不少專家學者針對OFDM技術在移動通信技術上的應用，提出相關的理論基礎。例如無線區(qū)域環(huán)路（WLL）、數(shù)字音訊廣播（DAB）等，都將在未來采用OFDM技術，而第四代移動通信系統(tǒng)則計劃以OFDM為核心技術，提供增值服務。

在時代交替之際，舊有系統(tǒng)之整合與升級是產業(yè)關心的話題，目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統(tǒng)；而未來則是CDMA如何與OFDM技術相結合?？梢灶A計，CDMA絕對不會在第四代移動通信系統(tǒng)中消失，而是成為其應用技術的一部份，或許未來也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生，前文所提到的數(shù)字音訊廣播，其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術，同樣是利用兩種技術的結合。因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統(tǒng)，也將會結合兩項技術的優(yōu)點，一部份將是以CDMA的延伸技術。

五、結束語

對于現(xiàn)在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)是人類有史以來最復雜的技術系統(tǒng)?？偟膩碚f，要順利、全面地實施4G通信，還將可能遇到一些困難。

首先，人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說最高可達到100Mbit/s，但手機的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制。據(jù)有關行家分析，4G手機將很難達到其理論速度。

其次，4G的發(fā)展還將面臨極大的市場壓力。有專家預測，在10年以后，2G的多媒體服務將進入第三個發(fā)展階段，此時覆蓋全球的3G網(wǎng)絡已經(jīng)基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那時，整個行業(yè)正在消化吸收第三代技術，對于4G技術的接受還需要一個逐步過渡的過程。

因此，在建設4G通信網(wǎng)絡系統(tǒng)時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，使移動通信從3G逐步向4G過渡。

參考文獻：

1、謝顯忠等.基于TDD的第四代移動通信技術[M].電子工業(yè)出版社,2005.

篇6

一、引言

移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術的發(fā)展，特別是半導體、集

成電路和計算機技術的發(fā)展，移動通信得到了迅速的發(fā)展。隨著其應用領域的擴大和對性能要求的提高，促使移動通信在技術上和理論上向更高水平發(fā)展。20世紀80年代以來，移動通信已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中不可缺少并發(fā)展最快的通信方式之一。

回顧移動通信的發(fā)展歷程，移動通信的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段：第一代移動通信技術主要指蜂窩式模擬移動通信，技術特征是蜂窩網(wǎng)絡結構克服了大區(qū)制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數(shù)字移動通信，使蜂窩系統(tǒng)具有數(shù)字傳輸所能提供的綜合業(yè)務等種種優(yōu)點。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統(tǒng)所擁有的各種優(yōu)點，克服了其缺點外，還能夠提供寬帶多媒體業(yè)務，能提供高質量的視頻寬帶多媒體綜合業(yè)務，并能實現(xiàn)全球漫游?，F(xiàn)在用的大多是第二代技術，第三代技術還不太成功，但已有了第四代技術的設想。第四代移動通信系統(tǒng)（4G）標準比第三代具有更多的功能。

二、4G移動通信簡介

第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡，具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。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(wǎng)絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。目前正在開發(fā)和研制中的4G通信將具有以下特征：

（一）通信速度更快

由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預估，第四代移動通信系統(tǒng)的速度可達到10-20Mbit/s，最高可以達到100Mbit/s。

（二）網(wǎng)絡頻譜更寬

要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網(wǎng)絡的基礎上對其進行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡的帶寬高出許多。據(jù)研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網(wǎng)絡的20倍。

（三）多種業(yè)務的完整融合

個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網(wǎng)和藍牙等室內網(wǎng)絡、蜂窩信號、廣播電視到衛(wèi)星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業(yè)務應用、各種系統(tǒng)平臺間的互聯(lián)更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。

（四）智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現(xiàn)許多難以想象的功能。例如，4G手機將能根據(jù)環(huán)境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。

（五）兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統(tǒng)應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點。

（六）實現(xiàn)更高質量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。

（七）通信費用更加便宜

由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術，因此，相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設4G通信網(wǎng)絡系統(tǒng)時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。

三、4G移動通信的接入系統(tǒng)

4G移動通信接入系統(tǒng)的顯著特點是，智能化多模式終端（multi-modeterminal）基于公共平臺，通過各種接技術，在各種網(wǎng)絡系統(tǒng)（平臺）之間實現(xiàn)無縫連接和協(xié)作。在4G移動通信中，各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個公共平臺，相互協(xié)作，以最優(yōu)化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統(tǒng)時，網(wǎng)絡會自適應分配頻帶、給出最優(yōu)化路由，以達到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術有：無線蜂窩移動通信系統(tǒng)（例如2G、3G）；無繩系統(tǒng)（如DECT）；短距離連接系統(tǒng)（如藍牙）；WLAN系統(tǒng)；固定無線接入系統(tǒng)；衛(wèi)星系統(tǒng)；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統(tǒng)（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術發(fā)展和市場需求變化，新的接入技術將不斷出現(xiàn)。

不同類型的接入技術針對不同業(yè)務而設計，因此，我們根據(jù)接入技術的適用領域、移動小區(qū)半徑和工作環(huán)境，對接入技術進行分層。

分配層：主要由平流層通信、衛(wèi)星通信和廣播電視通信組成，服務范圍覆蓋面積大。

蜂窩層：主要由2G、3G通信系統(tǒng)組成，服務范圍覆蓋面積較大。

熱點小區(qū)層：主要由WLAN網(wǎng)絡組成，服務范圍集中在校園、社區(qū)、會議中心等，移動通信能力很有限。

個人網(wǎng)絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所，服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網(wǎng)絡接入系統(tǒng)連接其他網(wǎng)絡層。

固定網(wǎng)絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。

網(wǎng)絡接入系統(tǒng)在整個移動網(wǎng)絡中處于十分重要的位置。未來的接入系統(tǒng)將主要在以下三個方面進行技術革新和突破：為最大限度開發(fā)利用有限的頻率資源，在接入系統(tǒng)的物理層，優(yōu)化調制、信道編碼和信號傳輸技術，提高信號處理算法、信號檢測和數(shù)據(jù)壓縮技術，并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網(wǎng)絡性能，在接入系統(tǒng)的高層協(xié)議方面，研究網(wǎng)絡自我優(yōu)化和自動重構技術，動態(tài)頻譜分配和資源分配技術，網(wǎng)絡管理和不同接入系統(tǒng)間協(xié)作。提高和擴展IP技術在移動網(wǎng)絡中的應用；加強軟件無線電技術；優(yōu)化無線電傳輸技術，如支持實時和非實時業(yè)務、無縫連接和網(wǎng)絡安全。

四、4G移動通信系統(tǒng)中的關鍵技術

（一）定位技術

定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網(wǎng)絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統(tǒng)中，移動終端可能在不同系統(tǒng)（平臺）間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現(xiàn)移動終端在不同系統(tǒng)（平臺）間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。（二）切換技術

切換技術適用于移動終端在不同移動小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統(tǒng)、移動小區(qū)之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統(tǒng)中，切換技術的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發(fā)展。

（三）軟件無線電技術

在4G移動通信系統(tǒng)中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統(tǒng)，以實現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應用軟件無線電技術，一個移動終端，就可以實現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數(shù)控制軟件無線電系統(tǒng)。

（四）智能天線技術

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調節(jié)等智能功能，能滿足數(shù)據(jù)中心、移動IP網(wǎng)絡的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。

（五）交互干擾抑制和多用戶識別

待開發(fā)的交互干擾抑制和多用戶識別技術應成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統(tǒng)，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收機的高質量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求，還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術的組合將大大減少網(wǎng)絡基礎設施的部署，確保業(yè)務質量的改善。

（六）新的調制和信號傳輸技術

在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落（frequency-selectivefading）。為提高信號性能，研究和發(fā)展智能調制和解調技術，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術（OFDM）、自適應均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術，來獲取更好的信號能量噪聲比。

五、OFDM技術在4G中的應用

若以技術層面來看，第三代移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術，第四代移動通信系統(tǒng)技術則以正交頻分復用（OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer，OFDM）最受矚目，特別是有不少專家學者針對OFDM技術在移動通信技術上的應用，提出相關的理論基礎。例如無線區(qū)域環(huán)路（WLL）、數(shù)字音訊廣播（DAB）等，都將在未來采用OFDM技術，而第四代移動通信系統(tǒng)則計劃以OFDM為核心技術，提供增值服務。

在時代交替之際，舊有系統(tǒng)之整合與升級是產業(yè)關心的話題，目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統(tǒng)；而未來則是CDMA如何與OFDM技術相結合?？梢灶A計，CDMA絕對不會在第四代移動通信系統(tǒng)中消失，而是成為其應用技術的一部份，或許未來也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生，前文所提到的數(shù)字音訊廣播，其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術，同樣是利用兩種技術的結合。因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統(tǒng)，也將會結合兩項技術的優(yōu)點，一部份將是以CDMA的延伸技術。超級秘書網(wǎng)

六、結束語

對于現(xiàn)在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)是人類有史以來最復雜的技術系統(tǒng)。總的來說，要順利、全面地實施4G通信，還將可能遇到一些困難。

首先，人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說最高可達到100Mbit/s，但手機的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制。據(jù)有關行家分析，4G手機將很難達到其理論速度。

其次，4G的發(fā)展還將面臨極大的市場壓力。有專家預測，在10年以后，2G的多媒體服務將進入第三個發(fā)展階段，此時覆蓋全球的3G網(wǎng)絡已經(jīng)基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那時，整個行業(yè)正在消化吸收第三代技術，對于4G技術的接受還需要一個逐步過渡的過程。

因此，在建設4G通信網(wǎng)絡系統(tǒng)時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，使移動通信從3G逐步向4G過渡。

參考文獻：

篇7

隨著集群通信的發(fā)展和用戶的需求,集群通信也從原來的模擬集群向數(shù)字集群過渡。但這種過度并不是簡單的將原來的模擬話音轉換為數(shù)字話音和提供數(shù)據(jù)傳輸功能就可以稱為數(shù)字集群了。其實,綜觀國際上提出的數(shù)字集群來看,數(shù)字集群的標準都是圍繞著用戶的需求而發(fā)展起來和提出的。

2.數(shù)字集群移動通信網(wǎng)絡的運行

數(shù)字集群通信是繼手機、小靈通之后的第三大戰(zhàn)場,正在成為電信領域開發(fā)的新重點,運營商、設備商正在展開一場新的角逐。在設計中針對了專業(yè)無線用戶的需求,特別適合在政府和商業(yè)領域的專網(wǎng)使用。

2.1數(shù)字集群通信的標準

TETRA(陸地集群無線電)系統(tǒng)在指揮調度方面應用的比較多,可完成話音、電路數(shù)據(jù)、短數(shù)據(jù)消息、分組數(shù)據(jù)業(yè)務的通信及以上業(yè)務的直通模式,并可支持多種附加業(yè)務。在大區(qū)制條件下最大覆蓋半徑56公里。TETRA擴容可以逐步增加模塊化,適用于小、中、大型調度系統(tǒng);設計組網(wǎng)靈活,既適應于專用調度網(wǎng),也適應于共用調度網(wǎng)。TETRA話音編碼方式采用代數(shù)結構碼本激勵線性預測編碼,具有良好的話音質量,即使在強背景噪聲干擾下也可聽清,話音質量并不像調頻系統(tǒng)那樣隨場強減弱而降低。大量實驗證明,TETRA系統(tǒng)的話音質量比GSM系統(tǒng)好。因此,大量應用于應急、調度、指揮等專網(wǎng)應用系統(tǒng)。

iDEN(集成數(shù)字增強型網(wǎng)絡)系統(tǒng)是基于TDMA多址方式的調度通信/蜂窩雙工電話組合系統(tǒng)。它在傳統(tǒng)大區(qū)制調度通信基礎上,大量吸收數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的優(yōu)點,如采用雙模手機方式,增強了電話互聯(lián)功能;采用小區(qū)復用蜂窩結構,提高了網(wǎng)絡覆蓋能力。選用這種編碼是先進的,但技術公開性不好,價格較貴。但通話質量和保密性都較好。

2.2數(shù)字集群系統(tǒng)設備安全

設備是網(wǎng)絡的基礎,設備的安全是保障網(wǎng)絡安全的基礎,只有保證網(wǎng)絡的物理可靠性,才能保證網(wǎng)絡功能、信息的安全性,因此基礎設備的可靠性至關重要。

對于交換機,硬件上應實現(xiàn)關鍵部件的熱備份。軟件上,關鍵的用戶數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)應當及時、定期進行備份。對于基站系統(tǒng)要考慮其抗外界干擾的能力,如射頻干擾、雷擊、抗震性能等?；鞠到y(tǒng)的備用電源應根據(jù)基站覆蓋區(qū)的重要程度適當配備,以應變突發(fā)事件。系統(tǒng)主備用倒換能力是系統(tǒng)可靠性的一個重要指標,如倒換時間、倒換過程對正在進行的業(yè)務的影響等。完善的監(jiān)控告警機制可大大提高網(wǎng)絡的可靠性,如系統(tǒng)部件可自我診斷和修復、系統(tǒng)可隔離故障模塊、及時產生告警信息。此外,調度臺、終端存儲了用戶的重要信息,這些設備由用戶控制,應由專人維護,以保證相關用戶信息不被外界竊取。

數(shù)字集群通信系統(tǒng)是一種特殊的專用通信系統(tǒng),在應對突發(fā)事件時,對社會穩(wěn)定和人民生命財產的安全起著及其重要的作用,因此數(shù)字集群通信系統(tǒng)的安全要求要大大高于公眾移動通信系統(tǒng),所以數(shù)字集群通信系統(tǒng)運營者必須從各方面考慮如何增強系統(tǒng)的抗災變能力,如何使系統(tǒng)更安全可靠的傳遞信息。只有全面的重視數(shù)字集群通信系統(tǒng)的安全問題,才能使數(shù)字集群系統(tǒng)發(fā)揮其應有的作用。

3.未來數(shù)字集群通信技術發(fā)展方向

3.1高安全性

數(shù)字集群在基站與手機之間,信息完全依靠無線電波的傳輸,很容易被人們從空中攔截,在通話狀態(tài)、待機狀態(tài)都會泄密,即使關閉電臺,利用現(xiàn)代高科技,仍可遙控打開,繼續(xù)竊聽,從中截取、破壞、調換、假冒和盜用通信信息。

3.2高抗毀性

專業(yè)移動通信在使用過程可能遇到惡意破壞的人為因素或雨雪災害的自然因素等影響,導致網(wǎng)絡不能正常工作,因此,未來PPDT系統(tǒng)要求可靠、準確地提供業(yè)務,具有高的抗毀性和可用性。通常情況下,系統(tǒng)以集群方式工作;在遭遇危害的極端情況下,系統(tǒng)以故障弱化方式或直通方式工作,保證系統(tǒng)能滿足基本的集群業(yè)務需求。

3.3高環(huán)境適應性

專業(yè)移動通信由于它是用于全球的表層和空間,會遇到各種惡劣的氣候、地形和環(huán)境;因此,要求通信裝備必須能抗拒酷暑、嚴寒、狂風、暴雨等惡劣氣候條件;必須適應山岳、叢林、沙漠、河海、高空等三維空間的不同地形環(huán)境條件;既可車載船裝,又能背負手持,要經(jīng)得起各種移動體的安裝機械條件;在嘈雜的噪聲環(huán)境,要具有背景噪聲濾除功能,使通話對方聽不見噪聲干擾,話音清晰;在高速行駛時,通信不能中斷,質量不能下降,可支持500km/h的高速運行。

4.結論

集群共網(wǎng)畢竟具有它自身的缺陷,那就是這些共網(wǎng)往往是調度功能要相對弱一些,即使是利用與專網(wǎng)相同的系統(tǒng)來組建的共網(wǎng),也同樣會相對使得調度功能減弱。那些在公網(wǎng)基礎上發(fā)展起來的調度系統(tǒng)由于是在原來的系統(tǒng)協(xié)議和結構上增加了調度功能,由于原來的體制、協(xié)議和系統(tǒng)結構是以公網(wǎng)的電話業(yè)務為主而建立的,要想完全能夠符合專業(yè)用戶對專網(wǎng)的需求,應該講目前還是達不到的。

參考文獻:

[1]鄭祖輝.數(shù)字集群通信漫談[J].電子世界,2003,(12).

[2]潘娟.數(shù)字集群通信系統(tǒng)的安全保障[J].當代通信,2006,(13).

篇8

0引言

第三代移動通信（3G）在20世紀80年代末提出時倍受關注，近年來卻遭遇降溫。究其原因，單從技術角度考慮，3G系統(tǒng)就有很多需要改進的地方，如采用電路交換，而不是純IP方式；所能提供的最高速率只有384kbit/s(標稱最高速率為2Mbit/s)不能滿足用戶對移動通信系統(tǒng)的速率要求；不能充分滿足移動流媒體通信(視頻)的完全需求；沒有達成全球統(tǒng)一的標準等。

正是由于3G的諸多不足，使得在3G還沒有大規(guī)模投入商用、距離完全實用化還有一段時間的情況下，國內外移動通信領域的專家就已經(jīng)在進行第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的研究和開發(fā)工作。

1什么是第四代移動通信技術

嚴格說來，現(xiàn)在還不能對第四代移動通信作出確切地定義，但可以肯定，4G通信將是一個比3G通信更完美的無線世界，它可以創(chuàng)造出許多難以想象的應用。

關于4G的一般描述為：“第四代移動通信的概念可稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡，具有非對稱的和超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng)、移動廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡（基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)）。此外，第四代移動通信系統(tǒng)將是由多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，也是寬帶接入IP系統(tǒng)”。

實際上，世界各國在對4G的設想上存在著巨大的差異。

歐洲國家一般認為4G是一種可以有效使用頻譜的數(shù)據(jù)通信技術，并且以IPv6為基礎!網(wǎng)絡上的所有單位都有自己的IP地址。通過在移動通信網(wǎng)絡中引入IPv6就可以把現(xiàn)有的各種不同的網(wǎng)絡融合在一起，如4G網(wǎng)絡將會融合衛(wèi)星和平流層通信系統(tǒng)、數(shù)字廣播電視系統(tǒng)、各種蜂窩和準蜂窩系統(tǒng)#無線本地環(huán)路和無線局域網(wǎng)，并且可以和2G、3G兼容。

與歐洲關于4G的觀點正相反。日本熱衷于建立一個單一的4G全球標準。

美國則希望把WLAN技術進行擴展，從而演進為4G的基礎。

2第四代移動通信的目標要求和特點

2.1目前業(yè)界人士對第四代移動通信已達成的共識

a)與已有的數(shù)字移動通信系統(tǒng)相比，4G系統(tǒng)應具有更高的數(shù)據(jù)速率和傳輸質量。更好的業(yè)務質量（QoS）更高的頻譜利用率,更高的安全性\智能性和靈活性;

b)可以容納更多的用戶,應能支持包括非對稱性業(yè)務在內的多種業(yè)務;

c)4G系統(tǒng)應體現(xiàn)移動與無線接入網(wǎng)和IP網(wǎng)絡不斷融合的發(fā)展趨勢,將在不同的固定和無線平臺以及跨越不同頻帶的網(wǎng)絡運行中提供無線服務;

d)能實現(xiàn)全球范圍內多個移動網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡間的無縫漫游,包括網(wǎng)絡無縫\終端無縫和內容無縫;

e)將是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，不僅聯(lián)系人與人，更將聯(lián)系人與機器、環(huán)境，人們將能夠隨時隨地的接入需要的多媒體信息，并可遠端控制其他設備。

2.2第四代移動通信系統(tǒng)的一些具體特點

2.2.1傳輸速率更快

4G系統(tǒng)的目標速率為：

a)對于大范圍高速移動用戶（250km/h）數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s；

b)對于中速移動用戶（60km/h）數(shù)據(jù)速率為20Mbit/s；

c)對于低速移動用戶（室內或步行者），數(shù)據(jù)速率為100Mbit/s。

2.2.2帶寬更寬

據(jù)研究，每個4G信道將占有100MHz或更多帶寬，而3G網(wǎng)絡的帶寬則在5～20MHz之間。

2.2.3容量更大

將采用新的網(wǎng)絡技術（如空分多址技術等）來極大地提高系統(tǒng)的容量，以滿足未來大信息量的需求。

2.2.4智能性更高

4G系統(tǒng)的智能性更高"它將能自適應地進行資源分配，處理變化的業(yè)務流和適應不同的信道環(huán)境。

4G網(wǎng)絡中的智能處理器將能夠處理節(jié)點故障或基站超載，4G通信終端設備的設計和操作也將智能化。

2.2.5實現(xiàn)更高質量的多媒體通信

4G通信能提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，大量信息透過寬頻信道傳送出去，讓用戶可以在任何時間、任何地點接入到系統(tǒng)中，因此4G也是一種實時的&寬帶的以及無縫覆蓋的多媒體移動通信。

2.2.6兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接收，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度看，4G通信系統(tǒng)應當具備真正意義上的全球漫游（包括與3G、WLAN和固定網(wǎng)絡之間無縫隙漫游）接口開放、能跟多種網(wǎng)絡互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G平穩(wěn)過渡等特點。

2.2.7業(yè)務的多樣性

在未來的全球通信中，人們所需的是多媒體通信，因此個人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等各行業(yè)將會結合成一個整體，提供給用戶比以往更廣泛的服務與應用。系統(tǒng)的使用也會更加安全、方便，更加照顧用戶的個性。

2.2.8靈活性較強

4G系統(tǒng)將能夠自適應地進行資源分配，調整系統(tǒng)根據(jù)通信過程中變化的業(yè)務流大小進行相應處理。對信道條件不同的各種復雜環(huán)境都能進行信號的正常發(fā)送與接收，具有很強的智能性、適應性和靈活性。

用戶將使用各式各樣的移動設備接入到4G系統(tǒng)中來。設備與人之間的交流不再是簡單的聽、說、看，還可以通過其他途徑與用戶進行交流。4G移動設備的功能已不能簡單地劃歸到“電話機”的范疇，而且從外觀和式樣上也將會有更驚人的突破，也許眼鏡、手表、旅游鞋等都有可能成為4G終端。

2.2.9用戶共存性

4G中的移動通信技術能夠根據(jù)網(wǎng)絡的狀況和變化的信道條件進行自適應處理，使低速與高速用戶以及各種各樣的用戶設備能夠并存與互通，從而滿足系統(tǒng)多類型用戶的需求。

2.2.10通信費用更加便宜

4G通信能解決與3G的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術，相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。

2.2.11靈活的網(wǎng)絡結構

4G系統(tǒng)的網(wǎng)絡將是一個完全自治、自適應的網(wǎng)絡，它可以自動管理、動態(tài)改變自己的結構以滿足系統(tǒng)變化和發(fā)展的要求。4G系統(tǒng)具有不同的網(wǎng)絡結構，可能存在與1G、2G、3G完全不同的、沒有基站的網(wǎng)絡結構，包括Adhoc網(wǎng)＿自組織網(wǎng)絡。

2.2.12將能實現(xiàn)不同QoS的業(yè)務

4G系統(tǒng)通過動態(tài)帶寬分配和調節(jié)發(fā)射功率來提供不同級別的QoS

34G系統(tǒng)中可能的關鍵技術

近年來人們對實現(xiàn)B3G/4G的關鍵技術進行了大量的研究，并取得了初步的成果。歸納起來可分為以下一些方面。

3.1未來移動通信系統(tǒng)需要研究的課題

a)與系統(tǒng)相關的技術：IP語音技術，軟件無線電技術，廣帶無線收發(fā)信機，移動服務的系統(tǒng)平臺，高可靠性的網(wǎng)絡結構，全IP無線，安全性、加密、計費、身份認證及移動電子商務Adhoc網(wǎng)技術。

b)與應用相關的技術：下一代編碼/壓縮技術，動態(tài)可變碼率編碼技術，移動技術，人＿機接口（包括“智能”移動終端），流數(shù)據(jù)通信技術，內容描述語言，應用發(fā)展環(huán)境技術。

c)先進的無線接入技術：動態(tài)QoS控制，差錯控制及超高速小區(qū)搜索，多播技術，IP移動性控制，無縫IP包傳輸，鏈路自適應，光纖無線電。

d)頻率的有效利用：微波頻帶的開拓，頻帶的共用與頻率的共享，自適應動態(tài)信道分配，抗干擾與抗衰落技術，高密度三維蜂窩結構，自適應陣列無線及多輸入多輸出（MIMO）天線系統(tǒng)，自適應高效多電平調制，正交頻率復用（OFDM）技術。

e)先進的移動終端：新的功率管理技術，可包裝終端技術，高功能顯示器件技術，語聲識別技術，下一代半導體器件技術，靈敏度的增強，移動終端的系統(tǒng)平臺，移動終端安全性增強技術。

3.24G系統(tǒng)中可能用到的一些關鍵技術

3.2.1無線接入方式與多址方案

a)在FDMA、TDMA、CDMA和OFDM等多址方式中，OFDM是4G系統(tǒng)最為合適的多址方案，從目前的研究進展來看，OFDM也是將來4G系統(tǒng)最有可能采用的多址方式。

OFDM是無線環(huán)境下的一種特殊的多載波傳送方案。無線信道的頻率響應曲線大多是非平坦的，即具有頻率選擇性，而OFDM技術的主要思想就是在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，并且各子載波并行傳輸，這樣，盡管總的信道是非平坦的，但每個子信道是相對平坦的，并且在每個子信道上進行窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應帶寬，因此就可以大大消除信號波形間的干擾。另外，OFDM棄用了傳統(tǒng)的使用帶通濾波器來分隔子載波頻譜的方式，改用跳頻方式來選用那些即便頻譜混疊也能夠保持正交的波形，而且OFDM系統(tǒng)的各個載波可以根據(jù)頻譜利用率和誤碼率的最佳平衡原則來為子載波選擇不同的調制方式，如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。

OFDM的主要優(yōu)點是對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，能對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾，能夠克服高速率數(shù)據(jù)傳輸時符號間干擾增大的問題；各個子信道的載波相互正交，在減小子載波間的相互干擾的同時又提高了頻譜利用率；硬件實施簡單等。

OFDM的主要缺點是功率效率不高，對載頻的偏置較敏感。OFDM系統(tǒng)對載頻的偏置比較敏感的主要原因是在頻率選擇性深衰落情況下，OFDM系統(tǒng)在相應子載波上的數(shù)據(jù)可能被破壞。為此，眾多學者把OFDM與直接序列擴頻相結合，使得信號可以在多個載波上擴展，這樣一來就能有效地利用未被破壞的子載波上的信息恢復出原始數(shù)據(jù)，實現(xiàn)頻率的分集。

OFDM技術的主要技術難點是系統(tǒng)中的頻率和時間同步、基于導頻符號輔助的信道估計、峰平比問題、多普勒頻偏引起的互載頻干擾（ICI）降低系統(tǒng)性能的問題以及基于OFDM、多載波技術的新一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的多址方案的研究。

b)日本NTTDoCoMo提出的4G移動系統(tǒng)方案的無線接入方式為VSF（variablespedingfactor）-OFCDM(orthogonalfrequencyandcodedivisionmul-tiplexing)。VSF-OFCDM在采用多載波的同時，進行與CDMA相同的擴散處理來增大容量。

其最大特點在于，可以根據(jù)具體的通信服務來改變時間方向與頻率方向上的擴散率，從而在類似熱點的孤立區(qū)域，通過降低擴散率來優(yōu)先增大傳輸速率；而在用戶眾多的環(huán)境下，提高擴散率，增加系統(tǒng)容量。這種接入方式可以提高頻譜利用率，并且不受多徑干擾的影響，可通過改變擴頻因子，應用于高密度業(yè)務區(qū)和一般業(yè)務區(qū)。

3.2.2調制與編碼

a)多載波調制（MCM）技術的基本原理是將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流分解成若干個子數(shù)據(jù)流，每個子數(shù)據(jù)流具有低得多的數(shù)據(jù)傳輸比特速率，用這些數(shù)據(jù)流去并行調制若干個載波，然后合成輸出。其主要優(yōu)點是可以有效抑制在單載波系統(tǒng)接收機中由于線形均衡所引起的噪聲及干擾的提高，較長的信元周期對噪聲和快衰落有更大的抵抗性。

時間彌散是無線信道傳輸速率受限的一個主要原因，而在多載波調制的子信道中，數(shù)據(jù)傳輸速率相對較低，碼元周期長，只要時延擴展與碼元周期之比小于一定的值就不會產生碼間干擾，即MCM對新到的時延彌散不敏感，具有抗時延彌散的特性。

MCM通?？梢酝ㄟ^多載波碼分多址（MC-CD-MA）、正交頻分復用時分多址（OFDM-TDMA）和多音實現(xiàn)幾種技術途徑來實現(xiàn)。

b)自適應調制與編碼（AMC）是目前研究的又一熱點技術。AMC的原理是根據(jù)信道條件（基于從接收機反饋信息來估計）瞬時的變化改變調制與編碼格式，對每個用戶的鏈路參數(shù)優(yōu)化$以達到最大化系統(tǒng)容量。

具有AMC的系統(tǒng)，接收機將收集一系列信道的統(tǒng)計數(shù)值，提供給發(fā)射機和接收機去優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)（如調制及編碼、信號帶寬、信號功率、訓練周期、信道估值濾波器、以及自動增益控制等），允許按照信道條件分配給不同的用戶不同的數(shù)據(jù)率。對于靠近小區(qū)基站的用戶分配給較高碼率的較高階的調制（如64QAM，R=3/4Turbo）,對于靠近小區(qū)邊界的,則分配給具有較低碼率的較低階調制(如QP-SK,R=1/2Turbo碼)。AMC擴展了系統(tǒng)自適應良好信道條件的能力。

預計4G系統(tǒng)將會采用多載波調制技術#

3.2.3無線鏈路增強技術

能夠提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術有分集技術，如通過空間分集、時間分集（信道編碼）、頻率分集和極化分集等方法可獲得最好的分集性能；多天線技術，如采用2或4天線可實現(xiàn)發(fā)射分集，或者采用MIMO技術可實現(xiàn)發(fā)射和接收分集。

對4G廣帶無線移動通信高性能的要求，促使其在基站及用戶終端采用多天線系統(tǒng)。

廣帶信道是一個典型的非視線信道，并包含不匹配性，如時間選擇性及頻率選擇性衰落。傳統(tǒng)無線通信理論一直將多徑傳播視為造成無線信號衰落的干擾之一，而采用多天線則產生了多個空間信道，所有的信道不會同時產生衰落，因此MIMO天線系統(tǒng)恰恰利用了傳播環(huán)境的多徑特性，極大地提高了前向和反向鏈路的容量，并增加通信范圍與可靠性。

3.2.4高效的頻譜使用方案

頻譜資源是一種有限的資源，在4G系統(tǒng)中，一方面要采用有效的措施提高頻譜利用率，另一方面要開發(fā)新的頻譜資源。因此，研究高頻段寬帶信號傳輸特性就變得非常重要。

3.2.5基于IP的核心網(wǎng)

綜觀當前的發(fā)展趨勢，IP被認為是下一代移動通信最適合的網(wǎng)絡層技術。統(tǒng)一的IP核心網(wǎng)絡獨立于具體的接入方案，使不同的無線和有線接入技術實現(xiàn)互聯(lián)與融合，無線接入點可以是蜂窩系統(tǒng)的基站、無線局域網(wǎng)（WLAN）或者是Adhoc自組織網(wǎng)等。對于公用電話網(wǎng)、2G以及未實現(xiàn)全IP的3G網(wǎng)絡等則通過特定的網(wǎng)關連接。

目前移動OK急待解決的問題有三角路由問題&漫游和切換問題&安全問題等#

3.2.6軟件無線電（SDR）技術

在4G系統(tǒng)中，由于移動用戶在不同的系統(tǒng)間漫游，系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)內部需要無縫切換，而且隨著4G系統(tǒng)的發(fā)展，會不斷出現(xiàn)新的業(yè)務和新的需求，這些都需要對終端和網(wǎng)絡節(jié)點進行重新配置。

軟件無線電在4G中的可能應用為：

a)采用軟件無線電實現(xiàn)的基站可同時為多個網(wǎng)絡服務；

b)當終端移動時可重新配置。如當移動終端移動到一個采用不同標準的移動通信系統(tǒng)中時，終端可按照該系統(tǒng)的標準重新自動配置該終端，從而使該終端獲得服務。

采用軟件無線電技術實現(xiàn)的移動終端或基站將采用模塊化結構，主要由天線模塊、LNA模塊、ADC/DAC功率放大器模塊、DSP模塊和多媒體模塊等組成。軟件無線電技術主要涉及數(shù)字信號處理硬件（DSPH）、現(xiàn)場可編程器件（FPGA）、數(shù)字信號處理（DSP）等。

3.2.7高性能的接收機

按照Shannon定理,對于3G系統(tǒng)如果信道帶寬為5MHz,數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s,則所需的SNR為1.2dB；而對于4G系統(tǒng)，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mbit/s的數(shù)據(jù),則所需要的SNR為12dB。

可見由于4G系統(tǒng)的速率很高，因此對接收機的性能要求也要高很多。

3.2.8智能天線技術

智能天線原名自適應天線陣列，它具有抑制干擾、自動跟蹤信號以及采用空時處理算法形成數(shù)字波束等智能功能，可以跟蹤強信號，減少或抵消干擾信號，實現(xiàn)空間分集，提高信噪比，提升系統(tǒng)通信質量，緩解無線通信日益發(fā)展與頻譜資源不足的矛盾，降低系統(tǒng)整體造價。

目前，智能天線被認為是未來移動通信的關鍵技術之一，其工作方式主要有全自適應方式和基于預多波束的波束切換方式兩種。

全自適應智能天線雖然從理論上講可以達到最優(yōu)，但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計算量大，信道模型簡單，收斂速度較慢，在某些情況下甚至可能出現(xiàn)錯誤收斂等缺點；實際信道條件下當干擾較多、多徑嚴重，特別是信道快速時變時，很難對某一用戶進行實時跟蹤。而對于預多波束的切換波束工作方式，全空域（各種可能的入射角）被一些預先計算好的波束分割覆蓋，各組權值對應的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會有一些重疊#接收時的主要任務是挑選一個#也有可能是幾個’但需合并后再輸出(作為工作模式。與自適應方式相比它顯然更容易實現(xiàn)，實際上可將其看作是介于扇形天線與全自適應天線間的一種技術，也是未來智能天線技術發(fā)展的方向。

3.2.9多用戶檢測技術

多用戶檢測器可以提高系統(tǒng)的容量，因此將是

4G系統(tǒng)必然采用的技術.

隨著多用戶檢測器研究的不斷深入，各種高性能但算法又不特別復雜的多用戶檢測器算法不斷被提出來，因此在實際系統(tǒng)中采用多用戶檢測技術將是切實可行的。

3.2.10系統(tǒng)資源管理

在第四代移動通信系統(tǒng)中，移動商務和對QoS有較高要求的各類業(yè)務將持續(xù)增長。網(wǎng)絡將處理前所未有的多媒體業(yè)務量、多運營商配置、無需授權頻段和Adhoc網(wǎng)絡拓撲等#各類結構的存在也使得具有不同QoS方案的不同域之間具有移動性和互相作用,從而顯著增加了系統(tǒng)的全局復雜度.

這需要一個具有豐富連接性和智能的QoS無線分組網(wǎng)絡的支撐#系統(tǒng)的\先進的無線資源管理策略也成為必需。該策略的關鍵單元包括協(xié)調業(yè)務連接處理的業(yè)務管理部分，維護所有網(wǎng)絡實體已分配的和可用的資源許可控制管理部分，以及按照QoS需求和業(yè)務條件在共享同一資源的業(yè)務之間分配可用資源的資源管理部分。

采用一些能夠使網(wǎng)絡有效滿足不同業(yè)務請求的政策或機制#包括接入控制、資源調度、緩沖區(qū)管理和流量控制等。系統(tǒng)檢測可用的資源以及信號的質量，然后根據(jù)不同用戶、不同業(yè)務質量要求動態(tài)地分配頻率資源和信號發(fā)射功率，從而大大提高系統(tǒng)的性能。

3.2.11Adhoc網(wǎng)絡技術

未來移動通信網(wǎng)絡除了以低成本達到高數(shù)據(jù)速率外，還要求在無專用通信基礎設施下，網(wǎng)絡具有適應和生存能力。

Adhoc網(wǎng)絡或稱為分組無線網(wǎng)絡作為非集中控制網(wǎng)絡結構，因靈活性將在未來網(wǎng)絡中扮演重要角色。用戶和路由器能在網(wǎng)絡中隨機移動的Adho網(wǎng)絡正成為主要研究領域，它準許袖珍終端擴展接入和改進應急通信質量。

現(xiàn)今蜂窩通信系統(tǒng)依靠集中控制和管理，而下一代移動通信系統(tǒng)標準轉向固定與移動網(wǎng)絡相結合，無隙縫和全方位通信Adhoc模式。

Adhoc網(wǎng)絡沒有事先確定的基礎設施和網(wǎng)絡鏈路的時間特性，給分組無線網(wǎng)絡設計和實施帶來一些基本的挑戰(zhàn)，它們是：

a)必須優(yōu)化設計安全和路由功能，保證分布式結構有效運行；

b)在網(wǎng)絡動態(tài)時，降低路由表更新頻數(shù)和開銷來保證鏈路連接；

c)在多跳網(wǎng)絡中，改進路由協(xié)議設計來減少鏈路容量和等待時間的波動；

d)全面權衡網(wǎng)絡連接（覆蓋）、時延、容量和功率預算等指標；

e)以優(yōu)化功率管理和MAC設計來減少先進技術的負面效應。

3.2.12網(wǎng)絡設計

OSI網(wǎng)絡分層設計已經(jīng)為通信系統(tǒng)服務多年，隨著無線網(wǎng)絡的發(fā)展和網(wǎng)絡功能發(fā)生變化，對網(wǎng)絡特性的要求也發(fā)生了變化，如時延、吞吐量、支持各種QoS多媒體業(yè)務動態(tài)流量\差錯率、頻譜帶寬、節(jié)點連續(xù)不斷進出網(wǎng)絡引起的網(wǎng)絡拓撲變化等，這些都對網(wǎng)絡設計提出了新的挑戰(zhàn)。

4結束語

以上對4G的目標和關鍵技術進行了一些探討，具體的實現(xiàn)還會面臨著許多問題。但是4G的曙光已經(jīng)出現(xiàn)，可以預見，隨著技術的進步和網(wǎng)絡的發(fā)展，下一代的移動通信世界必將會更加燦爛輝煌。

參考文獻

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3雷春娟，李承恕.關于第四代移動通信若干問題的探討.移動通信2002（06）。

篇9

伴隨著移動通信市場的快速發(fā)展，用戶對更高性能的移動通信系統(tǒng)提出了更高要求，希望享受更為豐富和高速的通信業(yè)務。第二代移動通信運營商發(fā)展速度趨于緩和而競爭越加激烈，為尋找新的增長點，通過發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務來提高自身的服務質量和業(yè)務類型，需要3G的支持。同時由于第二代移動通信無線頻率資源日趨緊張，已不能滿足長期的通信需求發(fā)展需要。

1移動通信的發(fā)展歷程

第一代移動通信系統(tǒng)是在20世紀80年代初提出的，它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)?，其特點是業(yè)務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標準協(xié)會在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于擴展和改進GSMPhase1及Phase2中原定的業(yè)務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網(wǎng)絡增強邏輯)，SO(支持最佳路由)、立即計費，GSM900/1800雙頻段工作等內容，也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術，使得話音質量得到了質的改進；半速率編解碼器可使GSM系統(tǒng)的容量提高近一倍。在GSMPhase2+階段中，采用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術，引入智能天線技術、雙頻段等技術，有效地克服了隨著業(yè)務量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷；自適應語音編碼(AMR)技術的應用，極大提高了系統(tǒng)通話質量；GPRS/EDGE技術的引入，使GSM與計算機通信/Internet有機相結合，數(shù)據(jù)傳送速率可達115/384kbit/s，從而使GSM功能得到不斷增強，初步具備了支持多媒體業(yè)務的能力。盡管2G技術在發(fā)展中不斷得到完善，但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大，頻率資源己接近枯竭，語音質量不能達到用戶滿意的標準，數(shù)據(jù)通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動多媒體業(yè)務的需求。

2第三代移動通信系統(tǒng)概述

第三代移動通信業(yè)務主要是話音和中低速數(shù)據(jù),碼率為384kb/s(局域網(wǎng)可達2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業(yè)務的發(fā)展,2Mb/s的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業(yè)務的需要,因此國際上已開始研究第四代移動通信系統(tǒng),第一步目標是10Mb/s以上。我們國內則尚未啟動。因此需盡早開始研究其關鍵技術。需要解決的關鍵技術有:寬帶多媒體移動通信系統(tǒng)的體系結構,包括頻段、多址方法、無線接入技術、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調制和OFDM技術、自適應天線陣、高效信道編碼技術(如Turbo碼)等。

第三代移動通信系統(tǒng)(3G)，也稱IMT2000，是正在全力開發(fā)的系統(tǒng)，其最基本的特征是智能信號處理技術，智能信號處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信，它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務，例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps，在用戶高速移動時最大支持144Kbps，所占頻帶寬度5MHz左右。但是，第三代移動通信系統(tǒng)的通信標準共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個IMT2000家庭，成員間存在相互兼容的問題，因此已有的移動通信系統(tǒng)不是真正意義上的個人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分地利用寶貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2Mbps的業(yè)務，等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發(fā)展的需要，因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問題，又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移動通信技術的基本特點：(1)全球統(tǒng)一頻段,統(tǒng)一標準,全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業(yè)務。(4)支持高質量話音、分組多媒體業(yè)務和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據(jù)不同業(yè)務設置不同服務等級的能力。(6)適應多用戶環(huán)境,包括室內、室外、快速移動和衛(wèi)星環(huán)境。(7)安全保密性能優(yōu)良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統(tǒng)融合,包括蜂窩、無繩電話和衛(wèi)星移動通信等。(10)終端(手機)結構簡單,便于攜帶,價格較低。

3第四代移動通信系統(tǒng)

4G系統(tǒng)中有兩個基本目標：一是實現(xiàn)無線通信全球覆蓋；二是提供無縫的高質量無線業(yè)務。目前正在構思中的4G通信具有以下特征：（1）網(wǎng)絡頻譜更寬。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速率，通信運營商必須在3G網(wǎng)絡的基礎上進行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡的帶寬高出許多。據(jù)研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網(wǎng)絡的20倍；（2）通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動終端訪問Internet的速率，因此，4G通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據(jù)專家估計，第四代移動通信系統(tǒng)的傳輸速率速率可以達到10M~20Mbps，最高可以達到100Mbps；（3）通信更加靈活。從嚴格意義上說，4G手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇，因為語音數(shù)據(jù)的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端；（4）智能性更高。第四代移動通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現(xiàn)許多目前還難以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統(tǒng)應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡互聯(lián)、終端多樣化以及能從3G平穩(wěn)過渡等特點。

總之，隨著新問題、新要求的不斷出現(xiàn),第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發(fā)展?？v觀移動通信技術的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術的優(yōu)點,我們相信,不遠的將來,人們將不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網(wǎng)絡獲取和傳遞信息。從而人們的學習、工作、生活將會發(fā)生更深刻的變化。

參考文獻:

篇10

1.1項目風險預測

本工程涉及面廣，需安裝的設備較多，調測工作量大，整體建設情況比較復雜，項目組需要盡力做好各方面的協(xié)調工作，把握工程主動權，把工程中的不可變因素轉變?yōu)榭煽匾蛩?。項目立項批復后，項目組采用檢查表法、專家調查法等多種方式，全面評估項目中可能存在的風險環(huán)節(jié)，針對不同的風險點，分別制定出合理的解決、規(guī)避方案。

1.2AHP法評估工程風險

明確項目施工中可能存在的風險后，項目組采用工程項目風險管理層次分析法（AHP）梳理各環(huán)節(jié)風險因素，在分析過程中需要設定對應的屬性進行衡量，這些屬性被稱作為子目標，在本案例中就是指技術風險、組織和管理風險、采購風險和其他風險等。風險遞階層次結構如圖1所示。從圖1中可以看出，系統(tǒng)總風險評價是最高的目標層，安全措施、方案等是最底層D。

1.3風險系數(shù)的判定

基于層級結構較低一層中的各個元素相對隸屬上層的重要程度，構造出判斷的矩陣，從而建立A—B，B—C，C—D判斷矩陣。建立矩陣后采用SRI軟件計算風險的權重。SRI軟件包含了大量的風險縫隙的工具包，能夠根據(jù)建立好的判斷矩陣進行模特卡羅仿真預測，并且自動生成風險權重的結果報告。最終通過軟件得到各個風險的權重計算結果:W0=(w1,w2…w15)=(0.132,0.388,0.201,0.041,0.066,0.002,0.011,0.01…)其中w對應圖1當中的最底層D中相應的屬性。根據(jù)得到的權重系數(shù)將風險分為三個等級：輕微風險：0≤w<0.03；一般風險：0.03≤w<0.1；嚴重風險：0.1≤w<1。根據(jù)SRI的計算結果和風險等級的描述，由此可以知道施工質量和進度的權重最大，其次就是施工人員對項目的把握程度、采購設備的適用匹配性等，這些均屬于嚴重風險。在項目的實施過程當中，應該對這幾個方面做出更加深入的分析，制定合理科學的措施。輕微的風險則按照一般的程序處理就可以了。