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隨著科技的不斷發(fā)展,在近幾年內(nèi),我國移動通信得到迅猛發(fā)展,雖然在第三代移動通信中融入了部分多媒體服務,但是,由于4G通信系統(tǒng)的發(fā)展,人們對傳輸?shù)乃俣纫约靶侍岢隽烁叩囊螅@就需要相應的技術進行實現(xiàn)。通過研究表明,MIMO技術在一定程度上能夠促進移動通信的發(fā)展,并且對無線系統(tǒng)所具有的頻譜利用率產(chǎn)生重要影響。除此之外,隨著MIMO技術的不斷發(fā)展,移動通信系統(tǒng)在對信息的傳輸速率上也得到了提高,從而致使MIMO技術成為4G時代最為關鍵的技術之一。
一、MIMO技術簡介
所謂的MIMO技術主要是指發(fā)射端與接收端在使用的過程中存在多個發(fā)射天線與接收天線,并且形成多進單出與單進多出的基本方式。從本質上而言,MIMO技術在一定程度上為系統(tǒng)提供空間復用以及空間分集。這樣就可以提高信息的容量與信息的可靠性,從根本上降低信道出現(xiàn)代碼錯誤。
(一)空間復用技術??臻g復用是在利用MIMO技術上利用多副天線進行信息的接受,并且對空間傳播中的分量進行充分利用,從而實現(xiàn)在一個頻帶中利用多個數(shù)據(jù)通道進行信號發(fā)射。這種技術可以使信息的容量進行增加,并且不必消耗額外的發(fā)射功率,從而在一定程度上提高信道以及系統(tǒng)的容量。
(二)空間分集技術。一般而言,空間分集技術分為兩種類型,一種是接收分集,一種是發(fā)射分集。通常情況下,接收分集的代表技術為SIMO系統(tǒng),發(fā)射分集的代表技術為MISO系統(tǒng)。無線信號在無線通道中會導致信息的衰落,并且在不同的位置也會呈現(xiàn)出不同的衰落特性??臻g分集在通常情況下會用兩幅或者兩幅以上的天線對信號進行接收,然后再對此進行多路信號的合并。當空間分集在對信號進行合并時,能夠從眾多信號之中選擇質量比較好的天線信號,并且利用該信號對其它信號進行接收。由于信號存在大功率,那么在合并之后信號的的信噪比與其它的信噪比進行合并,形成最佳的合并方式。發(fā)射分集是將分集的負擔進行轉移,從終端轉移到基站端。但是,在發(fā)射分集中往往存在一個重要的原因,那便是發(fā)射端對信息的衰落并不知情,從而無法獲取信道運行的整體狀態(tài)。因此,要想從根本上保證各個信道的順利運行,那么就要對信道進行編碼,可以實現(xiàn)空時碼,使信號與信號之間形成密切聯(lián)系,獲取到相同的分級增益。
二、MIMO技術在4G中的主要運用
就目前而言,國內(nèi)外很多公司都倡導MIMO技術,并且使其技術逐漸融入到4G通信之中。較為著名的公司包括了松下、金橋以及朗訊等。在隨著移動通信的不斷發(fā)展之中,高速信息流通的方案中利用MIMO技術,并且這種技術在進行信息的接收以及發(fā)送時利用多副天線,為天線的分級產(chǎn)生了重要的理論基礎。除此之外,在3GPP之中,MIMO技術的分集發(fā)射方法包括了六種,分別包括空時分集發(fā)射、時間切換分集發(fā)射、軟切換中宏分集、兩種閉環(huán)分集發(fā)射、站點選擇分集發(fā)射。隨著MIMO 技術的不斷推廣,已經(jīng)逐漸運用到4G通信之中,除此之外還在固定寬帶無線接入中有所運用。很多國內(nèi)外企業(yè)在對移動通信技術進行研究中以MIMO技術與FDD技術為主。并且在眾多系統(tǒng)之中已經(jīng)安裝了MIMO解耦,從而可以利用控制器進行相關控制。
三、MIMO技術在4G中的研究方向
在過去的幾年內(nèi),MIMO技術以及取得了重要進展,但是,在理論上還存在很多技術難點,這些技術難點是MIMO技術研究的重點,只有對此進行解決,才能從根本上促進MIMO技術在4G中的運用。
(一)MIMO技術的信號設計以及信號處理。MIMO系統(tǒng)在實際操作中要對信號進行設計以及處理,首先,要對MIMO的信道進行識別,并且對信道進行古今,從而可以使盲或者非盲進行信道估計;其次,要對信道所發(fā)出信合進行設計,盡可能的設計出適用于大多數(shù)模型的通用信號,并且要對MIMO信道進行編碼的糾正;最后,要對接收端進行處理,對接收信號進行處理以及設計,如果信號發(fā)送的信號的方案比較適合,那么就可以對接收信號的處理進行簡化。如果設計方案確定,那么就可以對接收的結構進行改變。
(二)與傳播相關的研究方向。由于無線信道在傳播與接收的過程中存在很多種途徑,那么就會對編碼進行干擾,對于這種情況,一般會利用時域上的均衡進行多徑渠道的抵抗,這種形式在經(jīng)過多次試驗之中已經(jīng)在CDMA系統(tǒng)中得到運用。其中,要想解決MIMO系統(tǒng)中所出現(xiàn)的問題,就要利用兩種方式,一種是對接收端進行均衡處理,第二種方式則是將MIMO技術與OFDM技術進行結合。一般而言,OFDM技術具有抗多徑的途徑,并且在實質上屬于高速率的調制技術,這種技術不僅具有靈活性,并且還具有方便性,易于操作,能夠利用數(shù)字化進行處理。因此,在4G技術的發(fā)展中,OFDM與MIMO技術進行結合成為了4G通信中的研究方形。
(三)MIMO技術在網(wǎng)絡中的運用。MIMO技術作為4G通信網(wǎng)絡中的重要技術,在一定程度上促進了移動通信技術的發(fā)展。但是,MIMO技術還存在其它的局限性,比如收發(fā)天線的體積比較大,射頻的開銷比較大。因此,只有對此解決,才能從根本上促進MIMO技術在4G中的發(fā)展。其中,要對MIMO技術的鏈路進行改變,從而提高頻譜的效率,對覆蓋的范圍進行擴大,從根本上促進信號傳輸?shù)馁|量。
目前,隨著科技的不斷發(fā)展,4G時代已經(jīng)到來,4G時代人們對信號的速率提出的要求更高,因此,要想實現(xiàn)4G時代的信號傳播與接收,那么就要利用高頻譜利用率技術。MIMO技術不僅具備高頻譜利用率,并且還能根據(jù)空間分集對無線系統(tǒng)進行覆蓋。MIMO技術作為競爭性極強的技術,為移動通信帶來了創(chuàng)新性改變。
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關鍵詞:第四代移動通信技術;無線通信;移動終端
【中圖分類號】G642.0
移動通信是當前IT領域內(nèi)發(fā)展速度最快的產(chǎn)業(yè)之一,其發(fā)展趨勢具有高性能、低功耗、小型化和無線互聯(lián)。一般認為,高速數(shù)據(jù)通信能力和無線網(wǎng)絡互聯(lián)能力是移動通信性能評價的主要方面,因此,無線通信技術的進步對移動通信發(fā)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(xiàn)對移動通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了前所未有的新機遇。本文結合移動通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀及相關數(shù)據(jù),對4G的相關知識進行了介紹、分析和討論,最后對未來技術的發(fā)展進行了展望。
4G的產(chǎn)生和發(fā)展
第一代移動通信以模擬技術為主,只提供話音業(yè)務;第二代移動通信已經(jīng)全數(shù)字化,除話音外,也可傳輸?shù)退俚臄?shù)據(jù)業(yè)務、可漫游,主要有兩大國際標準GSM和CDMA;第三代移動通信將無線通信與多媒體技術結合到一起,能夠比較快速地處理聲音、音樂、圖像、視頻流等多種形式數(shù)據(jù),并提供與互聯(lián)網(wǎng)連接的多種信息服務,主要有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大主流國際標準。從2000年開始,許多國家和地區(qū)開始了對4G的研究,研究的目標是實現(xiàn)全球覆蓋的無縫的高質量無線業(yè)務。國際電信聯(lián)盟于2006年至2007年展開對4G無線頻譜的規(guī)劃工作,于2007年11月對外公布了結果,并從2008年開始向全世界征求4G候選技術。目前,第四代移動通信(4G)技術已經(jīng)發(fā)展得日趨完善,很多國家已經(jīng)開始運營。,第四代移動通信的普及與應用,是移動通信技術的又一次革命,它必將對經(jīng)濟社會產(chǎn)生重大影響。
4G的簡介
第四代移動通信技術可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡,具有超過2Mbit/s的非對稱數(shù)據(jù)傳輸能力。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網(wǎng)絡中提供無線服務,可以在任何地方寬帶接入互聯(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。根據(jù)研究及發(fā)展方向,一般認為4G是比3G更完美的網(wǎng)絡通信系統(tǒng),可集成各種不同模式的無線通信,能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求,移動用戶在其中可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。
4G的特點
相對于現(xiàn)有的移動通信技術,目前行業(yè)內(nèi)認為未來的4G系統(tǒng)將會有以下顯著特點:
(1)速度快頻譜寬
4G中將采用幾項突破性技術如:OFDM(OrthogonalFrequencyDivi-sionMutiplexer)技術,無線接入技術,光纖通信技術,軟件無線電技術等。數(shù)據(jù)傳輸速率從2Mbit/s提高到100Mbit/s。
(2)多種業(yè)務的融合
基于IPv6的高速移動通信網(wǎng)絡,以移動數(shù)據(jù)為主,改變了傳統(tǒng)的以電話業(yè)務為主的觀念。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,數(shù)據(jù)、語音、視頻等大量信息通過高帶寬的信道進行傳送,4G也因此被稱為"多媒體移動通信"。
(3)無縫漫游
4G系統(tǒng)實現(xiàn)全球統(tǒng)一的標準,各類媒體、移動終端及網(wǎng)絡之間能進行"無縫連接",不同模式的無線通信,從廣播電視網(wǎng)、蜂窩移動網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、無線局域網(wǎng)到藍牙等集成到一起,真正實現(xiàn)一部手機在全球的任何地點都能進行通信。
(4)兼容性更高
4G系統(tǒng)還將具備接口開放、多網(wǎng)絡和多協(xié)議共存以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點。低速與高速的用戶以及各種各樣的終端設備能夠共存與互通,用戶在投資最少的情況下可以
容易地實現(xiàn)到4G時代的過渡。
對4G的分析和討論
目前4G技術已日漸成熟,有的國家已經(jīng)開始運營,可想而知未來必將在市場上推動4G信息技術的各種應用,而這又會帶動移動計算機、智能終端包括芯片和軟件等許多相關行業(yè)的技術革新和發(fā)展,從而催生新一代信息技術革命的浪潮,帶來巨大的發(fā)展機遇。
(1)當無線通信系統(tǒng)從模擬技術為主發(fā)展到全數(shù)字化以后,軟件的地位和作用就進一步得到增強。軟件的突出特點就在于易升級、易擴展和基本上不占空間。隨著通信技術發(fā)展的發(fā)展,新技術的更新對保護運營商和用戶的現(xiàn)有投資是一對日益突出的矛盾,智能手機和移動終端的小型化更一直是設計者努力的方向,而軟件技術的推廣無疑是解決這些問題的最有效方式。
(2)在計算機上進行多媒體處理的一個主要研究方向是信源數(shù)據(jù)的編碼,即在信息量不明顯減少的情況下,研究如何提高數(shù)據(jù)的壓縮效率以減少通信鏈路的負載。即使按照4G
系統(tǒng)對高速移動用戶2Mbps的目標數(shù)據(jù)速率標準,當前絕大多數(shù)的高質量的多媒體應用和服務也已經(jīng)足夠。計算機上多媒體處理技術的發(fā)展重點將可以實現(xiàn)從高壓縮比向高實時性
的轉變。
(3)網(wǎng)絡就是計算機?,F(xiàn)有的計算機通信網(wǎng)早已超越了銅線、光纖等有線概念的范疇。具有無線通信功能的外設、接口卡和接口模塊正以迅猛的速度向每一臺計算機擴張,未來的4G將與Internet融合為一體。4G時代的手機將有越來越多的信息處理功能,移動計算機、手持式終端和平板電腦也將有越來越強的通信功能,4G網(wǎng)絡的用戶終端將很難說到底是一部手機還是一臺電腦。
(4)未來將會是計算機占領手機市場還是手機占領計算機市場?直觀上,在計算機上增加一塊無線網(wǎng)卡要遠比把一部手機改造成一部電腦來得簡單,實際情況可能與設備制造商的技術力量以及用戶現(xiàn)有的資源配置都有關系。對計算機工作者來說,不管情形如何,有意義的是,計算機的發(fā)展將不能離開4G獨自進行,移動計算機成為4G網(wǎng)絡的用戶終端只是時間上的早晚。同樣,4G的進步和推廣也離不開計算機技術的強大支持,軟件技術、芯片技術等在4G上的應用前景非常廣闊。
結束語
當今時代,計算機技術、通信技術和多媒體技術的相互結合、彼此滲透已經(jīng)是一個明顯的事實。隨著第四代移動通信技術的進一步發(fā)展和深入應用,移動計算機技術必將隨之發(fā)生深刻而持久的變化。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。
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關鍵詞:移動通信;信息安全;對策分析
中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 12-0000-02
在移動通信技術的應用過程中,如果沒有將一系列的安全措施給應用過來,那么就會出現(xiàn)諸多的安全威脅,如用戶信息被篡改、擠密信息遭泄露、拒絕服務等,結合網(wǎng)絡協(xié)議和系統(tǒng)存在的漏洞,攻擊者跟蹤位置,并且在空中接口對信令和部分用戶的數(shù)據(jù)進行截獲,這樣就會對用戶的正常通信產(chǎn)生影響,并且對用戶以及服務網(wǎng)絡造成較大的損失。
一、前幾代移動通信的安全技術
通過研究發(fā)現(xiàn),在第一代移動通信中,利用明文形式來傳送信息,用戶利用明文的方式來向網(wǎng)絡傳遞移動終端的電子序號以及由網(wǎng)絡分配的移動識別號,如果兩者與相關要求所符合,就可以構建呼叫。那么只需要對電子序號以及網(wǎng)絡序號進行截獲,就可以對電話進行模擬。在第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)中,將加密的方式應用過來,以便安全認證移動用戶。網(wǎng)絡將一個認證請求發(fā)送給移動用戶,用戶做出相應的響應。雖然可以在傳輸鏈路上對詢問進行截獲,但是計算相應的響應需要用到與特定用戶相關的秘密信息。這樣雖然對用戶身份的保密進行了強化,但是只需要偽裝成網(wǎng)絡成員,就可以攻擊用戶的安全。
二、移動通信技術中的安全威脅
無線信道具有較強的開放性,那么就會有很多的安全威脅出現(xiàn)于移動通信網(wǎng)絡中;其中,竊聽和假冒是最為經(jīng)常遇到的,因此,人們開始普遍關注移動通信的安全性。具體來講,機密性、完整性以及認證性是移動通信中安全性的主要體現(xiàn)。當然,將一定的安全機制提供出來,也并不是長久安全的,因為安全威脅是在不斷變化的,那么就需要進一步強化通信安全機制。通常情況下,移動通信面臨的威脅主要包括三個方面:
一是獲取信息,攻擊者選擇一個通信鏈路,來非法竊聽攻擊對象,然后從技術角度上偽裝成為一個合法身法,誘導攻擊對象掉入到陷阱之中。二是攻擊者搜索瀏覽攻擊對象的敏感信息存儲位置。三是將獲取到的重要信息給利用起來,然后與攻擊對象的敏感信息存儲位置進行連接,以便實施破壞活動。
三、移動通信中的入侵檢測技術
在移動通信安全監(jiān)控方面,非常重要的一項技術就是入侵檢測技術,通過入侵檢測技術的應用,可以對系統(tǒng)中入侵者的非授權使用以及系統(tǒng)合法用戶的濫用行為進行識別,將各種原因導致的不適當?shù)南到y(tǒng)管理給找出來,如軟件錯誤、認證模塊失效等等,將這些安全性缺陷找出來之后,采取相應的措施來進行補救。將入侵檢測系統(tǒng)應用到移動通信中,可以對非法用戶以及不誠實的合法用戶且全或者濫用網(wǎng)絡資源的行為進行有效的檢測。利用加密等安全技術,可以促使假冒合法用戶、竊聽等攻擊手段對移動通信網(wǎng)進行攻擊的危險進行有效研究。
四、安全技術的研究
一是網(wǎng)絡接入安全:保證用戶接入服務的安全性得到保證,對在接人鏈路上的攻擊進行有效的抵抗;網(wǎng)絡域如果是安全的,那么網(wǎng)絡運營者之間的結點在對信令數(shù)據(jù)進行交換時,就可以保證足夠的安全,對有線網(wǎng)絡上的惡意攻擊進行對抗;之后是用戶域的安全,這樣用戶在與移動站連接過程中,就不會出現(xiàn)安全威脅;最后是應用程序域的安全,可以避免有安全威脅出現(xiàn)于用戶應用程序和營運商的數(shù)據(jù)交換過程中。另外,我們還需要考慮的是安全的可視化以及可配置性,指的是用戶可以對操作的安全程度進行感知。
二是保密技術:將保密技術應用過來,可以保證用戶的身份不會在無線鏈路上被竊聽到;避免當前用戶位置被竊聽無線鏈路所獲取到;在無線鏈路上,竊聽者也無法對用戶正在使用的其他業(yè)務進行獲取。因此,就需要將這兩種方法應用過來,分別是使用臨時身份和使用加密的永久身份。原因是在系統(tǒng)安全性認證的過程中,網(wǎng)絡和用戶之間的認證不再是過去單一的,而是雙向進行的;另外,數(shù)據(jù)完整性也得到了強化,避免信息遭到篡改。
三是空中接口加密:具體來講,空中接口加密主要是加密保護基站和移動臺間無線信道上的信息數(shù)據(jù)和信息命令,并且不會重播這些信息。一般在媒體訪問控制上層進行加密。此外,也可以加密MAC頭中的地址,避免被不法分子竊聽到移動的臺識別碼。
四是新的安全技術:隨著時代的進步和發(fā)展,如今出現(xiàn)了第四代移動通信系統(tǒng),人們也開始關注本系統(tǒng)中的安全問題。現(xiàn)有系統(tǒng)中的安全方案存在著一些漏洞,那么第四代將會提出一種新的安全技術,它是輕量、復合式和可重配置的,促使移動設備的安全性能得到提高。如今很多實驗室都開始研究新一代移動通信技術的信息安全技術的安全體系,已經(jīng)將4G安全體系的總體方向給確定了下來,如認證、授權以及審計等。
五、結束語
通過上文的敘述分析我們可以得知,在移動通信技術的應用過程中,逐漸出現(xiàn)了一系列的安全問題,需要引起人們足夠的重視。那么就需要深入研究,結合移動通信技術的缺陷,依據(jù)可能出現(xiàn)的信息安全風險,將一系列的安全技術應用過來,促使移動通信技術的安全性和可靠性得到顯著增強。本文簡要分析了基于移動通信的信息安全風險及對策,希望可以提供一些有價值的參考意見。
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【關鍵詞】異構無線網(wǎng)絡;無線傳感網(wǎng)絡;移動通信網(wǎng)絡;網(wǎng)絡融合
文章編號:ISSN1006―656X(2013)06 -00098-01
一、異構無線網(wǎng)絡融合現(xiàn)況
隨著信息社會發(fā)展的突飛猛進,信息交換已經(jīng)變成人們生活中不可或缺的重要部分,已經(jīng)從基本交換需求發(fā)展到了便利交換需求。現(xiàn)在,已經(jīng)有幾十種異構無線網(wǎng)絡開始投入使用,無線通信技術在進20年內(nèi)的發(fā)展異常繁榮。藍牙、RFID、UWB、GSM、CDMA2000、HSDPA、T-DMB、DMB-T、EDGE、UMTS、DECT等技術已投入商用,還有一部分比如LTE、wirelessHD、WSN、802.16M和802.20等,也將在不久的將來進入商用。這些無線通信網(wǎng)絡被統(tǒng)一稱為異構無線網(wǎng)絡[1](Heregeneous Wireless Network)。
對于不同的目標用戶和應用場景,選擇不同的異構無線網(wǎng)絡,尤其是GSM、CDMA2000、GPRS、EDGE、WiMAX、UMTS和PHS等無線網(wǎng)絡在全球不同國家和地區(qū)有著廣泛的時長應用。但是,由于它們彼此互不兼容,從高層的控制和資源管理技術到底層的計入方式都互不相同,這使得電信運營商們需要絞盡腦汁地思考如何才能整合異構無線網(wǎng)絡資源從而降低運營成本;而用戶常常需要手持多個適用于不同網(wǎng)絡的終端,才能保證不同網(wǎng)絡間的業(yè)務不中斷,這給用戶和電信運營商造成了很大的困擾。
二、異構無線網(wǎng)絡融合的特征
異構無線網(wǎng)絡融合是個嶄新的概念――在一個通用的網(wǎng)絡平臺上提供多種業(yè)務,盡可能將各種類型的無線網(wǎng)絡融合起來,是研究人員一直追求的目標。蜂窩網(wǎng)絡與Ad hoc網(wǎng)絡的融合、3G網(wǎng)絡與無線局域網(wǎng)(WLAN)的融合,都是異構無線網(wǎng)絡融合的表現(xiàn)模式,其主要特征就是能夠提供多種無線接入技術,使其能相互操作、相互補充,實現(xiàn)異構互連和協(xié)同應用,從而極大地提高彼此間的網(wǎng)絡性能。
未來異構無線網(wǎng)絡融合的主要特征如下:
(一)融合性。
未來的無線異構網(wǎng)絡必須能給用戶提供更加高速的帶寬和更加多元化的業(yè)務體驗,從而滿足用戶對于個人通信、網(wǎng)絡業(yè)務、廣播和娛樂等的需求。
(二)全IP性。
隨著業(yè)務和技術的發(fā)展,對IP網(wǎng)的業(yè)務需求不斷增加,體現(xiàn)在業(yè)務的IP化、網(wǎng)絡的IP化。軟交換IP化已經(jīng)開始實施,傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡,以及3G電路域和信令網(wǎng)也具有IP化趨勢。此外,全IP性將大大減少異構網(wǎng)絡融合的工作量。
(三)移動性。
無線通信領域已經(jīng)明顯呈現(xiàn)出移動化和寬帶化的發(fā)展趨勢,即移動通信向著寬帶化方向發(fā)展,而寬帶的無線接入則向著移動性方向發(fā)展。B3G標準化的加速和推進、WiMAX的應用和推進使得這一趨勢成為可能。。
(四)異構性。
各種接入技術層出不窮,其自身特點也不盡相同,而由多種網(wǎng)絡組成的無線異構網(wǎng)絡必須對接入技術取長補短、多種接入技術相互協(xié)作,從而提高網(wǎng)絡整體資源的利用率,為用戶提供更高速的帶寬。所以,異構性必定是下一代無線網(wǎng)絡的基本特征之一。
三、無線傳感器網(wǎng)絡與移動通信網(wǎng)絡融合的關鍵技術分析[2]
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動了無線傳感器網(wǎng)絡與移動通信網(wǎng)絡的異構融合,兩者融合也是物聯(lián)網(wǎng)進一步發(fā)展急需解決的問題之一。本文將從無線傳感器網(wǎng)絡與無線通信網(wǎng)各自結構特點出發(fā),針對移動通信網(wǎng)絡和無線傳感器網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結構和協(xié)議棧的差別,對兩網(wǎng)融合的網(wǎng)絡融合技術、業(yè)務融合技術兩部分進行詳細的研究分析。
(一)網(wǎng)絡融合技術
網(wǎng)絡融合技術是網(wǎng)絡最基本的研究方向,基于移動終端作為匯聚節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡的路由選擇機制設計:研究在終端移動的過程中如何使網(wǎng)絡壽命最長、協(xié)議的可擴展性等。預測移動終端用戶的移動行為,設計無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議并分析性能(如:網(wǎng)絡生命周期、傳輸時延、傳感器節(jié)點的開銷等):研究基于地理信息位置的移動行為預測和基于網(wǎng)絡拓撲的移動行為預測,使整個網(wǎng)絡能在傳感器節(jié)點激活量最少的情況下有效地跟蹤到匯聚節(jié)點,保持暢通的傳輸路徑,并保證通信路徑質量可靠。
(二) 業(yè)務融合技術
1.基于無線傳感網(wǎng)和移動通信網(wǎng)融合的業(yè)務應用協(xié)議研究[3]
此研究主要在應用層中展開,為簡化應用開發(fā),可以首先從統(tǒng)一的業(yè)務應用協(xié)議開始入手,此協(xié)議是與通信方式無關的面向全網(wǎng)應用的end-to-end協(xié)議。
2.基于無線傳感器網(wǎng)絡和移動通信網(wǎng)融合的移動終端研究
移動終端是將移動通信網(wǎng)絡與無線傳感器網(wǎng)絡相聯(lián)接的主要設備,同時承載了移動通信網(wǎng)的業(yè)務(如:公眾業(yè)務、M2M業(yè)務等),因此,基于兩網(wǎng)融合的M2M業(yè)務的移動終端必須做到以下幾點:
在通信技術上,隨著網(wǎng)絡無線接口技術的發(fā)展,GSM、3G等移動通信網(wǎng)絡與無線傳感器網(wǎng)絡互連,就必須要求該移動終端支持如Wimax、Zigbee、Wifi等多種無線接口技術。
在接口上,該移動終端必須能夠提供串口、無線、USB等多類數(shù)據(jù)采集接口,從而能從各種機器終端獲取所需的數(shù)據(jù)。
在業(yè)務上,該移動終端不僅必須具有數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、中轉和轉發(fā)的功能,還需具有執(zhí)行無線傳感器網(wǎng)絡的重配置、運行、組織等管理功能,此外,還可以支持GSM、3G等具有的公眾業(yè)務。
四、結束語
本文首先介紹了無線異構網(wǎng)絡的基本特性和關鍵技術,然后從無線傳感網(wǎng)絡與移動通信網(wǎng)融合的角度分別對兩網(wǎng)做了簡要介紹,再從兩網(wǎng)自身特點分析兩網(wǎng)融合的關鍵技術。通過對現(xiàn)有技術的不斷完善,從而加快兩網(wǎng)融合步伐,促進物聯(lián)網(wǎng)技術蓬勃發(fā)展,為下一代網(wǎng)絡的發(fā)展提供可靠支撐。
【參考文獻】
[1]R Berezdivin,R Breining,R T Raytheon.Next-Generation wireless communications concepts and technologies.IEEE Comunication Magazine, 2002,40(3):108~116
關鍵詞:通信設備;戰(zhàn)略;出口;政策
[中圖分類號]F830.49[文獻標識碼]A [文章編號]1009-9646(2011)07-0038-02
2010年以來,通信設備制造業(yè)主要產(chǎn)品產(chǎn)量保持低位平緩增長。2010年前三個季度,我國通信設備行業(yè)受電信業(yè)投資下降影響,僅增長15%,低于2009年同期17.5個百分點。同時,通信設備行業(yè)繼續(xù)保持低位增長,前9個月銷售產(chǎn)值和出貨值增長10.1%和11.6%,低于全行業(yè)平均水平16.5和17.4個百分點。
2010年1-11月,通信設備制造業(yè)主要產(chǎn)品產(chǎn)量增速繼續(xù)處于負增長狀態(tài)。十二五規(guī)劃明確了對三網(wǎng)融合、工業(yè)信息化、物聯(lián)網(wǎng)、電子政務等領域的支持,對于通信設備行業(yè)是一個比較大的利好,未來幾年通信設備行業(yè)需求空間將得到放大。2011年作為十二五規(guī)劃第一年即國家戰(zhàn)略轉型第一年,信息化基礎―通信網(wǎng)絡建設必將成為投資重點。2011年投資的增長將來自運營商光通信網(wǎng)絡投資的持續(xù)增加,同時無線通信投資規(guī)模將同比小幅上升,以及廣電開始進行光網(wǎng)絡建設。從投資重點來看,2011年運營商投資重點將在光通信領域,另外無線通信網(wǎng)絡的無線覆蓋及網(wǎng)絡優(yōu)化投資將明顯增加;運營商節(jié)能減排投資將逐步開始。那么,在當前通信設備市場瞬息萬變的形勢下,我國通信設備企業(yè)該如何分析當前發(fā)展形勢、把握未來市場發(fā)展方向、及時調整產(chǎn)品結構,并根據(jù)行業(yè)趨勢制定發(fā)展戰(zhàn)略呢?
一、由于電信運營業(yè)的持續(xù)繁榮,刺激通信制造業(yè)繼續(xù)保持較快速度的增長,國內(nèi)通信產(chǎn)品市場穩(wěn)中有擴
進入2010年以來,我國電信運營業(yè)在前一段改革重組的基礎上,深化改革,破除壟斷,開展競爭,市場開發(fā)能力明顯提高,綜合實力進一步增強,全行業(yè)繼續(xù)保持快速發(fā)展的良好勢頭。正是由于運營業(yè)的持續(xù)繁榮興旺,為通信制造業(yè)創(chuàng)造了巨大的市場空間。
二、多種因素影響,出口增速減緩
三、我國通信制造業(yè)存在的問題
1.產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)品結構不盡合理,重復生產(chǎn),產(chǎn)品趨同,規(guī)模經(jīng)濟效益不很高;科研開發(fā)投資少,基礎研究工作重視不夠。
2.我國雖然已成為全球移動通信業(yè)制造大國,但遠不是強國。
3.我國移動通信設備的元器件與零部件的本地化配套率還比較低,尤其是核心芯片(包括基帶芯片與RF芯片)尚主要依賴從國外進口。
4.技術基礎薄弱。
5.人才結構性矛盾突出。
6出口下滑一定程度上制約了通信制造業(yè)的快速發(fā)展。
四、政策措施
1.落實擴大內(nèi)需措施。結合國民經(jīng)濟和社會信息化建設以及家電下鄉(xiāng)、其他重點產(chǎn)業(yè)調整和振興規(guī)劃的實施,進一步拓展電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間。
2.加大國家投入。
3.加強政策扶持。緊跟政策,抓緊研究進一步支持軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施。
4.完善投融資環(huán)境。落實金融促進經(jīng)濟發(fā)展的有關政策措施,加大對電子信息產(chǎn)業(yè)的信貸支持。
5.支持優(yōu)勢企業(yè)并購重組。在集成電路、軟件、通信、新型顯示器件等重點領域,鼓勵優(yōu)勢企業(yè)整合國內(nèi)資源,支持企業(yè)“走出去”兼并或參股信息技術企業(yè),提高管理水平,增強國際競爭力。
6.進一步開拓國際市場。繼續(xù)保持并適當加大部分電子信息產(chǎn)品出口退稅力度,發(fā)揮出口信用保險支持電子信息產(chǎn)品出口的積極作用,強化出口信貸對中小電子信息企業(yè)的支持。
7.強化自主創(chuàng)新能力建設。加快實施國家科技重大專項,推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。加強移動通信、筆記本電腦、軟件、新型顯示器件等領域創(chuàng)新能力建設,完善公共技術服務平臺。
五、對通信制造業(yè)發(fā)展的建議
為了加快我國通信制造業(yè)的發(fā)展,使之能夠滿足迅速發(fā)展中的我國通信運營業(yè)的要求,并使我國盡快完成由一個通信設備制造大國向真正的移動設備制造強國的轉變,在當前應著力抓好以下幾方面的工作。
1.加快產(chǎn)品結構調整,提高高科技含量產(chǎn)品的比重。
2.花大力氣掌握通信產(chǎn)品的核心技術。
3.采取有力措施,加快通信產(chǎn)品配套元器件各建設開發(fā)項目的實施,迅速加大通信設備的元器件、零部件本地化的配套能力。
4.充分利用我國移動通信運營業(yè)發(fā)展迅猛的優(yōu)勢,實施技貿(mào)結合、產(chǎn)用結合的方針,為國產(chǎn)設備提供更大的市場空間,要求運營企業(yè)在同等條件下,優(yōu)先使用國產(chǎn)設備,以促進國內(nèi)通信制造業(yè)的發(fā)展。
5.進一步加強沿海地區(qū)通信制造業(yè),支持中西部地區(qū)有特色的通信制造業(yè)。
6.加大打擊走私力度。為保護剛剛成長起來的國內(nèi)移動通信產(chǎn)業(yè)和市場,有關部委要進一步做好反走私工作,并運用法律、經(jīng)濟手段規(guī)范市場行為。
7.落實出口優(yōu)惠政策,調動企業(yè)出口的積極性,加大出口退稅力度,為企業(yè)出口通信產(chǎn)品創(chuàng)造良好的環(huán)境。
8.創(chuàng)造良好創(chuàng)業(yè)環(huán)境,培養(yǎng)一流的企業(yè)家隊伍。要深化產(chǎn)權制度改革,在分配制度上大膽探索,調動管理人員和職工的積極性,增強企業(yè)凝聚力,留住高素質人才。
[1]《電子信息產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟運行動態(tài)》2010年第8期.
[2]《21世紀經(jīng)濟報道》2月12號刊.
作者簡介:
4G商用以來,業(yè)界已經(jīng)提出了LTE-B即4.5G的概念。目前,4.5G技術標準范疇確定為R13和R14。雖然其名稱今年10月才能敲定, 但主要研究方向已經(jīng)明確,在此僅介紹其中的部分內(nèi)容:LTE-V車聯(lián)網(wǎng)、LTE-M(M2M物聯(lián)網(wǎng))以及LTE-U(非牌照頻段)。
LTE-V車聯(lián)網(wǎng)方面,V2X成為4.5G的重要發(fā)展方向。所謂V2X,其X涵蓋汽車之外的周邊環(huán)境:V2V即車與車的通信;V2I即車與路的通信,比如與信號燈之間;V2P即車與行人的通信。通過V2X的概念,車聯(lián)網(wǎng)的應用場景可分為2個大類:一是行駛安全,二是交通效率的提升。在智能駕駛概念下,某些場景不需要V2X,如數(shù)十米的視距范圍內(nèi)、僅有1至2秒反應時間的場景可以依賴于車載傳感系統(tǒng)解決。而對于數(shù)百米非視距、具有幾十秒預警時間的場景,就體現(xiàn)出V2X的優(yōu)勢,比如對潛在關聯(lián)車輛的探測,以及較大范圍內(nèi)行車路線變更等。為滿足V2X應用需求,現(xiàn)有的LTE技術必須加以調整,比如“基于LTE D2D做小幅修改”方案、“借助LTE基站調度對LTE D2D進行較大改進”方案,以及“新空口”方案(對標準改動很大)。目前國際國內(nèi)已經(jīng)有了一些明確的建議甚至樣機??傮w來看,未來LTE-V產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍將面臨芯片研發(fā)、頻譜分配、以及通訊行業(yè)和汽車行業(yè)融合等方面的問題。
LTE-M即低功耗、廣覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)是4.5G的另一個重要發(fā)展方向。目前,非傳統(tǒng)移動通信公司利用免許可頻譜部署和運營非蜂窩IoT網(wǎng),對移動通信行業(yè)帶來了一定沖擊。從統(tǒng)計和分析數(shù)據(jù)可以看到,LPWA(Low Power Wide Area,低功耗低帶寬廣覆蓋通信模塊)的全球M2M連接數(shù)增長速度非常驚人,將在2019年達到29%,超過2G和4G。對此,傳統(tǒng)移動通信設備商和運營商一方面積極通過資本運作,加快LPWA(Low Power Wide Area,低功耗低帶寬廣覆蓋通信模塊)市場的融入,另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)移動通信對廠商提出要求,盡快提供能與免許可頻譜非公開技術競爭的方案,并加快推動3GPP標準化進度。目前3GPP提出了2種解決方案,其一是CIoT方案,它針對LPWA市場,設計全新的獨立窄帶系統(tǒng),占用GSM頻譜資源。其二是low costMTC方案,即針對1Mbps需求,基于LTE設計低帶寬系統(tǒng),復用LTE頻譜資源。從成本、功耗和市場需求看,方案一更占優(yōu)勢,得到了比較多的運營商支持。
4.5G的第3個發(fā)展方向是LTE-U,其中最為重要的就是LTE和WLAN的競合。全球4G廣泛部署之后,WLAN熱點仍能分流40%流量。但是對于蜂窩系統(tǒng)的運營商來說,還是以LTE為主體,WLAN作為重要補充,然后在此基礎上推動兩者的網(wǎng)絡與業(yè)務。從制造業(yè)的融合及運營商的推動情況來看,這一趨勢日益明顯。目前相關標準推動上有3個方向,分別是:接入網(wǎng)絡的發(fā)現(xiàn)和選擇、WLAN/3GPP無線互通以及WLAN/3GPP無線聚合。這3個方向也是朝著更加精細化和更深度融合的方向遞進。此外,大家知道WLAN占用了很多免許可頻率,而且頻譜很寬,其總量超過了現(xiàn)有Licensed的頻段。因此運營商希望能夠在業(yè)務上整合許可和非許可頻段,使其在統(tǒng)一的核心網(wǎng)絡架構上融合。2013年已經(jīng)提出和啟動了LAA(Licensed Assisted Access,許可頻段輔助免許可頻譜接入)標準預研,預計明年完成第一版本。這方面美國已經(jīng)有了積極推進,并計劃在2016年內(nèi)商用滿足美國頻譜管理規(guī)則的LTE-U/LAA方案??梢灶A見,通過頻譜方面的重新設計,或者是融合技術的進一步深入,下一代WLAN將表現(xiàn)為更多的可管理與可控性,與LTE也會有更緊密的結合。
總而言之,在4G產(chǎn)業(yè)方興未艾之際,4.5G產(chǎn)業(yè)已是嶄露頭角,面向物聯(lián)網(wǎng)市場,電信產(chǎn)業(yè)發(fā)展將迎來新的篇章。
【關鍵詞】移動通信工程;機房;節(jié)能減排技術
一、前言
隨著經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展,我國的移動通信快速的發(fā)展,用戶規(guī)模也在不斷的擴大。隨著用戶規(guī)模的不斷增加,移動通信工程的機房建設數(shù)量也在不斷的增加,由于機房的耗電量相對較大,隨著機房數(shù)量的不斷增加,移動通信工程機房的節(jié)能減排已經(jīng)成為通信行業(yè)、運營商以及社會各界關注的熱點問題。
二、移動通信工程中機房的能耗現(xiàn)狀
移動通信工程中機房的能耗包括材耗、油耗以及電耗等,其中電耗是移動通信工程機房的主要能耗,約占總能耗的79%左右,因此,移動通信工程機房的技能主要以節(jié)約電能為主。移動通信工程機房的電能消耗主要包括兩個方面:通訊設備的耗電以及機房環(huán)境的耗電。但是,目前移動通信工程的機房中依然存在許多能耗高、技術陳舊的通信設備,并且機房的智能化程度相對較低,而機房的網(wǎng)絡層次相對復雜,網(wǎng)元的節(jié)點過多,再加上供電效率相對較低,顯著的增加了網(wǎng)絡設備的電能消耗,造成不必要的能源消耗。并且許多移動通信工程中機房的孔濤制冷效率較低,能耗較大,在調節(jié)機房的環(huán)境溫度時會消耗大量的電能,造成大量不必要的浪費。因此,在移動通信工程機房中采用節(jié)能減排技術已經(jīng)迫在眉睫。
三、移動通信工程中機房的技能減排技術
(一)移動通信工程機房中空調系統(tǒng)的技能減排技術
移動通信工程的機房占地面積通常不會超過20平方米,機房的設備也不會太多,并且各種設備在時域上存在一定的差異,因此其散發(fā)的熱量也在時域上呈現(xiàn)不均衡的現(xiàn)象,并且移動通信工程機房受外界環(huán)境的影響,機房內(nèi)部的溫度隨著時間和季節(jié)的變化會產(chǎn)生很大的變化。移動通信工程機房中空調系統(tǒng)的節(jié)能減排技術采用一體化空調節(jié)能系統(tǒng),該空調節(jié)能系統(tǒng)包括溫濕度傳感器、出風機、進風機、中央空調控制器等四部分組成,其中中央空調控制器以及溫濕度傳感器形成了空調節(jié)能系統(tǒng)的控制系統(tǒng),其作用是測試機房內(nèi)的溫度,然后確定空調機以及通風系統(tǒng)的實際運行狀態(tài),出風機和送風機形成通風系統(tǒng),通過采用一體化空調節(jié)能系統(tǒng),能夠充分的利用機房室內(nèi)外的溫濕度環(huán)境,如果機房內(nèi)部的溫度高于機房外的溫度,通過通風系統(tǒng)將大量的冷空氣引入到機房內(nèi)部,將機房內(nèi)的熱空氣排入室外,對機房內(nèi)部進行自然降溫。由此可見,一體化空調節(jié)能系統(tǒng)在移動通信工程機房中具有相當明顯的節(jié)能效果。
(二)移動通信工程機房中主要傳輸設備的節(jié)能減排技術
主要傳輸設備是移動通信工程機房的心臟工程,是移動通信傳輸?shù)闹饕緩剑瑢τ谥饕獋鬏斣O備的節(jié)能減排具有十分重要的現(xiàn)實意義。近年來,我國自主研發(fā)了許多移動通信工程機房中的主要傳輸設備,將傳統(tǒng)移動通信工程機房中耗電量大、大功率的老式設備,并且這些設備的載頻板通常為窄帶,當功能配置較低、業(yè)務需求量不大的狀況下,窄帶載頻板的功率依然較高,會產(chǎn)生不必要的電能浪費。為了有效的降低移動通信工程機房中的主要傳輸設備的功率和電能消耗,可以采用一些配置相對較高、功耗較低以及寬帶的載頻板,寬帶載頻板的能耗僅僅只有窄帶的二分之一,通過對載頻板的改進,能夠有效的降低載頻板的功耗,其節(jié)能減排效果非常明顯。
(二)移動通信工程機房中機柜的節(jié)能減排技術
移動通信工程機房中機柜的節(jié)能減排技術包括兩種:其一,自動溫控技術,自動溫控技術建立在獨立機柜的穩(wěn)定傳感器上面,通過智能溫度控制能夠實時的監(jiān)控機柜的運行狀況,檢測機柜的溫度變化狀況,當機柜的溫度過高時,可以通過調節(jié)制冷設備的出風量,當機柜的溫度降低并且達到規(guī)定的溫度范圍之后,能夠自動的停止工作,并且將機柜的溫度維持在這一水平,通過對機柜溫度的實時監(jiān)控能夠保證制冷設備達到使用的效果,以此實現(xiàn)節(jié)能的目標;其二,智能動態(tài)精確制冷技術,智能動態(tài)精確制冷技術建立在機柜的散熱裝置上面,通過對各個機柜的排風溫度的變化狀況進行分析,調節(jié)每一個風口的風量,這樣不僅能夠有效的防止機柜局部出現(xiàn)溫度過高的問題,滿足服務器不同的散熱需求,還能夠實現(xiàn)節(jié)約能源的效果。由此可見,為了實現(xiàn)對機房中機柜的節(jié)能減排,應該將自動溫控技術以及智能動態(tài)精確制冷技術應用到移動通信工程機房機柜中,實現(xiàn)制冷的效果,提高使用效率,并且有效的節(jié)約電能,達到節(jié)能減排的效果。
(四)移動通信工程機房環(huán)境的節(jié)能減排技術
許多移動通信工程的機房對房間的要求相對較高、施工時間較長以及施工難度相對較大,在運行的過程中能耗相對較多,很容易出現(xiàn)故障,并且維護維修的強度和成本都相對較高。目前,移動通信工程對機房進行了節(jié)能改革,采用動態(tài)環(huán)境監(jiān)測、管理和控制技術,通過采用多線程、多進程的先進的軟件技術,能夠以極快的速度對機房環(huán)境進行掃描,實時的讀取機房環(huán)境的運行參數(shù),當機房環(huán)境出現(xiàn)異常時,能夠及時的產(chǎn)生報警信號。此外,移動通信工程機房還可以采用智能通風地板控制機房內(nèi)的環(huán)境,智能通風地板通過對機房內(nèi)的環(huán)境溫度進行檢測,能夠更好的調量,其散熱效果更好,實現(xiàn)節(jié)能減排的效果,因此,為了實現(xiàn)節(jié)能減排的效果,應該根據(jù)移動通信工程機房的實際需求,選擇不同規(guī)格的智能通風地板,通過智能的控制通風量,實現(xiàn)更好的散熱效果,以此實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。
四、結束語
總而言之,為了能夠有效的降低移動通信工程機房的能耗,移動通信工程機房的節(jié)能減排技術已經(jīng)勢在必行,研究和應用節(jié)能減排技術具有非常大的現(xiàn)實意義。
參考文獻:
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關鍵詞:衛(wèi)星移動通信;星體設備;體積重量;地面站
中圖分類號:TN927 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)26-0009-03
1 衛(wèi)星移動通信應用介紹
隨著衛(wèi)星移動通信技術迅速發(fā)展,衛(wèi)星移動通信的應用范圍越來越廣泛。對特殊行業(yè)(森林防火、海灘和搶險救災等)進行應急通信;利用衛(wèi)星移動通信技術,使山村偏遠地區(qū)的通信問題得以解決;對重點行業(yè)(防汛抗旱監(jiān)測、地震監(jiān)測和氣象水文監(jiān)測等)進行數(shù)據(jù)通信。以下重點對衛(wèi)星移動通信在海洋石油的勘探開發(fā)和軍事中的應用進行介紹:
1.1 衛(wèi)星移動通信在海洋石油的勘探開發(fā)
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(chǎn)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(nèi)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(nèi)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(chǎn)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(nèi)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(nèi)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。
5 結語
隨著衛(wèi)星通信技術不斷迅速發(fā)展,尤其是衛(wèi)星移動通信技術的發(fā)展,各種各樣的問題也隨之出現(xiàn),不僅要重視衛(wèi)星移動通信應用過程中出現(xiàn)的問題,還要積極發(fā)展創(chuàng)新衛(wèi)星移動通信技術。
參考文獻
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