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本文主要借鑒CDIO工程教育理念,對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系進(jìn)行了項(xiàng)目化設(shè)計(jì)。
一、移動(dòng)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)高職院校移動(dòng)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程在講授時(shí),實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)往往就是讓學(xué)生上機(jī)實(shí)現(xiàn)書(shū)上的示例,沒(méi)有與社會(huì)實(shí)際需要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)的最新發(fā)展聯(lián)系起來(lái)。造成這一現(xiàn)象的重要原因是國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)基本還停留在傳統(tǒng)的理工科人才培養(yǎng)模式,普遍缺少對(duì)學(xué)生工程能力和職業(yè)素質(zhì)的訓(xùn)練,同時(shí)也缺乏進(jìn)行這些訓(xùn)練所需的教學(xué)環(huán)境,囚此,培養(yǎng)出的學(xué)生與產(chǎn)業(yè)界的需求往往存在較大的脫節(jié),難以很快融人現(xiàn)代IT企業(yè)的運(yùn)作。
囚此,國(guó)內(nèi)高職院校需要從移動(dòng)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)的課程體系進(jìn)行工程化改造,逐步建立工程化實(shí)踐教學(xué)體系,著力培養(yǎng)學(xué)生的工程化開(kāi)發(fā)能力和職業(yè)素質(zhì),并進(jìn)而形成一個(gè)融基礎(chǔ)理論、實(shí)訓(xùn)教學(xué)、工程實(shí)踐為一體的整體化培養(yǎng)機(jī)制,使學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、科學(xué)素養(yǎng)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)、創(chuàng)新能力、工程能力和職業(yè)素質(zhì)都得到全面均衡的發(fā)展。
二、移動(dòng)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程改革思路
國(guó)內(nèi)一些工程學(xué)院和軟件學(xué)院積極開(kāi)展了工程教育改革探索和實(shí)踐,其中最重要的實(shí)踐之一是引入了國(guó)際上先進(jìn)的工程教育改革成果――CDIO工程教育理念。CDIO代表構(gòu)思(coneeive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(hnplement)和運(yùn)作(Operate),它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面,大糾要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。
從2011年開(kāi)始,我校移動(dòng)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)在實(shí)踐教學(xué)建設(shè)方面全面啟動(dòng)了基于CDIO工程教育模式的課程體系改革,其中,基于CDIO工程教育理念的移動(dòng)通信專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)已取得了階段性成果。
1.以CDIO先進(jìn)理念為指導(dǎo),開(kāi)發(fā)課程
課程設(shè)計(jì)依據(jù)CDIO工程教育理念,依據(jù)CDIO教學(xué)理念十二條標(biāo)準(zhǔn)對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系及本課程進(jìn)行了詳細(xì)的分析,以真實(shí)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)為導(dǎo)向,以培養(yǎng)學(xué)生個(gè)人技術(shù)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力及系統(tǒng)構(gòu)建能力為宗旨,與企業(yè)工程師共同開(kāi)發(fā)的“一體化項(xiàng)目學(xué)習(xí)”課程。
2.以真實(shí)項(xiàng)目為載體,組織課程
課程及相關(guān)課程體系都以真實(shí)項(xiàng)目來(lái)驅(qū)動(dòng)知識(shí)的學(xué)習(xí)。通過(guò)小型真實(shí)項(xiàng)目(二級(jí)項(xiàng)目),完成一門(mén)課程的學(xué)習(xí),通過(guò)一體化的大型項(xiàng)目(一級(jí)項(xiàng)目),完成整個(gè)專(zhuān)業(yè)課程體系課程的學(xué)習(xí),一級(jí)項(xiàng)目和二級(jí)項(xiàng)目之間有機(jī)銜接,二級(jí)項(xiàng)目是一級(jí)項(xiàng)目的一部分。
移動(dòng)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)NET開(kāi)發(fā)模塊課程鏈路以“計(jì)算機(jī)技術(shù)系網(wǎng)站”作為該方向的一體化項(xiàng)目,為完成該一體化項(xiàng)目,依據(jù)網(wǎng)站開(kāi)發(fā)的流程,知識(shí)逐漸遞進(jìn)的關(guān)系劃分為以下5個(gè)項(xiàng)目“計(jì)算技術(shù)系網(wǎng)站”――網(wǎng)站前臺(tái)設(shè)計(jì)項(xiàng)目;“計(jì)算技術(shù)系網(wǎng)站”――數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)庫(kù)操作項(xiàng)目;“計(jì)算機(jī)技術(shù)系網(wǎng)站”――基于C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)庫(kù)操作項(xiàng)目;“計(jì)算機(jī)技術(shù)系網(wǎng)站”―― 動(dòng)態(tài)網(wǎng)站項(xiàng)目;“計(jì)算機(jī)技術(shù)系網(wǎng)站”――服務(wù)器部署項(xiàng)目。
3.以學(xué)生為主體,設(shè)計(jì)教學(xué)
課程的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要以學(xué)生為主體,以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心;要面向高職學(xué)生的特點(diǎn)和整體水平進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì),以促進(jìn)課程總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn);要以建構(gòu)主義等學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)教學(xué)系統(tǒng)的元素設(shè)計(jì)。
4.以行動(dòng)為導(dǎo)向,優(yōu)化教學(xué)
課程學(xué)習(xí)以學(xué)生學(xué)習(xí)小組形式進(jìn)行,一般3~5人,學(xué)生入學(xué)第二學(xué)期自由結(jié)合,一直到畢業(yè)該組同學(xué)都以一個(gè)整體的形式出現(xiàn),一起進(jìn)行課程考核,一起完成課程項(xiàng)目、學(xué)期項(xiàng)目、畢業(yè)項(xiàng)目等等。通過(guò)小組形式的學(xué)習(xí),學(xué)生的團(tuán)隊(duì)能力、解決問(wèn)題的能力、溝通能力、表達(dá)能力及專(zhuān)業(yè)技術(shù)等能力都有相應(yīng)的提高。
通過(guò)課程的改革與實(shí)踐,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性明顯加強(qiáng),學(xué)習(xí)興趣顯著增強(qiáng),學(xué)習(xí)效果顯著提高,專(zhuān)業(yè)能力明顯提升。以此為基礎(chǔ),在今后的教學(xué)中,發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中存在的不足,進(jìn)一步完善基于CDIO工程教育理念的移動(dòng)通信專(zhuān)業(yè)課程體系。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】4G 概述 技術(shù)特點(diǎn) 趨勢(shì)
當(dāng)3G技術(shù)剛剛走入人們的視線(xiàn)尚未完全完全普及之時(shí),對(duì)下一代通信技術(shù)的展望早已悄悄地拉開(kāi)了帷幕。盡管3G技術(shù)與2G相比有著巨大的優(yōu)勢(shì),但并未在技術(shù)層有重大的改變,只是在視頻應(yīng)用上邁出了重要的一步。3G技術(shù)的發(fā)展主要有以下幾個(gè)方面的局限:
第一,較高的通信速率。3G雖然標(biāo)稱(chēng)能達(dá)到2Mbit/s的速率,但平均速率只能達(dá)到384 kbit/s盡管目前3G增強(qiáng)型技術(shù)不斷發(fā)展,但其傳輸速率還有差距。
第二,不能提供動(dòng)態(tài)范圍多速率業(yè)務(wù)。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網(wǎng)不具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),難以提供具有多種QoS及性能的多速率業(yè)務(wù)。
第三,不能真正實(shí)現(xiàn)不同頻段不同業(yè)務(wù)環(huán)境間的無(wú)縫漫游。由于采用不同頻段的不同業(yè)務(wù)環(huán)境需要移動(dòng)終端配置有相應(yīng)不同的軟、硬件模塊,而3G移動(dòng)終端目前尚不能實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)環(huán)境的不同配置。
3G系統(tǒng)以上的局限性使其發(fā)展受到限制,很多公司已經(jīng)開(kāi)始著手4G概念通信系統(tǒng)的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術(shù)特點(diǎn)以及可能采用的關(guān)鍵技術(shù)。
1 概述 4G 移動(dòng)通信技術(shù)
4G 移動(dòng)通信技術(shù)在上世紀(jì)末就已被提出,國(guó)際電信聯(lián)盟還將“IMT-2000”及其以后的系統(tǒng)作為計(jì)劃工作中的一項(xiàng),同時(shí)在規(guī)劃中提出要在 2010 年完成 4G 的初步商用。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,IMT-2000 系統(tǒng)成為了研究的重點(diǎn),在國(guó)際電信聯(lián)盟的支持下,于 2000 年在加拿大成立了專(zhuān)門(mén)研究小組,為的是將全球范圍內(nèi)的研究工作組統(tǒng)一化。我國(guó)對(duì) 4G 技術(shù)越來(lái)越關(guān)注,相應(yīng)的研究工作也已經(jīng)正式列入國(guó)家 863 項(xiàng)目??蓮囊韵聨c(diǎn)來(lái)理解第四代移動(dòng)通信系統(tǒng):(1)是一種新的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng),其系統(tǒng)是建立在新的頻段上的;(2)以分組數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)其高速率的傳輸;(3)真正的“全球一統(tǒng)”;(4)基于全新網(wǎng)絡(luò)體質(zhì)的系統(tǒng),或者說(shuō)其無(wú)線(xiàn)部分將是對(duì)新網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)接入;(5)將不是單純的通信系統(tǒng),而是融合了數(shù)字通信、數(shù)字音/視頻接受和網(wǎng)絡(luò)計(jì)入的嶄新系統(tǒng)。第四代移動(dòng)通信有其創(chuàng)新之處,和前幾代的系統(tǒng)有很大不同,其系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以路由技術(shù)為主,在以往的系統(tǒng)中,核心網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè),即移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的作用。而在第四代通信系統(tǒng)中,它更像是一個(gè)統(tǒng)一的固定網(wǎng)絡(luò),具有移動(dòng)管理的功能,而且可以和有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)相連接使用。當(dāng)與無(wú)線(xiàn)相接時(shí),接入點(diǎn)具有多種選擇,如無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、蜂窩系統(tǒng)基站等,這些接入方式雖然略有差異,但信令結(jié)構(gòu)是相同的,關(guān)于信息格式,通常有IP 分組和 ATM 信元兩種。此外,無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)也有很多變化,用戶(hù)可隨時(shí)接入,而且在通信過(guò)程中還能完成接入點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)換。須注意的是,核心網(wǎng)絡(luò)意義重大,需要實(shí)時(shí)掌握用戶(hù)的具置,對(duì)用戶(hù)的身份進(jìn)行鑒別。
2 4G 移動(dòng)通信技術(shù)要點(diǎn)
目前,第三代移動(dòng)通信已經(jīng)開(kāi)始規(guī)?;逃?,但是其自身所具有的技術(shù)局限性已經(jīng)引起人們的注意,因此世界通信業(yè)界的專(zhuān)家們已經(jīng)將目光投向了后 3G 技術(shù)即 4G 技術(shù)。在 3G向 4G 技術(shù)演進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生并發(fā)展了一系列的移動(dòng)通信新技術(shù),主要包括 OFDM 技術(shù)、智能天線(xiàn)、MUD 技術(shù)等。
2.1 OFDM 技術(shù)
作為一種特殊技術(shù),OFDM 是利用多載波來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸和接收工作的,該技術(shù)的原理在于,在一定的頻域內(nèi),系統(tǒng)會(huì)將已設(shè)置好的信道進(jìn)行劃分,形成多個(gè)正交子通道,傳輸工作或窄帶調(diào)制就在子通道上完成,通常信道寬度會(huì)比信號(hào)的快帶要略寬一些。通過(guò)窄帶調(diào)制,可降低高速串行的數(shù)據(jù)速度,使其成為低速的子數(shù)據(jù)流,借助子載波對(duì)這些轉(zhuǎn)換后的子數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)制,使它們相互正交,最終實(shí)現(xiàn)并行傳輸。OFMD 技術(shù)由于能夠抗干擾,頻譜利用率而受到廣泛關(guān)注,成為未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
2.2 智能天線(xiàn)技術(shù)
智能天線(xiàn)通過(guò)天線(xiàn)陣元信號(hào)的加權(quán)幅度和相位來(lái)改變陣列的方向圖形狀,具有側(cè)向和調(diào)零功能,能夠把天線(xiàn)陣列方向圖主瓣對(duì)準(zhǔn)用戶(hù)信號(hào)到達(dá)方向,并自適應(yīng)實(shí)時(shí)跟蹤信號(hào),同時(shí)將旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)的到達(dá)方向,從而抑制干擾信號(hào),提高信號(hào)的信噪比,改善整個(gè)通信系統(tǒng)的性能,并能識(shí)別不同入射方向的直射波和反射波。
2.3 MUD 技術(shù)
該技術(shù)是多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù),當(dāng)使用用戶(hù)較多時(shí),必然會(huì)占據(jù)某個(gè)信道,而各自的信號(hào)幅度等因素不盡相同,MUD 技術(shù)結(jié)合某些用戶(hù)的時(shí)間、相位及信號(hào)強(qiáng)弱等信息因素進(jìn)行考慮,在此基礎(chǔ)上,對(duì)單個(gè)用戶(hù)的信號(hào)狀況進(jìn)行檢測(cè),以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)之間的最佳聯(lián)合檢測(cè)。
2.4 無(wú)線(xiàn)ATM技術(shù)
WATM 的基本概念是采用標(biāo)準(zhǔn) ATM 信元用于網(wǎng)絡(luò)級(jí)功能,同時(shí)在無(wú)線(xiàn)鏈路中增加無(wú)線(xiàn)首標(biāo)/尾標(biāo)用于無(wú)線(xiàn)信道專(zhuān)用協(xié)議子層(媒體接入控制、數(shù)據(jù)鏈路控制及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制)。
2.5 IPv6 技術(shù)
IPv6 將地址長(zhǎng)度增加了 4 倍,從 IPv4 的 32 位增加到了128 位。IPv6 不僅解決了 IP 地址不夠用的問(wèn)題,而且提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性和服務(wù)質(zhì)量。其主要有這些特性:擴(kuò)展了 IP 的地址空間;增強(qiáng)了認(rèn)證與私密性;簡(jiǎn)化報(bào)頭格式,加強(qiáng)了對(duì)擴(kuò)展報(bào)頭和選項(xiàng)部分的支持;對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行標(biāo)識(shí);改進(jìn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和實(shí)時(shí)通信方面的性能。
3 對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的展望
目前,全球已經(jīng)擁有了一個(gè)數(shù)量及其龐大的手機(jī)使用團(tuán)體,更多的人在體驗(yàn)了手機(jī) 3G上網(wǎng)以后對(duì)手機(jī)上網(wǎng)速度有了新的認(rèn)識(shí),使用手機(jī)上網(wǎng)的用戶(hù)不斷增多,相比較 3G 通信技術(shù),4G 通信技術(shù)在技術(shù)方面具有更大的優(yōu)勢(shì),因此,未來(lái) 4G移動(dòng)通信技術(shù)必然會(huì)進(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】 5G 移動(dòng)通信 關(guān)鍵技術(shù)
我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入100Mbps到10000Mbps的超寬帶時(shí)代,視頻流量成倍擴(kuò)大[1],5G移動(dòng)通信技術(shù)也隨之被提出。5G移動(dòng)通信技術(shù)是面向2020年信息網(wǎng)絡(luò)的第五代無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng),與前四代技術(shù)相比,5G移動(dòng)通信技術(shù)的典型特征具有超高速率,容量超大,從而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)融合。
一、5G移動(dòng)通信概述
據(jù)估計(jì),未來(lái)人們?cè)谌我獾攸c(diǎn)移動(dòng)速率都能達(dá)到1Gbit/ s。5G網(wǎng)絡(luò)相比于4G網(wǎng)絡(luò),具有大規(guī)模MIMO、3D束波成型以及有源天線(xiàn)系統(tǒng)[2],它的交換方式是分組轉(zhuǎn)發(fā),基站采用高頻微蜂窩,提升系統(tǒng)容量,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合。5G網(wǎng)絡(luò)具有以下特點(diǎn):可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接,具有良好的體驗(yàn)性和穩(wěn)定性,并且在密集人群中可以保證通信質(zhì)量。5G移動(dòng)通信除了通信速率上的提升,還為用戶(hù)提供了更好的體驗(yàn)。5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示。
二、5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)
1、新型多天線(xiàn)技術(shù)。為了滿(mǎn)足移動(dòng)通信對(duì)數(shù)據(jù)流量的需求,提升頻譜利用率尤為重要。由此產(chǎn)生了一種新型多天線(xiàn)技術(shù)――該技術(shù)可以保證通信質(zhì)量以及提升頻譜利用率,新型多天線(xiàn)技術(shù)在無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域具有多方面應(yīng)用。新型多天線(xiàn)技術(shù)能夠提升空間分辨率,這樣可以使大量用戶(hù)在同一時(shí)間段進(jìn)行通信,在基站密度不增加的前提下,大幅度降低發(fā)送功率以及減少干擾。因此,新型多天線(xiàn)技術(shù)在5G移動(dòng)通信中起到關(guān)鍵作用,可以保證通信的可靠性、提升頻譜利用效率并且降低通信能耗,未來(lái)在通信領(lǐng)域會(huì)得到普遍使用。
2、高頻段的使用。在無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信系統(tǒng)中,3GHz以下的頻段能夠較好地支持移動(dòng)性以及具有較廣的覆蓋范圍。然而這一區(qū)間內(nèi)的頻譜資源相對(duì)緊張,因此為了緩解頻譜資源問(wèn)題,應(yīng)該使用3GHz以上的頻譜資源,高頻段的使用將是未來(lái)通信行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),這是因?yàn)楦哳l段的可用帶寬相對(duì)充足,設(shè)備小型化以及較高的天線(xiàn)增益。
3、同時(shí)同頻全雙工。由于傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)通信手段不能實(shí)現(xiàn)同時(shí)同頻的雙向通信,因此具有一定的局限性,導(dǎo)致資源浪費(fèi)。同時(shí)同頻全雙工技術(shù)在上/下行鏈路上可以同時(shí)同頻進(jìn)行雙向通信,這樣可以提升資源利用率。然而同時(shí)同頻全雙工同樣面臨干擾問(wèn)題,在傳輸信號(hào)的過(guò)程中功率相差較大,會(huì)導(dǎo)致同頻干擾以及自干擾,因此要想實(shí)現(xiàn)同時(shí)同頻全雙工技術(shù),就應(yīng)該針對(duì)降低干擾問(wèn)題進(jìn)行探討。
4、設(shè)備間直接通信技術(shù)。移動(dòng)通信技術(shù)針對(duì)降低干擾問(wèn)題因此具有一定的局限性。由于通信系統(tǒng)的中繼節(jié)點(diǎn)和基站的位置固定,因此網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳粔蜢`活,系統(tǒng)的覆蓋和邊緣地區(qū)用戶(hù)的體驗(yàn)成為亟需解決的問(wèn)題。為了解決該問(wèn)題,需要借助設(shè)備間的直接通信技術(shù),該技術(shù)可以在近距離范圍內(nèi)進(jìn)行直接傳輸,無(wú)需通過(guò)中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。設(shè)備間直接通信技術(shù)具有低能耗、低延遲以及高傳輸速率的優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜資源的有效利用,提升無(wú)線(xiàn)通信質(zhì)量,因此,設(shè)備間直接通信技術(shù)將是5G重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。
5、自組織網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中會(huì)使用大量的人力資源,例如網(wǎng)絡(luò)部署和運(yùn)維等,這樣造成效率很低,隨著無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的不斷優(yōu)化,人們已經(jīng)解決網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展中所遇到的問(wèn)題,為了提升網(wǎng)絡(luò)部署質(zhì)量,降低網(wǎng)絡(luò)人力運(yùn)維成本,提出了自組織網(wǎng)絡(luò)的概念。自組織網(wǎng)絡(luò)包括自配置和自愈合的概念,盡量避免人工干預(yù),構(gòu)建了更智能、統(tǒng)一的5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。
三、未來(lái)5G移動(dòng)通信發(fā)展進(jìn)程思考
本文對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進(jìn)行討論,5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)包括新型天線(xiàn)技術(shù)、高頻段技術(shù)、全雙工同時(shí)同頻、設(shè)備間的直接技術(shù)以及自組織網(wǎng)絡(luò),這些技術(shù)保證了通信的可靠性、提升頻譜效率并且降低通信能耗,在未來(lái)會(huì)在通信領(lǐng)域得到普遍使用,但是仍存在一定問(wèn)題,例如高頻段器材使用相對(duì)不成熟,使用成本較高,同時(shí)同頻全雙工技術(shù)的干擾問(wèn)題,都有待進(jìn)一步探討。因此需要進(jìn)一步對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)更智能的、統(tǒng)一的5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。
參 考 文 獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】第四代移動(dòng)通信 4G 發(fā)展趨勢(shì)
隨著移動(dòng)通信技術(shù)的出現(xiàn),給人們的生活及工作帶來(lái)了非常深刻的意義。只要是在其信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi),只要不處于密閉隔絕空間都是可以進(jìn)行通信的,這給社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)了極大的影響。隨著人們對(duì)通信技術(shù)的要求的逐步提升,移動(dòng)通信技術(shù)也在發(fā)生著巨大的改變,從開(kāi)始到現(xiàn)在已經(jīng)更新?lián)Q代到第四代了。第一代通信技術(shù)只能夠幫助人們提供語(yǔ)音上的通信;第二代就已經(jīng)進(jìn)行了改變,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字技術(shù),這不僅提高了語(yǔ)音通信的質(zhì)量還能夠?qū)崿F(xiàn)了低速率的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù);第三代在沿用了第二代的核心技術(shù)外,還對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn),使其在數(shù)據(jù)傳輸上速度更快,并實(shí)現(xiàn)了多媒體業(yè)務(wù)及可視業(yè)務(wù)。對(duì)于第四代移動(dòng)通信技術(shù)本文進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析。
一、第四代移動(dòng)通信技術(shù)的概念
第四代移動(dòng)通信技術(shù)是首次能夠?qū)崿F(xiàn)三維圖像能夠高質(zhì)量進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù),其在非對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)傳輸上所展現(xiàn)的速度超過(guò)了2Mb/s,在高質(zhì)量影像服務(wù)中所能夠提供的最大速度可以達(dá)到150Mb/s,它所采用的是廣帶接入和分布式網(wǎng)絡(luò)的形式。第四代移動(dòng)通信技術(shù)是集3G和WLAN于一體,讓移動(dòng)用戶(hù)能夠自由的進(jìn)行切換。其中WLAN能夠與B-ISDN和ATM相兼容,實(shí)現(xiàn)了相互之間多媒體通信外還能夠給用戶(hù)提供定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等其他綜合功能。
二、第四代移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)
(一)智能天線(xiàn)技術(shù)
在第四代移動(dòng)通信技術(shù)中,智能天線(xiàn)技術(shù)是其中最為關(guān)鍵的一部分,是未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的主要方向。智能天線(xiàn)技術(shù)通過(guò)其自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)讓自己成為了移動(dòng)通信領(lǐng)域中關(guān)鍵的存在。比如它超強(qiáng)的抗干擾能力,可以自動(dòng)追蹤信號(hào),在數(shù)字波束上可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)等等。因?yàn)橹悄芴炀€(xiàn)技術(shù)能夠進(jìn)行定向波束,讓天線(xiàn)能夠追隨客戶(hù)的信號(hào)對(duì)其產(chǎn)生的干擾信號(hào)進(jìn)行清除,讓信號(hào)能夠保持穩(wěn)定的狀態(tài)。智能天線(xiàn)技術(shù)還可以有效的將移動(dòng)通信的質(zhì)量得以提高,讓網(wǎng)絡(luò)利用率實(shí)現(xiàn)最大化,很好的解決了頻譜與通信間的矛盾。此外,智能天線(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用使得4G網(wǎng)絡(luò)在性?xún)r(jià)比、普及度上提供了必要的技術(shù)支持。
(二)軟件無(wú)線(xiàn)技術(shù)
軟件無(wú)線(xiàn)技術(shù)所運(yùn)用的原理是將通信模塊進(jìn)行有序組合,然后運(yùn)用軟件加載的形式來(lái)完成各種各樣的通信系統(tǒng)。軟件無(wú)線(xiàn)技術(shù)所形成的系統(tǒng)是屬于開(kāi)放式的,以此,只要是信號(hào)覆蓋到的區(qū)域都是可以通過(guò)已安裝的軟件進(jìn)行功能的控制及改變的。
通信基站在運(yùn)用了軟件無(wú)線(xiàn)技術(shù)后,能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行服務(wù),如果說(shuō)系統(tǒng)的終端消失在服務(wù)范圍內(nèi),那么可以通過(guò)再次匹配來(lái)連接。另外,如果通信終端處于其他標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)中時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)重新匹配,讓無(wú)線(xiàn)服務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)距離,無(wú)界限的應(yīng)用。
(三)多輸入、輸出技術(shù)
多輸入、輸出技術(shù)是通過(guò)空間分割來(lái)實(shí)現(xiàn)的,它將接收和發(fā)射天線(xiàn)進(jìn)行了多空間分割,使其形成數(shù)條并行的子通道,讓所有的通道都能夠同時(shí)傳遞各種信息,并且在通信系統(tǒng)信息傳輸?shù)娜莘e上也做出了加大措施,把有限的信號(hào)資源最大化的利用起來(lái)。其在抗干擾性上也非常的好,因此在信號(hào)傳輸上非常的準(zhǔn)確。其自身所持的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)為4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。
三、第四代移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用
第四代移動(dòng)通信技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)4G,它所具有的各種優(yōu)點(diǎn)使其成為了最完美的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),它的出現(xiàn)讓更多難以想象的應(yīng)用隨之出世。首先在電信方面得以應(yīng)用:移動(dòng)可視電話(huà)的出現(xiàn),它讓兩個(gè)移動(dòng)終端能夠?qū)崿F(xiàn)視頻語(yǔ)音通過(guò)功能;數(shù)據(jù)傳輸:在實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音通話(huà)的同時(shí)還能夠進(jìn)行雙向文件、圖像、視頻傳輸,并且能夠隨時(shí)連接到互聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行高速下載或是上傳功能;移動(dòng)電視:只要擁有移動(dòng)終端,那么就可以隨時(shí)進(jìn)行視頻音頻的播放,并且不會(huì)隨著人體的移動(dòng)而產(chǎn)生影響。在其他行業(yè)中也得到了廣泛的應(yīng)用:移動(dòng)銀行,只要擁有4G手機(jī)就能夠隨時(shí)進(jìn)入到銀行客戶(hù)端進(jìn)行業(yè)務(wù)交易,享受網(wǎng)上金融服務(wù)等;車(chē)載移動(dòng)終端娛樂(lè)系統(tǒng),車(chē)載終端系統(tǒng)只要處于4G環(huán)境中,那么其就可以進(jìn)行使用導(dǎo)航、緊急呼叫、視頻會(huì)議、聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)等各種豐富的應(yīng)用服務(wù)。隨著4G網(wǎng)的不斷開(kāi)發(fā)完善,其還擁有應(yīng)急服務(wù)等,比如災(zāi)害預(yù)警與救援等應(yīng)用。
四、第四代移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展將要面臨的挑戰(zhàn)
雖然人們對(duì)第四代移動(dòng)通信技術(shù)有著很高的呼聲,但是在其應(yīng)用及普及上是需要時(shí)間的,這一過(guò)程是漫長(zhǎng)而復(fù)雜的,因此,在這期間所要面臨的挑戰(zhàn)也將無(wú)處不在。
(一)4G系統(tǒng)的各項(xiàng)核心技術(shù)還有待完善
4G通信系統(tǒng)中所運(yùn)用到的關(guān)鍵技術(shù)包括:正交頻分復(fù)技術(shù)、SDR軟體無(wú)線(xiàn)電技術(shù)、SA智能天線(xiàn)技術(shù)、IPV6協(xié)議技術(shù)等等,這些技術(shù)雖然已經(jīng)初有成效,但是距離成熟還有很長(zhǎng)的一段距離,需要慢慢的完善和融合,因此,這就使得4G不可能在短時(shí)間內(nèi)就能夠普及開(kāi)來(lái)。
(二)受終端限制,所說(shuō)速度難以實(shí)現(xiàn)理論值
由于終端媒介在容量等條件上各不相同,因此,4G通信技術(shù)在傳輸速度上肯定會(huì)產(chǎn)生不同值,并且難以達(dá)到理論上的速度,這就會(huì)使4G系統(tǒng)在系能上產(chǎn)生折扣。
(三)第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)施還要受到市場(chǎng)壓力的影響
只有有了市場(chǎng)才能讓科技進(jìn)步更加快速,如果人們只是對(duì)4G系統(tǒng)的建立處于觀(guān)望狀態(tài),那么會(huì)讓技術(shù)的研發(fā)及推廣受到很大的限制。同時(shí),由于科技發(fā)展的速度非常的快,一個(gè)觀(guān)望也許就讓其他技術(shù)給取代了。
五、結(jié)語(yǔ)
4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開(kāi)始在國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)起來(lái),雖然在普及率上不是很高,但是其自身所持的優(yōu)點(diǎn)勢(shì)必會(huì)讓它超越以前的幾代通信技術(shù)。面對(duì)這一情況,通信行業(yè)應(yīng)該把握住機(jī)會(huì),仔細(xì)的將第四代移動(dòng)通信技術(shù)的各種優(yōu)勢(shì)分析透徹,加大對(duì)其的推廣,是它能夠更好的發(fā)展起來(lái)。
【關(guān)鍵詞】通信技術(shù);未來(lái)發(fā)展;創(chuàng)新點(diǎn)
引言
通信技術(shù)在人類(lèi)社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都有著極其重要的作用,同時(shí)在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下,通信技術(shù)也在不斷的進(jìn)行更新?lián)Q代、發(fā)展創(chuàng)新。
1通信技術(shù)的概念
通信技術(shù)即是指人和人之間進(jìn)行交流與信息傳遞的媒介或者方式。在過(guò)去的歷史中人們是憑借自身的身體器官進(jìn)行交流和信息的傳遞,隨著時(shí)間的演變?nèi)祟?lèi)發(fā)明了文字以及紙張,可以通過(guò)語(yǔ)言或者書(shū)信的形式進(jìn)行通信。自近代開(kāi)始,科學(xué)技術(shù)的崛起與發(fā)展,給人類(lèi)的通信帶來(lái)了極大的變革,人類(lèi)可以通過(guò)電話(huà)進(jìn)行通信,將人們通信的內(nèi)容由文字變成了信號(hào),現(xiàn)今的通信技術(shù)正朝著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展[1]。當(dāng)前常見(jiàn)的現(xiàn)代通信技術(shù)主要有三種,分別是4G移動(dòng)通信、光纖通信以及衛(wèi)星通信。
2移動(dòng)通信
2.1移動(dòng)通信的現(xiàn)狀
在當(dāng)前的通信行業(yè)中,移動(dòng)通信占有著較大的市場(chǎng)份額。而隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)于移動(dòng)通信的要求也越來(lái)越高。對(duì)于使用者來(lái)說(shuō),移動(dòng)通信除了需要提高通信速度之外,還有不斷的增加新的使用功能。在傳統(tǒng)的移動(dòng)通信中各個(gè)移動(dòng)通信公司之間的競(jìng)爭(zhēng)較少,發(fā)展也相對(duì)緩慢,但隨著其他通信方式的出現(xiàn)及發(fā)展,移動(dòng)通信面對(duì)來(lái)自市場(chǎng)的挑戰(zhàn)也必須要不斷的進(jìn)步創(chuàng)新,第一代的移動(dòng)通信技術(shù)采用了蜂窩式的通信方式,消除了移動(dòng)通信地域上的限制,而第二代的移動(dòng)通信則是將移動(dòng)通信的信號(hào)進(jìn)行了數(shù)字化模擬,大大提高了移動(dòng)通信的傳遞速度以及通信質(zhì)量[2]。而3G移動(dòng)通信在是對(duì)于第一、第二代移動(dòng)通信的更新?lián)Q代,在可以進(jìn)行通信的同時(shí)還引進(jìn)了寬帶功能,同時(shí)真正的做到了移動(dòng)通信全球漫游的能力。而針對(duì)3G移動(dòng)通信的不斷發(fā)展和改進(jìn),4G移動(dòng)通信也已經(jīng)走進(jìn)了人們的日常生活當(dāng)中。
2.2移動(dòng)通信的未來(lái)發(fā)展創(chuàng)新
2.2.1整合網(wǎng)絡(luò)功能
在4G移動(dòng)通信的未來(lái)發(fā)展中,應(yīng)當(dāng)將移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等進(jìn)行整合兼容,在原來(lái)移動(dòng)通信的已有功能中將三者全面的結(jié)合到一起,真正的實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)互通,完成移動(dòng)通信技術(shù)的整合創(chuàng)新。
2.2.2提高數(shù)據(jù)的傳送速度
在未來(lái)的移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展中,對(duì)于移動(dòng)數(shù)據(jù)的使用一定會(huì)更加的廣泛與頻繁,這就要求在未來(lái)的移動(dòng)通信中,重點(diǎn)應(yīng)該放在發(fā)展數(shù)據(jù)流量的傳遞速度上同時(shí)對(duì)于數(shù)據(jù)流量的傳輸質(zhì)量也要不斷的進(jìn)行改革提高,尤其是在一些比較惡劣的天氣中,需要加強(qiáng)移動(dòng)數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度,使之更加適應(yīng)在不同環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞[3]。
3光纖通信
3.1光纖通信的優(yōu)勢(shì)
3.1.1損耗低傳送距離遠(yuǎn)
相對(duì)于其他的通信技術(shù),光纖通信的成本消耗更低,同時(shí)也就證明了在信息的傳遞過(guò)程中無(wú)中繼距離能夠達(dá)到非常遠(yuǎn)的距離。
3.1.2信息容量大
相對(duì)小銅線(xiàn)而言,光纖的傳送頻率更寬,在單位時(shí)間內(nèi)的信息容量更大,在通信技術(shù)高速發(fā)展的今天,高傳輸速度以及較大的信息傳遞量可以為光纖通信該來(lái)更大的競(jìng)爭(zhēng)能力。
3.1.3抗干擾能力強(qiáng)
在光纖通信技術(shù)中主要的原材料就是石英,這種材料本身有著極高的抗腐蝕能力,在進(jìn)行通信時(shí),光纖可以更好的抵擋來(lái)自外界的電磁干擾,使得光纖通信有著別其他通信技術(shù)更強(qiáng)的穩(wěn)定能力。
3.1.4有極高的保密能力
在過(guò)去的通信技術(shù)中,信號(hào)容易因電磁的干擾而產(chǎn)生串音的現(xiàn)象發(fā)生,這一情況會(huì)使得傳遞的信息被盜取,給通信技術(shù)的安全帶來(lái)了隱患。而在光纖通信中,是以光信號(hào)進(jìn)行傳遞的,這種信號(hào)會(huì)被完全的鎖定在傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,即使光纖之間距離再近也不會(huì)出現(xiàn)串音的情況,有效的防止了在信息傳遞的過(guò)程中被竊取的可能。
3.2光纖通信在未來(lái)的發(fā)展創(chuàng)新
3.2.1光弧子技術(shù)
光弧子有著準(zhǔn)確率高、容量大、傳遞距離長(zhǎng)抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),利用光弧子作為媒介,可以實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)距離的范圍內(nèi),將數(shù)字信息精準(zhǔn)的進(jìn)行傳輸,在當(dāng)前光纖通信之中還處于發(fā)展階段,在未來(lái)的光纖通信中必然會(huì)發(fā)揮重要的作用。
3.2.2全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)使用中,在有許多的地區(qū)在使用著電話(huà)線(xiàn)鏈接網(wǎng)絡(luò),然而在未來(lái)的光纖通信發(fā)展中,社會(huì)必然會(huì)進(jìn)入全光網(wǎng)的時(shí)代。全光網(wǎng)技術(shù)是全部用光纖代替過(guò)去的舊有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,能夠擁有更高的傳遞速度、更大的兼容量。
4衛(wèi)星通信
4.1衛(wèi)星通信的概念
衛(wèi)星通信是指利用人造衛(wèi)星作為信息傳遞的中轉(zhuǎn)站將無(wú)線(xiàn)電波發(fā)送到不同地域進(jìn)行通信。
4.2衛(wèi)星通信的未來(lái)發(fā)展創(chuàng)新
當(dāng)前衛(wèi)星通信技術(shù)也在不斷的進(jìn)行技術(shù)革新之中,在未來(lái)的衛(wèi)星通信中將廣泛的運(yùn)用YSAT技術(shù)、中低軌道移動(dòng)衛(wèi)星通信技術(shù)等一系列的新型通信技術(shù)。同時(shí),衛(wèi)星通信與地面的通信系統(tǒng)進(jìn)行融合也是衛(wèi)星通信未來(lái)發(fā)展的另一方向,例如在低軌道的移動(dòng)衛(wèi)星通信中可以逐步的實(shí)現(xiàn)除聲音之外圖像以及視頻的傳遞。使衛(wèi)星通信正朝著全球化發(fā)展。
5結(jié)論
總而言之,通信技術(shù)在人們現(xiàn)代化的日常生活已經(jīng)逐漸成為不可或缺的一部分。不斷的進(jìn)行革新技術(shù)、增加使用功能也是通信技術(shù)在未來(lái)發(fā)展道路上的必然趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
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[2]趙凱麗.淺析5G移動(dòng)通信技術(shù)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2015,06:68.
【關(guān)鍵詞】4G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1前言
在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)作用下,我國(guó)的通信技術(shù)體系變得更為完善和健全,出于生產(chǎn)和生活的需求,人們對(duì)于移動(dòng)通信的業(yè)務(wù)需求量也明顯增多。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)是與MIMO網(wǎng)絡(luò)以及無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的有機(jī)融合,它在應(yīng)用進(jìn)一步延伸了人們的多媒體業(yè)務(wù)范圍,屬于是移動(dòng)通信領(lǐng)域的一次革新。相對(duì)于前幾代的通信技術(shù)來(lái)說(shuō),4G移動(dòng)通信具有一些列新的應(yīng)用特點(diǎn),它的實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢(shì)已在眾多社會(huì)領(lǐng)域中得到了驗(yàn)證。
24G移動(dòng)通信的應(yīng)用特點(diǎn)
相對(duì)于3G移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)說(shuō),4G通信技術(shù)是一個(gè)多功能集成寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng),它在實(shí)際應(yīng)用中的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn):第一,數(shù)據(jù)信息傳輸速率高。相對(duì)于3G移動(dòng)通信來(lái)說(shuō),4G技術(shù)從之前的2Mbit/s提升至了10Mbit/s;第二,靈活性較強(qiáng)。4G采用的是智能技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的適應(yīng)進(jìn)行資源的分配,采用智能信號(hào)處理技術(shù)可以對(duì)不同的信道條件的各種復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行正常收發(fā)信號(hào);第三,具有很好的兼容性。從當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,具備相當(dāng)規(guī)模的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)有三大分支,即GSM、CDMA、TDMA,這些可以在4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定下解決兼容性問(wèn)題;第四,用戶(hù)的共存性[1]。4G移動(dòng)通信技術(shù)可以按照網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量狀況和信道具體條件進(jìn)行自動(dòng)適應(yīng)的處理,從而使高、低速用戶(hù)和各種用戶(hù)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)存在并且實(shí)現(xiàn)互通,這樣可以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求;第五,業(yè)務(wù)的多樣性。從當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展來(lái)看,多媒體通信指的是個(gè)人通信、信息系統(tǒng)以及娛樂(lè)等融合為一個(gè)整體,而4G則可以滿(mǎn)足各種標(biāo)準(zhǔn)的通信業(yè)務(wù)需求,達(dá)到寬帶和綜合業(yè)務(wù)的需求;第六,技術(shù)基礎(chǔ)扎實(shí)。4G移動(dòng)通信技術(shù)可以說(shuō)是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物,它是多種先進(jìn)技術(shù)的綜合,其中就包括OFDM、無(wú)線(xiàn)接入等等,在這些先進(jìn)技術(shù)的支持下,可以大幅度提高頻率使用的效率和系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性。
34G移動(dòng)通信傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)分析
3.1正交頻分復(fù)用
正交頻分復(fù)用也就是OFDM。在LTE技術(shù)中傳輸技術(shù)是利用OFDM調(diào)制技術(shù),它的實(shí)質(zhì)是把高速數(shù)據(jù)流在串并變換作用下,具體的分配到傳輸速率較低的若干個(gè)相互正交的子信道中實(shí)現(xiàn)傳輸,但是因?yàn)槊恳粋€(gè)子信道中所包含的符號(hào)周期會(huì)有所增多,因此,就可以采用減輕由無(wú)線(xiàn)信道的多徑時(shí)延擴(kuò)展所產(chǎn)生的時(shí)間彌散性對(duì)系統(tǒng)所造成的影響。而在這個(gè)過(guò)程中,保護(hù)間隔還可以入到OFDM符號(hào)之間,這樣就可以讓無(wú)線(xiàn)信道的最大時(shí)延擴(kuò)展小于保護(hù)間隔,從而為我們帶來(lái)可以最大限度消除多徑造成的符號(hào)間干擾的好處,同時(shí)它基本上都是用循環(huán)前綴作為時(shí)間間隔,以便可以防止由多路徑造成信道的干擾[2]。對(duì)于多地址技術(shù)來(lái)說(shuō),LTE設(shè)定了下行采用OFDMA,上行SC-FDMA。下行中的一個(gè)傳輸符號(hào)就包含有M個(gè)正交子載波,這M個(gè)正交子載波在實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中是以并行方式進(jìn)行的,這也是多載波內(nèi)涵的一種體現(xiàn),對(duì)于上行來(lái)說(shuō),它也使用M個(gè)不同的正交子載波,但是,相對(duì)于前者來(lái)說(shuō),它是按照串行方式進(jìn)行傳輸?shù)?,在這種方式下,傳輸過(guò)程大打降低了信號(hào)波形幅度上的波動(dòng),從而消除了帶外輻射,并降低了PAPR,也就是峰平功率比。
3.2智能型天線(xiàn)的應(yīng)用
智能型天線(xiàn)從當(dāng)前研究現(xiàn)狀來(lái)看,它是無(wú)線(xiàn)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向,可以大大減少多地址帶來(lái)的干擾影響,從而增加系統(tǒng)的吞吐量[3]。在TD-LTE系統(tǒng)中,它的上行和下行鏈路所使用的頻率是一致的,并且相互間的間隔時(shí)間較短,小于信道相干時(shí)間,鏈路無(wú)線(xiàn)傳播的環(huán)境不存在較大的不同。在實(shí)際應(yīng)用中,我們采用賦形算法的過(guò)程中,會(huì)因?yàn)樯闲泻拖滦墟溌房梢岳眯盘?hào)傳播的無(wú)線(xiàn)環(huán)境受頻率選擇性衰落的影響差異,我們依據(jù)上行鏈路計(jì)算所得到的權(quán)值并不能直接的應(yīng)用到下行鏈路中,基于此,TD-LTE系統(tǒng)降低移動(dòng)終端處理的復(fù)雜性效果就十分的明顯。
3.3編碼調(diào)制技術(shù)
LTE上行調(diào)制的方式在大多數(shù)情況下是采用位移BPSK,QPSK以及16QAM的,下行采用的是QPSK、16QAM以及64QAM。可以采用頻域?yàn)V波、選擇性映射、部分傳輸序列等的技術(shù)來(lái)大大降低系統(tǒng)的峰均比。那么在信道的編碼方面,LTE采用的則是Turbo碼,這種Turbo碼采用的是一種并行級(jí)聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式,是把卷積碼和隨機(jī)碼兩者有機(jī)融合在一起的,這樣也就實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)編碼的思想概念,在進(jìn)行對(duì)其翻譯時(shí)我們可以采用軟輸入軟輸出迭代譯碼算法,每一個(gè)分量譯碼器都包含有三種不同類(lèi)型的軟輸入,這三種類(lèi)型分別是信息比特、校驗(yàn)信息以及先驗(yàn)信息。在不同的分量譯碼器之間可以插入交織器,在交織器的作用下,可以形成迭代譯碼結(jié)構(gòu),從而確保譯碼器的輸出比特接近最大似然。
3.4MIMO技術(shù)
對(duì)于MIMO技術(shù)的闡述,我們可以先從LTE系統(tǒng)入手,LTE系統(tǒng)會(huì)采用可以滿(mǎn)足宏小區(qū)、微小區(qū)以及熱點(diǎn)等等各種不同環(huán)境的MIMO技術(shù)。LTE系統(tǒng)中常用的MIMO模型有下行單用戶(hù)MIMO(SU-MIMO)和上行多用戶(hù)MIMO(MU-MIMO)。從當(dāng)前科學(xué)技術(shù)在這方面的研究體現(xiàn)來(lái)看,基本的方法有空間復(fù)用、空間多地址、預(yù)編碼、智能天線(xiàn)以及開(kāi)環(huán)分集等等。
3.5G移動(dòng)通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
首先,智能終端4G手機(jī)方面,隨著4G技術(shù)的普及,從功能方面來(lái)講,具備4G功能的手機(jī)就相當(dāng)于一臺(tái)小型電腦,而且4G終端的表現(xiàn)形式也越來(lái)越多樣化,不再局限于手機(jī)終端。它可以使人們?cè)?G優(yōu)勢(shì)下隨時(shí)隨地的獲取網(wǎng)絡(luò)信息,使生產(chǎn)生活更智能化和簡(jiǎn)單化。其次,多媒體通信方面。上述提到,4G移動(dòng)通信技術(shù)大大改變了傳統(tǒng)的通信模式,它所提供的無(wú)線(xiàn)多媒體服務(wù)涉及到語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)等等,這些多媒體信息可以在寬頻信道的作用下實(shí)現(xiàn)自由的傳輸,人們利用4G獲取網(wǎng)絡(luò)資源,享受先進(jìn)技術(shù)帶來(lái)的視聽(tīng)效果,可以擺脫時(shí)間地點(diǎn)的限制,體驗(yàn)到最舒心的4G多媒體服務(wù)。
4結(jié)語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,4G移動(dòng)通信技術(shù)得到了飛速發(fā)展,改變了移動(dòng)通信的基本模式,給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的便利。相對(duì)于3G移動(dòng)通信技術(shù)來(lái)說(shuō),LTE技術(shù)進(jìn)一步提升了用戶(hù)對(duì)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的切身體驗(yàn),它所包含的關(guān)鍵技術(shù)是通信行業(yè)創(chuàng)新完善的有力體現(xiàn),總而言之,4G移動(dòng)通信技術(shù)的未來(lái)進(jìn)一步發(fā)展是非??捎^(guān)的。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 移動(dòng)通信 課改 職業(yè)教育
中圖分類(lèi)號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 課程性質(zhì)、課改定位及方向分析
移動(dòng)通信技術(shù)課程是高職院校通信和電子相關(guān)專(zhuān)業(yè)近年開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程,它是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)密切結(jié)合的產(chǎn)物,課程知識(shí)在通信領(lǐng)域有著舉足輕重的作用。與通信和電子專(zhuān)業(yè)的其它課程不同的是,移動(dòng)通信技術(shù)涉及許多軟件和硬件知識(shí),跟實(shí)際通信過(guò)程聯(lián)系緊密,并且隨著通信行業(yè)的大發(fā)展,移動(dòng)通信技術(shù)中技術(shù)、術(shù)語(yǔ)日新月異,概念、術(shù)語(yǔ)、縮略語(yǔ)繁多。根據(jù)筆者的移動(dòng)通信技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐,現(xiàn)就移動(dòng)通信技術(shù)該門(mén)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方段、內(nèi)容選取、技能實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行課改淺談,總結(jié)出以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。
2 明晰教學(xué)目標(biāo),注重技能培養(yǎng)
現(xiàn)今,高職院校在講授移動(dòng)通信技術(shù)課程時(shí),大多沿用了本科通信工程專(zhuān)業(yè)或電子信息工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)要求,側(cè)重于移動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)原理的介紹,而缺少現(xiàn)行移動(dòng)通信設(shè)備的學(xué)習(xí)使用等移動(dòng)通信方面的實(shí)際應(yīng)用能力培養(yǎng)。因此,由筆者教學(xué)經(jīng)驗(yàn)得出的總結(jié)就是在高職院校中開(kāi)展移動(dòng)通信技術(shù)課程教學(xué),應(yīng)以提高學(xué)生移動(dòng)通信方面的實(shí)際應(yīng)用能力為目標(biāo),培養(yǎng)動(dòng)手能力強(qiáng)的移動(dòng)通信無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)行維護(hù)人員。
3 豐富教學(xué)手段,創(chuàng)新教學(xué)思路
3.1 加強(qiáng)多媒體動(dòng)畫(huà)、視頻錄像等輔助計(jì)算機(jī)教學(xué)手段的使用
通過(guò)使用多媒體課件演示,讓涉及移動(dòng)通信技術(shù)的抽象理論內(nèi)容的理解過(guò)程具體化,使學(xué)生更容易接受授課內(nèi)容,并增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。比如:在講述移動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議與信令工作流程時(shí),把接口協(xié)議組成和信令工作流程做成動(dòng)畫(huà)演示,使學(xué)生對(duì)其工作機(jī)制有一個(gè)形象化的理解,加深學(xué)習(xí)記憶,從而提高整體教學(xué)效果;在講述移動(dòng)通信設(shè)備的施工安裝過(guò)程時(shí),通過(guò)播放設(shè)備制造商提供的施工過(guò)程視頻錄像,使學(xué)生詳細(xì)了解施工安裝過(guò)程中可能會(huì)碰到問(wèn)題,并熟悉一些施工過(guò)程專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)、縮略語(yǔ)等,這對(duì)于學(xué)生的操作技能提升有很大幫助。
3.2 以學(xué)生的角度開(kāi)展教學(xué)
高等職業(yè)院校的學(xué)生由于理論基礎(chǔ)比較薄弱,如果教師一味講理論會(huì)讓學(xué)生感覺(jué)課堂枯燥無(wú)味。因此,要求我們教師在實(shí)際教學(xué)中,要學(xué)會(huì)“多替學(xué)生著想”,多從學(xué)生的角度來(lái)理解授課內(nèi)容。比如:在講述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的工作過(guò)程時(shí),可以通過(guò)引用生動(dòng)的比喻或者日常生活實(shí)踐中的例子來(lái)進(jìn)行輔助說(shuō)明,加深學(xué)生的理解和記憶;在講述移動(dòng)無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的工作原理時(shí),將2G的GSM與2.5G的CDMA95相聯(lián)系,與WCDMA、CDMA2000、TDSCDMA相比較,突出3G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì);在講述移動(dòng)通信分層信息傳遞的實(shí)質(zhì)時(shí),跟兩位語(yǔ)言不同的哲學(xué)家的交流過(guò)程相類(lèi)比,說(shuō)明其工作過(guò)程的相似性;在講述移動(dòng)數(shù)據(jù)交換工作原理時(shí),為了加深學(xué)生對(duì)于電路交換、報(bào)文交換和分組交換這三種交換工作過(guò)程聯(lián)系與區(qū)別的理解,可以選擇大家熟知的電話(huà)和郵政這兩種通訊方式來(lái)進(jìn)行比喻說(shuō)明。
3.3 理論與實(shí)踐、知識(shí)與技能相互融合
技能的培養(yǎng)需要理論與實(shí)際的緊密結(jié)合。這就要求我們教師在講述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)概念時(shí),讓學(xué)生在講解過(guò)程中充分感覺(jué)到工作實(shí)踐少不了理論的指導(dǎo),從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。比如:在講述天線(xiàn)信號(hào)覆蓋問(wèn)題時(shí),可以結(jié)合燈光等常見(jiàn)實(shí)物的工作狀態(tài)來(lái)類(lèi)比性講述,使學(xué)生有更直觀(guān)的感受;在講述信令協(xié)議格式時(shí), 通過(guò)演示電腦抓包分析軟件的使用過(guò)程,讓學(xué)生形象直觀(guān)的認(rèn)識(shí)信令網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議單元的報(bào)文結(jié)構(gòu),從而使學(xué)生突破對(duì)抽象協(xié)議“摸不著、看不懂”的感覺(jué),而對(duì)信令協(xié)議有一個(gè)全面具體的掌握;在講解無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器和基站主設(shè)備的電路單板配置時(shí),使用組裝電腦的例子來(lái)講解,使學(xué)生了解RNC和NODEB的硬件配置就跟個(gè)人電腦配置相似的,根據(jù)用戶(hù)要求包括規(guī)模大小、功能類(lèi)型等去備置硬件單板,以完成整機(jī)安裝。
4 適當(dāng)選擇課程內(nèi)容,突出教學(xué)重點(diǎn)
移動(dòng)通信技術(shù)涉及很廣的知識(shí)面,這就要求我們教師在課講實(shí)踐中,要合理選取課程內(nèi)容,突出教學(xué)重點(diǎn),多講一些跟工作實(shí)踐結(jié)合密切的知識(shí)點(diǎn),而少講實(shí)踐中不用或者少用的內(nèi)容。比如:對(duì)于大多數(shù)通信專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)無(wú)線(xiàn)電通信方面的知識(shí)是難點(diǎn),因?yàn)闊o(wú)線(xiàn)電通信理論性太強(qiáng),而高職學(xué)生畢業(yè)后很難從事無(wú)線(xiàn)電通信的研究開(kāi)發(fā)工作,也就是說(shuō)這方面的知識(shí)跟學(xué)生今后的工作實(shí)踐聯(lián)系不大。因此該部分內(nèi)容不應(yīng)成為課程重點(diǎn);由于在移動(dòng)通信實(shí)際工作中需要了解天線(xiàn)覆蓋范圍等,因此在講解電磁波和天線(xiàn)內(nèi)容時(shí),就要突出其傳播特性以及電磁波輻射和天線(xiàn)覆蓋的工作原理,還有掌握天線(xiàn)工作參數(shù)等;在移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面著重講授我國(guó)現(xiàn)行3G所用的三種移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間的區(qū)別與聯(lián)系,并以中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通移動(dòng)通信基站的組成設(shè)備為例來(lái)深入講解基站設(shè)備的工作原理;在3G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)部分,可以重點(diǎn)介紹接口協(xié)議與信令流程。在RNC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部分,重點(diǎn)掌握RNC和NODEB系統(tǒng)的硬件及功能組成、各個(gè)單板的功能作用、數(shù)據(jù)流向、配置和組網(wǎng)。在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方面,重點(diǎn)掌握無(wú)線(xiàn)室內(nèi)室外分布覆蓋系統(tǒng)的解決方案,無(wú)線(xiàn)勘測(cè)等。
5 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),增強(qiáng)實(shí)操技能
在課程學(xué)習(xí)中期或者末期,組織學(xué)生到當(dāng)?shù)仉娦胚\(yùn)行商移動(dòng)通信主機(jī)房進(jìn)行參觀(guān)見(jiàn)習(xí),對(duì)應(yīng)理論課程學(xué)習(xí)內(nèi)容,詳細(xì)掌握一些實(shí)際運(yùn)行的移動(dòng)通信設(shè)備的組成及其工作狀況。對(duì)于課程實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè),需要充分考慮與移動(dòng)通信工程實(shí)踐的結(jié)合,以達(dá)到讓每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都能發(fā)揮應(yīng)有的作用效果。在課程安排中增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),以提高學(xué)生的實(shí)際操作能力,建議設(shè)置理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)比例為1:1(即理論授課32 學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)32 學(xué)時(shí)),并在暑期或大三下學(xué)期安排三個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)習(xí)或六個(gè)月的頂崗實(shí)習(xí),讓學(xué)生在實(shí)習(xí)單位中掌握一門(mén)移動(dòng)通信類(lèi)的就業(yè)技能。通過(guò)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練,使學(xué)生確實(shí)鞏固所學(xué)知識(shí),并提高對(duì)知識(shí)的實(shí)操應(yīng)用能力。不僅使其掌握從通信線(xiàn)纜制作到布線(xiàn)施工,再到3G無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的硬件連接和測(cè)試,并完成對(duì)RNC、NODEB硬件單板的基本備置,而且掌握了利用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)OMC的配置和管理,最終完成整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)中核心接入網(wǎng)設(shè)置的全過(guò)程。
6 結(jié)論及展望
總之,課程改革利在當(dāng)代,功在千秋。移動(dòng)通信技術(shù)課程的教學(xué)要從適應(yīng)高職院校人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求出發(fā),不斷豐富教學(xué)手段,不斷突出教學(xué)重點(diǎn),不斷加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),這樣才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,才能使學(xué)生在掌握所學(xué)知識(shí)同時(shí)提高實(shí)操應(yīng)用技能,并為其后續(xù)的學(xué)習(xí)升造或者工作就業(yè)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
桂林電子科技大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)院教改項(xiàng)目:通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè),項(xiàng)目編號(hào):200910
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關(guān)鍵詞:4G;系統(tǒng);關(guān)鍵技術(shù);網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1 4G的定義與主要技術(shù)指標(biāo)
第四代移動(dòng)通信技術(shù)的概念可稱(chēng)為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò),具有非對(duì)稱(chēng)的超過(guò)2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無(wú)線(xiàn)固定接入、寬帶無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、移動(dòng)寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。
第四代移動(dòng)通信技術(shù)的主要指標(biāo):1.數(shù)據(jù)速率從2Mb/s提高到100Mb/s,移動(dòng)速率從步行到車(chē)速以上。2.支持高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要。寬帶局域網(wǎng)應(yīng)能與B-ISDN和ATM兼容,實(shí)現(xiàn)寬帶多媒體通信,形成綜合寬帶通信網(wǎng)。3、對(duì)全速移動(dòng)用戶(hù)能夠提供150Mb/s的高質(zhì)量影像等多媒體業(yè)務(wù)。
2 4G相對(duì)于3G的超越之處
與今年年內(nèi)即將推出的3G移動(dòng)通信服務(wù)相比,4G技術(shù)更為復(fù)雜,4G技術(shù)在通信特點(diǎn)方面較3G移動(dòng)通信技術(shù)相比,有許多超越之處:
(1)4G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸級(jí)數(shù)要比3G移動(dòng)通信技術(shù)的信息傳輸級(jí)數(shù)要高一個(gè)等級(jí),其最大的傳輸速度將是目前“i-mode”服務(wù)的10000倍。
(2)主要發(fā)展數(shù)字廣帶(Broad band)為基礎(chǔ)的概念。在“毫米”過(guò)程中,傳播條件相對(duì)困難,蜂窩小區(qū)也會(huì)相應(yīng)小很多,這會(huì)引起一系列技術(shù)上的難題。
(3)靈活性要比3G強(qiáng)得多。它能自適應(yīng)的資源分配,能夠處理變化的業(yè)務(wù)流、信道條件不同的環(huán)境,有很強(qiáng)的自組織性和靈活性。
(4)4G移動(dòng)通信技術(shù)將可讓所有移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商的用戶(hù),享受共同的4G服務(wù)。
(5)該技術(shù)應(yīng)該能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)和自行變化的信道條件,使低碼與高碼的用戶(hù)能夠共存。這些方面都要比2G、3G先進(jìn)。
(6)它能綜合固定移動(dòng)廣播網(wǎng)絡(luò)或其他的一些規(guī)則,實(shí)現(xiàn)對(duì)這些功能體積分布的控制。
(7)該技術(shù)將以幾項(xiàng)突破性技術(shù)為基礎(chǔ),例如一些光纖產(chǎn)品公司用來(lái)提高Internet主干帶寬的技術(shù),它將對(duì)無(wú)線(xiàn)頻率的使用效率比第二代和第三代系統(tǒng)都高得多。
我們相信,在不久的將來(lái)4G在業(yè)務(wù)上、功能上、頻寬上均有別于3G,應(yīng)該將會(huì)是將所有無(wú)線(xiàn)服務(wù)聯(lián)合在一起,能在任何地方接入互聯(lián)網(wǎng),包括衛(wèi)星通訊、定位定時(shí)、數(shù)據(jù)收集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。移動(dòng)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)會(huì)是無(wú)邊無(wú)際,而預(yù)計(jì)兩年后3G的傳輸速度上限2Mbps很可能會(huì)到達(dá)飽和。所以4G將會(huì)是多功能集成的寬帶流動(dòng)通訊系統(tǒng),是寬帶接入IP的系統(tǒng)。
3 4G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)
4G移動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為3層:物理網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層。物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路由選擇功能,它們由無(wú)線(xiàn)和核心網(wǎng)的結(jié)合格式完成。中間環(huán)境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網(wǎng)絡(luò)層與中間環(huán)境層及其應(yīng)用環(huán)境之間的接口是開(kāi)放的,它使發(fā)展和提供新的應(yīng)用及服務(wù)變得更為容易,提供無(wú)縫高數(shù)據(jù)率的無(wú)線(xiàn)服務(wù),并運(yùn)行于多個(gè)頻帶。第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括信道傳輸;抗干擾性強(qiáng)的高速接入技術(shù)、調(diào)制和信息傳輸技術(shù);高性能、小型化和低成本的自適應(yīng)陣列智能天線(xiàn);大容量、低成本的無(wú)線(xiàn)接口和光接口;系統(tǒng)管理資源;軟件無(wú)線(xiàn)電、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)協(xié)議等。第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以正交頻分復(fù)用(OFDM)為技術(shù)核心。OFDM技術(shù)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高度可擴(kuò)展,具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力,可以提供比目前無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)技術(shù)質(zhì)量更高(速率高、時(shí)延小)的服務(wù)和更好的性能價(jià)格比,能為4G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)提供更好的方案。例如無(wú)線(xiàn)區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等,都將采用OFDM技術(shù)。
4 發(fā)展我國(guó)的第四代移動(dòng)通信
關(guān)鍵詞 第四代移動(dòng)通信;4G;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類(lèi)號(hào):F493 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)10-0001-01
移動(dòng)通信技術(shù)的出現(xiàn)使用戶(hù)可以在信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)任意位置并且運(yùn)動(dòng)的情況下進(jìn)行通信,這較有線(xiàn)通信已給人們生活和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了深刻的影響。但隨著人們通信需求的增大,移動(dòng)通信技術(shù)自身也在發(fā)生著變革,到目前已經(jīng)發(fā)展到了第四代。第一代基于模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn),僅能提供語(yǔ)音通信;第二代采用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn),在改善語(yǔ)音通信質(zhì)量的同時(shí)可附帶低速率的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù);第三代沿用了第二代的核心技術(shù),提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?,?shí)現(xiàn)了可視業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)。第四代將會(huì)有怎樣的進(jìn)步是當(dāng)下關(guān)注的熱點(diǎn),本文將做進(jìn)一步的分析。
1 第四代移動(dòng)通信的概念與關(guān)鍵技術(shù)
至今還沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的科學(xué)的含義來(lái)定義第四代移動(dòng)通信技術(shù),我們只能從功能和所使用的技術(shù)來(lái)界定它。4G技術(shù)集3G和WLAN于一身,在提供高質(zhì)量語(yǔ)音通信的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高速度的數(shù)據(jù)、多媒體傳輸,其速度比目前家用寬帶速度快20倍,可以滿(mǎn)足所有用戶(hù)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求;4G技術(shù)基于IP核心網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)融合性,可以兼容其他網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫鏈接。第四代移動(dòng)通信技術(shù)主要采用了以下技術(shù)。
1)正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFMD)。OFMD(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是第四代通信的核心技術(shù),作為多載波調(diào)制技術(shù)(MCM)中的一類(lèi),其運(yùn)行機(jī)制大體為:信道被劃分成多個(gè)正交子信道,高速數(shù)據(jù)信號(hào)被轉(zhuǎn)換成并行的低速數(shù)據(jù)流后調(diào)制在所有子信道上傳輸。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為:頻譜的效率高于串行系統(tǒng),具有更強(qiáng)的抗衰力,消除了信號(hào)間的干擾適合高速數(shù)據(jù)傳輸。
2)智能天線(xiàn)技術(shù)。智能天線(xiàn)(Smart Antenna,SA),也被稱(chēng)為自適應(yīng)陣列天線(xiàn)。SA大致由三部分構(gòu)成,天線(xiàn)陣、波束形成算法和波束形成網(wǎng)絡(luò)。SA通過(guò)滿(mǎn)足一定標(biāo)準(zhǔn)的算法來(lái)調(diào)整每個(gè)元件信號(hào)的相位和加權(quán)振幅,以調(diào)整天線(xiàn)陣列的形狀從而抑制干擾信號(hào)同時(shí)加強(qiáng)主體信號(hào)強(qiáng)度。SA還具有數(shù)字波束調(diào)節(jié)和自動(dòng)追蹤等智能化功能,能夠有效的解決匱乏的頻率資源、提高數(shù)據(jù)傳輸速率、擴(kuò)展系統(tǒng)容量、保證通信質(zhì)量。
3)基于全I(xiàn)P的核心網(wǎng)絡(luò)。第四代移動(dòng)通信技術(shù)具有一個(gè)基于全I(xiàn)P的核心網(wǎng)絡(luò),從而使不同網(wǎng)絡(luò)之間可以做到無(wú)縫的互聯(lián)互通。它的核心網(wǎng)絡(luò)可以提供端對(duì)端的IP服務(wù)、獨(dú)立于任何具體的無(wú)限接入方案從而兼容其他已有的PSTN和核心網(wǎng)。開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)使得其核心網(wǎng)能夠無(wú)礙的被各種空中接口接入?;谌獻(xiàn)P后的核心網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、鏈路層與無(wú)線(xiàn)接入方式和協(xié)議的分離。IP能夠與多種無(wú)限接入?yún)f(xié)議相兼容從而提升了設(shè)計(jì)核心網(wǎng)絡(luò)的靈活性,不再受限于選定哪種無(wú)限接入方式與協(xié)議。第四代移動(dòng)通信技術(shù)采用了IPV6協(xié)議,地址長(zhǎng)度為128位,較IPV4的地址空間增大了296倍,不會(huì)再為沒(méi)有足夠的地址而困擾。IPV6還支持自動(dòng)控制,具有有狀態(tài)和無(wú)狀態(tài)兩種地址自動(dòng)配置方式。有狀態(tài)配置機(jī)制,需要額外的服務(wù)器為DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴(kuò)展,提升了網(wǎng)絡(luò)管理的方便性。無(wú)狀態(tài)地址自動(dòng)配置時(shí)需要進(jìn)行地址節(jié)點(diǎn)配置,通過(guò)鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制獲得局部連接地址,局部連接地址獲得后通過(guò)即插即用機(jī)制不需要任何干預(yù)即可獲得一個(gè)唯一的路由地址。IPV6還能提供高質(zhì)量的服務(wù)、具有更好的安全性和移動(dòng)性能。
4)軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)。軟件無(wú)線(xiàn)電(Software Defined Radio,SDR)是一種可以將各種通信技術(shù)聯(lián)系在一起的技術(shù)。其理念是盡量使數(shù)字化后的模擬信號(hào)接近于天線(xiàn),使D/A和A/D轉(zhuǎn)換器靠近RF前段,通過(guò)DSP技術(shù)來(lái)完成調(diào)制解調(diào)、信道分離和信道編譯碼等工作。軟件無(wú)線(xiàn)電能夠建立一個(gè)運(yùn)行各種軟件系統(tǒng)的平臺(tái),以此來(lái)建立多層次、多通路和多模式的無(wú)線(xiàn)通信,從而做到各種平臺(tái)和系統(tǒng)間的兼容。
5)MIMO技術(shù)。MIMO(Multiple Input Multiple Out put,MIMO)通過(guò)在接收端和發(fā)射端都設(shè)置多副天線(xiàn),將多接受與多發(fā)送天線(xiàn)相結(jié)合來(lái)提高每個(gè)用戶(hù)的通信效率與質(zhì)量。在天線(xiàn)發(fā)射功率和帶寬不變的情況下,通過(guò)MIMO信道能使無(wú)線(xiàn)信道容量成倍增長(zhǎng)、頻譜利用率成倍提高。MIMO技術(shù)實(shí)質(zhì)上是提升了系統(tǒng)的空間分集和空間復(fù)用能力。MIMO技術(shù)特點(diǎn)是能夠有效的利用存在的多徑傳播和隨機(jī)衰弱來(lái)大幅度提高傳輸速率,將通信系統(tǒng)中存在的多徑衰落因素有效的轉(zhuǎn)變?yōu)樘嵘ㄐ判阅艿囊蛩兀虼藢?shí)現(xiàn)在占用有限的信號(hào)寬帶的前提下大幅提升無(wú)線(xiàn)通信性能。
2 第四代移動(dòng)通信技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)
通過(guò)對(duì)4G核心技術(shù)的分析可以總結(jié)出以下優(yōu)點(diǎn)。
1)網(wǎng)絡(luò)速度快。使用4G時(shí)通過(guò)移動(dòng)終端下載文件的速度最快將達(dá)到100Mbps,這是使用3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)速度的數(shù)倍。
2)系統(tǒng)容量大。增大的傳輸頻寬使得4G系統(tǒng)的儲(chǔ)存量較3G系統(tǒng)提升了10倍之多。
3)更好的信號(hào)覆蓋性能。4G具有相當(dāng)于3G20多倍的信道頻譜,同時(shí)支持高速可變速傳輸,大大的提升了信號(hào)覆蓋性。
4)全球無(wú)縫漫游。全球?qū)⒉捎媒y(tǒng)一的第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),這將各類(lèi)主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和媒體無(wú)縫的融合在了一起,從而做到一部移動(dòng)終端在全球任何時(shí)間、地點(diǎn)的無(wú)礙通信。
5)更智能化。由于采用了智能的信號(hào)處理技術(shù),第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)能對(duì)各種不同條件的復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送,提升了系統(tǒng)的適應(yīng)性和靈活性。
6)更真實(shí)的影像多媒體業(yè)務(wù)。第四代移動(dòng)通信技術(shù)支持150Mb/s的高清影像多媒體業(yè)務(wù),可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端間實(shí)時(shí)的高清的視頻圖像傳輸。
3 第四代移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用
第四代移動(dòng)通信技術(shù)的種種優(yōu)點(diǎn)注定了其將創(chuàng)造出前所未有的完美的新無(wú)限世界,它將帶來(lái)許多難以想象的應(yīng)用的誕生。
首先是電信行業(yè)方面的應(yīng)用:移動(dòng)可視電話(huà),移動(dòng)終端之間在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻語(yǔ)音通話(huà);數(shù)據(jù)傳輸:語(yǔ)音通話(huà)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)雙向文件、圖像、視屏傳輸,不限時(shí)間地點(diǎn)接入互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行高速下載和上傳;移動(dòng)電視,持有一臺(tái)移動(dòng)終端隨時(shí)接入服務(wù)器播放視頻音頻,不受移動(dòng)速度的影響。
在其他行業(yè)中的應(yīng)用:移動(dòng)銀行,通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行銀行交易業(yè)務(wù)、獲得網(wǎng)上金融服務(wù);車(chē)載移動(dòng)終端娛樂(lè)系統(tǒng),通過(guò)車(chē)載終端在4G環(huán)境中使用導(dǎo)航、緊急呼叫、視頻會(huì)議、聯(lián)網(wǎng)獲取娛樂(lè)資源等很多豐富多彩的車(chē)載應(yīng)用。射頻測(cè)量,4G所具有的高頻譜帶寬正好可以滿(mǎn)足射頻測(cè)量技術(shù)要求精度更高、速度更快的需求。通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)還可以提供很多應(yīng)急服務(wù)如災(zāi)害預(yù)警與救援等。
4 結(jié)束語(yǔ)
4G目前已在國(guó)內(nèi)開(kāi)始運(yùn)營(yíng),雖然普及率還不高,但4G的諸多優(yōu)點(diǎn)注定其將取代以往的移動(dòng)通信技術(shù)。在這種趨勢(shì)下,通信行業(yè)應(yīng)該抓住機(jī)會(huì),仔細(xì)分析預(yù)測(cè)第四代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),大力推進(jìn)其推廣與發(fā)展。
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):
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榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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