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移動(dòng)通信新技術(shù)論文實(shí)用13篇

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移動(dòng)通信新技術(shù)論文

篇1

(二)第二代——數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)

第二代(即2G,是thesecondgeneration的縮寫)移動(dòng)通信系統(tǒng)是從20世紀(jì)90年代初期到目前廣泛使用的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng),采用的技術(shù)主要有時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)兩種技術(shù),它能夠提供9.6-28.8kbps的傳輸速率。全球主要采用GSM和CDMA兩種制式,我國(guó)采用主要是GSM這一標(biāo)準(zhǔn),主要提供數(shù)字化的語(yǔ)音業(yè)務(wù)級(jí)低速數(shù)據(jù)化業(yè)務(wù),克服了模擬系統(tǒng)的弱點(diǎn)。和第一代模擬移動(dòng)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)相比,第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)具有保密性強(qiáng),頻譜利用率高,能提供豐富的業(yè)務(wù),標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點(diǎn),可以進(jìn)行省內(nèi)外漫游。但因?yàn)椴捎玫闹剖讲煌苿?dòng)標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一,用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進(jìn)行漫游,還無法進(jìn)行全球漫游,雖然第二代比第一代有更大的帶寬,但帶寬還是很有限,限制了數(shù)據(jù)的應(yīng)用,還無法實(shí)現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù),如移動(dòng)的多媒體業(yè)務(wù)。

(三)第三代——多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)

隨著通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展和通信量的激增,未來的移動(dòng)通信系統(tǒng)不僅要有大的系統(tǒng)容量,還要能支持話音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等多種業(yè)務(wù)的有效傳輸。第二代移動(dòng)通信技術(shù)根本不能滿足這樣的通信要求,在這種情況下出現(xiàn)了第三代

(即3c,是thethirdgeneration的縮寫)多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)在國(guó)際上統(tǒng)稱為IMT一2000,是國(guó)際電信聯(lián)盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統(tǒng)。與第一代模擬移動(dòng)通信和第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)相比,第三代的最主要特征是可提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。

二、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念

4G也稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò).具有超過2Mb/s的非對(duì)稱數(shù)據(jù)傳輸能力.對(duì)高速移動(dòng)用戶能提供150Mb/s的高質(zhì)量的影像服務(wù).并首次實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng).移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)).是集多種無線技術(shù)和無線LAN系統(tǒng)為一體的綜合系統(tǒng).也是寬帶lP接入系統(tǒng).在這個(gè)系統(tǒng)上.移動(dòng)用戶可以實(shí)現(xiàn)全球無縫漫游.為了進(jìn)一步提高其利用率.滿足高速率、大容量的業(yè)務(wù)需求.同時(shí)克服高速數(shù)據(jù)在無線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優(yōu)勢(shì)。

三、4G的關(guān)鍵技術(shù)

1.OFDM技術(shù)。它實(shí)際上是多載波調(diào)制MCM的一種.其主要原理是:將待傳輸?shù)母咚俅袛?shù)據(jù)經(jīng)串/并變換,變成在N個(gè)子信道上并行傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)流,再用N個(gè)相互正交的載波進(jìn)行調(diào)制,然后疊加一起發(fā)送。接收端用相干載波進(jìn)行相干接收,再經(jīng)并/串變換恢復(fù)為原高速數(shù)據(jù)。

2.多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)是無線移動(dòng)通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)的重大突破。該技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率,是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。MIMO系統(tǒng)采用空時(shí)處理技術(shù)進(jìn)行信號(hào)處理,在豐富的散射環(huán)境下,空分復(fù)用MIMO系統(tǒng)(如BLAST結(jié)構(gòu))可以獲得與天線數(shù)成正比的容量增長(zhǎng),從而極大地提高頻譜效率,增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。但是當(dāng)散射程度欠佳時(shí),會(huì)引起信道間的空間相關(guān),尤其在室外環(huán)境下,由于基站的天線較高,從而角度擴(kuò)展較小,其空間相關(guān)難以避免,在這種情況下MIMO不可能獲得所期望的數(shù)據(jù)傳輸速率。

3.切換技術(shù)。切換技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端在不同小區(qū)之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號(hào)質(zhì)量降低時(shí)如何選擇信道。它是未來移動(dòng)終端在眾多通信系統(tǒng)、移動(dòng)小區(qū)之間建立可靠通信的基礎(chǔ)。主要?jiǎng)澐譃橛睬袚Q、軟切換和更軟切換.硬切換發(fā)生在不同頻率的基站或不同系統(tǒng)之間。第4代移動(dòng)通信中的切換技術(shù)正朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。

4.軟件無線電技術(shù)。軟件無線電是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過一個(gè)通用硬件平臺(tái),利用軟件加載方式來實(shí)現(xiàn)各種類型的無線電通信系統(tǒng)的一種具有開放式結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。通過下載不同的軟件程序,在硬件平臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)不同功能,用以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)中利用單一的終端進(jìn)行漫游,它是解決移動(dòng)終端在不同系統(tǒng)中工作的關(guān)鍵技術(shù)。軟件無線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號(hào)處理硬(DigitalSignalProcessHardware,DSPH)、現(xiàn)場(chǎng)可編程器件(FieldProgrammableGateArray,F(xiàn)PGA)、數(shù)字信號(hào)處理(DigitalSignalProcessor,DSP)等。

5.IPv6協(xié)議技術(shù)。3G網(wǎng)絡(luò)采用的主要是蜂窩組網(wǎng),而4G系統(tǒng)將是一個(gè)基于全lP的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)不同類型的接入系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)之間的無縫連。為了給用戶提供更為廣泛的業(yè)務(wù),使運(yùn)營(yíng)商管理更加方便、靈活,4G中將取代現(xiàn)有的IPv4協(xié)議,采用全分組方式傳送數(shù)據(jù)的IPv6協(xié)議。

四、發(fā)展趨勢(shì)

目前,4G移動(dòng)通信還只處于實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)階段。具體的設(shè)備和技術(shù)還沒有完全成型,后續(xù)的軟件開發(fā)還沒有啟動(dòng)。這都會(huì)給4G的發(fā)展帶來很多難題,有待人們深入研究。但未來移動(dòng)通信必將具有文中描述的這些基本特征:高速率、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸,完全集中的服務(wù)。無所不在的移動(dòng)接入,高智能的多樣化的用戶設(shè)備。隨著新問題、新要求的不斷出現(xiàn)。第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展。我們相信,不遠(yuǎn)的將來,人們將會(huì)不受時(shí)間、地點(diǎn)限制,可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息,從而使人們的學(xué)習(xí)、工作、生活發(fā)生更深刻的變化。

參考文獻(xiàn):

[1]張重陽(yáng).數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)[M].西安:江西科技大學(xué)出版社,2006.

[2]唐興.移動(dòng)通信技術(shù)的歷史和發(fā)展趨勢(shì)[J].江西通信科技,2008(2).

篇2

一、移動(dòng)通信的發(fā)展歷程

第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是在20世紀(jì)80年代初提出的,它完成于20世紀(jì)90年代初。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)模涮攸c(diǎn)是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于擴(kuò)展和改進(jìn)GSMPhase1及Phase2中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應(yīng)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯),SO(支持最佳路由)、立即計(jì)費(fèi),GSM900/1800雙頻段工作等內(nèi)容,也包含了與全速率完全兼容的增強(qiáng)型話音編解碼技術(shù),使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進(jìn);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(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù),引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù),有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷;自適應(yīng)語(yǔ)音編碼(AMR)技術(shù)的應(yīng)用,極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量;GPRS/EDGE技術(shù)的引入,使GSM與計(jì)算機(jī)通信/Internet有機(jī)相結(jié)合,數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá)115/384kbit/s,從而使GSM功能得到不斷增強(qiáng),初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善,但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,頻率資源己接近枯竭,語(yǔ)音質(zhì)量不能達(dá)到用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)通信速率太低,無法在真正意義上滿足移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的需求。

二、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述

第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)主要是話音和中低速數(shù)據(jù),碼率為384kb/s(局域網(wǎng)可達(dá)2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動(dòng)通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業(yè)務(wù)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(wù)的需要,因此國(guó)際上已開始研究第四代移動(dòng)通信系統(tǒng),第一步目標(biāo)是10Mb/s以上。我們國(guó)內(nèi)則尚未啟動(dòng)。因此需盡早開始研究其關(guān)鍵技術(shù)。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有:寬帶多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),包括頻段、多址方法、無線接入技術(shù)、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調(diào)制和OFDM技術(shù)、自適應(yīng)天線陣、高效信道編碼技術(shù)(如Turbo碼)等。

第三代移動(dòng)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(hào)處理技術(shù),智能信號(hào)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(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù),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(shí)最大為2Mbps,在用戶高速移動(dòng)時(shí)最大支持144Kbps,所占頻帶寬度5MHz左右。但是,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同組成一個(gè)IMT2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動(dòng)通信系統(tǒng)不是真正意義上的個(gè)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(wù),等等。這些不足點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來移動(dòng)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(yīng)未來移動(dòng)通信的需求的新技術(shù)(即新一代移動(dòng)信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。第三代移動(dòng)通信技術(shù)的基本特點(diǎn):(1)全球統(tǒng)一頻段,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),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(dá)到全覆蓋和全移動(dòng)性,還能提供最高速率達(dá)2Mbps的多媒體業(yè)務(wù)。(4)支持高質(zhì)量話音、分組多媒體業(yè)務(wù)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(wù)設(shè)置不同服務(wù)等級(jí)的能力。(6)適應(yīng)多用戶環(huán)境,包括室內(nèi)、室外、快速移動(dòng)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(dòng)通信向第三代移動(dòng)通信平滑過渡。(9)可與各種移動(dòng)通信系統(tǒng)融合,包括蜂窩、無繩電話和衛(wèi)星移動(dòng)通信等。(10)終端(手機(jī))結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于攜帶,價(jià)格較低。

三、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)

4G系統(tǒng)中有兩個(gè)基本目標(biāo):一是實(shí)現(xiàn)無線通信全球覆蓋;二是提供無縫的高質(zhì)量無線業(yè)務(wù)。目前正在構(gòu)思中的4G通信具有以下特征:(1)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬。要想使4G通信達(dá)到100Mbps的傳輸速率,通信運(yùn)營(yíng)商必須在3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行大幅度的改造,以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究,每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜,相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)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(dòng)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(jì),第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的傳輸速率速率可以達(dá)到10M~20Mbps,最高可以達(dá)到100Mbps;(3)通信更加靈活。從嚴(yán)格意義上說,4G手機(jī)的功能已不能簡(jiǎn)單劃歸“電話機(jī)”的范疇,因?yàn)檎Z(yǔ)音數(shù)據(jù)的傳輸只是4G移動(dòng)電話的功能之一而已。而且4G手機(jī)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(dòng)通信的智能性更高,不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化,更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)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(yīng)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(gè)角度來看,4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從3G平穩(wěn)過渡等特點(diǎn)。

總之,隨著新問題、新要求的不斷出現(xiàn),第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展。縱觀移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),我們相信,不遠(yuǎn)的將來,人們將不受時(shí)間、地點(diǎn)限制,可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息。從而人們的學(xué)習(xí)、工作、生活將會(huì)發(fā)生更深刻的變化。

參考文獻(xiàn):

篇3

2.1業(yè)務(wù)需求分析

圍繞醫(yī)療通訊車設(shè)置“帳篷醫(yī)療點(diǎn)”,帳篷相當(dāng)于科室,內(nèi)設(shè)醫(yī)療設(shè)備和電腦等,設(shè)備需要通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò),訪問車內(nèi)數(shù)據(jù)中心的醫(yī)院信息系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)和影像歸檔及傳輸系統(tǒng)。同時(shí),本地桌面會(huì)診、遠(yuǎn)程醫(yī)療及物資管理信息等也需要通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

2.2帶寬設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)救援環(huán)境需要,本網(wǎng)絡(luò)按可承受全網(wǎng)80臺(tái)業(yè)務(wù)訪問終端進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中帶寬需求最大的是PACS傳輸、遠(yuǎn)程視頻及本地桌面會(huì)診3個(gè)業(yè)務(wù);HIS、LIS訪問及語(yǔ)音通信等業(yè)務(wù)帶寬需求較小。文件傳輸保留1.2Mbps帶寬,桌面共享平均每方60K。由于終端的局限性,本研究設(shè)計(jì)語(yǔ)音按8并發(fā)、2路視頻并發(fā)、1路文件傳輸及5路桌面共享計(jì)算,共需帶寬設(shè)計(jì)為4種。

2.3傳輸距離設(shè)計(jì)

通常帳篷醫(yī)療點(diǎn)圍繞在通訊車220m范圍以內(nèi),相互間距<60m。在特殊地形地貌的救援現(xiàn)場(chǎng),系統(tǒng)應(yīng)能支持?jǐn)U展1倍的距離,提供400m左右的通信能力。為進(jìn)一步發(fā)揮移動(dòng)醫(yī)療通信車的作用,如與離開一定距離的醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行通信、從山上對(duì)山溝下需要救助人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境采集等,系統(tǒng)若能提供千米(km)級(jí)的無線通信能力則更好,如支持4km長(zhǎng)距離的通信,能夠使醫(yī)療通信系統(tǒng)適應(yīng)各種救援現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的靈活部署。

3基于LTE和WLAN的無線通信技術(shù)

LTE技術(shù),即3.9G無線寬帶技術(shù)(準(zhǔn)4G),是未來的通信發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展目標(biāo)。基于LTE的無線寬帶專網(wǎng)集群系統(tǒng)作為新一代寬帶無線移動(dòng)通訊技術(shù),具備同時(shí)傳輸大容量的下行和上行數(shù)據(jù)的能力。單站情況下,單小區(qū)的下行峰值速率可達(dá)到90Mbps,上行峰值速率可達(dá)到40Mbps。在4km超長(zhǎng)距離下,系統(tǒng)認(rèn)可提供0.9Mbps的通信帶寬。通過強(qiáng)大的寬帶數(shù)據(jù)接入功能,現(xiàn)場(chǎng)人員可以通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)快速查詢、現(xiàn)場(chǎng)采集信息便捷上報(bào)以及工作電子流現(xiàn)場(chǎng)處理等業(yè)務(wù),極大的提高應(yīng)急救援人員的工作效率。單個(gè)CPE的WiFi可覆蓋40~90m的范圍,<60m范圍的WiFi信號(hào)衰減較弱,不影響通信帶寬,相鄰數(shù)個(gè)CPE同時(shí)存在時(shí)WiFi設(shè)備可以接入信號(hào)最強(qiáng)的CPE中。為保障系統(tǒng)能夠提供WLAN無線定位功能,本研究在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)將LTE網(wǎng)絡(luò)上疊加WLAN網(wǎng)絡(luò),形成LTE和WLAN的本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)。AP通過CPE提供的LAN接口接入到網(wǎng)絡(luò)中,以LTE為管道承載數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù),AP由AC集中管控,上電后可自動(dòng)部署。采用LTE通信技術(shù)能夠同時(shí)提供基于LTE的集群通信功能,實(shí)現(xiàn)清晰、易于操作的語(yǔ)音通話以及語(yǔ)音對(duì)講功能。

4LTE和WLAN安全性分析

醫(yī)療信息涉及個(gè)人隱私,屬于保密信息,故整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)需要充分考慮信息安全。LTE高安全加密集群通信和WLAN無線信號(hào)支持WIDS/WIPS無線攻擊檢測(cè);MAC/802.1x接入認(rèn)證等保障無線網(wǎng)絡(luò)安全,能夠滿足一般民用設(shè)計(jì)的要求。

篇4

1、安裝的應(yīng)用程序存在安全漏洞。

現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還處于不成熟階段,軟件中存在著許多的安全漏洞,網(wǎng)絡(luò)瀏覽器和其他應(yīng)用程序很容易出現(xiàn)故障。很多人對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識(shí)不清,對(duì)4G移動(dòng)通信安全系統(tǒng)不了解,不正常的操作極易出現(xiàn)系統(tǒng)問題和死機(jī)現(xiàn)象導(dǎo)致信息的不安全和不完整。

2、病毒的破壞。

4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)雖然有很多的優(yōu)勢(shì),但它也跟其他網(wǎng)絡(luò)一樣懼怕病毒。病毒是安全系統(tǒng)的蛀蟲,當(dāng)病毒入侵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后后不僅僅會(huì)對(duì)電腦網(wǎng)絡(luò)的傳輸途徑造成很大的破壞,而且會(huì)導(dǎo)致信號(hào)傳播中出現(xiàn)亂碼,妨礙信息的正確傳遞。

3、黑客的入侵。

黑客是指擁有高級(jí)知識(shí)的程序編輯人員,并且通過編程序來操作系統(tǒng),利用電腦系統(tǒng)存在的漏洞非法的侵入他人系統(tǒng),盜取他人的信息資料,非法獲得自身所需要的東西的人。黑客的入侵通常會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)安全的破壞,使他人利益損壞,對(duì)他人造成危害。

三、完善4G移動(dòng)通信技術(shù)

4G系統(tǒng)是一個(gè)業(yè)務(wù)多種多樣的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)有的3G安全方案加/解密匙的方法并不適用于4G系統(tǒng)。4G安全系統(tǒng)將是一種輕量的具有復(fù)合特點(diǎn)的能夠重復(fù)配置的系統(tǒng)。僅僅有防范和檢查作用的安全系統(tǒng)是不能完全保衛(wèi)系統(tǒng)的安全的,建立能夠?qū)Σ《居幸欢ǖ牡钟芰妥詣?dòng)回復(fù)能力安全系統(tǒng)是非常必要的。所有的系統(tǒng)都會(huì)有一定的缺陷,一旦發(fā)生了信息的泄露將產(chǎn)生不可挽回的災(zāi)難性的損失。人為的缺失和自然災(zāi)害都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),造成毀滅性的災(zāi)害。要在4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中加入系統(tǒng)容災(zāi)技術(shù),一些自然災(zāi)害雖然會(huì)對(duì)通信系統(tǒng)產(chǎn)生危害但是在災(zāi)難過后就能快速準(zhǔn)確的恢復(fù)原有數(shù)據(jù),保衛(wèi)系統(tǒng)安全。作為最后數(shù)據(jù)屏障的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng),不能有失誤。要想保障數(shù)據(jù)不出現(xiàn)差錯(cuò),數(shù)據(jù)容災(zāi)要選用兩個(gè)存儲(chǔ)器,這兩個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)保存的內(nèi)容雖然一致,但是他們兩個(gè)相互獨(dú)立一個(gè)出現(xiàn)問題不會(huì)直接影響另外一個(gè),這兩個(gè)儲(chǔ)存器一個(gè)放在本地另外一個(gè)放在異地。它們通過IP連接在一起,是一個(gè)具有完整性、準(zhǔn)確性、安全性的容災(zāi)系統(tǒng),二者同時(shí)為為本地的服務(wù)器服務(wù),同時(shí)使用。要不斷地完善4G通信系統(tǒng),無論是系統(tǒng)的硬件還是軟件都要全面升級(jí),不斷地提升系統(tǒng)的安全性能。

篇5

產(chǎn)業(yè)界人士預(yù)測(cè)10年以后,移動(dòng)數(shù)據(jù)量將達(dá)到1000倍。5G的吞吐量能力特別大,就算在很忙的時(shí)候也能提升到1000倍,至少可以到達(dá)100Gbit/s/km2以上。

1.2聯(lián)網(wǎng)設(shè)備擴(kuò)大100倍

伴隨著智能終端和物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,預(yù)計(jì)10年后,聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)目將增加到600~1000達(dá)部,在未來里,5G網(wǎng)絡(luò)單位覆蓋面積將大大增加,相比之下是目前4G網(wǎng)絡(luò)將增長(zhǎng)100倍,相對(duì)一些特殊的應(yīng)用,單位面積將通過5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)目達(dá)到100萬/km2。

1.3峰值速率至少達(dá)到10Gbit/s

面向2020年以后的5G網(wǎng)絡(luò),相對(duì)于目前的4G網(wǎng)絡(luò)的峰值速率需提高10倍以上,然而達(dá)到10Gbit/s,在特殊情況下,用戶單鏈峰值速率都要求需達(dá)10Gbit/s。

1.4用戶速率可達(dá)到10Gbit/s,特殊需求達(dá)到100Gbit/s

在未來的5G網(wǎng)絡(luò)中,在一般條件下,用戶在任何時(shí)候都能獲得10Gbit/s以上的速率,對(duì)于特殊需求的業(yè)務(wù)和用戶將達(dá)到100Gbit/s,比如:急救車內(nèi)高清醫(yī)療圖像傳輸服務(wù)。

1.5可靠性高與時(shí)間短

2020年后的5G網(wǎng)絡(luò),需要滿足用戶在線服務(wù),能隨時(shí)隨地的進(jìn)行各種體驗(yàn),并且還需滿足工業(yè)信息系統(tǒng)、應(yīng)急通信等更多場(chǎng)景需求。需要進(jìn)一步地降低用戶的控制時(shí)延,與4G網(wǎng)絡(luò)相比,縮短了5~10倍。對(duì)于關(guān)系重大財(cái)產(chǎn)安全的業(yè)務(wù)和人類生命可靠性必須提升到99.9999%以上。

1.6頻譜利用相對(duì)較高

由于5G網(wǎng)絡(luò)用戶的業(yè)務(wù)量大、規(guī)模大、流量高,相對(duì)來說,使用頻率需求量也大,需要通過壓縮等創(chuàng)新技術(shù)及頻率倍增的應(yīng)用,來提高頻率利用率。相對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)來說,5G的頻譜效率要5~10倍的提高,來解決流量帶來的頻譜短缺問題。

1.7網(wǎng)絡(luò)消耗能源

相對(duì)來說較低節(jié)省能源、綠色低碳是未來通信技術(shù)的發(fā)展的方向,在未來的5G網(wǎng)絡(luò)中,需要利用節(jié)約能源的設(shè)計(jì),使網(wǎng)絡(luò)能耗效率都有待提高1000倍,來滿足1000倍流量的需求,但是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)與能耗有相當(dāng)?shù)乃健?/p>

25G關(guān)鍵技術(shù)概述

從目前的角度看,5G的關(guān)鍵技術(shù)仍在發(fā)展階段和研究階段,但學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)認(rèn)為,5G的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)包含下幾個(gè)方面:一是5G關(guān)鍵技術(shù)與無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架;二是5G無線輸送的關(guān)鍵技術(shù);三是5G移動(dòng)通信總體技術(shù)系統(tǒng);四是5G移動(dòng)通信驗(yàn)證技術(shù)。接下來對(duì)業(yè)界十分關(guān)注的5G技術(shù)進(jìn)行總的介紹。

2.1高頻段傳輸

目前,移動(dòng)通信系統(tǒng)頻段主要是3GHz以內(nèi),伴隨著用戶人數(shù)的增加,頻譜資源也變得十分擁擠,然而在高頻段里,如毫米波頻率是27.3~350GHz,而帶寬則高達(dá)284.6GHz,超過微波全部帶寬的12倍。微波與毫米波相比,元器件的尺寸要小很多,毫米波系統(tǒng)能輕而易舉小型化,實(shí)現(xiàn)進(jìn)行極高速短距離通信,支持5G傳輸速率和容量需求。

2.2多天線傳輸技術(shù)

多天線技術(shù),經(jīng)歷了從二維到三維,從無源到有源,從高階多輸入多輸出到大規(guī)模陣列的發(fā)展,能把頻譜利用率提高到數(shù)十五倍甚至再高,是目前5G技術(shù)唯一重要研究方向。

2.3同時(shí)同頻全雙工技術(shù)

同時(shí)同頻全雙工技術(shù)被稱為高效的頻譜效率技術(shù),該技術(shù)在相同的物理信道上對(duì)兩個(gè)方向信號(hào)的進(jìn)行傳輸,在通信雙工節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)處通過對(duì)取消自身發(fā)射的信號(hào)干擾,在發(fā)射信號(hào)時(shí)候,同時(shí)接收另一節(jié)點(diǎn)的相同頻信號(hào)。

2.4設(shè)備間直接通信技術(shù)

以往的移動(dòng)通信系統(tǒng)連網(wǎng)方式,以基站為中心點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)市區(qū)覆蓋,基站及中繼站是不能隨便移動(dòng)的,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是有限制的,在未來的5G網(wǎng)絡(luò)里,用戶規(guī)模大,數(shù)據(jù)流量大,以傳統(tǒng)的基站模式為中心的組網(wǎng)方式,是沒辦法滿足業(yè)務(wù)需求。D2D直接通信技術(shù)在沒有基站的情況下也能運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備的直接通信,開拓了接入方式和網(wǎng)絡(luò)連接。

2.5密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G是一個(gè)智能化、寬帶化、多元化、綜合化的網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)流量是4G的1000倍。想要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)有兩種技術(shù):一是在宏基站處布置大規(guī)模天線來取得室外空間增益,二是布置密集網(wǎng)絡(luò)來滿足室外和室內(nèi)數(shù)據(jù)需求。在未來里,向高頻段寬帶,將采用更加密集的方案,部署高達(dá)200個(gè)以上扇區(qū)。

2.6新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)

為了滿足在未來里,使用高容量、大規(guī)模的用戶需求,未來的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將具有低時(shí)延、低成本、易維護(hù)、扁平化特點(diǎn)。目前產(chǎn)業(yè)界主要集中在云架構(gòu)和C-RAN的研究上。

2.7智能化技術(shù)

5G的中心網(wǎng)絡(luò),是由大型的服務(wù)器來組成的云計(jì)算平臺(tái),通過交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)交換功能的路由器與基站相連接,宏基站具有大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能和云計(jì)算功能,時(shí)效性特強(qiáng)或特別大的數(shù)據(jù),提交到云計(jì)算中心進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)處理,終端或基站的數(shù)量、形態(tài)多,不一樣的業(yè)務(wù)選取不一樣的頻段,連接方式和天線多樣化。所以,需要具有自動(dòng)模式切換、智能配置、智能識(shí)別的功能,實(shí)現(xiàn)智能組網(wǎng),在未來里,智能化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的是關(guān)鍵技術(shù)。

3研究情況及趨勢(shì)

從目前來看,全球?qū)?G技術(shù)的研究,都處在早期階段,將來還需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、外場(chǎng)試驗(yàn)、技術(shù)研究等階段,最后才能實(shí)現(xiàn)商用部署,但是,盡管對(duì)5G技術(shù)和概念仍然在進(jìn)行深究,對(duì)5G標(biāo)準(zhǔn)的大方向,現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界在基本上達(dá)成了共識(shí)。

篇6

2.1移動(dòng)IP節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù)

在移動(dòng)通訊中,移動(dòng)IP節(jié)點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的需要依靠的技術(shù)有很多,其中關(guān)鍵的技術(shù)就是隧道技術(shù)(Tunneling)。隧道技術(shù)的種類包括IP的IP封裝、IP的最小封裝和通用路由封裝。RFC2004是這樣定義IP的最小封裝的:IP的最小封裝是一種可以選擇的隧道,其主要目的是為了能夠減少實(shí)現(xiàn)隧道所需要的額外字節(jié)數(shù),這個(gè)過程需要去掉IP的IP封裝中的內(nèi)層IP報(bào)頭和外層IP的報(bào)頭的冗余部分才能實(shí)現(xiàn)。

2.2移動(dòng)IP節(jié)點(diǎn)的工作過程

通常情況下,移動(dòng)IP的工作過程分為三個(gè)階段:發(fā)現(xiàn)、注冊(cè)和數(shù)據(jù)包傳送。在發(fā)現(xiàn)階段主要是由本地和外地進(jìn)行周期性地廣播消息,這樣鏈路上的所有節(jié)點(diǎn)才能夠接收到這個(gè)消息,并對(duì)其進(jìn)行檢查且決定它的連接方式是本地鏈路還是漫游鏈路。一般情況下,如果是漫游鏈路,移動(dòng)節(jié)點(diǎn)就可以從廣播消息中得到需要轉(zhuǎn)交的地址。與此同時(shí),移動(dòng)節(jié)點(diǎn)依據(jù)IP報(bào)頭來由此判斷自己所處的位置,如果原IP地址的網(wǎng)絡(luò)前綴和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的本地地址的網(wǎng)絡(luò)前綴相同,那么就可以確定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處于本地鏈路上。由此,移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)從廣播消息中得到ICMP路由器廣播部分的生存區(qū)域,并由這個(gè)階段去通知移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從同一個(gè)處接收到一個(gè)廣播的平均時(shí)間。

2.3移動(dòng)IP節(jié)點(diǎn)的工作方式

移動(dòng)IP節(jié)點(diǎn)主要有5個(gè)方面的基本工作方式,包括搜索、注冊(cè)、注銷、接受和發(fā)送數(shù)據(jù)包,接下來將對(duì)這五個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的分析。

2.2.1搜索

搜索是指在保證移動(dòng)節(jié)點(diǎn)能夠正常運(yùn)作的前提下,采用搜索的方式進(jìn)行移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的尋找,從而能夠得出自己所在的位置。移動(dòng)IP節(jié)點(diǎn)在這個(gè)過程中完成三個(gè)功能:首先是分析出自己當(dāng)前的位置是位于本地鏈路上還是外地鏈路上;其次,檢查自己是否已經(jīng)切換到了鏈路上;最后,如果自己已經(jīng)位于外地鏈路上了,就可以獲取外地鏈路上的轉(zhuǎn)交地址。一般來說,在這個(gè)過程中需要由搜索完成兩條簡(jiǎn)單的消息,分別是廣播消息和請(qǐng)求消息。通常,本地會(huì)通過廣播消息來進(jìn)行移動(dòng)節(jié)點(diǎn)功能的宣布,即當(dāng)節(jié)點(diǎn)處于鏈路上時(shí),才能夠成為本地的服務(wù)器,從而廣播消息,確定鏈路是否存在。這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)兩種結(jié)果,當(dāng)存在,移動(dòng)節(jié)點(diǎn)就可以在廣播消息時(shí)獲得本地服務(wù)器的地址,相反的,當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)不能夠廣播消息時(shí),才可以發(fā)送請(qǐng)求消息。由于請(qǐng)求消息希望能夠發(fā)送廣播消息,在一定的時(shí)間內(nèi),移動(dòng)節(jié)點(diǎn)就會(huì)通過轉(zhuǎn)換鏈路來發(fā)送廣播。由此,這種請(qǐng)求消息的選擇是十分必要的。

2.2.2注冊(cè)、注銷制度

當(dāng)完成搜索過程之后,才可以進(jìn)行移動(dòng)IP的注冊(cè)。這時(shí),雖然移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)明確了自己的位置,但是注冊(cè)是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。一般來說,注冊(cè)的時(shí)間比較長(zhǎng),移動(dòng)節(jié)點(diǎn)卻不能移動(dòng)自己的位置,而且當(dāng)注冊(cè)過期時(shí),移動(dòng)節(jié)點(diǎn)需要重新進(jìn)行注冊(cè)。注冊(cè)的過程是要先將從外地鏈路上獲得的轉(zhuǎn)交地址移交給歸屬,使得過期的注冊(cè)重新生效,然后等到重新回到本地鏈路上時(shí),就可以進(jìn)行注銷操作了。

篇7

1.2移動(dòng)通信技術(shù)在檢察業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展壯大,我國(guó)政府也積極地推動(dòng)電子政務(wù),將移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用與高新的電子政務(wù)結(jié)合起來,不但減少了政府工作人員的工作負(fù)擔(dān),還提高了政府的工作水平和效率;檢察機(jī)關(guān)也在大力發(fā)展現(xiàn)代信息系統(tǒng),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是在外出辦案時(shí),一些辦案場(chǎng)所比如說看守所之類的對(duì)嫌疑人進(jìn)行詢問時(shí),移動(dòng)信息技術(shù)可以直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)管,提高了工作的效率;二是在偵查指揮方面,移動(dòng)通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)上下級(jí)之間的任務(wù)分派、指揮、詢問等等,可以將現(xiàn)場(chǎng)情況直接轉(zhuǎn)達(dá)到指揮中心,方便了集中的部署和指揮。三是在遠(yuǎn)程協(xié)助方面,專家可以通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)相關(guān)的操作進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)助;特別是在一些重大審訊現(xiàn)場(chǎng)等場(chǎng)合,專家可以通過語(yǔ)音、視頻等方式進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)。四是在視頻會(huì)議方面,檢察機(jī)關(guān)可以通過視頻方式進(jìn)行提審、工作匯報(bào)、在線學(xué)習(xí)等等,不同地區(qū)的人員也可以實(shí)現(xiàn)共同會(huì)議。五是在無線監(jiān)控方面,對(duì)于那些不方便鋪設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆蓋,通過無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)這些地方進(jìn)行監(jiān)督管理,提高工作的效率與水平。

2移動(dòng)通信技術(shù)在檢察信息化應(yīng)用中的發(fā)展

2.1更新思維方式,突破觀念壁壘

當(dāng)前我國(guó)政府和許多機(jī)構(gòu)雖然開始實(shí)施移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用,也取得了一定的成效,但是我們必須看到,這些移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用仍處于初級(jí)階段,規(guī)模小,普及率低,沒有從根本上轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)的工作方式和方法,因此,我們必須鼓勵(lì)相關(guān)人員學(xué)習(xí)新技術(shù)、開拓新思潮、轉(zhuǎn)變新思路,創(chuàng)新工作方法,提高移動(dòng)通信技術(shù)在工作生活的利用率。

2.2完善制度機(jī)制,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

如今,移動(dòng)通信技術(shù)并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),不能兼容使用,帶來很嚴(yán)重的資源浪費(fèi)現(xiàn)象,政府采購(gòu)限制、入網(wǎng)許可限制、安全保密限制、技術(shù)壁壘、標(biāo)準(zhǔn)真空、標(biāo)準(zhǔn)重疊等更是層出不窮。一方面,在政府機(jī)關(guān)移動(dòng)通信應(yīng)用上,我國(guó)政府進(jìn)行了各種限制,沒有采取合理的引導(dǎo)措施;另一方面,如今我國(guó)各通信運(yùn)營(yíng)商采用了完全自由的3G技術(shù)路線,如TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA等。

2.3加強(qiáng)技術(shù)研究,注重信息安全

檢察機(jī)關(guān)信息化應(yīng)用將會(huì)和公民的隱私、社會(huì)公平和安全問題聯(lián)系在一起,移動(dòng)應(yīng)用安全性、可靠性研究,對(duì)提升檢察機(jī)關(guān)移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)信息安全保障能力、保障檢察信息化與信息安全協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。在檢察機(jī)關(guān)中,信息化建設(shè)是重中之重。因此,必須從我國(guó)的實(shí)際情況出發(fā),立足根本,利用當(dāng)前越來越先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù),不斷提高我國(guó)檢察機(jī)關(guān)的能力與水平,不斷增強(qiáng)我國(guó)檢察機(jī)關(guān)的管理與技術(shù)能力,保障我國(guó)的檢察工作更為順利的展開。

篇8

13G技術(shù)概述

3G是“3rdGeneration”(第三代)的縮寫,即第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(IMT-2000),它是高速移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的行業(yè)術(shù)語(yǔ)。狹義地講,3G就是指國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)確定的三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn):W-CDMA(寬頻分碼多重存取)、CDMA2000(多載波分復(fù)用擴(kuò)頻調(diào)制)和TDS-CDMA(時(shí)分同步碼分多址接入)。縱觀移動(dòng)通訊系統(tǒng)的發(fā)展歷史,模擬移動(dòng)手機(jī)被稱作“第一代”;數(shù)字移動(dòng)手機(jī)被列入“第二代”;而其后的發(fā)展技術(shù)被稱作“第三代”。當(dāng)前全球還存在多種第一代和第二代通訊系統(tǒng),它們成為全球范圍內(nèi)普及單一通訊終端設(shè)備的一個(gè)阻力。另外,3G技術(shù)面臨的最大挑戰(zhàn)是系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化,如何能夠支持單一通訊終端設(shè)備可以在全球范圍內(nèi)得到通用。3G技術(shù)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是支持全系列的移動(dòng)多媒體系統(tǒng),其對(duì)多種數(shù)據(jù)速率提供靈活的支持,不僅可以傳送語(yǔ)音數(shù)據(jù),還可以根據(jù)需要傳送視頻數(shù)據(jù)。使用3G網(wǎng)絡(luò),我們可以傳輸需要高帶寬的應(yīng)用數(shù)據(jù),它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù),無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度,也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節(jié)/每秒)、384kbps(千字節(jié)/每秒)以及144kbps的傳輸速度。

23G發(fā)展的必然性

由于第二代(2G)系統(tǒng)頻譜資源的有限性、頻譜利用率的較低性、支持移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的局限性,以及2G系統(tǒng)之間的不兼容性,因而導(dǎo)致了系統(tǒng)的容量較小、難以滿足高速寬帶業(yè)務(wù)的需求和不能實(shí)現(xiàn)用戶全球漫游等不足,發(fā)展3G移動(dòng)通信將是第二代移動(dòng)通信前進(jìn)的必然結(jié)果。

發(fā)展3G的原動(dòng)力有市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)和技術(shù)驅(qū)動(dòng)兩方面原因。從市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)方面看,發(fā)展3G可以滿足未來移動(dòng)用戶容量的需求,并且可以提供移動(dòng)數(shù)據(jù)和多媒體通信業(yè)務(wù)。從技術(shù)驅(qū)動(dòng)上看,發(fā)展3G是更高頻譜效率的要求,是各大網(wǎng)絡(luò)兼容性的要求,是全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),全球無縫覆蓋,全球漫游的要求所決定的。

3G可使人們享受到更多的通信樂趣,除了獲得更清晰的話音業(yè)務(wù)外,還可以隨時(shí)隨地通過個(gè)人移動(dòng)終端進(jìn)行多媒體通信,比如上網(wǎng)瀏覽、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)訪問、實(shí)時(shí)股市行情查詢、可視電話、移動(dòng)電子商務(wù)、交互游戲,無線個(gè)人隨身聽和視頻傳送等。3G移動(dòng)電話將成為人們生活和工作的好幫手。33G的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在ITU確認(rèn)的無線接口標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,目前己經(jīng)形成主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):有基于FDD方式的WCDMA和CD-MA2000、基于TDD方式的TD-SCDMA。

3.1WCDMA

由3GPP1的WCDMA方案與3GPP2的CDMA2000方案的直接擴(kuò)頻(DS)部分融合而來,主要源于歐洲的ETSI和日本的ARIB標(biāo)準(zhǔn)化組織,主要倡導(dǎo)者有愛立信和諾基亞等公司。它的核心網(wǎng)基于GSM-MAP,通過網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方式提供基于ANSI-41的運(yùn)行能力。WCDMA系統(tǒng)能同時(shí)支持電路交換業(yè)務(wù)(如PSTN.ISDN)和分組交換業(yè)務(wù)(如IP網(wǎng))。該系統(tǒng)使用靈活的無線協(xié)議,可在一個(gè)載波內(nèi)同時(shí)支持話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù),并通過透明或非透明傳輸支持實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。

3.2CDMA2000

即3GPP2提交方案中的多載波(MC)方案,源于美國(guó)TIA(電話工業(yè)協(xié)會(huì))的TR45.5標(biāo)準(zhǔn),由美國(guó)高盛公司提出。CDMA2000是從CDMAOne發(fā)展而來,目的是為已有的CDMA運(yùn)營(yíng)商平滑升級(jí)到3G提供途徑,核心是Lucent,Motorola,Nortel和Qualcomm聯(lián)合提出的寬帶CDMAOne技術(shù)。主要特點(diǎn)是與現(xiàn)有的TIA/EIA-95-B標(biāo)準(zhǔn)向后兼容,并與IS-95B系統(tǒng)的頻段實(shí)現(xiàn)共享或重疊,使運(yùn)營(yíng)商可在IS-95B系統(tǒng)的基礎(chǔ)上平滑地過渡,保護(hù)已有投資。CDMA2000的核心網(wǎng)基于ANSI-41,但經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方式;也可提供基于GSM-MAP核心網(wǎng)上的運(yùn)行能力。

3.3TD-SCDMA

它是一種高性能和低成本的系統(tǒng),是在TDD模式下,采用在周期重復(fù)的時(shí)間幀里傳輸基本的TDMA突發(fā)脈沖的工作模式(和GSM相同),通過周期性地切換傳輸方向,在同一載波上交替地進(jìn)行上下行鏈路傳輸。可以控制上下行的發(fā)送時(shí)間,發(fā)送時(shí)間段內(nèi)不接受,接受時(shí)間段內(nèi)不發(fā)送,且可靈活控制和改變發(fā)送和接受的時(shí)段長(zhǎng)短比例。其優(yōu)勢(shì)是上下行鏈路間的轉(zhuǎn)折點(diǎn)可因業(yè)務(wù)的不同而認(rèn)識(shí)調(diào)整。對(duì)于因特網(wǎng)等非對(duì)等業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸,下行數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于上行數(shù)據(jù)量,可增加下行的時(shí)段時(shí)間,縮短上行的時(shí)段時(shí)間,以達(dá)到高效傳送非對(duì)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的目的,從而實(shí)現(xiàn)3G所要求的兩類業(yè)務(wù)(對(duì)稱的電路交換業(yè)務(wù)和非對(duì)稱的分組交換業(yè)務(wù))。

43G系統(tǒng)面臨的主要問題

4.1多徑衰落

這存在于所有的移動(dòng)通信系統(tǒng)中。無線電波在傳播過程中將發(fā)生折射、反射和散射,從而產(chǎn)生多條傳播路徑。不同路徑的信號(hào)到達(dá)接收機(jī)時(shí),由于天線的位置、方向和極化不同,使接收信號(hào)的幅度、相位起伏變化,產(chǎn)生嚴(yán)重的衰落現(xiàn)象。為了保證通信質(zhì)量,不得不增加信號(hào)功率,這就直接影響了系統(tǒng)的容量。

4.2時(shí)延擴(kuò)展

不同路徑的信號(hào)有不同的傳播時(shí)延,當(dāng)時(shí)延超過檢測(cè)脈沖寬度的10%時(shí),脈沖間的干擾就明顯存在,從而限制了移動(dòng)通信的數(shù)據(jù)速率。

4.3多址干擾

由于3G系統(tǒng)采用CDMA技術(shù),即采用不同的擴(kuò)頻碼字來區(qū)分用戶,這就要求各用戶的擴(kuò)頻碼具有強(qiáng)自相關(guān)性和弱互相關(guān)性。但實(shí)際上各用戶間的互干擾不可能完全消失,所以CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng),就是說來自本小區(qū)和鄰近小區(qū)用戶的干擾成了決定系統(tǒng)容量和性能的主要因素。多址干擾是3G系統(tǒng)所特有的一種干擾。

4.4遠(yuǎn)近效應(yīng)

在各移動(dòng)臺(tái)均以相同功率發(fā)射信號(hào)時(shí),基站接收到的近處移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)功率將遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)處移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)功率。遠(yuǎn)近效應(yīng)就是指近處大功率信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)處小功率信號(hào)產(chǎn)生的很強(qiáng)的干擾。它也是一類多址干擾,不過在3G系統(tǒng)中這種多址干擾表現(xiàn)十分突出。

篇9

在基于物聯(lián)網(wǎng)和4G移動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,移動(dòng)辦公系統(tǒng)體系構(gòu)架能夠很好體現(xiàn)出移動(dòng)辦公應(yīng)用的有效性,形成相應(yīng)的一體化組網(wǎng)方案,具體包括移動(dòng)網(wǎng)傳輸、移動(dòng)終端、移動(dòng)應(yīng)用接入、后臺(tái)應(yīng)用管理等幾個(gè)方面,具體包括以下四個(gè)部分。

(1)移動(dòng)通信網(wǎng)區(qū)。移動(dòng)服務(wù)的接入是通過IP核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn),服務(wù)信號(hào)利用4G通信基站向各個(gè)移動(dòng)終端發(fā)送,這樣就可以實(shí)現(xiàn)傳輸和分發(fā)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。從安全角度考慮,運(yùn)營(yíng)商分配獨(dú)立的接入點(diǎn)也可以完成此項(xiàng)任務(wù),通過連接運(yùn)營(yíng)商GGSN與后臺(tái)的業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)的一條專線可以完成。私有IP就可以在客戶端路由器、運(yùn)營(yíng)商GGSN之間采用并進(jìn)行相關(guān)通信,使得內(nèi)網(wǎng)信息安全得到有效保證。

(2)移動(dòng)終端區(qū)。這也被稱作目標(biāo)用戶端,也是移動(dòng)服務(wù)應(yīng)用的最前端,相關(guān)的無線終端設(shè)備主要包括筆記本、手持PAD設(shè)備、智能手機(jī)等多種,利用4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)基站進(jìn)行相關(guān)接入,進(jìn)行有效的移動(dòng)辦公服務(wù)。另外,通過把智能芯片預(yù)置在終端設(shè)備中,能夠通過物聯(lián)網(wǎng),對(duì)授權(quán)使用的終端設(shè)備進(jìn)行有效的集成管理。

(3)移動(dòng)服務(wù)管理區(qū)。在此區(qū)域主要負(fù)責(zé)對(duì)業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)中的服務(wù)進(jìn)行管理,主要涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、郵件服務(wù)和Web服務(wù)等。對(duì)于Web服務(wù)之一的移動(dòng)辦公系統(tǒng)來說,可以在服務(wù)管理區(qū)內(nèi)進(jìn)行直接部署,并授權(quán)相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)里的終端設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的訪問,能夠應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)部的辦公系統(tǒng)。

(4)移動(dòng)應(yīng)用接入?yún)^(qū)。在此區(qū)域內(nèi),主要能夠?qū)崿F(xiàn)把交換機(jī)、路由器、防火墻等接入內(nèi)網(wǎng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng),可以把一個(gè)VPN服務(wù)器部署在此區(qū)域內(nèi),這樣就能夠使專用VPN訪問通道為終端用戶使用。還可在此區(qū)域部署物聯(lián)網(wǎng)的集成信息管理平臺(tái),可以使得物聯(lián)網(wǎng)傳感器所采集的數(shù)據(jù)能夠被平臺(tái)接受,使終端的集成化管理成為可能。另外,各終端還能通過服務(wù)的方式,完成終端的信息展示、管理和瀏覽等功能,從而形成智能化、集成化較高的內(nèi)部管理網(wǎng)絡(luò)。總體來看,在移動(dòng)辦公業(yè)務(wù)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和4G技術(shù),能夠使得移動(dòng)辦公體系的安全性、智能性、效率性和可用性大大提高。

篇10

一、移動(dòng)通信的發(fā)展歷程

第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是在20世紀(jì)80年代初提出的,它完成于20世紀(jì)90年代初。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)模涮攸c(diǎn)是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于擴(kuò)展和改進(jìn)GSMPhase1及Phase2中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應(yīng)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯),SO(支持最佳路由)、立即計(jì)費(fèi),GSM900/1800雙頻段工作等內(nèi)容,也包含了與全速率完全兼容的增強(qiáng)型話音編解碼技術(shù),使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進(jìn);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(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù),引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù),有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷;自適應(yīng)語(yǔ)音編碼(AMR)技術(shù)的應(yīng)用,極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量;GPRS/EDGE技術(shù)的引入,使GSM與計(jì)算機(jī)通信/Internet有機(jī)相結(jié)合,數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá)115/384kbit/s,從而使GSM功能得到不斷增強(qiáng),初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善,但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,頻率資源己接近枯竭,語(yǔ)音質(zhì)量不能達(dá)到用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)通信速率太低,無法在真正意義上滿足移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的需求。

二、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述

第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)主要是話音和中低速數(shù)據(jù),碼率為384kb/s(局域網(wǎng)可達(dá)2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動(dòng)通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業(yè)務(wù)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(wù)的需要,因此國(guó)際上已開始研究第四代移動(dòng)通信系統(tǒng),第一步目標(biāo)是10Mb/s以上。我們國(guó)內(nèi)則尚未啟動(dòng)。因此需盡早開始研究其關(guān)鍵技術(shù)。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有:寬帶多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),包括頻段、多址方法、無線接入技術(shù)、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調(diào)制和OFDM技術(shù)、自適應(yīng)天線陣、高效信道編碼技術(shù)(如Turbo碼)等。

第三代移動(dòng)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(hào)處理技術(shù),智能信號(hào)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(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù),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(shí)最大為2Mbps,在用戶高速移動(dòng)時(shí)最大支持144Kbps,所占頻帶寬度5MHz左右。但是,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同組成一個(gè)IMT2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動(dòng)通信系統(tǒng)不是真正意義上的個(gè)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(wù),等等。這些不足點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來移動(dòng)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(yīng)未來移動(dòng)通信的需求的新技術(shù)(即新一代移動(dòng)信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移動(dòng)通信技術(shù)的基本特點(diǎn):(1)全球統(tǒng)一頻段,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),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(dá)到全覆蓋和全移動(dòng)性,還能提供最高速率達(dá)2Mbps的多媒體業(yè)務(wù)。(4)支持高質(zhì)量話音、分組多媒體業(yè)務(wù)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(wù)設(shè)置不同服務(wù)等級(jí)的能力。(6)適應(yīng)多用戶環(huán)境,包括室內(nèi)、室外、快速移動(dòng)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(dòng)通信向第三代移動(dòng)通信平滑過渡。(9)可與各種移動(dòng)通信系統(tǒng)融合,包括蜂窩、無繩電話和衛(wèi)星移動(dòng)通信等。(10)終端(手機(jī))結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于攜帶,價(jià)格較低。

三、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)

4G系統(tǒng)中有兩個(gè)基本目標(biāo):一是實(shí)現(xiàn)無線通信全球覆蓋;二是提供無縫的高質(zhì)量無線業(yè)務(wù)。目前正在構(gòu)思中的4G通信具有以下特征:(1)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬。要想使4G通信達(dá)到100Mbps的傳輸速率,通信運(yùn)營(yíng)商必須在3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行大幅度的改造,以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究,每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜,相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)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(dòng)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(jì),第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的傳輸速率速率可以達(dá)到10M~20Mbps,最高可以達(dá)到100Mbps;(3)通信更加靈活。從嚴(yán)格意義上說,4G手機(jī)的功能已不能簡(jiǎn)單劃歸“電話機(jī)”的范疇,因?yàn)檎Z(yǔ)音數(shù)據(jù)的傳輸只是4G移動(dòng)電話的功能之一而已。而且4G手機(jī)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(dòng)通信的智能性更高,不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化,更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)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(yīng)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(gè)角度來看,4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從3G平穩(wěn)過渡等特點(diǎn)。

總之,隨著新問題、新要求的不斷出現(xiàn),第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展。縱觀移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),我們相信,不遠(yuǎn)的將來,人們將不受時(shí)間、地點(diǎn)限制,可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息。從而人們的學(xué)習(xí)、工作、生活將會(huì)發(fā)生更深刻的變化。

參考文獻(xiàn):

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2網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化

2.1無線數(shù)據(jù)——生機(jī)無限當(dāng)前移動(dòng)數(shù)據(jù)通信發(fā)展迅速,被認(rèn)為是移動(dòng)通信發(fā)展的一個(gè)主要方向。近年來出現(xiàn)的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信主要有兩種,一種是電路交換型的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如TACS、AMPS和GSM中的承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及GSM系統(tǒng)的HSCSD;另外一種是分組交換型的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統(tǒng)的GPRS。

目前,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)只占GSM網(wǎng)絡(luò)全部業(yè)務(wù)量中的很小一部分,但是在未來的兩年中這種狀況將開始扭轉(zhuǎn),并大大改變。1999年以后,隨著HSCSD、GPRS等新的高速數(shù)據(jù)解決方案顯露崢嶸,并成為數(shù)據(jù)應(yīng)用的新焦點(diǎn),無線數(shù)據(jù)將成為運(yùn)營(yíng)商經(jīng)營(yíng)計(jì)劃中越來越重要的部分,它預(yù)示著未來大量的商業(yè)機(jī)遇。

(1)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)

無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要驅(qū)動(dòng)力在于用戶的應(yīng)用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業(yè)務(wù),然而無線數(shù)據(jù)則不同,無線數(shù)據(jù)最初的應(yīng)用重點(diǎn)放在運(yùn)輸管理這樣的專業(yè)市場(chǎng)。近期無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的目標(biāo)市場(chǎng)是銷售人員或現(xiàn)場(chǎng)工程師這樣的用戶群。從這些先發(fā)目標(biāo)的應(yīng)用中積累無線數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn),并從中受益。

在過去的十年里,傳統(tǒng)的生活方式已經(jīng)在迅速改變,人們更經(jīng)常性地移動(dòng),職業(yè)和個(gè)人生活之間的分界變得模糊,人們需要不分時(shí)間、地點(diǎn)訪問很重要的信息。發(fā)生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅(qū)動(dòng)無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的重要因素。

(2)因特網(wǎng)的影響

和通信的其他領(lǐng)域一樣,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一個(gè)最重要的驅(qū)動(dòng)力來自Internet。根據(jù)最近的研究,未來兩年歐洲的因特網(wǎng)用戶數(shù)量將翻一番。在我國(guó),因特網(wǎng)用戶的年增長(zhǎng)率將高達(dá)300%,顯然用戶在運(yùn)動(dòng)中接入因特網(wǎng)的需求將會(huì)增長(zhǎng)。

為了滿足接入因特網(wǎng)的需求,一個(gè)全球性的開放協(xié)議——無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)應(yīng)運(yùn)而生。WAP為將Internet的信息內(nèi)容以及增值業(yè)務(wù)傳送到移動(dòng)終端提供了一種開放的通用標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了IP與GSM網(wǎng)絡(luò)的橋接,是一個(gè)為廠商提供加速市場(chǎng)增長(zhǎng)、避免網(wǎng)絡(luò)割接、保護(hù)運(yùn)營(yíng)商投資的標(biāo)準(zhǔn),WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機(jī)都能工作。

(3)數(shù)據(jù)速率的發(fā)展

GSM承載業(yè)務(wù)所提供的GSM數(shù)據(jù)速率最高只能達(dá)到9.6kbit/s。國(guó)際上1998年引入的高速電路交換數(shù)據(jù)(HSCSD)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,對(duì)要求連續(xù)比特率和傳輸時(shí)延小的應(yīng)用是理想的,如會(huì)議電視、電子郵件、遠(yuǎn)程接入企業(yè)的局域網(wǎng)和無線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個(gè)GSM分組數(shù)據(jù)應(yīng)用,將實(shí)現(xiàn)超過100kbit/s的數(shù)據(jù)速率。對(duì)較短的“突發(fā)”類型業(yè)務(wù)是理想的,如信用卡認(rèn)證、遠(yuǎn)程測(cè)量和遠(yuǎn)程事務(wù)處理。EDGE(增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率GSM改進(jìn)模式)使用修改過的GSM調(diào)制方式來實(shí)現(xiàn)超過300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。EDGE會(huì)讓GSM運(yùn)營(yíng)商特別受益,他們不但可以贏得第三代移動(dòng)通信的經(jīng)營(yíng)執(zhí)照,還可以提供有競(jìng)爭(zhēng)力的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

2.2個(gè)人多媒體通信——網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的方向

對(duì)隨時(shí)隨地話音通信的追求使早期移動(dòng)通信走向成功。移動(dòng)通信的商業(yè)價(jià)值和用戶市場(chǎng)得到了證明,全球移動(dòng)市場(chǎng)以超凡的速度增長(zhǎng)。移動(dòng)通信演進(jìn)的下一階段是向無線數(shù)據(jù)乃至個(gè)人移動(dòng)多媒體轉(zhuǎn)移,這一進(jìn)展已經(jīng)開始,并將成為未來重要的增長(zhǎng)點(diǎn)。個(gè)人移動(dòng)多媒體將根據(jù)地點(diǎn)為人們提供無法想像的、完善的個(gè)人業(yè)務(wù)和無線信息,將對(duì)人們工作和生活的各個(gè)方面產(chǎn)生影響。在個(gè)人多媒體世界里,話音郵件和電子郵件被傳送到移動(dòng)多媒體信箱中;短信將成為帶有照片和視頻內(nèi)容的電子明信片;話音呼叫將與實(shí)時(shí)圖像相結(jié)合,產(chǎn)生大量的可視移動(dòng)電話,還將實(shí)現(xiàn)移動(dòng)因特網(wǎng)和萬維網(wǎng)瀏覽。像無線會(huì)議電視這樣的應(yīng)用將隨處可見,電子商務(wù)將蓬勃開展。對(duì)于運(yùn)動(dòng)中的用戶還有隨時(shí)隨地的各種信箱和娛樂服務(wù)。

3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶化

在電信業(yè)歷史上,移動(dòng)通信可能是技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展最快的領(lǐng)域。業(yè)務(wù)、技術(shù)、市場(chǎng)三者之間是一種互動(dòng)的關(guān)系,伴隨著用戶對(duì)數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)需求的增加,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)化、分組化發(fā)展,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)必然走向?qū)拵Щ?/p>

通過使用電話交換技術(shù)和蜂窩無線電技術(shù),70年代末誕生了第一代模擬移動(dòng)電話。AMPS(北美蜂窩系統(tǒng))、NMT(北歐移動(dòng)電話)和TACS(全向通信系統(tǒng))是三種主要的窄帶模擬標(biāo)準(zhǔn)。第一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大成就就是去掉了將電話連接到網(wǎng)絡(luò)的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無線接收和撥打電話。

第二代系統(tǒng)引入了數(shù)字無線電技術(shù),它提供更高的網(wǎng)絡(luò)容量,改善了話音質(zhì)量和保密性,并為用戶引入了無縫的國(guó)際漫游。今天世界市場(chǎng)的第二代數(shù)字無線標(biāo)準(zhǔn),包括GSM、MMPS、PDC(日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng))和IS95CDMA等,均仍為窄帶系統(tǒng)。

第三代移動(dòng)系統(tǒng),即IMT-2000,是一種真正的寬帶多媒體系統(tǒng),它能夠提供高質(zhì)量寬帶綜合業(yè)務(wù)并實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋。2000年以后,窄帶移動(dòng)電話業(yè)務(wù)需求將依然很大,但隨著Internet等高速數(shù)據(jù)通信及多媒體通信需求的驅(qū)動(dòng),寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)將逐步增長(zhǎng),而且就未來信息高速公路建設(shè)的無縫覆蓋而言,寬帶移動(dòng)通信作為整個(gè)移動(dòng)市場(chǎng)份額的子集將顯得愈來愈重要。

第三代系統(tǒng)預(yù)計(jì)在2002年投入商用。

從第二代到第三代系統(tǒng)的變化并不像從第一代模擬網(wǎng)絡(luò)到第二代數(shù)字網(wǎng)絡(luò)那樣存在重大的技術(shù)變遷。從目前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)來講,第二代系統(tǒng)將逐步子滑過渡到第三代系統(tǒng),在此演進(jìn)過程中,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)所能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率逐步升級(jí):GSM承載業(yè)務(wù)所能提供的數(shù)據(jù)速率為9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,1999年引入的GPRS將實(shí)現(xiàn)超過100kbit/s的數(shù)據(jù)速率,將在2000年引入的EDGE技術(shù)可實(shí)現(xiàn)超過300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。2001年后投入商用的第三代系統(tǒng)將能夠在廣域網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)384kbit/s的數(shù)據(jù)速率,在辦公室和家中還可以達(dá)到2Mbit/s。

4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化

移動(dòng)通信需求的不斷增長(zhǎng)以及新技術(shù)在移動(dòng)通信中的廣泛應(yīng)用,促使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)得到了迅速發(fā)展。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)由單純地傳遞和交換信息,逐步向存儲(chǔ)和處理信息的智能化發(fā)展,移動(dòng)智能網(wǎng)由此而生。移動(dòng)智能網(wǎng)是在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中引人智能網(wǎng)功能實(shí)體,以完成對(duì)移動(dòng)呼叫的智能控制的一種網(wǎng)絡(luò),是一種開放性的智能平臺(tái),它使電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者能夠方便、快速、經(jīng)濟(jì)、有效地提供客戶所需的各類電信新業(yè)務(wù),使客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)有更強(qiáng)的控制功能,能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動(dòng)智能網(wǎng)通過把交換與業(yè)務(wù)分離,建立集中的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)和數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)而進(jìn)一步建立集中的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)生成環(huán)境來達(dá)到上述目標(biāo)。通過智能網(wǎng),運(yùn)營(yíng)公司可以最優(yōu)地利用其網(wǎng)絡(luò),加快新業(yè)務(wù)的生成;可以根據(jù)客戶的需要來設(shè)計(jì)業(yè)務(wù),向其他業(yè)務(wù)提供者開放網(wǎng)絡(luò),增加收益。

關(guān)于移動(dòng)智能網(wǎng)的研究,早在1995年就已開始,剛開始并沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議出現(xiàn),各廠商各自制定了自己的標(biāo)準(zhǔn),并且據(jù)此進(jìn)行了不少的研究工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期產(chǎn)品。這些工作為最終移動(dòng)智能網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的形成積累了經(jīng)驗(yàn)。

1997年末,美國(guó)蜂窩電信工業(yè)協(xié)會(huì)(CTIA)制定了移動(dòng)智能網(wǎng)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議——IS-41D協(xié)議。1998年1月,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)研究所(ETSI)在GSMphase2+階段引入了CAMEL協(xié)議(移動(dòng)通信高級(jí)邏輯的客戶化應(yīng)用程序),當(dāng)時(shí)的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能網(wǎng)能力集一2標(biāo)準(zhǔn)中描述了移動(dòng)接入的功能實(shí)體,稱為CAMELphase2標(biāo)準(zhǔn)。

伴隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向第三代系統(tǒng)的演進(jìn),網(wǎng)絡(luò)的智能化程度也在不斷地提升。智能網(wǎng)及其智能業(yè)務(wù)是構(gòu)成未來個(gè)人通信的基本條件。

5更高的頻段

從第一代的模擬移動(dòng)電話,到第二代的數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),再到將來的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)使用的無線頻段遵循一種由低到高的發(fā)展趨勢(shì)。1981年誕生的第一個(gè)具有國(guó)際漫游功能的模擬系統(tǒng)NMT的使用頻段為450MHz,1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國(guó)目前的模擬TACS系統(tǒng)的使用頻段也為900MHz。在第二代網(wǎng)絡(luò)中,GSM系統(tǒng)的開始使用頻段為900MHz,IS-95CDMA系統(tǒng)為800MHz。為了從根本上提高GSM系統(tǒng)的容量,1997年出現(xiàn)了1800MHz系統(tǒng),GSM900/1800雙頻網(wǎng)絡(luò)迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統(tǒng)IMT-2000則定位在2GHz頻段。

6更有效利用頻率

無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動(dòng)通信的飛速發(fā)展,頻譜資源有限和移動(dòng)用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳,出現(xiàn)了“頻率嚴(yán)重短缺”的現(xiàn)象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術(shù)和開發(fā)新頻段。

模擬制的早期蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)采用頻分多址方式,主要通過多信道共用、頻率復(fù)用和波道窄帶化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率的有效利用。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,模擬系統(tǒng)已遠(yuǎn)不能滿足用戶發(fā)展的需求。數(shù)字移動(dòng)通信比模擬移動(dòng)通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術(shù),數(shù)字系統(tǒng)要求的載干比較小,因而頻率復(fù)用距離可以小一些,系統(tǒng)的容量可以大一些。而且,數(shù)字移動(dòng)通信還可采用時(shí)分多址或碼分多址技術(shù),它比模擬的頻分多址制在系統(tǒng)容量上大4-20倍。

GSM作為最具代表性和最為成熟的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng),其發(fā)展歷程就是一部頻率有效利用技術(shù)的演進(jìn)史。GSM采用時(shí)分多址制式,其對(duì)頻率的有效利用主要是通過頻率復(fù)用技術(shù)的不斷升級(jí)實(shí)現(xiàn)的。從傳統(tǒng)的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復(fù)用技術(shù),頻率復(fù)用的密集度逐步提升,頻譜效率快速提高,GSM系統(tǒng)的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS-95CDMA(窄帶)系統(tǒng),以無線技術(shù)的先進(jìn)性和大容量等特點(diǎn)著稱。它以擴(kuò)頻技術(shù)為基礎(chǔ),不同用戶的信號(hào)靠不同的編碼序列來區(qū)分,如果從頻域或時(shí)域來觀察,多個(gè)CDMA信號(hào)是相互重疊的,故理論上CDMA系統(tǒng)的頻譜利用率比GSM系統(tǒng)更高,網(wǎng)絡(luò)容量更大。同時(shí)CDMA系統(tǒng)具有一定的過載能力,即系統(tǒng)具備軟容量。作為未來第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主流無線接入技術(shù)的WCDMA(寬帶碼分多址)能夠更高效地利用無線電頻率。它利用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)天線陣和相干解調(diào)(雙向)等技術(shù),網(wǎng)絡(luò)容量可得到大幅提高,可以更好地滿足未來移動(dòng)通信的發(fā)展要求。

7網(wǎng)絡(luò)趨于融合,走向統(tǒng)一

7.1第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

篇12

移動(dòng)通信業(yè)務(wù)之所以發(fā)展迅猛主要是其滿足了人們?cè)谌魏螘r(shí)間。任何地點(diǎn)與任何個(gè)人進(jìn)行通信的愿望。移動(dòng)通信是實(shí)現(xiàn)未來理想的個(gè)人通信服務(wù)的必由之路。在信息支撐技術(shù)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和需求的共同作用下,移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展更是突飛猛進(jìn),呈現(xiàn)出以下幾大趨勢(shì):網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)寬帶化,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智能化,更高的頻段,更有效利用頻率,各種網(wǎng)絡(luò)趨于融合。了解、掌握這些趨勢(shì)對(duì)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化

2.1無線數(shù)據(jù)——生機(jī)無限當(dāng)前移動(dòng)數(shù)據(jù)通信發(fā)展迅速,被認(rèn)為是移動(dòng)通信發(fā)展的一個(gè)主要方向。近年來出現(xiàn)的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信主要有兩種,一種是電路交換型的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如TACS、AMPS和GSM中的承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及GSM系統(tǒng)的HSCSD;另外一種是分組交換型的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統(tǒng)的GPRS。

目前,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)只占GSM網(wǎng)絡(luò)全部業(yè)務(wù)量中的很小一部分,但是在未來的兩年中這種狀況將開始扭轉(zhuǎn),并大大改變。1999年以后,隨著HSCSD、GPRS等新的高速數(shù)據(jù)解決方案顯露崢嶸,并成為數(shù)據(jù)應(yīng)用的新焦點(diǎn),無線數(shù)據(jù)將成為運(yùn)營(yíng)商經(jīng)營(yíng)計(jì)劃中越來越重要的部分,它預(yù)示著未來大量的商業(yè)機(jī)遇。

(1)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)

無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要驅(qū)動(dòng)力在于用戶的應(yīng)用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業(yè)務(wù),然而無線數(shù)據(jù)則不同,無線數(shù)據(jù)最初的應(yīng)用重點(diǎn)放在運(yùn)輸管理這樣的專業(yè)市場(chǎng)。近期無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的目標(biāo)市場(chǎng)是銷售人員或現(xiàn)場(chǎng)工程師這樣的用戶群。從這些先發(fā)目標(biāo)的應(yīng)用中積累無線數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn),并從中受益。

在過去的十年里,傳統(tǒng)的生活方式已經(jīng)在迅速改變,人們更經(jīng)常性地移動(dòng),職業(yè)和個(gè)人生活之間的分界變得模糊,人們需要不分時(shí)間、地點(diǎn)訪問很重要的信息。發(fā)生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅(qū)動(dòng)無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的重要因素。

(2)因特網(wǎng)的影響

和通信的其他領(lǐng)域一樣,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一個(gè)最重要的驅(qū)動(dòng)力來自Internet。根據(jù)最近的研究,未來兩年歐洲的因特網(wǎng)用戶數(shù)量將翻一番。在我國(guó),因特網(wǎng)用戶的年增長(zhǎng)率將高達(dá)300%,顯然用戶在運(yùn)動(dòng)中接入因特網(wǎng)的需求將會(huì)增長(zhǎng)。

為了滿足接入因特網(wǎng)的需求,一個(gè)全球性的開放協(xié)議——無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)應(yīng)運(yùn)而生。WAP為將Internet的信息內(nèi)容以及增值業(yè)務(wù)傳送到移動(dòng)終端提供了一種開放的通用標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了IP與GSM網(wǎng)絡(luò)的橋接,是一個(gè)為廠商提供加速市場(chǎng)增長(zhǎng)、避免網(wǎng)絡(luò)割接、保護(hù)運(yùn)營(yíng)商投資的標(biāo)準(zhǔn),WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機(jī)都能工作。

(3)數(shù)據(jù)速率的發(fā)展

GSM承載業(yè)務(wù)所提供的GSM數(shù)據(jù)速率最高只能達(dá)到9.6kbit/s。國(guó)際上1998年引入的高速電路交換數(shù)據(jù)(HSCSD)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,對(duì)要求連續(xù)比特率和傳輸時(shí)延小的應(yīng)用是理想的,如會(huì)議電視、電子郵件、遠(yuǎn)程接入企業(yè)的局域網(wǎng)和無線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個(gè)GSM分組數(shù)據(jù)應(yīng)用,將實(shí)現(xiàn)超過100kbit/s的數(shù)據(jù)速率。對(duì)較短的“突發(fā)”類型業(yè)務(wù)是理想的,如信用卡認(rèn)證、遠(yuǎn)程測(cè)量和遠(yuǎn)程事務(wù)處理。EDGE(增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率GSM改進(jìn)模式)使用修改過的GSM調(diào)制方式來實(shí)現(xiàn)超過300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。EDGE會(huì)讓GSM運(yùn)營(yíng)商特別受益,他們不但可以贏得第三代移動(dòng)通信的經(jīng)營(yíng)執(zhí)照,還可以提供有競(jìng)爭(zhēng)力的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

2.2個(gè)人多媒體通信——網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的方向

對(duì)隨時(shí)隨地話音通信的追求使早期移動(dòng)通信走向成功。移動(dòng)通信的商業(yè)價(jià)值和用戶市場(chǎng)得到了證明,全球移動(dòng)市場(chǎng)以超凡的速度增長(zhǎng)。移動(dòng)通信演進(jìn)的下一階段是向無線數(shù)據(jù)乃至個(gè)人移動(dòng)多媒體轉(zhuǎn)移,這一進(jìn)展已經(jīng)開始,并將成為未來重要的增長(zhǎng)點(diǎn)。個(gè)人移動(dòng)多媒體將根據(jù)地點(diǎn)為人們提供無法想像的、完善的個(gè)人業(yè)務(wù)和無線信息,將對(duì)人們工作和生活的各個(gè)方面產(chǎn)生影響。在個(gè)人多媒體世界里,話音郵件和電子郵件被傳送到移動(dòng)多媒體信箱中;短信將成為帶有照片和視頻內(nèi)容的電子明信片;話音呼叫將與實(shí)時(shí)圖像相結(jié)合,產(chǎn)生大量的可視移動(dòng)電話,還將實(shí)現(xiàn)移動(dòng)因特網(wǎng)和萬維網(wǎng)瀏覽。像無線會(huì)議電視這樣的應(yīng)用將隨處可見,電子商務(wù)將蓬勃開展。對(duì)于運(yùn)動(dòng)中的用戶還有隨時(shí)隨地的各種信箱和娛樂服務(wù)。

3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶化

在電信業(yè)歷史上,移動(dòng)通信可能是技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展最快的領(lǐng)域。業(yè)務(wù)、技術(shù)、市場(chǎng)三者之間是一種互動(dòng)的關(guān)系,伴隨著用戶對(duì)數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)需求的增加,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)化、分組化發(fā)展,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)必然走向?qū)拵Щ?/p>

通過使用電話交換技術(shù)和蜂窩無線電技術(shù),70年代末誕生了第一代模擬移動(dòng)電話。AMPS(北美蜂窩系統(tǒng))、NMT(北歐移動(dòng)電話)和TACS(全向通信系統(tǒng))是三種主要的窄帶模擬標(biāo)準(zhǔn)。第一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大成就就是去掉了將電話連接到網(wǎng)絡(luò)的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無線接收和撥打電話。

第二代系統(tǒng)引入了數(shù)字無線電技術(shù),它提供更高的網(wǎng)絡(luò)容量,改善了話音質(zhì)量和保密性,并為用戶引入了無縫的國(guó)際漫游。今天世界市場(chǎng)的第二代數(shù)字無線標(biāo)準(zhǔn),包括GSM、MMPS、PDC(日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng))和IS95CDMA等,均仍為窄帶系統(tǒng)。

第三代移動(dòng)系統(tǒng),即IMT-2000,是一種真正的寬帶多媒體系統(tǒng),它能夠提供高質(zhì)量寬帶綜合業(yè)務(wù)并實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋。2000年以后,窄帶移動(dòng)電話業(yè)務(wù)需求將依然很大,但隨著Internet等高速數(shù)據(jù)通信及多媒體通信需求的驅(qū)動(dòng),寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)將逐步增長(zhǎng),而且就未來信息高速公路建設(shè)的無縫覆蓋而言,寬帶移動(dòng)通信作為整個(gè)移動(dòng)市場(chǎng)份額的子集將顯得愈來愈重要。

第三代系統(tǒng)預(yù)計(jì)在2002年投入商用。

從第二代到第三代系統(tǒng)的變化并不像從第一代模擬網(wǎng)絡(luò)到第二代數(shù)字網(wǎng)絡(luò)那樣存在重大的技術(shù)變遷。從目前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)來講,第二代系統(tǒng)將逐步子滑過渡到第三代系統(tǒng),在此演進(jìn)過程中,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)所能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率逐步升級(jí):GSM承載業(yè)務(wù)所能提供的數(shù)據(jù)速率為9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,1999年引入的GPRS將實(shí)現(xiàn)超過100kbit/s的數(shù)據(jù)速率,將在2000年引入的EDGE技術(shù)可實(shí)現(xiàn)超過300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。2001年后投入商用的第三代系統(tǒng)將能夠在廣域網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)384kbit/s的數(shù)據(jù)速率,在辦公室和家中還可以達(dá)到2Mbit/s。

4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化

移動(dòng)通信需求的不斷增長(zhǎng)以及新技術(shù)在移動(dòng)通信中的廣泛應(yīng)用,促使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)得到了迅速發(fā)展。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)由單純地傳遞和交換信息,逐步向存儲(chǔ)和處理信息的智能化發(fā)展,移動(dòng)智能網(wǎng)由此而生。移動(dòng)智能網(wǎng)是在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中引人智能網(wǎng)功能實(shí)體,以完成對(duì)移動(dòng)呼叫的智能控制的一種網(wǎng)絡(luò),是一種開放性的智能平臺(tái),它使電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)者能夠方便、快速、經(jīng)濟(jì)、有效地提供客戶所需的各類電信新業(yè)務(wù),使客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)有更強(qiáng)的控制功能,能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動(dòng)智能網(wǎng)通過把交換與業(yè)務(wù)分離,建立集中的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)和數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)而進(jìn)一步建立集中的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)生成環(huán)境來達(dá)到上述目標(biāo)。通過智能網(wǎng),運(yùn)營(yíng)公司可以最優(yōu)地利用其網(wǎng)絡(luò),加快新業(yè)務(wù)的生成;可以根據(jù)客戶的需要來設(shè)計(jì)業(yè)務(wù),向其他業(yè)務(wù)提供者開放網(wǎng)絡(luò),增加收益。

關(guān)于移動(dòng)智能網(wǎng)的研究,早在1995年就已開始,剛開始并沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議出現(xiàn),各廠商各自制定了自己的標(biāo)準(zhǔn),并且據(jù)此進(jìn)行了不少的研究工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期產(chǎn)品。這些工作為最終移動(dòng)智能網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的形成積累了經(jīng)驗(yàn)。

1997年末,美國(guó)蜂窩電信工業(yè)協(xié)會(huì)(CTIA)制定了移動(dòng)智能網(wǎng)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議——IS-41D協(xié)議。1998年1月,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)研究所(ETSI)在GSMphase2+階段引入了CAMEL協(xié)議(移動(dòng)通信高級(jí)邏輯的客戶化應(yīng)用程序),當(dāng)時(shí)的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能網(wǎng)能力集一2標(biāo)準(zhǔn)中描述了移動(dòng)接入的功能實(shí)體,稱為CAMELphase2標(biāo)準(zhǔn)。

伴隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向第三代系統(tǒng)的演進(jìn),網(wǎng)絡(luò)的智能化程度也在不斷地提升。智能網(wǎng)及其智能業(yè)務(wù)是構(gòu)成未來個(gè)人通信的基本條件。

5更高的頻段

從第一代的模擬移動(dòng)電話,到第二代的數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),再到將來的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)使用的無線頻段遵循一種由低到高的發(fā)展趨勢(shì)。1981年誕生的第一個(gè)具有國(guó)際漫游功能的模擬系統(tǒng)NMT的使用頻段為450MHz,1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國(guó)目前的模擬TACS系統(tǒng)的使用頻段也為900MHz。在第二代網(wǎng)絡(luò)中,GSM系統(tǒng)的開始使用頻段為900MHz,IS-95CDMA系統(tǒng)為800MHz。為了從根本上提高GSM系統(tǒng)的容量,1997年出現(xiàn)了1800MHz系統(tǒng),GSM900/1800雙頻網(wǎng)絡(luò)迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統(tǒng)IMT-2000則定位在2GHz頻段。

6更有效利用頻率

無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動(dòng)通信的飛速發(fā)展,頻譜資源有限和移動(dòng)用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳,出現(xiàn)了“頻率嚴(yán)重短缺”的現(xiàn)象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術(shù)和開發(fā)新頻段。

模擬制的早期蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)采用頻分多址方式,主要通過多信道共用、頻率復(fù)用和波道窄帶化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率的有效利用。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,模擬系統(tǒng)已遠(yuǎn)不能滿足用戶發(fā)展的需求。數(shù)字移動(dòng)通信比模擬移動(dòng)通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術(shù),數(shù)字系統(tǒng)要求的載干比較小,因而頻率復(fù)用距離可以小一些,系統(tǒng)的容量可以大一些。而且,數(shù)字移動(dòng)通信還可采用時(shí)分多址或碼分多址技術(shù),它比模擬的頻分多址制在系統(tǒng)容量上大4-20倍。

GSM作為最具代表性和最為成熟的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng),其發(fā)展歷程就是一部頻率有效利用技術(shù)的演進(jìn)史。GSM采用時(shí)分多址制式,其對(duì)頻率的有效利用主要是通過頻率復(fù)用技術(shù)的不斷升級(jí)實(shí)現(xiàn)的。從傳統(tǒng)的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復(fù)用技術(shù),頻率復(fù)用的密集度逐步提升,頻譜效率快速提高,GSM系統(tǒng)的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS-95CDMA(窄帶)系統(tǒng),以無線技術(shù)的先進(jìn)性和大容量等特點(diǎn)著稱。它以擴(kuò)頻技術(shù)為基礎(chǔ),不同用戶的信號(hào)靠不同的編碼序列來區(qū)分,如果從頻域或時(shí)域來觀察,多個(gè)CDMA信號(hào)是相互重疊的,故理論上CDMA系統(tǒng)的頻譜利用率比GSM系統(tǒng)更高,網(wǎng)絡(luò)容量更大。同時(shí)CDMA系統(tǒng)具有一定的過載能力,即系統(tǒng)具備軟容量。作為未來第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主流無線接入技術(shù)的WCDMA(寬帶碼分多址)能夠更高效地利用無線電頻率。它利用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)天線陣和相干解調(diào)(雙向)等技術(shù),網(wǎng)絡(luò)容量可得到大幅提高,可以更好地滿足未來移動(dòng)通信的發(fā)展要求。

7網(wǎng)絡(luò)趨于融合,走向統(tǒng)一

7.1第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

篇13

WCDMA有Release99、Release4、Release5、Release6等版本。WCDMA(寬帶碼分多址)采用直接序列擴(kuò)頻碼分多址(DS-CDMA)、頻分雙工(FDD)方式,碼片速率為3.84Mcps,載波帶寬為5MHz。基于Release99/Release4版本,可在5MHz的帶寬內(nèi),提供最高384kbps的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。WCDMA能夠支持移動(dòng)/手提設(shè)備之間的語(yǔ)音、圖象、數(shù)據(jù)以及視頻通信,速率可達(dá)2Mb/s(對(duì)于局域網(wǎng)而言)或者384Kb/s(對(duì)于寬帶網(wǎng)而言)。

HSDPA(高速下行分組接入,HighSpeedDownlinkPackagesAccess)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)提高WCDMA網(wǎng)絡(luò)高速下行數(shù)據(jù)傳輸速率最為重要的技術(shù),是3GPP在R5協(xié)議中為了滿足上下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不對(duì)稱的需求提出來的,HSDPA是與R99的信道在同一載波上,只是為HSDPA增加了專門的信道,只需要進(jìn)行軟件升級(jí)即可。HSDPA下行峰值速率理論最大值可達(dá)14.4Mbps。

HSUPA(高速上行鏈路分組接入,highspeeduplinkpacketaccess)。HSUPA通過采用多碼傳輸、HARQ、基于NodeB的快速調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù),使得單小區(qū)最大上行數(shù)據(jù)吞吐率達(dá)到5.76Mbit/s,大大增強(qiáng)了WCDMA上行鏈路的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載能力和頻譜利用率。HSUPA引入了五條新的物理信道E-DPDCH、E-DPCCH、E-AGCH、E-RGCH、E-HICH和兩個(gè)新的MAC實(shí)體MAC-e和MAC-es,并把分組調(diào)度功能從RNC下移到NodeB,實(shí)現(xiàn)了基于NodeB的快速分組調(diào)度,并通過混合自動(dòng)重傳HARQ、2ms無線短幀及多碼傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù),使得上行鏈路的數(shù)據(jù)吞吐率最高可達(dá)到5.76Mbit/s,大大提高的上行鏈路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載能力。

HSDPA是WCDMA下行鏈路方向(從無線接入網(wǎng)絡(luò)到移動(dòng)終端的方向)針對(duì)分組業(yè)務(wù)的優(yōu)化和演進(jìn)。與HSDPA類似,HSUPA是上行鏈路方向(從移動(dòng)終端到無線接入網(wǎng)絡(luò)的方向)針對(duì)分組業(yè)務(wù)的優(yōu)化和演進(jìn)。HSUPA是繼HSDPA后,WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的又一次重要演進(jìn)。

CDMA2000即CDMA20001×EV,1xEV的意思為“Evolution”,表示標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,DO意為DataOnly(后來把DataOnly改為DataOptimized,表示EV-DO是對(duì)CDMA20001X網(wǎng)絡(luò)在提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的一個(gè)有效的增強(qiáng))。CDMA20001×EV-DO(DataOnly),采用話音分離的信道傳輸數(shù)據(jù)。CDMA20001×EV-DV(DateandVoice),即數(shù)據(jù)信道于話音信道合一。CDMA網(wǎng)提供兩大類應(yīng)用,語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。根據(jù)應(yīng)用CDMA2000演進(jìn)可分為繼續(xù)提高語(yǔ)音容量,從CDMA20001X演進(jìn)到1X增強(qiáng)版或從CDMA20001X標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)到EV-DO版本0,然后從EV-DO版本0演進(jìn)到EV-DO版本A以及EV-DO版本B再到EV-DO增強(qiáng)版。

CDMA20001X到1X增強(qiáng)版的平滑演進(jìn)是利用1/8空白速率幀,使用更有效的閉環(huán)功控、反向鏈路提早結(jié)束、前向鏈路提早結(jié)束、前向鏈路干擾抵消(QLIC)、QOF等技術(shù),采用雙天線接收的話,則每扇區(qū)的容量可達(dá)120個(gè)同時(shí)通話。1X增強(qiáng)版顯著增加了語(yǔ)音容量,同時(shí)讓網(wǎng)絡(luò)和頻譜投資最大化。

從CDMA20001X演進(jìn)到EV-DO版本0,在原有的1X基站上增加一個(gè)專門用來做高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d頻,還需要增加新的PCF(分組控制功能模塊)。兼容特性使得1xEV-DO可沿用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃及射頻部件。1xEV-DO基站還可與CDMA20001X的基站合一,并允許用戶經(jīng)由1X的載波使用高質(zhì)量的話音服務(wù)和通過1xEV-DO的載波使用高性能的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

從EV-DO版本0演進(jìn)到EV-DO版本A,只需對(duì)EV-DO版本0網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行軟件更新,升級(jí)基站中的信道板,基站系統(tǒng)中的其他硬件設(shè)備則完全可以保留重用。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的不同情況,EV-DO版本A標(biāo)準(zhǔn)還支持終端在EV-DO版本A和EV-DO版本0網(wǎng)絡(luò)之間的快速切換。終端和網(wǎng)絡(luò)的后向兼容性保證了運(yùn)營(yíng)商可以逐步向版本A演進(jìn),保護(hù)了對(duì)原版本0網(wǎng)絡(luò)和終端的投資。由于EV-DO版本A設(shè)備已經(jīng)成熟,可以選擇跳過EV-DO版本0而直接從CDMA20001X升級(jí)為EV-DO版本A。EV-DO版本A到EV-DO版本B,基站和終端之間可以在前反向多個(gè)載波上同時(shí)傳送數(shù)據(jù),從而獲得更高的峰值傳輸速率和系統(tǒng)吞吐量。EV-DO版本B可以通過支持多個(gè)載頻的EV-DO版本A基站進(jìn)行升級(jí)來實(shí)現(xiàn),這需要對(duì)基站和基站控制器進(jìn)行軟件更新。EV-DO版本B完全后向兼容EV-DO版本0和EV-DO版本A。EV-DO版本A和EV-DO版本0終端可以無縫接入到EV-DO版本B網(wǎng)絡(luò)中獲取服務(wù)。EV-DO版本B網(wǎng)絡(luò)可以更有效地支持VoIP和可視電話等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。EV-DO增強(qiáng)版完全后向兼容EV-DO版本0、EV-DO版本A和EV-DO版本B。EV-DO版本B、EV-DO版本A和EV-DO版本0的終端可以無縫接入到EV-DO增強(qiáng)版網(wǎng)絡(luò)中獲取服務(wù)。

2在3G之后,第四代(4G)移動(dòng)通信更先進(jìn)的技術(shù)旨在建立一個(gè)新的全I(xiàn)P化的接入網(wǎng)和與固網(wǎng)融合的純IP核心網(wǎng),目的是提供寬帶移動(dòng)無線接入

3G向4G的演進(jìn)路線為:WCDMA和TD-SCDMA,均從HSDPA演進(jìn)至HSUPA,進(jìn)而到LTE(3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)項(xiàng)目);CDMA2000沿著1xEV-DO.0、1xEV-DO.A、1xEV-DO.B,最終到UMB,超移動(dòng)寬帶(UltraMobileBroadband)。

3GLTE使用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing、正交頻分復(fù)用技術(shù))以及它的后續(xù)技術(shù)OFDMA(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess、正交頻分多址技術(shù))是未來無線寬帶技術(shù)的基礎(chǔ)。同UMB一樣,LTE也采用了OFDM/OFDMA作為物理層的核心技術(shù),不同的是LTE不再支持CDMA,而UMB為了保持良好的兼容性仍然支持在總帶寬中分出一部分帶寬來支持CDMA。LTE在20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率;改善小區(qū)邊緣用戶的性能;提高小區(qū)容量;降低系統(tǒng)延遲,用戶平面內(nèi)部單向傳輸時(shí)延低于5ms,控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時(shí)間低于50ms,從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時(shí)間小于100ms;支持100Km半徑的小區(qū)覆蓋;能夠?yàn)?50Km/h高速移動(dòng)用戶提供大于100kbps的接入服務(wù);支持成對(duì)或非成對(duì)頻譜,并可靈活配置1.25MHz到20MHz多種帶寬。UMB是可以在1.25MHz和20MHz間以約150KHz的頻率增量靈活部署,支持頻段包括450MHz、700MHz、850MHz、1700MHz、1900MHz、1700/2100MHz、1900/2100MHz(IMT)和2500MHz(3G擴(kuò)展頻段),可與現(xiàn)有的CDMA20001X和1xEV-DO系統(tǒng)兼容,但在數(shù)據(jù)傳輸速率、延遲性、覆蓋度、移動(dòng)能力及布建彈性等方面都更具優(yōu)勢(shì)。UMB系統(tǒng)繼承了1xEV-DO系統(tǒng)的自適應(yīng)編碼調(diào)制、HARQ(物理層混合重傳)以及QoS控制機(jī)制,結(jié)合了CDMA、TDM、QOFDMA(準(zhǔn)OFDMA)、LDPC(低密度奇偶校驗(yàn)碼)等其它先進(jìn)技術(shù),同時(shí)引入了基于MIMO(多路輸入輸出)、SDMA(空分復(fù)用接入)和Beamforming(波束賦性)等多天線技術(shù)。在4G網(wǎng)絡(luò)中將主要使用以下一些核心技術(shù)。

正交頻分復(fù)用(OFDM)/正交頻分多址接入(OFDMA).OFDM是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道,在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制,子載波并行傳輸。每個(gè)子信道是相對(duì)平坦的,在每個(gè)子信道上進(jìn)行的是窄帶傳輸,信號(hào)帶寬小于信道的相應(yīng)帶寬。OFDM可以消除或減小信號(hào)波形間的干擾,提高了頻譜利用率。OFDMA是OFDM調(diào)制的一種形式,具有更高的頻譜效率和更好的抗衰落性能。對(duì)于低數(shù)據(jù)率用戶,需要更低的發(fā)射功耗,具有恒定而不是隨時(shí)間變化的更短延遲。OFDMA會(huì)把副載波的子集分配給各個(gè)用戶,以信道狀態(tài)的反饋能執(zhí)行自適應(yīng)用戶到副載波的分配。與OFDM相比,快速衰退、窄帶同頻干擾性能都得到了提高,改進(jìn)了系統(tǒng)的頻譜效率。

軟件無線電是把盡可能多的無線及個(gè)人通信功能通過可編程軟件來實(shí)現(xiàn),使其成為一種多工作頻段、多工作模式、多信號(hào)傳輸與處理的無線電系統(tǒng)。也可以說,是一種用軟件來實(shí)現(xiàn)物理層連接的無線通信方式。智能天線具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能,智能天線應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),產(chǎn)生空間定向波束,使天線主波束對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向,旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向,達(dá)到充分利用移動(dòng)用戶信號(hào)并消除或抑制干擾信號(hào)的目的。多輸入多輸出(MIMO、Multiple-InputMultiple-Out-put)技術(shù)利用多發(fā)射、多接收天線進(jìn)行空間分集的技術(shù),采用分立式多天線能夠有效地將通信鏈路分解成為許多并行的子信道,從而大大提高容量。MIMO系統(tǒng)能夠很好地提高系統(tǒng)的抗衰落和噪聲性能,從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無線信道中,MIMO技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。

第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個(gè)基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫互聯(lián)。核心網(wǎng)獨(dú)立于各種具體的無線接入方案,能提供端到端的IP業(yè)務(wù),能同已有的核心網(wǎng)和PSTN兼容。核心網(wǎng)具有開放的結(jié)構(gòu),能允許各種空中接口接入核心網(wǎng);同時(shí)核心網(wǎng)能把業(yè)務(wù)、控制和傳輸?shù)确珠_。采用IP后,所采用的無線接入方式和協(xié)議與核心網(wǎng)絡(luò)(CN)協(xié)議、鏈路層是分離獨(dú)立的。IP與多種無線接入?yún)f(xié)議相兼容,因此在設(shè)計(jì)核心網(wǎng)絡(luò)時(shí)具有很大的靈活性,不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協(xié)議。

綜上,隨著移動(dòng)通信的發(fā)展呈現(xiàn)趨勢(shì)傳送寬帶化、應(yīng)用個(gè)性化、接入多樣化、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)化、系統(tǒng)互補(bǔ)化及有線、無線一體化的大趨勢(shì),寬帶無線市場(chǎng)必定潛力巨大,發(fā)展前景一片光明。

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