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1.1系统的结构
基于SMS的移动通信网络自动监控系统所采取的是分布式体系结构,该结构主要由三部分组成,即终端监测仪、监控中心和移动短信息服务中心。其中,终端监测仪的功能主要是对系统中的特定内容进行监测,并在此基础上将监测到的数据以短信息的方式发送到监控中心。监控中心的功能主要是通过短信的方式,与各个终端实现信息数据的传输与共享,并以此为依据,对终端监测仪的工作参数进行科学设置。同时,监控中心还可以为移动通信用户提供查询和报表功能。而移动短信息服务中心的功能则主要是完成系统中终端监测仪和监控中心的短消息互发。
1.2系统的功能
如果想要将自动监控系统的各项功能顺利实现,对于终端监测仪的设置,除了要确保其满足系统的运行需求之外,还应该设置一套与之配套的软件系统。就目前终端监测仪的功能来看,应该满足以下几个方面:①通信质量参数的采集,这是终端监测仪的一项基础功能,通过对不同位置通信质量参数的有效采集,可以对通信整体质量有一个初步的了解,并针对不足之处,采取合理的优化措施。②通信质量参数的报送,系统在完成通信质量参数的采集之后,需要将采集的数据传输到控制中心,该环节是系统运行中的一个关键环节,为了能够确保传输质量,根据系统的特点,选择合理的报送方式是不容忽视的。目前,比较常用的报送方式有三种,即自报式、应答式和自报/应答兼容式。监控中心也是自动监控系统的一个重要组成部分,监控中心的功能主要包括以下几个方面:①对终端监测仪的参数进行修改;②打开和关闭选定终端监测仪自动发送采集数据功能;③通话质量等级测试;④拨打掉话频率测试;⑤修改自动监测仪上传采样数据的控制中心号码。
2终端监测仪的设计
2.1终端监测仪的硬件组成
就目前终端监测仪的硬件组成来看,主要包括了51系列单片机和GSM模块等。其中,为了进一步满足系统需求,GSM模块往往采用标准的移动通信模块,最常见的就是SiemensMC35,该模块可以提供标准的AT指令,在指令的控制下,可以一次完成6组数据的采集。也就是说,可以一次采集六个不同基站的工作参数。在系统运行过程中,单片机通过串口向GSM模块发送AT指令来控制模块的工作方式以及读取采集的网络参数,然后按照设计的协议将数据打成格式化的数据包再交给GSM模块,发送数据每个GSM模块中有一张SIM卡,监控中心通过每个监测仪的SIM卡号对它们进行分类管理和控制。
2.2终端监测仪的软件设计
给出的是终端监测仪的软件流程示意图,从图中我们能够看出,该软件流程大致可以分为前台和后台两个部分,其中,中断服务子程序这部分可以视为前台行为,利用函数完成相关操作这部分则可以视为后台行为。结合系统运行的特点和需求,终端监测仪的软件设计需要具备以下几个方面的功能:①自动发送通信质量参数和实时报警;②终端监测仪工作参数的设置和修改;③解决监控中心收到的通信质量参数延时问题;④防掉电功能。只有具备了上述功能,才能够进一步满足自动监控系统的运行需求。
3SMS和通信协议的设计
3.1移动短消息服务
移动短消息服务是GSM的一项重要业务,通过GSM所提供的网络平台,可以向监控中心传输固定长度的数据信息。与传真业务相同,都是GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务。就目前该服务所涉及的业务类型来看,大致可以分为两种类型,一种是点到点短消息业务,另一种是小区广播短消息业务。
3.2SMS的特性与优点
之所以采用SMS为基础来对移动通信网络自动监控系统进行构建,主要是因为SMS具有诸多优点,这些优点主要体现在以下几个方面:①存储和转发功能,在进行短信息发送的时候,信息的渠道并不是由发送者直接到接收者,而是发送者———短信中心———接收者。②传达确认,当短信息成功传达至接收人之后,发送者会收到确认信息;③主叫号码自动显示,SMS中自动包含发送者的电话号码,接受者容易知道发送者并回复。
3.3通信协议的设计
通信协议的设计主要包括两个方面的内容,即通信协议的数据格式和协议的算法。在自动控制监控系统运行过程中,不同环节对于数据格式也有不同的要求,因此,设计人员应该结合系统的特点,设计一套完整的通信协议,以此来满足系统中数据的交互。采用移动短信的方式进行数据交换可以实现监测仪的任意布置投资成本小,运行维护费用低。
4结语
移动通信,被誉为新电信时代的“发动机”,几乎成了世纪之交通信业发展的最强音。然而,新世纪的钟声敲响不到一年,移动通信的发展就似乎已进入了山重水复的境地:原本被一致看好的3G开始尝到了“众口铄金”的滋味,不起眼的“过渡代”——GPRS及cdma20001x悄然凸现,一直被认为是淘汰之列的2G网络依旧频频拿下大单……为什么会出现这一局面呢?日前,业内相关权威专家对此发表了看法。
移动通信面临诸多挑战
截止到2000年底,全球移动通信用户数已达7.34亿,普及率为14.7%。预计2001年全球移动通信用户数将突破10亿大关。与之相对应的固定电话的用户数到2001年7月已达到10亿。在今明两年内,全世界的移动电话用户数将超过固定电话用户数,成为普及率最高的通信手段。移动通信在迅猛发展的同时,也面临着许多挑战。
我国移动通信领域内著名专家、信息产业部电信传输研究所副所长曹淑敏认为,目前全球移动通信的发展有以下几个特点:移动通信得到了空前的发展,在许多发达国家,移动电话的普及率已经超过50%,最高的已经接近90%,用户趋于饱和,急需新业务来刺激发展;而与之对应的发展中国家,则普及率较低(如中国仅为10%),发展潜力大;在用户数量增加的同时,平均每个用户的话费却在下降;目前话音业务仍是主导业务,短消息业务增长迅速,WAP发展不理想;虽然普遍看好移动互联网业务的发展,但目前在世界范围内仍没有找到所谓的“杀手级”运营模式;处在2G/2.5G技术向3G演进和过渡的时期,新技术的优势和风险同在;由于2G/2.5G规模大、技术成熟,所以向3G的过渡必然比第一代向第二代过渡缓慢,2G/2.5G和3G共存的局面将会持续较长时间;3G标准一直处在完善和更新阶段,近期才形成较为稳定的版本;在一些国家高昂的频谱费用和一些不切实际的管制政策,影响了3G正常的发展。
曹淑敏认为,以上这些特点,在近期内会对全球移动通信技术的更新和整个业务的增长带来一些不利的因素,但发展中国家的崛起、欧洲正在进行的行业调整(如运营商合建3G网络基础设施,分担风险)以及全球范围内对移动通信业务与应用的研究和努力,都将缓解和改善这一不利局面。
同时,与世界经济下滑和发展放缓的趋势相反,我国的经济仍表现出持续增长的发展势头,移动通信仍然保持持续高速增长的态势,今年上半年的增长超过去年同期的增长水平。截止到2001年10月,我国的移动通信用户数已经达到1.3亿,超过美国,成为世界第一大移动通信网络。与发达国家的话音业务趋于饱和相比,我国移动通信仅就话音业务的市场空间而言,仍然十分巨大
标准版本多、更新快是3G延迟的重要原因
现在业界普遍认为,3G的向后延迟已成定局。欧洲市场UMTS商用时间表向后推迟半年到一年,而有专家称中国的3G商用则要等到2004年之后。之所以会有这种现象,除了整个宏观环境出现不景气以外,从技术来看也有其原因,其中主要是由于3G的标准版本多、更新快,弄得厂商无所适从。
摩托罗拉亚太区电信运营方案策略技术市场部总经理庄靖说,在UMTS规范中,WCDMA标准不断有新的版本出现,变化多而快,这使其显得稳定性不足。在这种情况下,制造商就较难选定其中的一种版本来生产设备和终端设备。例如,在2001年3月的R99版本中尚有五百多个更改要求尚待解决,估计到明年中后期R99将可进入成熟稳定的商用。与此形成对比的是,在cdma2000方面从1x走向1xEV-DV的演进则相对较为平滑。cdma20001x在向前延伸的过程中,无线子系统只要在软硬件方面作部分的变动,相对来说要平稳一些。
曹淑敏副所长也认为,3G标准版本的更新是困扰运营商和厂家的一大难题,也是影响3G商用化进程的一个重要的、根本性的问题之一。虽然业界普遍认为R99是一个成熟、稳定、将被大规模商用的版本,但对采用R99哪个月的版本仍没有统一的说法,并对2001年3月或6月版本以及在3月基础上增加部分6月的更改比较看好。可是9月底刚刚在北京召开的3GPP会议通过了R99最新版本(2001年9月版本),与6月版本相比,又通过了266个新的更改。令人欣喜的是,此次会议特别强调不应对R99版本的实质内容再进行修改,否则将严重影响3G产品的商用化时间。
以应用内容为主导的移动数据业务升温
移动通信的发展面临诸多挑战,而3G的延迟又成为定局,在这种情况下,当前移动领域内的热点在哪里?
摩托罗拉全球电信运营方案部中国区市场与工程总经理吴达光认为,当前移动领域内的热点在于2.5G/2.75G,而由当前的2G开始的移动互联演进应首先启动移动数据业务。具体来说,国内的移动运营商中国移动、中国联通在保持用户数持续增长的同时,却面临着APRU值(每用户平均每月话费)不断降低的压力,而目前收入的主要来源话音业务的潜力已经被挖掘得差不多了,同时移动宽带技术如GPRS、cdma20001x日趋成熟,这样一来,用移动数据业务来提高APRU值就成为每个移动运营商关注的焦点。
如何启动移动数据业务呢?吴达光认为,首先,要开发出能够吸引用户的应用和内容,让移动通信用户能简便、快捷地享受到移动互联的魅力。其次,在于设计出利益均沾的移动互联的盈利模式,如日本NTTDoCoMo的i-mode计划吸引了大约五万个内容开发商,在其中让大量的内容提供商能够有利可图,这样才能激发他们进一步参与的积极性,进而拉动产业链的良性循环。这方面,国内已经起步,如中国移动的“移动梦网”计划和中国联通的“联通在信”。第三,从承载网络的实现能力方面,也要不断加以完善。也就是说,要将目前如GPRS、cdma20001x这样的基础平台技术不断加以升级提高。如摩托罗拉近期将推出GPRS的CS-3和CS-4编码方式,通过软件升级,在支持1+4信道模式的手机上可将目前GPRS网络中20kbit/s~30kbit/s的速率提高到70kbit/s左右,基本能满足宽带上网管道速率的要求。?
大力优化2G网络已成为刻不容缓的日常工作
在大家讨论3G、关注2.5G的同时,我们所使用的2G网络还在不断飞速发展,给移动运营商带来最大的业务收入,也给移动设备制造商带来了最大的利润。爱立信、诺基亚、摩托罗拉、阿尔卡特等多家厂家都承认,现在2G网络设备还是其业务的大部分。而现实的2G网络由于规模庞大、频率资源紧张,很多问题已经到了刻不容缓需要解决的地步,其中重要的一条就是近年来不断被专家们挂在嘴边的网络优化。
1.1系统模型
根据矿井通信实际需要,可得出基于Turbo码的矿井通信系统框图(图2)。在图2中,将信源产生的信息序列送入Turbo码编码器进行相应的编码,编码后的序列通过调制器的调制,经矿井衰落信道送入解调器,将得到的解调信号通过Turbo码译码器进行译码处理,再由接收端进行接收,最后通过计算得到误码率。本文采用Matlab7.0中Simulink模块搭建了矿井通信系统Turbo码仿真模型(图3)。系统模块主要由伯努利二进制随机发生器(BernoulliBinaryGenerator)、Turbo码编码器(TurboEncoder)、DQPSK调制器、矿井衰落信道(MineFa-dingChannel)、Turbo码译码器(TurboDecoder)、DQPSK解调器和译码误比特率计算模块(MultipleIterationErrorRateCalculation)组成。其中,调制/解调均采用正交相移键控π/4-DQPSK方式,该方式是利用DQPSK模块将相位旋转π/4得到,得到的信号再由误比特率计算模块进行计算,通过模块Dis-play显示结果,并将结果用表示所需储存数据量的模块s13写入到工作空间。Turbo码编码器模块是系统模型中的一个重要部分,根据Turbo码的编码原理,采用Simulink构建Turbo码编码器的内部框图(图4)。由图4可以看出,仿真模型的结构是根据Turbo码的编码结构图设计的。其中由InsertZero模块和Sum模块构成复接器,由Puncture模块构成删余阵,通过InsertZero模块来控制插入的码元0数目,Puncture模块来实现删除码元的数目和位置,这样就得到不用码率的Turbo码。系统模型中最重要的部分是Turbo码译码器模块,根据Turbo码译码原理构建Turbo码译码器内部框图(图5)。由解调器解调后的信息由Inl模块输入,分量译码器由APPDecoder模块实现,其中L(c)对应系统信息,L(u)对应的是先验信息。其解交织通过随机解交织模块(RandomDeinterleaver)实现,经过多次迭代,将得到的似然比进行相应的判决,从而得到最佳估值序列,再通过Out1模块输出。在系统中,利用InsertZero模块实现归零操作;利用Puncture模块对序列进行删余;利用Zero-OrderHold模块对迭代次数进行控制;利用随机交织模块(RandomInterleaver)完成交织过程;选用DiscretePulseGenerator模块、IntegerDelay模块和Product模块实现将系统信息初始化为0;利用HardDecision模块来完成对L(u)的硬判决。其中用s9-s12分别表示所需储存数据量并写入工作空间。
1.2仿真结果及分析
本文主要以误比特率(BER)评价一个通信系统设计的好坏,进而考查Turbo码的纠错性能。仿真参数:采用SISO译码器,译码算法是LOG-MAP算法,帧长为4000bit,采用改进的S随机交织器,π/4-DQPSK调制方式,移动速度为40km/h,载频为2GHz,Nakagami衰落信道,采用频率为10MHz,分别对系统在未编码状态和编码状态下的性能进行仿真,其中编码状态又分为采用卷积码状态以及采用不用码率的Turbo码状态,仿真结果如图6所示。由仿真结果可以看出,对于构建的矿井移动通信系统,在编码状态的系统性能要优于未编码状态,验证了该仿真系统与理论结果的吻合性;而又因采用不同种类的编码其性能也不尽相同,又可直观地说明在矿井移动通信中使用Turbo码编码方案的优势所在[1-4]。
2矿井移动通信系统中Turbo码性能分析
2.1编码长度对Turbo码性能的影响
首先给出不同编码长度对Turbo码性能的影响。仿真参数:信道采用已经构建好的Nakagami多径衰落信道,调制采用π/4-DQPSK方式,解码采用LOG-MAP算法,迭代次数为8次,所用子编码器为(1,7/5)的递归系统卷积码,码率为1/2,帧长为512bit,采用的编码约束度K分别为3、4、5、6。其仿真结果如图7所示。从图7的仿真结果可以看出,增加编码约束度K可以改善Turbo码的误比特性能。当BER>10-3时,K的改变不会引起BER的曲线有明显的变化;然而当BER<10-3时,增加K会降低Turbo码的误比特率,其性能会得到提高。当交织器长度和码率一定情况下,K越大,则Turbo码的性能越好[5-7]。
2.2迭代次数对Turbo码性能的影响
以下针对不同迭代次数对Turbo码性能的影响进行仿真。仿真参数:信道采用Nakagami多径衰落信道,调制采用π/4-DQPSK方式,解码采用LOG-MAP算法,所用的子编码器为(1,7/5)的递归系统卷积码,码率为1/2,编码约束度K=3,帧长FS=256,迭代次数Iter分别为1,5,8。其仿真结果如图8所示。由图8仿真结果可知,在衰落信道条件下,增加迭代次数也会改善Turbo码的误比特性能。当Eb/No=2时,LOG-MAP算法迭代1次,BER=1.1899×10-1;迭代5次,BER=8.6895×10-2;迭代8次,BER=5.3112×10-2。因此,进行足够次数的迭代,可以获得较好的纠错性能。但当经过一定数值的迭代后译码性能趋于稳定,再增加新的迭代,不但不能提高Turbo码的译码性能,反而会带来一定的编码增益。因此,在对Turbo码进行设计时,要根据实际译码情况及时停止迭代,这样可以在不影响误比特率性能或对误比特率性能影响很小的情况下,有效降低迭代译码过程中的计算量。
2.3码率对Turbo码性能的影响
在对Turbo码进行编码时,为了得到高的传输速率,通常会在编码器之后进行删除操作。以下为仿真不同速率对Turbo码性能的影响。仿真参数:仿真信道为Nakagami多径衰落信道,调制方式采用π/4-DQPSK,解码采用LOG-MAP算法,迭代次数为5次,所用的子编码器为(1,7/5)的递归系统卷积码,编码约束度K=3,帧长FS=256,码率R分别为1/2,1/3。仿真结果如图9所示。从图9可以看出,码率R=1/2的Turbo码性能在Turbo码编码长度相同情况下时,与码率R=1/3的Turbo码性能相比要差。例如对于(1,7/5)的卷积码,约束度K=4,当信道的信噪比Eb/No=4、码率R=1/2时,BER为2.155×10-2,而码率R=1/3时,BER降低到1.3481×10-3。因此,在衰落信道条件下,降低码率可以提高Turbo码的性能,降低误比特率,但同时也使得码元的传输效率降低。综上所述,在对码率进行选择时,要综合考虑传输效率和传输质量2个方面。
2.4帧长对Turbo码性能的影响
对不同帧长对Turbo码性能的影响进行仿真。仿真参数:仿真信道为Nakagami多径衰落信道,调制方式采用π/4-DQPSK,解码采用LOG-MAP算法,迭代次数为5次,所用的子编码器为(1,7/5)的递归系统卷积码,码率为1/2,编码约束度K=3,帧长FS分别为64,256,1024bit。仿真结果如图10所示。从图10中的仿真结果看出,在衰落信道条件下,增加交织器的长度即帧长FS,可以提高Turbo码的性能。例如在Eb/No=3时,帧长256bit的Turbo码在Nakagami多径衰落信道中传输的误比特率BER=1.5350×10-2,而当帧长为1024bit时,误比特率BER可以达到6.3480×10-3的水平。
2.5移动台速度对Turbo码性能的影响
针对不同速度下Turbo性能进行仿真。仿真参数:仿真信道为Nakagami多径衰落信道,调制方式采用的是π/4-DQPSK,解码采用的是LOG-MAP算法,迭代次数为5次,所用的子编码器为(1,7/5)的递归系统卷积码,码率为1/2,编码约束度K=3,帧长FS=1024bit,载频为2GHz。在矿井中由于移动台不同,所以速度不等,但速度都不高。本节主要针对6,8,30,40km/h情况下的Turbo码性能进行仿真,仿真结果如图11所示。从图11仿真结果看出,除了采用纠错编码技术外,没有采取任何抗衰落技术的情况下,随着移动台速度的提高,Turbo码的误比特率曲线明显升高,从而导致性能的降低。由此可见,在衰落信道中必须要采取相应的抗衰落技术才能确保通信的质量,因此在后续的研究中,还需要考虑对衰落信道采用抗衰落技术。
3结语
[论文摘要]第四代移动通信技术(4G)与前三代移动通信技术相比具有五大技术要求,解决了四大关键技术后4G将一统移动通信的天下。
引言
移动通信技术飞速发展,已经历了3个主要发展阶段。每一代的发展都是技术的突破和观念的创新。第一代起源于20世纪80年代,主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。第二代(2G)起源于90年代初期,主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。第三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带,不仅传输话音,还能传输高速数据,从而提供快捷方便的无线应用。但是第三代移动通信系统仍是基于地面标准不一的区域性通信系统,尽管其传输速率可高达2Mb/s,仍无法满足多媒体通信的要求,因此第四代移动通信系统(4G)的研究势在必行。
一、4G的定义及其技术要求
第四代移动通信技术可称为广带(Broadband)接入和分布网络,具有非对称超过2Mb/s的数据传输能力,对全速移动用户能提供150Mb/s的高质量影像服务,将首次实现三维图像的高质量传输。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统),集成不同模式的无线通信,移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。其广带无线局域网(WLAN)能与B-ISDN和ATM兼容,实现广带多媒体通信,形成综合广带通信网(IBCN),他还能提供信息之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。其主要技术要求是:
(1)通信速度提高,数据率超过UMTS,上网速率从2Mb/s提高到100Mb/s。
(2)以移动数据为主面向Internet大范围覆盖高速移动通信网络,改变了以传统移动电话业务为主设计移动通信网络的设计观念。
(3)采用多天线或分布天线的系统结构及终端形式,支持手机互助功能,采用可穿戴无线电,可下载无线电等新技术。
(4)发射功率比现有移动通信系统降低10~100倍,能够较好地解决电磁干扰问题。
(5)支持更为丰富的移动通信业务,包括高分辨率实时图像业务、会议电视虚拟现实业务。
二、4G的关键技术
1.OFDM(正交频分复用)
OFDM技术实际上是MCM(Multi-CarrierModulation,多载波调制)的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰(ICI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。由于OFDM技术由于具备上述特点,是对高速数据传输的一种潜在的解决方案,因此被公认为4G的核心技术之一。
2.软件无线电
软件无线电(SoftwareDefinedRadio,简称SDR),就是采用数字信号处理技术,在可编程控制的通用硬件平台上,利用软件来定义实现无线电台的各部分功能:包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等。即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。其核心是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的“数字/模拟”转换器,尽早地完成信号的数字化,从而使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现。软件无线电是一种基于数字信号处理(DSP)芯片以软件为核心的崭新的无线通信体系结构。
3.智能天线
智能天线是波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。多波束天线在一个扇区中使用多个固定波束,而在自适应阵列中,多个天线的接收信号被加权并且合成在一起使信噪比达到最大。与固定波束天线相比,天线阵列的优点是除了提供高的天线增益外,还能提供相应倍数的分集增益。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,其基本工作原理是根据信号来波的方向自适应地调整方向图,跟踪强信号,减少或抵消干扰信号。智能天线的核心是智能算法,而算法决定电路实现的复杂程度和瞬时响应速率,因此需要选择较好算法实现波束的智能控制。
4.IPv6协议
4G通信系统选择了采用基于IP的全分组的方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。
(1)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。
(2)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置的方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它使用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。
(3)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4提供相同的QoS,但是IPv6的优点体现在能提供不同的服务。IPv6报头中新增加的字段“流标志”,有了这个20位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。
(4)移动性。移动IPv6(MIPv6)在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址(homeaddress),这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址(care-ofaddress)来提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置,都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。
三、结束语
由于4G与1~3G相比具有通信速度更快,网络频谱更宽,通信更加灵活,智能性能更高,兼容性能更平滑等优点,4G将成为行业关注的焦点。相信不久的将来4G将一统移动通信的天下,产生巨大的社会效益和经济效益。
参考文献:
在21世纪的前15年中,移动通信网络越来越多地走到人们身边,改造和影响着人们的生活。近年来,移动通信网络的发展呈现两个趋势:1)移动设备的接入量和数据流量呈爆炸式增长,据美国思科公司预计,全球移动通信网络的数据量在2020年将达到2010年的1000倍;2)接入移动通信网络的移动设备由最初单一的移动电话向多样化发展,譬如笔记本电脑、平板电脑、穿戴式设备等,这些设备对数据通信的要求截然不同。如何满足移动设备的海量多样化数据需求,是未来移动通信网络的重大挑战。
2当前WIFI技术简介
在本节中,我们将对WIFI技术的物理层和MAC层技术进行简介,并阐述当前WIFI技术在移动通信网络下的局限性。
2.1WIFI技术的物理层和MAC层
WIFI技术的物理层采用OFDM技术,OFDM技术能够最大限度地利用频谱资源,从而达到高数据量传输。当前的WIFI标准主要工作在两个频段:2.4GHZ频段和5GHZ频段。在2.4GHZ频段下,总可用频谱带宽为80MHZ,共有13个频段可供利用,单个设备最多可以使用20M带宽。在5GHZ频段下,总可用频谱带宽为325MHZ,共有20个频段可供利用,单个设备最多可以使用80M带宽。可知,在5GHZ频段下的可用带宽资源较为丰富,因此,越来越多的WIFI设备开始工作在5GHZ频段。WIFI技术的MAC层采用CSMA技术来为多用户提供接入。CSMA技术的工作原理为:任何一台设备在发送数据之前必须先对当前频谱进行探测,若当前频谱为空闲状态则可以发送数据,否则进入等待模式并在等待结束后开始下一次探测。当网络拓扑结构变得更加复杂时,MAC层还将应用RTS/CTS技术。
2.2当前WIFI技术在移动通信网络下的局限性
WIFI技术虽然在物理层上能够较为高效地利用频谱资源,但在MAC层上,WIFI技术的CSMA由于成本的限制并不能高效地服务于多用户数据,该瓶颈在设备接入量增加时变得尤为突出。由于同一频段上同时最多只能有一对设备进行发送和接收,当设备增多时,大量设备将持续处于等待状态,这导致数据传输的延迟增大,此类现象经常发生于人口密集的场所,譬如机场、火车站、体育场等。在未来,随着可穿戴设备的飞速发展和物联网的广泛应用,现有WIFI技术必将无法支持与之相匹配的数据需求。因此,当前WIFI技术在移动通信网络的飞速发展下存在很大的局限性。
3未来WIFI技术展望
经过第三节的分析可知,由于设计上的缺陷,WIFI技术必须要进行改变才能适应未来移动通信网络的发展。在本节中,我们将介绍两种对现有WIFI技术的改进方法。
3.1多用户MIMO(MU-MIMO)技术
为了解决MAC层造成的用户等待问题,多用户MIMO技术希望通过利用多天线来分开多个终端设备,从而可以同时支持多个数据流的传输。随着芯片制造技术的发展,多天线的制造成本显著降低,因此,这项技术有望大量应用于未来WIFI设备中,从而有力解决在密集终端设备下的数据服务问题。
3.2超高频率WIFI技术
在未来移动通信网络中,某些设备需要超高速率的数据传输,譬如高清电视等,传统的2.4GHZ频段和5GHZ频段的带宽已不足以满足这些设备的上述需求,因此,未来WIFI技术需要变得更加多样化,其中,超高频率WIFI技术可以工作在60GHZ频段下,该频段的可用频谱带宽为数GHZ,大大高于传统的WIFI技术。实验表明,该技术可以提供数GB每秒的数据传输,因而可以应用于未来高速率传输的终端设备。
4总结
今年年底,我国境内的模拟移动电话网就要关闭了。也不过十年前,扛着“大哥大”招摇过市者的形象还历历在目,而今在街头巷尾,乃至在公共交通工具上,不难看到许多衣着入时的青年或行色匆匆的打工者,捂着手机轻声细语。一、二千元就可买到一个“掌中宝”,便携的手机使电话的概念发生革命性变化,首先和首要的是用户不再呼叫一个“地方”而呼叫一个“人”,它使用户把自己从拴在一个地理位置上的电话绳索中解放出来,可以在任何时间接通到任何地方的任何人。当我们欣赏移动电话还没有够时,又出现了移动数据通信业务、移动多媒体业务,媒体常用“迅猛的”“惊人的”等字眼来形容移动通信的发展。
考证过去
移动通信的历史可以追溯到20世纪二十年代,如1921年开通的美国底特律警察移动通信系统和1926年开通的德国列车移动电话系统等,到了五十年代,使用频分多址FDMA的模拟移动电话就已经商用了。这种工作在150MHz或450MHz的大区制无线电话系统是为少数人服务的,但是,它是现代移动通信的基础。美国贝尔实验室在20世纪七十年明蜂窝小区和频率复用的概念后,以贝尔系统为主开展的“高级移动电话(AMPS)经过了将近十年的研制,于1979年成功地在芝加哥市和涅瓦市进行试验测试。日本和欧洲各国也开始研制和AMPS差不多的第一代移动通信系统(firstgeneration1G)是模拟系统,工作于450MHz或8/900MHz频率。当1980年首先引入蜂窝通信概念时,它们主要用于汽车,受限于体积重量与功耗。但当移动电话经不断改进后变得小了,轻了,价格也低了的时候,它们受到人们的注意,开始离开汽车,进入人们的公文箱、手提包,也有被“扛”着的。那时的移动通信技术落后,规模小,费用高,完全不是广大群众所能使用的,很多人认为移动通信在通信网中不可能有主要地位。但也就是这时期,各发达国家开始了下一代移动通信数字技术的竞争。八十年代后期国际电联(ITU)希望能制订第二代移动通信系统(Secondgeneration2G)的统一标准,便于实行全球漫游。各发达国家分别在欧、美、日各自地盘研发出三种时分多址(TDMA)标准的系统,市场份额最大的是欧洲GSM(GlobalSystemforMobilCommunication)标准。就在2G进入市场的时候,美国高通公司(Qualcomon)异军突起,发明和开发了码分多址(CDMA)技术,1993年在美国完成了IS-95的美国标准,进入了2G市场的竞争。2G在1995年以后在全球进入高速发展的时期,其用户总数已超过1G用户的数十倍,带来了上千亿美元的产品市场,到今天,通信产品市场中移动通信产品已占大部分,而且此比例还在不停地增加。未来第三代移动通信(thirdgeneration3G)的市场容量又将数倍于2G。
在这样的背景下,3G从标准制订起就必然要开始一场激烈的国际竞争。为了实现通信的个人化、全球漫游、无缝覆盖的理想,ITU从一开始就希望全球有一个统一的标准,但欧美之间分歧很大,欧洲和日本要用WCDMA(宽带CDMA)制式以便与目前GSM有继承性而美国主流要用CDMA-2000(有时写作cdma2000)以兼容目前的窄带CDMA制式。ITU在2000年5月全球无线电大会上批准无线接入网可以用5种技术标准。我国自主提出的TD-SCDMA的包括其中,也即TD-SCDMA成为全球3G建设选择方案之一。3G的核心形式最终将取决于固定网的升级,可能是全IP网,或是ATM网。在3G发展初期不可能抛弃已有相当规模的2G核心网而重新建立一个新网络,必然通过演进东平滑过渡的方式进行发展。所以在3G发展初期可以使用的核心网主要是基于GSMMAP的核心网和基于IS-41的核心网。
国人渐已醒
我国移动通信无论是模拟制式或是数字制式的引入与世界大多数国家相比在时间上不是太晚,在规模上也不小,种类也不很多。
从1987年中国电信在广州建立第一个模拟移动电话网到现在,我国已经有了5种移动通信网,即A、B、C、D和G网。这5种网各有不同的通信范围和业务功能。A网和B网采用频分复用多址方式FDMA、TACS体制;C网采用CDMA码分复用多址方式D、G网采用TDMA时分复用多址方式、GSM体制。A网和B是模拟网属于1G,C、D、G网是数字网属于2G。其实我国曾经还有两个网,一个是模拟网,另一个是数字网,前者采用AMPS体制,后者采用CDMA体制(即C网),它们是属于部队使用,所以可以称之为军网。不过现在这两个网都交给地方(联通)管理了。
在我国发展模拟制式红火之时的80年代末、90年代初,相继推出GSM、D-AMPS、PDC等采用TDMA技术和以IS-95为代表的CDMA技术的新的数字制式的移动通信系统。这种数字移动通信技术采取先进的信源编码(如话音压缩)和信道编码(如前向纠错)及先进的多址技术使得在数字化的基础上,多种信息得以融合(如话音、短消息等),各种增值业务得以展开(如手机银行、手机上网)等;通过先进的数字信号处理技术,使得信息在传输过程中的抗干扰、抗衰落能力大为增强,传输质量和安全保密性同时得以提高;而先进的多址处理技术使得整个系统的容量大为提高,用同样的频谱带宽,数字移动通信系统可以容纳数倍于模拟移动通信系统的用户数。正因为如此,世界各国政府和企业无不倾力推动这一移动通信的数字化革命,广大用户也积极响应,从而数字化浪潮在90年代席卷全球,仅仅几年的时间我国(不含港、澳、台)模拟移动通信从1987年推出数字制移动通信的1994年,共有用户600多万户。而1994年到2000年,数字用户急速扩到8000多万户。移动通信用户数还在上升,经营移动通信的公司只有努力扩容,容量饱和了,就新开频段来满足客户的需要。
我国在90年代初开始引入GSM系统,从现在的运行状态来看与大洋彼岸的高通公司的CDMA系统相比有一些诸如频率资源紧张、频谱利用率不足和数据等新业务的引入等方面的差距,同时从编织2.5G与3G的角度出发联通公司将建立一个全新的IS-95CDMA新网。
今年5月15日,备受产业界关注的中国联通CDMA一期工程系统设备招标工作结束,5月22日中国电子报用“十厂商分食联通CDMA巨标”为题消息。中国产业经营报7月12日用“CDMA,电信市场的黑马”为题的报道说,5月15日正式与中外厂商的签约,使联通CDMA正式上路。这个整体规模达到5000亿元的大市场似乎终于从海市蜃楼走入现实,成为最有“注意力”的商机。合同的最终签署让包括联通、投标企业,提供芯片、技术专利的高通,以及华尔街在内的投资人等多方人士都长长松了一口气。联通的CDMA项目牵涉到太多的利益,包括经济上的,更包括政治上的。
中国联通人士介绍,CDMA的一期工程的网络容量将达到1515万用户,预计在2001年底或2002年初完工,投资121亿元。而据确切消息说,在未来5年中,由联通引发的市场,包括网络建设、终端手机和服务市场加起来将大约有5000亿元人民币。
6月初在香港举办的2001年3G大会暨第六届CDMA年会上,联通与世界13大运营商签署了CDMA网间漫游谅解备忘录。这无疑是给本已热得发烫的CDMA火上浇油,包括美国、韩国等多个国家的13大运营商基本涵盖了全球所有的CDMA运营商。全球CDMA阵营从此获得与GSM阵营抗衡的可能。
冲刺3G
3G异于2G,主要是数据传输能力大为增强,ITU规定如下:
*高速移动(对FDD:500Km/h;对TDD:120Km/h):144Kb/s
*室外静止或步行时手持机环境(速度30Km/h):384Kb/s
*室内环境(速度3Km/h):2Mb/s
3G与2G比较主要是传输带宽变宽了,其典型带宽为5MHz(2G的带宽仅为其三分之一,即1.6MHz)这样就从无线接入网、用户终端和核心网都要不同于2G。如何建设3G的道路不外有两条:一条是创新式的,把无线接入网、终端和核心网重新进行研发,100%是新的;演进式的,即要用现有的网络系统向3G演进。两种办法比较而言,运营商多愿意后者办法,因为避免了对已有的投资造成损失。
现在仍在高速发展的GSM和IS-95CDMA都有过渡到2.5G甚至3G的演进方案,甚至有产品,GSM向GPRS(通用分组无线业务)和EDGE(增强数据速率改进)技术发展,IS-95向IS-95B(利用的码聚集技术)和IX(多载波)发展。
1980年前后,即贝尔蜂窝概念刚提出来时,我们看不到它的未来,1G的机会在我们眼前白白流失;当2G席卷全球时,我们也只抓住了一个尾巴,在移动通信的市场上,我国生产的基站、网络设备和手机的份额只占2%-5%;现在3G标准开始制定,机会再次来临,我国无线通信标准研究院(CWTS)是第三代伙伴关系计划3GPP、3GPP2这两个标准化组织成员,我国专家,教授刻苦研究提出了适合中国实情的3G方案,试制了3G系统里的配套产品,甚至提出第四代通信系统(fourthgeneration4G)方案。
*我国提出时分双工-同步码分多址TD-SCDMA无线接入系统使用了智能天线(SmartAntena)、同步CDMA(SynchronousCDMA)和软件无线电(SoftwareRadio)通信技术,三种技术的英文名字都是“S”开头因而称为SCDMA,以有别于其他CDMA系统。
SCDMA无线接入系统是目前国际上唯一使用了“智能天线”和TDD双工方式的同步CDMA系统。其占用频带少,发射功率之低是任何系统都难以达到的。总的来说,使用SCDMA无线接入技术将带来如下优势:相对最高的无线频谱利用率;在低反射功率下,有较远的通信距离;设备构成简单,依靠软件无线电,硬件成本较低,因而产品有较高的性能价格比;其灵活性高,便于系统性能的改进,完善和提高(特别是增加新业务)都不需要改变硬件而可以用软件加载来实现。
SCDMA使用时分双工(TDD):上下行链路工作于同一频率,不需要成对的频率,适用于传输上/下行非对称业务的数据,尤其是基于IP的因特网业务,但是终端的移动速度只达到120Km/h,仅适用于较高速的接入环境。此外TDD系统要考虑上/下行时隙保护时间,小区半径限制在10Km左右。
TD-SCDMA最大的优点是它可在现有的GSM平台上平滑过渡到3G。
TD-SCDMA技术规范是我国提出的,是被ITD全套采纳的无线通信标准。
*1998年初,华为公司开始从事WCDMA基站系统的研发工作目前正在进行WCDMA产品的开发研制工作,具体部分分为无线接入网络RAN,RAN包括基站NodeB和无线网络控制器RNC。
*2000年,中国连宇公司向3GPP2提出LAS-CDMA(大区域间同步码分多址)方案,该方案在扩频码的构造上实现了突破,通过“无干扰”时间窗内的同步作用使干扰大大减少,具有频谱效率高、传输数据率高和适合高速移动环境等优点,可在1.25MHz带宽上提供5.53Mb/s的数据传输率,能适应分组交换及移动网向全IP发展的要求,为实现未来(4G)大容量、高数据速率的移动通信系统提供了一个较为可行的方案。我们(绝非业内人士),在杂志上看到上面三段消息后,希望业内的大公司、大工厂不要一味紧跟那些跨国大公司后面“摇旗呐喊”;而应更多的响应(移动通信)业内一些专家教授和社会的呼吁,多支持国内的研究、研发和试制部门的工作,争取在5-10年内从根本上改变我国移动通信发展依赖外国的局面,建立起我国移动通信真正的民族工业,我们不愿看到3G重蹈3G繁荣的移动通信市场、成功的运营业和不发达的移动通信制造业之复辙。
曾经的心痛
有两个一新一旧的失败范例
中国经营报7月17日题为“美国电信老大,宽带受挫”一文中提到,经过1984年一分为七之后保留原公司名称AT&T(美国电话电报公司)只能经营长途电话业务,面对国内还有几家公司的竞争,AT&T处境很难。AT&T公司首席执行官高价与别人争购第一媒体公司和电视通讯公司,接着利用它们的电视线路改造成双向、交互式的电缆,从而抛开地方电话公司的关卡,实现一线三用(即宽带上网、打电话及看交互电视)的强大宽带功能。但是这项工程耗资巨大,且吸引人们利用宽带上网的人数增长并没有预想的多,尤其它持的很大股份的宽带上网服务公司亏损更是进一步扩大,到目前为止,AT&T仅吸引了70万宽带用户,同时背负650亿美元的债务,使AT&T深陷宽带危机而不能自拔。7月9日美国通讯广播公司(COMCAST)向AT&T的宽带业务部发出愿意以450亿美元的予以收购的信息。
集群通信系统是共享资源、分担费用、向用户提供优良服务的多用途、高效能而又廉价的先进无线调度指挥系统。对于指挥调度功能要求较高的企、事业、工矿、油田、农场、公安、武警以及军队等部门都十分适用,集群通信采用单工或半双工方式,要求接续时间小于500毫秒,具有调度级别控制等。同时对于集群通信还提出了传输集群、准传输集群和信息集群的定义。
随着集群通信的发展和用户的需求,集群通信也从原来的模拟集群向数字集群过渡。但这种过度并不是简单的将原来的模拟话音转换为数字话音和提供数据传输功能就可以称为数字集群了。其实,综观国际上提出的数字集群来看,数字集群的标准都是围绕着用户的需求而发展起来和提出的。
2.数字集群移动通信网络的运行
数字集群通信是继手机、小灵通之后的第三大战场,正在成为电信领域开发的新重点,运营商、设备商正在展开一场新的角逐。在设计中针对了专业无线用户的需求,特别适合在政府和商业领域的专网使用。
2.1数字集群通信的标准
TETRA(陆地集群无线电)系统在指挥调度方面应用的比较多,可完成话音、电路数据、短数据消息、分组数据业务的通信及以上业务的直通模式,并可支持多种附加业务。在大区制条件下最大覆盖半径56公里。TETRA扩容可以逐步增加模块化,适用于小、中、大型调度系统;设计组网灵活,既适应于专用调度网,也适应于共用调度网。TETRA话音编码方式采用代数结构码本激励线性预测编码,具有良好的话音质量,即使在强背景噪声干扰下也可听清,话音质量并不像调频系统那样随场强减弱而降低。大量实验证明,TETRA系统的话音质量比GSM系统好。因此,大量应用于应急、调度、指挥等专网应用系统。
iDEN(集成数字增强型网络)系统是基于TDMA多址方式的调度通信/蜂窝双工电话组合系统。它在传统大区制调度通信基础上,大量吸收数字蜂窝通信系统的优点,如采用双模手机方式,增强了电话互联功能;采用小区复用蜂窝结构,提高了网络覆盖能力。选用这种编码是先进的,但技术公开性不好,价格较贵。但通话质量和保密性都较好。
2.2数字集群系统设备安全
设备是网络的基础,设备的安全是保障网络安全的基础,只有保证网络的物理可靠性,才能保证网络功能、信息的安全性,因此基础设备的可靠性至关重要。
对于交换机,硬件上应实现关键部件的热备份。软件上,关键的用户数据、配置数据应当及时、定期进行备份。对于基站系统要考虑其抗外界干扰的能力,如射频干扰、雷击、抗震性能等。基站系统的备用电源应根据基站覆盖区的重要程度适当配备,以应变突发事件。系统主备用倒换能力是系统可靠性的一个重要指标,如倒换时间、倒换过程对正在进行的业务的影响等。完善的监控告警机制可大大提高网络的可靠性,如系统部件可自我诊断和修复、系统可隔离故障模块、及时产生告警信息。此外,调度台、终端存储了用户的重要信息,这些设备由用户控制,应由专人维护,以保证相关用户信息不被外界窃取。
数字集群通信系统是一种特殊的专用通信系统,在应对突发事件时,对社会稳定和人民生命财产的安全起着及其重要的作用,因此数字集群通信系统的安全要求要大大高于公众移动通信系统,所以数字集群通信系统运营者必须从各方面考虑如何增强系统的抗灾变能力,如何使系统更安全可靠的传递信息。只有全面的重视数字集群通信系统的安全问题,才能使数字集群系统发挥其应有的作用。
3.未来数字集群通信技术发展方向
3.1高安全性
数字集群在基站与手机之间,信息完全依靠无线电波的传输,很容易被人们从空中拦截,在通话状态、待机状态都会泄密,即使关闭电台,利用现代高科技,仍可遥控打开,继续窃听,从中截取、破坏、调换、假冒和盗用通信信息。
3.2高抗毁性
专业移动通信在使用过程可能遇到恶意破坏的人为因素或雨雪灾害的自然因素等影响,导致网络不能正常工作,因此,未来PPDT系统要求可靠、准确地提供业务,具有高的抗毁性和可用性。通常情况下,系统以集群方式工作;在遭遇危害的极端情况下,系统以故障弱化方式或直通方式工作,保证系统能满足基本的集群业务需求。
3.3高环境适应性
专业移动通信由于它是用于全球的表层和空间,会遇到各种恶劣的气候、地形和环境;因此,要求通信装备必须能抗拒酷暑、严寒、狂风、暴雨等恶劣气候条件;必须适应山岳、丛林、沙漠、河海、高空等三维空间的不同地形环境条件;既可车载船装,又能背负手持,要经得起各种移动体的安装机械条件;在嘈杂的噪声环境,要具有背景噪声滤除功能,使通话对方听不见噪声干扰,话音清晰;在高速行驶时,通信不能中断,质量不能下降,可支持500km/h的高速运行。
4.结论
集群共网毕竟具有它自身的缺陷,那就是这些共网往往是调度功能要相对弱一些,即使是利用与专网相同的系统来组建的共网,也同样会相对使得调度功能减弱。那些在公网基础上发展起来的调度系统由于是在原来的系统协议和结构上增加了调度功能,由于原来的体制、协议和系统结构是以公网的电话业务为主而建立的,要想完全能够符合专业用户对专网的需求,应该讲目前还是达不到的。
参考文献:
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[3]胡兴军,向群.数字集群通信三大标准及前景[J].中国信息导报,2004,(9).
[关键词]移动通信媒体3G技术三网融合
一、移动通信媒体已经成为“第五媒体”
媒介的定义是信息的一个载体,凡是能够把信息从一方传到另一方的工具、手段称之为媒介。商业媒介通常具有以下特征:1.大众的行销服务的媒介必须是面对大众传播的,因此商业广告谈的媒介指的是大众媒介;2.可控制性,投资行为的本质是以较少量的投入换取较大量的回馈,既是投资行为,在投资上必须具有可控制性;3.付费,商业媒体的另外一个特点为商业性,所谓商业性的意义是媒体依赖广告为主要盈利来源,所以具有付费特征。
从以上媒介的定义和特征来看,移动通信媒体亦即手机媒体已经具备了媒介的所有要素,并且人们也已经普遍认可手机作为报纸、广播、电视、网络之后的“第五媒体”的地位。兴起于20世纪90年代的网络媒体,具备数字化、网络化、多元化、全球化、小众化化、实时性、交互性、广容性、易检性等特点,已经对以报纸为代表的传统媒体的产生了强烈的冲击。论文百事通在美国,2009年3月16日,有着146年发行历史的《西雅图邮报》成为美国历史上第一家改版为网络报的报纸,这比2008年11月28日就宣布将变成网络版的《基督教箴言报》的真正改版时间,还早了14天。北卡罗来纳州州立大学菲利普•迈耶教授预言:2044年10月,美国最后一位日报读者将结账走人。而在中国,2005以后,报纸业也出现了整体不景气的情况。那么在手机媒体突然兴起的今天,会不会促成媒体结构新一轮的新陈代谢呢?
二、移动通信媒体的特点
移动通信媒体亦即通常所说的手机媒体,可以理解为一种集网络和信息传播功能于一体,通过数据传输技术,把各种文字、图像、音频、视频信息数字化,然后传输给广大用户的崭新媒体。无线网络的发展让手机同时具备了网络媒体所具有几乎所有优点。而由于其介质手机的特点,手机媒体也具备兼容性、整合性、贴身性和便于互动,成为一种“带有体温的媒体”。它具备以下其他媒体无法抗衡的特点。
广泛性。早在2008年底,中国手机用户已经超过6.4亿。手机媒体的用户已经不仅仅集中在25岁到45岁之间、知识水平较高、经济基础较好的人群,它已经向上扩展到65岁而向下延伸到15岁,手机几乎已经成为对应于每个活跃的社会元素的存在。几乎人手一终端,这是其他媒体不可能具备的。
覆盖性。手机网络在大多数地方都可以实现覆盖,无论是办公室还是家中,甚至电梯、汽车、火车上。它的覆盖能力远远超过其他媒体。
跟从性。“手机时代,人们在裸奔”。通过现行的基站,手机定位误差在200米,3G时代,误差可以缩小到10米。2010年1月13日,西城区西单商业街透露将考虑开设手机信息平台,只要进入西单地区,就可获得商场购物及相关打折信息等。
可统计性。“裸奔”的概念不只是地理上的,通过受众所用机型、话费、手机漫游情况、网页浏览状况,运营商可以精确的区分受众,在此基础上丰富受众信息,建立详细的受众数据库,将为广告精准化营销打下了很好的基础。
即时互动性。广告投放效果将不再是盲目计算的。通过促销、活动等吸引反馈的手段可以准确地计算。
可支付性。手机已经可以进行方便的小额的电子支付。而和金融业的融合,使其变身为下一代的支付方式,同时代替钱包和信用卡,从理论上讲也是可行的。
人们从广泛性和覆盖性意识到移动通信媒体的价值,在发展到一定程度以后,人们意识到手机媒体的更重要价值来源于它可以精确的区分受众。而且,手机还具有随身性、反应速度、区域能力、互动能力等其他媒体很难具备的特征,更使其可以进行精准甚至一对一的传播。广告将不再是单一的你投我放模式,而是与营销紧密结合的交互式沟通过程。随着手机上网资费的降低,人们使用无线网络的频率越来越高,而国家正在推行的三网融合会加速这一潮流,手机广告的形式也将大大丰富。在互联网时代,Google、百度等仅用了十几年的时间就超越了众多的媒体公司,而移动通信媒体时代的到来,又为运营商、互联网企业、传统媒体乃至终端机器生产商提供了一个再次竞争的舞台,“忽然间,你会发现全世界最强大的公司突然成了自己的竞争对手,这的确令人难以置信,我们的竞争对手成了苹果、Google和微软”,诺基亚CEO康培凯这样感慨。
三、移动通信媒体应该加强服务性
由于移动通信媒体所具有的优点,其在人群中的普及速度也是非常惊人的。早在2008年底,中国手机用户数量已经超过6.4亿,手机报的普及率已经达到39.6%。而随着手机媒体的发展,早期群发短信式的模式已经遇阻,应当意识到受众不缺少信息,缺少的是及时的、对他自己有用的信息。
在这一点上,日本的实践比较成功。日本最大的移动通信公司NTTDoCoMo于1999年2月22日推出数据业务I-MODE,现在是全球最成功的无限互联网服务。手机媒体研究的先行学者匡文波总结,它成功的关键是以内容为王:首先,它必须是新鲜的,即时更新;其次,它必须有深度;再次,应该鼓励用户多次访问;第四,用户应该能够看到这种用手机上网方式的好处。I-MODE结合日本国民心理,量身定做了各种娱乐业务吸引用户,重点提供了诸如漫画、游戏、图片下载和音乐等服务,结合对内容提供商的严格考核,保证了I-MODE业务内容的丰富化和个性化。
而移动通信媒体还有一个与传统媒体非常大的不同,即它的发展非常依赖于技术的发展,而移动通信技术的发展无疑是非常快的。
四、3G技术将开启移动通信媒体内容之门
3G技术的推广,将使移动通信媒体摆脱手机报的单一形式,进入多姿多彩的多维领域。
3G是英文3rdGeneration的缩写,指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G),第三代手机一般地讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。
在3G技术基础上,产生了传播形式的无限可能,也产生了可预期的巨大的利益,使得与此相关的各传统行业进入了群雄纷争的阶段。
五、移动通信媒体业诸般博弈
移动运营商进军手机媒体业务的步伐已经势不可挡,它与报社、电台、电视台、独立WAP网站之间也因此产生了矛盾。移动运营商并不甘心只做网络和渠道,而是要凭借自己在市场、用户、渠道、信息网络等方面的诸多优势,力图整合内容提供商、网络服务商、设备系统和终端制造商以及终端用户,形成以自己为主体的产业链。由此,移动运营商与报社、广电企业和WAP网站之间产生了激烈的争夺。
为了减少不必要的损耗,加速我国在这一轮信息技术变革中的脚步。在2010年1月13日主持召开的国务院常务会议中,决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。
所谓“三网融合”,是一种广义的、社会化的说法,在现阶段它并不意味着电信网、计算机网和有线电视网三大网络的物理合一,而主要是指业务应用的融合。三大网络通过技术改造,能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。
这也就意味着,只要通过一部机器,人们就可以完成日常所需的信息处理。手机体积或者屏幕面积会适度增大,而笔记本电脑等则会适度缩小,手机媒体也将正式进化为移动通信媒体。原本存在于电视媒体、手机媒体、网络媒体之间的界限将进一步模糊。
同时也意味着,移动通信媒体进入了一个更加高速发展的时代,并且将加速对传统媒体产业的解构,仅仅是“第五媒体”的定位,恐怕已经不能准确评价它的价值了。
参考文献:
[1]钱伟刚.第四媒体的定义和特征.新闻实践,2000,(7、8).
[2]张燕.释放创意:平衡数字技术的手机媒体.湖南大众传媒职业技术学院学报,2008.7.
在分析研究智能天线技术理论的同时,国内外一些大学、公司和研究所分别建立了试验平台,用实验的方法来验证理论研究的成果,得出相应的结论。
(1)在美国
在智能天线技术方面,美国较其它国家要成熟的多,并已开始投入实用。美国ArrayComm公司将智能天线技术应用于无线本地环路(WLL)系统。ArrayComm方案采用可变阵元配置,有12阵元、8阵元环形自适应阵列可供不同环境选用,现场实验表明在PHS基站采用该技术可以使系统容量提高4倍。
(2)在欧洲
欧洲通信委员会(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)计划中实施了第一阶段智能天线技术研究,称为TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure),由德国、英国、丹麦和西班牙合作完成。该项目是在DECT基站上构造智能天线试验模型,于1995年初开始现场试验,天线阵列由8个阵元组成,射频工作频率为1.89GHz,阵元间距可调,阵元分布有直线型、圆环型和平面型三种形式。试验模型用数字波束成形的方法实现智能天线,采用ERA技术有限公司的专用ASIC芯片BDF1108完成波束形成,使用TMS320C40芯片作为中央控制。
(3)在日本
ATR光电通信研究所研制了基于波束空间处理方式的多波束智能天线。天线阵元布局为间距半波长的16阵元平面方阵,射频工作频率是1.545GHz。阵元组件接收信号在模数变换后,进行快速付氏变换(FFT)处理,形成正交波束后,分别采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法,数字信号处理部分由10片FPGA完成,整块电路板大小为23.3cm×34.0cm。ATR研究人员提出了智能天线的软件天线的概念。
我国目前有部分单位也正进行相关的研究。信威公司将智能天线应用于TDD(时分双工)方式的WLL系统中,信威公司智能天线采用8阵元环形自适应阵列,射频工作于1785~1805MHz,采用TDD双工方式,收发间隔10ms,接收机灵敏度最大可提高9dB。
3智能天线的优势
智能天线是第三代移动通信不可缺少的空域信号处理技术,归纳起来,智能天线具有以下几个突出的优点。
(1)具有测向和自适应调零功能,能把主波束对准入射信号并适应实时跟踪信号,同时还能把零响点对准干扰信号。
(2)提高输入信号的信干噪比。显然,采用多天线阵列将截获更多的空间信号,也即是获得阵列增益。
(3)能识别不同入射方向的直射波和反射波,具有较强的抗多径衰落和同信道干扰的能力。能减小普通均衡技术很难处理的快衰落对系统性能的影响。
(4)增强系统抗频率选择性衰落的能力,因为天线阵列本质上具有空间分集的能力。
(5)可以利用智能天线,实时监测电磁环境和用户情况来提高网络的管理能力。
(6)智能天线自适应调节天线增益,从而较好地解决远近效应问题。为移动台的进一步简化提供了条件。越区切换是根据基站接收的移动台功率的电平来判断的。由于阴影效应和多径衰落的影响常常导致错误的越区转接,从而增加了网络管理的负荷和用户的呼损率。在相邻小区应用的智能天线技术,可以实时地测量和记录移动台的位置和速度,为越区切换提供更可靠的依据。
4智能天线与若干空域处理技术的比较
为了进一步理解智能天线的概念,我们把智能天线和相关的传统空域处理技术加以比较。
(1)智能天线与自适应天线的比较
智能天线与自适应天线并没有本质上的区别,只是由于应用场合不同而具有显著的差异。自适应天线主要应用于雷达系统的干扰抵消,一般地,雷达接收到的干扰信号具有很强的功率电平,并且干扰源数目比天线阵列单元数少或相当。而在无线通信系统中,由于多径传播效应到达天线阵列的干扰数目远大于天线阵列单元数,入射角呈现随机分布,功率电平也有很大的动态变化范围,此时的天线叫智能天线。对自适应天线而言,只需对入射干扰信号进行抵消以获得信干噪比(SINR,SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。对智能天线而言,由于到达阵列的多径信号的入射角和功率电平均数是随机变化的,所以获得的是统计意义上的信干噪比(SINR)的最大化。
(2)智能天线与空间分集技术的比较
空间分集是无线通信系统中常用的抗多径衰落方案。M单元智能天线也可等效为由M个空间耦合器按优化合并准则构成的空间分集阵列。因此可以认为智能天线是传统分集接收的进一步发展。
但是智能天线与空间分集技术却是有显著的差别的。首先空间分集利用了阵列天线中不同阵元耦合得到的空间信号的弱相关性,也即是不同路径的多径信号的弱相关性。而智能天线则是对所有阵元接收的信号进行加权合并来形成空间滤波。一个根本性的区别:智能天线阵列结构的间距小于一个波长(一般取λ/2),而空间分集阵列的间距可以为数个波长。
(3)智能天线与小区扇区化的比较
小区的扇区化可以认为是一种简化的、固定的预分配智能天线系统。智能天线则是动态地、自适应优化的扇区化技术。现在,我们来讨论一个颇有争议的问题。根据IS-95建议,当采用120°扇区时系统容量将增加3倍。由此是否可以得到结论,扇区化波束越窄系统容量提高越大?考虑到实际的电磁环境,我们认为对这一问题的回答是否定的。这是因为窄波束接收到的信号往往是由许多相关性较强的多径信号构成的。一般情况下,各径信号的时延扩展小于一个chip周期。这时信号波形易于产生畸变从而降低信号的质量达不到增加系统容量的目的。同时如果采用过窄的波束接收信号,一旦该径信号受到严重的衰落,则将直接导致通信的中断。另外,过窄的接收波束在工程上是难以实现的,并将成倍地增加设备的复杂度。
5智能天线的未来展望
(1)目前还没有一个完整的通信理论能够较全面地将智能天线的所有课题有机地联系起来,故需要建立一套较完整的智能天线理论;另一方面,高效、快速的智能算法也将是智能天线走向实用的关键。
(2)采用高速DSP技术,将原先的射频信号转移到基带进行处理。基带处理过程是数字算法的硬件实现过程。
(3)由于圆形布阵和二维任意布阵比等间隔线阵优越,同时阵列天线的数字合成算法能够用于任意形式阵列天线而形成任意图案的方向图,因而可考虑在CDMA基站中采用二维任意布阵的智能天线。
(4)在移动台中(如手机)采用智能天线技术。
(5)采用智能天线技术来改善移动通信信道中上下链路不能使用同一套权值的问题,以改善上下链路的性能。
(6)目前,智能天线技术的研究已不是单一地研究智能天线本身,应与CDMA的一些关键技术(如多用户检测技术、多用户接收技术、功率控制等)结合在一起研究。
6结束语
智能天线是一门综合性很强的学科。它涉及到天线技术、无线电传播技术、信号检测与处理等多学科。智能天线已从单一的军事应用步入民用通信领域。由于CDMA移动通信系统技术相对于FDMA、TDMA系统具有较大的容量,且由于智能天线可以降低多径干扰、多址干扰等因素,这使得智能天线技术成为当前移动通信的研究热点。
中国移动省际光传送网传送系统六期二阶段工程,是在已建成的WDM平台上进行扩容,并新建部分WDM系统。根据中国移动集团公司的部署,该项目总共分为31个项目同时建设,涉及到全国31个省、市、自治区移动公司。
1.1项目风险预测
本工程涉及面广,需安装的设备较多,调测工作量大,整体建设情况比较复杂,项目组需要尽力做好各方面的协调工作,把握工程主动权,把工程中的不可变因素转变为可控因素。项目立项批复后,项目组采用检查表法、专家调查法等多种方式,全面评估项目中可能存在的风险环节,针对不同的风险点,分别制定出合理的解决、规避方案。
1.2AHP法评估工程风险
明确项目施工中可能存在的风险后,项目组采用工程项目风险管理层次分析法(AHP)梳理各环节风险因素,在分析过程中需要设定对应的属性进行衡量,这些属性被称作为子目标,在本案例中就是指技术风险、组织和管理风险、采购风险和其他风险等。风险递阶层次结构如图1所示。从图1中可以看出,系统总风险评价是最高的目标层,安全措施、方案等是最底层D。
1.3风险系数的判定
基于层级结构较低一层中的各个元素相对隶属上层的重要程度,构造出判断的矩阵,从而建立A—B,B—C,C—D判断矩阵。建立矩阵后采用SRI软件计算风险的权重。SRI软件包含了大量的风险缝隙的工具包,能够根据建立好的判断矩阵进行模特卡罗仿真预测,并且自动生成风险权重的结果报告。最终通过软件得到各个风险的权重计算结果:W0=(w1,w2…w15)=(0.132,0.388,0.201,0.041,0.066,0.002,0.011,0.01…)其中w对应图1当中的最底层D中相应的属性。根据得到的权重系数将风险分为三个等级:轻微风险:0≤w<0.03;一般风险:0.03≤w<0.1;严重风险:0.1≤w<1。根据SRI的计算结果和风险等级的描述,由此可以知道施工质量和进度的权重最大,其次就是施工人员对项目的把握程度、采购设备的适用匹配性等,这些均属于严重风险。在项目的实施过程当中,应该对这几个方面做出更加深入的分析,制定合理科学的措施。轻微的风险则按照一般的程序处理就可以了。
2总结
关键词4G移动通信;OFDM;MUD;IPv6
1引言
第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统,要求具有很好的网络兼容性,能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU的标准,世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性:
不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率,但平均速率只能达到384kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展,但其传输速率还有差距。
不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准,难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。
不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境,需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块,而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性,目前,很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。
24G概念通信技术特点
目前,业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点:
a)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来;
b)移动终端可以是任何类型的;
c)用户可以自由地选择业务、应用和网络;
d)可以实现非常先进的移动电子商务;
e)新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。
根据以上描述,未来的4G系统应具备以下的基本条件。
(1)具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100Mbit/s。
(2)实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。
(3)高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。
(4)良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境,由于要提供高速传输,小区的半径会更小。
(5)基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6,IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。
(6)实现不同QoS的业务。4G通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。
34G概念通信关键技术探讨
(1)正交频分复用(OFDM)技术
第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。
OFDM技术之所以越来越受关注,是因为OFDM有很多独特的优点:
a)频谱利用率高,频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM
信号的相邻子载波相互重叠,其频谱利用率可以接近Nyquist
极限。
b)抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输,这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍,从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。
c)适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候,应采用效率高的调制方式;而当信道条件差的时候,则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有,OFDM加载算法的采用,使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此,OFDM技术非常适合高速数据传输。
d)抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰,它与加性的噪声干扰不同,是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多,实际上,只要传输信道的频带是有限的,就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀,故对抗码间干扰的能力很强。
(2)智能天线技术
智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。
目前,智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优,但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢,在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点,实际信道条件下,当干扰较多、多径严重,特别是信道快速时变时,很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下,全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖,各组
权值对应的波束有不同的主瓣指向,相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠,接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式,与自适应方式相比它显然更容易实现,是未来智能天线技术发展的方向。
(3)无线链路增强技术
可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有:分集技术,如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术,如采用2或4天线来实现发射分集,或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中,MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。
(4)软件无线电(SDR)技术
在4G系统中,若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式,则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口,能够在各类网络环境间无缝漫游,并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中,软件将会变得非常复杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术,它以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心,以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出,就受到各方的极大关注,这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大,更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成,并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中,软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险,所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求,而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础,它不仅能减少开发风险,还更易于开发系列型产品。此外,它还减少了硅芯片的容量,从而降低了运算器件的价格,其开放的结构也会允许多方运营的介入。
(5)多用户检测技术
4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号,而不是作为噪声处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测,从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。
现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足,且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时,会使得相关矩阵产生较大偏差,导致整个系统性能急剧下降。另一方面,当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰,而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的,没有考虑信道编码的影响,现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外,目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。
(6)IPv6技术
4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于以下几点考虑:
a)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。
b)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它将用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。
c)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS,但是IPv6能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6报头中新增的字段“流标志”。有了这个20位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准,但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。
d)移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址,这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。
4结束语
4G移动通信系统目前还只是一个基本概念,4G网络的定义仍然还不明确,IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统,实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性,是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统,它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。
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移动通信的历史可以追溯到20世纪二十年代,如1921年开通的美国底特律警察移动通信系统和1926年开通的德国列车移动电话系统等,到了五十年代,使用频分多址FDMA的模拟移动电话就已经商用了。这种工作在150MHz或450MHz的大区制无线电话系统是为少数人服务的,但是,它是现代移动通信的基础。美国贝尔实验室在20世纪七十年明蜂窝小区和频率复用的概念后,以贝尔系统为主开展的“高级移动电话(AMPS)经过了将近十年的研制,于1979年成功地在芝加哥市和涅瓦市进行试验测试。日本和欧洲各国也开始研制和AMPS差不多的第一代移动通信系统(firstgeneration1G)是模拟系统,工作于450MHz或8/900MHz频率。当1980年首先引入蜂窝通信概念时,它们主要用于汽车,受限于体积重量与功耗。但当移动电话经不断改进后变得小了,轻了,价格也低了的时候,它们受到人们的注意,开始离开汽车,进入人们的公文箱、手提包,也有被“扛”着的。那时的移动通信技术落后,规模小,费用高,完全不是广大群众所能使用的,很多人认为移动通信在通信网中不可能有主要地位。但也就是这时期,各发达国家开始了下一代移动通信数字技术的竞争。八十年代后期国际电联(ITU)希望能制订第二代移动通信系统(Secondgeneration2G)的统一标准,便于实行全球漫游。各发达国家分别在欧、美、日各自地盘研发出三种时分多址(TDMA)标准的系统,市场份额最大的是欧洲GSM(GlobalSystemforMobilCommunication)标准。就在2G进入市场的时候,美国高通公司(Qualcomon)异军突起,发明和开发了码分多址(CDMA)技术,1993年在美国完成了IS-95的美国标准,进入了2G市场的竞争。2G在1995年以后在全球进入高速发展的时期,其用户总数已超过1G用户的数十倍,带来了上千亿美元的产品市场,到今天,通信产品市场中移动通信产品已占大部分,而且此比例还在不停地增加。未来第三代移动通信(thirdgeneration3G)的市场容量又将数倍于2G。
在这样的背景下,3G从标准制订起就必然要开始一场激烈的国际竞争。为了实现通信的个人化、全球漫游、无缝覆盖的理想,ITU从一开始就希望全球有一个统一的标准,但欧美之间分歧很大,欧洲和日本要用WCDMA(宽带CDMA)制式以便与目前GSM有继承性而美国主流要用CDMA-2000(有时写作cdma2000)以兼容目前的窄带CDMA制式。ITU在2000年5月全球无线电大会上批准无线接入网可以用5种技术标准。我国自主提出的TD-SCDMA的包括其中,也即TD-SCDMA成为全球3G建设选择方案之一。3G的核心形式最终将取决于固定网的升级,可能是全IP网,或是ATM网。在3G发展初期不可能抛弃已有相当规模的2G核心网而重新建立一个新网络,必然通过演进东平滑过渡的方式进行发展。所以在3G发展初期可以使用的核心网主要是基于GSMMAP的核心网和基于IS-41的核心网。
国人渐已醒
我国移动通信无论是模拟制式或是数字制式的引入与世界大多数国家相比在时间上不是太晚,在规模上也不小,种类也不很多。
从1987年中国电信在广州建立第一个模拟移动电话网到现在,我国已经有了5种移动通信网,即A、B、C、D和G网。这5种网各有不同的通信范围和业务功能。A网和B网采用频分复用多址方式FDMA、TACS体制;C网采用CDMA码分复用多址方式D、G网采用TDMA时分复用多址方式、GSM体制。A网和B是模拟网属于1G,C、D、G网是数字网属于2G。其实我国曾经还有两个网,一个是模拟网,另一个是数字网,前者采用AMPS体制,后者采用CDMA体制(即C网),它们是属于部队使用,所以可以称之为军网。不过现在这两个网都交给地方(联通)管理了。
在我国发展模拟制式红火之时的80年代末、90年代初,相继推出GSM、D-AMPS、PDC等采用TDMA技术和以IS-95为代表的CDMA技术的新的数字制式的移动通信系统。这种数字移动通信技术采取先进的信源编码(如话音压缩)和信道编码(如前向纠错)及先进的多址技术使得在数字化的基础上,多种信息得以融合(如话音、短消息等),各种增值业务得以展开(如手机银行、手机上网)等;通过先进的数字信号处理技术,使得信息在传输过程中的抗干扰、抗衰落能力大为增强,传输质量和安全保密性同时得以提高;而先进的多址处理技术使得整个系统的容量大为提高,用同样的频谱带宽,数字移动通信系统可以容纳数倍于模拟移动通信系统的用户数。正因为如此,世界各国政府和企业无不倾力推动这一移动通信的数字化革命,广大用户也积极响应,从而数字化浪潮在90年代席卷全球,仅仅几年的时间我国(不含港、澳、台)模拟移动通信从1987年推出数字制移动通信的1994年,共有用户600多万户。而1994年到2000年,数字用户急速扩到8000多万户。移动通信用户数还在上升,经营移动通信的公司只有努力扩容,容量饱和了,就新开频段来满足客户的需要。
我国在90年代初开始引入GSM系统,从现在的运行状态来看与大洋彼岸的高通公司的CDMA系统相比有一些诸如频率资源紧张、频谱利用率不足和数据等新业务的引入等方面的差距,同时从编织2.5G与3G的角度出发联通公司将建立一个全新的IS-95CDMA新网。
今年5月15日,备受产业界关注的中国联通CDMA一期工程系统设备招标工作结束,5月22日中国电子报用“十厂商分食联通CDMA巨标”为题消息。中国产业经营报7月12日用“CDMA,电信市场的黑马”为题的报道说,5月15日正式与中外厂商的签约,使联通CDMA正式上路。这个整体规模达到5000亿元的大市场似乎终于从海市蜃楼走入现实,成为最有“注意力”的商机。合同的最终签署让包括联通、投标企业,提供芯片、技术专利的高通,以及华尔街在内的投资人等多方人士都长长松了一口气。联通的CDMA项目牵涉到太多的利益,包括经济上的,更包括政治上的。
中国联通人士介绍,CDMA的一期工程的网络容量将达到1515万用户,预计在2001年底或2002年初完工,投资121亿元。而据确切消息说,在未来5年中,由联通引发的市场,包括网络建设、终端手机和服务市场加起来将大约有5000亿元人民币。
6月初在香港举办的2001年3G大会暨第六届CDMA年会上,联通与世界13大运营商签署了CDMA网间漫游谅解备忘录。这无疑是给本已热得发烫的CDMA火上浇油,包括美国、韩国等多个国家的13大运营商基本涵盖了全球所有的CDMA运营商。全球CDMA阵营从此获得与GSM阵营抗衡的可能
冲刺3G
3G异于2G,主要是数据传输能力大为增强,ITU规定如下:
*高速移动(对FDD:500Km/h;对TDD:120Km/h):144Kb/s
*室外静止或步行时手持机环境(速度30Km/h):384Kb/s
*室内环境(速度3Km/h):2Mb/s
3G与2G比较主要是传输带宽变宽了,其典型带宽为5MHz(2G的带宽仅为其三分之一,即1.6MHz)这样就从无线接入网、用户终端和核心网都要不同于2G。如何建设3G的道路不外有两条:一条是创新式的,把无线接入网、终端和核心网重新进行研发,100%是新的;演进式的,即要用现有的网络系统向3G演进。两种办法比较而言,运营商多愿意后者办法,因为避免了对已有的投资造成损失。
现在仍在高速发展的GSM和IS-95CDMA都有过渡到2.5G甚至3G的演进方案,甚至有产品,GSM向GPRS(通用分组无线业务)和EDGE(增强数据速率改进)技术发展,IS-95向IS-95B(利用的码聚集技术)和IX(多载波)发展。
1980年前后,即贝尔蜂窝概念刚提出来时,我们看不到它的未来,1G的机会在我们眼前白白流失;当2G席卷全球时,我们也只抓住了一个尾巴,在移动通信的市场上,我国生产的基站、网络设备和手机的份额只占2%-5%;现在3G标准开始制定,机会再次来临,我国无线通信标准研究院(CWTS)是第三代伙伴关系计划3GPP、3GPP2这两个标准化组织成员,我国专家,教授刻苦研究提出了适合中国实情的3G方案,试制了3G系统里的配套产品,甚至提出第四代通信系统(fourthgeneration4G)方案。
*我国提出时分双工-同步码分多址TD-SCDMA无线接入系统使用了智能天线(SmartAntena)、同步CDMA(SynchronousCDMA)和软件无线电(SoftwareRadio)通信技术,三种技术的英文名字都是“S”开头因而称为SCDMA,以有别于其他CDMA系统。
SCDMA无线接入系统是目前国际上唯一使用了“智能天线”和TDD双工方式的同步CDMA系统。其占用频带少,发射功率之低是任何系统都难以达到的。总的来说,使用SCDMA无线接入技术将带来如下优势:相对最高的无线频谱利用率;在低反射功率下,有较远的通信距离;设备构成简单,依靠软件无线电,硬件成本较低,因而产品有较高的性能价格比;其灵活性高,便于系统性能的改进,完善和提高(特别是增加新业务)都不需要改变硬件而可以用软件加载来实现。
SCDMA使用时分双工(TDD):上下行链路工作于同一频率,不需要成对的频率,适用于传输上/下行非对称业务的数据,尤其是基于IP的因特网业务,但是终端的移动速度只达到120Km/h,仅适用于较高速的接入环境。此外TDD系统要考虑上/下行时隙保护时间,小区半径限制在10Km左右。
TD-SCDMA最大的优点是它可在现有的GSM平台上平滑过渡到3G。
TD-SCDMA技术规范是我国提出的,是被ITD全套采纳的无线通信标准。
*1998年初,华为公司开始从事WCDMA基站系统的研发工作目前正在进行WCDMA产品的开发研制工作,具体部分分为无线接入网络RAN,RAN包括基站NodeB和无线网络控制器RNC。
*2000年,中国连宇公司向3GPP2提出LAS-CDMA(大区域间同步码分多址)方案,该方案在扩频码的构造上实现了突破,通过“无干扰”时间窗内的同步作用使干扰大大减少,具有频谱效率高、传输数据率高和适合高速移动环境等优点,可在1.25MHz带宽上提供5.53Mb/s的数据传输率,能适应分组交换及移动网向全IP发展的要求,为实现未来(4G)大容量、高数据速率的移动通信系统提供了一个较为可行的方案。我们(绝非业内人士),在杂志上看到上面三段消息后,希望业内的大公司、大工厂不要一味紧跟那些跨国大公司后面“摇旗呐喊”;而应更多的响应(移动通信)业内一些专家教授和社会的呼吁,多支持国内的研究、研发和试制部门的工作,争取在5-10年内从根本上改变我国移动通信发展依赖外国的局面,建立起我国移动通信真正的民族工业,我们不愿看到3G重蹈3G繁荣的移动通信市场、成功的运营业和不发达的移动通信制造业之复辙。
曾经的心痛
有两个一新一旧的失败范例
中国经营报7月17日题为“美国电信老大,宽带受挫”一文中提到,经过1984年一分为七之后保留原公司名称AT&T(美国电话电报公司)只能经营长途电话业务,面对国内还有几家公司的竞争,AT&T处境很难。AT&T公司首席执行官高价与别人争购第一媒体公司和电视通讯公司,接着利用它们的电视线路改造成双向、交互式的电缆,从而抛开地方电话公司的关卡,实现一线三用(即宽带上网、打电话及看交互电视)的强大宽带功能。但是这项工程耗资巨大,且吸引人们利用宽带上网的人数增长并没有预想的多,尤其它持的很大股份的宽带上网服务公司亏损更是进一步扩大,到目前为止,AT&T仅吸引了70万宽带用户,同时背负650亿美元的债务,使AT&T深陷宽带危机而不能自拔。7月9日美国通讯广播公司(COMCAST)向AT&T的宽带业务部发出愿意以450亿美元的予以收购的信息。
ITU-T和ATMForum对接入控制定义的描述中,接入控制指的是网络在呼叫建立或者重新协商的过程中所采取的一系列行为。针对边缘路由器或提供不同应用的服务器来说,接入控制是服务开始的前提。相对于客户来说,接入控制表示一种服务端对能够提供满意服务能力的判断。在服务端通过该策略分析计算得出可接入的时候,说明当前有能力满足客户提交的业务分组中QoS参数的保证。若是不能满足,那么说明当前服务端自身资源不足,不能给予应有的服务。QoS参数指的是需要QoS保证的业务流特性,是接入策略用来判别提供服务的数据来源。在达成QoS应用以前,要把预先商定的QoS参数提交到服务提供端,进而进行协商。它的作用包括:一是限定了通信性能,使得路由器以此来实施业务的整形和管制;二是当该业务参数提交后,网络服务端需要判断当前是否能够支持该业务,这一点需要通过接入控制算法来进行。CAC包括两个过程:一是数值计算过程,二是判断接纳过程。前者是根据QoS参数和当前系统接入的情况,采用一定的理论进行计算,得到相应的数据;后者根据这些数据来进行接纳处理。数值计算过程中所需数据来源方式有两种,体现在接入算法的不同,一种是基于模型或参数的CAC策略,第二种是基于测量的CAC策略,其原理基本相似。根据所要求的服务性能(主要是丢失率)来计算满足这一条件所需的带宽,所不同的是基于模型的计算需要考虑一种严格意义上的排队模型,不需要考虑实时性要求,但服务质量的可靠性高。而基于测量的策略不考虑排队模型,只会分析流量特性,这种策略具有实时性保证,但服务质量的保证不如前者那么严格。
二、公平性的接入判别机制
公平性的接入判别是整个CAC机制的核心部分,在有新业务到达时,根据公平性来判断是否接入,而不是采用老的基于测量的算法,仅考虑带宽不足的情况。利用公平性的判断机制整个CAC要达到的效果是:第一,QoS最基础的服务质量,当接纳一个新的连接请求后,不但系统中原有的应用能够保证其服务质量,而且这个新的连接在系统中也能得到相应的服务质量。第二,在第一个前提下,保证链路的利用率最大化,也就是说在有限的带宽的情况下能够容纳一定的连接数量,并且这些不同类别连接的综合业务速率尽量接近链路带宽。第三,保证公平性,使系统的利用效率与满意度的综合指标最大化。1.等待状态的建立。在QoS的控制策略中加入公平性限制的方法是添加另外一种状态,即在原有的接纳(AcceptState)和拒绝(RefuseState)这两种连接状态中,再加入第三种状态:等待状态(HoldingState)。如果一个新生成的业务应用请求连接服务端时得到的反馈状态是等待状态,则意味着该业务被服务器弱连接或者说是预连接,即没有产生所请求业务速率的正常通信数据,但已经与服务端建立了一个连接通路服务端,保证这个连接没有产生其业务流量(一些必要的保持通信连接的数据包还是会产生,但很小),同时连接参数(包括业务类别到达业务速率等)也保存在服务器中(与之不同的是,当一个业务返回一个拒绝状态时,其通信参数是得不到保存的)。2.等待状态下对新业务的接入判断。当一个请求的服务因为当前系统带宽不够而处于等待状态时,经过一定的时间后,当前系统中会有一些连接中止把带宽释放出来。这个时间设为T,T时间后,系统剩余带宽如果大于或者等于处于等待状态中的请求的平均业务速率,该业务可以被接纳。同时考虑等待业务的超时时间Texpired,显然满足Texpired>T的条件这个等待的业务才有机会被接纳。设处于等待状态时,系统的剩余带宽为Brest,而处于等待状态中的业务到达速率为Rhold,经过最多Texpired后系统剩余带宽Brest要大于Rhold,此时等待状态中的业务就可以开始正常通信,为了实现新的连接过程需要利用Texpired和T。3.正常状态下对新业务的接入判断。这个正常状态是相对等待状态而言的,它指的是系统中没有处于等待状态业务的情况下,对新到达业务请求的处理。返回状态全部是拒绝显然不符合这里的公平性机制,但是只要不足就返回等待状态,也不一定能够达到控制目标。一旦某类业务处于等待状态,其它业务速率小于它的业务则不能被接入,这样经过一个较长的接入过程后,系统中整体会走向偏大业务的聚合,这是系统公平性的一个极端,实际上也可能是不公平的,除非是为特定通信设计的系统才能使用此策略。本文提出的策略是用当前业务的分布情况作出估计,根据公平度概念判断出是否应该返回等待状态,以便系统在长时间后处于稳定时各业务均能得到公平的接入,也使得整个QoS模型朝公平性、利用率二者的最优化方向逼近。基于这样的考虑,在正常状态下,一个新提交的业务因带宽不足而需要判断返回状态时,其处理过程首先要查看系统中已有的链路通信情况,根据获取的超时设定来估计在超时时刻到达前,系统中可否有存在的连接停止服务释放出的带宽满足该到达业务的要求,这在上一小节已经实现,如果能满足该条件再按照分类的不同、通信速率的不同估算整体的公平度,并根据新到达的业务计算被服务器接纳之后新的公平度,如果使得接入更公平则把这个业务置于等待状态,反之拒绝该业务的请求。
三、结语
4G与3G相比,具有明显的优点:
(1)更高的速度。4G的最高传输速率可超过100Mbit/s,超过3G系统50倍以上,且其传输质量相当于甚至优于3G。
(2)更大的容量。4G在FDMA、TDMA和CDMA的基础上引入空分多址(SDMA),采用自适应波束,使系统容量达到3G的5至10倍。另外,实现在任何地址宽带接入Internet,并能提供信息通信之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能,包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和互操作的广播网络,实现宽带多媒体通信,通过IP进行通话。为全速移动用户提供150Mbps的高质量影像服务,可进行二维图像的高质量传输,满足无线用户之间三维虚拟现实通信需要。
(3)更灵活的资源分配。4G采用智能技术使其能自适应地进行资源分配,根据网络的动态变化自适应地改变信道条件,自动控制通信过程中业务流量大小,满足通信要求。4G系统网络是一个完全自治、自适应的网络,突破蜂窝组网的概念,采用分组交换,使网络可根据用户的需求分配带宽,以满足系统变化和发展的要求,实现更加广泛的覆盖。4G支持交互式多媒体业务,可进行视频会议、无线互联网等,将个人通信、信息系统、广播和娱乐等各项业务结合成一个整体,为用户提供更广泛的服务和应用。4G系统提供语音、高速信息业务、广播以及娱乐等业务的移动接入,用户根据需要可随时、随地接入到系统中。用户将使用各种各样的移动设备接入到4G系统中,各种不同的接入系统结合成一个公共的平台,它们互相补充、互相协作以满足不同的业务的要求。
2、4G关键技术为适应移动通信
日益增长的高速多媒体数据业务的需求,4G涉及正交频分复用(OFDM)、软件无线电(SDR)、IPv6等技术。
2.1.正交频分复用
正交频分复用的基本原理是把高速数据流通过串/并变换,分配到传输速率相对较低的若干子信道中进行传输,在频域内将信道划分为若干互相正交的子信道,每个子信道均拥有自己的载波调制,信号通过各个子信道独立传输。如果每个子信道的带宽被划分得足够窄,每个子信道的频率特性就可近似认为是平坦的,即每个子信道都可看着无符号间干扰的理想信道,这样在接收端不需要使用复杂的信道均衡技术即可对接收信号进行可靠的解调。OFDM信号的相邻子载波相互重叠,频谱效率比串行系统高近一倍,可有效缓解有限的频谱资源。OFDM通过多个子载波进行用户信息传输,与同速率的单载波系统相比,在每个子载波上的信号时间就会长很多倍,此外,通过子载波的联合编码,对子信道间的频率分集,使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。OFDM按照信道情况和噪声背景的不同对不同的子载波使用不同的调制方式,当信道条件好的时候,采用效率高的调制方式,当信道条件差的时候,采用抗干扰能力强的调制方式。OFDM通过加载算法,将更多的数据集中放在条件好的信道上进行高速率传输,OFDM技术非常适合高速数据传输。在数字通信系统中码间干扰是除噪声干扰之外的最主要干扰,OFDM由于采用了循环前缀的方式,有效增强对抗码间干扰的能力。
2.2.软件无线电4G
移动通信系统的移动终端将相当复杂,为实现移动通信终端的多模化,引入软件无线电技术(SDR),采用数字信号处理技术,在可编程控制的通用硬件平台上,利用软件来实现无线电台的各部分功能,如前端接收、中频处理以及信号处理等功能。整个无线电台从高频、中频、基带到控制协议等全部由软件编程来完成。在尽可能靠近天线的地方使用宽带的数/模转换器,尽早地完成信号的数字化,使得无线电台的功能尽可能地用软件来实现。通过软件编程射频频段宽带信号接入方式和调制方式可进行工作模式的改变,同时,通过软件可进行业务的扩展,使得系统的操作使用和升级改造更加灵活方便。
2.3.IPv64G
高职专业人才培养目标定位依据一方面是专业面向的岗位群业务规格要求确定职业知识、职业能力、职业素质结构。另一方面是岗位职业资格标准及职业技能鉴定标准确定作业规范与职业道德。通过对区域内移动通信运营商、移动通信设备供应商、移动代维公司等企业的深入调研和近3届毕业生的跟踪调查,将毕业生主要从事岗位划定为“移动机房管理维护、移动通信基站维护、移动通信安装测、移动通信网络优化”等岗位。邀请企业技术人员与校内专家一起对上述岗位从事的典型工作任务进行分析,归纳出共性职业能力,确定“移动通信设备配置维护、移动通信网络设计实施、移动通信网络分析优化”为本专业人才培养的核心职业能力,并最终将本专业人才培养目标定位为:掌握移动通信系统、移动通信网络、移动通信工程建设等方面的基础知识,具备移动通信基站安装、维护、管理,通信工程勘察、设计、规划,移动通信网络设计、分析、优化等能力,面向移动通信领域的机房基站维护、设备安装调测、网络设计优化等岗位的生产、服务、管理第一线需要的高端技能型人才。
2构建“四阶递进、工学结合”人才培养模式
人才培养模式的构建可以依据不同专业的特点和不同学院的实际情况进行设计。自2011年起,学院先后与数家业内知名企业签署“订单”培养协议。依托订单合作企业,以工作过程为载体,建立“四阶递进、工学结合”人才培养模式。其中“四阶递进”是指职业能力培养分解为四个阶段逐级进阶,即第1、2学期在校内实训基地进行,完成专业基础能力培养;第3、4学期校企交替进行,完成专业核心能力培养;第5学期校企交替进行,完成协岗能力训练;第6学期到企业进行顶岗能力实习“。工学结合”是指第1、2学期利用校企共建的移动通信综合实训平台,开展“教学做一体”的仿真实训;第3、4学期聘请企业技术人员担任指导教师,开展“教学做一体”的全真实训;第5学期在企业技术人员的指导下,协助完成基本岗位工作;在第6学期在校外实习基地开展顶岗综合实习。
3设计以工作过程为导向的课程体系
通过对移动通信运营商、移动通信设备供应商、移动代维公司等企业实地走访及毕业生的跟踪调研,确定移动通信行业面向高职院校毕业生的岗位群。邀请企业技术人员与校内专家组一起对岗位群进行分析,归纳整理典型工作任务。基于这些典型工作任务分析从业所需的职业能力,典型工作任务分解过程如表1所示。再将这些职业能力按照专业能力、方法能力和社会能力进行分类、汇总,并以此为依据构建移动综合职业能力课程体系。由于移动系统有GSM/WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA等,需要从典型岗位任务推演到各系统的典型工作任务,选取岗位工作技能为逻辑载体,分别以对象系统、工作顺序为线索,提炼学习领域课程,形成专业核心课程。
4实施一体化教学模式改革
依托实训条件,创设情境,实施专业核心课“教学做”一体化教学模式改革,启发学生思维、学生在教师的引导下完成各子项目任务,利用情境进行真实配置、在线实际处理,激发学生学习动力和兴趣,并在教学做的过程中锻炼协作、分析、整理的方法能力和社会能力。丰富教学案例视频,展现特色教学方法。充分发挥校企合作的优势,结合实践,收集整理更多案例素材,制作更多的实际案例教学视频,丰富教学内容和教学方法。利用专业教学资源信息化,建成开放、共享的专业与课程资源库,可随时学习自学。搭建资源服务平台,为院校、教师、学生和企业从业人员提供服务,移动通信技术专业教师、学生和从业人员,免费共享个性化学习。改变传统的反馈及测试方式,提高学习质量,激发学生创新思维。通过专业资源平台在线答疑,反馈信息。
5结语语