移动技术论文范文

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第1篇

类似于固定中继系统，移动中继系统由基站、移动中继和用户终端组成。其中，基站和移动中继之间的链路为回程链路(BackhaulLink)，移动中继和用户终端之间的链路为接入链路(AccessLink)。若基站和用户设备之间的信道状况良好，还可以考虑直连链路(DirectLink)。移动中继可以选择放大转发和解码转发等模式。由于移动中继具有运动性和随机性，而这种特点与性能密切相关，如何建立合理的移动中继运动模型是移动中继系统研究领域的首要问题。当前研究中有的采用较简单的随机游动模型，或采用二维泊松过程来表示用户终端的放置位置，使用M/M/∞排队模型来表示用户终端的移动性。在实际部署移动中继系统时，需要考虑不同的应用场景。在3GPPR11版本中，高铁是主要应用。在文献［8］中，主要考虑以下两种典型场景:场景1移动中继服务静止用户场景说明如图1所示。在该场景下，中继被安装在交通工具的顶部，中继天线被分别放置在车辆的内外，分别用于和基站与用户终端通信。若不使用中继辅助传输，该场景下的通信将会面临许多问题，如严重的车体损耗，多普勒频移，小区换带来的大量开销等。反之，则可以将较差的信道分为两段传输条件较好的链路，从而很好地解决了该场景下的通信问题。与直接传输相比，中继辅助传输的掉话率明显降低，为车内用户提供较高的吞吐量和较低的小区切换失败率，从而提高了通信质量，改善了用户体验。场景2移动中继服务非静止用户场景说明如图2所示。在该场景下，中继也被部署在车辆顶部，不过其目的不是为了为车内乘客提供服务，而是为街道和公园提供覆盖。闹市区的街道和公园，是行人比较集中的地方，通信业务量大，属于“热点”地区。在经过这些地方的公交车上部署中继，则可以增强覆盖，提高吞吐量，具有实际意义。

2移动中继系统中的关键技术

2.1信道建模与估计对于移动中继来说，由于其移动的特点，而且可能是高速移动，因此研究的首要问题是移动中继的信道建模问题，主要包括回程链路和接入链路的建模。不同链路的信道模型与各网络节点采用的天线数目、中继的转发模式和中继的运动模型密切相关，信道建模的准确度会极大地影响系统性能。如文献［9］分析了不准确的路径损耗模型对移动中继系统性能的影响。此外，基站到移动中继的信道会随着车辆的运动而急剧变化，同时车辆的运动会引起多普勒频移问题，因此在实际的移动中继系统中采用合适的信道预测和估计方法也是非常必要的。如文献提出了一种采用在车辆顶部使用预测性天线的信道预测和估计方法，从而较好地解决了移动中继的信道估计问题。

2.2中继选择在实际的移动中继系统中，可能会存在多个移动中继。现有研究表明，根据信道状态信息选择一个最好的中继进行协作，可以较低的复杂度获得满分集增益。因此，机会中继选择技术是移动中继系统中的关键技术。信令开销是中继选择算法的首要考虑因素。对于快速移动的用户，基于信噪比的方案会产生大量的信令开销，而基于位置或距离的选择方案在高速场景下开销较小，因而适用性更强。上述方案都是基于单个参数的选择，实际信噪比和时延等参数会同时影响中继选择，为此，文献［13］提出了一种具有服务质量(QoS)保证的多参数联合中继选择算法。由于信令开销和系统复杂度与每个目标用户的候选中继的数量成正比，文献［14］考虑了如何减少候选中继的数量而不影响使用中继带来的系统性能增益。文中所提算法限制了每个目标用户的数量从而减少了反馈开销。文献［15］提出了一种三步选择算法。该算法在保持中继增益的同时可以使中继信令开销维持在较低水平。虽然中继选择可以提高系统性能，但是不适宜的选择会引起频繁的中继切换，从而影响系统的整体性能。文献［16］从这个角度出发，提出了使中继活动时间最长和中继切换率最小的两种中继选择算法。研究结果表明，与现有方案相比，所提方案在不降低系统吞吐量的情况下可以获得较低的中继切换率和较长的中继活动时间。

2.3资源分配在中继系统中进行功率和带宽等资源的分配可以有效提高系统资源利用率和系统吞吐量，目前得到了广泛的研究。(1)功率分配。最简单的功率控制方法是开关算法。所谓开关功率控制算法就是给中继分配一定功率或者不分配功率。该算法可以提高小区吞吐量和覆盖范围。文献［17］根据不同的数据速率要求提出了一种最优的功率分配算法。该文献考虑了中继的移动性，建立了移动模型，使用所提出的最优功率分配方案可以提高数据速率。仿真结果表明，在一些实际的数据速率下该算法可以带来3dB增益。文献［18］提出了一种分布式的功率控制算法用以提高平均小区吞吐量。文章考虑了在多小区环境中，通过使用分布式移动中继功率分配方案，与传统的系统相比，平均小区吞吐量得到了改善。同时，也提升了小区边缘吞吐量，因此对小区边缘用户来说，该方案有助于改善其用户体验，是一种较好的解决方案。(2)带宽分配。对于不同的运营商分别安装不同的中继显然并不是高效的，文献［19］基于此提出了共享频谱分配算法来解决此问题。该方案中不同运营商使用相同的移动中继为某一区域内的用户服务，并根据链路质量为不同运营商分配相应的带宽，从而实现了无线资源的有效利用。借助于纳什均衡理论，该方案可以将吞吐量提升近20%。文献［20］以IEEE802.16j系统为研究对象，研究了子信道分配对系统性能的影响。文中提出了重叠子信道分配(OVSA)和正交子信道分配(ORSA)两种方案。研究结果表明，所提方案的小区吞吐量高于不使用中继情况下的吞吐量。文献［21］则利用博弈论理论联合考虑了动态服务选择和带宽分配的问题。为了获得更好的服务质量，移动中继执行基站选择和传输模式的选择，基站则为不同传输模式分配不同的带宽。当移动中继和基站的策略相互影响并且需要作出动态决定时，这将面临着挑战。为解决这个问题，该文提出了一个两层的基于进化博弈和微分博弈的博弈结构。在下层，动态服务选择可以建立为一个进化博弈模型;在上层，基站端的动态带宽分配可以形成一个微分博弈模型，最后得到了一个闭环纳什均衡。数值仿真结果表明了动态博弈带宽分配策略的有效性，并且系统性能和覆盖范围的优势得到了加强。

2.4小区切换在移动中继系统中，由于中继的移动性以及中继一般为多个用户同时服务等原因，如何设计中继高速移动情况下的小区切换策略便成为了一个关键问题，文献此进行了深入研究。在高速运动场景，大量用户很可能需要进行频繁的小区切换，因而如何保证较低的链路失败率和较高的切换成功率，将直接影响用户的通信服务质量和通信体验。对于移动中继系统的小区切换问题，现在比较好的一种方案是使用具有两根分布式天线的移动中继，即在车辆首尾分别装有天线。移动中继通过选择具有较好接收信号质量的天线作为接收天线。当车辆进入重叠区域时，前置天线执行切换至目标基站，后置天线将和服务基站保持连接。当前置天线完成切换后，再由后置天线将工作频率转移至目标基站。如果切换失败，后置天线将执行第二次切换。因此，这种切换方案使通信在切换过程中不会被中断，实现了通信的无缝体验，而且降低了切换失败率，是一种简单实用的方案。

2.5移动中继的其他问题使用移动中继来改善车辆用户的服务质量和吞吐量的效果明显，除了以上提到的关键问题外，仍然有其他的一些问题和挑战需要解决。首先是移动中继的移动性管理问题。这主要包括不同基站间移动中继的切换和不同移动中继间用户的切换。但是，现有LTE系统中没有针对移动中继的移动性支持，因此有必要修改当前的系统结构用以提供有效、可靠的移动性管理。目前，为了支持移动性管理，是在当前的固定中继架构上修改还是提出新的架构尚在讨论中。其次，由于移动中继的使用，干扰管理也是一个新的挑战。中继技术的优势在理论上已获得共识，但在实际部署中中继节点的引入必然导致更加严重的干扰问题。尽管接入链路干扰较小，但对于回程链路来说，不同移动中继间以及中继与宏小区用户间的干扰使问题变得复杂。预测性天线的使用将提高CSI的准确性，从而可以在回程链路中使用高级的干扰避免和干扰消除方案。

3结束语

第2篇

关键词：移动技术；创客；STEM；高职；课程设计

1研究背景

随着物联网、智能软硬件的发展，移动技术正逐渐渗透到人们的日常生活中，改变着人们的学习、工作以及生活方式，加快了我国由制造型国家向创造型、创新型国家转变的步伐。然而我国的教育模式仍然以应试教育为主，以考试分数的高低来评价学生的能力。因此学生的创新、创造能力不能得到很好的培养，而构建创造型国家的关键在于培养创新、创造型人才，而创新型人才的培养关键在于创新教育模式。2016年教育部的《教育信息化“十三五”规划》中提出要“积极探索信息技术在‘众创空间’，跨学科学习（STEAM教育）、创客教育等新的教育模式的应用，着力提升学生的信息素养、创新意识、创新能力，促进学生的全面发展”。创客教育的出现到风起云涌，为教育的改革创新提供了新的契机，正逐渐改变传统的教育理念、模式以及方法。他能更好地培养学生的创新意识，综合实践能力，让学习变得更有意义。基于上述原因作为一线教师在教学中对高职媒体设计类课程进行了创客教育理念下的教学设计并进行了应用，对课堂教学进行改革。

2创客和创客教育

在以学科整合为核心的STEM教育出现之后，随着互联网和信息技术的高速发展，以创造为主要目的的创客运动悄然兴起，创客、创客空间等相关新名词在教育领域相继出现。创客起源于美国，源自英文单词Maker。创客是指不以赢利为目的，借助网络技术、智能软硬件设备努力把各种创意转为现实的人群。他们没有年龄、性别、种族之分，任何人都可以成为创客，创客们所从事的创造活动都是在创客空间亲自动手实践完成的，在此过程中由学生担任创造者的角色，教师仅仅是支持者。创客、创客空间的兴起使得创客教育应运而生。创客教育指通过制定制度鼓励学生开展创客活动，将理想变为现实，从而培养学生发现问题、解决问题以及独立创造能力的一种教育方式。随着创客教育的发展，创客不仅局限于在学校拥有创客空间，同时鼓励在家里构建家庭创客空间，在社区创建社区创客空间，从而培养学生创造意识，营造创新氛围，通过网络将学校、社区、家庭创客空间相互连接，形成创客网络共同体。在创客网络共同体中创客们可以分享自己的作品、产品，可以交流自己的创意。

2.1移动技术支持下创客课程设计

创客教育是一种将移动技术与教育相融合，以“做中学”为基本理念的一种培养创新人才教育模式。在“网页设计”课堂教学中培养学生的创新意识、艺术设计能力和创作思维，以实现每一位同学的创意能够实现。

2.1.1课程教学目标

“网页设计”是计算机专业学生必修的一门专业课程，该课程的教学目标是学生在掌握网页设计的理论基础和软件基本操作后，通过自主探究、小组合作完成每一个项目的制作，使学生通过将理论与实践相结合，根据自己的创意最终能独立设计并制作出一个完整的网站。

2.1.2课程教学内容

“网页设计”是一门综合性较强的课程，它涉及多种学科知识的融合。其内容主要划分为3个模块：界面设计、页面布局、网站制作实战，课程共72个学时。（1）“界面设计”这一部分的主要内容是学生通过阅读教材或上网查阅资料，了解网页设计的理论基础，网站建设的流程、发展趋势、色彩搭配以及网页设计的流行趋势。最后教师将学生收集到的资料进行归纳，对学生自己所吸收的知识观点进行积极地引导并提升。界面设计这部分内容涉及艺术欣赏，学生之前多欣赏优秀的网页，多了解网页设计的流行趋势这对学生的动手操作打下了基础。（2）“网页布局”，布局指网页文字、图片、表格等元素等内容如何设置才能吸引浏览者的注意力。对于这部分内容学生通过上网浏览或阅读书籍了解网页布局的常见类型以及优秀的网页布局的特点，教师对学生收集的内容进行总结，然后针对常用的页面布局类型用CSS语句进行实现。（3）“网站制作实战”这部分主要锻炼学生对网页设计知识的综合应用。由于网页设计是一门实践性很强的课程所以这一部分是不可缺少的。主要以真实情景中问题需要为项目来源，利用小组合作的方式来提升学生们的创新能力、实践动手能力和合作能力，最后学生们创作出一个体现自己创意的网站。

2.2课程教学资源的设计

“网页设计”是一门综合实践性较强的课程，所以在这门课的教学中尝试了创客教育模式，教室不是传统的固定座椅的教室而是创客空间，教师不再是主讲者而是支持者、引导者，学生不是参与者而是创造者。因此这门课程的教学资源教师会根据小组的实践情况，推荐或提供相应的资源，如微视频、创客空间等。2.3课程教学过程的设计“网页设计”这门课程需要在掌握基本的理论基础后，通过进行大量的动手实践才能制作出好的网站，所以在这门课程的教学过程中，将分配大量的时间在设计和制作这两部分。首先，好的创意和功能模块是网站的灵魂，有好的创意理念才能制作出好的网站。其次，制作部分涉及，的实践有PS界面制作、html+css页面布局以及后台数据库，这些都是要通过反复实践练习才能充分掌握的。在实践过程中，学生通过自己发现问题、解决问题从而完善巩固自己的知识，激发学生的创新思维。以学生小组合作制做主题网站为例，运用创客教育模式，开展教学，培养学生的创新思维以及创造能力。学生小组合作制作网站，不仅锻炼了学生网站设计与制作的能力，还能培养学生的创新思维，团队合作。在这部分的课程内容设计具体过程如下：（1）构建创客团队。由于这门课程的综合性比较强，所涉及的具体内容有PS设计、html+css页面布局和数据库这3个方面，因此首先通过调查了解学生对这几块内容的兴趣特长，然后对学生进行分组3~4人为1组，每一组中的学生都分别具备相关的特长。（2）确定创作的内容主题。教师结合真实问题情景确定主题，如某公司的企业网站、学校的网站或供大家学习交流的网站等，这些网站都是存在于学生周围，并且比较熟悉的内容。学生可以根据教师给予的主题自己构思、调查，相互讨论将自己的创意想象得以充分发挥。（3）开始创作。创客们通过阅读书籍，查阅网络资源，相互交流动手将自己的实践将创意进行创作，创客们在发现问题解决问题的过程中，学会思维，学会将知识融会贯通，从而一步将自己的创意转变成自己的作品。教师在此过程中给学生提供所需要的资源、创客空间。当然在此过程中教师要给学生一个具体完成作品的时间，否则学生容易拖拉。（4）评价。在开展创客教学评价时，以过程评价为主，教师将从学生的学习过程、作品、小组间的互评来进行展开。对于作品的评价首先由小组成员进行展示作品并陈述作品的创意，以及在创作的过程中遇到的问题以及解决的方式方法，然后教师从审美、功能、创新性、完成程度等给予点评。

3结语

在传统教学中，老师以讲授为主，学生只是参与者被动地接受知识，在创客教学中教师仅仅是支持者，学生是主角创造者。由于受传统教学的影响，在本次开展创客教学改革的过程中，有收获同时也遇到了挑战。学生的学习积极性有所提高，学生思考问题的能力、解决问题的能力显著提升，自主学习的能力有所加强，当然也遇到了一些挑战。开展创客教学的初衷是以学生学习、思考、实践为主。对于成绩好的学生而言，他们很乐意接受；而对于学习能力较弱，学习积极性不高的学生，他们感觉茫然，不知从何处入手。再者由于高职学生学习的主动性不强，所以只有2~3组的同学能主动开展创作，而其他的组采取被动、敷衍了事，甚至抱怨老师的态度。通过引导和转变观念，学生的学习情况虽然有好转，但从最终作品来看仍然不够理想。

作者:王英彦 单位:义乌工商职业技术学院

[参考文献]

第3篇

关键字移动IP；多协议标签交换；转发等价类；邻居发现

1引言

未来的移动Internet是支持移动性管理和服务质量保证的网络，因此，移动性管理和服务质量保证机制需要结合起来考虑，才能够更好地为Internet用户提供各种各样的网络服务。目前的移动IP网络拥有许多支持移动性管理的新特性（如地址自动配置，邻居发现机制，动态归属地址发现机制），这些新特性使Internet的移动性得到了较好的发挥。但与其他网络一样，移动IP网络也面临着安全威胁，尽管已经采用了源路由技术，IPsec和AH（AuthenticationHeader：认证报头）技术，提高了移动数据传送过程中的安全性，但仍旧缺乏令人满意的QoS保证。MPLS是当前固定网络上提供服务质量保证的最好的技术。目前已经被推广为GMPLS，在下一代网络中将得到广泛的应用。MPLS是IP网络中非常有前途的一项技术，它以可扩展的方式将路由与交换技术的优势结合起来，大大提高了网络的性能，便于实施流量工程（TrafficEngineering）和服务质量保证。MPLS是一个主流的2.5层技术，移动IP是一个3层的重要技术，二者同为下一代移动Internet的重要协议，可以紧密有机地结合在一起，为未来IP网络上移动业务提供更好的服务质量保证。近年来，两种技术的融合已经在学术界和工业界得到了广泛的关注和认可，并取得了令人满意的成果。

2移动IP技术

移动IP技术的产生和发展，是技术和市场两方面推动的结果。移动IP技术是为了支持节点在IP网络中移动时的连接性而提出的，它实际上反映了移动通信和Internet技术的融合，体现着IP技术向无线通信领域的拓展。具体的说，就是当移动节点（MN：MobileNode）在网络中移动时，总是用移动节点的归属地址来标识，不因为所访问的外地网络不同而有所改变。

目前，无线通信领域的两种主流技术包括：①以3GPP和3GPP2为核心的蜂窝移动通信技术；②以IEEE802系列无线接入技术为主导的无线个域、局域、城域和广域网络技术。这两大技术的融合，引导着无线通信技术在目前和未来一段时期的潮流。

2.1移动IP技术的特点

移动IP技术使得移动节点（MN）在离开其归属网络时仍能保持与Internet的连接，这是因为移动节点在Internet上的连接点发生改变时，移动IP技术总是通过固定的归属地址来识别每个节点，移动节点离开归属网络时向其归属链路上的归属发送其当前位置的信息，归属截获发送到该移动节点的数据包并用隧道将数据包转发到移动节点当前的位置。这一过程对于IP层以上的所有网络层次是完全透明的，只是改变数据包的选路，不影响TCP/IP协议栈的其他部分。

移动IP技术在制定之初就考虑到要解决移动性问题，因此，它的许多基本理论就是为解决移动性问题而提出的，这就使得移动IP网络具有很多适应节点移动的新特征。主要表现在以下方面：

⑴地址自动配置：移动IP有足够的全球网络地址，而且实现了一种称为无状态地址自动配置的机制，任意节点可以根据当前所在链路的网络前缀以及自己的网络接口信息（主要是切入点的链路层地址）自动生成一个唯一的全球IP地址。这种地址自动配置机制使得移动节点可以很容易地得到转交地址，不需要人为参与，提高了节点在不同网络间的切换效率。

⑵邻居发现：邻居发现机制规定，路由器应该定期广播发送其前缀消息，移动节点根据这些前缀消息能够快速地判断自己是否发生了移动，若发生了移动则通过地址自动配置机制得到转交地址；邻居发现机制还定义了宣告（ProxyAdvertisement）的概念，使得归属（HA：HomeAgent）可以通过发送邻居宣告消息截获发送到MN归属地址的数据包，并通过隧道将这些数据包转发到MN的转交地址。

⑶黑洞检测：移动IP网络中的移动检测机制提供了MN和它的当前路由器之间的双向可到达的确认机制，即MN可以随时知道当前路由器是否继续可达，同时路由器也可以知道节点是否继续可达。如果MN检测到当前路由器不再可用，它就会去请求另一台路由器。

⑷路由报头：移动IP网络中定义了路由报头，报头中指定了数据包在从源节点到目的节点的过程中应该经过的节点的地址。大多数发送到MN的数据包都要使用路由报头，数据包的目的地址是MN的转交地址，并且包含一个路由报头，路由报头的下一跳就是这个MN的归属地址。

⑸动态归属地址发现机制：移动IP网络定义了一种称为任播（Anycast）的地址，它也是一个地址组，地址组中的所有的机器都会收到发往这个任播地址的数据包，但是只会有一台机器对这个数据包做出响应。MN链路上所有的路由器都配置为任播地址，MN把归属地址发现请求消息发到这个任播地址，所有的归属都收到了这条消息，但是有且仅有一个归属响应这条消息。

⑹透明性的实现：节点的移动对MN和CN上的应用程序是透明的。对于对端节点（CN：CorrespondNode）来说，MN发送数据包时使用归属地址选项，可以使其不必知道MN的转交地址；对于移动节点MN上的应用程序来说，CN发送数据包时采用路由报头，仍旧可以继续使用已启动的应用程序而不必知道MN的转交地址。

2.2移动IP技术的缺陷

尽管移动IP网络有很多的优点，在未来移动网络中占有非常重要的地位，但是它也有自身的不足之处。主要表现在切换性能不尽人意、数据包传输速率较低和低QoS保证的安全性通信。

⑴节点在移动IP网络中的切换性能无法满足Internet用户的需要。当移动节点从一个网络进入到另一个网络的时候就要发生切换。整个切换过程需要依次经过链路层切换、移动检测、配置转交地址以及对该转交地址的唯一性检测、发送绑定更新消息并注册新的转交地址等阶段，在新的连接建立前，通信对端发往移动节点的数据包被家乡截获，然后通过隧道转发到移动节点。这种切换机制延迟较大，有大量的数据包丢失，不能满足实时业务的需求，切容易被中间人攻击。

⑵数据包在移动IP网络中的传输延迟较大。路由器采用的是非连续的逐跳转发机制，对于接收到的每一个数据包都要对IP分组头部进行解封，根据其中存储的目的地IP地址，并利用特定的算法获得下一跳的地址，从而决定用哪个出口将数据包传出。因此，使得数据包在网络中的传输延迟相对较大。

⑶移动IP网络中的节点缺乏有效的身份验证，面临严重的安全威胁。针对移动IP网络的典型网络攻击主要是拒绝服务攻击（DoS）。恶意主机通过向服务器发送大量数据包，使得服务器忙于处理这些无用的数据包而不能正常响应有用的信息。或者是直接对网络中相互通信的两个节点进行干扰，采取重定向的方法使合法的用户无法获得所需要的服务。

3MPLS技术

3.1MPLS的网络结构

MPLS起源于IPoverATM的思想，是分组交换网中通用的标签交换协议，是一种结合了二层交换与三层路由的具有良好可扩展性与广泛兼容性的转发技术。当分组进入MPLS域时，在入口处被分配了定长的标签，而分组在MPLS域内转发时只使用标签信息即可，无需再在每个节点处进行路由表查询等操作。在理想的情况下，只要在入口处根据分组所归属的FEC（转发等价类）分配一次标签，则在整个MPLS域内转发时只需要根据标签转发表进行简单快速的标签交换。图1MPLS网络结构示意图

3.2MPLS网络中重要的技术原理

(1)路由协议：路由协议（如RIP，OSPF）是一种机制，是网络中的每台设备都知道将一个分组送向其目的地时，决定从哪个出口可以把分组传送到下一跳。路由器使用路由协议构建路由表，当它们接收到一个分组而必须进行转发判决时，路由器用分组中的目的地IP地址作为索引（Index）查寻路由表，再利用特定算法获得下一跳的地址。路由表的构造和它们在转发时的查寻基本上是两个相互独立的操作。

(2)转发部件：转发部件执行分组转发功能。它使用转发表、分组所携带的IP地址等信息以及一系列的本地操作来进行转发判决。在传统路由器中，最长匹配算法将分组中的目的地址与转发表中的条项进行对比，直到获得一个最优的匹配。更为重要的是，从源到目的地的沿路节点都要重复这一操作。在一个标志交换路由器中，（最佳匹配）标志交换算法使用分组的标志和基于标志的转发表来为分组获取一个新的标志及输出端口。

(3)路由转发表：路由转发表包含若干条项，提供信息给转发部件，执行其交换功能。转发表必须将每个分组与一个条项（传统条项为目的地址）相关联起来，为分组的下一跳路由提供指引。

(4)转发等价类：转发等价类（FEC）定义了这样一类分组，从转发的行为来看，它们都具有相同的属性。一种FEC是一组单目广播分组，其目的地地址均与一个IP地址前缀相匹配。另一种FEC是分组的源及目的地地址都相同的一类分组。FEC可在不同的级别上进行定义。

(5)标签：标签的长度固定且无结构标识，可在转发进程中使用。标签通过一种绑定操作与一个FEC关联起来。标签的格式如图2所示。

正常情况下，对于一个单一的数据链路来说，标签仅具有本地意义，不具有全局意义。在某种事件驱动下，标签与FEC进行绑定，这种事件可分为以下两种类型：①数据驱动绑定：在数据流开始产生时进行绑定。标签绑定仅在需要时建立，在转发表中只存在很少的几个条项。标签被分配给不同的IP数据流。②拓扑驱动绑定：在控制平面激活时建立绑定，与数据流的产生无关。标签绑定可能与路由的更新或RSVP消息的接收有关。拓扑驱动绑定较数据驱动绑定更易于扩展，因此，在MPLS中较多采用拓扑驱动绑定。

(6)标签交换转发部件：在MPLS骨干网络边缘，边界标签交换路由器（LSR：LabelSwitchroute）对进来的无标签分组（正常情况下）按其IP头部进归类划分（Classification）及转发判决，这样IP分组在边界LSR被加上相应的标签，并被传送到目的地地址的下一跳。

在后续的交换过程中，由LSR所产生的固定长度的标签替代IP分组头部，大大简化了以后的节点处理操作。后续节点使用这个标签进行转发判决。一般情况下，标签的值在每个LSR中交换后才改变，这就是标签转发。

如果分组从MPLS的骨干网络中出来，出口边界LSR发现它们的转发方向是一个无标签的接口，就简单地移除分组中的标签。这种基于标签转发的技术，其最重要的优势在于多种交换类型只需要唯一一种转发算法，可以用硬件来实现，以达到非常高的转发速率。

(7)标签交换控制部件：标签由标签交换路径（LSP：

LabelSwitchedPath）的上游LSR节点来附加至分组中，下游LSR收到标签分组后进行判决处理，这由标签交换的控制部件来完成。它使用标签转发表中条项的内容作为引导。

标签交换控制部件除了基本的转发表的建立和维护外，还负责以一种连续的方式在LSR之间进行路由的分布以及进行将这些信息生成为转发表的操作。标签交换控制部件包括所有的传统路由协议（如OSPF、BGP、PIM等等）。这些路由协议为LSR提供了FEC与下一跳地址的映射。

(8)标签转发:标签转发表中条项的内容最少应能提供输出的端口信息和下一个新的标签，当然也可以包含更多的信息。例如，它可以为被交换的分组产生一种输出队列原则。输入分组必须在转发表中有唯一的条项与之对应。

每一个分配的标签必须与转发表中的一个条项相关联起来。这种绑定可以在本地LSR执行也可以在远端LSR执行。目前的MPLS版本使用下游绑定，这种情况下，本地关联的标签用作进入分组标签，而远端关联标签则用作输出标签。另一种方式为上游绑定，与下游绑定相反，也是一种可行的方法。在MPLS技术中，转发表又称为标签转发信息库（LFIB），LFIB的每一个条目中包括输入标签、输出标签、输入接口和输出端口MAC地址，由输入标签对条项进行检索查找。另外，LFIB既可以存在于一个标签交换路由器上也可以存在于一个接口上。

(9)标签交换路由器:MPLS的设备按其在MPLS路由网络中所处的位置可分为边界标签交换路由器和中间标签交换路由器。边界LSR除对分组的标签进行附加或移除外，还负责对流量进行分类。标签的分配除了基于目的地IP地址外还有很多其他因素。边界LSR判定流量是否为一个长持续流，采取管理政策和访问控制，并在可能的情况下将普通业务流汇聚成较大的数据流。这些都是在IP网络与MPLS的边界处所要具有的功能，因此边界LSR的能力将会是整个标签交换环境能否成功的关键环节。对于服务提供者而言，这也是一个管理和控制点。

MPLS技术是将第二层的交换与第三层的路由结合起来的一种L2\L3集成数据传输技术。它具有很高的可扩展性，将业务分类与FEC映射在网络的边缘进行，而在核心网络部分只进行简洁快速的标签交换。FEC的映射规则可以基于路由信息，即目的网络的前缀，也可以基于其他信息，如QoS信息等，这样使得MPLS能够非常灵活地支持QoS保证机制。

在核心网络中进行的标签交换操作，因为使用了定长的标签，便于高速交换技术的优势，转发效率得到了极大的提高。MPLS因此而成为一种将ATM技术与IP技术融合的杰出代表。MPLS的交换过程独立于路由协议，它将路由和交换独立开来，使得路由和交换技术可以各自灵活发展，并及时将二者的先进之处结合起来。MPLS对底层网络技术透明，即可以用于支持多种协议的网络。因此它被视为下一代骨干网络的主流技术。MPLS的标签交换路径可以方

便地支持资源预留，因此可以有力地支持面向连接的数据传输，流量工程和QoS保证机制。MPLS可以用LDP、RSVP或者路由协议来进行标签的分发，而目前最主流的是RSVP。这主要是因为RSVP已经在网络上得到了广泛的应用。

4基于MPLS的移动IP技术原理

MPLS与移动IP技术结合有两个层次，第一个层次是在宏观移动性管理时，在HA和CN之间、HA与移动节点之间建立LSP，来进行数据包的传输。第二个层次是基于MPLS来提供微观移动性管理。

4.1基于MPLS的移动IP网络体系结构

移动IP技术与MPLS技术进行结合，如图3所示。图中不再有FA（外地）这个实体，隧道的终点一般是移动节点本身。此时，移动节点具有两个地址：一个是归属地址，一个是转交地址。MPLS骨干网可以用来构建大范围的移动IP网络。移动节点可以通过边缘标签交换路由器（LER）与其他任何固定节点或者移动节点进行通信。LER能够转发和封装IP数据包。带有标签的分组可以根据其标签信息，在已经建立好的带有QoS保证的LSP上进行传输。MPLS面向连接的特点能够改善移动节点上应用程序的服务质量。

4.2基于MPLS的移动IP绑定更新

在MPLS基础上，运用移动IP的绑定更新程序缓存了MN的归属地址与转交地址的绑定信息，并且在移动IP网络中，入口LER和出口LER之间可以直接建立LSP，完成MN与CN之间的分组转发。图4清晰地展示了这一过程。

当MN向CN发送数据包时，将源地址设置为当前的转交地址，同时在归属地址选项中填入其归属地址。MN发送一个带有QoS对象的绑定更新消息给CN，当入口LER收到该消息时，将发起标签请求消息来建立LSP。建立LSP后，数据包将不需要再进行逐跳的IP地址转发而直接采用标签交换。

图5和图6分别为MN发起数据传输和CN发起数据传输的流程图。在这两种情况下，都是由入口LER发起并建立LSP。

4.3基于MPLS的分级移动IP隧道

将分级的思想引入到基于MPLS的移动IP网络中，能改善网络的传输性能。相应的移动也位于分级的MPLS节点上。此时，MN进行移动时不需要向家乡（HA）进行注册，只需要向区域（LER/MAP）注册。

图7即为基于MPLS的分级移动IP网络的结构示意图。

MPLS固有的面向连接，可以建立具有QoS保证的LSP等能力，可以有效地提高业务流的服务质量。MPLS能够支持面向连接的应用。在MPLS网络上支持面向连接的应用非常容易实现，同时，LSP是一个虚连接，链路的带宽可以在多个LSP之间共享。LSP可以支持区分服务或者集成服务，并且，数据包的分类在MPLS域的边缘进行，网络核心只进行简单的、快速的标签交换。MPLS支持汇聚功能，通过为不同类别的业务设定DSCP和PHB，可以实现区分服务的功能。同时，在MPLS网络中支持VPN也很有前景。由于数据包的转发采用2.5层标签，在不同的VPN数据流之间能够提供较好的隔离，因此MPLS-VPN具有很好的安全性，同时带有QoS保证。这些优点都可以被移动IP网络很好地利用。

在MPLS网络中支持移动IP可以带来以下几方面的好处：①支持QoS保证；②支持平滑切换；③便于建立双向LSP；④在MN上不会有额外的信令，同时也不需要增加新的MPLS信令。目前，使用RSVP-TE携带标签分发消息，比采用LDP更为广泛。

4.4移动IP技术与MPLS技术相结合的优点

基于MPLS的移动IP技术可以有效地利用MPLS的技术特点，实现许多性能的改进。

⑴MPLS能够有效地支持路由优化，从而，更好地解决了移动IP网络中存在的三角路由问题。

⑵提高了数据包的传输性能，并提供了QoS保证。移动IP在MPLS机制下，无论是归属节点的处理时延还是整个传输过程的传输时延，都比传统移动IP网络中的时延小。

⑶基于MPLS的隧道机制，相比其他的隧道机制具有简洁高效的优势。MPLS架构下的移动IP技术集成了移动IP技术的高移动特性和MPLS技术的高速交换特性，使得这些技术在未来的核心网络中协调工作，并为MPLS提供移动性支持。

⑷基于MPLS的移动IP技术能够提高网络的安全性。各级均具有LER的功能，且工作在同一个MPLS域内。这种机制使得隧道技术中不再需要以IP-in-IP的方式传送数据包，取而代之的是通过LSP传送数据包的MPLS交换方式。整个传输过程都是在MPLS交换层进行，并且归属的处理过程也不涉及IP层的路由协议，从而提高了数据包的传输速率和移动IP的可扩展性，为网络的QoS提供了保障，并且网络的安全性能也得到了提高。

5结束语

本论文主要讲述了移动IP网络的特点以及其存在的一些不足之处，接着叙述了多协议标签交换（MPLS）的网络结构以及所采用的新技术，然后介绍了移动IP与MPLS相结合所产生的新网络体系结构，以及新网络体系结构下的移动IP绑定更新和隧道技术。在新网络体系结构中，数据转发采用MPLS标签转发，而不是基于IP头的转发。标签转发相比传统的IP头转发具有更高的速率，且标签头比IP头短，这就减少了传输延迟和对分组的处理开销，提高了网络的传输性能。另外，MPLS通过LSP传送数据包，整个传送过程都在MPLS层进行，并且归属的处理过程也不再涉及IP层的路由协议，这也提高了数据包的传输速率并支持了移动IP的可扩展性，为网络的QoS提供了保障，并且使网络的安全性能也得到了很大程度的提高。

MPLS和移动IP技术都是发展不久的新型网络技术，相应的标准和协议还不完善。目前，MPLS机制下的移动IP技术还不是很深入，大都处在实验阶段，并且相应的数学模型的建立也比较困难，还有许多问题需要深入讨论。

移动IP网络被认为是构建移动信息社会和未来Internet的重要基石，而MPLS为骨干网提供了具有快速转发能力的、QoS保障功能的和良好可扩展性的解决方案，因此，移动IP与MPLS的结合是适宜的，有着美好的前景的。IETF的SG13工作组正在抓紧进行MPLS支持移动IP的标准化制定工作，MPLS与移动IP的整合研究是MPLS研究的又一个热点。

参考文献

[1]蒋亮，郭健.下一代网络移动IP技术.北京：机械工业出版社，2005

[2]孙利民，阚志刚，郑健平.移动IP技术.北京：电子工业出版社，2005

[3]裴珂.移动IP路由优化性能分析及仿真.电子学报，2002年第四期

[4]李庆，曾志纯.IPv6协议对移动性的支持[J].微机发展，2003，13(11)：90-92

[5]汤利民，徐德平.移动IP的关键技术[J].电信工程技术与标准化.2003

[6]BinWangandJenniferHou.MulticastroutinganditsQoSextension.IEEENetwork，January2000

[7]JimGuillet.ATMinMPLSbasedonconvergedcoredatanetworks.IEEEComm.Mag.June2004

[8]PERKITLSC.MobileIP[J].CommunicationsMagazine，2002，40(5)：66-82

[9]WeeSengSohandHyongSKim.QoSProvisioningincellularnetworksbasedonmobilitypredictiontechniques.IEEEComm.Mag.January2003

第4篇

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:

[1]郑祖辉.数字集群通信漫谈[J].电子世界,2003,(12).

[2]潘娟.数字集群通信系统的安全保障[J].当代通信,2006,(13).

[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).

第5篇

论文摘要：广播电视信号传输和播出手段主要有微波、卫星、光缆3种，本文简述了的广播电视移动接收的制式及技术。

科学技术的飞速发展给各行各业带来了挑战和机遇，随着广播事业的不断发展和进步，移动接收成为发展方向之一。广播电视虽然有很长的历史，但移动接收的进展却不尽人意。即使是调频广播，在汽车高速行驶中的接收也往往遇到困难。电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多，所以至今还没有得到解决，所以广播电视的移动接收引起广电界的重视。

一、移动电视

移动电视是数字电视地面广播的重要应用。数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能，使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点，较之卫星接收，有实现容易、价格低廉的特点；较之有线接收不易受城市施工建设、自然灾害战争等因素造成的断网影响。移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会“信息到人”的要求，也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。

二、移动接收制式

众所周知，地面数字电视广播系统目前有多种制式，除了国外正在使用的几种标准外，还有我国自己提出的若干种制式。这些制式总体上可以分为单载波方式和多载波方式两类，美国用的ATSC是单载波的，欧洲的DVB-T是多载波的。国外主要有三种数字电视地面广播标准：欧洲的DVB-T(DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial)、美国的ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)和日本的ISDB-T(IntegratedServicesDigitalBroadcastingTerrestrial)(综合业务数字广播)。

ATSC采用的是单载波调制方式(VSB)，抗多径干扰和抗多谱勒效应能力差，难以建立单频网和进行移动接收。ISDB-T虽然支持单频网和移动接收的应用要求，但是该技术应用较少。从世界各地对数字电视地面广播标准的采用情况来看，DVB-T标准较ATSC和ISDB-T更具优势。DVB-T是欧洲DVB系列标准中较新的一个标准(此外还有有线数字电视标准DVB-C，以及卫星数字电视标准DVB-S)，也是最复杂的DVB传输系统。此标准是1998年2月批准通过的。DVB-T标准的核心是MPEG-2数字视音频压缩编码，采用编码正交频分复用COFDM(CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)调制方式，适用于大范围多发射机的8k载波方式。为高清晰度电视(HDTV)信号传输提供大于20Mbps的净荷码率，支持简单天线室内固定接收。为标准清晰度电视(SDTV)信号传输提供大于5Mbps的净荷码率，并能在车速移动条件下支持移动接收。具有单频组网能力。目前采用DVB-T标准的国家和地区有德国、西班牙、挪威等欧洲国家及澳大利亚、新加坡等其它国家。其中新加坡和德国等国将移动接收和手持设备作为主要方向。欧洲的DVB-T标准最初是为便携和固定接收而设计，它采用的是COFDM（编码正交频分复用）多载波调制方式，其调制参数（如星座图、编码率、保护间隔等）可调，可提供120种常规模式和1200种分级模式。随后，针对DVB-T(DigitalvideobroadcastingTerrestrial)在移动接收中的不足，人们提出了一种DVB-H的制式专门用于移动接收，而原有的数字音频广播（DAB）也发展到播出多媒体。DVB-H(Digitalvideobroadcastinghandheld)，通过地面数字广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准。该标准是欧洲的数字电视标准DVB-T的扩展应用。和DVB-T相比，DVB-H终端具有功耗更低、移动接收和抗干扰性更强的特点，因此该标准适用于移动电话、手持计算机等小型便携设备通过地面数字电视广播网络接收信号。也可以说DVB-H标准依托DVB-T传输系统，通过增加一定的附加功能和改进技术使手机等手持便携设备能够在固定和移动状态下稳定地接收广播电视信号。DVB-H采用时分数字多媒体广播带宽、以脉冲方式发送各频道的数据。一般情况下，除接收所需频道的数据外，调谐器电路在其它时间均处于关闭状态，因此可有效减少耗电。DVB-H的基本商业要求是用电池供电的小的屏幕移动终端。它应该能够在手提式的，移动的和室内的环境中，使用单一天线接收多媒体业务。目前看来，数字移动电视非数字电视地面广播莫属。中国我国地面数字电视传输标准于2006年8月18日颁布(GB20600-2006)，并自2007年8月1日起正式实施(国标地面数字电视标准简称为DTMB-DigitalTerrestrialMultimediaBroadcasting。较早时也称为DMBTH)。DMB-TH采用了PN序列填充的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)多载波调制技术，这种独特的先进技术有机地将信号在时域和频域的传输结合起来，在频域传送有效载荷，在时域通过扩频技术传送控制信号以便进行同步、信道估计，实现快速码字捕获和稳健的同步跟踪性能。DMB-TH具有自主知识产权，能较好地支持移动接收，高清数字电视广播，单频组网。

三、小结

广播电视的移动接收作为当前的技术热点，尽管它的市场前景和受众分析还有待进一步的研究，但它的技术还在发展中。它还有着信号衰落、多普勒效应、覆盖网的建设，接收机（特别是便携机）的耗电，接收天线的安装等问题，所以要说哪一种制式最适合移动接收还为时尚早，因为每种制式都会根据市场的需要及时改进其技术，从而改善其移动接收的性能。

参考文献：

[1]都研美,刘峰.浅谈数字电视地面广播技术[J].广西轻工业,2007(05).

第6篇

【论文关键词】移动通信;3G;发展;展望

伴随着移动通信市场的快速发展，用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求，希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈，为寻找新的增长点，通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型，需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张，已不能满足长期的通信需求发展需要。

1移动通信的发展历程

第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的，它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。

第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)，SO(支持最佳路由)、立即计费，GSM900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷；自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大提高了系统通话质量；GPRS/EDGE技术的引入，使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达115/384kbit/s，从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。

2第三代移动通信系统概述

第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s),因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。

第三代移动通信系统(3G)，也称IMT2000，是正在全力开发的系统，其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps，在用户高速移动时最大支持144Kbps，所占频带宽度5MHz左右。但是，第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同组成一个IMT2000家庭，成员间存在相互兼容的问题，因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信；再者，3G的频谱利用率还比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；第三，3G支持的速率还不够高，如单载波只支持最大2Mbps的业务，等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要，因此寻求一种既能解决现有问题，又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移动通信技术的基本特点：(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。

3第四代移动通信系统

4G系统中有两个基本目标：一是实现无线通信全球覆盖；二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征：（1）网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率，通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究，每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网络的20倍；（2）通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率，因此，4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计，第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps，最高可以达到100Mbps；（3）通信更加灵活。从严格意义上说，4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破，可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端；（4）智能性更高。第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是4G手机可以实现许多目前还难以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。超级秘书网

总之，随着新问题、新要求的不断出现,第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。

参考文献:

[1]胡可刚,王树勋,刘立宏.移动通信中的无线定位技术[J].吉林大学学报,2005,23(4)

第7篇

第四代移动通信技术中采用了智能天线技术，智能天线一般是指安装在基站的天线，主要是通过能够编程的电子相位关系来确定方向性。智能天线技术采用的是SDMA，而SDMA是卫星通信方式的一种，主要是利用天线的方向性来确定范围，也就是频域，从而减少了成本，增加了收益。SDMA是利用空间分割来划分信道，采用智能天线技术可以改善信号质量，4G移动通信技术广泛采用这一能够降低建设成本的技术。另外，为了提高移动通信系统的性能，4G移动移动技术还采用了无线链路增强技术，像分集技术和多输入多输出（MIMO）技术，为数据的高速传输提供了技术支持。

2、4G移动通信技术的安全缺陷继解决措施

病毒，一般来说，是有些计算机操作人员恶意制造的一些计算机操作指令，载入在一些人们常用的软件和网页当中传播，破坏计算机的信息安全。病毒对网络通信的破坏是猝不及防的，而且其传播速度很快，在很短的时间内能让成千上万的文件或者程序受到攻击。而且病毒自身繁殖性也很强，一旦遭到病毒侵害的程序就会自身复制，能够像生物病毒一样繁殖下去，对通信安全将造成巨大的危害。黑客，一般都拥有大量的计算机相关的技能，能够轻易侵入别人的电脑或者拿别人的电脑当跳板再入侵其他的电脑来窃取用户信息，或者破坏通信信息安全。黑客非法地对国家政府、军事情报机关的网络、军事指挥系统、公司企业的计算机系统进行窃听、篡改，以达到危害国家安全，破坏社会稳定，致使企业造成损失，这将对用户的通信安全产生巨大的威胁。网络服务器或者浏览器本身存在的安全缺陷，极易被一些恶意软件携带的病毒攻击，而这些病毒经常不容易被发现，最终对通信和信息交换造成破坏。科技不断地发展，我们有信心解决以上提出的安全问题，为了有效地解决，我们在4G移动通信技术研究和开发的过程中一定要严密把控各方面的环节，确保第四代移动通信技术对于用户数据的信息安全。采取增加网络防火墙，使用更加复杂的秘钥等措施，提高系统的抗攻击能力，在不影响数据安全和完整性的前提下，同时提高系统的恢复能力。同时，各国政府也要成立专门的机构，出台相关的法律法规，增加对网络安全管理人员的培养，普及安全知识，同时加大对安全保护措施的投资力度，对危害通信安全和网络安全的不法分子严惩不贷。

3、结语

第8篇

绿色移动通信技术主要是指通过降低项目成本、提高工作效率和资源利用率、降低能源消耗等途径来实现移动通信技术的生态环保化。其主要目标是研发绿色移动通信网络、绿色通信设备，从而利用绿色通信技术与设备达到绿色通信服务。

1.1优化网络设计规划

优化网络设计是指能够实现各类网元组织结构的优化设计，降低网络能源消耗。整合分散的多个处理器核心、存储以及网络宽带等物理资源，从各个角度降低网络项目的建造和运营维护成本，实现资源优化。对网络进行优化设计更能提高移动通信各项资源的灵活性和扩展性，提高工作效率；简化拓扑结构和层次结构，这样不仅能够提高通信设备的资源集成度，降低能源消耗，还可以节约网络项目构建成本。

1.2网络实现

网络实现主要基于通信设备和项目建设来讲。首先，必须保证通信设备的性能优异，在通信设备的采购和测试阶段应该全面把握好质量关，从而在网络实现过程中做到节能减排；其次，项目建设过程中应该充分利用基础设施，做到基础设施的共建共享，避免浪费与重复。同时，为缓解用量高峰，应该尽快拓展无线局域网的范围。

1.3网络运营管理创新

21世纪是知识爆炸时代，创新和人才是这个阶段必不可少的两个因素。在网络建设工程项目中，对管理制度进行创新设计十分重要。在网络运营的整个过程中，保证每一个环节，比如设计、评估、整合等，都要做到环环相扣，这就要求管理制度要极具创新性，同时也要求创新性的人才管理团队。只有这样，才可以更好地节约资源，降低能耗，保护生态环境，实现经济效益与生态效益的最优化。

2绿色通信设备

2.1体系结构中的绿色创新

采用新型节能通信设备对于体系结构的绿色创新具有很重要的意义，可以起到很好的推动作用。对体系结构各个层面都利用绿色节能设备和技术对于实现绿色移动通信至关重要。比如，在物理层采用光子技术，可以降低能源消耗，积极研发新型能源电池，可以延长手机续航时间；在信号处理层应用新型高科技绿色元件，例如软件无线电技术，其应用简单方便，节省硬件成本和人力资源，前景十分广阔；在信息系统硬件平台可采用基于精简指令集CPU的硬件平台的半导体元件和性能优异、节约空间的闪存内存；在信息系统软件平台可尝试由用户DIY安装的开源操作系统，降低成本，同时要对电源进行升级和优化，提高工作效率。

2.2绿色生命周期

元器件的报废给环境带来很大压力，如果将通信设备内部的元器件使用周期加以延长，可以减少报废的次数，有效提高设备利用率，同时也可以避免设备制造过程原材料的浪费，减少污染。此外，还要做到对原材料积极回收再利用，避免其对环境造成的负面效应。

2.3绿色技术标准

将绿色移动通信技术标准化，可以大大降低生产成本，促进经济效益的提升，同时还可以保障用户投资的长期有效性，维护用户权益。比如IEEE1888绿色社区控制网络标准，是在全世界得到认可的情况下中国的创新技术标准，展示了国际合作的重要成果。绿色技术标准的应用，在节能减排、构建和谐社会的道路上扮演着重要角色。

3绿色通信服务

3.1手机终端服务

手机终端服务在通信业务和实践过程中发挥着重大作用。可以提高人机交互效率，为人们的生活带来方便，还可以为用户提供优良服务。比如，通过感知用户所在具体地理位置，为其提供最佳行程路线。手机终端服务有很好的市场竞争力和发展前途。

3.2智能化通道

利用智能化通道可以对整个通信过程中业务实现底层网络能力的封装输出、独占资源的封装销售等，形成整合通信、IT和网络资源的垂直行业解决方案。可以有效提高通信系统的资源利用率，降低项目建设成本。

3.3信息化和云服务

第9篇

1.1MIMO技术MIMO技术即多输入多输出技术。这种技术主要是通过使用分立式多天线来对整个通信链进行空间的分集，并且可以在分集后进行转化，从而分为多个子信道，让系统的容量得到了增加，保证了在大流量的网络环境下也能够正常使用4G移动通信。而MIMO技术的接收天线与发射天线的分立也能够保证整个通信系统抗噪音以及抗衰弱能力。

1.2SA技术SA技术就是智能天线技术，它通过固定的天线单元来将方向性进行获取，然后就能够获取移动台以及基站之间的方向特性。在方向特性获得之后，就可以根据不同的信号传输方向来将相同时间，码道，频率的信号进行区分，通过这种技术也就能够实现将网络覆盖区域改变目的，达到让网络覆盖实现有目的性覆盖的目标。

1.3OFDM技术OFDM技术为正交频分复用技术。这种技术将信道分为了若干个子信道，并且也可以将高速数据信号进行转换为低速子数据流，通过调制的方法到子信道上进行了传输，从而让抗衰落能力得到了巨大的提高，也可以防止各个信道之间的互相干扰，保证了4G移动通信技术的高速以及正常传播。

24G移动通信技术的应用

由于4G移动通信技术高速传输，不易受到干扰等特点，它可以应用在人们生活的各个方面。例如我国人民可以将自己的手机来作为4G移动通信技术的终端。而使用4G移动通信技术的手机外观小巧，用一只手就能够掌握。但是它的功能极其强大，完全可以当做一台小型的电脑来使用。人们可以使用4G移动通信的手机来享受到高质量的移动通信服务。

4G移动通信技术可以为使用者提供大量的数据、影像、视频等等服务，让人们能够随时随地地使用高速网络来观看视频以及图片等，同时也不会像以往的移动通信技术会出现延迟、卡顿等问题。而且用户不仅能够进行即时的观看，也可以将这些视频等信息来推送到自己家中的电视上，等回家后再进行观看，让用户能够得到最佳的服务。

3结语

第10篇

【论文关键词】移动通信；3G；发展；展望

伴随着移动通信市场的快速发展，用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求，希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈，为寻找新的增长点，通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型，需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张，已不能满足长期的通信需求发展需要。

一、移动通信的发展历程

第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的，它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。

第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)，SO(支持最佳路由)、立即计费，GSM900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷；自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大提高了系统通话质量；GPRS/EDGE技术的引入，使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达115/384kbit/s，从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。

二、第三代移动通信系统概述

第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据，码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s)，因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展，2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要，因此国际上已开始研究第四代移动通信系统，第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构，包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。

第三代移动通信系统(3G)，也称IMT2000，是正在全力开发的系统，其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps，在用户高速移动时最大支持144Kbps，所占频带宽度5MHz左右。但是，第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同组成一个IMT2000家庭，成员间存在相互兼容的问题，因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信；再者，3G的频谱利用率还比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；第三，3G支持的速率还不够高，如单载波只支持最大2Mbps的业务，等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要，因此寻求一种既能解决现有问题，又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。第三代移动通信技术的基本特点：(1)全球统一频段，统一标准，全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性，还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境，包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合，包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单，便于携带，价格较低。

三、第四代移动通信系统

4G系统中有两个基本目标：一是实现无线通信全球覆盖；二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征：（1）网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率，通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究，每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网络的20倍；（2）通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率，因此，4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计，第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps，最高可以达到100Mbps；（3）通信更加灵活。从严格意义上说，4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破，可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端；（4）智能性更高。第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是4G手机可以实现许多目前还难以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。

总之，随着新问题、新要求的不断出现，第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点，我们相信，不远的将来，人们将不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。

参考文献:

[1]胡可刚，王树勋，刘立宏.移动通信中的无线定位技术[J].吉林大学学报，2005，23(4)

第11篇

移动式基站网络和固定部署的蜂窝网络在应用上存在重要的差异，阐述如下：

（1）诞生背景不同。前者是在自然灾害救援以及战术信息网中伴随着应急通信需求不断增长。后者是为了满足无线通信迅速增长的数据业务以及更高覆盖质量的需求。

（2）技术要求差异。异构蜂窝网中微蜂窝基站、家庭基站等节点是为了缩短基站和用户间的距离，提高局部地区覆盖效果。移动式基站主要服务集群移动性的室外用户。

（3）小区间干扰模型不同。基站的移动使得邻居数量和位置变化，产生了复杂的干扰。而异构蜂窝网中，家庭基站等节点随机打开和关闭导致家庭基站以及宏基站的邻居变化，这是干扰复杂的原因。

（4）基站覆盖面积不同。异构蜂窝网中的节点主要覆盖小范围的热点区域。移动式基站网络一般用于无固定蜂窝覆盖或固定蜂窝网损坏的较大面积区域。

2移动式基站网络在技术实施方法上存在的问题

移动式基站网络和固定部署的蜂窝网络在技术设计上有很多相同之处。例如，家庭基站的随机开关，导致家庭基站数量和位置不确定；在移动式基站网络中，基站的移动导致邻居的数量和位置也存在不确定性，所以他们都需要实时进行自配置和自优化。两者在技术实施的方法上也存在如下的问题：

（1）无线backhaul的可靠性。移动式基站必须使用无线的backhaul，相对于传统的异构蜂窝网络，要在低成本、高可靠的同时保证大带宽。

（2）动态配置物理小区标识（PCI）。在异构蜂窝网中的家庭基站，当它们开机时必须动态配置PCIs，由于PCI数量有限，因而PCI也不可避免要进行复用。在移动式基站网络中，基站邻居的变化比异构网更大，对PCI的动态配合要求更高。

（3）邻居基站发现机制。在异构蜂窝网以及移动式基站网络中，都需要一个时效性强的邻居发现机制来不断更新大容量的邻居列表。在设计邻居发现机制时，可以借鉴异构网中的相关技术，例如基站间通过backhaul的信令交互或者通过认知无线电设备来感知，但是要有更高的更新频率。

（4）无线资源分配。异构网中的家庭基站开机后工作状态相对稳定、位置固定，可以采用集中式的方法进行配置。在移动式基站网络中，邻居基站会大幅变化，拓扑结构高度动态，资源分配方法必须要求分布式。

（5）基站移动路径规划。如何合理的设计基站的运动路线来应对不同的任务需求和动态变化的用户分布是关系到移动式基站网络效能的关键问题。

（6）用户关联与接入控制。移动中的基站对于某一个区域往往只会临时存在，要优化用户关联策略，合理在移动式基站间分配用户来减少用户掉话的概率以及均衡负载等。

3总结

第12篇

【论文摘要】：网络技术迅猛发展，广播电视朝着移动接收方向发展。现阶段,广播的移动接收算是在一定程度上解决了，但是电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多，移动接收所遇到的问题之一就是衰落。移动接收中的关键技术是OFDM，OFDM的特点是各子载波相互正交，扩频调制后的频谱可相互重叠，不但减少了子载波间的相互干扰，还大大提高了频谱利用率。还有地面数字电视广播系统的多种制式问题，各种制式都有它的优点和缺点。解决了这些问题，应该就解决了移动电视的接收问题。

随着数字网络技术的迅猛发展，无线传播领域正在引发一场深刻的技术革命，就在这一两年间，无线数字媒体的类型骤然丰富，除传统媒体之外，手机电视、车载移动电视，楼宇分类电视，多媒体信息亭、地铁多媒体信息系统等新兴媒体纷纷涌现，移动接收是个热点，尤其是广播电视的移动接收，成为发展方向之一。现阶段,广播的移动接收算是在一定程度上解决了。但是电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多，所以至今还没有得到很好解决。但我觉得，已经快接近目标。

一、数字电视地面广播（DTTB）

在现代通信中，通信传输手段主要是光纤、卫星、数字微波等，加上地面无线电视广播电视发射构成信息主体。目前在我国数字电视按信号传输方式可以分为地面无线传输数字电视、卫星传输数字电视、有线传输数字电视三类。而移动电视是数字电视地面广播的重要应用。数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能，使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点，较之卫星接收，有实现容易、价格低廉的特点；较之有线接收不易受城市施工建设、自然灾害战争等因素造成的断网影响；数字电视地面广播通过电视台制高点天线发射无线电波，覆盖电视用户，用户通过接收天线和电视机收看电视节目，主要的受众也是针对本地区的。完善的数字电视地面广播系统所具备的蜂窝单频网功能，不仅提高了频谱的利用率，而且可应用与宽带无线接入市场；而移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会"信息到人"的要求，也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。

二、移动接收所遇到的主要问题

移动接收采用的方式是无线数字信号发射、地面接收。因此，移动接收所遇到的问题之一就是衰落，这是所有无线通信系统都会遇到的问题。对于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服，但对于移动接收而言分集接收的方法显然不实用，因此衰落问题尤为突出。电波在沿地表传播中会受到各种阻碍物的反射、散射和吸收，实际到达收信天线处的电波除了来自发射天线的直接波外，还存在来自各种物体（包括地面）的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天线处形成干涉场，此外，在移动通信中，还存在因移动台（天线）的快速移动而划过颠簸的波节和波幅的驻播现象及由于多普勒效应而造成的相移，凡此种种原因，就使得实际移动台接收到的场强在振幅和相位上均随时随地在急骤变化，使信号很不稳定，这就是无线电波的衰落现象。衰落的严重程度通常随频率或路径长度的增加而增大。目前还无法对衰落进行精确的预测，但区分绕射衰落和多径衰落两种不同类型的衰落是十分重要的。前者为慢衰落，短期信号中值电平在长期中的起伏；后者为快衰落，即瞬时信号电平在短期中的起伏。这两种衰落的表现和影响是不同的。另外，与其他无线通信系统不同的是，移动接收的关键点是移动。因此，移动接收还存在一个其他无线通信不会遇到的问题，这就是多普勒效应。

在日常生活中，我们会注意到远处迎面驶来发出警报声的警车在离你越近时，汽笛声的音调越高。从警车到达你所在位置开始，音调开始降低，而当警车离开你后，听到的音调会越来越低，这种现象就称为多普勒效应。奥地利物理学家多普勒是这样解释这种现象的：朝你驶来的警车发出的声波对你而言稍微压缩从而相对集中，这时你听到的声音波长短于该声源静止时的波，而短波音调是高的。相反，离你而去的声源的声波稍微扩散，这时你听到的波长比该声源静止时的波长长，长波音调是低的，这样的效应对电磁波同样适用。比如一个趋近我们的天线发出的信号，它的频率高于该天线相对于我们静止时的频率，波长相对变短；相反，一个离我们远去的天线发出的信号，其频率则会低于该天线在相对我们静止时相对于我们的频率，波长相对变长。同时波长的位移量与天线的运动速度存在正比关系，即速度越快，则波长移动越大。以上现象就是多普勒效应（Doppler）。系统方面，移动接收还要考虑覆盖网的建设，接收机（特别是便携机）的耗电，接收天线的安装等问题。从基本原理考虑，模拟广播电视信号是不宜实现移动接收的。为了解决移动接收中遇到的问题，广播电视信号必须首先实现数字化。利用数字技术无线接收，可有效解决以上问题。只要在信号有效覆盖范围内，所有移动交通工具，只要配有接收设备，都可以接收数字移动电视信号。

三、移动接收中的关键技术--OFDM

OFDM是正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）的缩写，是在严重电磁干扰的通信环境下保证数据稳定完整传输的技术措施。OFDM的基本原理是：高速信息数据流通过串/并变换，分配到速率相对较低的若干子信道中传输，每个子信道中的符号周期相对增加，这样可减少因无线信道多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的码间干扰。另外，由于引入保护间隔，在保护间隔大于最大多径时延扩展的情况下，可以最大限度地消除多径带来的符号间干扰。如果用循环前缀作为保护间隔，还可避免多径带来的信道间干扰。OFDM的特点是各子载波相互正交，扩频调制后的频谱可相互重叠，不但减少了子载波间的相互干扰，还大大提高了频谱利用率。主要技术特点如下：1）可有效对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输；2）通过各子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力；3）各子信道的正交调制和解调可通过离散傅利叶反变换和离散傅利叶变换实现；OFDM能够有效地对抗衰落和多普勒现象带来的负面影响，使受到干扰的信号能够可靠地接收。OFDM码率低，又加入了时间保护间隔，具有极强的抗干扰能力。其多径时延小于保护间隔，所以系统不受码间干扰的困扰。在有关移动接收的几种标准的制定过程中，都采用OFDM作为其核心技术。

四、移动接收制式

第13篇

WiMAX的全名是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，能提供最高接入速度是70Mbitps，其信号传输半径可以达到50公里，刚好弥补了WiFi、3G的不足。WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展，而且这股热浪已经推进到亚洲。

用户对互联网的速率要求越来越高，目前韩国达20.4Mbitps,日本达15.8Mbitps,瑞典达成2.8Mbitps。为了适应通信用户日益增长的高速多媒体数据业务需求，4G移动通信系统不管是采用WiMAX技术还是采用LTE技术，与3G相比，4G将是以数字宽带为主的高度自组织、自适应的网络，其特点主要有：高速率、良好的兼营性、多类型用户共存、多种业务的融合、多种先进的技术应用。

4G移动通信系统的关键技术：

(1)OFDM正交频分复用技术

OFDM正交频分复用技术的基本思想是将高速串行的数据码流变换成N（通常取偶数）路并行的低速数据流，再将这N路低速数据流分别调制到等频间隔的一组总数为N的子载波上，并且这组子载波要满足下交的条件。OFDM技术的优点是可以通地添加循环前缀来减小或消除码间干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率，可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高，对频偏和相位噪声比较敏感。

(2)MIMO技术

MIMO（多进多出）是未来移动通信的关键技术。MIMO技术主要有两种表现形式，即空间复用和空时编码。这两种形式在WiMAX协议中都得到了应用。WiMAX相关协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。支持MIMO是协议中的一种可选方案，结合自适应天线阵（AAS）和MIMO技术，能显著提高系统的容量和频谱利用率，可以大大提高覆盖范围并增强应对快衰落的能力，使得在不同环境下能够获得最佳的传播性能

(3)软件无线电技术

软件无线电是美国MTLTRE公司于1992年明确提出的，其基本思想是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统，所有体制和标准的更新，以及不同体制之间的兼营，都可以通过适当的软件来完成。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器，并尽可能多地用软件来定义无线功能，各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性，能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站，能实现各种应用的可变QoS。

(4)智能天线技术

智能天线（SA）原名自适应天线阵列，由多个天线单元组成，每个天线后面接一个加权器，经过加权器处理以后的信号，最后用相加器进行合并。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，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

(5)调制与编码技术

4G移动通信系统采用新的调制技术，如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式，以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等，从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。

(6)高性能的接收机

4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以计算出，对于3G系统如果信道带宽为5MHz，数据速率为2Mb/s，所需的SNR为l.2dB；而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据，则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统，由于速率很高，对接收机的性能要求也要高得多。

(7)全IP技术

4G移动通信系统应该是一个全IP的网络，全IP网络节约成本，提高可扩展性，灵活性，并使网络运行更有效率，可支持IPv6，解决IP地址不足并能实现移动IP。同已有的移动网络相比具有根本性的优点，即：可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

(8)多用户检测技术

多用户检测是WCDMA通信系统中抗干扰的关键技术。在实际的CDMA通信系统中，各个用户信号之间存在一定的相关性，这就是多址干扰存在的根源。由个别用户产生的多址干扰固然很小，可是随着用户数的增加或信号功率的增大，多址干扰就成为WCDMA通信系统的一个主要干扰。传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理，因而抗多址干扰能力较差；多用户检测技术在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测，从而具有优良的抗干扰性能，解决了远近效应问题，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。随着多用户检测技术的不断发展，各种高性能又不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出，在4G实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。

（9）切换技术

MDHO（宏分集切换）和F基站S（快速基站切换）。移动台可以通过当前的服务基站广播的消息获得相邻小区的信息，或者通过请求分配扫描间隔或者是睡眠间隔来对邻近的基站进行扫描和测距的方式获得相邻小区信息，对其评估，寻找潜在的目标小区。切换既可以由终端决策发起也可以由基站决策发起。在进行快速基站切换（F基站S）时，终端只与Anchor基站进行通信；所谓快速是指不用执行HO过程中的步骤就可以完成从一个Anchor基站到另一个Anchor基站的切换。支持F基站S对于终端和基站来说是可选的。进行宏分集切换（MDHO）时，终端可以同时在多个基站之间发送和接收数据，这样可以获得分集合并增益以改善信号质量。是否支持MDHO对于终端和基站来说是可选的。

（10）睡眠模式

第14篇

软交换技术在移动通信中有很强的功能，如：控制、协议等，其可连接不同级别正在演进的网络，辅助移动网络的资源规划，还能自主认证移动通信，在移动通信中落实软交换的基础性。结合软交换技术在移动通信中的应用，分析软交换技术的功能和特点，如下：

1.1软交换技术的功能

软交换技术在移动通信中的功能有：（1）适配功能，连接移动通信中的应用媒体，还能连接不同通信层次的网关，保障移动通信能够适应各种类型的配置。（2）控制功能，其为软交换中最为根本的技术，有目的的控制移动通信中的功能。（3）业务功能，软交换技术拓宽了移动通信的业务范围，支持移动通信的配置分布及完整性。（4）支持移动通信协议的互通应用，实践兼容性的协议运行。

1.2软交换技术的特点

软交换技术的特点比较明显，其在移动通信中具有改造的特性，推进了移动通信网络的改造应用。软交换技术在移动通信中表现出的优势有：（1）成本低，利用控制中心即可实现多样化的任务应用，借助协议维持通信的速度。（2）安全性高，软交换技术中引入了MSCPool，提升移动通信可靠性，落实移动通信中的业务。（3）及时性，软交换技术适用于复杂的移动通信内，其可在短时间内拓宽移动通信中的新业务，不会出现较长的时间周期。

2软交换技术在移动通信中的应用

软交换技术在移动通信中的应用始终保持积极性的状态，现代移动通信朝向成熟化的方向发展，促使软交换技术在应用中面临着一系列的压力。结合移动通信的现状，分析软交换技术的应用。

2.1数据业务中的应用

移动通信中包含了大量的数据业务，软交换技术能够优化移动通信中的数据业务，为移动通信数据提供可靠的业务支持。软交换技术在数据业务中的应用表现有：（1）基本数据业务，软交换技术在基本数据业务中，可以为用户提供接入的条件，控制接入点的数据，保障移动通信在用户群体中保持高效率的数据传输能力。（2）电信数据业务，是指用户所需要的数据业务，软交换技术确保了电信数据的完整性，满足用户的业务需求。（3）补充数据业务，软交换技术在补充数据业务中，主要是维持补充与基础业务的一致性，强化移动通信的稳定性，提高补充业务的改进速度。

2.22G核心网的应用

软交换技术在2G核心网中，负责关口、汇接等内容，基于软交换技术的2G核心网，构建出分布式的框架结构，而且实现了统一的运行和维护。例如：2G核心网中的MSC-SERVER，MSC-SERVER是软交换节点，确保2G核心网中的呼叫、控制等业务都能在MSC-SERVER上进行，提高2G核心网的承载能力。如果2G核心网覆盖在城市区域内时，还要配合MGW的应用，软交换技术连接了城市的中心网络与边缘网，由此完善了分布式的2G核心网，通过软交换技术弥补传统组网的缺陷，推进了2G核心网的成熟化发展。2.33G网络中的应用软交换技术在3G网络中，属于一项核心的技术，全面应用在移动网络的3G制式中。3G网络的层次之间并没有太大的差别，实际差别体现在无线接入方面，在3G网络演进的过程中，不同的3G只是可以在软交换技术的作用下，同时使用一个核心网，如：WCDMA、TD-SCDMA。软交换技术为了达到3G网络应用的业务目的，遵循3G网络的版本发展，参与网络框架的设计，拓宽3G网络的应用范围。以3G网络中的R99为例，分析软交换技术的应用。软交换技术在R99网络中，分解了R99的网关部分，加强了网关运行的控制力度，而且软交换技术在R99中提供了协议接口，支持R99的演进，推进3G网络的积极发展。

3移动通信中软交换技术的发展

软交换技术在移动通信中具有高价值的应用水平，同时具有良好的发展潜力。移动通信网络的发展速度非常快，目前，4G网络服务已经投入应用，深化了软交换技术的应用，软交换技术在4G移动网络中，朝向成熟化的方向发展，重点研究软交换技术的具体应用，推进移动网络的发展。软交换技术在移动通信中的发展，需要遵循移动通信本身的发展原则，顺应通信网络的演进，确保软交换技术的应用标准，实现规范化的软交换处理，规避现行软交换技术中潜在的通信风险，保障软交换技术的稳定性。软交换技术在未来发展中，应该将重点放在效率与质量两个方面，为移动通信提供更多的服务，全面应用到软交换技术中，完善移动通信的结构，优化移动通信运行的环境，体现软交换技术的实践性发展，符合移动通信的基本需求。

4结束语

第15篇

此类攻击的目的在访问网络过程并躲避付款，其具体的表现为：冒充合法用户—窃取访问网络服务的授权；冒充服务网络—访问网络服务;冒充归属网络—窃取能冒充合法用户身份的认证参数；对用户职权加以滥用—享受网络服务而不付款；对网络服务职权加以滥用—窃取非法进行盈利。

2无线接口中的不安全因素

在安防移动通信网络当中，固定网络端和移动站之间的整个通信传输均经由无线接口来实现，而无线接口为开放失去封闭性，作案犯罪嫌疑人为取得有用的传输信息，能经无线接口窃听信道而获得，甚至能够对无线接口中的消息进行删除、修改、插入或者重传，从而实现冒充用户身份对网络终端进行欺骗的效果。按其攻击类型也可以分为威胁数据完整性、非授权访问网络服务、非授权访问数据三种。

3服务后狡赖类攻击

此类攻击指的是在通信后否定以前出现过该次通信，从而逃避相关责任，详细表现：为责任狡赖—拒绝负责任或付费；发送方坚持否认—不肯为此次服务承担起责任或付费；接收方发生狡赖—不肯为该次服务承担起责任或付费。

3.1移动端的不安全因素

在安防移动通信网络当中，移动站构成了移动端。移动站作为移动通信网的通讯工具，既是移动用户的访问端，还储存着用户的有关信息，在日常工作生活中因移动电话易于丢失或者被盗，致使给移动电话带来诸多不安全因素：使用捡来或盗窃的移动电话免付费进行访问网络服务，造成丢失移动电话者出现经济损失；犯罪分子如果读出移动用户身份认证密钥或国际身份号，这能将很多移动电话进行复制，并且利用移动电话进行非法买卖，给网络服务商与移动电话用户蒙受一定的经济损失。

3.2攻击风险类

攻击风险类的不全安因素也会使安防移动通信网络受到一定的威胁。详细描述：无线窃听––对无线信道中传输的用户相关的信息进行窃听；冒充攻击—冒充网络端欺骗移动用户或冒充移动用户欺骗网络端；完整犯—对无线通信控制信道中传输的信令信息加以更改；否认业务—网络端服务提供商伪造账单、移动用户滥用授权；移动电话攻击––盗窃移动电话、复制移动电话与对移动电话身份号进行更改。

4安防移动通信网络中的安全技术策略

不安全因素在安防移动通信网络中的出现，既对移动用户的隐私与经济利益造成威胁，又会使安防移动通信网络的安全运行受到一定的影响。为了让各个方面的利益受到保护，一定要采取切实有效的安全策略，让不全安因素消除在萌芽之中。

4.1认证性安全技术业务

该项安全策略业务可以分三类，详细操作为：用户身份认证性的宗旨—对移动用户身份的鉴定，以便预防冒充用户的出现；网络身份认证性的宗旨—对网络身份的鉴定，以便预防非法攻击者冒充网络进行相关诈骗；完整性检测信令数据的宗旨—使无线信道中传输的信令信息完整性得以保护，预防被人进行篡改。

4.2应用层安全技术业务

随着电子商贸的迅速发展与安防移动通信网络服务的不断增加，增设安全技术业务于应用层当中已成必然，其详细描述为：实体身份认证—两个应用实体使对方的身份进行相互认证；数据源认证—接收方应用实体认证数据对源自于发送方加以确定；数据完整性认证––接收方应用实体确定收到的数据未被篡改；数据保密性—让两个应用实体间的数据通信得以保护，使端到端的保密性得到实现，有效预防流分析；数据接收证明—发送方应用实体认证能够证实接收方已收到相关的应用数据。

4.3移动电话保护

移动电话厂商能够为每台移动电话分配一个全世界唯一的IME（I移动设备国际身份），移动电话每当对移动通信网络进行访问时，它一定要传IMEI给EIR（移动设备识别寄存器）；EIR对该IMEI进行检查有无在丢失与失窃移动电话于黑名单中，如果在EIR即传一个有效信令锁起该移动电话，该时使用人不能进行开锁，也等于未能继续使用此移动电话，该方法能有效防止非法用户用偷来的移动电话对网络服务加以滥用。但不排除有部分犯罪分子采取新技术对偷来的电话的IMEI进行改变，由此有效避过黑名单的检查。而移动电话厂商一般把IMEI设置在保护单元中，即是具备防撬功能的只读存储器，目的就是为了预防对移动电话的IMEI进行修改。

5结束语