移动通信概述精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇移动通信概述，期待它们能激发您的灵感。

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关键词：移动通信；3G；新技术；WiMAX；LTE

中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0520021－02

1 移动通信概述

移动通信是指通信当中任意一方或者双方可以在移动过程中进行通，也就是说，必须有一方具有移动性。其形式可以是移动方与固定方之间的通信，又或者是具有可移动性两者之间的通信。移动通信能够达到人们所希望的在任何时间任何地点都能进行通信的愿望。自从上世纪80年代，尤其是从上世纪90年代开始，移动通信得到了迅猛的发展。几十年间移动通信技术的发展，促使移动电话从最初的富人独享的玩具，到现在成为人人所能拥有的日常生活用品。移动通信技术经历了模拟系统、数字系统直到当今的第三代宽带系统的广泛应用，而未来通信技术LTE也在紧张的测试当中。

2 移动通信技术的发展历程

过去几十年当中，全世界移动通信技术得到了极大的进步，移动通信技术尤其是蜂窝技术被迅速应用，令广大的用户摆脱了终端设备的束缚、完整的实现了个人通信方式的移动性、传输手段的可靠性及接续性。目前为止所使用过的移动通信技术按照其发展历程可划分为三代，其具有以下的特点：

1）第一代移动通信系统（1G）提出于上世纪80年代初，完成于90年代初。基于模拟传输的1G移动通信技术，具有业务量小、交全性差、质量差、缺乏加密行及速度低等特点。基于蜂窝结构组网的1G通信技术，直接采用模拟语音调制技术，传输速率约2.4kbit/s。不同国家采用不同的工作系统。

2）第二代移动通信系统（2G）。源于上世纪90年代的第二代移动通信系统中采用数字技术，利用蜂窝组网技术。多址方式由频分多址转向时分多址和码分多址技术，双工技术仍采用频分双工。2G通信网络采用蜂窝数字移动通信，具有数字传输优点的同时也克服了1G通信网络所具被的缺点，通话语音质量及保密性能得到了极大提高。

3）第三代移动通信系统（3G），也称IMT2000，是正在全力开发的系统，最为突出的特点是具有智能信号处理的能力，智能信号处理单元将成为最基本的功能模块，支持话音和多媒体数据通信，能够提供前两代产品所不具备各种宽带信息业务的选项，例如高速数据传输、电视图像和慢速图像等。第三代移动通信系统的通信标准包括CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA。

3 移动通信新技术概述

目前正在测试应用的第四代移动通信技术（4G）又可称之为分布网络，具有高速非对称传输数据的能力，数据传输速度可达2Mbit/S。4G作为集合多种无线技术的大系统，不但具备现有3G通信增强技术，还具备宽带无线局域网（WLAN）、无宽带无线固定接入及互操作广播网络系统的能力。4G移动通信核心技术如下文所述。

3.1 WiMAX

WiMax（World wide Interoperability for Microwave Access），即全球微波互联接入。WiMAX又可称作802.16无线城域网或802.16。WiMAX作为新兴的接入技术，具备高速连接互联网的能力，最远的数据传输距离可达50km。WiMAX同时还具备传输速率高、QoS保障、多业务等优点。由于采用了代表未来通信技术发展方向的AAS、OFDM/OFDMA、MIMO等先进技术，因而从技术角度来看，Wimax的起点较高。随着技术标准的发展，WiMAX将会逐渐实现宽带业务被移动化，而3G通信移动业务则宽带化，由此可推测随着技术的发展两种网络的相互融合程度会越来越高。

3.2 LTE技术

长期演进LTE（Long Term Evolution）。LTE又被称为3.9G通信技术，其数据下载能力可高达100Mbps，从而被视作从3G向4G演进的主流技术。LTE的研究，包含了一些普遍认为很重要的部分，如具备更高的用户数据速率、减少时间的等待、系统容量和覆盖区域的改善以及降低运营成本。3GPP长期演进（LTE）项目是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。3GPPLTE项目的主要性能目标包括：在20MHz的带宽下能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值数据速率；提高小区的容量；对小区边缘用户的性能的改善；系统延迟时间的降低，用户平面内部单向传输时延低于5毫秒，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50毫秒，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100毫秒；支持100公里半径的小区覆盖；能够为移动速度达350Km/h的移动用户提供数据传输速度大于100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置从1.25MHz到20MHz多种带宽。

3.3 OFDM

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）

即正交频分复用技术，实际上OFDM是多载波调制（MCM MultiC

Arrier Modulation）的一种。其核心思想是：将信道分成许多正交子信道，将高速的数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。在接收端应用相关技术对正交信号分开，通过此种方式可以降低子信道之间的相互干扰ICI。由于每个子信道上的信号带宽小于对应的信道相关的带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，因此能够消除符号之间的干扰。再且每个子信道的带宽只占原信道带宽当中的一小部分，故信道均衡变得相对容易。

3.4 软件无线电

软件无线电作为志勇具有开放式结构的通信新技术，其是将标准化、模块化的硬件以一个通用硬件平台为基础，采用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统。通过加载不同的软件程序，在硬件平台上可实现所需的功能，可以实现在不同系统中基于单一的终端进行漫游，它是解决移动终端在不同系统中工作的关键技术。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件（Digital Signal Process Hardware，DSPH）、现场可编程器件（Field Programmable Gate Array，FPGA）、数字信号处理（Digital Signal Processor，DSP）等。

3.5 M-QAM

IMT-2000所定义的关于未来个人通信，是多种业务的综合。不仅包括传统的语音服务（96kbps），还包括多媒体业务（384kbps和2Mbps）。若在这些高速数据传输中采用一般的调制技术，则会急剧增加信道带宽并使原本宽带频率紧张的状况加剧恶化。因此，采用高频谱利用率的调制方式，是解决有限的频谱资源与高速率多媒体业务这一对矛盾的有效方法。而M--QAM（正交振幅调制）就是这样的一种技术。多进制正交幅度调制作为在中、大容量数字微波通信系统中被广泛使用的一种载波控制方式，该方式具备极高的频谱利用率，在调制进制数较高时，信号矢量集的分布也较合理，同时实现起来也较方便。目前在LMDS、SDH数字微波等大容量的数字微波通信系统中被广泛使用的64QAM、128QAM等均属于这种调制方式。

3.6 智能天线

智能天线原名自适应天线阵列（Adaptive Antenna Array，AAA），最初用来完成空间滤波和定位。智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组具备可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，可同时对基站和移动台之间各个链路的方向特性进行获取。智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向，向空间发射定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向DOA（Direction of Arrinal），旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。智能天线具备精确定位功能，可实现接力切换，减少信道资源浪费，从而提高系统的性能，并且通过空分多址空间资源之间智能天线接收器的交叠最小，干扰最小，提高频谱利用率。

3.7 多载波技术

多载波技术包括OFDM和多载波CDMA技术等，现在主要应用的是OFDM技术，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。

4 结论

移动通信无疑是现今社会最热门，也是社会发展最离不开的技术，移动通信技术的发展状况已成为评价一个国家科技实力的重要指标，移动通信技术相关的业务发展，产生了巨大的经济效益，对现代移动通信新技术的研究将会成为今后科研机构、高校、企事业单位的重要课题。本文对移动通信新技术进行了概述，对当今存在的移动通信新技术进行总体概括，旨在分析当今移动通信新技术发展趋势。

参考文献：

[1]毛京丽，现代通信新技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2008.

[2]李震，3G发展现状与前景[J].网络与信息，2007（5）.

[3]全庆一，卫星移动通信[M].北京：北京邮电大学出版社，2000.

[4]IEEE Wireless MAN 802.16 制定[M]. EStandard for Lo cal and met ropolitan areanetw or ks.

[5]张明、张平、张建华，4G无线通信系统的信道特性[J].移动通信，2004（10）．

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【关键词】3G 4G 技术标准 趋势

近二十年移动通信技术经历了巨大的发展，从第一代的大哥大，第二代的GSM，第三代的3G网络，到现在第四代LTE网络；技术的发展带来了更高的通信质量，更好的用户体验，以及更多更完善的通信服务；

我国从3G标准开始，大力推动技术的发展，首次提出中国标准的3G标准TD-SCDMA，并在4G标准上争取了TDD-LTE标准，本文概述了移动通信的发展，以及展望未来的发展前景。

一、1G和2G技术标准

1.1 1G和2G技术

第一代1G移动通信采用模拟制式技术，网络容量非常小，只能少数人有机会使用手机，因此手机成了身份的象征，1G手机有了“大哥大”的称谓。目前1G移动通信网络已经淘汰，“大哥大”也成为历史。

第二代2G移动通信的典型代表是GSM技术，由欧洲电信标准组织制订，采用数字技术和蜂窝技术，具有通话语言清晰、安全性好，频谱效率高，网络容量大等特点.非常适合语音通话。目前GSM仍然是广泛应用，全球超过200个国家和地区超过10亿人使用GSM电话。

1.2 2G技术的不足

然而随着互联网的发展和人们对移动通信的新需求，GSM的一些不足的地方也渐渐显露，难以满足手机高速上网等数据业务需要。从技术原理上看，GSM将通信信道划为200Kphs的带宽，并且再划分8个时隙，因此每个时隙带宽为200/8=25kbps，虽然满足12.2kpbs的语音通话，但GSM只能达到9.6kphs的数据域网络速度（指标准GPRS速度）。后来GSM的增强数据技术EDGE，采用了多时隙技术和高阶调制技术，网络速度大幅提升，但仍然难以满足手机高速上网等数据业务需要：

二、3G技术和主要标准

2.1 3G技术的含义

3G全称为第三代移动通信技术，顾名思义是相对于前两代信息技术标准而言的，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。与前两代技术相比，在数据上网速度优势提升明显，在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆比特/每秒）、384kbps（千比特/每秒）以及144kbps（千比特/每秒）的传输速度。提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。

2.2 3G技术标准

日前的3G技术，主要有三种技术标准：WCDMA.CDMA2000及TD-ScDMA。

1、WCDMA

WCDMA，由欧洲的宽带CDMA技术而来，是无线接口的第三代通信系统。与另两种技术标准相比，WCDMA冈具备较高的扩频增益，漫游能力最优，技术成熟度最高。

2、CDMA2000

CDMA2000发展于窄带CDMAIS95技术，由美国公司提出，包含CDMA2000lx到CDMA20003x的演进衍生，主要是载波技术的演变，CDMA2000可以从CDMA20001。直接升级为3G，建设成本较低廉，但支持者少于WCDMA。

3、TD-SCDMA

TD-SCDMA由我国提出，采用时分双工多址频带，并运用了智能天线技术，以提高频谱利用效率。TD-SCDMA在频谱的灵活有效利用，成本构成方面优势明显。

三、我国3G发展概况

3.1 3G牌照发放

工信部于2009年向我国三大运营商发放了3G牌照，标志着我国通信业进行进入3G时代。其中中国移动公司采用具备自主知识产权的TD-SCDMA标准，中国联通公司采用WCDMA标准，中国电信公司采用CDMA2000标准。

3.2 3G网络覆盖情况

获得3G牌照后，三大运营商都对移动网络进行了大规模升级建设，3G网络覆盖率呈现几何增长，基本覆盖到了全国主要城市。

3.3 3G服务情况

3G服务相比传统语音收入来讲，在增值服务收入上占比更高，依靠消费水平更高的通信用户，3G服务能够直接拉动商业利润。3G服务除了传统语音通话及互联网上网服务外，还增加了诸如手机支付，手机定位，手机炒股，手机办公，信息共享，流媒体播放等多样化的应用服务功能，3G服务向着更加专业化，人性化的方向发展。

四、4G的兴起和未来发展趋势

4.1 4G标准

继3G标准的成功后，3GPP组织制定的UMTS（通用移动通信系统）技术标准的长期演进LTE（Longg Term Evolution），也就是通称的4C网络于2004年12月在3GPP多伦多会议上正式立项并启动。

LTE系统引入了正交频分复用（OFDM）、多输入多输出（MIMO）、IP化网络等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率，LTE标准一般认为下行峰值速率为lOOMhps，上行为50Mbps。

根据双工方式不同LTE系统分为FDD-LTE和TDD-LTE，其中FDD系统上下行采用成对的频段接收和发送数据，而TDD系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输，较FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。我国的TD-SCDMA标准对应的演进方案是TDD-LTE；

五、我国4G发展概况

5.1 我国4G网络规划和4G牌照发放

我国大力推动4G标准化和产业化发展，对4G网络规划以及4G频段划分给予了重点考虑和优先发展，目前中国移动获得130MHz频谱，中国联通获得40MHz频谱，中国电信获得40MHz频谱；

2013年12月4日，工信部向三大运营商颁发了TD-LTE牌照；2015年2月27日，工信部向中国电信、中国联通发放了FDD-LTE牌照。

5.2 我国4G网络建设情况

尽管我国4G牌照发放时间不长，三大运营商开始大力建设4G网络，其中中国移动的4G建设最快，根据计划，2015年年底，仅在广东就将建成6.5万个基站。中国移动2014年预算在4G上的投资为417亿元，2015年预算4G的投资占总资本开支约33%，公司目标于年内增加so万个基站，足以表现其对4G业务的重视和期待。

2014年12月17日，中国电信和中国联通公告，宣布TD-LTE/LTE FDD混合组网试验城市分别增加15个，累计达56个；2015年获得FDD-LTE牌照后，中国电信和中国联通将开展新的4G网络建设规划。

六、移动通信的未来发展趋势

6.1 长期演进发展趋势

移动通信技术不断发展，LTE-Advanced（简称LTE-A）是LTE的下一个演进版本，其目的是为满足未来几年内无线通信市场的更高需求和更多应用，技术参数为峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps；

6.2 未来的多网融合发展趋势

除了1G的模拟制式技术已经淘汰外，2G、3G、4G目前已被广泛使用，各有自身优点，并将，协同服务，未来的发展将是2G/3G/4G相融合的通信网络。并且WIFI等其他无线通信技术一起，向数据化，高速化、宽带化、多业务化方向发展，共同为用户提供多样化的服务。

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关键词：移动通信 ，工程 ，项目管理

Abstract: at present, China's telecom industry is in a competition of the era, the adjustment of the state for the industry and market competition intensifies, for mobile communications company produce far-reaching influence. Mobile communications company to enlarge the share of market, meet the changing needs of the customer, continue to transform the technology and communication network project construction, to support the company's growing business services. This article from the concept of project management, the introduction of mobile communication project management concepts, analysis of the current situation and the project management, the purpose and the current mobile communication engineering project difficulties and challenges, discussed how to in mobile communication projects to succeed the implementation of the project management.

Keywords: mobile communication, engineering, project management

中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：

引言

为了在市场竞争中立于不败之地，同时，为了高质量地完成日益增多的工程建设项目，提高建设效率，发挥最大的效能比，笔者就在移动通信工程项目中全面引入和实施项目管理的必要性、积极性等进行概述。项目管理，就是项目的管理者(项目经理和项目组织)，在有限的资源约束下，运用系统的观点、方法和理论，对项目涉及的全部工作进行有效地管理的方法体系，即从项目的投资决策开始到项目结束的全过程进行计划、组织、指挥、协调、控制和评价，以实现项目的目标。R・J・格雷厄姆认为，项目是为了达到特定目标而调集到一起的资源组合，它与常规任务之间关键的区别是，项目通常只做一次；项目是一项独特的工作努力，即按某种规范及应用标准导入或生产某种新产品或某项新服务。通过引入项目管理体系，对移动通信项目的建设成本、进度、资源控制等实现更精细化的管理，具有较大的现实意义。

1 移动通信工程项目管理现状

1.1移动通信工程项目概述

移动通信工程项目就是由一个临时性的组织，在一定的时间和费用预算内，通过科学的管理和组织，在指定的区域内，建设一个达到规定质量标准的移动通信网络。移动通信工程项目一般具有如下基本特征：

一是具有特定的起点和终点。移动通信工程通常是国家计划、地区发展规划或企业经营发展战略的组成部分，具有很强的时效性。错过了投资时机或完成时限，不仅会影响到上一级战略的落实，还会影响到投资的效益，有时会影响网络的服务质量，甚至会对网络的安全构成威胁。

二是详细具体明确的目标。项目要建成何种规模，可能是一次性规模，或分数期限的总规模、各期的规模。交换网络的结构、信令网、同步网、无线信号覆盖，总体达到什么水平，满足何种网络技术体制，服务质量等级（GOS）都应该明确而详细。

三是通常由若干个子项目构成，这些子项目还可能包含若干有逻辑顺序关系的工作单元，这样，子项目、工作单元等子系统，相互制约和相互依存共同构成完整的项目系统。

四是一个开放性的系统。项目的建设往往要跨越若干个企业和部门的界限，这就要求既要协调好项目管理组织和企业内部各职能部门之间的关系，又要协调好项目管理组织与企业外部相关部门间的关系，以最大限度地取得他们的支持和协作。

五是项目建设现场分散。一般由于无线信号覆盖的需要，场站现场均分布于区域内各个地方，各种环境都可能存在。移动通信工程项目的这些基本特征，表明移动通信工程具备一般项目定义的范畴，又具有移动通信工程项目的特殊性。因此，对移动通信工程项目进行项目管理具有十分重要的现实意义。

1.2 应用项目管理的主要目的

在移动公司工程建设活动中引人项目管理体系和工具，就是把项目管理的各种知识、技能、手段和技术应用于项目中，以达到项目管理者的需要和期望。项目管理应用于移动公司工程建设中的几个主要目的：

(1)在移动公司范围内，使各级项目管理人员加强项目管理意识，统一对现代项目管理知识范围和工作方法的认识。

(2)为移动公司构建科学项目管理体系提供框架支持，在移动公司项目管理业务开展过程中，使各专业类型的项目管理业务流程、项目建设业务流程、项目管理规章制度标准化、规范化，建立标准、规范的知识模板库。

(3)在项目规划期间，能根据项目管理知识模板，简便地制定项目工作分解计划，进度网络计划，资源使用计划、成本预算计划、工程质量计划等，科学合理地制定项目建设基准。

(4)在项目执行及监控期间，规划、评估、优化、规范和固化业务流程，利用信息系统来规范地执行各类业务流程，监管控制项目的投资进度、实施进度、工程质量和应对各种风险。

(5)在项目建设的全过程，能够利用工程经济学的评价方法和参照体系，对拟建、在建和完工项目的各种指标进行统计和预测。

(6)在项目验收后，系统地评估、分析项目的实际效益，回顾与审计项目过程及项目成果，总结项目建设过程的经验教训作为未来项目的管理经验。

1.3 当前移动通信工程项目面临的挑战

目前，移动工程项目主要分为无线、传输、交换、基建、新技术专业及综合等六大类，由于项目的专业化程度高，在多年工程建设项目管理实践活动中，项目实施过程渐渐趋于程序化，移动公司工程部门已积累了一套比较完整的工程管理方法，包括针对各类项目的WBS分解模板、实施计划模板、进度计划模板、工程规章制度、工程操作流程、工程信息分析等，在移动公司工程项目实施过程中起到了一定的指导作用。

但随着管理的精细化要求，越来越需要一套科学、完善并且具有较高实用性的工程项目管理支撑体系和管理工具来应对出现的各种挑战：一是随着市场环境的变化，新技术、新业务的引入，越来越多的工程项目呈现出周期短、时效性强的特点．与相对传统的电信业务在其建设项目在一次性建设完成后以“扩容”为主(主要强调工程质量)相比，对工程项目管理的标准化、灵活性、有效性等提出了更高的要求。二是移动公司工程建设任务的难度一年比一年加大，移动公司工程中心为了更好地完成各项扩容工程任务，需要充分发挥各相关合作单位的积极性，调动相关的各种资源。因此，在实际操作过程中需要加强工程管理部门对施工质量的控制力度，确保建设的质量，及时发现施工中存在的质量问题并能迅速采取相应的措施加以纠正和解决。必须在已有的各种管理细则基础上，制定出一套较完善的通信工程建设项目管理体系和项目管理工具，使之能指导工程建设的全过程，客观地记录和评估项目建设质量和项目管理水平。

2 移动通信工程项目管理实施

为了增强移动公司在国内外的竞争实力，移动公司应当全面推行移动通信工程项目管理。在美国项目管理委员会(PMI)指导原则的基础上(按PMI的理论体系，项目管理的内容分为9个知识领域：范围管理、时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、沟通管理、采购管理、风险管理和综合管理，这些知识领域支撑项目建设的5大管理过程组：启动、规划、执行、监控、收尾，和44个管理子过程)。

全面推广移动通信工程项目管理，必将会有力推进移动通信工程项目管理工作的标准化、规范化。

同时，笔者结合移动公司的个性化需要，提出进行功能规划设想。包括项目前期管理、项目实施管理、项目结算管理、项目归档管理、项目知识沉淀管理等，涉及内容有立项管理、预算管理、任务管理(工作流管理)、物资管理、进度质量管理、变更管理、资金管理、风险管理、沟通管理等，在通信工程建设过程中，特别是在项目计划、流程配置、流程监控、基站建设等方面将发挥很好的作用。在项目计划管理中，在项目任务书下达后进入项目计划阶段，可以根据项目的专业类型套用相应标准WBS模板，生成项目工作范围分解，并按照具体项目特点修正WBS结构，以此为依据，建立进度网络计划、资源计划，建立指导和控制项目全生命周期的基准计划。在基站建设中，可以对整个基站建设过程以业务流程进行驱动，在流程运转过程中，专门进行分配工作任务、待办事宜，关联相关合同信息管理、支付管理、配套设备清单管理、固定资产管理等项目信息，根据完成基站的数量，批次完成概预算设计、设计会审、验收、结算等，将会大大提高通信工程的管理效率和效益。

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关键词：现代化 4G 移动通信技术

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)05-0033-01

4G技术是对3G技术的不断完善，其能创造出大多数消费者消费需求。其不仅在速率上远远超过3G技术，其在性能和回流媒体内容上也远远超过3G技术。在实际使用过程中，其能接收刚高分辨率的媒体节目，也能能为广播和通信基础设施创造更多的条件，加之4G技术无线连接费用较3G技术便宜和能实现不同网络漫游，能更好满足用户需求。如何更好的对现代化4G移动通信技术更好的分析，已经成为相关部门值得关注的焦点。

1、4G技术含义及特点

1.1 4G技术含义

对于4G来说，其尚未有精确的定义，但是可以将4G技术称为广带接入和分布网络，其具有高于2Mb/S非对称性数据传输能力，能对全速移动用户提供100Mb/s以上的影像服务，也能实现三维图像高质量传输。能通过广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络，为不同固定无线平台和不同网络提供无线服务，同时也能与不同地方宽带接入互联网，提供信息以外的定时数据采集和远程控制等综合功能。

1.2 4G技术特点

就目前来看，4G技术不仅具有较高的数据传输效率、较高的智能性、较好的覆盖性能，同时也能更好的实现无缝漫游、高质量的多媒体通信和不同Qos业务。一般普通的移动用户的手机数据传输效率最高只能达到10～20Mb/s,而使用4G手机，其传输效率能达到100Mb/s；在实际应用过程中，可以通过智能信号处理技术，将不同信道条件下各种复杂环境结合在一起并对其进行正常发送和接受，以实现其智能性；在实际应用过程中，4G系统通过良好的覆盖性能更好的提高变速率传输；在实际应用过程中，也能通过多种媒体、通信主机和网络来实现无缝连接；在实际应用过程中，可以通过IPv6来实现网络来实现话音和多媒体业务；在实际应用过程中，通过动态带宽分配，能对发射功率进行相应调节，使4G不同通信质量和通信业务更好的实现。

2、4G移动通信技术分析

2.1 对正交频分复用技术进行分析

正交频分复用技术作为多载波调制的之一，其能通过数据经串将等待传输的高速并串变换成能在子信道传输的低速数据流，并利用相互正交的载波对其进行相应调制，使其能够通过叠加的方式进行发送。当接收端接收相应干载波时候，就能对低速数据流进行接收，经过并串变换就能将其恢复成高速数据。这种技术在实际应用过程中，不仅能减少或现出信号干扰、提高频率利用率，同时其也有加强的抗衰落能力和抗码间距能力。通过这种技术，能有效的进行高速数据传输。

2.2 对智能天线技术进行分析

智能天线技术是以空时多址技术的基础进行研究的，其在实际应用过程中，可以通过信号在传输方向上的差异，对同频率、同时隙和同码道的信号进行区分，并以改变动态信号覆盖区域的形式，对准用户方向和干扰方向，实现用户自动跟踪和监测环境，以为用户提供准确的信号，避免不必要信号的干扰。

2.3 软件无线电技术

软件无线电技术就是利用软件加载的方式来增加原来标准化、模块化的硬件功能，使其能更好的实现不同种类通信系统开放式结构，通过宽带模数转化器和数模转化器等模块以满足射频天线需求，并以多种软件为依据对无线功能进行定义。其软件系统不仅包括无线信令规则和处理软件，同时也包括信号流软件、信道纠错软件及信源编码软件等。

2.4 对无线链路增强技术进行分析

无线链路增强技术在实际应用过程中，可以以空间分集、时间分集和频率分集的形式获得更多的分集性能。而多天线技术通过2天线就能实现发射分集和接收分集，通过输入输出技术进行发射分集和接收分集，以分立式多天线形式将天线分解成不同子信道，以更好的提高多链路容量和覆盖，更好的满足人们需求。

2.5 对IPv6技术进行分析

IPv6技术作为下一代网络核心协议，其能实现全分组传送数据流。在实际应用过程中，其不仅有较大的地址空间、自动控制优势，也有较高的服务质量和移动性优势。IPv6技术在可预定时期内，将全球唯一的地址提供给可以想象的网络设备；IPv6技术在实际应用过程中，其不仅能对无状态地址自动配置进行支持，也能对有状态地址自动配置进行支持。其中无状态地址比较重要，使用这种方式的时候，必须用节点发现机制来获得局部连接地址。最好是在无人干扰下使用这一地址，并选用即插即用机制，来获取全球唯一路由地址；在服务质量上，IPv6技术不仅具有IPv4技术QoS,同时其也能提供更多服务。毕竟其报头中含有新增字段，通过不同的节点就能对IP地址流进行相应别和处理；因每一个移动设备都有本地地址，而这个地址与当前设备互联网位置无相应关联。只有在本地以外使用的时候，才能通过转交地址获得移动节点相应数据信息。

3、结语

随着移动通信技术不断的发展，移动通信技术已经经历了三个阶段，但是第三阶段在传输效率、无缝漫游、通信服务及费用上不能更好满足人们实际需求。第四代移动通信技术4G的出现，为移动通信业务带来了新机。其不仅有较高的通信效率，也能更好的实现不同环境业务无缝漫游和提供更多服务，其智能性及覆盖性也比较好。然而，4G技术仍处于研究阶段，并未广泛的使用。随着科学技术不断的发展，4G技术必定能更好满足人们的实际需求。

参考文献

[1]姚克玮.4G通信技术的简析与探讨[J].硅谷,2011.(17).

[2]李明浩.4G移动通信技术简析与发展预期[J].中小企业管理与科技,2010.(22).

[3]孙莉.对4G移动通信技术的浅析与展望[J].黑龙江科技信息,2009.(04).

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关键词：数字集群、TETRA、IDEN、GoTo、GT800、重庆

中图分类号：TN92 文献标识码：A文章编号：1673-0992（2010）11-0000-01

一、GT800发展简史：

进入九十年代以来，形成了欧洲的TETRA、北美的iDEN等数字集群标准体制，同时在一些公用移动通信标准体制（如GSM）中也增加了专用移动通信的一些特性。

1993年，欧洲UIC(欧洲铁路联盟)决定将GSM作为欧洲未来铁路移动通信业务的基本平台，ETSI SMG在GSM phase 2+标准中引入了先进话音呼叫ASCI，具体包括优先级业务(eMLPP)、话音广播呼叫业务(VBS)、话音组呼业务(VGCS)和FOLLOW ME 等专用移动通信的基本功能。

GT800(GSM TRUNK 800M)，是华为公司800M GSM集群通讯系统，它是基于GSM 平台，拥有独立知识产权的数字集群系统，GT800系统除了具备上述ASCI基本功能外，还提供了集群共网运营的能力，适应今后建设集群共网的发展需要。GT800系统在共网基础上可以进行类专网调度，授权部门可进行应急联动跨部门专网的调度。

二、GT800主要技术

1、多址技术：

多址技术使众多的用户共用公共的通信线路而相互不干扰。常用的方法基本上有三种：频分多址FDMA、时分多址TDMA、码分多址CDMA

GT800系统频率资源：

GT800系统采用了FDMA、TDMA混合方式：FDD－TDMA

Gt800系统频点配置：

基站收：f1（n）＝806＋0.2*(n-350) MHz

基站发：f2（n）＝f1（n）＋45 MHz

n: 350――425

2、频率复用技术

1.频率复用：处在不同位置(不同小区)上的用户可以同时使用相同频率的信道

2.可以极大地提高频谱利用率

3.如果系统设计得不好，将产生严重的干扰

Gt800最基本的频率复用模式为4×3频率复用

三、GT800主要业务功能：

1.增强的点对点呼叫：

呼叫快速建立，呼叫建立时间小于900毫秒；PTT点对点呼叫;

2.组呼

任何一个组成员都可以发起组呼，也可以由调度员发起组呼，其他属于该组呼的手机将被通知组呼已经建立，可以加入组呼监听；组呼用户如果想要讲话，需要按PTT键，在网络授权后，会得到允许讲话的提示，这个时候组内所有用户都能听到该手机的话音；除调度员以外，一次只能最多有一个组呼用户讲话，当有组呼用户在讲话时，其他用户按PTT键将会被拒绝，如果同时有多个用户按PTT键，则只有一个会被允许讲话；网络可以判断按PTT键的用户是否有讲话的权限，如果没有权限，网络将会拒绝该请求； 所有组呼用户的手机将显示正在讲话手机的号码;

调度员可以中断正在进行的讲话; 如果讲话的用户走出组呼所对应的区域，则在超时后网络自动释放该组呼，在超时前如果该讲话用户回到组呼区域并继续讲话或者其他组呼用户开始讲话，则组呼不结束；如果监听的组呼用户走出组呼所对应的区域，则手机回到空闲状态，如果再回到组呼区域，则手机会振铃，用户可以选择重新加入组呼；当同时有多个组呼进行时，同时属于多个组呼的手机振铃的同时会出现所有正在进行的组呼ID列表，用户可以选择自己希望加入的组呼，用户也可以在组呼进行过程中，在各个组呼之间来回切换 ;

3.多优先级控制

系统可为用户提供5种不同优先级的服务，可以根据不同用户的需要提供不同的服务质量

用户在使用网络服务时可以在运营商提供的最高许可范围内选择不同的服务优先级

运营商可以为不同优先级的呼叫定义不同的服务质量

（1）高优先级呼叫可以快速建立

（2）在资源拥塞的情况下，高优先级的呼叫不会释放，可以优先排队，甚至可以强占低优先级的呼叫的资源

紧急呼叫具有最高的优先级，在资源不足的时候可以抢占其他呼叫对应的资源，并简化信令流程，加快接续速度；

手机进行点对点呼叫时，如果有相关的更高优先级的组呼，则手机会振铃提示或者自动接入组呼；

手机进行组呼时，如果有更高优先级的点对点呼叫，并且手机作为被叫，则手机将收到寻呼，振铃提示或者自动接入点对点呼叫；

手机进行组呼时，如果有相关的更高优先级的组呼，则手机会振铃提示或者自动接入新的组呼；

当系统资源不够时，如果手机对应的优先级允许排队，则可以等待系统资源释放后立即占用；

组呼上行占用时可以根据优先级进行排队和抢占;

4、动态重组

集群用户管理员创建、撤销一个动态的群组；管理员根据临时作业的人员需求、地域范围需求创建一个临时组，并通知组成员动态组可用；管理员在组中添加、删除组成员；

5. 虚拟专网

该业务允许集群用户自行管理集群内部成员的内部编号（短号编号、功能编号），集群用户内部成员之间可以通过短号或功能号拨打，网外用户仍通过MSISDN拨打；

6. 环境监听

环境监听功能允许通过授权的话务台发起环境监听呼叫，MSC识别这是一个环境监听呼叫并对话务台的号码进行鉴权，做为监听对象的手机在收到环境监听呼叫之后无振铃自动应答，应答之后不显示任何呼叫信息，打开麦克风。MSC在环境监听呼叫建立之后屏蔽手机的下行信道。

四、GT800集群在重庆应用概况和发展：

1、网络及技术情况：

主要采用华为公司GT800技术的数字集群通讯系统，该系统由以下主要设备构成：1个用户容量为30000线的集群移动交换中心、1套集群调度系统、1套网管系统、1套计费系统、1套短消息系统、1套定位系统、1套智能网系统和1套分组数据网系统。

在重庆共计建设了室外宏蜂窝基站39个、直放站5个、室内分布系统25套，可满足95%室外覆盖和75%的室内覆盖。

2、主要用户情况：

自2007年7月份GT800数字集群在重庆发展以来，截止到2010年8月31日共计在网用户数达到：3372户，其中

1.政府机关和强力保障（准强力）部门：513户

2.公共事业和社会服务行业：240户

3.交通运输行业：309户

4.科教文化和医药卫生：151户

5.企业单位：434户

6.其他类：1725户（主要为集群商务座机终端用户）

网内群组数量达329组，平均每组成员数6.4个，月平均总话务量：4738.89Erl，其中：调度通话1539.47 Erl，普通语音：3199.42 Erl，忙时话务量：12.65 Erl，重庆主要忙时时段为：10:00-11:00。

3.应用项目举例：

重庆GT800数字集群系统陆续参加了2007年12月渝遂高速公路通车（暨重庆高速公路突破1000公里开通）仪式、2008东亚足球锦标赛、2008北京奥运重庆火炬传递活动、2009中国科学技术年会等众多活动，并顺利完成任务。

现将GT800数字集群在2009科学技术年会上的应用举例说明如下：

a组织体系编组：

1)第一层：中国科协年会办有关负责人，市委办公厅、市政府办公厅有关负责人，市科协领导，年会办综合组负责人等，10人，组号为

可以优先、任意呼叫群内任一成员。

2)第二层：年会办各组负责人、主要联系人，20人

可以优先、任意呼叫本组内任一成员。

3)第三层：年会办各组成员（市科协驻各主要宾馆联络员，交通协调员，有关大车、专车司机等），70人

b、信号保障范围

本次年会数字集群通信保障范围为“机场、重庆人民大礼堂及广场、大礼堂宾馆全楼、广场宾馆大厅、君豪宾馆大厅及宴会厅”。铁通公司组织人员对相应地点进行数字集群信号覆盖情况进行现场测试。

信号覆盖测试情况表

在年会期间，铁通公司对数字集群核心网和基站准备足够的备品备件，中心机房对信号覆盖使用地点的基站进行全面监控，基站派人现场值守，在9月8日年会开幕式期间，利用移动应急抢险车对大礼堂集群信号进行补强和保障。

篇6

【关键词】 移动通信 网络信号 楼宇高层 覆盖技术

一、楼宇高层移动网络覆盖概述

移动通信网络信号覆盖优化的主要目的就是解决建筑高层用户通话质量差、网络信号弱覆盖杂乱，频繁切换等问题，切实有效地提高移动通信用户的使用体验，目前主流的高层建筑移动网络覆盖技术包括分布系统、直放站结合以及改造基站子系统等等。与普通建筑的移动通信网络信号覆盖相比高层建筑覆盖技术难度系数更大，通信质量问题出现的几率也更高。目前城市中的高层楼宇普遍采用钢筋混凝土结构，移动通信的TD-LTE无线高频信号在这种厚度较大的钢混楼板中衰减较大，如果采用传统的基站覆盖技术，将直接导致高层建筑内部的电梯、通道以及地下室等区域成为信号盲区，楼宇外部基站的移动网络信号根本无法覆盖到。

二、楼宇高层移动网络信号覆盖方案

2.1室内覆盖方案

信号源以及信号分布系统是建筑高层网络信号覆盖系统的主要组成部分，由于楼宇高层自身建筑性质以及对移动网络信号要求的特殊性一般采用直放站或者是微蜂窝作为高层覆盖系统的信号源，微蜂窝的成本较高但是网络容量更大，通信质量更高，适用于大范围的高层建筑的网络信号覆盖，直放站则用于小范围的楼宇高层网络信号覆盖或者是室内覆盖盲区的信号引入。移动通信的高层网络信号覆盖广泛应用的室内分布系统主要有有源分布系统、无源天馈分布系统、泄漏电缆分布系统以及光纤分布系统四种。不同的分布系统以及建筑具体状况对于天线的要求也会存在差别，单根天线、全向天线、并线双付天线等都有所应用。

2.2 室外覆盖方案

楼宇高层通过分布系统方案可以有效提高信号覆盖的成效以及用户的通信质量，但是室内分布系统的成本较高针对一些高层住宅区的局部信号弱的情况如果采用分布系统则会造成资源的浪费，这是便可以与室外覆盖方案配合使用。室外信号基站的设置对于高层楼宇的室外信号覆盖优化来说至关重要，主要方式就是室外架设重发特形天线，从而使得外部的无线网络信号可以穿过墙体实现房屋内部的信号覆盖，在室外覆盖方案中天线类型的选择是极其重要的部分，需要综合考虑基站分布情况、建筑结构以及移动网络信号要求等多种要素。

三、移动网络信号高层覆盖系统设计

1、信号覆盖测试。信号优化覆盖方案必须要有针对性其成效才有保证，因而在确立好高层覆盖模型之后首先需要进行信号覆盖的测试，确定出当前高层信号覆盖存在的问题。一般来说室内分布系统一般是采用微蜂窝作为信号源因而需要确定不同频段的信号，为了使信号源发射频率以及室内天线频率设置更加准确相关技术人员需要到不同的楼层进行信号的测试和收集，并根据各个楼层的强信电平计算出最小电平，从而使得设计中微蜂窝的载干比更加准确，提高设计的合理性。

2、路径损耗测试。泄漏电缆以及光纤分布系统都会产生一定的路径损耗，尤其是泄漏电缆。高层建筑构造、墙体材质以及内部的摆设等都会使得网络信号在传输的过程中产生一定的损耗，路径损耗测试方式议案是利用移动终端在高层建筑的各个点测试发射机信号的电平，并通过计算得出发射机的有效辐射功率，用EIRP来表示。

3、下行功率计算。通过下行功率的预算可以确定出信号源的信号强度，从而指导天线的铺设设计。在进行上下行功率计算式需要将移动网络信号传输过程中在各个阶段所产生的损耗都需要计算在内，因此在实际测试过程中各器件的损耗都要涉及到，计算时发射机的有效辐射功率就等于基站发射功率与天线增益之和减去在各个器件处产生的损耗，包括耦合器损耗、馈线损耗以及功分器损耗等等。

4、系统设计。进行高层移动网络信号覆盖系统设计的主要环节包括功率计算、系统连接图确定、问题阐述以及解决措施等等，为了确保信号源以及天线末端的信号损耗不至于过高，保证建筑内部的信号天平必须要进行对信号覆盖情况、路径损耗以及上下行功率等进行测试和计算，并根据计算的结果选择恰当的线缆，包括光纤以及同轴电缆。

四、结束语

综上所述，楼宇高层移动网络覆盖技术较为复杂，且信号容易受到环境等多方面因素的影响，为此必须要通过技术的革新加设方案的完善等优化移动通信网络信号楼宇高层覆盖，从而促进我国通信行业的进步和发展。

参 考 文 献

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【关键词】正交频分复用多输入多输出载波编码

一、引言

正交频分复用（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术是多载波传输的一种，其多载波之间相互正交，高效地利用频谱资源，OFDM将总带宽分割为若干个窄带子载波，可以有效地抵抗频率选择性衰落。多输入多输出（MIMO，Multiple Input Multiple Output）系统充分开发空间资源，利用多个天线实现多发多收，在不需要增加频谱资源和天线发送功率的情况下，可以成倍地提高信道容量。OFDM调制的MIMO系统，充分开发了这两种技术的潜力，将二者结合起来将成为新一代移动通信的核心技术。

二、正交频分复用（OFDM）技术

正交频分复用（OFDM）是一种特殊的多载波传输方案，它可以看作是一种调制技术，也可以当作一种复用技术。多载波传输把数据流分解成若干子比特流，这样每个子数据流具有低得多的比特数据流，再去调制成相应的子载波，各子载波相互正交，所以扩频调制后的频谱可以相互重叠。在OFDM系统中，在各个频段上发送的并行数据信号合并成一个独立的复用数据流，这些数据由多个子载波组合而成，然后在OFDM系统中传输。这样增加了数据的吞吐量，提高了传输速度。传统的FDM系统中，两个信道之间存在较大的频率间隔作为保护带来防止干扰，这样就降低了系统的频谱利用率。因此，OFDM系统比传统FDM系统具有更高的带宽利用率，两者对比示意图见图1所示。

OFDM通信系统基本模型如图2所示。输入的二元数字序列首先进行串/并转换和编码映射，然后经过快速傅里叶逆变换（IFFT）对编码后的星座点进行基带调制，再经并/串转换，D/A转换及低通滤波后经过上变频送到信道。接收端的处理过程与发送端相反，信道出来的信号先经过下变频，低通滤波（LPF），A/D转换及串/并转换后，再进行快速傅里叶变换（FFT），然后对所得数据进行均衡，以校正信道失真，最终进行译码判决和并/串转换，恢复出原始的二元数字序列。

三、多输入多输出（MIMO）系统

在通信两端发送和接收信号称为单输入单输出系统（SISO），而在通信两端使用多个天线进行发送和接收信号称为多输入多输出系统（MIMO）。由于电磁环境较为复杂，多径效应、频率选择性衰落和其他干扰的存在，使得实现无线信道的高速数据传输比有线信道传输难。通常多径效应会引起衰落，被视为有害因素。但对于MIMO系统来说，多径效应可以作为一个有利因素加以利用，因MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线和多通道，多输入和多输出针对多径无线信道而言的。MIMO系统的原理图如图3所示，其传输信息流S（k）经过空时编码形成N个信息子流CN（k）。这N个子流由N个天线发射出去，经空间信道后由M个接收天线接收。多天线接收利用先进的空时编码处理就能够分开并解码这些数据子流，从而实现最佳的处理。特别是这N个子流同时发送到信道时，各发射信号占用同一频带，因而并未增加带宽。若各发射和接收天线间的通道响应独立，则MIMO系统可以创造多个并行空间信道。通过这些并行空间信道独立地传输信息，在不占用额外的带宽，也不消耗额外的发射功率的情况下，利用MIMO技术可以成倍地提高系统传输容量，大大提高了频谱利用率。

四、OFDM调制的MIMO系统

OFDM技术是一种特殊的多载波传输方案，其多载波之间相互正交，可以高效利用频谱资源，同时OFDM将总带宽分割为若干个窄带子载波，可以有效抵抗频率选择性衰落。与MIMO技术相结合的MIMO-OFDM系统既可以达到很高的传输效率，又可以通过分集达到很强的可靠性，从而成为现代移动通信系统核心技术的解决方案。

在如图4所示的典型MIMO-OFDM系统模型中，发射端有N个发射天线的工作流程如下：输入的数据符号流经串/并电路分成N个子符号流，采用信道编码技术对每个符号流进行无失真压缩并加入冗余信息，调制器对编码后的数据进行空时调制；调制后的信号在IFFT电路中实现OFDM调制处理，完成将频域数据变换为时域数据的过程，然后输出的每个OFDM符号前加一个循环前缀以减弱信道延迟扩展产生的影响，每个时隙前加前缀用以定时，这些处理过的OFDM信号流相互平行地传输，每一个信号流对应一个指定的发射天线，并经数模转换及射频模块处理后发射出去。

接收端进行与发射端相反的信号处理过程，首先通过接收端的M根接收天线接收信号，这些信号经过放大、变频、滤波等射频处理后，得到基带模拟接收信号；并分别通过模数转换将模拟信号转换为数字信号后进行同步，在去循环前缀后通过FFT解调剩下的OFDM符号；此时，时延数据变换成为频域数据，接下来在频域内，从解调后的OFDM符号中提取出频率导频，然后通过精细的频率同步和定时，准确地提取出导频和数据符号，实现数据还原。

五、实现MIMO-OFDM的关键技术

（1）MIMO-OFDM系统中的时频同步。对于MIMO-OFDM系统的同步问题涉及前导序列的设计，时间和频率同步，以及信号检测技术等方面。一般来说，在MI- MO-OFDM系统在下行和上行链路传播之间都存在同步时隙，用于实施相位和频率对齐。并且实施频率偏差估计。时隙可按以下方式构成：在偶数序号的子载波上发送数据和练习符号，而在奇数序号的子载波上设置为零。这样经过IFFT变化后得到的时域信号就会被重复，有利于信号的检测。

（2）MIMO-OFDM信道估计。在MIMO-OFDM系统中，发送端编码和接收端信号检测都需要真实准确的信道状态信息，信道状态信息的准确性将直接影响着MIMO-OFDM系统的整体性能。然而对于MIMO-OFDM系统，不同的信号同时从不同的天线发射出去，对于每一个天线、每一个子载波都会对应很多个信道参数，信道参数太多，对信道估计带来了较大的困难。但对于不同的子载波，同一空分信道的参数是相关的，我们可以利用这一相关特性得到参数的估计方法。MIMO-OFDM系统信道估计方法一般有三种：非盲信道估计、盲信道估计和半盲信道估计。

（3）MIMO-OFDM系统中的空时编码技术。空时信号处理是随着MIMO技术而诞生的一个崭新的概念，与传统信号处理方式的不同之处在于其同时从时间和空间两方面研究信号的处理问题。空时信号处理包括发射端的信令方案和接收端的检测算法。从信令方案的角度看，MIMO可以大致分为空时编码（STC：Space Time Coding）和空间复用（SM：Spatial Multiplexing）两种。

（4）MIMO-OFDM系统中的纠错编码。纠错编码技术是改善数字信道通信可靠性的一种有效手段，低复杂度、高性能的编码方案明显可以大大提高系统的性能。在数字通信领域，比较常用的编码方法主要有卷积码、分组码、Turbo码和LDPC（低密度奇偶校验）码。而其中最受人们关注、理论最成熟的是Turbo码和LDPC码。Turbo码可获得比传统级连码更大的编码增益，被认为是大编码存储卷积码或传统级连码的替代方案。但是，对于使用Turbo的系统来说，其解码的复杂度远高于编码的复杂度，无线通信系统要求的是一个复杂度很低的终端，以尽量节省系统成本。于是，解码复杂度低的LDPC编解码技术开始大量运用。其特点是：性能优于Turbo码，具有较大的灵活性和较低的差错平底特性（error floors）；描述简单，对严格理论分析具有可验证性；译码复杂度低于turbo码，且可实现完全的并行操作；硬件复杂度低，因而适合硬件实现；吞吐量大，极具高速译码潜力。因此，结合LDPC的无线通信系统必将获得更好的性能。

六、结束语

MIMO技术和OFDM技术在各自的领域中都发挥了巨大的作用，将两者相结合的MIMO-OFDM系统提供了更高的速率和频带利用率，已成为下一代移动通信技术研究的热点。

参考文献

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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384 kbit/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。

2 4G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2 Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100 Mbit/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。

3 4G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

转贴于 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（S D R ）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。

参考文献

[1] Ajay R.Mishra 著，中京邮电通信设计院，无线通信研究所译. 蜂窝网络规划与优化基础.北京: 机械工业出版社， 2004.

[2] 何琳琳， 杨大成. 4G移动通信系统的主要特点和关键技术. 移动通信， 2004(2).

[3] Namgi Kim; Hymen Choir; Hyunsoo Yoon.Seamless handoff scheme for 4G mobile systems based on IP and OFDM.2004 IEEE 60th Volume 5， 26-29 Sept. 2004 Page(s):3315 - 3318 Vol. 5

[4] Gazis， V.; Housos， N.; Alonistioti， A.; Merakos， L. Generic system architecture for 4G mobile communications. The 57th IEEE Semiannual Volume 3， 22-25 April 2003 Page(s):1512 - 1516 vol.3

[5] Lu，W.W. 4G mobile research in Asia. Communications Magazine，IEEE Volume 41， Issue 3，March 2003 Page(s):104 - 106

[6] 刘伟， 丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信， 2004(2).

[7] 袁晓超 4G通信系统关键技术浅析.中国无线电，2005(12)

篇9

关键词：4G概念移动通信关键技术

中图分类号：TN929.5文献标识码：A 文章编号：

引言

根据国际电联的工作安排，2009年将集中征集4G技术标准，2010年会推出第一个4G版本，并在2011年世界无线电通信大会上通过。4G预计2015年左右投入商用。4G技术的飞速发展，使得广大用户享受更新、更快捷、更丰富的通信生活成为可能。

4G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。

1.1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2 Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100 Mbit/s。

1.2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。

1.3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。

1.4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。

1.5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。

1.6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。

2.4G网络中的关键技术

4G系统针对各种不同业务的接人系统，通过多媒体接入连接到基于口的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。

(1)物理网络层提供接入和路南选择功能。

(2)中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等。

(3)物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，使发展和提供新的服务变得更容易，提供无缝高数据率的无线服务。并运行于多个频带，这一服务能自适应于多个无线标准及多模终端，跨越多个运营商和服务商，提供更大范围服务。

据国际电信联盟定义，4G技术是可为移动中的用户提供100 Mb/S的数据传输、为静止的用户提供1Gb/S的数据传输的无线通讯技术，包含OFDM、智能天线(SA)与多人多出天线(MIMO)技术、软件无线电技术(SDR)三大关键技术。

2.1OFDM

OFDM即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多载波调制的一种。OFDM技术有很多优点：可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率；适合高速数据传输；抗衰落能力强；抗码间干扰(ISI)能力强。抵抗光通信中的色散效应和偏振模色散。

2.2智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)技术

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。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射。同时通过基带数字信号处理器，对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。目前智能天线的工作方式主要有两种：全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。

移动通信环境中的多径传播对通信的有效性与可靠性造成了严重的影响。而多输入多输出(M1MO)技术在通信链路两端均使用多个天线，发端将信源输出的串行码流转成多路并行子码流，分别通过不同的发射天线阵元同频、同时发送，接收方则利用多径引起的多个接收天线上信号的不相关性从混合信号中分离估计出原始子码流，这相当于频带资源重复利用，使频谱利用率和链路可靠性极大的提高。

2.3软件无线电技术(SDR)

软件无线电(SDR)是将标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。其中心思想是使宽带模数转换器(A/D)及数模转换器(D/A)等先进的模块尽可能地靠近射频天线的要求。尽可能多地用软件来定义无线功能。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、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件(DSPH)、现场可编程器件(FPGA)、数字信号处理(DSP)等。

2.4基于IP的核心网

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，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人方案，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，能允许各种窄中接口接人核心网；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。在4G通信系统中将取代IPv4协议，主要采用全分组方式IPv6技术。

2.5IPv6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。

3.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。

参考文献

1.谢显忠等.基于TDD的第四代移动通信技术[M].电子工业出版社,2005.

篇10

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。

参考文献

[1]AjayR.Mishra著，中京邮电通信设计院，无线通信研究所译.蜂窝网络规划与优化基础.北京:机械工业出版社，2004.

[2]何琳琳，杨大成.4G移动通信系统的主要特点和关键技术.移动通信，2004(2).

[3]NamgiKim;HymenChoir;HyunsooYoon.Seamlesshandoffschemefor4GmobilesystemsbasedonIPandOFDM.2004IEEE60thVolume5，26-29Sept.2004Page(s):3315-3318Vol.5

[4]Gazis，V.;Housos，N.;Alonistioti，A.;Merakos，L.Genericsystemarchitecturefor4Gmobilecommunications.The57thIEEESemiannualVolume3，22-25April2003Page(s):1512-1516vol.3

[5]Lu，municationsMagazine，IEEEVolume41，Issue3，March2003Page(s):104-106

[6]刘伟，丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信，2004(2).

[7]袁晓超4G通信系统关键技术浅析.中国无线电，2005(12)

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【关键词】智能小区；移动通信；网络覆盖；优化

1引言

近年来，智能建筑在我国各大城市当中得到了较多的建设，所谓智能小区，即是智能建筑在住宅建设当中的延伸与发展，是智能建筑当中的重要组成部分，在我国经济发展当中占据着重要的地位。要想使智能小区更好的发挥作用，做好移动通信网络的覆盖十分关键。

2智能小区移动通信网络覆盖方案

2.1室外分布系统

2.1.1基站优化调整在该项工作中，即对于现有基站在工程参数方面进行调整与优化。在BSC数据库当中，有很多同优化相关的参数可以进行适当的调整，如切换功控参数以及载频功率等级等。在常规情况下，仅仅对优化参数进行调整在广域覆盖方面也不会具有非常大的帮助，这是因为对于该种区域信号来说，其在强度方面表现较弱，虽然对具体指标来说具有一定的提升，但在用户实际应用方面并不存在实质性的改善。天线工程参数方面，其调整内容有方向角、下倾角以及挂高这几方面，在具有较近距离广域覆盖方面将起到的一定的作用。根据Oku-mura模型可以了解到，在天线挂高升高时，覆盖距离也将随之增大，对此，通过对天线挂高的提升，即能够获得较好的效果。当然，这并不代表其高度的无线增大，如果挂高过高，也将在对信号重叠区域进行增加的情况下出现越区覆盖现象，进而对通话质量产生影响。对此，参数调整方案在调测以及方案实施方面具有较强的时效性以及简单的特点，但在广域覆盖方面所获得效果较为有限。2.1.2增加基站增加基站包括有微蜂窝以及宏蜂窝两种基站类型。其中，宏蜂窝基站是对覆盖问题进行解决的一种传统方式，具有着效果好、便于维护、覆盖面积广以及容量扩展性强的优点，但其也存在着一定的缺点，即在投资以及工程期方面存在一定的不足。微蜂窝基站方面，其具有较小的发射功率，信号覆盖半径在30~300m范围内，信号的覆盖以及传播主要沿着视线范围进行，其目的，即在较小的范围当中对大话务量进行提供，在话务相对集中、用户密度大的热点区域对足够的信道数进行提供，以此实现容量问题的解决。其另一个目的，即应用在盲区覆盖当中，或通过放大器的设置在较为边缘的区域对覆盖问题进行解决。在实际应用当中，其主要通过切换方式的应用对宏蜂窝的话务进行分担，在实际工作当中，可以将其视作为小区当中的小区，即使宏蜂窝当中通话在实现向微蜂窝切换的基础上使其能够在微蜂窝当中驻留，在对宏蜂窝话务进行分担的基础上降低拥塞情况。2.1.3直放站安装在该方式中，主要通过目标区域放大基站上下行链路信号强度实现基站覆盖面积的增加，在对基站覆盖范围进行延伸的基础上对小区整体覆盖进行增加，在对盲区较好填补的基础上实现网络通话质量以及网络接通率的提升。在实际应用当中，其具有工程实施简单、建设周期短以及投资成本较低的优点，缺点即不能够增加系统容量、所具有的覆盖范围较小。在将直放站引入后，其能够为基站增加3dB以上的噪声，在恶化原基站工作环境的情况下减少覆盖半径，而如果其附近存在干扰源，也将对原网产生较大的影响。2.1.4室外光电分布室外光电分布采用微蜂窝作信号源，由直放站、室外天线等设备组成系统，能够以较为全面的方式实现小区室外覆盖问题的解决。对于该方式而言，其具有较小的干扰、传输损耗，具有较好的信号覆盖效果，在实际处理中，最好能够同小区的前期建设同步开展，即在小区的配套施工环节制定方案，预埋管线，确定光纤路由。对于这几种方式来说，主要在天线形状、类型以及具体安装位置方面需要重视，在实际处理中，可以通过天线美化方式的应用对天线隐蔽处理，在对其敏感度进行降低的情况下保持同小区环境的协调。在实际选择中，需要重点做好水平、垂直波束宽度以及增益指标的选择。

2.2室内分布系统

在该系统当中，先在室内引入基站信号后，以一种较为均匀的方式在室内实现相关信号的分布，在以均匀、全面方式覆盖网络的同时提升网络质量，并做好具体容量的扩充改善。通过该种方式的应用，不仅能够避免发生信号干扰问题，且能够有效增加运营商收入，使其在市场当中始终保持较强的竞争力。具体组成方面，其由信号源以及信号分布这两方面构成。其中，信号源可以是基站或者直放站，同时，在实际应用当中也具有着较多系统同时共用的情况，其通常为合路器后部分，对于该部分，在信号源具体优缺点特征以及选择方式方面基本同室外分布系统的特征保持相同。在信号分布当中，主要使用同轴电缆以及光纤处理。而在具体传输时，据其是否需要外界电源，则可以将其分为以下几种分布方式：①无源电分布。该方式具有故障率低、无噪声积累、成本低以及工作频带宽的有点，缺点即具有传输损耗、信号源功率有限，系统在覆盖范围方面存在一定的不足；②有源电分布。该方式布线灵活、覆盖范围较大且设计简单，缺点即具有较高的故障率、工作频带窄且具有较高的成本；③光电分布。该方式同时结合了光纤分布以及电分布两种方式的优点，具有较大的覆盖范围。但该方式也存在缺陷，即需要进行光电切换；④泄露电缆分布。在该方式中，其具有着安装便利以及信号均匀的优点，但在成本方面相对较高，需要联系实际需求对上述几种方式进行选择。

2.3室内外分布系统协同优化

在具体设计中，室内以及室外这两个系统是相互联系的，而并非是彼此独立的状态，对此，就需要以协同的方式应用覆盖优化策略。如信号在具体传输当中发生泄漏，则可能因对室外信号产生干扰而需要室内用户对信号进行选择，如果在实际操作当中切换情况增加，则将在对室外掉话率进行增加的情况下对整个室内的分布系统产生不良影响。对此，在做好室内外分布系统规划设计后，也需要能够优化两者关系，平衡信号强度。对于高度相对较低的建筑，信号则可以从地下室以及大厅等位置从出口以及窗口位置泄露到室外，以此对不必要的室内外切换情况进行增加。为了避免该问题的出现，则可以通过信号发射功率以及参数的优化调整等方式进行处理。对于高层建筑，在条件运行的情况下，可以将定向天线安装在高层建筑的靠窗位置，保证信号能够从窗边实现整个室内的覆盖，并通过窗边墙体遮挡作用的应用避免信号因外泄问题存在对室外小区造成干扰。此外，小功率覆盖以及多天线覆盖也是一种较为有效的处理方式，在该系统设计中，可以通过高前后壁天线的应用以从外到内原则覆盖，充分应用墙体同天线的高前后比对信号做好控制，避免其在具体传输当中出现外泄情况，同时保障信号质量。

3结束语

移动通信网络覆盖是智能小区建设当中的一项重点工作，在实际方案确定中，需要能够做好小区环境、楼层高度以及地理位置等情况的把握分析，在综合考虑的基础上做好合理解决方案的确定。

参考文献

[1]张春玲，张慧敏，孔鲁文.基于ADSL2+技术的智能小区系统设计[J].电脑知识与技术（学术交流），2007（20）.

[2]许为国.手机蓝牙开门在某智能小区的应用[J].智能建筑与智慧城市，2017（03）.

[3]魏宏飞，吴会敏，黄宗建.物联网在智能小区中的应用探析[J].电子制作，2013（09）.

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【关键词】高职；移动通信技术；专业课程；教学改革

随着信息技术的飞速发展和信息产业的不断扩大，通信领域的人才缺口逐年增大。3G时代的技术革命使通信企业对高职通信专业的培养的人才提出了更高的专业要求。学生除了掌握基本通信、电子理论知识和具备基础实践动手能力的情况下，通信企业对高职移动通信专业学生的岗位适应性和扩展性，新技术、新科技认知度，综合能力素质方面均提出了更高的要求。

一、漳州城市职业学院移动通信技术专业培养目标与特点

（1）漳州城市职业学院移动通信技术专业培养目标。坚持“以就业为导向，以职业素质培养为本位”的指导思想，通过本专业的学习，使学生能够进行移动通信基站建设与维护、3G移动通信产品生产与检修、3G移动通信增值业务开发，掌握现代通信领域的基础理论和应用技术，熟悉常用移动通信系统及3G网络、智能天线等的工作原理，能胜任通信产品生产企业的电子工程师、电子技术员工作，能在通信产品销售和客服等企业担任移动通信终端的硬件维修和刷机等软件维修、通信产品销售工作，并具备一定的可持续发展和创新能力的高素质技能型专门人才。（2）漳州城市职业学院移动通信技术专业主要课程。电路基础、电子技术、高频电子技术、Protel、通信基础理论、C及C++程序设计、光纤通信技术、单片机技术、移动通信原理与系统、移动通信设备、数据通信与网络技术、移动通信终端设备维修、现代交换技术、3G网络优化、带接入技术、信息安全等。（3）漳州城市职业学院移动通信技术专业特色。立足行业优势，培育紧缺人才。2012年2月14日，总投资108亿元的漳州联想科技城项目在漳州正式签约。该项目集科技产业、数字商业、智能生活为一体，包括云计算中心、物联网中心、移动互联中心、综合购物娱乐中心、智能化住宅等项目。凸显实践教学，提高综合素质。通过各种对接岗位的“项目化”实践教学，有效拓展学生的职业素养、形成综合能力，顺利完成从学校到岗位的对接。校企深度融合，创新培养模式。与漳州漳州八达电子有限公司共建校企合作，采用产业驱动，校企融合，岗课一体“三位一体”的人才培养模式。

二、高职移动通信技术课程教学存在的主要问题

（1）传统的课程体系没有密切关注通信技术和市场的革命性改变。一般地讲，3G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，未来的3G必将与社区网站进行结合，WAP与WEB的结合是一种趋势，如时下流行的微博客网站：大围脖、新浪微博等就已经将此应用加入进来。而传统的高职移动通信专业课程体系仍沿用传统的电子产品制作实践体系，基础电子、通信理论体系，与信息市场发展和通信市场技术更新没有密切关注。导致高职学生学习后没有办法对最新移动通信系统形成系统的理论认知，对通信新设备、新工艺没有较好的实践动手能力，与通信用人单位的要求有较大差距。（2）传统的课程体系中的教学模式没有根据学生的兴趣出发。“多媒体+板书”的教学模式目前在漳州城市职业学院的日常教学中已得到了较为广泛的应用，高职学生利用多媒体课件，在信号变化及流向和网络构造与运行等方面可以得到更加直观的认知，同时也有利于其加深对移动通信的理解。但移动通信课程所涵盖的内容范围很广，从网络组建到网络认识、从网络维护和管理到网络测试，其中不乏一些相对难以理解的内容，单靠多媒体课件及一些演示动画，很难使高职学生理解透彻，提高实践能力。在整个教学过程中，高职学生仅仅扮演着知识接收者的被动角色，很难融入专业知识学习过程。因此，学习专业知识积极性不高，并导致专业课堂教学效果下降。（3）传统的课程体系中的教材严重偏离教学实际内容。高职学生除了应具有一定的理论知识外， 还应具有较强的分析实际问题、解决现实问题的能力。其教学内容不仅包括需要基本的移动理论知识， 还需要有学生开展大量的实践过程。而现有的移动通信技术专业教材大致分两类： 实践性教材和理论性教材，比较少有适合当前高职教育特色的专业教材，而且通信技术教材的教学内容一般落后于现在通信技术行业应用技术。这样在高职专业学生毕业时，自身的专业技能严重滞后于行业需求，从而形成学生毕业困难。

三、漳州城市职业学院移动通信技术专业课程改革方案的实施

（1）定期组织培训加强专业师资队伍建设。随着科技更新，移动通信技术也跟着更新，那么我们教师也要跟着更新自己传授的知识。而作为应用电子技术教学中作为传授者的教师，教学水平高低不一，接受新我们要有针对性的组织教师进行学习，对于有较高水平的教师更要定期组织培训；并且在教学中多运用现代化多媒体手段进行教学，让学生对所学专业因“兴趣”而学，不是因为“学”而学。漳州城市职业学院电子信息工程系现有教职工26人，其中，教授1人，副高职称7人。博士1人，研究生11人，双师素质教师占58%，专业教师队伍具有较高的业务素质和良好的专业知识，学历、年龄、职称结构合理。同时充分发挥系内高级职称教师传、帮、带作用，认真落实“青年教师导师制”，制定了结对帮助的办法，安排每位高职称教师指导帮助2-3名青年教师的教学和科研工作，促使青年教师早日成熟。此外，还有校企合作单位一批高级技师作为专业实训全程指导教师。（2）及时更新教学内容，紧跟社会发展步伐。由于漳州城市职业学院移动通信技术专业采用的是“3+2+1”的培养模式，学生在校学习时间只有前5个学期，且在第5个学期的中旬漳州城市职业学院会召开大型招聘会，招聘会结束后很多同学就会放弃上课而选择参加企业顶岗实习。为了使这部分学生也能对专业课程的主要相关内容有所了解，并考虑到移动通信技术的现状及未来几年的整体发展趋势，漳州城市职业学院以关键技术内容和共同性的基本理论为基础，以移动技术典型系统内容为支撑，以前沿技术内容为向导，以社会实际应用需求为牵引，对移动通信教学内容进行更新。并对第二代移动通信CDMA网络和GSM网络的专业教学内容进行了有效整合，加重了对第三代移动通信系统的讲解，相应增加了第四代移动通信系统简介、移动通信关键技术应用、课堂设计及专业实践环节部分，使授课内容可以紧跟时展步伐，从而有利培养高职学生的实际应用能力。（3）坚持不断线的系统化岗位能力培养。从岗位技能（移动电话机测试、焊接、组装、维修等）培养来看，漳州城市职业学院通信学生从入学开始，就开始基于工学结合实现综合技能、基本技能、专业技能的不断线渐进岗位综合技能培养；从企业管理能力看，基于校企深度融合实现通信企业运作、通信企业文化、通信职场文化、通信企业管理的不断线训练；从专业外语看，基于现网通信产品实现传输系统、数据通信、程控交换、移动通信系统等通信全网核心模块的系统训练。（4）采用灵活运用多种教学模式和方法。综合运用板书+多媒体+网络化教学手段。对于基本原理和基本方法的证明和推导，仍然采用课堂板书的授课方式；而对于需要形象理解、图示举例以及演示操作的知识点，则采用多媒体课件辅助教学，并充分利用图像、声音、视频、flash 动画等多种形式进行互动式教学。建立网络化教学平台，将课件、批改作业、课后答疑、补充移动通信前沿知识等环节放在教学网站上进行，为师生之间提供更好的交流平台。

参考文献

[1]唐志凌.3G时代的高职通信专业课程教学模式改革探索[J].科技信息.2010，（28）：454

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【关键词】信号处理 移动通信 教学改革

【基金项目】重庆邮电大学通信与信息工程学院教育教学改革项目。

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0236-02

基础课的教学改革与研究，在人才培养的系统工程中发挥着重要作用，直接影响高等教育人才的培养质量。信号处理课程群一般包括“信号与系统”和“数字信号处理”，都是电子信息类学生必修的重要专业基础课程，是其知识结构的重要组成部分，是学习“通信原理”、“自动控制”等后续课程所必备的基础。信号处理的概念广泛地涉及很多科学技术领域，例如在快速发展的移动通信领域，4G LTE/LTE-a和下一代移动通信系统即5G中的关键技术，涉及到大量信号处理的知识，包括DFT/FFT，信号上采样下采样，多速率等等，这些概念都来自信号处理课程群。随着时代信息化的进程不断加快，该课程群的作用日益彰显，同时一些新的问题也逐渐凸显。

一、信号处理课程群的现状及存在的问题

信号与系统和数字信号处理等相关课程对数学能力要求比较高，其内容涉及到“高等数学”、“线性代数”、“概论与随机过程”和“复变函数”课程的内容，课本上的通篇公式和概念，易令学生感觉抽象枯燥从而产生畏难情绪，不容易激发学生学习兴趣。

另一方面，低年级学生缺乏对实际系统的感性认识，教师直接按课本授课会有理论脱离实际的问题。

总结起来，在传统信号处理课程群教学中存在以下两方面问题：

1.课程乏味，缺乏对学生主动性和学习兴趣的激发

传统理论教学重视对课程内容的传授， 而忽视了对学生学习兴趣的引导。由于高等教育长期以来习惯于“讲解式教学”和“接受性学习”，教师往往把理论课教学理解为讲解知识技能、概念、原理；学生往往把理论学习理解为习诵、模仿和做题。加之课程理论性强，课程内容涉及复杂抽象的数学关系，学习起来比较晦涩难懂，从而造成相当部分学生的厌学情绪，不利于发挥学生学习的主动性，严重影响教学效果；进而造成学生思维模式的固化，创造性思维能力弱化。

在我校，由于对信号系统和数字信号处理理论课程学时的不断削减，及课堂形式的制约，没有时间详细讲述信号处理理论与移动通信系统等实际系统的联系和应用，造成学生认为所学知识都是旧知识，跟目前的新技术没有关系，从而无法激发学生主动学习信号处理理论的兴趣。

2.理论学习及实训环节与技术发展现状脱节

课程群配合理论教学内容开设了少量验证性实验和实训内容，但其内容与实际工程中如移动通信系统中的物理概念和工程术语没有联系，不利于培养学生的工程实践能力、创新意识及创新能力，难以提高学生主动参与的兴趣。学校有移动通信方面的专业实践平台，这种实验箱通常要么用于学生的认识实习，要么进行简单的调制解调信号分析，或者搭建简易的系统模型进行原理性描述，学生很难通过这样的实验实训，把所学信号处理知识联系起来建立起系统的概念。

因此，如何克服传统信号处理课程群教学中存在的不足，建立起信号处理理论与移动通信原理等相关内容的联系，将课程知识点跟实际系统融会贯通，进而改进教学模式是摆在教师面前的重要课题。

二、课程的改革探索

针对以上情况，我们从培养方案、实验教学及考核大纲、新实训实验开发及课程内容整合等方面进行创新与实践，将移动通信4G/5G系统关键技术与信号处理相关概念结合起来，摈弃传统的随课实验教学模式，为探讨开放式体系化的实验教学模式，构建分层次的实验教学体系，打造面向全校开放的极具特色和水准的专业实践平台作铺垫。

同时，充分利用本校现有硬件和软件资源，依托信号处理重庆市重点实验室和移动通信技术重庆市重点实验室，以科研课题为载体，以教师科研开发为手段，构建与教学内容体系互动的实训创新体系和创新平台，改变目前以课程带实验的孤立实验教学模式和脱离实际系统的实训模式，系统化课程教学模式，让学生从中获得有关移动通信技术方面的实践体验。

课程改革主要从以下两方面入手：

1.演示课件的开发及在理论课堂上的引入

为了更好地帮助学生快速理解4G中LTE-a上/下行链路系统、以及5G中的热门技术FBMC系统的工作原理，进而掌握信号处理相关原理和技术在移动通信中的方法和作用，开发相关多媒体模块化演示课件显得尤为必要。通过在理论课堂上对相关多媒体演示课件的观看和学习，使学生在较短时间内留下一个深刻系统的印象，由此对随后所做的实训实验的目的和步骤的理解能起到很好的铺垫作用。

2.整合以信号处理关键技术为核心的实验实训教学内容

开发面向4G及下一代移动通信网络的新MATLAB实训实验，演示及仿真真实移动通信系统的信号处理过程，针对DFT/FFT、信号上采样下采样、多速率等概念设计比较详细的模块演示和学生训练环节。并将现有的信号处理课程群实训相关实验加以整合，既要避免内容上的重复，同时也注意实验开展先后的衔接顺序，让学生有一个循序渐进的学习和适应过程。并充分挖掘软硬件设备的潜力，为面向新技术开发新的实验内容作铺垫。

通过以上的课程改革研究与实训设计，锻炼学生拥有对系统的整体概念以及信号处理的系列概念，并具备较强的动手能力。

三、改革的实施

近两年来，我们按照上述内容完善了信号处理课程群实验教学体系和课堂教学模式，收到了良好效果。

首先，利用多媒体技术，用Flash软件开发出生动的多媒体课件（包括LTE-a上/下行链路系统、FBMC系统的信号模块化处理流程的演示多媒体课件等）在课堂上随堂播放，并利用校园网络，使学生可以随时随地下载和演示这些课件，提高学生的学习兴趣。同时，利用工程案例教学法和基于溯源科学问题的研究性学习法，增长学生学习信号处理和通信其他专业课程的兴趣。

其次，开发出信号处理课程群新实训实验3个，对DFT/FFT，信号上采样下采样，多速率等重要概念给学生以直观体验和训练，同时整合移动通信新技术相关实验内容，制定出开放式多层次的实践教学体系。由于这几个实训实验是4G的LTE-a及5G移动通信的热点关键技术中的重要环节，实验中学生获得了与实际移动通信系统相联系的较直观体验，对相关重要概念得到深入和形象的理解。

四、结语

当前，第四代移动通信系统在我国商用规模不断扩大，第五代移动通信系统研发持续推进，在技术更新日新月异的大环境下，如何保持与时俱进，不断改善教学效果，形成具有特色的学生创新思维和能力的培养方法，向社会提供适应需求的通信技术人才，是每个专业课教师都应思考的问题。

本次课程改革的实施，在与实际移动通信系统联系的基础上，夯实了信号处理课程群的理论基础，为构建有效培养学生工程素质、工程能力和工程伦理的教学体系，提供了理论基础和实践参考。并且通过在实训课程中设计相关实验，改进了信号处理课程群的实验教学方法与手段， 启发本科学生的学习兴趣，促进其学习动力。另一方面，新的课程改革提高了信号处理课程群任课教师的工程教育素质，更好的适应新形势下高校的工程教育。对完善教师教学案例库，创新理论教学环节，改革实验、课程设计的教学内容与方式起到了推动作用。

参考文献：

[1]何祥宇，周涛，翟艳磊.《信号与系统》和《数字信号处理》课程优化教学研究[J].洛阳师范学院学报，2012，31（8）.

[2]朱明旱，伍宗富，侯清莲.浅谈“数字信号处理”教学中的创新思维培养[J].电气电子教学学报，2012，34（2）.

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关键词：移动通信；存在干扰；措施

Abstract: this article is based on years of work experience, mainly aimed at the mobile communication network system the anti-interference ability of technical measures related to the transformation of the paper analyzes for your reference.

Keywords: mobile communication; Existing interference; measures

中图分类号：G250.72文献标识码：A 文章编号：

前言

目前移动通信系统线传输技术才能实现在移动中的信息交换，而无线传输极易受到各种其他无线电波的干扰。不管是GSM系统还是CDMA系统，都是干扰受限系统，干扰的大量存在会极大地影响网络的通信质量和系统的容量。分析移动通信系统中存在的干扰并采取相应的措施，对网络运营者提出了很高的要求。

一、移动通信系统中的主要干扰

1）在整个移动通信系统中主要干扰包括同频干扰、邻频干扰和互调干扰。但是目前移动通信系统均采用小区制结构，以同频复用方式来提高频率利用率，每隔一定的距离，小区可重复使用同一频率。在满足一定的距离间隔的条件下，系统内的同频干扰不会对正常通信产生太大的影响。但随着小区分裂，同频复用系数增加时，大量的同频干扰将严重影响系统的正常工作。当同频干扰的载干比小于某一特定值时，会直接影响到手机的通信质量，严重的会产生掉话或使用户无法建立正常的呼叫。

2）由于频率规划等原因，可能造成邻小区中存在邻频或覆盖范围设计不合理的情况，这就会导致邻频信号落入邻频接收机通带而造成邻频干扰。另外，由于远近效应的存在，也加大了邻频干扰的影响。当邻频载干比小于某一特定值时，也会影响到手机的通信质量，产生掉话或无法建立正常呼叫。

3）由于通信系统中采用了大量的非线性电路，当两个以上的不同频率信号同时进入时就会产生互调，若调制信号的频率落入接收频带，就会产生互调干扰。干扰的直接后果是造成基站资源的浪费，也会产生掉话。

4）在CDMA 系统中，除上述干扰外，还存在一种需要关注的干扰就是多址干扰，在用户数较多时，多址干扰是最主要的干扰。

5）由于频分、时分划分的正交性，在FDMA 系统和TDMA 系统中，多址干扰小到可忽略的程度。而CDMA 由于在码组设计时，不可避免地存在码组间的互相关性不理想问题，也就是码间不能完全正交，这就会造成多个用户间的相互干扰，即多址干扰。在实际系统中，小区内的多址干扰约占总多址干扰的60%。

6）另外，由于移动通信是靠无线电波传播的，当空中某些电波如工业干扰、电源火花干扰、天电干扰等干扰信号的强度达到一定程度时，也会影响移动通信系统的正常工作。

由于互调及频率规划中存在的问题，也可引起系统与系统之间的干扰，如GSM系统的上行信道干扰CDMA 系统，或CDMA 干扰GSM的上行信道正常工作。

二、抗干扰技术发挥的作用

存在大量干扰是不可避免的，但干扰要对系统的正常工作产生影响必须满足两个条件：频率和幅度。干扰信号的频率必须落入接收频带内才能产生干扰，干扰信号必须达到一定的强度才能影响通信质量。从这两个方面考虑，可很好地解决干扰的影响。在移动通信系统中常用的抗干扰技术有：跳频技术、功率控制技术、间断传输技术、扩频技术和多用户检测技术等。

2.1 跳频技术

跳频就是使通信中的工作载频在几个频点上跳变，跳频可起到频率分集的作用，改善由衰落造成的误码特性，但跳频也可起到干扰源分集作用。在业务密集区，GSM系统的容量受频率复用产生的干扰限制，相对载干比可能在呼叫之间有很大的变化。载波电平一般随移动台与基站的距离及相互间的障碍情况变化而变化。而干扰电平则在很大程度上依赖于邻近小区的同频干扰。由于系统的目标是尽可能满足更多用户的要求，当不选用跳频时，若某一频点出现干扰，当某用户占用该频点时就会造成通话质量下降，而使用户难以接受，若干扰是连续的，很容易造成质量差掉话。当使用跳频时，该干扰情况就会被该载波的其他呼叫所共享，干扰被平均了，干扰不再处于连续状态，而处于突发状态，整个网络的性能将得到很大提高。经分析，使用跳频的网络可比不采用跳频的网络高3dB 的增益。GSM系统中采用慢跳频技术，跳频速率为217跳/秒，跳频在两个时隙间进行，一个时隙内用固定频率收发，下一时隙用另一频率收发，以减小干扰的影响。

2.2 功率控制技术

功率控制是在一定范围内，用无线电方式改变移动台或基站的传输功率。功率控制可在保证良好接收的条件下，尽量减少发射功率，改善对其他呼叫的干扰。功率控制有前向功率控制、反向功率控制，而反向功率控制又分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站共同参与的闭环功率控制。

对于由远近效应引起的邻频干扰，采用功率控制技术可获得很好的改善。当移动台与基站间的距离变近时，降低移动台的发射功率可减少对其他用户的干扰，当距离变远时可增加移动台的发射功率，克服所增加的路径衰耗，使移动台发射的信号在到达基站时有尽可能相等的信号强度。

在GSM系统中主要采用反向闭环功率控制，移动台根据接收到的从BSC 送来的功率控制指令调整自身的发射功率，从而减小对其他用户的干扰。在CDMA (IS- 95)系统中既可采用前向功率控制，也可采用反向功率控制。反向开环功率控制由移动台主动进行，因为是移动台对发送电平的粗略估计，其可调范围必须足够大，至少应达到±32dB。反向闭环功率控制在开环功率控制的基础上，由移动台根据所收到的功率控制指令进行发射功率调整，使移动台保持最理想的发射功率，在开环功率控制的基础上，移动台可提供±24dB 的可调范围。前向功率控制中，基站可根据移动台提供的测量结果，调整对每个移动台的发射功率，前向功率控制的最大调整范围为±6dB。系统可根据需要选择具体的功率控制方式。功率控制技术在减小远近效应的同时，还可在一定程度上减少多址干扰的影响。在3G 中采用开环功率控制和闭环功率控制，为了克服宽带CDMA 系统的远近效应，需要动态范围达±80dB 的功率控制。

2.3 间断传输技术（DTX）和数字话音插空技术