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移动通信新技术论文范文1
[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。论文百事通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:
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1.1国外发展现状
近年来,4G通信技术在国外发展迅速。全球名气较大的的移动手机制造商大多来自于欧洲,他们以强大的通信技术水平,垄断了一大半的移动通信市场。2009年,瑞典首先推出了4G网络,到目前为止,瑞典仍然是全球4G网络速度最快的国家,它的通信技术依然保持在全球的领先行列。美国作为科技大国,近年来也比较重视移动通信技术的发展。目前,美国的移动电话的普及率已经达到了一半以上。但是,由于美国使用的频谱资源与大部分的运营商使用的并不相同,这大大影响了美国网络的下载速度,使其与下载速度较快的国家之间还存在一定的差距。
1.2国内发展现状
与同为亚洲国家的日本、韩国相比,我国移动通信技术的发展要慢得多。其中,我国香港地区的4G通信技术发展迅速,网络速度排名全球第二。同时,在香港地区,大多数网络都具有了4G服务功能。在大陆地区,4G通信技术主要被三家电信运营商所使用。随着我国政府对4G技术的不断关注,4G逐渐走进了我国人民的生活。由于4G技术具有极快的访问速度,吸引了各大运营商的关注。但是近两年,微信业务的推出给各大运营商造成了巨大的挑战,传统的通信技术受到了极大的冲击,而传统技术带来的利润也随之有所下降。因此,各大运营商在争先恐后的使用4G通信技术的同时,也不能忽视这些挑战所带来的问题。所谓挑战即为机遇,随着越来越多的人使用网络,各个运营商为了提高流量带来的收入,必将加快4G技术使用的脚步。
24G移动通信技术的特点
2.1具有较快的数据传输速度
随着生活频率的不断加快,人们越来越适应快节奏的生活。因此,在进行网络数据传输的过程中,人们也不断的追求着高速度,力求节约不必要的传输时间。与3G通信技术相比,4G技术具有的比较明显的特征是具有较高的数据传输速度。它的无线访问速度较快,大约为100Mbbit/s。从理论上讲,它的传输速度比3G技术快了20倍,更加符合现代人的需求,为使用网络了人们节省了网络访问的时间,使得人们能够更加及时的获得自己所需要的资讯。
2.2具有较强的抗干扰能力
一般来讲,4G通信技术都是使用正交分频多任务技术。这个技术的优势在于,在保存传统通信技术原有的服务的基础上,增加了多种服务,使得通信技术的服务范围大幅度增加。同时,在进行大范围服务的同时,可以使得系统的性能表现为最佳状态,更好地投入到使用中去。此外,4G通信技术具有较强的抗干扰能力,极大程度上阻挡了信号的干扰,具有很好的降噪能力。
2.3具有较高的智能性
通常来说,信号在传输过程会遇到不同的环境,有些传输的环境具有一定的复杂性,这就需要较好的通信技术,将信号良好的传输出去。4G移动通信技术具有较高的智能性,能够极大程度上保证信号的传送和接收。同时,在操作传输上,4G通信技术也具有较高的智能性。此外,4G技术具有较好的覆盖功能,可以在必要的时候,进行高速变频数据的输出。
34G移动通信技术的发展趋势
3.1交互性干扰控制技术的不断发展
交互性干扰有效控制技术是4G移动通信技术中的关键技术,在4G移动通信技术的发展中起到了重要的作用。它主要使用交互的方式,有效的将通信设备之间的相互干扰降到最低。在传输过程中,当不存在其他信息的情况下,保证了通信信号传输的稳定性。同时,使移动信号的传输质量也得到了极大的提高。因此,基于交互性干扰控制技术的优势,在未来发展过程中一定会得到更好的利用,最大程度的发挥其特点,不断提高与改进,从而使得4G通信技术上升到更高的水平。
3.2多用户自由检测和识别技术得到广泛利用
多用户问题是移动通信技术发展过程中的重要问题之一,对移动通信技术的发展产生了巨大的影响。由于多用户的存在,大量的干扰信号也会不断产生,从而使得原本传输的信号受到极大的影响,降低了整个信号传输的质量。因此,在未来4G通信技术的发展中,必须引进多用户自由检测和识别技术,增加基站的信息容量。同时,运用多用户识别技术,还能够扩大原来的信息覆盖范围,减少通信设施的建设。多用户识别技术的广泛利用,将会不断提高信号传输的质量,确保通信信号的正常输入与输出。
3.3自我愈合型网络技术的兴起
一般来讲,4G移动通信技术中都存在着智能处理器。通过智能处理器中的智能化设备,能够有效地发现通信系统中出现的故障,及时的处理问题。引进具有重构功能的自我愈合型网络技术,可以在4G通信技术中加入特殊的问答装备,通过问答方式,可以将智能处理器中所发现的问题进行分析,将错误的问题筛选出来,及时进行改正。通过这种技术,网络中的各种不正常状况都可以及时得到排除,从而确保了移动通信的正常运行,维护了网络的稳定性。
3.4无线功能的逐步稳定化
无线功能的稳定性,是衡量通信技术质量的重要因素之一。因此,为了4G移动通信技术的发展进步,必须做好移动设备的节能工作。同时,必须引进无线电自动接收技术,将移动通信技术的损耗降到最低。此外,损耗的降低也减少了能源的使用,与可持续发展相呼应,在保护环境的同时,实现了节能减排的目的,更好地适应了绿色发展的全球趋势。
4结论
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根据当前应用情况,由于各种限制条件的存在,大规模推广应用移动办公的优势还难以实现。一方面,由于受到应用开发、网速带宽、网络技术等方面的影响,移动办公仅能够满足简单移动办公业务的要求。由于当前网络技术在传输的质量和速度方面确实存在一定问题,导致其在线视频电话会议、办公文档流转等常用的办公事项上还存在一定限制。另一方面,在移动办公进行企业内部网络访问的同时,涉及到一定的商业秘密,这就需要安全性方面的较高要求应用在移动办公系统中。在常规的传统移动办公中,则是利用VPN访问,再辅以用户身份的检验,但是存在伪造上述信息的可能,这使得安全问题存在较大隐患。在移动办公应用的发展中存在上述两个方面的制约因素。基于此,本文主要探讨了移动办公系统中应用物联网技术和4G通信技术的相关问题。通过利用物联网技术,把智能芯片植入目标物体,能够较好实现接入终端之间的联网和感知功能;利用4G通信技术,能够实现更为灵活的通信方式,具有更宽的网络频谱以及更快的通信速度。
2物联网与4G在移动办公中的应用
在基于物联网和4G移动技术的基础上,移动办公系统体系构架能够很好体现出移动办公应用的有效性,形成相应的一体化组网方案,具体包括移动网传输、移动终端、移动应用接入、后台应用管理等几个方面,具体包括以下四个部分。
(1)移动通信网区。移动服务的接入是通过IP核心网实现,服务信号利用4G通信基站向各个移动终端发送,这样就可以实现传输和分发基础数据信息。从安全角度考虑,运营商分配独立的接入点也可以完成此项任务,通过连接运营商GGSN与后台的业务内网的一条专线可以完成。私有IP就可以在客户端路由器、运营商GGSN之间采用并进行相关通信,使得内网信息安全得到有效保证。
(2)移动终端区。这也被称作目标用户端,也是移动服务应用的最前端,相关的无线终端设备主要包括笔记本、手持PAD设备、智能手机等多种,利用4G移动通信网络的移动基站进行相关接入,进行有效的移动办公服务。另外,通过把智能芯片预置在终端设备中,能够通过物联网,对授权使用的终端设备进行有效的集成管理。
(3)移动服务管理区。在此区域主要负责对业务内网中的服务进行管理,主要涉及到数据库服务、邮件服务和Web服务等。对于Web服务之一的移动办公系统来说,可以在服务管理区内进行直接部署,并授权相应的物联网里的终端设备,能够实现4G网络平台的访问,能够应用于企业内部的办公系统。
(4)移动应用接入区。在此区域内,主要能够实现把交换机、路由器、防火墙等接入内网的业务系统,可以把一个VPN服务器部署在此区域内,这样就能够使专用VPN访问通道为终端用户使用。还可在此区域部署物联网的集成信息管理平台,可以使得物联网传感器所采集的数据能够被平台接受,使终端的集成化管理成为可能。另外,各终端还能通过服务的方式,完成终端的信息展示、管理和浏览等功能,从而形成智能化、集成化较高的内部管理网络。总体来看,在移动办公业务中应用物联网技术和4G技术,能够使得移动办公体系的安全性、智能性、效率性和可用性大大提高。
3结语
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关键词:移动通信Internet无线数据IMT-2000智能网网络融合
1前言
移动通信业务之所以发展迅猛主要是其满足了人们在任何时间。任何地点与任何个人进行通信的愿望。移动通信是实现未来理想的个人通信服务的必由之路。在信息支撑技术、市场竞争和需求的共同作用下,移动通信技术的发展更是突飞猛进,呈现出以下几大趋势:网络业务数据化、分组化,网络技术宽带化,网络技术智能化,更高的频段,更有效利用频率,各种网络趋于融合。了解、掌握这些趋势对移动通信运营商和设备制造商均具有重要的现实意义。
2网络业务数据化、分组化
2.1无线数据——生机无限当前移动数据通信发展迅速,被认为是移动通信发展的一个主要方向。近年来出现的移动数据通信主要有两种,一种是电路交换型的移动数据业务,如TACS、AMPS和GSM中的承载数据业务以及GSM系统的HSCSD;另外一种是分组交换型的移动数据业务,如摩托罗拉的DataTAC、爱立信的Mobitex和GSM系统的GPRS。
目前,无线数据业务只占GSM网络全部业务量中的很小一部分,但是在未来的两年中这种状况将开始扭转,并大大改变。1999年以后,随着HSCSD、GPRS等新的高速数据解决方案显露峥嵘,并成为数据应用的新焦点,无线数据将成为运营商经营计划中越来越重要的部分,它预示着未来大量的商业机遇。
(1)应用驱动市场
无线数据业务的主要驱动力在于用户的应用。话音是单一的、易于被大众所接受的业务,然而无线数据则不同,无线数据最初的应用重点放在运输管理这样的专业市场。近期无线数据业务的目标市场是销售人员或现场工程师这样的用户群。从这些先发目标的应用中积累无线数据的经验,并从中受益。
在过去的十年里,传统的生活方式已经在迅速改变,人们更经常性地移动,职业和个人生活之间的分界变得模糊,人们需要不分时间、地点访问很重要的信息。发生在用户身上的这种生活方式的改变将成为驱动无线数据业务发展的重要因素。
(2)因特网的影响
和通信的其他领域一样,无线数据业务的一个最重要的驱动力来自Internet。根据最近的研究,未来两年欧洲的因特网用户数量将翻一番。在我国,因特网用户的年增长率将高达300%,显然用户在运动中接入因特网的需求将会增长。
为了满足接入因特网的需求,一个全球性的开放协议——无线应用协议(WAP)应运而生。WAP为将Internet的信息内容以及增值业务传送到移动终端提供了一种开放的通用标准,实现了IP与GSM网络的桥接,是一个为厂商提供加速市场增长、避免网络割接、保护运营商投资的标准,WAP确保任何与WAP兼容的GSM手机都能工作。
(3)数据速率的发展
GSM承载业务所提供的GSM数据速率最高只能达到9.6kbit/s。国际上1998年引入的高速电路交换数据(HSCSD)技术将实现57kbit/s的数据速率,对要求连续比特率和传输时延小的应用是理想的,如会议电视、电子邮件、远程接入企业的局域网和无线图像。1999年商用化的GPRS是第一个GSM分组数据应用,将实现超过100kbit/s的数据速率。对较短的“突发”类型业务是理想的,如信用卡认证、远程测量和远程事务处理。EDGE(增强数据速率GSM改进模式)使用修改过的GSM调制方式来实现超过300kbit/s的数据速率。EDGE会让GSM运营商特别受益,他们不但可以赢得第三代移动通信的经营执照,还可以提供有竞争力的宽带数据业务。
2.2个人多媒体通信——网络演进的方向
对随时随地话音通信的追求使早期移动通信走向成功。移动通信的商业价值和用户市场得到了证明,全球移动市场以超凡的速度增长。移动通信演进的下一阶段是向无线数据乃至个人移动多媒体转移,这一进展已经开始,并将成为未来重要的增长点。个人移动多媒体将根据地点为人们提供无法想像的、完善的个人业务和无线信息,将对人们工作和生活的各个方面产生影响。在个人多媒体世界里,话音邮件和电子邮件被传送到移动多媒体信箱中;短信将成为带有照片和视频内容的电子明信片;话音呼叫将与实时图像相结合,产生大量的可视移动电话,还将实现移动因特网和万维网浏览。像无线会议电视这样的应用将随处可见,电子商务将蓬勃开展。对于运动中的用户还有随时随地的各种信箱和娱乐服务。
3网络技术的宽带化
在电信业历史上,移动通信可能是技术和市场发展最快的领域。业务、技术、市场三者之间是一种互动的关系,伴随着用户对数据、多媒体业务需求的增加,网络业务向数据化、分组化发展,移动网络必然走向宽带化。
通过使用电话交换技术和蜂窝无线电技术,70年代末诞生了第一代模拟移动电话。AMPS(北美蜂窝系统)、NMT(北欧移动电话)和TACS(全向通信系统)是三种主要的窄带模拟标准。第一代无线网络技术的一大成就就是去掉了将电话连接到网络的用户线。用户第一次能够在他们所在的任何地方无线接收和拨打电话。
第二代系统引入了数字无线电技术,它提供更高的网络容量,改善了话音质量和保密性,并为用户引入了无缝的国际漫游。今天世界市场的第二代数字无线标准,包括GSM、MMPS、PDC(日本数字蜂窝系统)和IS95CDMA等,均仍为窄带系统。
第三代移动系统,即IMT-2000,是一种真正的宽带多媒体系统,它能够提供高质量宽带综合业务并实现全球无缝覆盖。2000年以后,窄带移动电话业务需求将依然很大,但随着Internet等高速数据通信及多媒体通信需求的驱动,宽带多媒体综合业务将逐步增长,而且就未来信息高速公路建设的无缝覆盖而言,宽带移动通信作为整个移动市场份额的子集将显得愈来愈重要。
第三代系统预计在2002年投入商用。
从第二代到第三代系统的变化并不像从第一代模拟网络到第二代数字网络那样存在重大的技术变迁。从目前的技术发展现状和趋势来讲,第二代系统将逐步子滑过渡到第三代系统,在此演进过程中,移动网络所能实现的数据速率逐步升级:GSM承载业务所能提供的数据速率为9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技术实现了57kbit/s的数据速率,1999年引入的GPRS将实现超过100kbit/s的数据速率,将在2000年引入的EDGE技术可实现超过300kbit/s的数据速率。2001年后投入商用的第三代系统将能够在广域网上实现384kbit/s的数据速率,在办公室和家中还可以达到2Mbit/s。
4网络技术的智能化
移动通信需求的不断增长以及新技术在移动通信中的广泛应用,促使移动网络得到了迅速发展。移动网络由单纯地传递和交换信息,逐步向存储和处理信息的智能化发展,移动智能网由此而生。移动智能网是在移动网络中引人智能网功能实体,以完成对移动呼叫的智能控制的一种网络,是一种开放性的智能平台,它使电信业务经营者能够方便、快速、经济、有效地提供客户所需的各类电信新业务,使客户对网络有更强的控制功能,能够方便灵活地获取所需的信息。移动智能网通过把交换与业务分离,建立集中的业务控制点和数据库,进而进一步建立集中的业务管理系统和业务生成环境来达到上述目标。通过智能网,运营公司可以最优地利用其网络,加快新业务的生成;可以根据客户的需要来设计业务,向其他业务提供者开放网络,增加收益。
关于移动智能网的研究,早在1995年就已开始,刚开始并没有具体的标准协议出现,各厂商各自制定了自己的标准,并且据此进行了不少的研究工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期产品。这些工作为最终移动智能网标准的形成积累了经验。
1997年末,美国蜂窝电信工业协会(CTIA)制定了移动智能网的第一个标准协议——IS-41D协议。1998年1月,欧洲电信标准研究所(ETSI)在GSMphase2+阶段引入了CAMEL协议(移动通信高级逻辑的客户化应用程序),当时的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能网能力集一2标准中描述了移动接入的功能实体,称为CAMELphase2标准。
伴随着移动网络向第三代系统的演进,网络的智能化程度也在不断地提升。智能网及其智能业务是构成未来个人通信的基本条件。
5更高的频段
从第一代的模拟移动电话,到第二代的数字移动网络,再到将来的第三代移动通信系统,网络使用的无线频段遵循一种由低到高的发展趋势。1981年诞生的第一个具有国际漫游功能的模拟系统NMT的使用频段为450MHz,1986年NMT变迁到900MHz频段。我国目前的模拟TACS系统的使用频段也为900MHz。在第二代网络中,GSM系统的开始使用频段为900MHz,IS-95CDMA系统为800MHz。为了从根本上提高GSM系统的容量,1997年出现了1800MHz系统,GSM900/1800双频网络迅速普及。2002年将投入商用的第三代系统IMT-2000则定位在2GHz频段。
6更有效利用频率
无线电频率是一种宝贵资源。随着移动通信的飞速发展,频谱资源有限和移动用户急剧增加的矛盾越来越尖锐,出现了“频率严重短缺”的现象。解决频率拥挤问题的出路是采用各种频率有效利用技术和开发新频段。
模拟制的早期蜂窝移动通信系统采用频分多址方式,主要通过多信道共用、频率复用和波道窄带化等技术实现频率的有效利用。随着业务的发展,模拟系统已远不能满足用户发展的需求。数字移动通信比模拟移动通信具有更大的容量。同样的频分多址技术,数字系统要求的载干比较小,因而频率复用距离可以小一些,系统的容量可以大一些。而且,数字移动通信还可采用时分多址或码分多址技术,它比模拟的频分多址制在系统容量上大4-20倍。
GSM作为最具代表性和最为成熟的数字移动通信系统,其发展历程就是一部频率有效利用技术的演进史。GSM采用时分多址制式,其对频率的有效利用主要是通过频率复用技术的不断升级实现的。从传统的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的复用技术,频率复用的密集度逐步提升,频谱效率快速提高,GSM系统的容量得到逐步释放。1995年开始投入商用的IS-95CDMA(窄带)系统,以无线技术的先进性和大容量等特点著称。它以扩频技术为基础,不同用户的信号靠不同的编码序列来区分,如果从频域或时域来观察,多个CDMA信号是相互重叠的,故理论上CDMA系统的频谱利用率比GSM系统更高,网络容量更大。同时CDMA系统具有一定的过载能力,即系统具备软容量。作为未来第三代移动通信系统主流无线接入技术的WCDMA(宽带码分多址)能够更高效地利用无线电频率。它利用分层小区结构、自适应天线阵和相干解调(双向)等技术,网络容量可得到大幅提高,可以更好地满足未来移动通信的发展要求。
7网络趋于融合,走向统一
7.1第三代移动通信系统的结构
第三代系统的主要目标是将包括卫星在内的所有网络融合为可以替代众多网络功能的统一系统,它能够提供宽带业务并实现全球无缝覆盖。为了保护运营公司在现有网络设施上的投资,第二代系统向第三代系统的演进遵循平滑过渡的原则,现有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系统均将演变成为第三代系统的核心网络,从而形成一个核心网家族,核心网家族的不同成员之间通过NNI接口联结起来,成为一个整体,从而实现全球漫游。在核心网络家族的,形成一个庞大的无线接入家族,现有的几乎所有的无线接入技术以及WCDMA等第三代无线接入技术均将成为其成员。
移动通信新技术论文范文5
处理数字信号的过程中,通常情况下都需要将模拟信号转换为数字信号,在处理信号之前,首先需要采集和量化。采集定理又名奈奎斯特采样定理,是美国电信工程师奈奎斯特于1928年提出的,通过采集定理可知,想要在离散信号中恢复出无失真的原始信号,那么采样率至少要达到原始信号的2倍。此后在2004年,华裔科学家T.Tao以及D.Donoho、E.Candes等人通过对比逼近理论和信号稀疏理论的分析,初步提出了压缩感知理论,通过压缩感知理论可知,如果将压缩感知技术用于移动通信系统中,那么即使采用低于奈奎斯特采样定理的采样率,也可以恢复出无失真的原始信号。压缩感知理论的基本思想是:如果信号某个变换域是稀疏的,或者信号是可以压缩的,那么通过与变换基不相关的观测矩阵,能够将变换得到的高维信号投影到低维空间,之后求解最优化问题,就能够在少量投影中重构原始信号。在压缩感知理论框架下,采样率不决定于原始信号带宽,而是重要新信息在信号中的内容和结构决定的,测量值不是信号本身,是高维到低维的投影值,每一个测量值中,都包含着全部样本信号的部分信息,在恢复信号过程中,所用的测量值数目要比奈奎斯特采样定理要求的数目少很多。假设一个N×1维信号s,s包含非零元素K个,s可以通过转换得出N×1维变量x,其转换公式即为:x=覫s式中:覫代表N×N维稀疏变换矩阵,转换得出N×1维变量x之后,就可以计算出M×1维测量信号y,其计算公式如下:y=准x=准覫s=s式中:准代表M×N维测量矩阵,也可称之为随机采样矩阵或者投影矩阵,在上述环节中,覫和准的设计十分重要,对压缩感知技术的实际性能具有很大影响,另外K<M<<N,其中M的取值满足以下条件:M≥Cu2(准,覫)Klog(N)式中:u2(准,覫)代表矩阵覫和准相关性。此外信号重构是压缩感知技术的核心,在取得观测值y的条件下,获取最稀疏解s的过程即为信号重构,为了描述压缩感知理论的信号重构问题,需要运用矩阵理论中的范数知识。
假设定义向量Z={z1,z2,…,zN}的P-范数如下:Zp=Ni=1ΣzipΣΣ1p当P=0时,可以求出向量Z的0-范数,用以表示Z中非零元素的个数。一般情况下,非稀疏信号x通过稀疏转换可得出s,此时压缩感知理论中信号恢复问题就可以转化为线性约束下最小0-范数问题,具体表达式如下:s^=argmin0,s.t.y=准x=准覫s=s上述0-范数优化问题属于非凸优化问题,换言之,在多项式内不能够进行求解,也无法验证解是否有效,这样一来,就需要将其转化为其他范数,例如2-范数或者1-范数,相关资料显示,上述0-范数优化问题可通过求解简单的1-范数来解决,所以压缩感知理论一般采用如下公式:s=argmin1,s.t.y=准x=准覫s=s这样一来,就可以运用线性规划算法等方法来进行处理,在实际工作中,算法有很多中,可以根据具体需要来选择快捷的方法。
2实际应用
分析在实际应用过程中,压缩感知技术有以下几方面特性:
(1)观测信号没有稀疏性,比如OFDM系统频域信道响应等等。
(2)变换观测信号的基坐标,信号在另外的组基下变稀疏,比如频域信号响应经过DFT进行转换,使之在时域上具有稀疏性。
(3)稀疏性是变化的,并且稀疏性是不可知的,这也是使用压缩感知技术的首要条件。有资料显示,经过外场测试多数无线信道在时域上均具有多径稀疏的特点,通过压缩感知技术的应用,将大大减少用户的导频开销。另一方面,目前基站侧天线数目不断增多,无线信道在空域上也具有稀疏性,这也为压缩感知技术未来在移动通信系统中的应用奠定了基础。
3总结
移动通信新技术论文范文6
[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。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.