移动通信概述范文

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关键词：移动；移动通信系统；3G；4G

中图分类号：TP334.7 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 15-0000-02

Mobile Communication System Architecture Overview

Lv Bo,Zhao Hui

(Guizhou Normal University,Economics and Management College,Guiyang550001,China)

Abstract:To the swift and violent development of mobile communication in the world at present,This paper describe briefly the network structure of the 2th,3th,4thgenernation mobile communication system,and has done the simple summary to one's own advantage and shortcoming.

Keywords:Mobile;Mobile communication system;3G;4G

一、引言

近年来，随着全球Internet的用户迅速增多，数以亿计的用户将通过移动方式接入Interne。移动通信在全球范围内迅猛发展，使得移动和互联网的结合必然代表着未来的发展方向。移动通信技术经历了从第一代模拟系统的频分多址技术FDMA到第二代窄带数字系统，其中第二代的接入技术主要有时分多址技术TDMA和码分多址技术CDMA两种。再到正在全力投入的3G，其最基本的特征应当是智能信号处理技术，实现基于话音业务为主的多媒体数据通信。实现全球无线覆盖，真正实现“任何人，在任何地点、任何时间与任何人”都能便利的通信。现处在概念阶段的第四代是多功能集成的宽带移动通信系统，将以宽带、接入因特网、具有多种综合功能的系统形态出现。

二、第二代数字移动通信系统

20世纪90年代起，随着数字技术的发展，通信、信息领域中的很多方面都面临向数字化、综合化、宽带化方向发展的趋势。第二代移动通信系统是以数字传输、时分多址、码分多址为主体技术，制定了更加完善的呼叫处理和网络管理功能，频谱效率提高，系统容量增大，保密性好，标准化程度提高，克服了第一代移动通信系统的不足之处，可与窄带综合业务数字网N-ISDN相兼容，所以比起第一代移动系统有着无可比拟的优越性。

主要特点：具有开放的接口和通用的接口标准；用户权利的保护和传输信息的加密；支持电信业务、承载业务和补充业务；具有跨国漫游能力，容量增大为模拟移动通信的3-5倍。

GSM系统组成结构如下图：

基站子系统BSS主要负责无线信息的发送与接受及无线资源管理，同时，它与NSS相连，实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等。网络子系统NSS是整个系统的核心，它在GSM移动用户之间及移动用户与其他通信用户之间起着交换、连接与管理的功能，负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等。操作支持系统OSS则提供给运营部门一种手段来控制和维护这些实际运行的部分。GSM以7号信令作为互联标准，与PSTN、ISDN等公众电信网有完备的互通能力。

三、第三代移动通信系统

第一代、第二代蜂窝移动通信系统是针对传统的语音和低速数据业务的系统，而未来的“信息社会”，图像、语音、数据相结合的多媒体业务和高速率数据业务将成为必不可少的服务内容，它们的业务量将将有可能远远超过传统的语音业务。所以第三代移动通信系统它的最基本的特征应当是智能信号处理技术，实现基于话音业务为主的多媒体数据通信，更高的频谱效率、更高的服务质量及低成本。实现全球无线覆盖，真正实现“任何人，在任何地点、任何时间与任何人”都能便利的通信。

3G的核心技术主要有三类：WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA，其中目前在欧洲和亚太地区最流行的关键技术是WCDMA，即宽带码分多址。

第三代移动通信系统―全球移动通信系统（Universal Mobile Telecommunication System）UMTS网络在宽带领域将采用一种全新的高速率无线技术，即宽带码分多址CDMA。然而，在核心网络部分，UMTS系统将建立在GSM网络基础之上，GSM网络已经被证实是非常成功的。目前的GSM网络已经包含了电路交换型语音和分组数据业务型网络平台，而分组数据平台支持的数据业务包括短信、移动网页浏览和移动电子邮件等。

根据各国标准化组织向国际电信联盟提交的各自的无线传输技术候选方案，总共提出了16种候选技术，包括10种地面技术和6种卫星技术。10种地面技术为：J：WCDMA（日本：ARTB）、ETSI-UTRA-UMTS（欧洲：ETSI）、WIMS WCDMA（美国：TIA）、WCDMA/NA（美国：T1P1）、Global CDMAⅡ（韩国：TTA）、TD-SCDMA（中国：CATI）、cdma2000（美国：TIA）、Global CDMAⅠ（韩国：TTA）、UWC-136（美国：TIA）、EP-DECT（欧洲：ETSI）。国际电信联盟对这16个技术提案进行了必要的技术融合最终形成了最具代表性的IMT-2000技术标准，其中所涉及的CDMA技术可以分为3类：WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA。

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。为了保护运营商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接口连接起来，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，下图的第三代系统的网络结构充分显示了未来电信网络的融合特征。

四、第四代移动通信系统

由于3G系统的核心网还没有完全脱离第二代移动通信系统的核心网结构，所以，普遍认为第三代系统仅仅是一个从窄带向未来移动通信系统过渡的阶段。目前，人们已经把目光越来越多地投向三代以后的移动通信系统中，使其可以容纳市场庞大的用户数、改善现有的通信品质，以及达到高速数据传输的要求。从技术层面上看第三代移动通信系统主要以CDMA为核心技术，三代以后的移动通信系统以正交频分复用OFDM为核心技术。

目前，世界各国对第四代移动通信系统4G的研究工作都处于初级阶段，尚未进入实质部分，还没有确切的定义，但业界对第四代移动通信系统4G已有共识，可归结为：核心技术为正交频分复用OFDM；业务以数据通信和图像通信为主；数据通信速率比第三代还要大大提高，室外移动通信速率20M以上，室内移动速率100M以上；将会使全IP网络，通信以IP协议为基础，与Internet结合；可能是没有基站的完全与第一、二、三代不同的网络结构，包括AdHoc网―自组织网。比较详细的解释是“第四代移动通信系统的概念可称为广带接入和分布网络具有非对称的和超过2Mbit/s的数据传输能力，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，此外，第四代移动通信系统将是多功能集成的宽带移动通信系统，也是宽带接入IP系统”。第四代移动通信系统的结构如下图所示，其中对于公用电话网和2G以及未实现全IP的3G网络等通过特定的网关连接，使得整个网络呈现广域网、局域网等互联、综合和重叠。

五、结束语

本文对第二、三、四代移动通信系统作了简单描述，总体上来说，随着技术的不断发展成熟，以及用户业务需求的不断增长，移动通信将给人们提供更高的数据传输速率、更多的业务种类，更多的个性化的服务，真正实现异类网络之间的融合。移动通信在全球范围内迅猛发展，必然代表着移动和互联网的结合成为未来的发展方向。

参考文献：

[1]Third Generation(3G)Wireless white paper.Trillium Digital Systems,Inc.March 2000

[2]heoG.Kanter Adaptive and Extensible Mobile Communication World Telecom Congre.

[3]侯自强.新3G系统――无线移动因特网[J].通信发展论坛,2003,3

[4]夏士雄,.基于2G/3G网络的移动Ipv6[J].计算机工程,2002,8,vol.28,No.8

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关键词：4G LTE 协议 上下行传输技术

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0021-01

在现代社会中，移动通信无疑是最为活跃的应用学科，随着3G技术的大规模应用和普及，4G技术也呼之欲出。与2G时代和3G时代多技术体制并存不同的是4G时代技术体制趋于统一。LTE成为4G时代的主流选择。本文将对LTE技术进行介绍。

LTE的全称是3GPP Long Term Evolution，其采用优化的UTRAN结构。LTE根据双工方式的不同，分为FDD和TDD两种模式。LTE采用基于OFDM和MIMO的空中接口方式，用户峰值速率：UL 100 Mbps，DL 50 Mbps。LTE采用flat all-in-ip网络架构，减少系统时延。

本文将介绍LTE技术的几个关键性问题。

1 LTE的扁平化网络架构

LTE的网络结构采用扁平化的结构模式，整个通信网络得到了大规模的简化。这种结构有以下几个优势：（1）没有了RNC的网元，避免由于单个RNC故障，造成的成片网络瘫痪，有利于提高网络安全。（2）网络单元数量减少，使得网络建设大为简化，同时也有利于建成后的网络维护。（3）扁平化的网络结构有利于减少时延，对用户感知有一定的提升作用，同时有利于多种业务的开展。

2 LTE网络的无线帧结构

LTE网络可以支持两种无线帧结构，他们是：类型1，FDD采用类型1的无线帧结构；类型2，TDD使用类型21的无线帧结构。

在Type1帧结构中：每个10 ms无线帧，分为20个时隙，10个子帧。每个子帧1 ms，包含2个时隙，每个时隙0.5 ms。上行和下行传输在不同频率上进行。（如图1）

在Type2帧结构中：每个10 ms无线帧，分为2个长度为5 ms的半帧。每个半帧由8个长度为0.5 ms的时隙和3个特殊区域 DwPTS，GP，UpPTS组成（“8+3方案”）。DwPTS，GP和UpPTS的总长度等于1 ms，其中DwPTS和UpPTS的长度可配置。

Type2帧结构有如下特点。

（1）子帧1和6由DwPTS，GP，and UpPTS组成，所有其他子帧由2个时隙组成，即子帧i包括时隙2i和2i+1。子帧0和子帧5总是用作下行。LTE支持5 ms和10 ms上下行切换点。对于5 ms上下行切换周期，子帧2和7总是用作上行。（2）DwPTS最短包含1个OFDM symbol，P-SCH位于DwPTS的第一个符号， S-SCH位于第一个子帧第二个Time slot的最后一个符号。（3）UpPTS可用于发送Short RACH等等，其余空闲资源可用于发送参考信号或者数据。

3 LTE的无线信道分配

3.1 PUSCH（物理上行业务信道）

用于承载上行业务信息。

加扰：使用UE专用扰码。

调制：支持QPSK，16QAM和64QAM调制。

传输预编码：输入的符号先分成组再进行预编码，即DFT。

映射到资源元素：从子帧的第一个时隙开始，先k后l进行映射。

SC-FDMA信号生成：IDFT。

3.2 PUCCH（物理上行业务信道）

有6种格式，用于承载HARQ-ACK，CQI，SR信息。

对于同一个UE而言，PUCCH不与PUSCH同时传输。

支持多种格式，格式不同调制方法和每个子帧中的比特数不同。

3.3 PUCCH（物理上行业务信道）

Format 1传输SR信息，发射常数1。Format 1a/1b传输HARQ-ACK，1比特时BPSK调制，2比特时QPSK调制。Format 2传输CQI信息，先将CQI进行信道编码成20bit，后进行QPSK调制。Format 2a/2b传输CQI和HARQ-ACK的混合信息，先将CQI进行信道编码成20bit，后进行QPSK； HARQ-ACK则进行BPSK/QPSK调制。

3.4 PRACH（物理随机接入信道）

3.5 SCH（同步信道）

下行同步信道包括P-SCH和S-SCH，P-SCH和S-SCH的频域位置为直流附近的72个子载波。实际上只占了62个子载波，其他10个不放同步序列。

P-SCH在一个无线帧中有两个，这两个是完全一样的。时域位置为第0个slot的倒数第一个符号；第10个slot的倒数第一个符号。S-SCH在一个无线帧中也有两个，而这两个同步符号是有差别的。时域位置为第0个slot的倒数第二符号；第10个slot的倒数第二个符号。

3.6 PBCH（物理广播信道）

物理广播信道用来广播信道中的各种信息，每个系统中都应该有下行系统带宽、系统帧序号（SFN）、PHICH持续时间以及资源大小指示等必备消息。每个第0号子帧有4个OFDM符号的物理广播信道信号。

3.7 PCFICH（物理控制格式指示信道）

每个帧里基本都包含物理控制格式指示信道，E-Node B通过物理控制格式指示信道把子帧占用的下行物理控制信道中的OFDM符号告诉给用户，这个CFI就是用来指示这个OFDM符号的。从1～4均可以用取值。

3.8 PHICH（物理HARQ指示信道）

E-Node B对于上行的信号会做出NAK/ACK的响应信息，该信息由物理HARQ指示信道进行承载。在帧单元中物理HARQ指示信道有两种，一种短信道；另一种长信道。该时间有物理HARQ指示信道中的一个bit位表示。在下行帧中，需要发射物理HARQ指示信道，数目有时不只一个。一个物理HARQ指示信道也可以在多个RE中的物理HARQ指示信道中映射。

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关键词： 信道； 4G； 正交频分复用； 软件无线电； 智能天线； 网络

中图分类号：G250文献标识码： A

1正交频分复用技术。它实际上是多载波调制的一种,是一种并行体制，其主要原理是：将待传输的高速串行数据经串/ 并变换，变成在N 个子信道上并行传输的低速数据流，再用N 个相互正交的载波进行调制，然后叠加一起发送。接收端用相干载波进行相干接收，再经并/ 串变换恢复为原高速数据。这种技术在实际应用过程中，不仅能减少信号干扰、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多输入多输出技术。多输入多输出技术是指在基站和移动终端都有多个天线，它利用在空间存在的不同的传播路径，在发射端发射采用多天线同时发射信号，在接收端采用多天线同时接收信号，因为不同发射天线发射的信号处在相同频段，所以多输入多输出系统在不增加带宽的情况下显著的增加系统容量和频带利用率。多输入多输出技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接收端和发射端使用多副天线，充分利用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个子信道发射信号， 使容量随天线数量的增加而线性增加。空间分集有发射分集和接收分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益， 已成为该领域的研究热点。多输入多输出技术可提供很高的频谱利用率，且其空间分集可显著改善无线信道的性能， 提高无线系统的容量及覆盖范围。

3 切换技术。切换技术能够实现移动终端在不同小区之间跨越和在不同频率之间通信以及在信号质量降低时如何选择信道，以维持移动终端通信不中断。有效的切换算法可以提高蜂窝移动通信系统的容量和QoS。切换技术一般分为硬切换、软切换、更软切换、频率间切换和系统间切换。切换技术主要是以网络信息信号质量的好坏、用户的移动速度等信息作为参考来判断是否应执行切换操作。除了以上给出的切换技术以外，正在研究的切换技术基于信道借用和基于用户位置的切换。第4 代移动通信中的切换技术正朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

4 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。在4G 移动通信系统中， 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。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 IPv6 协议技术。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地址流进行相应分析和处理；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。为了给用户提供更为广泛的业务，使运营商管理更加方便、灵活，4G中将取代现有的IPv4 协议，采用全分组方式传送数据的IPv6 协议。

6多用户检测技术。多用户检测技术能够有效地消除码间干扰，提高系统性能。多用户检测的基本思想是把同时占用某个信道的所有用户或某些用户的信号都当作有用信号，而不是作为干扰信号处理，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。多用户检测是4G系统中抗干扰的关键技术，能进一步提高系统容量，改善系统性能。随着不同算法和处理技术的应用与结合，多用户检测获得了更高的效率、更好的误码率性能和更少的条件限制。多用户检测可应用于多种不同系统中，但在引入的同时易增加系统实现的复杂度。随着技术的不断成熟，高速数字处理芯片的不断发展，多用户检测将会变得更加简单易行，从而能够更广泛地应用于通信领域中。

7智能天线技术。智能天线定义为波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能， 被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束可在空间域内抑制交互干扰， 增强特殊范围内想要的信号， 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收发， 同时， 通过基带数字信号处理器， 对各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。

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).

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关键词：高职；移动通信技术；课程改革；实践教学

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）02-0103-02

2009年1月7日，工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放了第三代移动通信（3G）牌照，标志着我国正式进入3G时代。3G发牌后，形成一条包括3G网络建设、终端设备制造、运营服务、信息服务在内的通信产业链，对相应的业务技能人才需求将呈现阶跃型的增长态势，这对高职高专层次通信专业的学生而言是一个非常好的机会，但同时也对其综合能力提出了更高的要求。

因此，以学校为主体，以岗位能力培养为出发点，改革与建设《移动通信技术》专业课程，理论与实践一体化、“教学做”一体化、工学结合，对培养学生的思维能力、创新能力、科学精神以及利用移动通信技术知识解决实际问题的能力，都具有重要的意义。

传统《移动通信技术》课程的弊端与改革思路

传统的《移动通信技术》课程以无线与移动通信理论为主，采用章节教学，缺乏实践应用环节，已经不能适应高职院校专业化技能型人才的培养目标。高职院校的学生日后的就业面向多集中于一线操作岗位，因此，基础理论方面应以理解、了解为主，不必做深入的研究与探讨。课程中应该多介绍移动新技术的应用与发展，以拓展学生的知识面。实践动手能力的培养更为重要，所以，在课程设计中应体现理论教学内容改革，理论与实践教学比例的变化以及实践教学改革。

任务驱动的课程建设方案

（一）课程定位

《移动通信技术》应该建设为通信技术专业（或称移动通信技术专业）的核心课程。通过该课程的教学，使学生理解无线电波传播特性，移动通信的基本概念；掌握移动通信的基本原理，移动通信系统的结构、组网技术以及工作过程；掌握3G的系统结构和关键技术，以及基站设备运行与维护基本技能。

（二）培养目标及要求

本课程目标应该面向移动通信、无线通信制造业及通信业务部门、应用部门以及工程安装部门。通过移动通信技术及设备运行维护的学习，使学生掌握扎实的理论基础和专业技能，具有能实现简单设计方案的生产一线的工程技术岗位、设备运维服务岗位，以及销售服务岗位所需要的专业能力、方法能力和社会能力。

（三）以就业为导向的教学设计

本课程以就业为导向，以岗位需求和学生应用能力培养为核心，以工作过程为主线，以校企合作为途径，以职业标准为依据，采用模块化结构构建课程内容体系。本课程的设计思路是按照“社会需求分析——岗位分析——典型工作任务分析——学习领域转化——教学情境设计——教学组织——评价体系建立”七个阶段进行设计和开发，使整个开发过程形成一个良性有序的循环过程。

（四）根据典型工作任务设计教学模块

根据教学大纲的要求，建议将学习领域主要知识点分为三大部分共4个模块，如表1所示。遵循由浅入深、循序渐进的原则设置模块，由理论和实践内容共同构成，两者学时比例约为1∶1。在课程内容的取舍上，基础理论以“必需，够用”为度，以实训项目加强学生对理论的感性认识和理解。表1中的4个教学模块分别对应4个学习领域——专业基础、GSM网络基础、CDMA及3G基础、3G基站运维知识提升。

（五）多情境教学方法

工学结合法 以工学结合为教学理念，将日后本专业学生就业所需岗位技能与知识体系融入教学之中，开设多个实训项目，将理论教学与实训教学结合在一起。

任务驱动教学法 对于理论教学的重点内容，采用任务驱动法。通过教师设计感知性、验证性实训项目，促使学生自己去体验，去理解网络的布局与关键技术，以此开展理论教学和实践教学。通过学生在任务中发现问题来引导理论教学，教师与学生一起分析和解决问题，最终培养学生的理论能力和创新思维。

实境模拟教学法 在学生掌握一定知识、具有一定问题分析能力的基础上，由教师根据教学目的和教学内容的要求，精心策划和指导，布置实际工程案例任务，模拟企业实际工作环境，以达到锻炼学生实践能力的目标。通过学生的独立思考和团队协作，培养学生正确的工程规范、工作作风、沟通能力和协作精神，从而提高学生分析解决问题的能力，增强动手实践能力。另外，应利用现网运行的设备环境，进行设备专业实践知识的讲授。通过这个方法的应用，可将理论与实践有机结合起来，增强学生对专业知识学习的兴趣，便于理论知识的理解和实践技能的锻炼。

讨论交流与激励教学法 在讲授理论教学内容时，可尝试运用讨论教学法。在实施讨论教学法的过程中，教师先根据教学内容、教学目的，精心拟定富有启发性和思考性的讨论问题，在上课前向学生布置课题。课堂的讨论过程可分小组进行，每小组一般5人，小组讨论后，再由各组派代表向全班汇报讨论结果。最后，教师做讨论的总结工作。

（六）实践教学环节改革

实践教学以培养学生综合职业能力为主要目标，是高职院校实现人才培养目标的重要环节，它对提高学生的方法能力、专业能力、社会能力以及发展能力，对学校培养高素质高技能型专门人才有着非常重要的意义。

高职院校的实践教学基本上都依据专业教学计划来组织。实验大多是结合理论课程开设的，实验方式大多是由教师先讲，学生按照教师的布置或指导书上的步骤，按部就班地完成实验操作。在这种教学模式下，学生虽然也参与了实践教学活动，但实质上是处于被动接受的状态。

要实现项目化教学，必须改变现有实践教学方式，以任务单的形式分配实践任务，由学生自主完成某个项目，从而改变“灌”、“压”、“束”为主要特点的教学模式，提高学生实践的积极性和主动性，培养其创造性应用能力。项目化实践教学可以遵循如图1所示的8个步骤。

（七）360度考核方法

采用过程化考核方式，制定相应的考核制度，包括学生课堂考勤、课堂表现考核制度；学生课程作业评价制度；学生实训操作评价制度；理论、实践过程化考试制度。其中，学生课程作业和实训操作评价应注重过程评价与结果评价相结合的评价方式，主要由学生自评、小组评价、教师评价和企业评价四部分组成，既要重视结果的正确性，又要重视学生学习和完成工作任务的态度、做事规范程度、完成作业等过程评价。通过这个过程，学生能够懂得公正评价的重要性以及如何公正地评价，并能够坦然地接受表扬和批评，可让学生更自信，更懂得尊重他人。

课程发展设想

该课程改革在我院已经实施两期，课程标准和教学大纲也在不断修改和完善。第一批毕业生实习单位已落实，用人单位反映良好，但也存在一些不足。基于当前课改现状，笔者提出以下设想。

教材建设 目前市面上与专业教材配套的实践技能教材严重不足，理论内容过多过深，适合高职高专使用的具有实用性、前沿性的教材缺乏。只有与相关企业合作开发教材，才能保证教材理论与实际紧密结合，反映企业生产岗位最新技术要求。

实训室建设 现代通信技术的发展使得越来越多的学科交叉融合。因此，要加强移动通信技术课程与程控交换、光传输系统等课程的联系，搭建能够体现实际运营网络“全程全网”概念的通信技术实训室，加强与其他专业课程的融合，由课程改革推动专业改革。

职业资格认证 引入国内通信行业的相关认证项目，如华为认证或中兴认证等。教师应以习题课的形式向学生提供相关认证考试的理论和实训题目，并组织开展有针对性的技能训练。

参考文献：

[1]程宁.高职专业教学改革浅议[J].工业技术与职业教育，2010（8）：15-18，21.

[2]李贤政.对高职教育改革与发展的几点思考[J].中国职业技术教育，2004（17）：52-53.

[3]徐淑芝.高职高专实践教学存在的问题及改革探讨[J].西安航空技术高等专科学校学报，2005（4）：19-20.

[4]欧阳凤，李明.基于南洋理工学院经验的移动通信技术专业教学改革探索[J].河南机电高等专科学校学报，2010（5）：101-103.

[5]徐文.项目驱动教学模式下高职课程考核方法改革实践[J].科技信息，2010（33）：263，246.

[6]马晓霞.高职院校电子信息专业校内实践教学改革的思路与实施[J].中国现代教育装备，2010（23）：134-136.

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【关键词】高速铁路 铁路数字移动通信系统 GSM-R传输干扰 分布式天线

一、前言

1.1研究的背景

随着经济的发展，二十一世纪下铁路行业在不断的崛起。不断的有列车高铁通车，越来越多的和谐号进入大家的视野，为人们的运输提供了长久的可持续的保障。但是光是运输而没有通信却是远远不够的，因此也就出现了铁路数字移动通信系统，此系统又一次将铁路运输系统推到了风口浪尖，该系统可靠吗？此系统的传输会遭到干扰吗？答案是肯定的，铁路运输是移动的，免不了通信传输与越区传输，而这些又将是影响系统的因素，所以人们都认为此系统的发展不容乐观。

1.2研究的目的和意义

随着列车运行速度的提高，铁路数字移动通信系统也在不断的发展，但是在相干时间减少，电平交叉率变快越区切换发生频繁等干扰因素的存在，铁路数字移动通信系统在不断的受到干扰，也会对此系统的服务质量产生不良影响，从而会使顾客不满意。俗话说顾客是上帝，倘若顾客不满意，又何谈铁路运输能够长远的发展呢，顾客是经济发展的命脉，同样，铁路数字通信移动系统的命脉也是顾客。所以研究此篇文章的目的在于解决铁路数字移动通信系统的干扰这一大问题，就如何降低干扰频率和用何种方法来解决此问题展开研究。而研究的意义则就是显而显而易见的了，那就是降低干扰频率，尽可能地减少任何有可能对铁路数字移动通信系统干扰的因素，是铁路服务行业达到最高水准，不仅在高速运输中取得成功，在移动通信服务运输中也同样要取得不可磨灭的成功。这就是此篇文章对铁路数字移动通信干扰问题展开研究的意义。

二、铁路数字移动通信系统的影响

2.1对铁路移动运输通信的影响

铁路运输服务行业是本世纪开始以来最为之重要的一门服务行业，它的发展影响到一个国家进出口贸易的效率与利益，且暂不说完全决定国家的经济往来贸易，但也是此问题必不可少的一项考虑因素。本来铁路运输就是以高速度的运输为主要开发目的，使合作双方迅速地进行货物交流沟通得到有效保障。但是为了增强运输沟通能力，肯定要在无声运输中添加最为之可行的交流措施，那就是铁路数字移动通信系统，他可以加强人们的移动交流，倘若有个突发状况，可以在铁路列车移动时进行有效的交流，是合作双方能得到最好的沟通的一种保障渠道。

2.2对人们的影响

顾客是上帝，可以在铁路列车移动时进行有效的沟通交流会使顾客得到满意，比如说再有重要事宜或偶遇突况需要改变计划时，可以在移动时进行交流找出解决方案从而确保对货物运输的保障会使顾客觉得真实可靠，让人们更加相信铁路运输，更加依赖铁路运输，从而进一方面使铁路数字移动通信系统得到更好的发展，使之影响达到最大化，展开实质性有效性的发展。

2.3对国家的影响

国家的发展离不开一点一滴的积累，小到农民种田，达到制造航空母舰，可就是这处在中间段的铁路数字移动通信系统往往会被人们所忽视。铁路运输好不好，完全决定了一个国家货物对外交流，经济贸易对完开张往来的发展趋势。铁路数字移动通信系统的影响可以切实有效的实现利益最大化，保障最大化，使人们在移动时得到有依据可靠地交流合作与沟通。而它的影响也是小到影响个人，大到影响国家。在铁路运输为主导地位的发展时代，又有什么理由能够使它被我们所忽略，又有什么理由而不去着手发展他呢？倘若在二十一世纪，铁路数字移动通信系统排除了干扰，那么将会促使我们运输行业达到巅峰，使铁路服务行业指标达到最优化，再进一步说，会使我们国家运输贸易得到保障，国家GDP得到上升，从二者正跃居为世界强国。

三、铁路数字移动通信系统的传输干扰性能存在的问题

3.1 GSM-R传输干扰问题

GSM-R传输干扰系统有好几个部分组成，它是系统服务质量指标体系，其中传输干扰性能指标尽在列车服务数据行业进行定义。而GMS-R的误码也是一种潜在存在的问题，传输干扰率在现在只能粗略地说是两部分组成。分别是传输干扰周期和传输无差别周期。在传输扰的时候将会有一段时间来发送传输扰的信号，此信号在传输时就是传输无差别周期。在现在的社会，GSM-R系统对铁路运输干扰存在的问题还是依旧很多的，可依旧没有得到实质新的进展来解决。

3.2铁路频繁移动问题

铁路是移动的，在高速移动的铁路上，想要实现通信不扰简直就是比登天还难，但是难归难，我们不能轻言放弃，因为服务行业的未来预测是要非常完美的，服务行业是一个国家的支柱产业倘若铁路数字移动通信系统在铁路列车频繁移动的时候减少扰的频率，那么无疑对于铁路服务质量监测指标会是个积极的一面，会使之得到提升。我们会进一步分析如何提高铁路数字移动通信系统的效率，比如展开分布式天线可扩大小区覆盖范围来实现目的，那无疑会是锦上添花，在不久的将来，铁路数字移动通信系统会在此方法的庇护下在列车高速移动的同时发出更可靠的信号。

3.3铁路列车频繁越区问题

要想在铁路列车频繁越区时得到保障的通信信号，那么我们就要着手想办法解决这一棘手问题。越区问题长久以来是铁路数字移动通信系统的传输干扰性能的一大重要问题，也正是因为棘手，未曾解决好过。就此，为了高速的发展，顺应时代潮流，分布式天线扩大小区覆盖范围的方法逐步深入人心。此方法有效的降低了扰频率，使我们铁路通信传输系统在频繁的越区时得到充足的保障，避免了扰的问题，但一切都还在研究当中，还有待进一步的提高。

四、产生铁路数字移动通信系统的传输干扰性能的因素

4.1列控系统的特性因素

传输扰的因素有很多，而列控系统的特性在在这些因素中不容被忽视。列控系统特性主要表现在列车高速移动时越区切换的概率上，在越区切换的同时，倘若信号发出与越区切换频率相碰撞，那么此时铁路数字移动通信系统将会扰甚至是切断，使得铁路数字移动通信系统在传输时功亏一篑。列控系统的特性是干扰因素的一大命门，再列车频繁移动和频繁越区切换时，信号一旦发生碰撞，则后果将不堪设想，有可能导致运输的中断，为了不带这个风险，我认为列控系统的特性这一因素将要被彻底的注重。

4.2 GSM-R系统特性因素

在列车飞速驰骋下，高速度的提高，从而会使无线信道相干时间变短，最终铁路移数字动通信系统传输将会扰，会变得更加不稳定。在此不得不提到GSM-R的越区切换，此时越区切换采用的是硬切换技术，此项技术在传输过程中会中断一会，所以在GSM-R系统进行工作时，也会影响到传输。所以GSM-R系统也是影响铁路数字移动通信系统的干扰的又一重要因素。

五、铁路数字移动通信系统传输干扰性能的改善方法

5.1采用分布式天线法

分布式天线扩大小区覆盖范围可以使得铁路数字移动通信系统在传输时数据趋于稳定，毕竟扩大了覆盖范围，所以信号在任何区域都会变得相比较于以往来说会更加强烈，所以在传输时也就会减少了碰撞的次数，干扰概率被减小了，稳定性自然也就提高了。也就更加容易实现高利用率的传输。

5.2改善系统同频干扰

此种方法将需要人为来操控电脑系统来扩大信号分布范围，在传输过程中一旦发现将要扰，则立即以另一个系统侵入，来为铁路数字移动通信系统的传输铺平道路，清除了一切路上的拦路虎，这无疑是在为铁路传输得到更好的保证做铺垫。

5.3加强区域区之间信号覆盖率

列车是穿梭在各个省市区域间的，所以越区切换是必不可少的经过环节。倘若在一个区域到另一个区域时，信号稳定传输，避免了上述所说的干扰碰撞，那么无疑给了铁路数字移动通信系统的干扰性能做了保障。区域与区域之间还要加强各铁路的联系，在各个列车间设立适合交流联系的渠道，在人为方面做到负责任的态度，使铁路数字移动通信系统的干扰降到最低，在如今的社会里，保障最重要。

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【关键词】 5G 移动通信 关键技术

我国已经进入100Mbps到10000Mbps的超宽带时代，视频流量成倍扩大[1]，5G移动通信技术也随之被提出。5G移动通信技术是面向2020年信息网络的第五代无线通信系统，与前四代技术相比，5G移动通信技术的典型特征具有超高速率，容量超大，从而实现全网融合。

一、5G移动通信概述

据估计，未来人们在任意地点移动速率都能达到1Gbit/ s。5G网络相比于4G网络，具有大规模MIMO、3D束波成型以及有源天线系统[2]，它的交换方式是分组转发，基站采用高频微蜂窝，提升系统容量，从而实现网络融合。5G网络具有以下特点：可以实现实时连接，具有良好的体验性和稳定性，并且在密集人群中可以保证通信质量。5G移动通信除了通信速率上的提升，还为用户提供了更好的体验。5G移动通信网络拓扑图如图1所示。

二、5G移动通信的关键技术

1、新型多天线技术。为了满足移动通信对数据流量的需求，提升频谱利用率尤为重要。由此产生了一种新型多天线技术――该技术可以保证通信质量以及提升频谱利用率，新型多天线技术在无线通信领域具有多方面应用。新型多天线技术能够提升空间分辨率，这样可以使大量用户在同一时间段进行通信，在基站密度不增加的前提下，大幅度降低发送功率以及减少干扰。因此，新型多天线技术在5G移动通信中起到关键作用，可以保证通信的可靠性、提升频谱利用效率并且降低通信能耗，未来在通信领域会得到普遍使用。

2、高频段的使用。在无线移动通信系统中，3GHz以下的频段能够较好地支持移动性以及具有较广的覆盖范围。然而这一区间内的频谱资源相对紧张，因此为了缓解频谱资源问题，应该使用3GHz以上的频谱资源，高频段的使用将是未来通信行业的发展趋势，这是因为高频段的可用带宽相对充足，设备小型化以及较高的天线增益。

3、同时同频全双工。由于传统无线通信手段不能实现同时同频的双向通信，因此具有一定的局限性，导致资源浪费。同时同频全双工技术在上/下行链路上可以同时同频进行双向通信，这样可以提升资源利用率。然而同时同频全双工同样面临干扰问题，在传输信号的过程中功率相差较大，会导致同频干扰以及自干扰，因此要想实现同时同频全双工技术，就应该针对降低干扰问题进行探讨。

4、设备间直接通信技术。移动通信技术针对降低干扰问题因此具有一定的局限性。由于通信系统的中继节点和基站的位置固定，因此网络拓扑不够灵活，系统的覆盖和边缘地区用户的体验成为亟需解决的问题。为了解决该问题，需要借助设备间的直接通信技术，该技术可以在近距离范围内进行直接传输，无需通过中间节点转发。设备间直接通信技术具有低能耗、低延迟以及高传输速率的优点，能够实现频谱资源的有效利用，提升无线通信质量，因此，设备间直接通信技术将是5G重点研究内容。

5、自组织网络。移动通信网络中会使用大量的人力资源，例如网络部署和运维等，这样造成效率很低，随着无线通信网络的不断优化，人们已经解决网络快速发展中所遇到的问题，为了提升网络部署质量，降低网络人力运维成本，提出了自组织网络的概念。自组织网络包括自配置和自愈合的概念，尽量避免人工干预，构建了更智能、统一的5G移动通信网络。

三、未来5G移动通信发展进程思考

本文对5G移动通信网络发展进行讨论，5G移动通信网络的关键技术包括新型天线技术、高频段技术、全双工同时同频、设备间的直接技术以及自组织网络，这些技术保证了通信的可靠性、提升频谱效率并且降低通信能耗，在未来会在通信领域得到普遍使用，但是仍存在一定问题，例如高频段器材使用相对不成熟，使用成本较高，同时同频全双工技术的干扰问题，都有待进一步探讨。因此需要进一步对移动通信网络进行研究，实现更智能的、统一的5G移动通信网络。

参 考 文 献

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关键词：卫星移动通信；星体设备；体积重量；地面站

中图分类号：TN927 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）26-0009-03

1 卫星移动通信应用介绍

随着卫星移动通信技术迅速发展，卫星移动通信的应用范围越来越广泛。对特殊行业（森林防火、海滩和抢险救灾等）进行应急通信；利用卫星移动通信技术，使山村偏远地区的通信问题得以解决；对重点行业（防汛抗旱监测、地震监测和气象水文监测等）进行数据通信。以下重点对卫星移动通信在海洋石油的勘探开发和军事中的应用进行介绍：

1.1 卫星移动通信在海洋石油的勘探开发

海洋石油的开发具有很大的流动性，广泛的作业范围和较强的专业性，这些使海洋石油勘探开发对海上移动通信具有很高的要求。利用传统的单边带无线电话等通信设备不能满足海洋石油勘探开发事业快速发展的需要，于是，在海洋石油勘探开发中，应用卫星移动通信已经成为一种相当理想的通信方式，卫星移动通信及过去采用的那些单边带无线电话和甚高频无线电话等通信方式为海洋船舶作业的通讯需求提供了多元化选择。

1.2 卫星移动通信在军事中的应用

由于现代局部战争的参战力量组成不断变化，作战范围规模日益扩大，作战形式也越来越多样化，再加上传统短波军事通信带宽小，传输信道不稳定，传统短波军事通信已经不能应用在现代作战行动中。当卫星移动通信受到地域条件和天气情况的影响时，还可以真正地使信息进行实时的传输，这就是卫星移动通信在军事作战中最大的优势。与传统的通信方式相比较，卫星移动通信在通信容量、覆盖范围和传输质量等方面有更大的优势。

2 应用中出现的问题

在应用中出现的问题主要表现在以下四个方面：

（1）卫星移动通信的技术规范标准还不健全不完善，管理还不严格不合理。健全完善技术规范标准，不仅使通信设备的制造、安装测试和使用更加规范，还使卫星移动通信更加畅通，更加安全。

（2）卫星移动通信系统以市场为导向进行管理和经营，就是为了赢取最大的商业利润，其实它本身是国际性商业民用通信系统。铱系统、全球星、ICO、ODYSSEY和APMT等卫星通信系统，依次进入全球卫星移动服务的市场，一场高投入高技术的全面市场竞争随之展开，先后淘汰了ODYSSEY和APMT，铱系统、全球星和ICO三大系统留下，但是铱系统破产失败，全球星系统命运未卜。

（3）抗截获与干扰技术有待于提高。卫星移动通信应用在军事中时，因为通信卫星处于空间位置，敌我双方都能看见卫星，所以卫星通信系统有着一些突出的弱点，通信卫星转发器极易遭受到电子攻击是其主要的弱点。具体表现在极易受到敌方强大的电磁波干扰，使通信受到干扰而中断；有利的条件和机会使敌方极易进行定位截获。于是，由于军事通信的迅速发展，军事专家们一直重视敌我双方的通信侦察与反侦察，对抗与反对抗和截获与反截获技术。在频率域与功率域方面，由于移动卫星通信系统空间和信号发射作为现用的平台，因此，在地面信息进入信道传输之前，应该大力做好伪信息识别与抗干扰的工作，积极提高硬件和软件的加密技术，应该改造创新移动终端和关口站。

（4）电磁兼容性和接口技术有待于提高，软件的可移植性有待于增强。应该提高系统接口技术（移动卫星通信系统信息终端、国防数据和关口站、便携式终端间等互联接口技术），以保证信息能够进行无缝传输，使其与另外的军事通信方式一体或者互联。同时，应该改善增强数传软件的纠错功能，以保证在信息化的恶劣战场中，部队能够进行畅通无阻的信息通信。

（5）闭合回路群设置和信道专用设置有待于提高。部队在应用卫星移动通信系统进行通信的过程中，应该重视关口站网管软件的应用，应该对部队特殊用户进行合理的设置，进而形成一个闭合回路群，还要在该群中进行合理的信道专用设置，大力做好信道管理和密钥管理的工作，以避免内部泄密和外界揭秘的现象

出现。

3 卫星移动通信发展概述

在1976年，世界上的第一个专门提供电报与电话服务的卫星移动通信系统建立，海事卫星移动通信系统（Marist）投入商业运营。在1979年，国际海事卫星组织（INMARSAT）成立，从1982年，国际海事卫星组织连续对7颗卫星进行租用，第一代的INMARSAT卫星通信系统随之形成，该系统专门用以船只进行全球卫星移动通信服务。由于通信业务量的增加，在1990年至1994年的过程中，对4颗第二代的INMARSAT卫星进行发射。在1992年，澳大利亚开始运用AUSSAT-B卫星进行国内卫星移动通信的服务。美国与加拿大携手建立北美移动业务卫星通信系统（MAST），用以服务于陆地、海上与空中移动用户，随后在1994年与1995年期间，对2颗MAST卫星进行发射。从1990年开始，许多公司连续提出中轨道和低轨道的多星座卫星移动通信系统方案，铱系统、全球星系统和ICO系统就是其中主要的系统。在1999年，铱系统开始投入商业运营，但是后来由于对该系统进行不合理的经营，导致其破产失败。同时，在2000年，全球星系统也开始投入商业运营。

根据应用环境进行分类，主要分为AMSS（航空卫星移动通信系统）、MMSS（海事卫星移动通信系统）与LMSS（陆地卫星移动通信系统）；根据提供的业务类型进行分类，主要分为数据与话音系统；根据轨道类型进行分类，主要分为GEO（对地静止轨道）与非GEO系统，其中LEO（低轨道）、MEO（中轨道）和HEO（高椭圆轨道）就是非GEO系统。在非GEO系统中，根据业务种类对其进行分类，主要分为小LEO、宽带LEO与大LEO。把能够运用LEO卫星提供非实时性业务的系统称之为小LEO系统，Orbcomm系统就是小LEO；把能够运用LEO进行宽带业务的系统称之为宽带LEO，Teledesic系统就是宽带LEO；把能够进行全球实时性个人通信业务的MEO与LEO卫星移动通信系统全部称为大LEO系统，Iridium、Globalstar和ICO系统就是大LEO系统。把能够利用GEO卫星进行宽带多媒体以及移动业务的系统称作宽带GEO系统，Astrolink、Cyberstar和V2stream系统就是宽带GEO系统。

在航空、陆地与海事移动等领域中，Inmarsat系统已经对其进行了AMSS、LMSS与MMSS多种业务的提供。按照不同的技术发展水平、业务要求和使用环境，Inmarsat已经对多种移动站和系统进行了开发研究，都制定了每一种移动站和系统相应的系统规范标准，同时按照此规范标准，对各种移动站进行制造，以保证其在全世界任何地方都能够运用Inmarsat卫星进行及时通信。截止到1998年1月，在Inmarsat系统中，25000多个标准A站、5000多个标准B站、39000多个标准C站和1500多个航空站已经建立，再加上标准E站、寻呼终端和导航终端类型站，Inmarsat系统的总用户数已经达到115000多个。除能够进行全球卫星移动业务的Inmarsat系统，同时还建立了众多的能够提供卫星移动业务的国内和区域性卫星移动通信系统。Optus公司独立经营的MobileSat国内卫星移动通信系统以及美国AMSC公司和加拿大TMI公司携手共同经营的MSAT北美区域卫星移动通信系统就是其典型的代表。

虽然通信GEO卫星的信道条件比较好，同时星体也比较固定，但是其应用在众多领域中时，还有较多的问题出现。因此，提出并采用了低和中轨道非GEO卫星移动通信系统来进行通信，以保证全球无缝覆盖的个人通信系统的实现。

4 卫星移动通信的发展趋势

（1）卫星移动通信系统和另外通信系统的结合将越来越紧密。由低和中轨道星座组成的卫星移动通信系统应该与地面网络、地面蜂窝系统和静止轨道卫星通信系统等另外通信系统紧密结合，以使用户费用降低，保证适合实际的使用需求。

（2）宽带卫星系统及其发展。在现代的各种业务中，宽带业务处于重要的地位，无线通信中的移动，广播与远程特性都有助于宽带卫星系统的发展。因为卫星系统属于天基系统，同时它的成本很高，与传统卫星系统成本相比较，发展宽带卫星系统投入的成本达到其成本的215倍，这些预示着在缺乏地面宽带系统的市场中，宽带卫星系统和卫星移动通信系统一样极其发展。

（3）降低信道的误码率技术更高。相关的专家不断对信道的误码率技术进行研究发展，利用更加先进更加高超的调制纠错与调制编码技术降低信道的误码率，以保证卫星信道的传输质量能够增加到光纤传输信道的水平。在卫星移动通信链路中，对TCP/IP协议进行应用时，还存在令人不满意的问题，但是这些问题并不说明卫星链路不能应用TCP/IP，通过实验可以证明，在卫星链路中，应用TCP/IP协议不仅能使卫星网和地面网互连，还能使其与因特网进行互连，实现了天和地之间的互通。

（4）卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展。对低端频段的应用，呈现过于拥挤的状态，因此，卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展是相当必要的，同时，不断地对频率复用技术进行利用和创新，使原有通信频带上的潜力得以更深层的发挥。

（5）卫星移动通信系统的优势不仅表现在现代各种应用对卫星移动通信系统日益渐增的要求上，还表现在能够支持大量的和大范围的移动用户的数据通信方面。再加上人们对能便携的卫星通信用户机和可搬动的小型卫星通信地面站的状态不完全满足，因此，建立实现拥有实用价值的卫星全球个人移动通信系统便成为了卫星移动通信发展的新目标。

5 结语

随着卫星通信技术不断迅速发展，尤其是卫星移动通信技术的发展，各种各样的问题也随之出现，不仅要重视卫星移动通信应用过程中出现的问题，还要积极发展创新卫星移动通信技术。

参考文献

[1] 徐超忠.全球移动卫星通信系统的竟争[J].卫星通信广播电视，1997，（3）.

[2] 李指行.全球卫星移动通信系统概述[J].微波与卫星通信.

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    教学方法探索

    1板书和多媒体课件相结合

    对于一些基本原理的推导以及涉及到计算的部分,仍然注重采用课堂板书的方式。如频率复用原理中同频复用距离的推导以及陆地移动信道场强估算和损耗计算等,都需要仔细推导和耐心计算,多媒体课件的形式达不到这种效果。但另一方面,移动通信中还含有大量的原理方框图和网络结构图以及控制流程图等,内容多,信息量大,需要老师提前精心制作多媒体课件。在内容上既要做到提纲挈领,又要保证含有足够的信息量,以满足学生课下自学的需要。在形式上要适宜地加入动画音效等,吸引学生注意力,活跃课堂气氛。

    2增强案例教学环节

    移动通信中的许多技术特征可以反映为社会生活中的一些具体现象,可以在教学中密切结合学生感兴趣的实际现象和问题,引入案例教学。如,在讲解多径效应时引入:为什么有时候稍微一动通信效果就会变化很多?在对比GSM讲解CDMA系统特点时引入:为什么最初CDMA手机以“绿色、环保”作为其宣传点?案例教学对于课堂气氛的提高和教学效果的改善非常明显,但对于教师的能力要求较高,不仅能够将理论和生活中的实际现象融汇贯通,更需要教师在整个案例教学过程中起到积极的引导和主导作用。

    3提供外延学习的导引

    对于移动通信网络的讲解,我们注重以网络发展脉络为线,以不同网络的技术特征为点,点线结合推动学生对整个移动通信网络发展的认识。如,对不同移动通信网络的认识模式基本都是:系统概述和网络结构—无线信道—关键技术—网络控制流程,我们对GSM按照这种模式进行重点示范讲解,而对于UMTS向IMT-Advanced演进过程中出现的多种网络形态,则以介绍网络演进的需求和网络的特征为主,简要介绍所采用的一些特有的关键技术,其他的网络相关内容则提供对应的具体参考资料或网站链接如3GPP规范,建议学生课下自学。

    4讨论式教学和专题讲座

    以小组为单位,鼓励和要求学生对某个专题进行研究[3]。小组人数不宜过多,否则影响学生积极性,分组数也不宜过多,否则专题会太多太散,可根据上课总人数确定,如作者上课时以5-6人划为一个小组。专题的选定可以由教师提供一些,如TD-SCDMA在中国的发展、智能手机操作系统调查及对比分析等,更鼓励学生按组自由选择。同一组同学课下就选定的专题多方收集资料进行研究,并整理成一份专题报告。每组推举一位同学作为主讲,同组其他同学也要负责回答其他组同学提出的问题,从而调动每位同学的研究和讨论积极性。

    考核方式

    采用开卷考试方式,避免学生把主要精力放在有限内容的死记硬背上,调动学生的学习兴趣。试卷题型包括单选题、填空题、判断题、问答题和计算题等,并有少量题目来自于课本外,考核学生对目前移动通信发展现状的基本认识和了解。最终成绩的评定包括试卷成绩、专题报告、实验、作业、考勤等。教学改革之前成绩两级分化现象较明显,90分以上和60分左右成绩人数较多,而改革后学生的成绩集中在70-89之间,基本呈正态分布,能够较为真实地反映出学生的学习情况。

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关键词：数据挖掘 移动通信 应用

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0032-01

自20世纪50年代中期开始，计算机及网络技术的蓬勃发展，将社会前进的步伐带入了信息时代。当下是一个信息爆炸的时代，每一分钟都有大量的信息涌现。这大量信息的产生一方面给人们带来了便利，另一面这种信息爆炸现象的负面作用也愈发明显：信息量巨大，难以一一消化，同时这其中真伪难辨，给信息安全带来威胁；由于信息的载体形式多种多样，也为有效处理信息造成困难。信息爆炸却知识贫乏，如何从海量的信息中提取有用的知识。不是被信息淹没，而是有效利用信息。数据挖掘技术因此应运而生，并成为计算机技术发展的热点。

1、数据挖掘技术概述

所谓数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程[1]。数据挖掘是一门交叉学科，涉及到数据库技术、统计学、可视化、机器学习、信息科学等多种学科。数据挖掘技术除了对数据进行基本的查询，更重要的是从无序的数据中挖掘、整理信息，提取知识，进而提供决策支持。

1.1 数据挖掘的原理

数据挖掘的原理可以简单概括为6个过程：确定任务目标，熟悉研究领域内的数据及背景情况，明确数据挖掘的目标；建立数据仓库，即对根据要求对数据进行选择，选择与任务目标相关的数据；进行数据预处理，精简数据，除去冗余的数据信息，并统一形式，便于处理；数据挖掘，根据目标确定算法，并选择适合参数、建立模型；评估、解释和应用模型，必要时进行反复提取；知识评价，将提取的数据知识提供给用户试用，并进行反馈[2]。

1.2 数据挖掘的常用技术

对数据进行分析的常用技术包括有聚类、分类、回归分析、关联原则、偏差分析等等[3]。聚类分析是以相似性、差异性对数据进行分析，同一组数据相似性尽可能大，不同组数据差异性要明显，分类反之。回归分析是分析数据属性随时间的变化，探索不同数据间变化的依赖关系。关联原则即探寻数据间的关联及相互关系。偏差分析主要是对数据库中的异常记录，反常实例进行分析，寻找有意义的差别。

数据挖掘的常用技术主要来自以下相关领域：统计学、决策树、人工神经网络、遗传算法、粗集、模糊逻辑、可视化技术等。数据挖掘的应用十分广泛，主要有商业应用，多应用于市场营销、金融、银行、制造和通信领域；在科学研究方面，对生物、医学、气象、水文、地质和考古等学科的科研工作都有积极作用。

2、我国移动通信现状概述

近年来，移动通信领域迅猛发展，成为人们日常生活中不可或缺的沟通手段。移动通信的服务从最初提供简单通话服务发展成综合服务，包括语音、图像等多种类的信息传递。随着技术的不断发展和人们需求的多样化，计算机及网络等方式综合应用于通信领域已是大势所趋。利用数据挖掘技术可以有效利用资源，能够提高通信领域的工作效率，改善服务质量。1998年我国的移动通信业开始兴起，其后的发展速度令人咋舌，为世界之最。中国移动通信业的发展世人侧目，而且还具有巨大提升潜力和盈利空间。产业内部的竞争状态取决于五种基本竞争作用力[4]，即进入威胁、替代威胁、买方侃价能力、供方侃价能力和现有竞争对手的竞争。

3、数据挖掘技术在移动通信中的应用

移动通信业在信息化过程中得到了长足的发展，各类应用系统被广泛应用，如计费系统、综合业务系统等，在较为完整的保存历史数据的同时，也造成的海量数据的冗余，无法有效为使用者提供有用的信息。另一方面，海量数据的存在也为计算机设备的有效运行带来困扰。如何满足用户日益提高的需求的同时降低成本、提高效益，成为移动通信发展的重大课题。

数据挖掘技术成为解决这一问题重要手段，由于日益激励的竞争、数据电子化程度较高、用户关系管理系统的建立等多方面原因，中国移动通信等电信企业已经将该技术纳入企业的经营中。

3.1 数据挖掘应用的典型技术

数据仓库的建立，共建一个可以共享移动通信业务数据的平台，采用合适的算法对数据信息进行挖掘，获得对有用信息，对运营商的发展提供科学技术支持。

决策树技术的应用，该技术可对具有不同特性的商品的营销生成相应的模型，有效区分用户群体，对不同的群体采取不同的应对策略。关联规则的应用于告警相关性分析，快捷查出故障点及发生原因。同时APriori算法可确定告警之间的关联，方便维护及管理，提高工作效率。

3.2 数据挖掘技术应用于移动通信中的作用

业务预测通过分析用户的历史信息包括用户个人数据及使用情况，确定业务发展的关键影响因素。通过对相关因素进行合理的预测，确定未来业务发展的可能状况。从而为下一步业务的开展、制定战略等提供决策依据。同时可以根据发生的实际情况对预测的算法、模型进行改善。主要应用的算法有时间序列模式、神经网络预测。

数据挖掘还可以对用户忠诚度的进行预测和控制，“用户忠诚度”是指用户更换运营商的可能性。通过对离网标识、用户信息资料、呼叫数据、账户和付费数据及其他数据的分析对用户忠诚度进行预测，采取相关措施，从而最大限度的保留用户量。

通过对分类和聚类算法对用户群体进行细分，为一对一营销和相关新产品的开发提供基础。用户呼叫模式是通过用户的通话详单来进行分析，使得运营商掌握用户行为特征，以制定不同的营销策略。数据挖掘技术还可应用于网络资源管理，大客户特征识别等，通过对相关数据的分析，为运营商提供决策支持。

数据挖掘系统被开发出来已广泛应用到社会生活的各个方面，虽然效率方面不尽如人意，但是随着硬件的改善，算法的改进，数据挖掘技术在移动通信中的应用乃至各行各业都会有迅猛的进展。

参考文献

[1]陈东鹏.数据仓库技术在移动通信领域的应用.电信科学，2001，（5）：34-35.

[2]王扶东，朱云龙，薛劲松，李兵.基于数据挖掘的客户关系分析评价系统.东南大学学报（哲学社会科学版，2002，10（4）：99-102.

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目前，通信行业中并没有统一、科学地定义4G移动通信技术，一般情况下，通常依据功能性的描述界定4G移动通信技术。该技术最为突出的特点是能在不受时间和地点限制的情况下接入无障碍通信网络；能够方便用户自由选择业务、软件应用、网络等；能够帮助移动电子商务实现综合性的业务；能够与其他的网络、体系和系统相互适应，从而促进物联网业务的开展。4G移动通信系统的网络体系结构。在4G移动通信的技术要点包括以下4点：①OFDM技术（正交频分复用技术）。该技术的主要作用是实现信道的划分，实现高速数据信号向并行低速子数据流的转变。②SA技术（智能天线技术）。该技术是4G移动通信中最关键的技术之一，主要作用是抑制干扰、调节数字波束等。③SDR技术（软件无线电技术）。该技术是4G移动通信的基础。④IPv6技术。该技术的主要作用是为终端设备提供唯一的网址和路由地址，具有移动性，能够确保移动通信设备在位置变化的过程中保持通信质量。

24G移动通信技术的特点

2.1通信方式灵活在现有的通信工具融合了4G移动通信技术后，通信方式变得较为灵活。一方面，人们依旧能够采用传统的通信、视频等途径；另一方面，新增加了终端服务，人们能使用各种终端设备随时随地访问无线网络，网络信息的共享不再受到时间和地域的约束。例如，4G移动通信手机的功能已经从单纯的“电话通信”增加到了语音通话。因此，4G移动通信手机相当于1台小型电脑，能够实现很多传统手机无法实现的功能。

2.2数据传输速率快4G移动通信技术最明显的特点是大幅度提高了通信的质量和效率，具有非常强大的信号传输能力，提升了设备终端连接互联网的速度。相关调查表明，4G移动通信技术的网络访问速度约为3G的20倍。4G移动通信技术具有较强的接入能力，能够快速传输移动信号，解决了传统通信技术在传输方面的问题。例如在手机网络中，4G移动通信技术的信号传输能力高出普通网络约10000倍。因此，移动终端设备的移动信号接收可不再受到时间和地域的限制。

2.3智能化程度较高4G移动通信技术的智能化特点主要体现在功能方面，目前，已具备了自主选择和自主处理的功能。基于该技术的手机能依据用户的需求提供各种个性化的服务。例如，用户能在手机中设定提醒，当手机检测到与该提醒相应的内容时，就会自动发出提醒，引起用户的注意。此外，4G移动通信技术还能实现手机与电能之间的互联互通，能通过手机观看电脑中的视频，提高了手机的融合性、兼容性，简化了终端平台。

2.4信号传输的能力较强目前，3G技术已被用户所熟悉，且使用范围较大，为用户提供了较多实在的便捷服务。但3G技术在信号覆盖方面存在一定的缺陷，难以实现全方位信号接收，导致通信受到了一定的影响。4G移动通信技术对3G进行了完善和升级，解决了3G技术中存在的问题。一方面，采用4G移动通信技术能实现多功能的信号传输；另一方面，4G移动通信技术具有强大的融入力度，能稳定承担海量的信号内容。4G移动通信技术的信号传输能力较强，可为移动用户提供更多的优质服务。

34G移动通信技术的发展趋势

3.1多用户自由检测和识别技术多用户使移动通信技术面临着巨大的挑战，会导致干扰信号等情况偶尔出现，这对移动通信信号造成了不良的影响，进而从整体上降低了移动通信的质量。采用多用户自由检测和识别技术能提高总基站系统的容量，进而可扩大信息覆盖的范围、减少通信网络基础设施的建设和部署，这为提高通信服务质量奠定了坚实的基础。

3.2交互干扰抑制技术交互干扰抑制是4G移动通信技术中的基础内容，主要通过交互的形式降低通信设备之间的干扰，降低其他信息对移动通信信号的影响，确保移动通信信号的稳定性，从而进一步提高移动通信信号的传输质量。

3.3无线电接收技术在4G移动通信技术的发展过程中，最被人们所关注的问题是移动设备的节能。随着无线电自动接收技术的引进，无线电接收器得到了充分的利用，当前采用的接收器全都是嵌入式无线电。无线电接收技术的功耗大约为现有技术的1%～10%，它是4G移动通信技术在节能环保方面的重要举措和技术。

3.4可重构性自愈网络技术4G移动通信技术在节点故障或基站超载等问题的分析和处理上，主要依靠智能处理器对这些问题进行智能化处理。4G移动通信技术中包含了问答装置，它能明确了解并及时纠正出现的错误，从而达到自动排除网络故障的目的。

3.5无线接入网（RAN）技术4G移动通信技术的具有速度快、容量大和比特成本较低等特点。在该技术中，无线接入网技术的发展趋势为电路交换向基于IP分组交换的方向不断发展、设备分集向网络分集的方向不断发展。这种以IP技术为网络架构基础的形式，实现了3G、4G、WLAN与固定网间的漫游，并有力支持了下一代因特网的建设。

4结束语