移动通信技术论文范文

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论文摘要：移动通信技术的发展历程可以划分为三个阶段，即第一代模拟移动通信系统、第二代数字移动通信系统、第三代多媒体移动通信系统。本文简单介绍了移动通信技术的发展历程，重点论述了第四代移动通信系统（4thGeneration4G）的概念及相关术，并指出其今后的发展趋势。

一、移动通信技术的发展状况

(一)第一代——模拟移动通信系统

第一代(即1G，是thefirstgeneration的缩写)移动通信系统的主要特征是采用模拟技术和频分多址(FDMA)技术、有多种制式。我国主要采用TACS，其传输速率为2．4kbps，由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信系统在商业上取得了巨大的成功，但是其弊端也日渐显露出来，如频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盗听和盗号、设备成本高、体积大、重量大。所以，第一代移动通信技术作为2O世纪80年代到90年代初的产物已经完成了任务退出了历史舞台。

(二)第二代——数字移动通信系统

第二代(即2G，是thesecondgeneration的缩写)移动通信系统是从20世纪90年代初期到目前广泛使用的数字移动通信系统，采用的技术主要有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种技术，它能够提供9．6-28．8kbps的传输速率。全球主要采用GSM和CDMA两种制式，我国采用主要是GSM这一标准，主要提供数字化的语音业务级低速数据化业务，克服了模拟系统的弱点。和第一代模拟移动蜂窝移动系统相比，第二代移动通信系统具有保密性强，频谱利用率高，能提供丰富的业务，标准化程度高等特点，可以进行省内外漫游。但因为采用的制式不同，移动标准还不统一，用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游，还无法进行全球漫游，虽然第二代比第一代有更大的带宽，但带宽还是很有限，限制了数据的应用，还无法实现高速率的业务，如移动的多媒体业务。

(三)第三代——多媒体移动通信系统

随着通信业务的迅猛发展和通信量的激增，未来的移动通信系统不仅要有大的系统容量，还要能支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效传输。第二代移动通信技术根本不能满足这样的通信要求，在这种情况下出现了第三代

(即3c，是thethirdgeneration的缩写)多媒体移动通信系统。第三代移动通信系统在国际上统称为IMT一2000，是国际电信联盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz频段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比，第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业务。

二、第四代移动通信系统的概念

4G也称为广带接入和分布网络．具有超过2Mb／s的非对称数据传输能力．对高速移动用户能提供150Mb／s的高质量的影像服务．并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)．是集多种无线技术和无线LAN系统为一体的综合系统．也是宽带lP接入系统．在这个系统上．移动用户可以实现全球无缝漫游．为了进一步提高其利用率．满足高速率、大容量的业务需求．同时克服高速数据在无线信道下的多径衰落和多径干扰等众多优势。

三、4G的关键技术

1.OFDM技术。它实际上是多载波调制MCM的一种．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。

2．多输入多输出(MIMO)技术。多输入多输出(MIMO)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，是下一代移动通信系统的核心技术之一。MIMO系统采用空时处理技术进行信号处理，在丰富的散射环境下，空分复用MIMO系统(如BLAST结构)可以获得与天线数成正比的容量增长，从而极大地提高频谱效率，增加系统的数据传输速率。但是当散射程度欠佳时，会引起信道间的空间相关，尤其在室外环境下，由于基站的天线较高，从而角度扩展较小，其空间相关难以避免，在这种情况下MIMO不可能获得所期望的数据传输速率。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。它是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠通信的基础。主要划分为硬切换、软切换和更软切换．硬切换发生在不同频率的基站或不同系统之间。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的一种具有开放式结构的新技术。通过下载不同的软件程序，在硬件平台上可实现不同功能，用以实现在不同系统中利用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(DigitalSignalProcessHardware，DSPH)、现场可编程器件(FieldProgrammableGateArray，FPGA)、数字信号处理(DigitalSignalProcessor，DSP)等。

5.IPv6协议技术。3G网络采用的主要是蜂窝组网，而4G系统将是一个基于全lP的移动通信网络，可以实现不同类型的接入系统和通信网络之间的无缝连。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。

四、发展趋势

目前，4G移动通信还只处于实验室研究开发阶段。具体的设备和技术还没有完全成型，后续的软件开发还没有启动。这都会给4G的发展带来很多难题，有待人们深入研究。但未来移动通信必将具有文中描述的这些基本特征：高速率、高质量的数据传输，完全集中的服务。无所不在的移动接入，高智能的多样化的用户设备。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。我们相信，不远的将来，人们将会不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息，从而使人们的学习、工作、生活发生更深刻的变化。

参考文献：

[1]张重阳.数字移动通信技术[M].西安:江西科技大学出版社,2006.

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目前，随着移动通信3G业务的广泛应用和4G业务的普及，移动通信技术能够支持的业务范围越发广泛，为物联网的发展创造了良好的物质基础，未来，移动通信技术在物联网中的应用将会更加广泛。移动通信技术在物联网中的应用实例有：各运营商利用移动通信网络开展的物流业务、基于移动通信网络的车辆及货物智能管理系统、移动支付业务、汽车制造商与运营商合作推出的基于移动通信系统的车载信息网络等。

1.1移动通信在物联网中应用的形式

移动通信的组成部分包括：移动终端、传输网络和网络的管理和维护等，在物联网中应用移动通信技术的形式包括：移动通信终端在物联网中的应用、移动通信传输网络在物联网中的应用、移动通信网络管理平台在物联网中的应用。在物联网中应用移动通信终端时，移动通信终端一般是作为物联网信息接入的终端设备，该终端设备会随着网络信息节点的移动而移动，使得信息节点和网络的通信不会受到时间和地点的限制。通过比较物联网节点信息感知终端和移动通信终端这二者的作用和工作形式，用于物联网信息节点感知的终端完全可以用移动通信终端来代替。在物联网中应用移动通信传输网络，不仅可以使各个移动的信息节点能够互相连接，还可以实现信息的远距离传输，物联网中的信息传输网络也需要满足这种需求。因此，在物联网中完全可以使用移动通信传输网络来达到物联网信息传输的目的，同时也可以将物联网承载在现有的移动通信网上来使用。移动通信网络管理平台主要是为了维护和管理网络设备、网络性能以及用户的业务，从而保证网络系统能够可靠、安全地运行，在物联网网络系统运行中正好也需要这种功能，因此在物联网安全管理中同样可以借助移动通信网络管理平台的工作方式和原理，来实现对物联网的管理和维护。

1.2移动通信在物联网改进中的应用

移动通信和物联网在某些功能和结构上有一定的共同性，在物联网中可以广泛地应用移动通信技术。由于移动通信的各种技术最终是为语音通信服务的，当前用到的3G和4G业务也增加了数据通信的功能，现有的移动通信系统还不能直接地在物联网中应用，还需要加以改进。

①需要改进的是移动通信终端。在现有的移动通信系统中，移动终端只有数据和语言的通信功能，还不能感知和控制物品的信息，因而也不能在物联网上直接使用。改进的方式有两种：a.给移动终端添加相应的传感器和控制元件；b.在物联网的传感器和控制器中添加移动通信的功能。

②要改进的是网络管理，目前使用的移动通信的网络管理平台的管理还不能完全满足物联网网络管理的需求。物联网用户包括人和实物，其信息的传输和传统的用户有一定的差别，为此在改进网络管理方式时可以采用一些新的用户标示手段，以对人和物进行明确的区分。此外，为了提高物联网运行的安全性和可靠性，还需要改进现有的移动通信传输网络管理方式。

2结束语

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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)

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目前4G移动通信技术国际标准主要有FDD-LTE、FDD-LTE-Advance、TD-LTE以及TD-LTE-Advanced，其中，TD-LTE、TD-LTE-Advanced是中国主导制定的4G国际标准。

1.1LTE

LTE（长期演进）项目是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进技术，LTE移动通信网络系统在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbps（TD-LTE）或150Mbps（FDD-LTE）、上行50Mbps（TD-LTE）或40Mbps（FDD-LTE）的峰值速率。国际上大多数国家采用FDD-LTE制式，FDD-LTE是主流的4G标准，也是终端种类最丰富的一种4G标准。TD-LTE是我国主导的4G国际标准，TD-LTE是我国具有自主知识产权的3G国际标准TD-SCDMA的后续演进技术，中国移动就采用了TD-LTE。

1.2LTE-Advanced

LTE-Advanced后向兼容LTE，LTE-Advanced针对室内环境进行了技术优化，并采用了载波聚合等技术，载波聚合技术能够弹性分配频谱，可以获得更宽的频谱带宽，能有效地支持新频段和大带宽应用。LTE-Advanced移动通信网络系统在100MHz频谱带宽下能够提供下行1Gbps、上行500Mbps的峰值速率，LTE-Advanced也分为FDD-LTE-Advance和TD-LTE-Advanced。

1.3WiMax

WiMax即IEEE802.16标准，能够提供最高接入速度70Mbps，IEEE802.16的工作频段范围为无需授权的2～66GHz频段。WiMax的优点有：（1）有利于避开已知干扰。（2）有利于节省频谱资源。（3）灵活的带宽调整能力有利于运营商协调频谱资源。（4）WiMax能够实现无线信号传输距离可达50km，非无线局域网或3G网络所能比拟。WiMax在移动性能方面存在缺陷，无法满足≥50kmph高速下无线网络的无缝衔接，并不能算作无线移动通信技术，只算是无线宽带局域网技术。

1.4WirelessMAN-Advanced

WirelessMAN-Advanced是WiMax的升级版，即IEEE802.16m标准，IEEE802.16m具有高速移动下无缝切换能力，能够有效地解决WiMax的移动性能问题。IEEE802.16m兼容4G无线网络，它可能成为4G标准，其优势有：（1）提高网络覆盖，实现网络无缝衔接。（2）提高频谱效率。（3）在漫游模式或高效率/强信号模式下可提供1Gbps无线传输下行速率。（4）提高数据和VoIP容量。（5）低时延，增强QoS。（6）节省功耗。

24G移动通信系统关键技术

2.14G网络结构分层

4G移动通信系统网络结构分为物理网络层、中间环境层、应用环境层三层。物理网络层提供网络接入和网络路由选择功能。中间环境层提供QoS机制、地址转换和安全管理等功能。应用环境层提供各种应用编程接口。

2.2OFDM技术

4G移动通信系统采用了正交频分复用（OFDM）技术，OFDM技术具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，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，支持高速率、小时延的无线数据传输技术，在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输。OFDM的主要缺点是功率效率不高。

2.3调制与信道编码、信道传输技术

4G移动通信系统采用了多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡调制技术，提高了频谱利用率，可延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用了比3G系统更高级的信道编码方案以及自动重发请求技术和分集接收技术等，在低Eb/No条件下可保证系统具有足够的性能。

2.4高性能的接收机

4G移动通信系统由于数据速率很高，所以对接收机的性能要求也很高。按照Shannon定理，对于3G系统，如果信道带宽为5MHz，数据速率为2Mbps，则所需的SNR为l.2dB。对于4G系统，要在5MHz带宽上传输20Mbps数据，所需的SNR为12dB。

2.5智能天线技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等智能功能，智能天线技术既能改善信号质量，又能增加传输容量。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，可实现充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。

2.6多输入多输出技术

MIMO（多输入多输出）技术又称为多天线技术，是LTE移动通信系统为了提高吞吐量而应用的一项关键技术，MIMO技术是利用多发射、多接收天线进行空间分集和空间复用的技术，能够有效地将通信链路分解成许多并行的子信道，能够提高系统抗衰落与噪声性能，提高系统通信容量、数据传输速率和传输质量。

2.7软件无线电技术

软件无线电技术是将标准化、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无线电通信系统功能的一种具有开放式结构的新技术，各种功能和信号处理尽可能利用软件实现，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。软件无线电技术使无线电通信系统具有灵活性和适应性，能够适应不同的网络和接口，能支持不同接口的多模式手机和基站，能实现各种不同应用的可变QoS。

2.8基于IP的核心网

4G移动通信系统的核心网是基于全IP的开放式移动网络，IP兼容多种无线接入协议，便于灵活设计核心网络，可以实现不同网络间的无缝互联，能允许各种空中接口接入核心网，不必考虑无线接入究竟采用何种方式和协议，能够提供端到端的IP业务。

2.9多用户检测技术

多用户检测技术是宽带通信系统中抗干扰的关键技术，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。多用户检测技术抗多址干扰能力较强，解决了远近效应问题，可以更加有效地利用链路频谱资源，提高系统通信容量。

34G移动通信技术优势

3.1通信速度更快

4G移动通信具有更快的无线通信传输速度，TD-LTE移动通信系统可以达到下行100Mbps峰值传输速度，是3G移动通信传输速度的50倍。

3.2网络频谱更宽

要使4G移动通信达到100Mbps的传输速度，通信运营商必须使4G网络的频谱带宽高于3G网络的频谱带宽，每个4G信道占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网络的20倍。

3.3通信更加灵活

4G手机可以算得上是一台便携式电脑，4G移动通信使用户不仅可以随时随地通信，还可以双向下载传递资料、图画、影像，4G终端还可实现定位、告警等功能。4G移动通信系统会在不同的固定和无线平台及跨越不同频带的网络运行中提供无线服务，所涉及的关键技术包括高速移动无线信息存取技术、移动平台的拉技术、安全密码技术以及终端间通信技术等。

3.4智能性能更高

4G移动通信的智能性能更高，4G移动通信终端设备的设计和操作具有智能化，对菜单和滚动操作的依赖程度大大降低，4G手机能够根据设定适时地提醒手机主人此时该做什么事或不该做什么事，4G手机还可以当作一台手提电视机，可以用来随时随地观看电视节目。

3.5兼容性能更好

4G移动通信系统接口开放兼容，能与多种网络互联互通。4G终端多种多样，支持全球漫游。用户可以使用各种各样的移动终端接入4G系统，4G系统支持将各种不同的接入系统结合成一个公共的平台，4G系统可成为多行业、多部门、多系统用户沟通的桥梁，实现在任何地址宽带接入互联网。4G移动通信可集成不同模式的无线通信网络，从无线局域网和蓝牙等室内网络到无线蜂窝网、移动地面广播电视网和移动卫星通信网，移动用户可以自由地从一个网络标准漫游到另一个网络标准，并能自适应资源分配，能在信道条件不同的环境下处理变化的业务流。在移动卫星通信方面能够提供信息通信、定位定时、数据采集和远程控制等综合功能。

3.6可实现各种增值服务

4G移动通信系统采用空分多址（SDMA）技术和正交频分复用（OFDM）技术，业务容量达到3G的5～10倍，可以实现无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等方面的无线通信增值服务。

3.7可实现更高质量的多媒体通信

4G移动通信能够满足3G移动通信尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、宽频带上支持高速数据传输和高分辨率多媒体服务要求，4G移动通信提供的无线多媒体通信服务包括语音、数据、影像等，4G移动通信堪称多媒体移动通信。

3.8频率使用效率更高

4G移动通信系统的基站天线可以发送更窄的无线电波波束，可以处理数量更多的业务。4G移动通信技术对无线频率的使用效率比3G系统要高，且抗信号衰落性能更好，可以支持更多的用户使用更多、更快的应用。

3.9通信费用更加便宜

4G移动通信兼容3G移动通信，可以让现有3G用户轻易地升级到4G移动通信。4G移动通信容易部署，能够有效地降低运营商和用户的费用。4G网络与固定宽带网络的使用费用差不多，且4G网络计费方式更加灵活机动，4G移动通信的无线即时连接等服务费用会比3G便宜，用户可以根据自身需求借助各种各样的4G终端随时随地享受高质量的通信服务。

44G芯片及4G手机

4.14G芯片

4G芯片目前已经具备高度集成、多模多频以及强大的数据与多媒体处理能力，目前全球4G手机大多数采用高通芯片。中国移动2013年度支持的TD-LTE终端中采用高通芯片的比例高于60%。高通的LTE芯片强调高集成度和支持多模多频，目前高通所有的LTE芯片组均同时支持TD-LTE和FDD-LTE。博通、Marvell、英特尔、联发科、联芯科技、创毅视讯、展迅、海思等芯片厂商也已推出4G基带芯片产品。

4.24G手机

4G手机目前主要有三星、索尼、天语、酷派等品牌，多模多频是LTE智能终端的发展方向，中国移动将重点建设发展支持5模10频、5模12频及Band41等LTE智能终端的TD-LTE/FDD-LTE融合网络。

54G移动通信网络建设及4G牌照

5.14G网络建设

2013年中国移动启动了4G网络工程集采招标，4G网络建设正在抓紧进行，2013年中国移动4G网络将覆盖超过100个城市，将建设完成20万个基站，4G终端的采购将超过100万部。中国移动在频段上主要采用1900MHz（F频段）、2600MHz（D频段）、2300MHz（E频段），其中F频段以升级为主，D频段以新建为主。

5.24G牌照

4G牌照是指第四代移动通信业务的经营许可权，运营商必须获得由工信部许可、发放的4G牌照，才可经营4G业务，我国已在2013年12月4日发放4G牌照。

64G移动通信系统面临的难题

4G移动通信系统技术复杂，4G移动通信网络存在的技术问题大多与互联网有关，需要花费几年时间才能解决，要顺利、全面地实施4G移动通信，将会面临一些难题。

6.1标准难以统一

4G标准难以统一，如果没有统一的或兼容的国际标准，将会给4G手机用户带来诸多不便。开发4G移动通信系统必须首先解决通信制式等全球统一或兼容的标准化问题。

6.2技术难以实现

要实现4G移动通信的下载速度还面临着如何保证楼区、山区及其它有障碍物等易受影响地区的信号强度等一系列必须解决的技术难题。

6.3容量受到限制

4G移动通信从理论上说具备100Mbps的宽带速度，但手机使用速度还受到通信系统容量的限制，手机用户越多，速度就越慢，4G手机很难达到其理论速度。

6.4市场难以消化

整个移动通信市场正在消化吸收3G技术，对于4G移动通信系统的接受还需要一个逐步过渡的过程，而5G技术随时都有可能威胁到4G系统的赢利计划，所以4G系统漫长的投资回收和赢利计划可能变得异常脆弱。

6.5设施难以更新

要向4G通信技术转移，全球的许多无线基础设施都需要经历大量的变化和更新，这种变化和更新势必减缓4G移动通信技术全面进入市场和占领市场的速度。

6.6其他相关难题

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1OFDM技术

OFDM技术是正交频分复用技术的简称，它主要的技术功能是将信道分成若干个正交子信道，再将高速数据信号转化成低速子数据流，这样低速子数据流就可以在每个子信道上进行传输了。OFDM技术对频谱的利用率比较高，它的频谱效率相当于串行系统的2倍；另外，OFDM技术具有较强的抗衰落能力，通过对多子载波的传输，增强了对脉冲噪声的抵抗，另外，也减弱了通信信道的衰落的能力。其次，OFDM技术的传输速度比较快，适用于高速数据的传输，因为它采用的是自适应的调制机制，使调制方式、信道和加载算法都发生了变化，从而提高了信息的传输速率。最后，OFDM技术的对于码间的抗干扰能力也比较强，它采用的是循环前缀的方式来对抗码间干扰。

2SA技术

SA技术是智能天线技术的简称，它能够抑制信号的干扰，并且可以自动跟踪，另外，它还可以调节数字的波束，正是因为这些特殊的功能，使得SA技术在4G移动通信技术中起到了关键性的作用。

3SDR技术

SDR技术也叫软件无线电技术，它是微型电子技术中的一种，是通过微型电子技术来建立开放的平台，从而使得4G移动通信技术的升级变得更加快捷与方便，并为4G移动通信技术的发展构建了一个标准化、开放性的硬件平台，这个平台可以由多方运营介入。

4IPv6技术

IPv6技术的网络地址的空间比较大，以便于给所有的通信网络的设备都提供一个唯一的地址，它能够实现自动配置，并且获得一个唯一的路由地址；它的服务质量要比普通的IPv6技术高的多，而且容易形成服务级别较高的系统；IPv6技术的移动性特别强，采用IPv6技术的通信设备在位置变化时，通信质量也不会发生太大的变化，这样就保证了移动通信设备的服务质量。

二4G移动通信技术的发展趋势

1干扰抑制技术

目前的4G移动通信技术面临的最大的威胁就是受到越来越严重的电磁波的干扰，只有开发新型的干扰抑制技术，消除电磁波对4G移动通信技术的干扰，才能够保证4G移动通信技术的优势充分发挥。目前经常采用的干扰抑制技术就是交互式干扰抑制技术，它是抗干扰技术的核心，保证4G移动通信技术不受电磁波的干扰。在4G移动通信技术的应用过程中，要加入交互式干扰抑制技术，加强对它的攻关和研究，这样就能够保证4G移动通信技术不受干扰，从而提高其通信质量。

2识别技术

在我国使用4G移动通信技术的用户非常多，据不完全统计，目前的用户数量已经达到4亿，要想使4G移动通信技术更加人性化和智能化，就需要对多用户进行识别，因此要开发出多用户识别的专业技术。首先，我们要将多用户识别技术作为重点研究的对象，然后加强对4G移动通信基站的建立，从而不断的增加整个系统的容量。我们只有准确快速的识别用户之后，才能够不断的提高4G移动通信技术的通信质量与服务质量。

3接收技术

要想让4G移动通信技术得到更广泛的推广，首先要保证该技术的节能与环保性能。因此，为了推动4G移动通信技术的进一步发展，要在3G移动通信技术的基础上，开发出更加节能的信号接收技术，这样就使得4G移动通信技术更加具有竞争力。4G移动通信技术采用的是微微无线电接收器，它是一种嵌入式的无线电，该技术的功耗仅为传统技术的十分之一到百分之一，大大的降低了能源的损耗，同时也对环保起到了促进的作用。另外，低能耗的接收技术也可以提高信号接收的稳定性，这样，4G移动通信技术就会得到更广阔的发展前景，也会得到更多用户的支持与推广。

4可重构性自愈网络技术

4G移动通信技术采用的是智能化的处理器，它能够对节点故障或者基站超载做出智能化的处理。4G移动通信技术的各部分采用的都是问答装置，能够对出现的问题做出及时的纠正，这样就能够自动的排除网络故障，进而提高4G移动通信技术的服务质量。

5无线接入网技术

4G移动通信技术与传统的3G移动通信技术相比，传输速度更加快，容量更加大，成本更加低，接入范围更加广。如果4G移动通信技术想要获得更加广阔的发展前景，就要进一步开发其无线接入网技术，可以使它的电路交换向基于IP分组交换发展，同时，设备分集向网络分集发展。这种基于IP技术的网络构架可以实现3G、4G、WLAN以及固定网之间的漫游，而且可以支持下一代因特网，这将对4G移动通信技术的发展起到巨大的推动作用。

三总结

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1.无线或有线链路上存在的安全问题

有线链路网络和无线网络共同构成了我们生活中所使用的网络系统,在Internet和无线网络快速进步的今天,他们的紧密的结合在一起,都为4G移动通信提供着支持和服务,复杂的4G移动通信技术在使用的过程中存在着很多的风险,无线和有线网络也同样在众多的安全威胁下提供着服务,主要表现为:(1)移动性:无线终端设备会在移动的过程中享受不同子网络的服务,不是固定于某一个网络下。(2)容错性:减少因无线网络结构不同而造成的差错。(3)多计费:在无线网络使用过程中,均是通过运营商来实现对接的,然而有些网络运营商通过网络随意加收客户的使用费用等等。(4)安全性:攻击者的窃听、篡改、插入或删除链路上的数据。

2.移动终端存在的安全问题

4G网络逐渐的已投入使用,用户们通过4G移动终端实现相互间的交流也更为密切,恶意软件及病毒也随着交流而流窜,使得它们的破坏力度和范围都有所扩大,使得移动终端系统遭受严重打击,甚至有关机或失灵等现象的出现。

3.网络实体上存在的安全问题

网络实体身份认证问题,包括接入网和核心网中的实体,无线LAD中的AP和认证服务器等。主要存在的安全威胁如下:(1)目前的网络攻击者利用多种手段,类型也是多样化,让网上用户防不胜防。但他们多半都有一个共同特点就是扮演合法用户使用网络服务,这样一来,网络监管方面也无法察觉,用户这边更是没有任何戒备,使得他们有很大的机会接近用户并进行各种骚扰和不良信息的。(2)无线网相对于宽带而言,它的接口数量有限,而且信号不稳定,容易受其他因素的干扰,这也就为攻击者提供了一个进入的漏洞,安全隐患的可能性也随之大大增强。(3)目前的的搜索功能可谓是越来越强大,尤其是“人肉搜索”,让用户的个人隐私等一再受到侵犯,这些攻击者一般都具有良好的计算机技术水平,对网络系统的运行了如指掌,很容易非法窃取用户信息,并展开下一步的追踪。(4)网络用户不肯承认他们使用的服务和资源,使进一步网络实体的认证增加了难度,这是用户可以逃避和不像曝光的行为,其实这样做只会给自己增加麻烦,到时遇到问题也很难得到有效处理。

二、:请记住我站域名4G通信安全措施

1.要建立适合未来移动通信系统的安全体系机制

主要有(1)可协商机制:移动终端和无线网络能够自行协商安全协议和算法。(2)可配置机制:合法用户可配置移动终端的安全防护措施选项。(3)多策略机制:针对不同的应用场景提供不同的安全防护措施。(4)混合策略机制:结合不同的安全机制,如将公钥和私钥体制相结合、生物密码和数字口令相结合。一方面,以公钥保障系统的可扩展性,进而支撑兼容性和用户的可移动性

2.对于无线接入网一般可采取的安全措施如下。

(1)安全接入。无线接入网通过自身安全策略或辅助安全设备提供对可信移动终端的安全接入功能。防止非可信移动终端接入无线接入网络。(2)安全传输。移动终端与无线接入网能够选择建立加密传输通道,根据业务需求,从无线接入网、用户侧均能自主设置数据传输方式。(3)身份认证。在移动终端要接入无线网络之前,要通过一个可靠的中间机构的认证,确保双方身份的真实性和可靠性。(4)访问控制。无线接入网可通过物理地址过滤、端口访问控制等技术措施进行细粒度访问控制策略设置。(5)安全数据过滤。在多媒体等应用领域,都可以通过数据过滤技术,对想要接入到网络中的非法数据进行拦截,阻止其进行到内部系统及核心网络,实现无线网络的安全性。

3.提高效率

网络终端的运行效率的提升,最主要就是减少信息量的流通,减少客户端的工作量,不使计算机长期处于超负荷的工作状态中,尽量减少时间的拖延,那么安全协议当中交互的信息量的数额的限定对提高网络运行效率就有一定帮助。

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关键词：移动通信 信息安全 风险 对策

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0024-01

1 前几代移动通信的安全技术

通过研究发现，在第一代移动通信中，利用明文形式来传送信息，用户利用明文的方式来向网络传递移动终端的电子序号以及由网络分配的移动识别号，如果两者与相关要求所符合，就可以构建呼叫。那么只需要对电子序号以及网络序号进行截获，就可以对电话进行模拟。在第二代数字移动通信系统中，将加密的方式应用过来，以便安全认证移动用户。网络将一个认证请求发送给移动用户，用户做出相应的响应。虽然可以在传输链路上对询问进行截获，但是计算相应的响应需要用到与特定用户相关的秘密信息。这样虽然对用户身份的保密进行了强化，但是只需要伪装成网络成员，就可以攻击用户的安全。

2 移动通信技术中的安全威胁

无线信道具有较强的开放性，那么就会有很多的安全威胁出现于移动通信网络中；其中，窃听和假冒是最为经常遇到的，因此，人们开始普遍关注移动通信的安全性。具体来讲，机密性、完整性以及认证性是移动通信中安全性的主要体现。当然，将一定的安全机制提供出来，也并不是长久安全的，因为安全威胁是在不断变化的，那么就需要进一步强化通信安全机制。通常情况下，移动通信面临的威胁主要包括三个方面：（1）获取信息，攻击者选择一个通信链路，来非法窃听攻击对象，然后从技术角度上伪装成为一个合法身法，诱导攻击对象掉入到陷阱之中。（2）攻击者搜索浏览攻击对象的敏感信息存储位置。（3）将获取到的重要信息给利用起来，然后与攻击对象的敏感信息存储位置进行连接，以便实施破坏活动。

3 移动通信中的入侵检测技术

在移动通信安全监控方面，非常重要的一项技术就是入侵检测技术，通过入侵检测技术的应用，可以对系统中入侵者的非授权使用行为和系统合法用户的滥用行为进行识别，找出各种原因导致的不适当系统管理，如软件错误、认证模块失效等等，将这些安全性缺陷找出来之后，采取相应的措施来进行补救。将入侵检测技术应用到移动通信中，可以对非法用户以及不诚实的合法用户或者滥用网络资源的行为进行有效的检测，使假冒合法用户、窃听等攻击手段对移动通信网造成的损害降低。

4 安全技术的研究

现有系统安全结构中，有这么几个安全的特征组，它们涉及到了传输层、服务层和应用层，同时也涉及移动用户、服务网和归属环境。每一安全特征组用以对抗相应的威胁和攻击，实现安全的目标。

（1）网络接入安全：保证用户接入服务的安全性，对在接入链路上的攻击进行有效的抵抗；网络域是安全的，那么网络运营者之间的结点在对信令数据进行交换时，就可以保证足够的安全，对有线网络上的恶意攻击进行对抗；用户域是安全的，这样用户在与移动站连接过程中，就不会出现安全威胁；应用程序域是安全的，可以避免有安全威胁出现于用户应用程序和营运商的数据交换过程中。另外，我们还需要考虑的是安全的可视化以及可配置性，指的是用户可以对操作的安全程度进行感知。

（2）保密技术：将保密技术应用过来，可以保证用户的身份不会在无线链路上被窃听到；避免当前用户位置被窃听无线链路所获取到；在无线链路上，窃听者也无法对用户正在使用的其他业务进行获取。因此，就需要将这两种方法应用过来，分别是使用临时身份和使用加密的永久身份。原因是在系统安全性认证的过程中，网络和用户之间的认证不再是过去单一的，而是双向进行的；另外，数据完整性也得到了强化，避免信息遭到篡改。

（3）空中接口加密：具体来讲，空中接口加密主要是加密保护基站和移动台间无线信道上的信息数据和信息命令，并且不会重播这些信息。一般在媒体访问控制上层进行加密。此外，也可以加密MAC头中的地址，避免被不法分子窃听到移动的台识别码。

（4）新的安全技术：随着时代的进步和发展，如今出现了第四代移动通信系统，人们也开始关注本系统中的安全问题。现有系统中的安全方案存在着一些漏洞，那么第四代将会提出一种新的安全技术，它是轻量、复合式和可重配置的，促使移动设备的安全性能得到提高。如今很多实验室都开始研究新一代移动通信技术的信息安全技术的安全体系，已经将4G安全体系的总体方向给确定了下来，如认证、授权以及审计等。

5 结语

在移动通信技术的应用过程中，如果没有将一系列的安全措施给应用过来，那么就会出现诸多的安全威胁，如用户信息被篡改、挤密信息遭泄露、拒绝服务等，结合网络协议和系统存在的漏洞，攻击者跟踪用户位置，并且在空中接口对信令和部分用户的数据进行截获，这样就会对用户的正常通信产生影响，并且对用户以及服务网络造成较大的损失。因为空中接口的开放性和通信协议的安全性自身存在的缺陷导致了移动通信的安全问题。因此，用户对移动通信中信息技术的安全性和可靠性提出了越来越高的要求。加密、认证与密钥分配以及入侵检测等安全技术就显得更为重要。

参考文献

[1] 范明钰.第三代移动通信系统的安全体系[J].通信保密，2000（3）.

[2] 阿玛吉.基于移动通信技术的信息安全技术研究[J].信息安全与技术，2013（11）.

[3] 李忆辛.天线在移动通信网络优化中的作用[C].海南省通信学会学术年会论文集.海南：海南省通信学会，2005.

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【论文摘要】纵观全球迅猛发展的高科技,电信业必将成为21世纪世界经济的火车头，通信技术正发生着百年未遇的巨大变化。本文介绍了第三代移动通信技术的发展现状，最后展望了未来移动通信技术发展的趋势。

【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。 21写作秘书网

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。

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)

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关键词：通信工程，安全机制，行业发展

通信工程（Communication Engineering）专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景，也是人才严重短缺的专业之一。通信工程学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。

十年前港台电影中黑帮大佬手里可以用来砸人的“大哥大”，早已变得如此纤细轻巧、色彩缤纷，并且飞入寻常百姓之手；从前只有数月飞鸽传书才能联系的国外亲友可以用简单方便快捷的伊妹儿（E-mail）互致问候、即时聊天，甚至装上摄像头开个网络会议！这一切都应该归功于通信工程（Communication Engineering）技术的迅猛发展。如果让科学家们选出近十年来发展速度最快的技术，恐怕也是非通信技术莫属。这些都使得现阶段理解这个年轻而又略显“神奇”的专业成为一种必要性与紧迫性[1]。

1 通信工程[2]

1.1 专业特点

通信工程跨电子、计算机专业，所学知识兼有两者的特点，需要较好的数学、物理基础以及较强的动手应用能力。所学知识，如数据结构、操作系统、数据库等属于计算机类，另一些知识，如信号处理、高频电路、电路原理等属于电子类，此外还有专业性较强的通信原理等，所学范围比较宽。

1.2 通信系统构成

通信系统由信源，包括声音、数据、文字、图像等，经由发送变换器消除噪声的影响，并转化成信号通过信道发送到接收变换器，最后还原成原始的声音、数据、文字、图像等信息。如图1所示：

图1通信系统构成

1.3 通信系统分类

（1） 按信源产生消息的物理特征分类

按信源产生消息的物理特征分类，可以分为电话通信、电报通信、电视通信、数据通信、图像通信、多媒体通信等。

（2） 按传输信号的特征分类

按传输信号的特征分类可以分为模拟通信与数字通信。模拟通信是指传输的信号是模拟信号；数字通信是指传输的信号是数字信号等。

（3） 按传输媒介和系统组成的特点分类

按传输媒介和系统组成的特点分类可以分为长波通信、短波通信、微波通信、卫星通信、光纤通信、移动通信等。

（4） 按用途分类

按用途分类可以分为民用通信、军事通信、气象通信、海洋通信、宇宙通信、应急通信等等。

2 发展流程总图

通信工程的发展流程总体经历了4个阶段，分别为80年代的黎明期，90年代的成长期，21世纪前期的量变扩展期，21世纪中后期的质变扩展期。如图2所示：

图2通信工程的发展流程总图

3 发展流程

无线通信的发展历史可以追溯到19世纪80年代赫兹（Heinrich Hertz）所做的基础性实验，以及马可尼（Guglielmo Marconi）所做的研究工作。移动通信的始祖马可尼首先证明了在海上轮船之间进行通信的可行性。自从1897年马可尼实验室证明了运动中无线通信的可应用性以来，人类就开始了对移动通信的兴趣和追求。也正是20世纪20年代末，奈奎斯特（Harry Nyquist）提出了著名的采样定理，成为我们迈向数字化时代的金钥匙。

3.1 第一代移动通信技术（1G）

第一代移动通信技术（1G）是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准，制定于上世纪80年代。Nordic移动电话（NMT）就是这样一种标准，应用于Nordic国家、东欧以及俄罗斯。其它还包括美国的高级移动电话系统（AMPS），英国的总访问通信系统（TACS）以及日本的JTAGS，西德的 C-Netz，法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI。模拟蜂窝服务在许多地方正被逐步淘汰。

第一代移动通信主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是TACS。第一代移动通信有很多不足之处，如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。

3.2 第二代移动通信技术（2G）

第一代移动通信技术模拟移动通信具有很多不足之处，比如容量有限；制式太多、互不兼容、不能提供自动漫游；很难实现保密；通话质量一般；不能提供数据业务等。第二代数字移动通信克服了模拟移动通信系统的弱点，话音质量、保密性得到了很大提高，并可进行省内、省际自动漫游。

第二代移动通信系统引入数字无线电技术组成的数字蜂窝移动通信系统，提供更高的网络容量，改善了话音质量和保密性，并为用户提供无缝的国际漫游。当今世界市场的第二代数字无线标准，包括GSM、D-AMPS。PDC（日本数字蜂窝系统）和IS-95CDMA等，均仍然是窄带系统。现有的移动通信网络主要以第二代的GSM和CDMA为主，采用GSM GPRS、CDMA的IS-95B技术，数据提供能力可达115.2kbit／s，全球移动通信系统（GSM）采用增强型数据速率（EDGE）技术，速率可达384kbit／s。

3.3 第三代移动通信技术（3G）

由于第二代数字移动通信系统带宽有限，限制了数据业务的应用，也无法实现移动的多媒体业务。同时，由于各国第二代数字移动通信系统标准不统一，因而无法进行全球漫游。比如，采用日本的PHS系统的手机用户，只有在日本国内使用，而中国GSM手机用户到美国旅行时，手机就无法使用了。

第三代移动通信，简单地说就是提供覆盖全球的宽带多媒体服务的新一代移动通信。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信相比，第三代移动通信是覆盖全球的多媒体移动通信。它的主要的特点之一是可实现全球漫游，使任意时间、任意地点、任意人之间的交流成为可能。也就是说，每个用户都有一个个人通信号码，带着手机，走到世界任何一个国家，人们都可以找到你，而反过来，你走到世界任何一个地方，都可以很方便地与国内用户或他国用户通信，与在国内通信时毫无分别。能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务是第三代移动通信的另一个主要特点。这就是说，用第三代手机除了可以进行普通的寻呼和通话外，还可以上网读报纸，查信息、下载文件和图片；由于带宽的提高，第三代移动通信系统还可以传输图象，提供可视电话业务。

3G业务可以分为基本业务和新兴业务。基本业务一般有短消息业务，WAP业务，多媒体消息业务，定位服务业务，OTA下载业务。短信业务是3G系统的业务平台提供的一种数据业务，它为移动终端提供收发一定大小的文本和数据的业务，并利用SMSC（短信业务中心）为短信提供“存储转发”的功能。WAP业务是移动数据业务和internet融合的基本业务，用户通过手机和其他无线终端的浏览器查看从服务器收到的信息，室移动终端持有者可以像internet用户一样，访问internet内容和其他数据服务。具体有可以分为PULL业务和PUSH业务两种类型。

4 安全机制

4.1 通信安全

通信安全不同于信息安全，它是建立在信号层面的安全，不涉及具体的数据信息内容。通信安全是信息安全的基础，为信息的正确，可靠传输提供了物理保障。安全通信具有以下两个特点：

保密性。

保密性是指确保数据处于私有和保密状态，并且不会被可能使用网络监控软件的窃听者查看到。通常借助加密来达到保密目的。

完整性。

安全的通信通道还必须能确保数据受到保护，以防止数据在传输过程中遭到意外或蓄意（恶意）的修改。完整性通常是通过使用“消息身份验证代码”(Message Authentication Code, MAC) 实现的。

4.2 安全措施[3-4]

（1） 对于通过 Internet 和公司 Intranet 传递的数据来说，首先要确保通道的安全。

（2） 做好 Web 浏览器到 Web 服务器、Web 服务器到应用程序服务器以及应用程序服务器到数据库服务器等链接的安全要求。

（3）务必使安全通信提供保密性和完整性。它无法防止不可否认性（这需要客户端证书）。

（4） 正确选择加密。通道安全选项包括 SSL、IPSec 和 RPC 加密。例如，当您的应用程序使用 DCOM 与远程服务组件通信时，适合使用最后一个选项。

（5） 如果您使用 SSL 与 SQL Server 通信，应用程序应选择（基于每个连接）对连接加密。

（6） 使用IPSec 对两台计算机之间的所有 IP 通信都进行加密。

（7） 正确合理选择传输协议、操作系统版本和网络注意事项（包括防火墙）。

（8） 在安全通信与性能之间始终存在一种此消彼长的关系。请选择适合您的应用程序要求的安全级别。

5 展望

科学是人类进步的第一推动力,通信从1G发展到2G，从2G发展到3G，已经经历了3代产品的发展。展望通信业的未来，我们期待着第4代数字移动通信系统4G的实现。

4G（第四代移动通信技术)的概念可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。 第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。

目前，发达国家已经着手研制第四代移动通信的标准和产品。美国AT&T公司已经在实验室中研究第四代移动通信技术，其目的是提高蜂窝电话和其他移动设备访问互联网的速率。相信不久的将来，通信行业不仅可以将上网速度提高到超过3G技术的50倍，而且届时人类将首次实现三维图像的高质量传输。

参考文献

[1] 孟维晓;贾世楼;;当代移动通信发展及在我国西部应用前景的综述[A];西部大开发 科教先行与可持续发展――中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

[2] 酆广增;;移动通信的技术发展[A];西部大开发 科教先行与可持续发展――中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

[3] 通信建设安全生产管理的方法和措施探讨 作者:马巍 学术期刊 中国工程咨询CHINESE CONSULTING ENGINEERS 2008年第7期

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【关键词】 3G通信 智能交通 指挥系统

一、智能交通指挥系统

由于以前的交通管理指挥系统的交通指挥方式的局限性，结果导致在整个系统应急处理过程中不可避免地出现非同步性以及工作效率的低下，例如针对城市交通状况的收集，传动的指挥方式往往依靠“交警采点+采点结果汇报于指挥中心+给出解决措施”的方式来实现，此种解决方法属事后行为，因此对城市交通状况的改观非常不利；针对交通事故的处理，交通事故发生的不可预见性往往使事后取证出现较大难度，因此多数交通事故难以被及时处理，那么势必引起更大面积的堵塞。针对此类情况，本文介绍了一种以3G通信技术为基础技术的智能交通指挥系统。基于3 G通信技术的智能交通指挥系统具体由若干监控远程、监控中心、3 G数据通信链路组成，另外，以 TCP/ IP协议的3 G通信技术被运用到交通部门，能够直接实现运行，此外前端摄像机的视频信号具体经网络视频服务器实现从网络向分节点的传输，随后经分节点直接传至网络，但若分节点存有矩阵，亦可把矩阵与 DVR连接起来，随后直接传至网络。监控中心要想对多个的设备硬件进行控制，那么需要具体把用户的需要、监控的现场情况进行周密结合。高速云台、数字解码器、画面分割器、远端监控主机、3G数据传输模块等设备是主要的远端监控使用器材；同时监控中心使用频率最高的设备主要包括3G无线路由器以及切换视频矩阵等。此类设备在实际配置过程中，主要是从用户实际需求的角度出发进行配置的。3G网络是该交通系统的主要组成部分，也即是该交通指挥系统主要通过3G网络传输交通路口的视频信息与相应的信号控制信息，借此实现智能交通指挥系统组网新的发展，此外网络管理用户能够实时浏览监控若干监控现场。

以3G通信技术为基础技术的智能交通指挥系统在采集图像信号以及处理图像信号的过程中，往往以DSP高速处理仪为主要手段实现高效精确地处理，想要进性增强或复原图像，那么就应通过预处理的图像模块。而处理之后的图像则是通过颜色标准探测模块、运动目标检测模块等模块完成接收。对于运动的目标而言，主要以模糊跟踪控制技术为主要技术手段实现动态智能跟踪。想要以网页浏览图像或者回放、查询历史数据，则应通过多媒体科技、Web数据库科技技术；要想实现信号、语音、视频等数据的远程传输，则通过现场总线科技、无线通信科技与压缩图像解码技术，（见图1）。

基于3G通信技术的智能交通指挥系统具有实时性、同步性与分布性是以3G通信技术为基础的智能交通指挥系统的主要特征与优势，同时，该交通指挥系统在多道路交通实时情况的监测中，还具有级联的监控中心模式（如图2所示）以及多级监控模式等，此外该系统还可实现多级系统组合，最终可以扩大交通视频的监测面积，扩充监控系统的储存量。用户在需要浏览监控时，仅需服务器以及浏览器，就能够对道路交通的相关信息实施监控。

二、智能交通指挥系统的核心技术分析

通过以上分析可知，在道路交通指导过程中，主要应用的关键技术包括TD- SCDMA3 G移动通信技术（如图3所示）以及移动通信技术、压缩解码技术、交通流量最佳的计算办法等。本章节着重介绍TD-SCDMA3G移动通信技术、CDMA2000移动通信技术、最佳交通流量预测算法。

（1）TD-SCDMA3G移动通信技术。TD-SCDMA3G的设计最好采用分布式软件体系结构，以便实现简化软件设计，降低软件模块间的耦合及改善软件编写、调试、维护的环境。TD- SCDMA3 G具体包括接口与通信、移动台模拟器、系统模拟器（见图3）三部分。其中，系统模拟器的突出作用在于实现基站仿真，该系统模拟器主要由几大功能模块构成：人机界面，信令程序编译、消息收发以及信令提取、信令解释等。而具有智能天线的TDD模式则是TD-SCDMA3G主要采用的模式，用户以智能天线为载体，进行距离与方位的定位，此时仅需借助接力切换方式，便可使基站与基站控制器结合用户的实际距离与方位信息对移动手机用户的异动情况进行判断，在此基础上保证切换到相对应基站临近区域的及时性，促进接力切换到位，从而使切换过程中对临近区域基站信道资源的占用率得到全面降低，并大幅提升切换成功率。同时，TD-SCDMA系统在传送数据业务的过程中，如传送2Mb/s数据业务的过程中，通过码片速率为1.28Mb/s以及频带宽度为11Mb/s方式便可顺利完成数据业务传送。目前全球频谱资源均呈现出极度紧张的状态，若想找出完全符合要求的对称频段，实属难事。针对D-SCDMA系统，其仅需满足某个载彼的频段便可顺利使用，由此实现对现有频率资源的灵活利用。（2）CDMA2000移动通信技术。在CDMA技术中，CDMA2000是一种关键的技术，它以提供足够高的数据速率来满足 IMT-2000的性能要求为主要目标。此项技术特点如下：无线接口源自 ANSI TIA/ EIA-95、网络结构源自 ANSI TIA/ EIA-41、信道带宽 N* 1.25MHz（N取1、3、6、9、12）、扩频码片速率 N* 1.2288Mbit/s（N取1、3、6、9、12）、双工技术 FDD/ FDD等。功率控制技术以及具有较好的延时性能、选择效率与编码增益高等优势的高效信息编译码技术是CDMA2000中最为核心的技术。由此可见， CDMA2000具有诸多独特性，其一，大容量系统，相同的无线信道可以满足全面的 CDMA客户，所以，如果用户进行经验交流，那么信道内其他用户所受到的干扰势必大幅度降低，所以 CDMA系统对人类语言特点的充分利用能够使相互干扰程度大大降低，同时实际容量能够增大至原来的三倍左右，从理论上分析，模拟网络比 CDMA数字移动通信网的系统储存容量小近19倍左右，其实，增大的值比模拟大约9倍左右和较 GSM增大4～5倍左右。二是CDMA系统通信性能更好。对于在硬切换过程中常常出现的掉话现象，可通过软切换技术对其解决，同时带宽与频率相同时 CDMA系统工作能够大幅度降低软切换技术的实现难度，从而促进通信质量的全面提升。由此可以看出，CDMA系统在获取声码器速率时，主要是综合运用自适应阀值技术以及误码纠错等多种技术实现的，通过这几种技术的综合运用，能够获取质量更高的数据。三是频带利用率超高。CDMA作为扩频通信技术，虽然占有部分频带带宽，但其允许系统区域内重复使用单一频率，进而使用户共享同一频带的同时，实现频带利用率的大幅度提高，此外若按各用户占用的频带进行计算，其结果也会使用户对频带使用效率全面提升。与此同时，CDMA系统能够结合差异的信号速率，并且在信道频道上自动调整为相对应的形式，最终可出现较高的频带的利用效率。（3）最佳交通流量预测算法解析。除上述两种关键技术以外，最佳交通流量预测算法亦属智能交通指挥系统的关键技术。人工神经网络的建模主要经数据的输出与输入来实现，计算模式属于并行，所以，该模型的特点是高速的计算能力、非线性的映射能力、自学能力与自适应的能力。目前人工神经网络呈现出多样性，其中误差逆传播网络的应用范围最广，目前该项技术已占据着前向网络的中心地位。实践证实，BP网络以及以高阶神经网络为代表的误差逆传播网络是许多神经网络模型中最常使用的形式。相较于传统误差逆传播网络而言，高阶神经网络具有其独特性，像智能神经元存在与高阶神经网络，思维能力是智能神经元的主要特点，另外内部的函数转移可以从分析外部的网络来实现自动调整，进而获取更佳的学习效果。

三、结束语

综上可见，当前的智能交通监测系统是多种先进技术综合应用与结合的成果，例如，3G通信技术、图像数字传输技术等，是保障道路交通的舒适性与安全性的重要手段。实践证实，基于3G通信技术的智能交通指挥系统能够实时采集到监控区域行人或车辆的流量及交通运行情况，并以所采集的信息数据为依据，方便交通指挥人员高速判断交堵塞情况等，从而做出及时决策，确保道路交流正常有序运行。

参 考 文 献

[1] 李玲，王婷. 基于GPS定位及3G通信客运车辆监控系统设计[J]. 现代电子技术，2011，34（18）：18-20

[2] 范泳文. 基于3G网络的智能交通视频监控系统的设计与实现[D]. 东华大学，2012