移動通信范文

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第二代移動通信技術多以CDMA和GSM兩種制式為代表，在我國主要以GSM制式為主。2G的傳輸速率每秒可達到9.6kB～28.8kB，與第一代移動通信相比，第二代移動通信系統保密性強，頻譜使用率高。此外，還能夠提供更多的業務，還能夠實現異地漫游。但由于國際制式的不完全統一，2G所具有的異地漫游，只能局限于統一制式的活動區域內。盡管第二代移動通信的傳輸帶寬得到了增加，但是對于多媒體業務等高速率業務的實現，第二代移動通信的數據應用仍存在一定的局限性。

當前移動通信技術的發展現狀

（一）第三代移動通信技術

第三代移動通信技術，簡稱3G，最主要的特點是以智能信號處理技術為功能模板，能夠提供各種寬帶信息業務，如電視圖像、慢速圖像及高速數據，兼具多媒體數據通信、高質量話音的支持功能，其傳輸速率每秒可達到384kB，在某些局域網內速度可達2M。同時在多種用戶環境下均可適用，如室內、室外、快速移動和衛星環境等，可與多種移動通信系統相互融合，如衛星移動通信、無繩電話等。第三代移動通信系統共有CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA三大通信標準，其中中國電信以CDMA2000為主，中國聯通以WCDMA為主，中國移動以TD-SCDMA為主。由于存在制式相互兼容的問題，目前尚未真正實現全球通信。盡管3G頻譜得到了顯著的增大，但是其頻譜利用率仍相對較低，無法對寶貴的頻譜資源進行充分地開發利用。另外，3G單載波最大僅支持2Mbps的業務，其支持的速率仍有待提高，因此，第三代移動通信技術仍無法滿足移動通信發展的需要，尋求一種新的適應移動通信需求的技術成為必要。

3G目前應用現狀主要體現在：手機多媒體業務。用戶可以在任何時間任何地點地觀看自己喜愛的電視節目，球隊比賽以及下載精華短片加以欣賞，同時可以自由進行歌曲點播；可視電話。真正地做到了聲影并茂，用戶在接聽電話的同時不僅能夠聽到對方的聲音，更能看到對方的場景；定位服務。具有GPS定位服務功能，能夠為用戶提供大量的周邊環境的地圖信息、食宿信息及交通信息等。

（二）第四代移動通信技術

第四代移動通信系統，簡稱為4G。4G有兩個主要目的：一是達到無線通信全球覆蓋的目的；二是達到高質量的無線業務的目的。目前正在不斷開發探索中的第四代移動通信技術，具有以下基本特征：

第一，通信速度更快。第四代移動通信技術的無線傳輸速率每秒可達10M～20M，最高速度可達100M。

第二，網絡頻譜更大。要使4G通信的傳輸速率達到100Mbps，通信運營商必須在3G的基礎上對其進行大量的改造才能實現其目標。據專家估計，一個4G信道占有的頻譜大約為100MHz，這相當于WCDMA3G網絡的20倍。

第三，智能性更高。第四代移動通信的終端設備設計和操作均具有很高的智能化，而且4G手機能夠將一些難以想象的功能加以實現。

第四，兼容性更高。要想讓人們盡快地接受4G通信，必須確保更多的通信用戶在投資最少的情況下能夠由3G通信過渡到4G通信。因此，從這個意義上講，第四代移動通信技術必須具有3G通信平穩過渡到4G通信、全球無覆蓋漫游、多種網絡互聯、終端多元化、接口開放等多種特點。

現代移動通信技術的發展趨勢

（一）自適應可變速率調制技術

自適應編碼調制技術能夠在確保傳輸質量的基礎上，根據傳播條件的不同有效地調整傳輸速率，并能夠將所用頻譜的效率發揮到最佳。可變速率調制技術主要有兩種：一是可變速率正交振幅調制，簡稱VRQAM。它主要是一種振幅和相位相互聯合而成的鍵控技術。電平數越少，每碼元攜帶的信息比特數便越少，反之電平數越多，其每碼元攜帶的信息比特數便越多。二是可變擴頻增益碼分多址，簡稱VSGCDMA。它主要通過改變發射功率與擴頻增益來傳輸不同的業務速率。在將高速業務加以傳輸的過程中必須在保證傳輸質量的前提下，才能降低擴頻增益，此時可適當地將發射功率加以提高；而在將低速業務加以傳輸時必須在保證傳輸質量的前提下，將擴頻增益適當的增大，同時相應的降低發射功率，以免出現多址干擾。

（二）高速下行分組接入技術

高速下行分組接入技術主要由MIMO、H-ARQ技術組成，能夠將下行速率提高到8Mbps-20Mbps，其中MIMO技術不僅能使移動通信系統的容量得以擴充，而且能夠將數據傳輸速率提高到14.4Mbps-21.6Mbps，但是MIMO技術會增加移動臺和基站的復雜程度。據研究，配有4付天線的移動臺的復雜度相當于單個天線的2倍，因此為了使MIMO的信道空間得到充分地利用，作為空時處理方案的BLAST技術便應運而生。BLAST技術主要通過多徑提供的空間并行性將比特率大幅度的提高。但是BLAST系統通常僅在信道極窄的情況下才能適用，但是若接收端采用MIMO-DFE技術，則在頻率選擇性信道等更一般的情況下也可以采用BLAST技術。

（三）智能天線陣列技術

智能天線主要由多組獨立完整的天線組成的天線陣列系統，能夠將收發信機的多個輸入與多個輸出巧妙地結合起來，并提供一個綜合的時空信號。與單個天線相比，智能天線能夠對波束的方向進行動態的調整，從而能夠跟蹤信號變化，以減小旁瓣干擾，使每個用戶能夠得到最大的主瓣。這樣既能夠使系統容量得以增加，SINR得到有效的改善，又能夠使小區的最大覆蓋范圍得到擴充，移動臺的發射功率得到降低。

（四）軟件無線電技術

軟件無線電是指研制出一個完全可編程的硬件平臺和軟件編程程序，將所有的應用通過這一平臺中的軟件編程程序得以實現。也就是說，即使是不同系統的基站和移動終端也能夠通過相同硬件平臺上的不同軟件而得以實現。軟件無線電技術能夠有效地促進各種移動臺及各移動通信設備之間的無縫集成，同時能夠使移動通信系統的建設成本大大降低。同時將使移動通信的網絡結構有所改變，并加速無線網與有線網的相互融合，實現多種網絡互聯，增強網絡的靈活性。

（五）IP技術

未來的移動通信網絡將會有一個十分完整的IP系統，不僅能夠使核心網得以IP化，更能使無線接入部分得以IP化。核心網的IP化主要考慮的是原有核心網的改動程度、改動后和兼容性及改動成本。而無線接入部分的IP化能夠確保IP技術的協調性，促進基于IP包的統計復用技術的實現，同時能夠大大降低傳輸成本，使全帶寬利用度得以實現，真正促進語音和業務數據融合的實現。

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【關鍵詞】移動通信；4G技術；網絡；頻率

【中圖分類號】TN929.5

【文獻標識碼】A

【文章編號】1672-5158（2012）12-0003-01

一、移動通信4G技術基本介紹

移動通信4G技術是第四代移動通信技術的簡稱，主要是基于目前全面應用的3G技術而做出了一些升級和改進。在目前的移動通信4G技術中，主要有兩個方面的概念，一個是寬帶的接入概念，另一個是分布網絡概念。目前對于移動通信4G技術的具體要求是數據傳輸能力必須達到21vlbit/s，只有滿足這一速率才能稱之為4G技術。在移動通信4G技術中，主要包含四個方面的內容：（1）寬帶無線固定接入（2）寬帶無線局域網（3）移動寬帶系統（4）交互式廣播網絡。通過比較發現，移動通信4G技術比3G技術內容更多、功能更強大。最突出的不同在于4G技術可以實現無線平臺和不同頻帶之間的無線網絡服務。移動通信4G技術帶給我們最直觀的感受就是整體通信速度更快、通信質量更高、網絡的整體帶寬更寬。

二、移動通信4G技術的作用及具體應用

隨著移動通信技術的發展，移動通信技術的發展主要以滿足用戶的網絡需求為主。鑒于目前網絡技術的快速發展，集成網絡技術、通信技術于一體的綜合數據傳輸技術成為了研發重點，由此誕生的3G技術成為了移動通信技術的重點發展方向。但是受到網絡技術的限制，3G技術在數據信息處理上以及帶寬和數據傳輸速度上距離我們理想狀態還有差距，因此在3G技術的基礎上，4G技術被提了出來，從目前移動通信4G技術的研究來看，移動通信4G技術的作用和具體應用主要表現在以下幾個方面：

1、4G技術具有更高的智能性

移動通信4G技術相比3G技術智能化程度更高，不但在通信終端和操作系統上實現了完全的智能化功能，也從實用功能方面實現了4G智能手機能夠根據環境的變化、用戶的實際需要和其他因素及時的調整，以滿足用戶的需求。

2、4G技術的兼容性更好

移動通信4G技術的兼容性好主要表現在可以直接從2G、3G技術升級為4G技術，中間所跨越的技術差距能夠很容易的通過加裝一定的外接設備實現。目前來看，4G技術的兼容性好還在于可以實現多接口融合和多網絡融合。

3、4G技術在多媒體通信上的傳輸質量更高

隨著手機用戶的增多以及用戶對移動網絡的需要，手機用戶希望利用手機進行語音、圖像、視頻的高速傳輸，滿足日常的使用需要。在這種背景下，4G技術以其較寬的帶寬和可靠的傳輸質量，成為了手機用戶的理想選擇。

4、4G技術的整體成本更低

由于4G技術是在3G技術至上發展而來，因此在4G技術發展和應用的過程中，可以盡可能的用到3G網絡的基礎設施，甚至可以在原有2G網絡設施的基礎上通過升級而完成，因此4G技術的整體開發和應用成本更低。

三、移動通信4G技術對接入系統的具體要求

4G移動通信接人系統的顯著特點是，智能化多模式終端（multimodeterminal）基于公共平臺，通過各種接技術，在各種網絡系統（平臺）之間實現無縫連接和協作。在4G移動通信中，各種專門的接人系統都基于一個公共平臺，相互協作，以最優化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統時，網絡會自適應分配頻帶、給出最優化路由，以達到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術有：無線蜂窩移動通信系統（例如2G、3G）；無繩系統（女IDECT）；短距離連接系統（如藍牙）；WLAN系統；固定無線接入系統；衛星系統；平流層通信（STS）；廣播電視接人系統（如DAR、DVB-T、CATV）。隨著技術發展和市場需求變化，新的接人技術將不斷出現。

不同類型的接入技術針對不同業務而設計，因此，我們根據接入技術的適用領域、移動小區半徑和工作環境，對接入技術進行分層。

分配層：主要由平流層通信、衛星通信和廣播電視通信組成，服務范圍覆蓋面積大。

蜂窩層：主要由2G、3G通信系統組成，服務范圍覆蓋面積較大。

熱點小區層：主要由WLAN網絡組成，服務范圍集中在校園、社區、會議中心等，移動通信能力很有限。

個人網絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所，服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網絡接入系統連接其他網絡層。固定網絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。

四、移動通信4G技術中的關鍵技術分析

移動通信4G技術之所以能夠具有突出的特點，并在未來的網絡通信領域有著重要應用，主要是因為4G技術中的6項關鍵技術具有突出的優點，主要為：

1、移動通信4G技術的先進定位技術

在移動通信4G技術中應用了先進的定位技術，可以通過一定的測量和計算實現移動終端的定位，不但保證了對移動終端的全面跟蹤，也實現了對不同平臺的無縫連接的保障。

2、移動通信4G技術的快速切換技術

在移動通信過程中，手機用戶會不斷的跨越不同的區域和頻段，要想保證用戶的通信質量就要在不同的區域和頻段問實現陜速切換。移動通信的4G技術在快速切換上實現了軟硬切換的結合。

3、移動通信4G技術的較強的軟件無線電技術

移動通信4G技術中之所以應用較強的軟件無線電技術，主要是為了在2G、3G技術基礎上更好的升級到4G技術，使數據通信質量有所保障。目前在用的軟件無線電技術主要為參數控制無線電系統。

4、移動通信4G技術的可靠的智能天線技術

智能天線技術是移動通信4G技術的核心，利用智能天線技術實現了數據的可靠傳輸，提高了數據的傳輸和接收能力，保證了數據的傳輸質量，使移動通信過程更加可靠。

5、移動通信4G技術的交互干擾抑制和用戶識別技術

在移動通信4G技術中，為了減少信號的干擾，應用了交互干擾抑制技術，有效避免了干擾源對信號的干擾。另外為了保證用戶信息傳輸的安全性，使用了用戶識別技術，可以保證4G通信的專屬性。

6、移動通信4G技術的全新的信號傳輸技術

移動通信4G技術的關鍵在于信號傳輸質量較高，為了有效保證信號傳輸質量，目前4G技術采用了TPC、RakeF頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術。

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關鍵詞：第四代移動通信（4G）；正交頻分復用；多模式終端

一、引言

移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術的發展，特別是半導體、集

成電路和計算機技術的發展，移動通信得到了迅速的發展。隨著其應用領域的擴大和對性能要求的提高，促使移動通信在技術上和理論上向更高水平發展。20世紀80年代以來，移動通信已成為現代通信網中不可缺少并發展最快的通信方式之一。

回顧移動通信的發展歷程，移動通信的發展大致經歷了幾個發展階段：第一代移動通信技術主要指蜂窩式模擬移動通信，技術特征是蜂窩網絡結構克服了大區制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數字移動通信，使蜂窩系統具有數字傳輸所能提供的綜合業務等種種優點。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統所擁有的各種優點，克服了其缺點外，還能夠提供寬帶多媒體業務，能提供高質量的視頻寬帶多媒體綜合業務，并能實現全球漫游?，F在用的大多是第二代技術，第三代技術還不太成功，但已有了第四代技術的設想。第四代移動通信系統（4G）標準比第三代具有更多的功能。

二、4G移動通信簡介

第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡，具有非對稱的超過2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網、移動寬帶系統和交互式廣播網絡。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網絡中提供無線服務，可以在任何地方用寬帶接入互聯網（包括衛星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統，是寬帶接入IP系統。目前正在開發和研制中的4G通信將具有以下特征：

（一）通信速度更快

由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預估，第四代移動通信系統的速度可達到10-20Mbit/s，最高可以達到100Mbit/s。

（二）網絡頻譜更寬

要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度，通信運營商必須在3G通信網絡的基礎上對其進行大幅度的改造，以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網絡的20倍。

（三）多種業務的完整融合

個人通信、信息系統、廣播、娛樂等業務無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網和藍牙等室內網絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信，移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業務應用、各種系統平臺間的互聯更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。

（四）智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現許多難以想象的功能。例如，4G手機將能根據環境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。

（五）兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從2G、3G平穩過渡等特點。

（六）實現更高質量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。

（七）通信費用更加便宜

由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術，因此，相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設4G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運營成本。

三、4G移動通信的接入系統

4G移動通信接入系統的顯著特點是，智能化多模式終端（multi-modeterminal）基于公共平臺，通過各種接技術，在各種網絡系統（平臺）之間實現無縫連接和協作。在4G移動通信中，各種專門的接入系統都基于一個公共平臺，相互協作，以最優化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統時，網絡會自適應分配頻帶、給出最優化路由，以達到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術有：無線蜂窩移動通信系統（例如2G、3G）；無繩系統（如DECT）；短距離連接系統（如藍牙）；WLAN系統；固定無線接入系統；衛星系統；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術發展和市場需求變化，新的接入技術將不斷出現。

不同類型的接入技術針對不同業務而設計，因此，我們根據接入技術的適用領域、移動小區半徑和工作環境，對接入技術進行分層。

分配層：主要由平流層通信、衛星通信和廣播電視通信組成，服務范圍覆蓋面積大。

蜂窩層：主要由2G、3G通信系統組成，服務范圍覆蓋面積較大。

熱點小區層：主要由WLAN網絡組成，服務范圍集中在校園、社區、會議中心等，移動通信能力很有限。

個人網絡層：主要應用于家庭、辦公室等場所，服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網絡接入系統連接其他網絡層。

固定網絡層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。

網絡接入系統在整個移動網絡中處于十分重要的位置

。未來的接入系統將主要在以下三個方面進行技術革新和突破：為最大限度開發利用有限的頻率資源，在接入系統的物理層，優化調制、信道編碼和信號傳輸技術，提高信號處理算法、信號檢測和數據壓縮技術，并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網絡性能，在接入系統的高層協議方面，研究網絡自我優化和自動重構技術，動態頻譜分配和資源分配技術，網絡管理和不同接入系統間協作。提高和擴展IP技術在移動網絡中的應用；加強軟件無線電技術；優化無線電傳輸技術，如支持實時和非實時業務、無縫連接和網絡安全。

四、4G移動通信系統中的關鍵技術

（一）定位技術

定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統中，移動終端可能在不同系統（平臺）間進行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實現移動終端在不同系統（平臺）間無縫連接和系統中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。

（二）切換技術

切換技術適用于移動終端在不同移動小區之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統中，切換技術的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。

（三）軟件無線電技術

在4G移動通信系統中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運行各種軟件系統，以實現多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應用軟件無線電技術，一個移動終端，就可以實現在不同系統和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數控制軟件無線電系統。

（四）智能天線技術

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能，能滿足數據中心、移動IP網絡的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。

（五）交互干擾抑制和多用戶識別

待開發的交互干擾抑制和多用戶識別技術應成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收機的高質量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求，還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術的組合將大大減少網絡基礎設施的部署，確保業務質量的改善。

（六）新的調制和信號傳輸技術

在高頻段進行高速移動通信，將面臨嚴重的選頻衰落（frequency-selectivefading）。為提高信號性能，研究和發展智能調制和解調技術，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術（OFDM）、自適應均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術，來獲取更好的信號能量噪聲比。

五、OFDM技術在4G中的應用

若以技術層面來看，第三代移動通信系統主要是以CDMA為核心技術，第四代移動通信系統技術則以正交頻分復用（OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer，OFDM）最受矚目，特別是有不少專家學者針對OFDM技術在移動通信技術上的應用，提出相關的理論基礎。例如無線區域環路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等，都將在未來采用OFDM技術，而第四代移動通信系統則計劃以OFDM為核心技術，提供增值服務。

在時代交替之際，舊有系統之整合與升級是產業關心的話題，目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統；而未來則是CDMA如何與OFDM技術相結合?？梢灶A計，CDMA絕對不會在第四代移動通信系統中消失，而是成為其應用技術的一部份，或許未來也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生，前文所提到的數字音訊廣播，其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術，同樣是利用兩種技術的結合。因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統，也將會結合兩項技術的優點，一部份將是以CDMA的延伸技術。

六、結束語

對于現在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認為第四代無線通信網絡系統是人類有史以來最復雜的技術系統?？偟膩碚f，要順利、全面地實施4G通信，還將可能遇到一些困難。

首先，人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說最高可達到100Mbit/s，但手機的速度將受到通信系統容量的限制。據有關行家分析，4G手機將很難達到其理論速度。

其次，4G的發展還將面臨極大的市場壓力。有專家預測，在10年以后，2G的多媒體服務將進入第三個發展階段，此時覆蓋全球的3G網絡已經基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那時，整個行業正在消化吸收第三代技術，對于4G技術的接受還需要一個逐步過渡的過程。

因此，在建設4G通信網絡系統時，通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上，采用逐步引入的方法，使移動通信從3G逐步向4G過渡。

參考文獻：

1、謝顯忠等.基于TDD的第四代移動通信技術[M].電子工業出版社,2005.

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關鍵詞：移動通信基站;雷電;引入途徑;防護措施

Abstract: with the rapid development of China's mobile communication industry at the same time, microelectronics, communication electronic equipment widely used. But mobile base distribution in China with wider range. Vulnerable to the destruction of the lightning, thus affecting the normal work of the communication. Cause certain economic losses. This paper analyzes the mobile base into the main ways of lightning disasters, and on the basis of detailed introduced the mobile communication stations Eiffel Tower and telecommunication room lightning protection, aerial pipeline, day thunder, lightning protection feeder bonding and reduce grounding resistance and lightning protection measures to make the formulation of programmes do lightning protection technology, reasonable economy reliable.

Keywords: mobile base; Lightning; Introducing way; Protective measures

中圖分類號： TN929.5 文獻標識碼：A文章編號：

前言

隨著社會的進步，移動通信迅速發展，而移動通信基站能否正常運行是移動通信的關鍵?；镜脑O備大部分是微電子設備，它的電磁兼容能力低、抗雷電、抗電磁干擾能力弱。所以若基站被雷擊會造成通信中斷，給人們的生產和生活帶來不便或巨大的損失。

1雷擊移動通信基站的主要途徑

1.1雷電通過基站鐵塔和天饋線侵入

一般的基站鐵塔高度為40~60 m,有些高達70~90 m。當鐵塔的避雷針受到直接雷擊時,雷電流通過鐵塔,經其接地裝置散流入地,使地網地電位升高,導致基站地網與設備之間產生很高的電位差而形成地電位反擊,對通信設備造成損壞。如果天饋線為同軸電纜,在導體上感應出較強的感應電流,即為同軸電纜的感應電流。感應電流經同軸電纜從鐵塔天線進入基站機房,進入收發信機,燒壞移動通信設備。

1.2雷電通過架空管線侵入

移動通信系統基站的架空管線是引入雷害的重要途徑。當雷云放電時,其空間形成強大的電場,在架空管線靠近終端時,主要成分是水平電場,出現在電場中的突出物體最易出現感應電荷的集中,使其周圍電場強度顯著增加,架空管線很容易發生尖端放電而被雷電擊中。當架空管線遇雷電侵襲時,將過電壓引入基站機房,很可能燒壞基站的通信設備。雷云對地放電也會在架空管線上感應過電壓,該過電壓也會對電源設備造成威脅。

1.3雷電電磁感應影響

接閃器在接閃過程中,雷電流強度大,放電時間短,在接閃器和引下線周圍將產生較大的瞬時電磁場。在強磁場作用下,處于磁場中的導體將產生高達幾千至幾萬伏的感應電壓,如此之高的感應電壓勢會造成通信設備的損壞。移動通信設備是集成化較高的設備,耐沖擊力相對較差,因此受雷電感應的影響較大。

1.4基站機房引入雷電

當移動基站機房建在山頂上,機房位置的海拔高度很高時,直擊雷可能繞過避雷針從橫向及斜面擊中被保護物,這種現象叫雷電繞擊。在這種情況下,孤立的避雷針往往已不能防御雷電對機房的直擊。因此,基站機房必須采取必要的防雷措施。

2通信基站的綜合防雷措施

2.1鐵塔的防雷

鐵塔頂部天線平臺處,塔身中部及塔基處應預留接地孔,或將附近塔身緊固螺栓改用加長緊固螺栓作接地點。因鐵塔較高,上述相鄰2個接地點之間距離超過60 m時,需在該網點之間增加1個接地點。一定要保證連接點的數量和分散性,以利于分散雷電流。鐵塔為落地塔時,其鐵塔地網與機房地網之間應每間隔3~5 m相互焊接連通1次,且至少有2處相互連通。鐵塔四腳與其他地網就近焊接連通。移動通信天線應有防直擊雷的保護措施。天線鐵塔設避雷針并與鐵塔焊接。天線安裝位置應在避雷針的防雷保護區內。避雷針與鐵塔焊接的目的就是確保避雷針有良好的接地線,以保證雷電流及時流入大地。

2.2架空管線的防雷

連至機房的電力線、光纜等架空管線不能直接進入,應分類穿入金屬管埋地后進入機房。若路程較長,則電力線、光纜兩端均應加裝保護裝置。金屬管兩端分別與地線焊接,焊點要作防腐處理,電力線與信號線不能混合走線。各系統的接地應按照安裝要求,分別接至各自的接地匯流排,再統一接至室內接地排。機房內直流電源接地線從室內地線排上引入,與保護地各自獨立,再接入接地匯流排上,且不共用引線。

2.3天饋線的防雷

饋線屏蔽層應在塔頂、饋線離開塔身至機房轉彎處上方0.5~1.0 m處、進入機房入口后的內側3點妥善接地。當長度超出60 m時,應在其中間增加接地點,使相鄰2個接地點間距離不超過60 m,室內走線架應每隔5~10 m接地1次。某些廠家要求饋線進入室內后加裝避雷器,避雷器的安裝位置應盡可能緊靠饋線進建筑物的入口處。

2.4通信機房的防雷

對于通信機房的防雷問題應包括機房的建筑物防雷接地、機房設備和供電系統的防雷接地。一是建筑物的防雷和接地。通信機房天面應按規范要求設置避雷網,機房四角應設引下線,機房屋頂上金屬設施應分別就近與避雷帶焊接連通。當通信站點天線鐵塔位于機房旁邊時,鐵塔地網與機房地網之間,應每間隔3～5 m相互焊接連通1次,且至少有2處相互連通。當通信站點天線鐵塔位于機房屋頂時,其四腳應在屋頂與雷電流引下線分別就近連通。建筑物金屬窗框、電纜屏蔽層、設備外殼等也應與主鋼筋作可靠連接,形成等電位體[4-5]。二是供電系統的防雷和接地。通信機房內等電位接地端子板之間應采用螺栓連接,其連接導線截面積應采用不小于16 mm2的多股銅芯導線,穿鋼管敷設。出入機房的電纜金屬護套在入站處應作保護接地,電纜內芯線在進站處應加裝避雷器,電纜內的空線對亦應作保護接地。機房內的走線架應每隔5 m接地1次,走線架、吊掛鐵件、機架(或機殼)、金屬通風管道、金屬門窗以及其他金屬管線均應良好接地并相互連通。通信機房的供電電力變壓器不宜與通信機房在同一建筑物內,若其安裝在通信機房內時,高壓電力電纜長度應不小于200 m,在與架空電力線的接頭處,電纜金屬外護層應就近接地,電纜內3根相線應分別對地加裝氧化鋅無間隙避雷器。

2.5等電位連接

移動通信基站地網應按均壓、等電位的原理,將工作地、保護地和防雷地組成一個聯合接地網,基站內各類接地線應從接地匯集線或接地網上分別引入。對于高土壤電阻率地區的高山基站地網,除了要降低其地阻值外,最重要的是進行等電位連接、屏蔽以及均壓處理,以達到各部分之間的電位分布均勻,使電位差為“零”,從而確保雷電流不會對各部分造成高壓反擊及減小電磁干擾。

2.6降低接地電阻值

國家標準要求移動基站地阻值應小于5 Ω,在高土壤電阻率地區,降低接地電阻的常用方法有以下幾種:一是采用多支線外引接地裝置,外引長度應不大于有效長度;二是接地體埋于較深的低電阻率土壤中;三是采用降阻劑;四是換土。實踐證明,換土的方法是改良土壤從而降低接地電阻值的最好方法。其做法是:用電阻率較小的粉狀礦泥、塘泥、田泥、黑土、陶土等物質換掉地網內電阻率較高的土壤。

篇5

會議針對手機終端的IC設計做了深入探討，從處理器、射頻組件、電源管理方案到各種連接端口和外設，同時對現在熱門的移動通信和無線應用方案也作了詳細探討，為廣大與會者提供了了解當前移動通信解決方案和技術走向的平臺和機會。

ARM讓你夢想成真

如果說個人電腦需要的是一顆奔騰的芯，毫無疑問，移動通信終端需要的則是一個強健與穩定兼具的芯。ARM通過其廣泛授權的IP提供了這類微處理器，依靠其高性能與低功耗成就了其在移動終端處理器IP的霸主地位。

3C融合的趨勢決定了移動通信終端必須滿足不斷提高的數據處理要求。游戲手機、音樂手機、智能手機、PDA等新產品層出不窮，但到底未來手機應該具備哪些基本功能，ARM中國技術營銷經理費浙平提出了UMPC(超級便攜移動電腦)的概念。除了通信功能外，手機應具備基本的商務功能，不僅能管理個人信息事務，而且能夠處理WORD、EXCEL、PPT和ACROBAT等電子文檔，它還應具備流暢的網絡瀏覽功能，支持多種格式的音樂播放、照片編輯、視頻觀賞等多媒體功能，提供3D界面支持更加真實的游戲體驗，具備導航功能。這也許正是我們以前寄予手機的夢想吧。

ARM最新推出的處理器Cortex-A8讓我們的夢想變成了現實。TI 65nm的OMAP3架構中采用了Cortex-A8超標量處理器，其主頻高達1G，與X86的Pentium3同樣主頻相比，功耗減少了26W。2007年2月舉辦的3G峰會上，TI副總裁Alain Mutricy表示：“這將是一個里程碑，我們已經可以預見未來無線技術會給我們帶來什么可能發生的事情”。

ARM通過發展不同系列的產品來滿足不同應用領域的需求，每個系列都有其獨特的性能。2006年ARMl1已經在高端手機應用中迅速成長，比如，市場上熱門的Nokia N95、iPhone等。SecurCore系列專門為安全要求較高的應用而設計，它采用先進的TrustZone技術。ARM AudioDE用來幫助手機延長播放時間，ARM Mali則是世界上最小的低功耗GPU。

為了適應更快的上市時間和更短的產品更新周期，手機生產商要求不斷更新產品系列。如果以前研發過程中的軟件模塊可以運用到新的產品中，則可以大大加速新品的研發進程。ARM通過不斷強化其開發平臺來保證模塊的可重復利用和新品功能模塊擴展，使用戶在市場競爭中保持領先。

費浙平表示，到目前為止，移動設備中已經累計有50億個ARM芯片出貨，2007年度將會有30億個出貨，其中60％使用在移動通信領域。同時，隨著新概念手機的應用，中國本土公司也將獲得更多的市場機會。

鼎芯成就TD射頻中國芯

與3G的另外兩個標準wcDMA和CDMA2000相比，TD-SCDMA是最晚提出的標準，不僅具有高速的數據傳輸能力，而且具有自己獨特的優勢。由于采用了智能天線、聯合檢測、上行同步等多種創新技術，TD-SCDMA擁有最高的頻譜利用率，只需要1.6M帶寬的頻譜資源就可通信，系統容量也獲得了提升，不對稱的傳輸格式則有利于互聯網瀏覽。另外，TD還是我國自主提出的標準，避免了大量的專利支付費用，有利于整個通信產業鏈的發展。

射頻和基帶是手機的兩大模塊，如果說基帶處理器是手機的大腦，射頻芯片則是手機的順風耳、千里眼。由于射頻模塊設計中需要射頻電路、模擬電路和數字電路等方面有深厚的研發功底和技術能力，射頻模塊也是我國TD產業化的最后一個難點。

在3G中，由于大量的數據傳輸要求，對射頻部分的設計提出了更高要求的SNR，即射頻芯片的線性度和頻率綜合器的信噪比都要更高一些。但也有各自的特點，WCDMA是FDD系統，需要同時收發，要求抗干擾能力高；TD-SCDMA屬于TDD系統，在頻率綜合器方面的要求相對更高一些，需要快速切換，快速鎖定時間。鼎新在射頻芯片的設計過程中，基于CMOS工藝的數字電路設計已經高度成熟，大量采用了數字檢測、數字校準、數字環路等多種數字信號控制技術，對關鍵的射頻和模擬部分重點優化設計，最終攻克了TD產業鏈上最后一個難點。

針對TD的首對射頻芯片組分別為射頻收發器CL4020和模擬基帶CL4520，其移動終端解決方案。CL4020內部集成了雙頻(1880MHz～1920MHz；2010MHz-2025MHz)收發器、低通濾波器和∑－小數分頻鎖相環，采用先進的零中頻架構和CMOS工藝，其發射通道EVM小于4%(TD標準要求17%)，鎖相環相位積分噪聲(1kHz-640kHz)達到0.85度，整個接收通道的噪聲系數小于4dB。內部包括I/Q正交調制器、混頻器、可變增益放大器、射頻本振VCO、射頻鎖相環、中頻本振產生電路、射頻功率檢波器，零中頻接收芯片等不同功能模塊。該射頻芯片組支持所有國內基帶廠商接口，并獲得了“國際固態電子電路大會”(ISSCC)肯定。

研討會上鼎芯通訊公司的技術副總裁李振彪博士還對WCDMA和CDMA2000射頻芯片的收發器和LNA設計作了深入講解。據悉，鼎芯已有多款支持WCDMA和CDMA2000以及GSM等多模式的射頻芯片投產，而TD射頻芯片也已完成產業化。

貝嶺科技電源管理攻略

移動終端一方面不斷采用更高性能的處理器，需要更強大的電源支持，另一方面小型化的趨勢又不斷壓縮了電池的空間，而消費領域還在不斷渴求更長的工作時間，這樣人們就對手機的電源管理方案提出了更高要求。

在手機產品中經常用到的電源管理芯片有：LDO、DC/DC轉換器、電荷泵、PMU(電源管理集成單元)和電池充電管理以及鋰電池保護芯片。上海貝嶺股份有限公司技術支持經理顏重光重點就前三類產品的內部結構、使用場合、設計技巧等方面做了詳細介紹。

LDO通過對MOSFET電流的控制結合電路實現電壓轉換。LDO線性低壓差穩壓器是最簡單的線性穩壓器，它只能把輸入電壓降為更低的電壓，轉換效率很低，近似等于輸出電壓與輸入電壓的比值，主要使用在輸出電壓和輸入電壓差較小的場合。當采 用1.5V主電源并需要降壓至1.2V，為DSP內核供電時，標準的LDO線性低壓差穩壓器已無能為力，非常低壓差穩壓器VLDO提供了理想的解決方案，它的輸入電壓范圍接近1V，其壓差低于300mV，輸出紋波可低于lmV，與降壓型開關穩壓器配合使用，作為后穩壓器可容易地實現低壓差和低紋波電源轉換。

LDO的應用象三端穩壓一樣簡單方便，一般在輸入、輸出端各加一個濾波電容器即可。布線設計要點是考慮如何降低PCB板上的噪音和紋波。顏重光指出，走線是一個技巧加經驗的工藝性細活，也是設計產品成功的關鍵之一，重點是掌握好電流回流的節點選擇。

DC/DC轉換器通過使用低導通開關和磁存儲單元實現電壓變換，與線性穩壓器相比，它的效率很高，適用于升降壓場合。但是由于電感的頻率外泄干擾較難避免，應用時對其EMI輻射影響需要仔細衡量。使用時選擇開關頻率越高，外接的電感器和電容器的尺寸和容量越小。要得到一個運行穩定和低噪音的高頻開關穩壓器，需要小心安排PCB板的布局結構，同時所有器件必需靠近DC/DC轉換器。

電容式電荷泵通過開關陣列和振蕩器、邏輯電路、比較控制器實現電壓提升，采用電容器來貯存能量。電荷泵是無需電感的，但需要外部電容器工作于較高的頻率，因此可使用小型陶瓷電容(1gF)，使空間占用最小，使用成本低。電荷泵僅用外部電容即可提供±2倍的輸出電壓。其損耗主要來自電容器的ESR(等效串聯電阻)和內部開關晶體管的RDS(ON)。由于不使用電感，因此其輻射EMI可以忽略。設計時輸入端噪聲可用一個小型電容濾除，可通過后端片上線性調整器實現輸出電壓調節，同時要慎重選擇電容器的容量和材質，不同的容量和材質對電壓的紋波有顯著影響。

安華高的RF及光電解決方案

手機除了通話外，還要包括背光、鈴聲、攝像頭、紅外或藍牙通信等功能。安華高(Avago)在射頻和光電器件領域積累了豐富的設計經驗，研討會上，安華高為新一代手機設計提供了一系列RF及光電解決方案。

濾波器是射頻電路的重要組成部分，安華高開發了基于新技術的FBAR濾波器。與傳統的陶瓷濾波器相比，FBAR濾波器的尺寸大大縮小，符合目前便攜式通信產品的需求。與SAW技術相比，FBAR技術又具有插入損耗小、靜電指標好、在溫度變化情況下頻率漂移非常小的優點，目前已經發展到第三代產品。

功率放大器(PA)和屏幕顯示器是手機耗電量最大的兩個模塊，所以，PA的功率放大效率(PAE)至關重要，安華高針對中低端手機開發了CoolPAM技術，通過采用阻抗變換技術自動實現該功能，可以大大提高PAE。

射頻模塊正在向小型化的方向發展，一方面安華高通過將雙工開關、接收端LNA、PA、接收濾波器和發送濾波器等更多的模塊整合到前端模塊中，另一方面，針對當前多模手機的應用，將更多的濾波器集成到前端模塊中，這樣不僅減少了前端模塊的使用，也可以減少天線數量。安華高中國區策略業務經理魏雪松表示：“由于CDMA和GPS的差異性，一般的設計中需要采用1個內置天線和1個外置天線，尺寸和復雜度較高。采用我們設計的器件時，只需1個內置天線就可完成所有功能?！绷硗?，通過集成不同的濾波器，安華高可以滿足不同用戶設計出集成不同頻段多模手機的要求。

在光電領域，安華高為手機用戶提供紅外傳輸解決方案，其速度可達到4Mbps，軟件上也進行了簡化。它具有支持手機攝像的CMOS傳感器，此外，還有環境光亮度傳感器，可以根據周圍的光線來調整LCD的背光亮度，延長電池使用時間；同時，針對攝像功能還推出了配合拍攝的閃光燈產品，幫助拍攝取得更好的效果。

UWB――無處不在的網絡

頻譜是寶貴的資源，隨著無線技術的快速發展及無線業務的極大豐富，剩余的頻譜資源更顯得彌足珍貴。頻譜管理上，當前主要通過權威機構劃分不同的頻段來為不同的業務專用，這種方法的缺點是頻譜利用率低。伴隨著新技術的不斷出現，共享頻譜思想的提出得到了越來越廣泛的認同。認知無線電(CR)和UWB就是基于這種頻譜共享思想的新技術。來自北京郵電大學的周正教授為我們描述了一種未來的通信網絡解決方案。其核心網采用基于計算機技術的IP網絡，利用了固定網絡的豐富帶寬資源，終端則融合了移動通信、衛星通信和醫療通信三大部分，各部分均采用了各種無線通信技術，以達到最大的頻譜資源利用率。周教授對認知無線電和UWB兩種技術做了重點闡述。

UWB無線電技術是直接利用脈寬為納秒或亞納秒脈沖做信息載體傳輸的技術。它的頻帶極寬，甚至可以達到幾GHz，具有高速率、低成本、低功耗、抗干擾能力強的優點。uwB技術主要定位于無線個域網(WPAN)的應用，與同處802.15標準系列的藍牙、ZigBee相比，它的傳輸距離較短，傳輸速度卻極高，可應用于高清無線視頻傳輸。但是由于UWB的超寬帶特性，它必然會對共享頻段內的其它窄帶系統產生干擾：并且自身也將受到其它系統在某頻段的強干擾。目前，所有針對這個問題的解決方案都是針對UWB系統本身進行優化設計，如尋找一種更優的UWB信號波形，采用能起到抑制干擾作用的相關技術等，但實現起來卻是相當困難。

認知無線電技術定義為基于與操作環境的交互、能動態改變發射機參數的無線電，其具有環境感知和傳輸參數自我修改的功能。它能夠在寬頻帶上可靠地感知頻譜環境，探測合法的授權用戶(主用戶)的出現，能自適應地占用即時可用的本地頻譜，同時在整個通信過程中不給主用戶帶來有害干擾。主要應用于無線區域網(WRAN)的構建中。包括感知、SDR(軟件定義無線電)、學習、分析、決策、調節和決策等模塊，其中SDR是影響其發展應用的關鍵模塊，但其物理實現卻非常困難。

從頻譜圖可以看出，如果我們將二者結合起來，則正好相互之間可以取長補短，UWB技術采用認知無線電技術可以提高頻譜利用的靈活性，避開環境中已存無線電的頻帶，進而有效抑制窄帶干擾，與其它系統更好共存。而認知無線電技術的感知、SDR等模塊則可以充分利用UWB的成熟技術來實現。同時還可提升UWB系統的整個性能。例如，UWB在10m范圍內有很高的傳輸速率，受發射功率限制，10m以外傳輸速率則大大下降。在結合認知無線電技術后，UWB可根據所感知的頻譜信息動態地改變傳輸信道或調整發射功率，增加傳輸距離，并且不會對其它系統造成有害干擾。從而有效延展了WPAN的使用范圍，使我們隨時隨地處于網絡環境中。

由于其廉價和可靠的特性，UWB技術可以方便地構建一個無線傳感器網絡(wSN)，尤其在醫療領域，由于其極小的發 射功率，可以將裝有UWB通信功能的傳感器安裝在人體的各個部位，這些傳感器再通過一個體外的通信裝置傳輸到移動通信網絡中，從而構成一個應用于遠程醫療檢測的無線人體域網絡(WBAN)。

基于多徑能量窗的接收機設計

東南大學移動通信國家重點實驗室是國內最早從事移動通信研究開發的單位之一，近年來對CDMA關鍵技術方面進行了深入系統的研究，在CDMA接收機的設計方面取得了優秀成果。不同于傳統對單徑信道逐個處理的方法，它提出并采用了多徑能量窗設計思想，使手機在惡劣的通信環境下仍能達到優異的性能，還能夠為手機提供極為穩定的高速數據業務。

CDMA移動通信接收核心技術包括：同步技術、信道估計技術、Rake多徑接收與合并技術、信道糾錯碼解碼技術和干擾消除技術。針對這些核心技術，實驗室蔣良成教授分別就基于多徑能量窗的定時同步技術、基于多徑能量窗的定時跟蹤技術、基于多徑能量窗的信道估計算法、基于多徑能量窗的頻率同步跟蹤方法、基于多徑量窗的CDMA綜合接收方法與裝置，以及聯合抗多址干擾與碼間干擾技術等專利作了詳細講解。采用這些技術專利構建的接收機芯片結構圖其中包含搜索器、信道估計、Rake接收、信道解碼、發射機、RF和CPU接口等主要模塊。

2004年1月研制成功的Noah 2000－1x手機基帶芯片采用了該接收機設計技術，并已于中芯國際批量生產。其結構圖如圖5所示，內含嵌入式CPU、DSP、CDMA核、近十種接口等，避開了國際公司的專利限制，對惡劣傳輸環境具有明顯改善作用。在手機和網卡設備中已獲得廣泛采用。

恩智浦關注中國EDGE演進力推終端系統解決方案

并非只有3G是現在移動通信演進的唯一方式，基于TDMA技術的EDGE標準也是現在的熱門方案之一，它是GSM／GPRS網絡的升級。EDGE中由于采用了8-PSK的調制方式，容量相比GSM提高了3倍。與GPRS相比，EDGE具有更快的上網速率和無線數據傳輸速率，其理論最高數據傳輸速率為473.6Kbps，能向移動客戶提供支持包括視頻流媒體、瀏覽網絡和處理帶附件的電子郵件等“準3G”的移動數據服務，還可以帶來視頻點播、在線游戲等更豐富的移動娛樂享受。

與3G相比，EDGE的主要優勢在于易于實現的網絡升級，可以利用現有的GSM頻段和網絡設備，只需對網絡軟件及硬件做一些較小的改動，大體集中在基站的射頻部分和基站收發器與控制器的接口部分。建網周期也比3G大大縮減，運營商需要的投資很少，而且收回成本的時間也非常短。良好的兼容性可以保證EDGE在非3G覆蓋區提供類3G服務，在3G覆蓋區，則可以作為它的良好補充。

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關鍵詞:無線傳播;傳播模型;自由空間;傳播損耗

中圖分類號:TN711 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 07-0000-01

Discussing on Mobile Wireless Communication

Yuan Haijing1,Peng Liye

(1.Shijiazhuang Branch of China Tietong,Shijiazhuang050000,China)

Abstract:This paper briefly describes the wireless mobile communication network and spatial spread of propagation loss,and then do a preliminary study of propagation model.

Keywords:Wireless communication;Propagation model;Free space; Propagation loss

一、概述

在規劃和建設一個移動通信網時,從頻段的確定、頻率分配、無線電波的覆蓋范圍、計算通信概率及系統間的電磁干擾,直到最終確定無線設備的參數,都必須依靠對電波傳播特性的研究和據此進行的場強預測,是進行系統工程設計與研究頻譜有效利用、電磁兼容性等課題所必須了解和掌握的基本理論。

二、無線電波的傳播

(一)傳播方式

1.直達波或自由空間波;2.地波或表面波;3.對流層反射波;4.電離層波蜂窩系統的無線傳播利用了第二種地波或表面波傳播方式。

(二)傳播途徑

傳播途徑有反射、繞射和散射。

三、自由空間傳播損耗

雖然在自由空間傳播的電磁波不產生反射、折射、吸收和散射等現象,總能量沒有被損耗掉,但是,電波的能量還是會由于向周圍空間擴散而衰耗,這種電波擴散衰耗就稱為自由空間傳播損耗。

中心點O發射功率Pt,球半徑d,球表面積4πd2。球面上單位的功率P=Pt/(4πd2)

發射天線來說,天線增益Gt。則與發射源相距d處的單位面積所接收的功率為

P’=Gt×Pt/(4πd2 )

接收天線增益Gr

根據天線理論,接收天線的有效接收面積S=λ2/(4π),那么接收機輸入功率

Pr=Gt×Pt/(4πd2)×λ2/(4π)×Gr

假設Gt=Gr=1,則自由空間傳播損耗L=Pt/Pr=(4πd/λ)2

另外λ=c/f c=3×108 m/s1MHz=106Hz 1km=103m

則:Lb=lgL=32.4+20lgf(MHz)+20lgd(km)

由此得出:自由空間的傳播損耗僅與傳播距離、功率和頻率有關。

四、無線傳播模型

(一)無線傳播模型

自由空間是理想的情況,現實中理想情況很難存在。實際的傳播環境主要有:

1.自然地形;2.人工建筑的數量、高度、分布和材料特性;

3.該地區的植被特征;4.天氣狀況;5.自然和人為的電磁噪聲狀況。

以上這些會對無線傳播造成很大的影響,因此自由空間傳播損耗就不準確了。

無線傳播模型:預期無線電波傳播路徑上的路徑損耗的。

(二)常用的傳播預測模型

一個有效的傳播 模型應該能很好地預測出傳播損耗,該損耗是距離、工作頻率和環境參數的函數。

1.Okumura― Hata模型

Okumura-Hata模型是Hata在Okumura大量測試數據的基礎上用公式擬合得到的。

這個模型時作了下列三點假設以求簡化:

(1)作為兩個全向天線之間的傳播損耗處理

(2)作為準平滑地形而不是不規則地形處理

(3)以城市市區的傳播損耗公式作為標準,其他地區采用校正公式進行修正

適用條件如下:

(1)f為150～1500MHz;(2)基站天線有效高度 為30～200米;

(3)移動臺天線高度 為1～10米;(4)通信距離為1～35km

傳播損耗公式如下:

公式說明:

d的單位為km,基站天線和移動臺天線之間的水平距離;

f的單位為MHz,工作頻率;Lb城為城市市區的基本傳播損耗中值;

hb、hm――基站、移動臺天線有效高度,單位為米;

有效天線修正因子; 小區類型校正因子

地形校正因子,地形校正因子反映一些重要的地形環境因素對路徑損耗的影響

基站天線有效高度計算:設基站天線離地面的高度為 ,基站地面的海拔高度為 ,移動臺天線離地面的高度為 ,移動臺所在位置的地面海拔高度為 ,則基站天線的有效高度hb= + - ,移動臺天線的有效高度為 。

2.COST231 Hata模型

COST-231-Hata模型也是以Okumura等人的測試結果為依據。

適用條件:

(1)f為1500～2000MHz;(2)基站天線有效高度 為30～200米;

(3)移動臺天線高度 為1～10米;(4)通信距離為1～35km

傳播損耗公式如下:

公式說明:Cm大城市中心校正因子

不管是用哪一種模式來預測無線覆蓋范圍,只是基于理論和測試結果統計的近似計算。由于實際地理環境千差萬別,很難用一種數學模型來精確地描述。通過數學模型預測與實際信號場強值總是存在差別。

3.傳播模型校正

為了獲得符合本地區實際環境的無線傳播模型,提高覆蓋預測的準確性,為網絡規劃打好基礎,就要進行傳播模型的校正。

CW測試即連續波測試,是經過模型校正的必經步驟,通過CW測試和數字地圖可以獲得進行模型校正的數據。這些測試數據中的經緯度信息和接收電平形成模型校正的數據源。

CW測試的方法分三個步驟:

(1)選擇測試站址。根據經驗,大城市應選5個或更多,小城市一般選一個站址。測試站址的標準:

(2)測試準備。工具準備:數字地圖、測試接收機、GPS、測距儀、角度儀、測試軟件、筆記本電腦和汽車等。

(3)進行測試。驅車測試,盡量不要選擇高速公路以及很寬闊平直的街道,應選擇較窄的街道。在獲得了實地測量的信號傳播損耗數據之后,需要對采集的數據進行處理,來對傳播模型進行矯正。矯正之前需要將測量數據點中離發射機太近和太遠的數據點都刪除掉,然后再利用這些數據對傳播模型的各參數進行線性回歸擬合。

五、小結

在無線網絡規劃與優化中,無線信號的傳播特性占有很重要的地位,在傳播模型的建立、鏈路預算中都要用到大量無線傳播特性的知識,而且還對于計算覆蓋不同小區的場強提供必要的工具。

參考文獻:

[1]王瑩,劉寶玲.WCDMA無線網絡規劃與優化[M].北京:人民郵電出版社,2007,1

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關鍵詞：衛星移動通信；海上通信；自主衛星；海洋應用

1引言

我國是一個瀕海大國，東南兩面臨海，渤海、黃海、東海和南海四大海域總面積350萬平方公里，大陸海岸線長達18000多公里，港灣眾多、島嶼密布。因此，開展海洋信息化建設，進行對海洋資源的保護、開發以及高效管理，實現可持續發展，一直是我國各級海洋主管部門的主要任務。由于海洋環境的特殊性，海上遠程通訊、高速實時數據傳輸手段已成為制約海洋信息化建設的主要技術瓶頸。而衛星移動通信由于運行穩定、干擾少、組網靈活、通信成本與距離無關、可提供不受地理環境限制的廣域覆蓋等優點，被認為是最有效的海上通信手段?！疤焱ㄒ惶枴毙l星移動通信系統是我國自主建設的第一代大容量GEO衛星移動通信系統。該系統采用多波束覆蓋我國領土和領海，可提供話音、短信、傳真、數據和圖像等多種業務，具有資源自主可控、全天候服務、無通信盲區、傳輸安全可靠、設施抗毀性高、與公共網絡互聯互通、適合支柱行業和政府機構等關鍵部門應用等特性，在應急通信、海上通信和普遍服務等方面獨具優勢。因此，有必要推進“天通一號”衛星移動通信系統在國家海洋領域的應用，不僅可以完善國家海洋信息服務網絡，還可以提高國家在海洋行業的信息獲取能力，推動海洋經濟高速發展。

2應用現狀

我國自主研發、針對車載、船載和機載等中小型平臺和個人移動通信設計的第一代衛星移動通信系統尚未開通，長期以來主要通過Inmarsat系統的衛星移動通信服務以及國內北斗衛星導航系統的短報文業務來滿足我國海上衛星移動通信的需求，并在海洋應急救援、海洋防災減災、漁業管理、目標監控和數據采集應用等方面發揮了重要作用。

（1）Inmarsat系統

自1979年成立至今，國際海事衛星組織（Inmarsat）技術不斷革新和演進，目前已經發展至第五代系統，并成為世界上唯一能為海、陸、空各行業用戶提供全球化、全天候、全方位衛星移動公眾通信和海上遇險安全通信服務的通信系統。Inmarsat目前擁有并運營著全球龐大的衛星通信網絡之一，運營著13顆同步軌道衛星，可以向南極、北極83°以內的區域提供電話、傳真、寬帶數據業務和海上遇險與安全通信，為50萬臺衛星終端提供網絡服務和應用。目前，主用的第四代系統有4顆衛星（第4顆為備份衛星），可以提供全球寬帶局域網（BGAN）業務，可支持用戶最高數據速率達到492kbit/s。第五代系統（Inmarsat-5）已于2015年8月完成部署，利用3顆Ka衛星組成全球高速（GlobalXpress）移動網絡，可提供下行50Mbit/s、上行5Mbit/s的高速數據傳輸。雖然覆蓋范圍大，但Inmarsat系統為國外建設和運營，其衛星終端和通信資費都較為昂貴，且衛星資源受制于國外，漁船通信等敏感數據的安全性難以保障，給我國戰略和信息安全帶來嚴重隱患。

（2）“北斗”衛星導航系統

“北斗”衛星導航系統是我國自行建立、具有自主知識產權的衛星導航定位系統，目前已對包括我國本土在內的東南亞地區實現全覆蓋，后續將于2020年完成全球覆蓋?！氨倍贰毙l星導航系統設備具有適裝性好、成本低等優點，目前已經廣泛應用于各類船載平臺，提供授時、定位、導航和短報文服務。但由于“北斗”衛星導航系統不是專為通信設計，其通信能力較弱且系統容量受限，不能支持話音和高速數據業務，難以滿足海上通信對話音、數據和視頻等綜合業務的應用和傳輸需求。

（3）自主衛星移動通信

“天通一號”衛星移動通信系統是我國自主研制的第一代大容量地球同步軌道移動通信系統，系統以保證針對個人和車輛、飛機、船舶等移動平臺的話音、短信、傳真、數據、視頻回傳等中低速移動通信業務為主，可提供直接面向各行業指揮中心和個人、全天候的移動通信服務?！疤焱ㄒ惶枴毕到y01星已于2016年8月6日發射成功，目前地面應用系統已完成部署，即將正式提供服務，屆時將成為用戶容量不少于100萬，服務范圍包括國土及周邊、太平洋及印度洋大部分海域的區域性衛星移動通信系統，為政府、軍隊、行業、公眾等領域提供自主可控的移動通信服務。根據規劃，“天通一號”02星和03星將分別在01星東西兩側部署，形成對太平洋中東部、印度洋海域及“一帶一路”區域的常態化覆蓋，將進一步擴充海上通信的可使用區域?！疤焱ㄒ惶枴毙l星星上采用透明轉發方式，系統支持星狀組網，即用戶終端通過信關站以單跳方式訪問地面網絡，以雙跳方式實現網內用戶終端之間的通信，并能夠與地面PSTN、PLMN、Internet、行業專網等網絡實現互聯互通?！疤焱ㄒ惶枴毙l星移動通信系統的終端主要有手持型、便攜型、車載型、數據采集型、壁掛型、背夾型等多種形態，根據應用需求支持1.2~384kbit/s速率分檔可變的話音、數據和短信等多種業務和定位功能，可廣泛用于不同行業和業務場景。

3應用解決方案

3.1海洋綜合信息服務系統

針對海洋信息化建設的綜合業務應用需求，集成“天通一號”衛星移動通信系統、北斗衛星導航系統、GPS衛星系統、互聯網、移動通信網絡、地理信息系統等高新技術，利用異構網絡平臺融合構建一個海洋綜合信息服務系統，形成覆蓋天、地、海的立體化、大區域的一體化通信網絡。海洋綜合信息服務系統架構主要由天通移動通信衛星、北斗定位衛星、民用信關站、船載終端、浮標終端和海洋綜合信息服務中心等幾部分構成（見圖1）。該系統利用衛星移動通信系統和北斗導航系統，通過一體化的傳輸與路由、接入與控制、運維與管理機制，實現了船與岸、船與船之間話音、短信、數據、視頻回傳、船舶位置管理、警報/預警等多樣化業務信息傳輸與綜合服務應用，可滿足海洋船舶、海洋氣象、海洋水文監控以及海上應急救援、防災減災等領域的使用需求。海洋綜合信息服務系統還可以通過民用信關站與其它通信網絡進行信息交換和融合，如實現“天通一號”系統與地面PLMN、PSTN、Internet網的互聯互通，為用戶提供更多增值服務。

3.2應用方案

目前，“天通一號”衛星移動通信系統在海上通信領域的應用主要有五大類業務。

（1）位置跟蹤和管理服務

位置跟蹤和管理服務是實現船舶實時航線追蹤、提升航行安全的重要手段。船舶或海洋浮標終端利用北斗導航定位系統產生自身精確的定位信息，并將當前的定位信息通過衛星鏈路自動、連續地發送到民用信關站業務系統中的位置服務器，海洋信息服務中心等管理部門內設置位置跟蹤應用管理平臺，該平臺通過地面網絡與位置服務器進行信息交互，提取所屬用戶的位置信息并進行越界監測、軌跡管理等后續數據應用，為管理部門的交通管理、緊急救援等任務提供決策支持，位置跟蹤和管理應用如圖2所示。此外，海洋信息服務中心等管理部門還可通過位置跟蹤應用管理平臺，主動查詢所管理船載終端的位置信息，船載終端接收到位置查詢命令后，會即時上報目前所處的位置信息。

（2）數據服務

在航行過程中，船舶可通過船載終端將自身的船位、航速、航向、船名、識別碼、目的港、載貨種類、航次和安全狀態等相關數據信息通過衛星通信鏈路傳輸到海洋信息服務中心等管理部門，實現航行數據的實時下傳。具體實現可通過VPN專線構建虛擬子網，從信關站核心網直接將航行數據路由到海洋信息服務中心，以保證航行數據安全性和業務使用便捷性。同時，船上乘客或船員還可以通過衛星鏈接和信關站接入到地面Internet網絡，實現寬帶互聯網接入和郵件收發等應用，數據通信應用如圖3所示。

（3）視頻回傳服務

“天通一號”系統還為海上通信提供了寬帶多媒體手段，可實時傳送海上船舶遇險實際圖像和視頻等信息，實現船舶安全監控與遇險救助“可視化”。船載終端將拍攝的圖像或者視頻信息通過衛星鏈路發送到民用信關站業務系統中的視頻/數據回傳服務器，海洋信息服務中心等管理部門設置視頻回傳應用管理平臺，該平臺通過地面網絡與信關站的視頻/數據回傳服務器進行信息交互，即可接收所屬終端的視頻、數據采集信息，并進行分析和評估等后續的數據應用處理，視頻回傳應用如圖4所示。

（4）話音調度服務

船載衛星終端可以與“天通一號”衛星通信網絡內的其它衛星移動通信終端或地面網絡（如PSTN、PLMN網絡）的終端進行話音通信。此外，為了便于話音業務的管理和調度，海洋信息服務中心還可以搭建坐席調度指揮平臺。利用該平臺，各船載終端用戶可以通過衛星通信網絡撥打同一個電話號碼，即指揮中心號碼，實現與指揮中心的通信；利用該平臺，指揮中心可以隨時指定與某個船載終端用戶進行通信，或者將某個正在與指揮中心通信的船載終端衛星電話切換到總臺。

（5）短信服務

短消息業務功能是指船載衛星終端可以與“天通一號”衛星通信網絡內的其它衛星移動通信終端或地面網絡（如PLMN網絡）的終端進行短消息通信。為了便于短信業務的管理，海洋信息服務中心等管理部門可以搭建一套短信SP應用平臺。利用該平臺，船載終端用戶可以隨時通過短信上報航行安全狀態等情況；利用該平臺，指揮控制中心可以通過短信下發指揮命令到一線執勤人員。

4自主衛星移動通信系統的重要作用

（1）提高維護海洋權益的能力

我國海上絲綢之路鄰國眾多，由于歷史原因，部分海上國土存在爭端。隨著我國海上事業和當前國際形勢的發展，領土和海洋權益爭端有日益加劇之勢，強化海洋國土宣示，提高海洋權益維護能力刻不容緩。“天通一號”衛星移動通信系統可實現海上絲綢之路無線電通信有效覆蓋，既可以服務于海上絲綢之路的建設戰略，又可以提高我國控海能力，減少外交爭端。

（2）提高海洋應急與搜救能力，確保航運安全

海洋事業事故高發，海損事故和涉外事件時有發生，快捷、可靠的通信手段可以最大限度地減少或避免人員傷亡和經濟損失，是有效預防海難發生和組織海難救助的根本保證。利用“天通一號”衛星移動通信系統，海上搜救部門可以隨時跟蹤航行船舶動態，隨時與航行船舶保持通信聯系，從而可以極大地提高海洋應急與搜救能力，確保航運安全。

（3）為國家“海洋強國”戰略提供信息技術支持

目前，全球范圍的海洋競爭日趨激烈，以爭奪海域戰略資源和空間為特征的“藍色圈地”運動正在興起，我國周邊海域安全形勢嚴峻，尤其南海區域地緣關系錯綜復雜，國家海洋戰略利益面臨巨大挑戰。利用“天通一號”衛星移動通信系統為海上信息提供廣域覆蓋、安全可靠的信息傳輸手段，可取得海洋信息權，主導全球海洋信息化體系建設，是保障國家“海洋強國”戰略意圖實現的最有效手段。

（4）促進海洋經濟可持續增長

隨著“天通一號”衛星移動通信系統在海洋領域的應用，必將促進海洋信息網絡產業化進程。如此一來，既可以拉動海洋電子裝備制造、海洋軟件研發、海洋信息服務等高科技產業快速發展，也能夠推動海運、漁業、海洋能源等傳統海洋行業向集約型、可持續性發展方向轉型升級，快速形成健康、良性的產業生態圈。

5結束語

當前，我國海洋信息化建設已進入戰略機遇期。首先，海上絲綢之路對海洋信息化建設提出了迫切需求；其次，全球海洋信息化建設項目為我國海洋信息化建設工作提供了重要借鑒；最后，我國海洋信息化體系建設尚處于醞釀階段，亟需重點研發填補空白，帶動海洋信息化實現跨越式發展。我國海洋資源開發利用、海上絲綢之路經濟帶建設、“海洋強國”戰略的開展，使得“天通一號”衛星移動通信系統在海上通信領域極具潛力，具有巨大的市場應用前景。

參考文獻

[1]胡剛,馬昕,范秋燕.北斗衛星導航系統在海洋漁業上的應用.漁業現代化,2010(01):60-62.

[2]閔士權.軍民融合創新發展我國衛星通信產業.數字通信世界,2017(03):35-40.

[3]何元智.軍民融合重大舉措——天通一號衛星移動通信系統[C].2016年中國衛星應用大會,2016,10.

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關鍵詞：移動;IP;技術;發展

Abstract: mobile IP for the mobile host in the mobile process keep original communication uninterrupted provides realizing method, tunnel mobile IP technology is one of the key technology. As China telecom mobile network project to develop, communication engineering as a project, there are many different from other project characteristics. However, in view of the communication engineering supervision. This paper discuss mobile network and mobile communication project development.

Keywords: mobile; IP; Technology; development

中圖分類號： TN914文獻標識碼：A 文章編號：

1移動通信中移動 IP節點技術

1.1移動通信中移動 IP原理

移動 IP 中的隧道技術有三種封裝方式：IP 的 IP 封裝，最小封裝和通用路由封裝。在移動 IP 中，隧道的入口為移動節點的家鄉，隧道的出口為移動節點的外地。家鄉需要實現封裝功能，封裝后的數據包能到達外地，外地接到數據包后，進行解封裝，然后將數據包路由給移動節點。數據包離開隧道入口后，在沒有到達隧道出口前，可能出現路由環使它又回到了隧道入口處的情況，這樣每次隧道都為它加封一個 IP 報頭，而每個新的報頭都有自己的生存時間域（TTL）值，這樣就會出現數據包一直增大下去。為了防止這種遞歸封裝，可采用如下機制：預封裝的數據包的源地址就是隧道入口地址，此時假設遞歸封裝出現；預封裝的數據包的源地址與隧道入口處路由表指示的隧道出口地址相同，此時也假設遞歸封裝出現。

同時，如果家鄉要將移動節點家鄉鏈路上的廣播包送給移動節點，必須采用多重封裝，這時，里面一層隧道是從家鄉到移動節點的家鄉地址，外面一層隧道是從家鄉到移動節點的轉交地址。因為，如果不采用多重封裝的話，外地解封裝后收到的是廣播地址，它就不知道怎么辦了。因此，這種現象應該作為防遞歸封裝中的一種特殊情況處理。

在解封裝中，主要是將新 IP 報頭去掉，使原來 IP 數據報恢復出來,因此相對較為簡單。移動 IP 中，移動節點的外地已經保存了移動節點的注冊信息，它能夠將解封裝后得到的數據報路由給移動節點。這樣，就完成了從一個節點向移動節點發送一次數據的全過程。

1.2移動IP節點在移動過程中通信的方式

移動節點基本工作方式有 5 個方面：

搜索：搜索是移動節點能維持正常通信的前期工作，通過搜索移動節點首先確定自己的位置。

注冊:移動節點確定自己在外地鏈路的時候，循環給家鄉帶理發送一個 UDP 包，通知它自己當前的 IP 地址，即外地鏈路取得的轉交地址，直到收到服務器的應答消息。

注銷：移動節點重新回到家鄉鏈路的時候，循環給家鄉帶理發送一個 UDP 包，直到收到家鄉的應答消息。

接收數據包：移動節點在家鄉鏈路接收數據包和固定節點的工作機制完全一樣。

發送數據包：如果移動節點確定自己在家鄉鏈路上，它象固定節點一樣，使用 TCP/IP 協議，不需要對數據包進行額外處理，直接發送；否則，移動節點會發現要發送的數據包的源地址是當前鏈路的轉交地址，因此，它先將發送包源地址修改為家鄉地址，然后再發送。

1.3搜索

移動節點利用搜索過程主要完成三個功能，即判定自身當前是連在家鄉鏈路上還是外地鏈路上；檢測自身是否已經切換了鏈路；如果已經處于外地鏈路，則取得外地鏈路上的轉交地址。搜索由兩條簡單的消息構成。

第一條消息是廣播消息，家鄉利用這個消息向移動節點宣布它們的功能。當一個節點在一條鏈路上被配置成家鄉服務器的時候，它就在這條鏈路上廣播或組播廣播消息，這使得連到這條鏈路上的移動節點可以判定該鏈路上是否有存在。如果有，可以從廣播消息中取得服務器的IP地址，并且判定的功能是什么。

第二條消息是請求消息，當移動節點沒有耐心等待下一個周期發送的廣播消息時，它可以發送請求消息。這個消息的唯一目的就是讓鏈路上的所有立即發送一個廣播消息。有些時候，移動節點快速地切換鏈路，而發送廣播消息的頻率相比而言就太慢了，這時請求消息就非常有用了。由于密鑰管理上的困難，移動IP不要求對這兩種消息進行確認。

2移動通信工程監理的發展方向

在建設領域推行工程建設監理制,是我國深化建設管理體制改革,建立社會主義市場經濟體制的重要舉措之一。我國的監理事業,是從八十年代開始的,而通信工程監理起步較晚,也是在逐步認識,逐步推行的。目前,土建專業的監理已形成了一套比較行之有效的規范,這些一般的監理方法對通信工程的監理起到了重要的借鑒作用。

然而,通信工程尤其是移動通信工程有自身的特點,通常的監理方法直接用在移動通信工程上,遇到了一些新的問題。因此,為了搞好移動通信工程監理,必須探索出適合其特點的工作方法。通信工程監理經過近十年的發展已形成了一定的規模，并且取得了顯著的經濟效益和社會效益。隨著通信技術向移動網絡和數據網絡方向發展，同時也出現了諸多問題。按照市場發展方向及需求，部分監理公司和建設單位已作出一體化監理的嘗試，工程監理必然向工程項目管理發展。

2.1表現在政府部門管理存在一定的不完善，導致目前的監理單位很難全面涉足真正的項目管理。

政府管理部門的職能在體制改革中雖然已有很大突破，但是首先是站在各自角度去一系列規章制度，并且了一系列規章制度前，管理部門間缺少溝通，導致在企業執行時造成諸多不便.

2.2業主行為的不規范性。

工程項目管理企業本身是很有發展前途的，與國際慣例接軌的行業，通信監理企業由于實行的時間有限，自身缺陷也很明顯，所以更需要一個好的環境去培育、培養，但是在現有的競爭環境中，很少有建設單位站在培養合作伙伴的高度來為監理行業創造發展條件。

2.3就是通信監理企業自身建設的問題。

目前通信監理企業良莠不齊。有掛靠的，有低價搶業務的，也有不把監理工程當回事的?；臃倍啵斐闪瞬涣加绊?，因此相當一部分業主對監理承擔全過程管理不放心。盡管有些監理企業承擔了部分工程項目管理業務，也基本上局限于施工隊伍的“四控，二管，一協調”， 與真正意義上的項目管理有很大差距，大都未進入前期統籌策劃范圍。

針對工程項目管理的迫切性，這是整個通信工程建設市場發展到現階段的必然產物，隨著分工的細化，專業化要求的提高，市場的逐步規范，對項目管理工作也提出相應的更高要求，朝著規范化、專業化、精細化、標準化、全程一體化管理提升，尤其現在現網改造或建設均是全網全速推進，盡管從理論上講，業主方可以自行完成項目管理中的部分任務,但是從技術管理、經濟管理、合同管理、組織協調等多項業務職能上，業主的能力是與專業項目管理機構的能力無法對比的。正因為這樣，工程項目管理企業，則為投資方業主提供了可以解決這些困難的途徑。

3結語：

雖然通信工程建設監理在目前還在慢慢蛻變中,但是隨著整個市場的迅猛擴大和發展。而移動 IP 為移動主機在移動過程中保持原來通信不間斷提供了實現方法，隧道技術是移動 IP 的關鍵技術之一。當通信節點向移動節點發送數據報時，必須使用到隧道技術。本文介紹了移動 IP 中隧道技術的基本原理，以及給出了一種在 Linux 系統下實現它的方法。對于實現途徑，主要是在 Linux 內核中加入程序模塊，用以完成隧道技術的功能。隨著當今電子商務的蓬勃發展，人們對于新的通信業務的要求越來越高，這是互聯網及 TCP/IP 協議成功發展的必然結果。從而誕生出下一代的互聯網協議 IPv6，因此，隨著移動用戶和設備的飛速發展，基于 IPv6 的移動 IP 協議必然會迎來更廣泛的發展前景。

參考文獻:

[1] 張平 王衛東 陶小峰《WCDMA移動通信系統》 人民郵電出版社

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關鍵詞：海域移動通信；覆蓋專項；移動通信網絡；陸地通信；通信系統

1概況

移動通信網絡是陸地通信，從網絡的設計、規劃、建設、優化，都是圍繞著陸地覆蓋進行的，海面覆蓋在移動通信的發展史比較薄弱。海面覆蓋整治不但是移動通信工作的一次大膽嘗試，也是我們打造網絡品牌優勢的一次重拳出擊。

2海面覆蓋普查

為搜集第一手資料以確立整治方案，主要的前期準備工作如下：2.1資料收集2.1.1向經驗豐富的漁民了解漁民作業路線、區域和范圍以及海面覆蓋的狀況。2.1.2調查汕尾海域漁場、島嶼的分布情況以及沿海地理環境。2.1.3調查我公司和“競爭對手”在沿海建設的基站分布情況和技術資料，從基站功率、站址高度、天線類型等方面進行對比分析。2.1.4對比測試G網的覆蓋狀況。2.2第一次海面覆蓋測試結果(測試距離10km)2.2.1我公司覆蓋率僅為85%，信號質量88%，海岸線幾公里內覆蓋信號雜亂，信號強度弱，通話質量較差，存在一定的網絡盲區，導致多次的掉話。幾公里外更是嚴重，無主導小區覆蓋的情況下切換明顯增多，通話無法得到保證。2.2.2“競爭對手”覆蓋率和信號質量都為98%，覆蓋穩定。2.3確定、實施整治方案根據海面覆蓋普查的情況并結合網絡資源情況以及客戶的需要，海面覆蓋專項整治工作的整治方案如下：2.3.1確立主導基站：在海拔高度85m的山頂上新建馬宮3基站，使用高增益天線，單小區方向角210度，下傾角為0。2.3.2整治沿海輔導基站：通過基站功分整改、增加天線高度、更換高增益天線、調整方向角和下傾角等措施，對沿海小漠、汕尾3、東坑、運動場4個基站進行整治。

3整治、優化情況

在公司領導的正確指導和全體技術人員的共同努力下，我公司僅用1個月的時間完成了包括新建馬宮3基站在內的整治工作，并進行了第二、三次測試和相關的網優工作，其間克服了國防用地原屬單位阻撓、高山施工條件惡劣等種種不利因素，保證站點按時保質竣工開通。整改前后對比情況如下：

3.1第二次海面覆蓋測試情況(測試距離17km)

第二次測試結果表明我公司GSM網絡海面覆蓋的距離和范圍上得到了較大的提高，但是與“競爭對手”對比還存在一定的差距。大約在10km內雙方的覆蓋相當，但是10km外我公司的覆蓋漸漸不如對手，尤其在15km附近更明顯。

3.2第三次海面覆蓋測試情況(測試距離22km)

基于第二次測試的結果同時結合大量統計數據的基礎上，重新對沿海的覆蓋進行了全面、細致的分析和評估，我網優人員通過各種的途徑，對沿海的各個基站小區進行了深入的研究和優化工作。整治后存在的主要問題是近海覆蓋信號雜亂，馬宮3主導地位不明確。我們通過以下措施控制小區覆蓋范圍，確立小區主輔覆蓋關系，優化海面覆蓋信號質量，提高覆蓋距離：（1）優化沿海覆蓋小區的頻率；（2）優化海面覆蓋小區的切換關系；（3）調整小區MAXTA、TALIM和小區功率控制參數；（4）調整影響覆蓋質量的小區天線方向角、下傾角等。優化后海面覆蓋第三次測試結果如下：第一，從測試的數據上分析，汕尾附近海域覆蓋得到了質的提高。與競爭對手對比，我公司GSM網絡在汕尾城區附近海面的覆蓋率達到97%，高于對手約12個百分點；通話質量達到99%，優于對手約15個百分點；全程無掉話，競爭對手有十幾次掉話之多。第二，本次測試的距離大約為22km（以馬宮鎮為參考點），范圍大約為馬宮-汕尾85%的海面，測試的數據相比前幾次全面，結果也相對可靠。大概的覆蓋情況如下：（1）15km內（我們稱為“第一漁業區”）覆蓋穩定，信號強度很強大約為－70DBM以上。競爭對手的信號雖然也較強，但是在某些區域存在較高的質差現象，10～15km較為嚴重，而且出現掉話現象；（2）15～20km之間（我們稱為“第二漁業區”）的覆蓋相對穩定，信號強度大部分在－85DBM以上，通話質量清晰。競爭對手的覆蓋信號較弱，大約為－95DBM以上，存在很嚴重的質差，距離越遠通話根本無法保持，用戶明顯可以感覺到雜音和斷續，掉話更是嚴重；（3）20km外（我們稱為“第三漁業區”）的覆蓋有一定的起伏，雖然信號強度波動較大（10～20DB），但是總體在－95DBM左右，通話質量好。競爭對手還要差，有盲區，根本無法保證通話質量；（4）雖然我們沒有測試更遠，但是在25km處（以“汕尾3”基站為參考點），信號強度仍然可以保持在－95DBM左右（不考慮其他影響因素）。

4海面覆蓋工作總結

4.1綜合質量對比

以信號強度優于對手10DB以上和質量3DTQU以上為標準，即用戶可以感受到的優勢。信號強度在－75DBM以上，占了46.15%；信號強度在－75～－85DBM之間，占了37.82%；信號強度在－85～－95DBM之間，占了14.65%；信號強度在－95DBM以下，占了1.37%。

4.2覆蓋距離

由于汕尾海面覆蓋的主導基站為馬宮3，其覆蓋和話務是純海面的，因此以馬宮3基站覆蓋和話務模型進行分析。由下圖分析，在TA值為50～54時（約25km附近）仍然有用戶使用業務，下行信號強度在－95DBM左右；10km內信號比較穩定，也較強；在10～15km之間信號強度雖然有較小的波動，但是相對穩定，存在較多的越區位置更新現象，主要是馬宮3與汕尾3基站在該處覆蓋信號相當所致。15km外，覆蓋信號大約有十幾個DB波動，海面特殊的環境等不穩定因素影響較大。

4.3話務分析

馬宮3基站的話務曲線直接反映了漁民的活動規律。圖4為我們收集三天的全日話務量曲線圖。從圖4可知，海面話務較高時應在18∶00～23∶00之間。原馬宮漁港只有馬宮1一個基站，全天話務量在整治前后基本相同（如圖5），即馬宮3的話務可認為是純增加話務。其每天話務量大約為30～45Erl之間，變化很不規律，應該跟漁民及其他海面活動有關，每日的呼叫次數大約在2000次以上，保守計算，該小區創造的效益為每日2000元左右，即每月可創收益為60000元左右，與市場反饋的信息比較吻合（目前馬宮鎮總用戶數大約為3000戶，近兩個月大約發展了100多用戶，競爭對手總用戶數大約為300戶）。從各方面反饋的信息可以看出，此次整治工作是行之有效的。

4.4網優經驗

4.4.1確立主導覆蓋小區。主導覆蓋小區在海面覆蓋中起著非常重要的作用，因此必須根據本地海面覆蓋的需要，從各個方面收集準確的資料，了解海面覆蓋區域地理環境，調查高山、島嶼和漁場的分布情況，利用物理存在的島嶼或高山條件，建設主導小區。為了達到超遠距離的覆蓋效果，根據海面覆蓋模式公式的定義，主導小區的首要條件是“高”，即站址高、功率高。4.4.2處理好主導和輔導覆蓋小區的關系。根據本地無線覆蓋環境的特點和基站的分布情況，處理好主導覆蓋小區覆蓋范圍內各輔導小區的關系，通過調整硬件和軟件參數，包括調整天線技術參數和配置頻率資源以及設置基站功率、相鄰小區的切換關系等，明確主導小區的作用。4.4.3根據需要增加相應的輔助設備。海面覆蓋需要實現超遠距離的覆蓋要求，可根據需要增加輔助設備（如覆蓋延伸系統）增加基站的輸出功率，提高覆蓋距離和改善上行信號質量。

5結語

篇10

關鍵詞：移動通信 鐵路通信 系統應用

鐵路運輸是國家的經濟大動脈，鐵路通信系統是直接保證鐵路運輸的重要工具，它的質量的好壞直接影響鐵路運輸的效率以及運輸速度和安全。隨著科技的進步和發展，各種高新技術被廣泛地應用在鐵路通信系統中，使得鐵路通信系統得到逐步提高和完善，并提高了鐵路運輸的運輸速度、效率以及安全可靠性，本文主要討論移動通信在鐵路通信系統中的相關應用。

一、通信的作用

通信，指人與人或人與自然之間通過某種行為或媒介進行的信息交流與傳遞。鐵路通信就是指利用有線通信、無線通信、光纖通信等現代化技術和設備，將鐵路運輸生產和建設過程中的各種信息進行傳輸和處理交換。隨著我國高速鐵路的建設和運行，對鐵路通信技術提出了更高的要求，只有不斷地發展和完善鐵路通信系統，才能為現代化鐵路的建設與運行提供重要技術支持和安全保障。

二、集群通信系統

集群通信系統是一種功能強大的專用移動通信系統，是通信與微處理機技術、程控交換技術、計算機網絡技術緊密結合的產物。由于它具有群呼、組呼、強插、強拆等功能，特別適合于調度指揮以及應急、搶險等場合，并較好地解決了通信頻率合理分配的問題，因而倍受專業運營管理部門的青睞，被確定為現行鐵路移動通信方式的首選類型。但是這一系統還具有一定的缺點，主要包括采用動態的頻率分配，沒有考慮與周圍公用網的有效融合問題，沒有先進的路由合理選擇功能，并且在建立通路和自動過網時存在信息丟失現象，保密性不強，容易受干擾等，這些缺點對于話音通信的影響不大，但是會對列車與調度指揮中心之間的實時雙向數據通信造成較大的誤碼。因而對于要求較高數據通信誤碼率的場合并不適合。

三、GSM-R技術

GSM-R（GSMforRailways）是在無線移動技術的基礎上，發展起來的鐵路專用通信系統。GSM-R系統包括網絡子系統、基站子系統、運行和業務支撐子系統和終端設備等四個部分。該系統通過無線和直放站的方式，實現全線場強覆蓋，通過調度臺、車站臺、機車電臺、手持臺和車載衛星電話等GSM-R線路設備，實現調度指揮控制功能和通信功能，使鐵路各級生產和管理人員通過本系統實時共享生產和管理領域信息，并向社會提供客貨運及其他信息服務。在GSMPhase2+規范協議的高級語音呼叫功能：組呼、廣播呼叫、多優先級搶占和強拆業務的基礎上，加入了基于位置尋址和功能尋址等功能，適用于鐵路專用調度通信的需要。主要提供列車調度、養護維修作業通信、應急通信等語音通信功能，可為列車自動控制與檢測信息提供數據傳輸通道。GSM-R網絡平臺可支持和發展的通信業務：

1.調度通信。調度通信主要指利用GSM-R網絡平臺，實現列車調度、貨運調度、牽引供電車調度等功能。主要實現行車調度員、車站值班員和機車司機之間的通信，以及車站值班員、機車司機和運轉車長（含不設運轉車長的乘檢）之間的通信，即“大三角”和“小三角”通信；

2.站場通信。站場通信指利用GSM-R網絡平臺，可實現在鐵路車站（場）內進行作業指揮和業務聯系，為站內流動作業人員與流動作業人員、固定作業人員之間提供的通信聯絡系統。主要有平面調車電話、駝峰作業電話、貨運電話、列檢電話、車號電話、商檢電話等專用通信；

3.施工養路通信。施工養護通信是指利用GSM-R網絡平臺，可實現維修或施工臨時組織的通信，主要用戶包括維修或施工現場指揮人員、各工種（車務、機務、工務、電務、供電、車輛、等）單位在日常維護工作中所需的通信業務；

4.應急通信。應急通信是指在各種突發性事件中，利用GSM-R網絡平臺提供的無線通信業務，保證應急事件中的指揮和控制。應急通信中用戶包括各級救援中心指揮人員、事件現場指揮人員及各工種（含車務、工務、電務、供電、水電、機務、車輛、安監等）作業人員、有關調度人員、車站值班員、助理值班員、機車司機、救援列車主任以及其他相關人員；

5.公安通信。公安通信是指利用GSM-R網絡平臺，為鐵路公安部門進行突發事件處理和業務聯系時提供安全、保密的通信手段。主要用戶包括乘警、車站巡警、各級公安指揮人員等；

6.戰備通信。戰備通信是在發生局部戰爭或重大事件時，通過鐵路既有有線、無線等多種通信手段，確保鐵道部、鐵路局、調度區段的通信通路暢通，確保調度中心、指揮所與現場的通信聯絡；

7.數據業務。GSM-R網絡，通過疊加GPRS（通用分組無線業務）系統和添加具有內部互聯功能的IWF，提供強大的數據業務功能?？芍С值蔫F路無線數據業務主要有：控制數據、調度數據、監控數據、施工養護數據、應急通信數據、公眾服務數據等

四、衛星通信

衛星通信是指利用人造地球衛星作為中繼站來轉發或反射無線電信號，在兩個或多個地面站之間進行通信。它的主要優點是通信范圍大、不受陸地災害的影響，可靠性高、電路開通迅速、多址連接等，不過也存在成本高、傳輸延時大、傳輸帶寬有限等不足。相對而言，比較適合鐵路應急部門使用。

五、無線寬帶WIMAX

WIMAX技術是一項于IEEE 802.16標準的寬帶無線接入城域網技術。目前，在鐵路通信系統中的最新應用成果就是中國神華能源股份有限公司的自主研發項目 -“WIMAX技術在鐵路移動通信中的應用研究”。該項目自主研發了基于WIMAX無線寬帶技術的機車同步操控通信、列尾通信、無線列調通信、視頻監控等組成的鐵路通信應用系統，在經過車載運行實驗和室內動力分布實驗后，經專家組檢驗，表明該系統可滿足朔黃鐵路運行的技術要求，具有創新性，技術成果達到國際領先水平。

鐵路通信網是保證行車安全、提高運輸效率的有力工具。鐵路通信是以運輸生產為重點，主要功能是實現行車和機車車輛作業的統一調度與指揮。但因鐵路線路分散，支叉繁多，業務種類多樣化，組成統一通信的難度較大。所以，在鐵路通信系統中應當將各種現代化的通信技術有機結合，以保證行車安全、防止作業事故，提高運輸效率，加速機車周轉，以及改善服務質量等。

參考文獻：