通信技術發展下的移動通信論文

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一、《移動通信》教學內容改革

目前，大部分《移動通信》教材的內容都涉及到移動通信基本概念、無線信道特性、數字調制技術、抗衰落技術、多址技術和MIMO技術、組網技術等；以及典型的移動通信系統如GSM系統、CDMA系統、3G移動通信系統和專用移動通信系統（如集群系統等）。如果在教學過程中要做到面面俱到，則這些內容都無法深入，最后使得學生感覺內容繁雜零散。因此，在教學過程中，需要針對移動通信的特點，對移動通信課程的教學內容進行改革。移動通信和有線通信相比較，之所以如此復雜，根本的原因在于傳輸介質和空中接口。因此，可以將移動通信的教學內容分為兩大部分：一部分圍繞傳輸介質即“無線信道”進行教學內容的組織，一部分圍繞“空中接口”問題進行教學內容的組織。對于第一部分內容，在充分分析無線信道的傳輸特性及其對信號傳輸的影響后，針對這些問題進行移動通信關鍵技術的組織。比如，針對無線信號傳播的能量損失問題，進行路徑傳播損耗模型及信號覆蓋問題的討論；針對無線信道的多徑衰落問題進行相關的抗衰落技術，如信道編譯碼、交織、均衡等等問題的討論。而進行這些關鍵技術的教學內容的組織時，可以打破系統間的界限。以調制技術為例，在教學過程中可以包含GMSK、16-QAM、8PSK、OFDM等等技術，在介紹這些技術時結合具體的系統進行技術運用說明，如GSM系統采用GMSK，HSDPA采用16-QAM調制，LTE采用OFDM等等。這樣，既介紹了調制技術本身，又讓學生理解了具體的移動通信系統所采用的調制技術及不同系統間調制技術的差異。由于移動通信與有線通信的另一個顯著區別就是“空中接口”問題，而圍繞“空中接口”，移動通信相比較有線通信要完成通信任務，就需要解決基站如何區分手機；手機如何找到基站；基站如何找到手機；基站如何識別手機用戶的身份；系統如何保證通話不被他人竊聽以及手機在移動時的通話質量等問題。而圍繞這些問題，課程就可以開展移動通信系統的網絡接口、協議、信令等問題的討論。不同的移動通信系統，其主要的區別就是與空中接口相關的技術，但不同的系統之間也有相似的地方。因此，具體教學時可以以某個系統比如WCDMA或GSM系統為主，詳細介紹其網絡結構、組成、信令等等。而其他系統的介紹可以采用對比的方式，重點剖析介紹其不同的地方。這樣，學生學完整個課程后，對整個移動通信系統的工作原理及實際運用都會有較深的理解。我校在進行《移動通信》教學內容的安排時，考慮到我校該課程課時只有48學時，因此，我們在組織教學內容時將教學重點放到了第一部分內容，重點介紹移動通信系統中底層的關鍵技術，包括無線信道、調制技術如MSK/GMSK、p/4-QPSK/MPSK、MQAM、自適應調制、擴頻調制、正交頻分復用調制（OFDM）；抗衰落技術如分集接收、信道均衡、信道編碼、交織編碼、智能天線、空時編碼、HARQ、智能天線、MIMO、空時編碼等以及多址技術。而關于上層如網絡層的內容主要以學生自學為主。

二、實驗項目設置

《移動通信》課程具有很強的系統性和綜合性，更新速度快，與工程實際結合較緊密。為了使學生迅速掌握并運用層出不窮的新技術，提高移動通信教學質量，在教學過程可以利用軟件資源優勢，采用理論與仿真相融合的方式，設置相關仿真實驗，使學生通過仿真實驗，對移動通信關鍵技術進行驗證；同時通過直觀的仿真結果，既可以加深學生對理論基礎的理解，又培養了學生運用知識和實際操作能力。為此，我校在課程教學過程中，都會相應地設置一些仿真實驗。具體開設的實驗項目包括無線信道仿真；QPSK，MSK，GMSK，16-QAM調制解調仿真及其在衰落信道下的性能分析；卷積編碼與Turbo編碼實驗；擴頻序列的產生與CDMA系統仿真；OFDM系統仿真；自適應均衡仿真等等。這些實驗項目分為兩部分，一部分由學生獨立設計完成，一部分為課堂演示實驗。課堂仿真演示實驗主要針對一些抽象難理解的知識點進行，融入仿真演示便于學生理解，提高學生的學習積極性。學生獨立設計實驗由學生課下獨立完成，老師通過抽查答辯等方式進行考核。學生通過自己設計搭建系統，可以培養學生綜合設計、動手能力和創新能力，為以后從事通信行業的設計開發和調試分析打下良好的基礎。

三、結語

近年來，移動通信技術迅猛發展，為了適應移動通信技術的快速發展，結合《移動通信》課程教學實際，本文對移動通信課程的教學內容和實驗項目改革進行了初略的探索。我們期望通過積極的教學改革，改善課堂教學效果，提高學生綜合應用所學知識和獨立設計的能力。其次，生活中隨處都有移動通信系統，每個人都是移動通信系統的一個重要參與者和組成部分。因此，《移動通信》課程在教學過程中只要緊密聯系現實生活，就可以提高學生的學習興趣與積極性。

作者：劉林馬征單位：西南交通大學信息科學與技術學院