移动技术论文篇（1）

近年来，4G通信技术在国外发展迅速。全球名气较大的的移动手机制造商大多来自于欧洲，他们以强大的通信技术水平，垄断了一大半的移动通信市场。2009年，瑞典首先推出了4G网络，到目前为止，瑞典仍然是全球4G网络速度最快的国家，它的通信技术依然保持在全球的领先行列。美国作为科技大国，近年来也比较重视移动通信技术的发展。目前，美国的移动电话的普及率已经达到了一半以上。但是，由于美国使用的频谱资源与大部分的运营商使用的并不相同，这大大影响了美国网络的下载速度，使其与下载速度较快的国家之间还存在一定的差距。

1.2国内发展现状

与同为亚洲国家的日本、韩国相比，我国移动通信技术的发展要慢得多。其中，我国香港地区的4G通信技术发展迅速，网络速度排名全球第二。同时，在香港地区，大多数网络都具有了4G服务功能。在大陆地区，4G通信技术主要被三家电信运营商所使用。随着我国政府对4G技术的不断关注，4G逐渐走进了我国人民的生活。由于4G技术具有极快的访问速度，吸引了各大运营商的关注。但是近两年，微信业务的推出给各大运营商造成了巨大的挑战，传统的通信技术受到了极大的冲击，而传统技术带来的利润也随之有所下降。因此，各大运营商在争先恐后的使用4G通信技术的同时，也不能忽视这些挑战所带来的问题。所谓挑战即为机遇，随着越来越多的人使用网络，各个运营商为了提高流量带来的收入，必将加快4G技术使用的脚步。

24G移动通信技术的特点

2.1具有较快的数据传输速度

随着生活频率的不断加快，人们越来越适应快节奏的生活。因此，在进行网络数据传输的过程中，人们也不断的追求着高速度，力求节约不必要的传输时间。与3G通信技术相比，4G技术具有的比较明显的特征是具有较高的数据传输速度。它的无线访问速度较快，大约为100Mbbit/s。从理论上讲，它的传输速度比3G技术快了20倍，更加符合现代人的需求，为使用网络了人们节省了网络访问的时间，使得人们能够更加及时的获得自己所需要的资讯。

2.2具有较强的抗干扰能力

一般来讲，4G通信技术都是使用正交分频多任务技术。这个技术的优势在于，在保存传统通信技术原有的服务的基础上，增加了多种服务，使得通信技术的服务范围大幅度增加。同时，在进行大范围服务的同时，可以使得系统的性能表现为最佳状态，更好地投入到使用中去。此外，4G通信技术具有较强的抗干扰能力，极大程度上阻挡了信号的干扰，具有很好的降噪能力。

2.3具有较高的智能性

通常来说，信号在传输过程会遇到不同的环境，有些传输的环境具有一定的复杂性，这就需要较好的通信技术，将信号良好的传输出去。4G移动通信技术具有较高的智能性，能够极大程度上保证信号的传送和接收。同时，在操作传输上，4G通信技术也具有较高的智能性。此外，4G技术具有较好的覆盖功能，可以在必要的时候，进行高速变频数据的输出。

34G移动通信技术的发展趋势

3.1交互性干扰控制技术的不断发展

交互性干扰有效控制技术是4G移动通信技术中的关键技术，在4G移动通信技术的发展中起到了重要的作用。它主要使用交互的方式，有效的将通信设备之间的相互干扰降到最低。在传输过程中，当不存在其他信息的情况下，保证了通信信号传输的稳定性。同时，使移动信号的传输质量也得到了极大的提高。因此，基于交互性干扰控制技术的优势，在未来发展过程中一定会得到更好的利用，最大程度的发挥其特点，不断提高与改进，从而使得4G通信技术上升到更高的水平。

3.2多用户自由检测和识别技术得到广泛利用

多用户问题是移动通信技术发展过程中的重要问题之一，对移动通信技术的发展产生了巨大的影响。由于多用户的存在，大量的干扰信号也会不断产生，从而使得原本传输的信号受到极大的影响，降低了整个信号传输的质量。因此，在未来4G通信技术的发展中，必须引进多用户自由检测和识别技术，增加基站的信息容量。同时，运用多用户识别技术，还能够扩大原来的信息覆盖范围，减少通信设施的建设。多用户识别技术的广泛利用，将会不断提高信号传输的质量，确保通信信号的正常输入与输出。

3.3自我愈合型网络技术的兴起

一般来讲，4G移动通信技术中都存在着智能处理器。通过智能处理器中的智能化设备，能够有效地发现通信系统中出现的故障，及时的处理问题。引进具有重构功能的自我愈合型网络技术，可以在4G通信技术中加入特殊的问答装备，通过问答方式，可以将智能处理器中所发现的问题进行分析，将错误的问题筛选出来，及时进行改正。通过这种技术，网络中的各种不正常状况都可以及时得到排除，从而确保了移动通信的正常运行，维护了网络的稳定性。

3.4无线功能的逐步稳定化

无线功能的稳定性，是衡量通信技术质量的重要因素之一。因此，为了4G移动通信技术的发展进步，必须做好移动设备的节能工作。同时，必须引进无线电自动接收技术，将移动通信技术的损耗降到最低。此外，损耗的降低也减少了能源的使用，与可持续发展相呼应，在保护环境的同时，实现了节能减排的目的，更好地适应了绿色发展的全球趋势。

移动技术论文篇（2）

二、移动教学在建筑工程技术专业的建设

移动学习是一种技术特征鲜明的学习方式和技术。其中，无线通信技术是解决移动学习通信的要素;软件技术是保证移动学习能够进行的必要条件;建模工具的正确选择为移动学习内容的开发奠定了坚实的基础。基于以上条件，以建筑工程技术专业中“建筑工程计量与计价”课程为 例，笔者主要构建在无线网络环境下微信平台与网盘相结合的移动教学系统的开发与应用。系统功能模块主要有教师与学生功能模块、提醒与讨论空间模块、资料下载模块。

1．教师与学生功能模块。

此模块主要实现方式为微信公众平台，实现动态化、公开化、形式多样化、自动回复化特点。动态化表现为每天可1－5条或更多信息，其内容可涉及教学各个方面，并且每天更新，实现时时动态，例如，“建筑工程常规做法及估算价格”，“如何做好公路工程计量”，“造价算量顺口溜”等。公开化表现为其展现的内容不仅可以是在校学生，社会上任何人如果想对此方向学习，只要加入“关注”即可接收信息，方便易懂。形式多样化表现为其内容形式可以以文字形式表示，也可以其他更具直观性的方式，如图片、视频等。自动回复化表现在学生(或读者)可以回复提示文字或数字，系统自动回复已设定好的内容解答。例如“回复数字1，查看习题1答案”，回复后即会出现答案或答案的链接网址。基于以上优点，可完全实现知识的表达与学习，但它还有一些缺点与不足。微信公众平台上的新信息没有声音提醒功能，如果有新信息时怎样提醒?如果学生有系统自动回复以外的问题怎样解答?如果要展现的教学内容过大，而在公众平台上无法上传时怎么办?针对以上问题笔者提出讨论空间和资料下载两大模块。

2．提醒与讨论空间模块。

新信息的提醒功能及学生有疑问需要教师解答或学生间的讨论功能，都可以通过此模块来实现。具体表现为在微信中建立微信群，由群主(或管理员)维持秩序，并将公众平台的信息和信息提醒同时;对群讨论问题可有针对性地进行。讨论形式亦可多样化，如文字、语音、图片、视频等。

3．资料下载模块。

当资料过大在公众平台上无法上传时，课程内容的各类学习资源，可以通过多种移动学习模式来实现。在该模块中，学生可以通过两种方式和系统进行交互。一种是通过移动终端进行移动学习，一种是通过连接互联网的计算机或笔记本等进行在线学习。例如，建筑工程技术课程的核心内容、最新规范等，我们将提供文档、PDF文件、课程录音、课程录像等多种媒体格式、适合多种移动终端的学习资源，满足学习者不同的学习需求和学习习惯。可以在微信公众平台上给出链接，学习者通过链接下载到自己的移动终端上，手机、电脑、iPad等均可，当他们在教室外面、公共汽车等地方时，都可以通过移动终端来浏览这些教学文档、图片序列、音视频教程等，充分享受移动学习的便捷与方便，而且不需要承担高昂的移动通信费用。

三、应用结果

按计划在建筑工程技术学院2012级学生教学中开展教学，覆盖学生100人以上。项目最终研究成果，对移动教学的应用和开展，具有一定的参考价值和指导意义。

1．实施前

学生对移动学习了解很少，但他们愿意参与这种学习方式。

2．在整个实施过程中

学生更多喜欢的移动学习途径是通过下载学习文档到手机、电脑上进行学习，而且音/视频资源、图片更受欢迎。

3．实施后

学生对移动学习的学习效果普遍认可，大多数学生认为移动学习是课堂教学有益的补充，87%的学生认为移动学习帮助他们获得了更好的成绩。其原因主要有以下三个方面:一是学习者对移动学习还是很好奇，对其形式的追求要高于内涵，因此，移动学习方式更好地激发了学习者学习的积极性。二是学生可以通过微信公众获得更加丰富的学习内容，可以获得课堂以外的知识更加深刻地理解课程知识。三是学生在群内讨论非常积极，可利用闲散时间，随时随地，随需学习，受到学生的普遍欢迎。

移动技术论文篇（3）

一、引言

移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展，特别是半导体、集成电路和计算机技术的发展，移动通信得到了迅速的发展。随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高，促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来，移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。

回顾移动通信的发展历程，移动通信的发展大致经历了几个发展阶段：第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信，技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信，使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点，克服了其缺点外，还能够提供宽带多媒体业务，能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务，并能实现全球漫游。现在用的大多是第二代技术，第三代技术还不太成功，但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统（4G）标准比第三代具有更多的功能。

二、4G移动通信简介

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2Mbit/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拥有更多的功能。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。目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征：

（一）通信速度更快

由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估，第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s，最高可以达到100Mbit/s。

（二）网络频谱更宽

要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度，通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造，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。

（三）多种业务的完整融合

个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体，满足用户的各种需求。4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全，面向不同用户要求，更富有个性化。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。

（四）智能性能更高

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手机可以实现许多难以想象的功能。例如，4G手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。

（五）兼容性能更平滑

要使4G通信尽快地被人们接受，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到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2G、3G平稳过渡等特点。

（六）实现更高质量的多媒体通信

4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等，大量信息透过宽频的信道传送出去，为此4G也称为“多媒体移动通信”。

（七）通信费用更加便宜

由于4G通信不仅解决了与3G的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，而且4G通信引入了许多尖端通信技术，因此，相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易、迅速得多。同时在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运营成本。

三、4G移动通信的接入系统

4G移动通信接入系统的显着特点是，智能化多模式终端（multi-modeterminal）基于公共平台，通过各种接技术，在各种网络系统（平台）之间实现无缝连接和协作。在4G移动通信中，各种专门的接入系统都基于一个公共平台，相互协作，以最优化的方式工作，来满足不同用户的通信需求。当多模式终端接入系统时，网络会自适应分配频带、给出最优化路由，以达到最佳通信效果。目前，4G移动通信的主要接入技术有：无线蜂窝移动通信系统（例如2G、3G）；无绳系统（如DECT）；短距离连接系统（如蓝牙）；WLAN系统；固定无线接入系统；卫星系统；平流层通信（STS）；广播电视接入系统（如DAB、DVB-T、CATV）。随着技术发展和市场需求变化，新的接入技术将不断出现。

不同类型的接入技术针对不同业务而设计，因此，我们根据接入技术的适用领域、移动小区半径和工作环境，对接入技术进行分层。

分配层：主要由平流层通信、卫星通信和广播电视通信组成，服务范围覆盖面积大。

蜂窝层：主要由2G、3G通信系统组成，服务范围覆盖面积较大。

热点小区层：主要由WLAN网络组成，服务范围集中在校园、社区、会议中心等，移动通信能力很有限。

个人网络层：主要应用于家庭、办公室等场所，服务范围覆盖面积很小。移动通信能力有限，但可通过网络接入系统连接其他网络层。

固定网络层：主要指双绞线、同轴电缆、光纤组成的固定通信系统。

网络接入系统在整个移动网络中处于十分重要的位置。未来的接入系统将主要在以下三个方面进行技术革新和突破：为最大限度开发利用有限的频率资源，在接入系统的物理层，优化调制、信道编码和信号传输技术，提高信号处理算法、信号检测和数据压缩技术，并在频谱共享和新型天线方面做进一步研究。为提高网络性能，在接入系统的高层协议方面，研究网络自我优化和自动重构技术，动态频谱分配和资源分配技术，网络管理和不同接入系统间协作。提高和扩展IP技术在移动网络中的应用；加强软件无线电技术；优化无线电传输技术，如支持实时和非实时业务、无缝连接和网络安全。

四、4G移动通信系统中的关键技术

（一）定位技术

定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。在4G移动通信系统中，移动终端可能在不同系统（平台）间进行移动通信。因此，对移动终端的定位和跟踪，是实现移动终端在不同系统（平台）间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。

（二）切换技术

切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中，切换技术的适用范围更为广泛，并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

（三）软件无线电技术

在4G移动通信系统中，软件将会变得非常繁杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端，利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软件系统，以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此，应用软件无线电技术，一个移动终端，就可以实现在不同系统和平台之间，畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。

（四）智能天线技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，能满足数据中心、移动IP网络的性能要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

（五）交互干扰抑制和多用户识别

待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分，它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统，消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰，确保接收机的高质量接收信号。这种组合将满足更大用户容量的需求，还能增加覆盖范围。交互干扰抑制和多用户识别两种技术的组合将大大减少网络基础设施的部署，确保业务质量的改善。

（六）新的调制和信号传输技术

在高频段进行高速移动通信，将面临严重的选频衰落（frequency-selectivefading）。为提高信号性能，研究和发展智能调制和解调技术，来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术（OFDM）、自适应均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake扩频接收、跳频、FEC（如AQR和Turbo编码）等技术，来获取更好的信号能量噪声比。

五、OFDM技术在4G中的应用

若以技术层面来看，第三代移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，第四代移动通信系统技术则以正交频分复用（OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer，OFDM）最受瞩目，特别是有不少专家学者针对OFDM技术在移动通信技术上的应用，提出相关的理论基础。例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，都将在未来采用OFDM技术，而第四代移动通信系统则计划以OFDM为核心技术，提供增值服务。

在时代交替之际，旧有系统之整合与升级是产业关心的话题，目前大家谈的是GSM如何升级到第三代移动通信系统；而未来则是CDMA如何与OFDM技术相结合。可以预计，CDMA绝对不会在第四代移动通信系统中消失，而是成为其应用技术的一部份，或许未来也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生，前文所提到的数字音讯广播，其实它真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术，同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM为核心技术的第四代移动通信系统，也将会结合两项技术的优点，一部份将是以CDMA的延伸技术。

六、结束语

对于现在的人来说，未来的4G通信的确显得很神秘，不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来最复杂的技术系统。总的来说，要顺利、全面地实施4G通信，还将可能遇到一些困难。

首先，人们对未来的4G通信的需求是它的通信传输速度将会得到极大提升，从理论上说最高可达到100Mbit/s，但手机的速度将受到通信系统容量的限制。据有关行家分析，4G手机将很难达到其理论速度。

其次，4G的发展还将面临极大的市场压力。有专家预测，在10年以后，2G的多媒体服务将进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那时，整个行业正在消化吸收第三代技术，对于4G技术的接受还需要一个逐步过渡的过程。

因此，在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，使移动通信从3G逐步向4G过渡。

参考文献：

移动技术论文篇（4）

第三代移动通信系统是宽带数字通信系统,它的目标是提供移动宽带多媒体通信,多址方式基本都采用CDMA多址接入,属于宽带CDMA移动通信技术。第三代移动通信系统能提供多种类型的高质量多媒体业务,能实现全球无缝覆盖,具有全球漫游能力并与固定网络相兼容。它可以实现小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通信。第三代移动通信技术的标准化工作由3GPP和3GPP2两个标准化组织来推动和实施。目前,在世界范围内应用最为广泛的第三代移动通信系统体制为WCDMA和CDMA2000。下面将对这两种体制的第三代移动通信技术以及相应的二代半过渡性技术进行介绍。

WCDMA体制移动宽带无线接入技术

1.GPRS技术:

GPRS技术是从第二代移动通信GSM技术向3G移动通信技术WCDMA发展演进的一种过渡技术,也即属于所谓的2.5G移动通信技术。GPRS全称为通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService),是一种新的分组数据承载业务。相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式,GPRS是分组交换技术,它以一种有效的方式采用分组交换模式来传送数据和信令。

如图1中所示,GPRS是在GSM网络基础上,对原有GSM网络子系统和无线子系统的设备及功能进行增强而成。在网络子系统中增加了GGSN(网关GPRS支持节点)和SGSN(服务GPRS支持节点)。这样,在GPRS网络子系统中,GGSN和SGSN一起构成了分组交换域,可与外部分组交换网络如X.25网络、IP网络直接相连;而原有的MSC和GMSC则构成了电路交换域,与PSTN网络相连。此外,GPRS还用用户数据和路由信息将GSM网络中的HLR增强为GPRS的数据库(GR)。在无线子系统中,GPRS增强了BSC的功能,增加了GSM业务信道和控制信道的种类,以支持GPRS的多种数据业务。

GPRS频道采用TDMA,一个TDMA帧划分8个时隙,每个时隙对应一个物理信道。在GPRS中,每个物理信道可以由多个用户共享,并可根据语音和数据的业务要求动态分配。GPRS还采用了更好物理信道编码方案,当使用8个时隙时,每个用户的最高接入速率可达164kbps。GPRS支持IP,X.25等数据通信协议,可提供移动台与移动台之间,移动台与外部分组交换网络之间的数据通信。

GPRS可优化利用网络和无线资源,维护无线子系统和网络子系统的严格分离,并允许采用其他非GSM标准的无线子系统接入GPRS网络子系统,这有利于GPRS网络的升级,便于向3G演进。GPRS的缺点是其可提供的接入速率有限,可提供的多媒体业务相当有限。

2.EDGE技术:

EDGE是一种基于GSM/GPRS网络的数据增强型技术,其英文全称为EnhancedDataRateforGSMEvolution,中文含义为“增强数据速率的GSM演进技术”。EDGE相比GPRS最大的变化是在数据传输时采用8PSK调制替代原先GSM/GPRS中的GMSK调制(高斯最小频移键控,为2PSK调制),再结合不同纠错检错能力的信道编码方案,EDGE共提供9种不同的调制编码方案(MCS),而GPRS采用单一GMSK调制,仅提供四种编码方案(CS)。这样EDGE可以适应更恶劣更复杂多变的无线传播环境。此外,EDGE在链路层数据发送和重传机制上,采用了“链路适配”和“增量冗余”技术,提高了数据重发成功率。链路适配技术可在不同MCS之间根据实时的无线链路质量及时调整采用最佳MCS方案;增量冗余技术在重发信息种加入更多的冗余信息来提高接收端正确解调的概率。综合以上各项技术,EDGE技术理论数据传输速率可高达384Kbps～473.6Kbps,与GPRS相比大大提高了用户数据接入速率,因为也被称之为2.75G技术。目前,北美和亚洲少数运营商已经开通了基于EDGE的服务,但由于运营时间尚短,其成熟性和可靠性还有待进一步观察。

3.WCDMA技术:

WCDMA属于3G移动通信技术,目前有R99、R4、R5以及R6共4个版本。

R99版本接入部分主要定义了全新的5MHz每载频的宽带码分多址无线接入网,采纳了功率控制、软切换及更软切换等CDMA关键技术,提高了频谱效率和数据传送能力。基站只做基带处理和扩频,接入系统智能集中于RNC统一管理,引入了适于分组数据传输的协议和机制,数据速率可支持144Kbps、384Kbps,最高可达2Mbps。基站和RNC之间采用基于ATM的Iub接口,而RNC则分别通过基于ATMAAL2的Iu-CS和AAL5的Iu-PS分别与核心网的CS域和PS域相连。

R99版本核心网部分向下兼容GPRS,分为CS电路交换域和PS分组交换域,CS域和PS域分别基于演进的MSC/GMSC和SGSN/GGSN,CS域主要负责与电路型业务相关的呼叫控制和移动性管理等功能,呼叫控制采用TUP,ISUP等标准ISDN信令,移动性管理上采用了进一步演进的MAP协议,物理实体与GSM类似包括了MSC,GMSC,VLR。PS域主要负责与分组型业务相关的会话控制和移动性管理等功能,在原有的GPRS系统基础上对一些接口协议,工作流和和业务功能作部分改动,相对于GPRS,增加了服务级别的概念,分组域的业务质量保证能力提高,带宽增加;语音编解码器在核心网实现,支持系统间切换(GSM/UMTS),增强了安全和计费功能。

R4版本相对于R99,无线接入网网络结构没有改变,改变的只是一些接口协议的特性和功能的增强;但在核心网CS域改变较大。R4核心网CS域采用开放式结构,控制与底层承载相分离,由MSC服务器和MGW媒体网关配合,替代原有的节点式MSC交换机实现呼叫接续和控制功能,整个CS核心网由TDM中心节点交换型演进为典型的分组话音分布式体系结构。同时,CS核心网采用ATM/IP分组交换网替代原来的TDM电路交换,提高了带宽利用效率。R4版本在无线宽带接入速率方面与R99基本相同。

R5版本在无线接入网方面引入了IPUTRAN和HSDPA高速下行分组接入。IPUTRAN在无线接入网部分采用IP来承载用户信令和用户数据;HSDPA(高速下行分组接入)用于实现WCDMA网络高速下行数据业务,下行数据接入速率理论上可高达14.4Mbps,同时可以把同样无线频段中的系统数据容量提高一倍以上。HSDPA能达到这样高的接入速率,在于其引入了先进技术以及相应的无线接入网结构的一些改进,如引入了高速下行共享信道HS-DSCH,采用缩短的子帧和高阶QAM调制、采用自适应调制编码AMC和物理层混合自动重传HARQII/III,直接在NodeB中进行快速包调度等。R5版本在核心网方面增加了IP多媒体子系统(IMS),但IMS域还无法完全取代R4分组化的CS域,R5只是R4的补充和满足IP多媒体业务的需求的一个版本。

R6版本中引入了HSUPA高速上行分组接入以及MBMS多媒体广播和组播业务。与HSDPA相类似,HSUPA采用自适应调制编码AMC、混合自动重传HARQ以及更加灵活的NodeB快速调度等技术,理论上可为用户提供5.8Mbps的上行数据接入。MBMS可在无线接入网中实现点到多点的高速多媒体业务广播和组播,实现了网络资源的共享,提高了网络资源特别是无线资源的利用效率。目前R6版本还没完全确定,还在3GPP的讨论和不断演化之中。

CDMA2000体制移动宽带无线接入技术

1.CDMA20001X:

cdma20001x是由IS-95A/B演化而来的,它是cdma2000第三代移动通信系统的第一个阶段,可以看作是2.5G技术。cdma20001x在IS-95A/B的基础上,对无线接入网络部分进行了改进,采用比IS295A/B更先进的技术,在无线信道类型、物理信道调制和无线分组接口功能上都有很大的增强。cdma20001x的话音容量大约是IS-95A/B的1.5～2倍,能够在1.25MHz的带宽上提供高达153.6kbit/s的双向数据业务。核心网部分则原来的电路交换网基础上,增加了一个分组交换网络,支持移动IP业务,支持QoS,能适应更多、更复杂的多媒体业务。

根据IMT-2000原定计划,cdma2000系统将从1x起步,即首先使用单载波系统来保证与第二代移动通信系统的兼容。随着技术的发展,通过把三个或三个以上的载波捆绑在一起的方式,进一步提高性能。但之后,多个载波的方式没有成为主要的研究方向。而是在单个载波的基础上,提出了一系列新的技术,来增强cdma2000的性能。这些新的技术被叫做1xEV技术,即1x技术的演进。这些1xEV技术主要包括1xEV-DO和1xEV-DV。

2.CDMA20001XEV-DO:

1xEV-DO采用将数据业务和和语音业务分离的思想,在独立于cdma20001x的载波上向移动终端提供高速无线数据业务,不支持话音业务。1xEV-DO针对高速分组数据传输的特点,在前向链路上采用了诸如前向最大功率发送、高阶调制、动态速率控制、自适应编码调制、HARQ、多用户分集和调度以及时分调度等多项技术,前向链路速率可达2.46Mbps;而对于反向链路上的数据传输,和cdma20001x基本相同。

1xEV-DO与1x不完全兼容,1xEV-DO单模终端不能在cdma20001x网络中通信,同样cdma20001x单模终端也不能在1xEV-DO网络中通信。在组网方面,对于那些只需要分组数据业务的用户,1xEV-DO可以单独组网,此时的核心网配置可采用基于IP的、较为简单的网络结构;对于同时需要语音、数据业务的用户,可以与cdma20001x联合组网,同时提供语音与高速分组数据业务,不过这时用户终端需要采用同时支持1xEV-DO与cdma20001x的双模终端。

1xEV-DO保持了与cdma20001x在设计和网络结构上的兼容性。在无线射频部分,1xEV-DO具有与cdma20001x相同的射频特性及实现方式,升级时可以直接使用已有的cdma20001x射频部分;在核心网部分,1xEV-DO也可以与cdma20001x共用相同的分组数据核心网。目前国际上,1xEV-DO已经商用,技术较为成熟。

3.CDMA20001XEV-DV:

与1xEV-DO只提供高速数据业务不同,1xEV-DV的设计目标要求能提供混合高速数据和话音业务。1xEV-DV可完全后向兼容cdma20001x,便于从1x网络升级,其空中接口标准分两个版本:Rel.C和Rel.D。Rev.C主要改进和增强了CDMA20001X的前向链路,前向峰值速率达到3.1Mbps,Rev.D则改进和增强了反向链路,反向峰值速率达到1.8Mbps,而在Rev.C中反向峰值速率仅为230.4kb/s。但Rev.C和Rev.D版本中对话音容量都没有很大的改善。

移动技术论文篇（5）

1引言

未来的移动Internet是支持移动性管理和服务质量保证的网络，因此，移动性管理和服务质量保证机制需要结合起来考虑，才能够更好地为Internet用户提供各种各样的网络服务。目前的移动IP网络拥有许多支持移动性管理的新特性（如地址自动配置，邻居发现机制，动态归属地址发现机制），这些新特性使Internet的移动性得到了较好的发挥。但与其他网络一样，移动IP网络也面临着安全威胁，尽管已经采用了源路由技术，IPsec和AH（AuthenticationHeader：认证报头）技术，提高了移动数据传送过程中的安全性，但仍旧缺乏令人满意的QoS保证。MPLS是当前固定网络上提供服务质量保证的最好的技术。目前已经被推广为GMPLS，在下一代网络中将得到广泛的应用。MPLS是IP网络中非常有前途的一项技术，它以可扩展的方式将路由与交换技术的优势结合起来，大大提高了网络的性能，便于实施流量工程（TrafficEngineering）和服务质量保证。MPLS是一个主流的2.5层技术，移动IP是一个3层的重要技术，二者同为下一代移动Internet的重要协议，可以紧密有机地结合在一起，为未来IP网络上移动业务提供更好的服务质量保证。近年来，两种技术的融合已经在学术界和工业界得到了广泛的关注和认可，并取得了令人满意的成果。

2移动IP技术

移动IP技术的产生和发展，是技术和市场两方面推动的结果。移动IP技术是为了支持节点在IP网络中移动时的连接性而提出的，它实际上反映了移动通信和Internet技术的融合，体现着IP技术向无线通信领域的拓展。具体的说，就是当移动节点（MN：MobileNode）在网络中移动时，总是用移动节点的归属地址来标识，不因为所访问的外地网络不同而有所改变。

目前，无线通信领域的两种主流技术包括：①以3GPP和3GPP2为核心的蜂窝移动通信技术；②以IEEE802系列无线接入技术为主导的无线个域、局域、城域和广域网络技术。这两大技术的融合，引导着无线通信技术在目前和未来一段时期的潮流。

2.1移动IP技术的特点

移动IP技术使得移动节点（MN）在离开其归属网络时仍能保持与Internet的连接，这是因为移动节点在Internet上的连接点发生改变时，移动IP技术总是通过固定的归属地址来识别每个节点，移动节点离开归属网络时向其归属链路上的归属发送其当前位置的信息，归属截获发送到该移动节点的数据包并用隧道将数据包转发到移动节点当前的位置。这一过程对于IP层以上的所有网络层次是完全透明的，只是改变数据包的选路，不影响TCP/IP协议栈的其他部分。

移动IP技术在制定之初就考虑到要解决移动性问题，因此，它的许多基本理论就是为解决移动性问题而提出的，这就使得移动IP网络具有很多适应节点移动的新特征。主要表现在以下方面：

⑴地址自动配置：移动IP有足够的全球网络地址，而且实现了一种称为无状态地址自动配置的机制，任意节点可以根据当前所在链路的网络前缀以及自己的网络接口信息（主要是切入点的链路层地址）自动生成一个唯一的全球IP地址。这种地址自动配置机制使得移动节点可以很容易地得到转交地址，不需要人为参与，提高了节点在不同网络间的切换效率。

⑵邻居发现：邻居发现机制规定，路由器应该定期广播发送其前缀消息，移动节点根据这些前缀消息能够快速地判断自己是否发生了移动，若发生了移动则通过地址自动配置机制得到转交地址；邻居发现机制还定义了宣告（ProxyAdvertisement）的概念，使得归属（HA：HomeAgent）可以通过发送邻居宣告消息截获发送到MN归属地址的数据包，并通过隧道将这些数据包转发到MN的转交地址。

⑶黑洞检测：移动IP网络中的移动检测机制提供了MN和它的当前路由器之间的双向可到达的确认机制，即MN可以随时知道当前路由器是否继续可达，同时路由器也可以知道节点是否继续可达。如果MN检测到当前路由器不再可用，它就会去请求另一台路由器。

⑷路由报头：移动IP网络中定义了路由报头，报头中指定了数据包在从源节点到目的节点的过程中应该经过的节点的地址。大多数发送到MN的数据包都要使用路由报头，数据包的目的地址是MN的转交地址，并且包含一个路由报头，路由报头的下一跳就是这个MN的归属地址。

⑸动态归属地址发现机制：移动IP网络定义了一种称为任播（Anycast）的地址，它也是一个地址组，地址组中的所有的机器都会收到发往这个任播地址的数据包，但是只会有一台机器对这个数据包做出响应。MN链路上所有的路由器都配置为任播地址，MN把归属地址发现请求消息发到这个任播地址，所有的归属都收到了这条消息，但是有且仅有一个归属响应这条消息。

⑹透明性的实现：节点的移动对MN和CN上的应用程序是透明的。对于对端节点（CN：CorrespondNode）来说，MN发送数据包时使用归属地址选项，可以使其不必知道MN的转交地址；对于移动节点MN上的应用程序来说，CN发送数据包时采用路由报头，仍旧可以继续使用已启动的应用程序而不必知道MN的转交地址。

2.2移动IP技术的缺陷

尽管移动IP网络有很多的优点，在未来移动网络中占有非常重要的地位，但是它也有自身的不足之处。主要表现在切换性能不尽人意、数据包传输速率较低和低QoS保证的安全性通信。

⑴节点在移动IP网络中的切换性能无法满足Internet用户的需要。当移动节点从一个网络进入到另一个网络的时候就要发生切换。整个切换过程需要依次经过链路层切换、移动检测、配置转交地址以及对该转交地址的唯一性检测、发送绑定更新消息并注册新的转交地址等阶段，在新的连接建立前，通信对端发往移动节点的数据包被家乡截获，然后通过隧道转发到移动节点。这种切换机制延迟较大，有大量的数据包丢失，不能满足实时业务的需求，切容易被中间人攻击。

⑵数据包在移动IP网络中的传输延迟较大。路由器采用的是非连续的逐跳转发机制，对于接收到的每一个数据包都要对IP分组头部进行解封，根据其中存储的目的地IP地址，并利用特定的算法获得下一跳的地址，从而决定用哪个出口将数据包传出。因此，使得数据包在网络中的传输延迟相对较大。

⑶移动IP网络中的节点缺乏有效的身份验证，面临严重的安全威胁。针对移动IP网络的典型网络攻击主要是拒绝服务攻击（DoS）。恶意主机通过向服务器发送大量数据包，使得服务器忙于处理这些无用的数据包而不能正常响应有用的信息。或者是直接对网络中相互通信的两个节点进行干扰，采取重定向的方法使合法的用户无法获得所需要的服务。

3MPLS技术

3.1MPLS的网络结构

MPLS起源于IPoverATM的思想，是分组交换网中通用的标签交换协议，是一种结合了二层交换与三层路由的具有良好可扩展性与广泛兼容性的转发技术。当分组进入MPLS域时，在入口处被分配了定长的标签，而分组在MPLS域内转发时只使用标签信息即可，无需再在每个节点处进行路由表查询等操作。在理想的情况下，只要在入口处根据分组所归属的FEC（转发等价类）分配一次标签，则在整个MPLS域内转发时只需要根据标签转发表进行简单快速的标签交换。图1MPLS网络结构示意图

3.2MPLS网络中重要的技术原理

(1)路由协议：路由协议（如RIP，OSPF）是一种机制，是网络中的每台设备都知道将一个分组送向其目的地时，决定从哪个出口可以把分组传送到下一跳。路由器使用路由协议构建路由表，当它们接收到一个分组而必须进行转发判决时，路由器用分组中的目的地IP地址作为索引（Index）查寻路由表，再利用特定算法获得下一跳的地址。路由表的构造和它们在转发时的查寻基本上是两个相互独立的操作。

(2)转发部件：转发部件执行分组转发功能。它使用转发表、分组所携带的IP地址等信息以及一系列的本地操作来进行转发判决。在传统路由器中，最长匹配算法将分组中的目的地址与转发表中的条项进行对比，直到获得一个最优的匹配。更为重要的是，从源到目的地的沿路节点都要重复这一操作。在一个标志交换路由器中，（最佳匹配）标志交换算法使用分组的标志和基于标志的转发表来为分组获取一个新的标志及输出端口。

(3)路由转发表：路由转发表包含若干条项，提供信息给转发部件，执行其交换功能。转发表必须将每个分组与一个条项（传统条项为目的地址）相关联起来，为分组的下一跳路由提供指引。

(4)转发等价类：转发等价类（FEC）定义了这样一类分组，从转发的行为来看，它们都具有相同的属性。一种FEC是一组单目广播分组，其目的地地址均与一个IP地址前缀相匹配。另一种FEC是分组的源及目的地地址都相同的一类分组。FEC可在不同的级别上进行定义。

(5)标签：标签的长度固定且无结构标识，可在转发进程中使用。标签通过一种绑定操作与一个FEC关联起来。标签的格式如图2所示。

正常情况下，对于一个单一的数据链路来说，标签仅具有本地意义，不具有全局意义。在某种事件驱动下，标签与FEC进行绑定，这种事件可分为以下两种类型：①数据驱动绑定：在数据流开始产生时进行绑定。标签绑定仅在需要时建立，在转发表中只存在很少的几个条项。标签被分配给不同的IP数据流。②拓扑驱动绑定：在控制平面激活时建立绑定，与数据流的产生无关。标签绑定可能与路由的更新或RSVP消息的接收有关。拓扑驱动绑定较数据驱动绑定更易于扩展，因此，在MPLS中较多采用拓扑驱动绑定。

(6)标签交换转发部件：在MPLS骨干网络边缘，边界标签交换路由器（LSR：LabelSwitchroute）对进来的无标签分组（正常情况下）按其IP头部进归类划分（Classification）及转发判决，这样IP分组在边界LSR被加上相应的标签，并被传送到目的地地址的下一跳。

在后续的交换过程中，由LSR所产生的固定长度的标签替代IP分组头部，大大简化了以后的节点处理操作。后续节点使用这个标签进行转发判决。一般情况下，标签的值在每个LSR中交换后才改变，这就是标签转发。

如果分组从MPLS的骨干网络中出来，出口边界LSR发现它们的转发方向是一个无标签的接口，就简单地移除分组中的标签。这种基于标签转发的技术，其最重要的优势在于多种交换类型只需要唯一一种转发算法，可以用硬件来实现，以达到非常高的转发速率。

(7)标签交换控制部件：标签由标签交换路径（LSP：

LabelSwitchedPath）的上游LSR节点来附加至分组中，下游LSR收到标签分组后进行判决处理，这由标签交换的控制部件来完成。它使用标签转发表中条项的内容作为引导。

标签交换控制部件除了基本的转发表的建立和维护外，还负责以一种连续的方式在LSR之间进行路由的分布以及进行将这些信息生成为转发表的操作。标签交换控制部件包括所有的传统路由协议（如OSPF、BGP、PIM等等）。这些路由协议为LSR提供了FEC与下一跳地址的映射。

(8)标签转发:标签转发表中条项的内容最少应能提供输出的端口信息和下一个新的标签，当然也可以包含更多的信息。例如，它可以为被交换的分组产生一种输出队列原则。输入分组必须在转发表中有唯一的条项与之对应。

每一个分配的标签必须与转发表中的一个条项相关联起来。这种绑定可以在本地LSR执行也可以在远端LSR执行。目前的MPLS版本使用下游绑定，这种情况下，本地关联的标签用作进入分组标签，而远端关联标签则用作输出标签。另一种方式为上游绑定，与下游绑定相反，也是一种可行的方法。在MPLS技术中，转发表又称为标签转发信息库（LFIB），LFIB的每一个条目中包括输入标签、输出标签、输入接口和输出端口MAC地址，由输入标签对条项进行检索查找。另外，LFIB既可以存在于一个标签交换路由器上也可以存在于一个接口上。

(9)标签交换路由器:MPLS的设备按其在MPLS路由网络中所处的位置可分为边界标签交换路由器和中间标签交换路由器。边界LSR除对分组的标签进行附加或移除外，还负责对流量进行分类。标签的分配除了基于目的地IP地址外还有很多其他因素。边界LSR判定流量是否为一个长持续流，采取管理政策和访问控制，并在可能的情况下将普通业务流汇聚成较大的数据流。这些都是在IP网络与MPLS的边界处所要具有的功能，因此边界LSR的能力将会是整个标签交换环境能否成功的关键环节。对于服务提供者而言，这也是一个管理和控制点。

MPLS技术是将第二层的交换与第三层的路由结合起来的一种L2\L3集成数据传输技术。它具有很高的可扩展性，将业务分类与FEC映射在网络的边缘进行，而在核心网络部分只进行简洁快速的标签交换。FEC的映射规则可以基于路由信息，即目的网络的前缀，也可以基于其他信息，如QoS信息等，这样使得MPLS能够非常灵活地支持QoS保证机制。

在核心网络中进行的标签交换操作，因为使用了定长的标签，便于高速交换技术的优势，转发效率得到了极大的提高。MPLS因此而成为一种将ATM技术与IP技术融合的杰出代表。MPLS的交换过程独立于路由协议，它将路由和交换独立开来，使得路由和交换技术可以各自灵活发展，并及时将二者的先进之处结合起来。MPLS对底层网络技术透明，即可以用于支持多种协议的网络。因此它被视为下一代骨干网络的主流技术。MPLS的标签交换路径可以方

便地支持资源预留，因此可以有力地支持面向连接的数据传输，流量工程和QoS保证机制。MPLS可以用LDP、RSVP或者路由协议来进行标签的分发，而目前最主流的是RSVP。这主要是因为RSVP已经在网络上得到了广泛的应用。

4基于MPLS的移动IP技术原理

MPLS与移动IP技术结合有两个层次，第一个层次是在宏观移动性管理时，在HA和CN之间、HA与移动节点之间建立LSP，来进行数据包的传输。第二个层次是基于MPLS来提供微观移动性管理。

4.1基于MPLS的移动IP网络体系结构

移动IP技术与MPLS技术进行结合，如图3所示。图中不再有FA（外地）这个实体，隧道的终点一般是移动节点本身。此时，移动节点具有两个地址：一个是归属地址，一个是转交地址。MPLS骨干网可以用来构建大范围的移动IP网络。移动节点可以通过边缘标签交换路由器（LER）与其他任何固定节点或者移动节点进行通信。LER能够转发和封装IP数据包。带有标签的分组可以根据其标签信息，在已经建立好的带有QoS保证的LSP上进行传输。MPLS面向连接的特点能够改善移动节点上应用程序的服务质量。

4.2基于MPLS的移动IP绑定更新

在MPLS基础上，运用移动IP的绑定更新程序缓存了MN的归属地址与转交地址的绑定信息，并且在移动IP网络中，入口LER和出口LER之间可以直接建立LSP，完成MN与CN之间的分组转发。图4清晰地展示了这一过程。

当MN向CN发送数据包时，将源地址设置为当前的转交地址，同时在归属地址选项中填入其归属地址。MN发送一个带有QoS对象的绑定更新消息给CN，当入口LER收到该消息时，将发起标签请求消息来建立LSP。建立LSP后，数据包将不需要再进行逐跳的IP地址转发而直接采用标签交换。

图5和图6分别为MN发起数据传输和CN发起数据传输的流程图。在这两种情况下，都是由入口LER发起并建立LSP。

4.3基于MPLS的分级移动IP隧道

将分级的思想引入到基于MPLS的移动IP网络中，能改善网络的传输性能。相应的移动也位于分级的MPLS节点上。此时，MN进行移动时不需要向家乡（HA）进行注册，只需要向区域（LER/MAP）注册。

图7即为基于MPLS的分级移动IP网络的结构示意图。

MPLS固有的面向连接，可以建立具有QoS保证的LSP等能力，可以有效地提高业务流的服务质量。MPLS能够支持面向连接的应用。在MPLS网络上支持面向连接的应用非常容易实现，同时，LSP是一个虚连接，链路的带宽可以在多个LSP之间共享。LSP可以支持区分服务或者集成服务，并且，数据包的分类在MPLS域的边缘进行，网络核心只进行简单的、快速的标签交换。MPLS支持汇聚功能，通过为不同类别的业务设定DSCP和PHB，可以实现区分服务的功能。同时，在MPLS网络中支持VPN也很有前景。由于数据包的转发采用2.5层标签，在不同的VPN数据流之间能够提供较好的隔离，因此MPLS-VPN具有很好的安全性，同时带有QoS保证。这些优点都可以被移动IP网络很好地利用。

在MPLS网络中支持移动IP可以带来以下几方面的好处：①支持QoS保证；②支持平滑切换；③便于建立双向LSP；④在MN上不会有额外的信令，同时也不需要增加新的MPLS信令。目前，使用RSVP-TE携带标签分发消息，比采用LDP更为广泛。

4.4移动IP技术与MPLS技术相结合的优点

基于MPLS的移动IP技术可以有效地利用MPLS的技术特点，实现许多性能的改进。

⑴MPLS能够有效地支持路由优化，从而，更好地解决了移动IP网络中存在的三角路由问题。

⑵提高了数据包的传输性能，并提供了QoS保证。移动IP在MPLS机制下，无论是归属节点的处理时延还是整个传输过程的传输时延，都比传统移动IP网络中的时延小。

⑶基于MPLS的隧道机制，相比其他的隧道机制具有简洁高效的优势。MPLS架构下的移动IP技术集成了移动IP技术的高移动特性和MPLS技术的高速交换特性，使得这些技术在未来的核心网络中协调工作，并为MPLS提供移动性支持。

⑷基于MPLS的移动IP技术能够提高网络的安全性。各级均具有LER的功能，且工作在同一个MPLS域内。这种机制使得隧道技术中不再需要以IP-in-IP的方式传送数据包，取而代之的是通过LSP传送数据包的MPLS交换方式。整个传输过程都是在MPLS交换层进行，并且归属的处理过程也不涉及IP层的路由协议，从而提高了数据包的传输速率和移动IP的可扩展性，为网络的QoS提供了保障，并且网络的安全性能也得到了提高。

5结束语

本论文主要讲述了移动IP网络的特点以及其存在的一些不足之处，接着叙述了多协议标签交换（MPLS）的网络结构以及所采用的新技术，然后介绍了移动IP与MPLS相结合所产生的新网络体系结构，以及新网络体系结构下的移动IP绑定更新和隧道技术。在新网络体系结构中，数据转发采用MPLS标签转发，而不是基于IP头的转发。标签转发相比传统的IP头转发具有更高的速率，且标签头比IP头短，这就减少了传输延迟和对分组的处理开销，提高了网络的传输性能。另外，MPLS通过LSP传送数据包，整个传送过程都在MPLS层进行，并且归属的处理过程也不再涉及IP层的路由协议，这也提高了数据包的传输速率并支持了移动IP的可扩展性，为网络的QoS提供了保障，并且使网络的安全性能也得到了很大程度的提高。

MPLS和移动IP技术都是发展不久的新型网络技术，相应的标准和协议还不完善。目前，MPLS机制下的移动IP技术还不是很深入，大都处在实验阶段，并且相应的数学模型的建立也比较困难，还有许多问题需要深入讨论。

移动IP网络被认为是构建移动信息社会和未来Internet的重要基石，而MPLS为骨干网提供了具有快速转发能力的、QoS保障功能的和良好可扩展性的解决方案，因此，移动IP与MPLS的结合是适宜的，有着美好的前景的。IETF的SG13工作组正在抓紧进行MPLS支持移动IP的标准化制定工作，MPLS与移动IP的整合研究是MPLS研究的又一个热点。

参考文献

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移动技术论文篇（6）

1引言

第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统，要求具有很好的网络兼容性，能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游，不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务，而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU的标准，世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性：

不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率，但平均速率只能达到384kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展，但其传输速率还有差距。

不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准，难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。

不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境，需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块，而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性，目前，很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。

24G概念通信技术特点

目前，业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点：

a)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来；

b)移动终端可以是任何类型的；

c)用户可以自由地选择业务、应用和网络；

d)可以实现非常先进的移动电子商务；

e)新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

根据以上描述，未来的4G系统应具备以下的基本条件。

(1)具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100Mbit/s。

(2)实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准，能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(3)高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。

(4)良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境，由于要提供高速传输，小区的半径会更小。

(5)基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6，IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。

(6)实现不同QoS的业务。4G通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

34G概念通信关键技术探讨

（1）正交频分复用（OFDM）技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

OFDM技术之所以越来越受关注，是因为OFDM有很多独特的优点：

a)频谱利用率高，频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM

信号的相邻子载波相互重叠，其频谱利用率可以接近Nyquist

极限。

b)抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输，这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍，从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

c)适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候，应采用效率高的调制方式；而当信道条件差的时候，则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有，OFDM加载算法的采用，使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此，OFDM技术非常适合高速数据传输。

d)抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰，它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多，实际上，只要传输信道的频带是有限的，就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀，故对抗码间干扰的能力很强。

（2）智能天线技术

智能天线采用了空时多址（SDMA）的技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分，动态改变信号的覆盖区域，将主波束对准用户方向，旁瓣或零陷对准干扰信号方向，并能够自动跟踪用户和监测环境变化，为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。

目前，智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优，但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢，在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点，实际信道条件下，当干扰较多、多径严重，特别是信道快速时变时，很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下，全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖，各组

权值对应的波束有不同的主瓣指向，相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠，接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式，与自适应方式相比它显然更容易实现，是未来智能天线技术发展的方向。

（3）无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有：分集技术，如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能；多天线技术，如采用2或4天线来实现发射分集，或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中，MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

（4）软件无线电（SDR）技术

在4G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。这就意味着在4G系统中，软件将会变得非常复杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术，它以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出，就受到各方的极大关注，这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大，更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。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）多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是：把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号，而不是作为噪声处理，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。它在传统的检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测，从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。

现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足，且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时，会使得相关矩阵产生较大偏差，导致整个系统性能急剧下降。另一方面，当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰，而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的，没有考虑信道编码的影响，现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外，目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。

（6）IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于以下几点考虑：

a)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下，需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后，它将用另一种即插即用的机制，在没有任何人工干预的情况下，获得一个全球惟一的路由地址。

c)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看，IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6报头中新增的字段“流标志”。有了这个20位长的字段，在传输过程中，中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准，但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d)移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址，这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时，通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

4结束语

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念，4G网络的定义仍然还不明确，IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统，实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性，是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统，它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。

参考文献

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移动技术论文篇（7）

随着数字网络技术的迅猛发展，无线传播领域正在引发一场深刻的技术革命，就在这一两年间，无线数字媒体的类型骤然丰富，除传统媒体之外，手机电视、车载移动电视，楼宇分类电视，多媒体信息亭、地铁多媒体信息系统等新兴媒体纷纷涌现，移动接收是个热点，尤其是广播电视的移动接收，成为发展方向之一。现阶段,广播的移动接收算是在一定程度上解决了。但是电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多，所以至今还没有得到很好解决。但我觉得，已经快接近目标。

一、数字电视地面广播（DTTB）

在现代通信中，通信传输手段主要是光纤、卫星、数字微波等，加上地面无线电视广播电视发射构成信息主体。目前在我国数字电视按信号传输方式可以分为地面无线传输数字电视、卫星传输数字电视、有线传输数字电视三类。而移动电视是数字电视地面广播的重要应用。数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能，使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点，较之卫星接收，有实现容易、价格低廉的特点；较之有线接收不易受城市施工建设、自然灾害战争等因素造成的断网影响；数字电视地面广播通过电视台制高点天线发射无线电波，覆盖电视用户，用户通过接收天线和电视机收看电视节目，主要的受众也是针对本地区的。完善的数字电视地面广播系统所具备的蜂窝单频网功能，不仅提高了频谱的利用率，而且可应用与宽带无线接入市场；而移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会"信息到人"的要求，也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。

二、移动接收所遇到的主要问题

移动接收采用的方式是无线数字信号发射、地面接收。因此，移动接收所遇到的问题之一就是衰落，这是所有无线通信系统都会遇到的问题。对于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服，但对于移动接收而言分集接收的方法显然不实用，因此衰落问题尤为突出。电波在沿地表传播中会受到各种阻碍物的反射、散射和吸收，实际到达收信天线处的电波除了来自发射天线的直接波外，还存在来自各种物体（包括地面）的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天线处形成干涉场，此外，在移动通信中，还存在因移动台（天线）的快速移动而划过颠簸的波节和波幅的驻播现象及由于多普勒效应而造成的相移，凡此种种原因，就使得实际移动台接收到的场强在振幅和相位上均随时随地在急骤变化，使信号很不稳定，这就是无线电波的衰落现象。衰落的严重程度通常随频率或路径长度的增加而增大。目前还无法对衰落进行精确的预测，但区分绕射衰落和多径衰落两种不同类型的衰落是十分重要的。前者为慢衰落，短期信号中值电平在长期中的起伏；后者为快衰落，即瞬时信号电平在短期中的起伏。这两种衰落的表现和影响是不同的。另外，与其他无线通信系统不同的是，移动接收的关键点是移动。因此，移动接收还存在一个其他无线通信不会遇到的问题，这就是多普勒效应。

在日常生活中，我们会注意到远处迎面驶来发出警报声的警车在离你越近时，汽笛声的音调越高。从警车到达你所在位置开始，音调开始降低，而当警车离开你后，听到的音调会越来越低，这种现象就称为多普勒效应。奥地利物理学家多普勒是这样解释这种现象的：朝你驶来的警车发出的声波对你而言稍微压缩从而相对集中，这时你听到的声音波长短于该声源静止时的波，而短波音调是高的。相反，离你而去的声源的声波稍微扩散，这时你听到的波长比该声源静止时的波长长，长波音调是低的，这样的效应对电磁波同样适用。比如一个趋近我们的天线发出的信号，它的频率高于该天线相对于我们静止时的频率，波长相对变短；相反，一个离我们远去的天线发出的信号，其频率则会低于该天线在相对我们静止时相对于我们的频率，波长相对变长。同时波长的位移量与天线的运动速度存在正比关系，即速度越快，则波长移动越大。以上现象就是多普勒效应（Doppler）。系统方面，移动接收还要考虑覆盖网的建设，接收机（特别是便携机）的耗电，接收天线的安装等问题。从基本原理考虑，模拟广播电视信号是不宜实现移动接收的。为了解决移动接收中遇到的问题，广播电视信号必须首先实现数字化。利用数字技术无线接收，可有效解决以上问题。只要在信号有效覆盖范围内，所有移动交通工具，只要配有接收设备，都可以接收数字移动电视信号。中国三、移动接收中的关键技术--OFDM

OFDM是正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）的缩写，是在严重电磁干扰的通信环境下保证数据稳定完整传输的技术措施。OFDM的基本原理是：高速信息数据流通过串/并变换，分配到速率相对较低的若干子信道中传输，每个子信道中的符号周期相对增加，这样可减少因无线信道多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的码间干扰。另外，由于引入保护间隔，在保护间隔大于最大多径时延扩展的情况下，可以最大限度地消除多径带来的符号间干扰。如果用循环前缀作为保护间隔，还可避免多径带来的信道间干扰。OFDM的特点是各子载波相互正交，扩频调制后的频谱可相互重叠，不但减少了子载波间的相互干扰，还大大提高了频谱利用率。主要技术特点如下：1）可有效对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输；2）通过各子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力；3）各子信道的正交调制和解调可通过离散傅利叶反变换和离散傅利叶变换实现；OFDM能够有效地对抗衰落和多普勒现象带来的负面影响，使受到干扰的信号能够可靠地接收。OFDM码率低，又加入了时间保护间隔，具有极强的抗干扰能力。其多径时延小于保护间隔，所以系统不受码间干扰的困扰。在有关移动接收的几种标准的制定过程中，都采用OFDM作为其核心技术。

移动技术论文篇（8）

（2）实验内容陈旧，无法赶上移动通信新型器件和装置的发展，缺乏新的实验教学手段和方法；设备的更新换代比较慢，实验的开展受到硬件实验设备的限制，跟不上技术革新的步伐；

（3）验证性实验多，综合性实验以及创新性实验少，在实验方法上基本是简单的模仿，学生被动学习，缺少积极的思维和创新，也没有探索的目标和方向，没有良好的实验教学改革措施；

（4）在移动通信原理课程中，关于调制解调等有关内容偏重理论，太过抽象，枯燥乏味。受资金和仪器设备不足等实验条件的限制以及学时较少的影响，很多移动通信原理实验（例如正交频分多路实验）不能由学生实际动手完成，一些实验内容仅仅能验证理论课学习的内容，显然对学生创新能力的培养是非常不利的。积极探索移动通信原理实验教学的改革，尝试开展仿真创新实验教学，对于学生更好地学习移动通信原理课程，培养创新能力起着重要的作用。

2仿真教学的引入与创新能力的培养

传统的移动通信原理课程理论教学，大多重在讨论某种技术或算法的原理及其理论推导，以方便理解调制解调器原理和无线电波变换过程，从而加深信源编解码和信道编解码、无线电波发射与接收等知识的理解。在常规的实验课上，对移动通信实验原理的讲解也要在黑板上书写，既不够形象、直观，又比较呆板。由于有大量的波形分析内容，教师在黑板上画图也是一件比较困难的事情，而且学生不易理解。在传统的设计性实验中，学生常因受到固定的实验设备的束缚而改变实验设计思路，不可避免地存在错误和不足，致使电路调试费时费力，甚至引起元器件和仪器设备损坏，使实验不能达到预期效果。因此，在移动通信原理实验教学中引入仿真实验，是对理论课教学的必要补充。学生可以充分利用仿真实验软件在数据采集、储存、分析、处理、传输及控制等方面的强大功能，进行方案的论证、选定和电路的设计，可以方便地改变参数来调整电路，使之更好地接近设计要求，设计出较为理想的电路。学生还可以根据要求输出电路的测试参量或波形，作为真实电路调试的依据和参考；可利用计算机进行不同的仿真操作，得到与使用实际实验装置进行真实实验相同的结果。另外，一些较为复杂的移动通信创新性实验和综合性实验，无法通过模拟实验完成实验课教学，但是通过引入仿真教学，便可以扩大实验教学的维度、扩大了实验教学的可操作性。移动通信是通信原理、高频电路和信号处理的交叉学科，学生只通过理论教学很难理解学科交叉性，对移动通信原理的理解也不够全面。通过引入仿真教学，既能加强学生对移动通信原理的认识，又能加强学生对实际电路的认识，为后续课程学习打下坚实的基础。仿真实验教学的引入，很好地支持了移动通信原理的学习，可以进行新技术的研究，拓展学生的工程意识，提高设计调试电路的灵活性，最大限度地发挥学生的创新思维，开阔学生的视野。

3仿真教学开展实例分析

3．1理论教学与正交调制解调分析

正交调制解调系统的原理是把整个可用信道频带B划分为N个带宽为f的子信道，把N个串行码元变换为N个并行的码元，将高速信号变换为低速的并行子数据流，分别调制这N个子信道载波进行同步传输，并在终端分开正交信号。信号的调制和解调实际是采用数字信号处理的方法来实现的。先将信号串并变换成低速支路，各支路的调制可以采用数字调制方式，然后进行快速傅里叶逆变换（IFFT）、快速傅里叶变换（FFT）来实现。

3．2正交频分电路仿真实验分析

通常在正交频分电路分析中，往往会忽略讲解和分析子载波调制快速傅里叶变换和反变换等内容。让学生从理论公式推导中理解OFDM原理，并利用Matlab编程实现不同子载波数的调制信号，可以验证对子载波数调制状态的影响，进一步验证理论公式并加深理解。可以用理论推导和实验验证两种方法来理解调制。通过正交频分各步骤的波形图，形象地描绘信号调制解调的过程，逼真地显现出真实信号传输变化的实时动态过程。

（1）确定参数。假设参数为：子载波数为8，FFT长度为8，符号速率、比特率、保护间隔长度为2，信噪比12，插入导频数。基本的仿真可以不插入导频，导频数可以为0。通过运行仿真及修改参数设置，教师可引导学生逐步实验，观察分析仿真结果并给出结论。通过示波器模块可以直观地观察到二进制随机信源。

（2）产生数据。使用随机数产生器产生二进制数据。可以将原序列化为16进制的码元图，通过改变数据率观察仿真波形。

（3）子载波调制。利用Matlab工具仿真实现BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等4种调制方式。按照星座图，将每个子信道上的数据映射到星座图点的复数表示。通过改变支路不同的调制方式，观察到仿真波形，每次课都会有各式各样新的实验波形，可以直观地观察到二进制随机信源，以及将一路高速数据转换成多路低速数据的波形。

（4）IFFT运算。对上一步得到的同相分量和正交分量进行IFFT运算。为便于理解，可采用仿真软件直观地表现子信道上的数据与OFDM符号之间傅里叶逆变换关系。当子信道的脉冲为矩形脉冲时，具有sinc函数形式的频谱。当改变系统（N）时，OFDM功率谱形状也随之改变。

（5）加入保护间隔，加入噪声。由IFFT运算后的每个符号的同相分量和正交分量分别转换为串行数据，并将符号尾部G长度的数据加到头部，构成循环前缀。

（6）并串转换。将每个符号分布在子信道上的数据还原为一路串行数据。

（7）FFT运算。对每个符号的同相分量和正交分量按照（Ich＋Qch×i）进行FFT运算。由于噪声和信道的影响，接收端收到的每个子信道上的数据，映射到星座图不再是严格的发送端的星座图。将得到的星座图上的点按照最近原则判决为原星座图上的点，并按映射规则还原为一组数据。利用以上设计的信号，在Matlab中编程实现该信号的调制，画出调制前后信号的时序图。此时，学生容易理解此种调制方式为何IFFT被称调制。在此基础上，学生通过理论分析以及Matlab实验画图验证，进一步加深了对正交频分电路的理解。

移动技术论文篇（9）

1前言

移动通信业务之所以发展迅猛主要是其满足了人们在任何时间。任何地点与任何个人进行通信的愿望。移动通信是实现未来理想的个人通信服务的必由之路。在信息支撑技术、市场竞争和需求的共同作用下，移动通信技术的发展更是突飞猛进，呈现出以下几大趋势：网络业务数据化、分组化，网络技术宽带化，网络技术智能化，更高的频段，更有效利用频率，各种网络趋于融合。了解、掌握这些趋势对移动通信运营商和设备制造商均具有重要的现实意义。

2网络业务数据化、分组化

2.1无线数据——生机无限当前移动数据通信发展迅速，被认为是移动通信发展的一个主要方向。近年来出现的移动数据通信主要有两种，一种是电路交换型的移动数据业务，如TACS、AMPS和GSM中的承载数据业务以及GSM系统的HSCSD；另外一种是分组交换型的移动数据业务，如摩托罗拉的DataTAC、爱立信的Mobitex和GSM系统的GPRS。

目前，无线数据业务只占GSM网络全部业务量中的很小一部分，但是在未来的两年中这种状况将开始扭转，并大大改变。1999年以后，随着HSCSD、GPRS等新的高速数据解决方案显露峥嵘，并成为数据应用的新焦点，无线数据将成为运营商经营计划中越来越重要的部分，它预示着未来大量的商业机遇。

（1）应用驱动市场

无线数据业务的主要驱动力在于用户的应用。话音是单一的、易于被大众所接受的业务，然而无线数据则不同，无线数据最初的应用重点放在运输管理这样的专业市场。近期无线数据业务的目标市场是销售人员或现场工程师这样的用户群。从这些先发目标的应用中积累无线数据的经验，并从中受益。

在过去的十年里，传统的生活方式已经在迅速改变，人们更经常性地移动，职业和个人生活之间的分界变得模糊，人们需要不分时间、地点访问很重要的信息。发生在用户身上的这种生活方式的改变将成为驱动无线数据业务发展的重要因素。

（2）因特网的影响

和通信的其他领域一样，无线数据业务的一个最重要的驱动力来自Internet。根据最近的研究，未来两年欧洲的因特网用户数量将翻一番。在我国，因特网用户的年增长率将高达300%，显然用户在运动中接入因特网的需求将会增长。

为了满足接入因特网的需求，一个全球性的开放协议——无线应用协议（WAP）应运而生。WAP为将Internet的信息内容以及增值业务传送到移动终端提供了一种开放的通用标准，实现了IP与GSM网络的桥接，是一个为厂商提供加速市场增长、避免网络割接、保护运营商投资的标准，WAP确保任何与WAP兼容的GSM手机都能工作。

（3）数据速率的发展

GSM承载业务所提供的GSM数据速率最高只能达到9.6kbit／s。国际上1998年引入的高速电路交换数据（HSCSD）技术将实现57kbit／s的数据速率，对要求连续比特率和传输时延小的应用是理想的，如会议电视、电子邮件、远程接入企业的局域网和无线图像。1999年商用化的GPRS是第一个GSM分组数据应用，将实现超过100kbit／s的数据速率。对较短的“突发”类型业务是理想的，如信用卡认证、远程测量和远程事务处理。EDGE（增强数据速率GSM改进模式）使用修改过的GSM调制方式来实现超过300kbit／s的数据速率。EDGE会让GSM运营商特别受益，他们不但可以赢得第三代移动通信的经营执照，还可以提供有竞争力的宽带数据业务。

2.2个人多媒体通信——网络演进的方向

对随时随地话音通信的追求使早期移动通信走向成功。移动通信的商业价值和用户市场得到了证明，全球移动市场以超凡的速度增长。移动通信演进的下一阶段是向无线数据乃至个人移动多媒体转移，这一进展已经开始，并将成为未来重要的增长点。个人移动多媒体将根据地点为人们提供无法想像的、完善的个人业务和无线信息，将对人们工作和生活的各个方面产生影响。在个人多媒体世界里，话音邮件和电子邮件被传送到移动多媒体信箱中；短信将成为带有照片和视频内容的电子明信片；话音呼叫将与实时图像相结合，产生大量的可视移动电话，还将实现移动因特网和万维网浏览。像无线会议电视这样的应用将随处可见，电子商务将蓬勃开展。对于运动中的用户还有随时随地的各种信箱和娱乐服务。

3网络技术的宽带化

在电信业历史上，移动通信可能是技术和市场发展最快的领域。业务、技术、市场三者之间是一种互动的关系，伴随着用户对数据、多媒体业务需求的增加，网络业务向数据化、分组化发展，移动网络必然走向宽带化。

通过使用电话交换技术和蜂窝无线电技术，70年代末诞生了第一代模拟移动电话。AMPS（北美蜂窝系统）、NMT（北欧移动电话）和TACS（全向通信系统）是三种主要的窄带模拟标准。第一代无线网络技术的一大成就就是去掉了将电话连接到网络的用户线。用户第一次能够在他们所在的任何地方无线接收和拨打电话。

第二代系统引入了数字无线电技术，它提供更高的网络容量，改善了话音质量和保密性，并为用户引入了无缝的国际漫游。今天世界市场的第二代数字无线标准，包括GSM、MMPS、PDC（日本数字蜂窝系统）和IS95CDMA等，均仍为窄带系统。

第三代移动系统，即IMT-2000，是一种真正的宽带多媒体系统，它能够提供高质量宽带综合业务并实现全球无缝覆盖。2000年以后，窄带移动电话业务需求将依然很大，但随着Internet等高速数据通信及多媒体通信需求的驱动，宽带多媒体综合业务将逐步增长，而且就未来信息高速公路建设的无缝覆盖而言，宽带移动通信作为整个移动市场份额的子集将显得愈来愈重要。

第三代系统预计在2002年投入商用。

从第二代到第三代系统的变化并不像从第一代模拟网络到第二代数字网络那样存在重大的技术变迁。从目前的技术发展现状和趋势来讲，第二代系统将逐步子滑过渡到第三代系统，在此演进过程中，移动网络所能实现的数据速率逐步升级：GSM承载业务所能提供的数据速率为9.6kbit／s，1998年商用的HSCSD技术实现了57kbit／s的数据速率，1999年引入的GPRS将实现超过100kbit／s的数据速率，将在2000年引入的EDGE技术可实现超过300kbit／s的数据速率。2001年后投入商用的第三代系统将能够在广域网上实现384kbit／s的数据速率，在办公室和家中还可以达到2Mbit／s。

4网络技术的智能化

移动通信需求的不断增长以及新技术在移动通信中的广泛应用，促使移动网络得到了迅速发展。移动网络由单纯地传递和交换信息，逐步向存储和处理信息的智能化发展，移动智能网由此而生。移动智能网是在移动网络中引人智能网功能实体，以完成对移动呼叫的智能控制的一种网络，是一种开放性的智能平台，它使电信业务经营者能够方便、快速、经济、有效地提供客户所需的各类电信新业务，使客户对网络有更强的控制功能，能够方便灵活地获取所需的信息。移动智能网通过把交换与业务分离，建立集中的业务控制点和数据库，进而进一步建立集中的业务管理系统和业务生成环境来达到上述目标。通过智能网，运营公司可以最优地利用其网络，加快新业务的生成；可以根据客户的需要来设计业务，向其他业务提供者开放网络，增加收益。

关于移动智能网的研究，早在1995年就已开始，刚开始并没有具体的标准协议出现，各厂商各自制定了自己的标准，并且据此进行了不少的研究工作，如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期产品。这些工作为最终移动智能网标准的形成积累了经验。

1997年末，美国蜂窝电信工业协会（CTIA）制定了移动智能网的第一个标准协议——IS-41D协议。1998年1月，欧洲电信标准研究所（ETSI）在GSMphase2+阶段引入了CAMEL协议（移动通信高级逻辑的客户化应用程序），当时的版本是Phase1。1998年4月，ITU-T在新推出的智能网能力集一2标准中描述了移动接入的功能实体，称为CAMELphase2标准。

伴随着移动网络向第三代系统的演进，网络的智能化程度也在不断地提升。智能网及其智能业务是构成未来个人通信的基本条件。

5更高的频段

从第一代的模拟移动电话，到第二代的数字移动网络，再到将来的第三代移动通信系统，网络使用的无线频段遵循一种由低到高的发展趋势。1981年诞生的第一个具有国际漫游功能的模拟系统NMT的使用频段为450MHz，1986年NMT变迁到900MHz频段。我国目前的模拟TACS系统的使用频段也为900MHz。在第二代网络中，GSM系统的开始使用频段为900MHz，IS-95CDMA系统为800MHz。为了从根本上提高GSM系统的容量，1997年出现了1800MHz系统，GSM900／1800双频网络迅速普及。2002年将投入商用的第三代系统IMT-2000则定位在2GHz频段。

6更有效利用频率

无线电频率是一种宝贵资源。随着移动通信的飞速发展，频谱资源有限和移动用户急剧增加的矛盾越来越尖锐，出现了“频率严重短缺”的现象。解决频率拥挤问题的出路是采用各种频率有效利用技术和开发新频段。

模拟制的早期蜂窝移动通信系统采用频分多址方式，主要通过多信道共用、频率复用和波道窄带化等技术实现频率的有效利用。随着业务的发展，模拟系统已远不能满足用户发展的需求。数字移动通信比模拟移动通信具有更大的容量。同样的频分多址技术，数字系统要求的载干比较小，因而频率复用距离可以小一些，系统的容量可以大一些。而且，数字移动通信还可采用时分多址或码分多址技术，它比模拟的频分多址制在系统容量上大4-20倍。

GSM作为最具代表性和最为成熟的数字移动通信系统，其发展历程就是一部频率有效利用技术的演进史。GSM采用时分多址制式，其对频率的有效利用主要是通过频率复用技术的不断升级实现的。从传统的4×3方式，到3×3、1×3、MRP、2×6等新的复用技术，频率复用的密集度逐步提升，频谱效率快速提高，GSM系统的容量得到逐步释放。1995年开始投入商用的IS－95CDMA（窄带）系统，以无线技术的先进性和大容量等特点著称。它以扩频技术为基础，不同用户的信号靠不同的编码序列来区分，如果从频域或时域来观察，多个CDMA信号是相互重叠的，故理论上CDMA系统的频谱利用率比GSM系统更高，网络容量更大。同时CDMA系统具有一定的过载能力，即系统具备软容量。作为未来第三代移动通信系统主流无线接入技术的WCDMA（宽带码分多址）能够更高效地利用无线电频率。它利用分层小区结构、自适应天线阵和相干解调（双向）等技术，网络容量可得到大幅提高，可以更好地满足未来移动通信的发展要求。

7网络趋于融合，走向统一

7.1第三代移动通信系统的结构

移动技术论文篇（10）

在传统的网络协议中，主机地址既是端系统的标识又是路由的依据，如Internet中IP地址分为网络标识和主机标识两部分，路由协议根据分组中目的IP地址的网络标识将该分组转发到相应的子网，当主机移动到另外的子网时，其IP地址与子网标识不再对应，因此如何把分组路由到移动主机（特别是当主机边移动边通信时）是网络协议首先要解决的问题。为了解决在Internet中支持主机移动的问题，IETF提出了移动IP协议，通过在移动主机的本地子网上设立来中转发往移动主机的分组，移动主机移动到新的子网时必须向其本地注册以通知其当前位置，这种中转方式增加了本地及其邻近网络的负担和分组传输的时延；于是卡内基·梅隆大学的Johnson等人提出了移动IP的路径优化扩展，在可能的情况下将分组直接发送到移动主机;为了在主机移动时维护其网络连接的完整性，减少移交（主机移动时路由的改变过程称为移交）的时延和分组的丢失，提出了一些快速移交方案，它们充分利用了移动行为的本地特性从而减少移交时与远程结点的控制信息交互，如层次移交方案和基于多点投递的移交方案。与支持主机移动不同的另一种情况是支持基站（路由器）的移动，这种情况下，随机移动的路由器（和相关主机）通过无线链路连接起来形成一个自治系统，传统的“距离－向量”和“链路－状态”路由算法在这种低网络带宽，高度动态的环境下效率不高，因此提出了一些新的路由算法，如保证无环路的逐跳“距离－向量”算法DSDV，基于“链路倒转”的分布式算法TORA，缓存路由信息的动态源路由算法DSR，以及将DSR和DSDV相结合的AODV算法等，然而这些算法都基于它们各自的假设，在不同的情况下有不同的性能。

移动计算和无线网络环境对运输层协议的最大影响是协议的“端－端”性能，如在固定有线网络中分组丢失的主要原因是网络拥挤，当TCP检测到分组丢失时执行拥挤控制和避免算法，减少拥挤控制窗口大小，限制重传；而在移动计算和无线网络环境下，分组丢失的主要原因是链路的高误码率和移交过程，TCP检测到分组丢失时还执行类似的过程，因此降低了网络的吞吐量，影响了“端－端”性能。针对此的改进有：“端－端”方案，如使用选择应答（SACK）来加快重传，或通过显式丢失通知（ELN）来通知发送方分组丢失的原因；“分裂连接”方案，如间接TCP法将一个TCP连接分裂为从发送方到基站和从基站到接收方两个连接；可靠的链路层方案，通过纠错方法来屏蔽无线链路的低质量，如AIRMAIL。

二、对策

经分析认为，在移动无线网络情况下，主机的移动模式和特征起着很重要的作用，若能根据主机的移动历史预测其未来位置，做到服务预连接和资源预分配，则会显著提高系统的效率。例如在主机移动的情况下，若能预测主机的下一移动位置，则移交的效率将会得到显著的提高；又如在基站移动的情况下，如果移动频率非常快，唯一可行的路由算法就是“泛洪”（flooding）；如果移动频率相当慢，则现有的协议也能满足需要。

对于运输层协议的性能问题，上述方案存在两个问题，一是只考虑到分组丢失原因的转移对协议性能的影响，没有考虑其他因素如连接RTT的剧烈变化、链路的带宽和时延不对称对协议性能的影响；二是当用户移动时网络环境变化，影响协议性能的因素也不断变化，因此单一的改进并不能满足所有情况的需要。由XTP协议机制和控制策略相分离认为：移动计算和无线网络环境下的运输层协议也应该采用协议机制和控制策略相分离的方法，协议机制给出完成特定协议过程所需的协议支撑，控制策略关心如何利用协议机制完成满足特定需要的协议过程，当主机在网络中移动时，动态调整控制策略以满足协议性能的需要。

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