移动通信技术及应用

第1篇：移动通信技术及应用

移动通信的技术发展及应用

移动通信是当前信息技术领域发展最活跃的分支之一，其在军事通信中的应用价值正日益凸显。尤其近来，最为热门的第三代数字移动通信系统(3G)实现了宽带数据信息传输，使各国信息产业界对发展3G均情有独衷，一些业界专家尤其对发展3G手机格外青睐。那么何谓3G?它和军事通信发展有何联系?还需进一步了解移动通信的技术发展及用途，以给我们带来更多的便利。

一、第一代移动通信(1G)

所谓1G，英语是一代、世代的意思，中文含义是指第一代移动通信系统。随着1895年俄国物理学家波波夫发明了世界上首部无线电接收机以来，世界通信技术便揭开了崭新的一页，从此人类迎来了利用无线电波进行远距离通信的新时代。

无线通信与移动通信都是靠无线电波进行通信的，所以它们既有联系又有区别。移动通信肯定是无线通信，移动通信涵盖了无线通信的基本技术，但无线通信侧重于无线通，而移动通信更注重于移动性，突出动中通、优质通、个人通。正因为如此，移动通信对无线电波频率的选择更加谨慎，要求更高，大都选择超短波以上的工作频段。从20世纪20年代至40年代初，移动通信就有了初步的发展，不过当时的移动通信使用范围非常小，主要使用对象是船舶、飞机、汽车等专用移动通信以及运用在军事通信中，使用的频段主要是短波段。

人们所称的第一代移动通信(1G)，则是诞生于20世纪70年代至80年代，当时集成电路技术、微型计算机和微处理器技术快速发展，美国贝尔实验室推出了蜂窝式模拟移动通信系统，使得移动通信真正进入了个人领域。具有代表性的有美国的AMPS系统、英国的TACS系统、北欧的NMT系统、日本的NAMTS系統等。第一代移动通信(1G)以模拟调频、频分多址为主体技术，又称为模拟移动通信。它包括以蜂窝网系统为代表的公用移动通信系统，以集群系统为代表的专用移动通信系统以及无绳电话等。由于受模拟通信体制和技术水平的限制，当时手机就成了俗称的“砖头”式“大哥大”。

二、第二代移动通信(2G)

为了使移动通信快速向小型化、便携化以及个人化方向发展，移动通信采用了数字技术。第二代移动通信(2G)以数字传输、时分多址(TDMA)或码分多址(CDMA)为主体技术，有时也称数字移动通信。它包括数字蜂窝系统、数字无绳电话系统和数字集群系统等。国际上普遍进入商用和具有典型代表性的数字蜂窝移动通信系统是欧洲的GSM系统和美国的IS-95CDMA系统;典型的数字无绳电话系统有欧洲的DECT系统和日本的PHS系统;典型的数字集群系统有欧洲的TETRA系统、美国MOTOROLA公司的IDEN系统以及欧洲的GSM-R系统。这一时期的移动通信系统是一个不断完善的过程，已经开始朝着服务优质化，系统大容量化，信息传输实时化，控制与交换更加自动化、程控化、智能化的方向发展，其手持机的耗电量、重量、体积已大大缩小，其服务质量也达到了很高的水平。

2G与1G相比，最主要的优点是引入了数字通信技术，使频谱利用率更高。因为1G采用FDMA方式，即以频率区分不同的用户，一个频段仅能提供一个用户使用。而2G采用TDMA方式，以时隙区分不同的用户;或者采用CDMA方式，以正交码字区分不同的用户，其特点是频率和时间资源均为共享，使得通信用户增加了，系统容量扩大了，频谱利用率提高了。因此，各国都先后引入了第二代移动通信系统，即GSM系统，并开始广泛运行，这不仅是世界电信技术发展形势所趋，而且也是军民应用领域对移动通信的时代要求。

CDMA是Code Division Multiple Access的缩写，全称码分多址。CDMA数字蜂窝移动通信系统是以码分多址技术为核心的公用数字蜂窝移动通信系统，又称码分多址数字移动通信系统。基于IS-95标准的移动通信系统简称为IS-95CDMA系统或Q-CDMA系统，俗称CDMA网或C网。IS-95标准已经成为CDMA移动通信的核心标准，世界上许多国家都以此为蓝本生产和建设码分多址数字移动通信系统。我国的IS-95CDMA蜂窝移动通信系统主要使用800MHz频段，其中825-849MHz用于用户到基站的上行链路，870-894MHz用于基站到用户的下行链路，信道带宽为1.25MHz。系统采用频分双工模式(FDD)和CDMA/FDMA的混合接入模式，调制方式为QPSK，话音编码速率为8Kbps。目前中国联通使用的上行频段为825-835MHz，下行频段为870-880MHz。CDMA数字蜂窝移动网与其它的蜂窝移动网相比，CDMA网具有频率利用率高、容量大、发射功率低、软切换、通信质量好、保密性强等许多优点，因而在军事通信中得到了很好的应用。

三、第三代移动通信(3G)

1G只能提供语音业务服务，2G不仅能提供语音业务服务，而且还能提供文字数据服务，但它们都无能力提供大容量的图象数据服务，因为传输图象信息需要综合化、宽带化的信息通道。于是，人们开始开发第三代移动通信系统(3G)。所谓3G，是将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来的新一代移动通信系统，这种系统能够处理图像、音乐、视频播放、提供网页浏览、电话会议、电子商务等综合信息服务。它要求无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中都能够分别支持至少2Mbps、384Kbps以及144Kbps的传输速度。而3G手机完全是通信技术和计算机技术相融合的高科技产物，和此前的手机相比，其差别实在是太大了。因此，越来越多的人开始称呼这类新的移动通信产品为“个人通信终端”。

3G手机有一个超大的彩色显示屏，可采用触摸式。3G手机除了能完成高质量的日常通信外，还能进行多媒体通信，用户可以在3G手机的触摸显示屏上直接写字、绘图，并将其传送给另一部手机，而所需的时间几乎不到一秒钟。当然，也可以将这些信息传送给一台电脑，或从电脑中下载某些信息;用户还可以用3G手机直接上网，查看电子邮件或浏览网页;还有不少型号的3G手机自带摄像头，这将使用户可以利用手机进行电脑会议，甚至使数码相机成为一种“多余”。

3G移动通信以提供移动多媒体业务为主要特征，能够提供目前只有固定接入才能实现的更先进的通信业务和“全球漫游”，从而为全球移动用户开创更广泛的市场，挖掘更大的用户设备通用潜力，大大提高经济和军事效益。3G通信是移动通信市场经历了第一代模拟技术移动通信业务的引入，在第二代数字移动通信市场蓬勃发展中被提上日程的。在当今Internet数据业务不断升温的热潮中，在多媒体数据固定接收速率不断提升的背景下，3G移动通信系统已经展示了未来发展的曙光，因此为各国所关注。

四、第四代移动通信(4G)

20世纪末出现的因特网标志着人类社会进入了一个崭新的信息时代。在这个时代，人们对信息的需求急剧增加，信息量像原子裂变一样呈爆炸式增长，传统的通信技术已很难满足不断增长的通信容量的需求，于是一些新兴的通信技术开始孕育而生。但是，由于各个通信商家的利益得不到很好的协调，这些新兴的通信技术如今已被分化成了几大阵营。然而，统一的呼声日高，目前相互兼容的移动通信技术——第四代移动通信标准(亦称后三代移动通信标准)已在业界萌动。

而今，3G移动通信的高速发展正在引领军事通信的新变革，将会有效地解决军事通信系统综合集成的许多关键问题，从而为实现未来军事联合作战一体化、信息化、可视化、远程化、小型化、机动化和高效化开辟广阔前景。

作者：郝央纪 刘相如 龙珊

第2篇：移动卫星通信技术及应用分析

摘 要：本文简要介绍了卫星通信的特点，并主要分析了移动卫星通信的特点、目前主要的应用领域和重要作用，重点是分析了移动卫星通信技术的三个关键的技术，即系统技术、卫星技术和终端技术三个方面，并对移动卫星通信的这三个关键技术分别进行了较为详细论述。

关键词：移动卫星通信；系统技术；卫星技术；终端技术

移动卫星通信系统的最大特点是通过卫星通信的多址传输方式，可以向全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动、灵活的移动通信服务。

一、移动卫星通信的特点

（一）卫星通信。卫星通信，是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信方式，具有覆盖范围广、建站成本和通信成本与距离无关、站点开通时间短等优点，特别适合广播通信业务以及难以铺设有线通信设施地区的通信需求。

（二）移动卫星通信。移动卫星通信是指依靠卫星通信的特点，在移动载体上集成了卫星通信系统或者卫星通信终端设备，从而可以实现载体在移动中不间断的卫星通信。根据卫星通信环境和系统功能的要求，移动载体既可以是飞行器和地面移动装备，还可以是海上移动载体和移动单兵，这就大大扩展了卫星通信的使用范围和环境适应性。

当前，移动卫星通信的发展呈现多样化的发展趋势，但移动终端小型化和通信业务宽带化的是其比较显著的特点。

二、移动卫星通信的关键技术

早期和当代相比，移动卫星通信的发展呈現出移动终端小型化和通信业务宽带化两个特点。其中，移动终端小型化是指移动卫星通信的各种终端设备的逐步小型化。通信业务宽带化是指移动卫星通信系统能够提供传统的窄带话音服务和流畅的视频服务以及高速的数据业务等多种服务。

一般来说，和固定卫星通信相比，移动卫星通信具有以下几个技术特点：

1）天线低增益与卫星功率的有限性之间存在突出矛盾；

2）低增益天线存在多径效应和多普勒频移等传播信道问题；

3）众多终端用户共享有限的功率资源和卫星频率；

4）机动性、小型化和漫游管理等要求。

根据移动卫星通信今后的发展趋势，可以将移动卫星通信的关键技术分为系统技术、卫星技术和地面技术三个方面。下面将从这三个方面分别进行论述。

（一）系统技术。移动卫星通信最重要的是系统技术，主要包括系统的体系结构和通信体制，以及移动载体的管理和网络之间的互联互通。

移动卫星通信系统在进行体系结构设计的时候，需要考虑地面实现与管理的问题和用户对系统的要求和使用问题。其中，地面实现与管理问题是指在系统设计时，在确定了空间卫星问题的同时，需要综合考虑是采用分布式管理还是集中式管理的问题；用户对系统的要求和使用问题是指在进行移动卫星通信系统设计时，要综合考虑使用多少种终端类型以及系统的模型采用单模还是多模以及卫星网络和地面网络的兼容和融合成本问题。

移动卫星通信系统在进行通信体制设计的时候，既可以选用传统的TDMA方式，也可以选用目前较为常用的CDMA方式，还可以选用上行为CDMA和下行为TDMA的混合体制方式。

移动卫星通信系统在进行移动载体的管理设计的时候，主要需要考虑移动载体的动态特性和终端设备的环境适应性，同时，由于移动通信卫星发展的趋势是波束宽度越来越窄，因此，要求移动载体的管理设计更加严格和有效。

移动卫星通信系统在进行网络互联互通设计的时候，不但要考虑现有的卫星通信系统的体系结构和通信体制等，还要保证现有的网络结构和新设计的网络结构可以实现网络互联互通。

（二）卫星技术。移动通信卫星技术的关键技术主要集中卫星载荷技术和卫星与地面移动通信系统的融合设计等方面。

1. 卫星载荷技术。移动卫星通信需要满足的条件是波束多点覆盖、用户间的单跳/双跳通信以及多星组网通信等业务需求，重点是星载大型可展开天线、星上处理与交换以及星间链路等。

为了有效支持地面的移动终端并克服由于传播距离长而导致的信号衰减、卫星上的发射功率有限等问题，移动通信卫星系统需要借助大型星载天线技术以及多波束技术来有效的提高波束的有效全向辐射功率。

一般来说，星上处理与交换技术主要包括全透明转发、全处理和透明处理转发三种模式。全透明转发的特点是技术体制适应性强，风险较小，但双跳通信的服务实时性比较差；全处理的特点是一般通过数字方式实现，其优点是服务实施性好且抗干扰能力强，但其技术体制适应性较弱且容易受空间辐射的影响。透明处理转发特点是折中了二者优缺点。

星间链路主要由微波和激光两种实现方式。目前，主要采用微波通信技术，但由于受到频带宽度、体积、重量、功耗等方面的限制，不可能无限制的提高传输速率和容量；激光通信方式在优势明显，但技术实现难度较大。

2.卫星与地面移动通信系统的融合设计。卫星通信移动网络与地面移动通信网络作为对等的网络，需要进行融合设计，实现用户网络之间的漫游和互通。

（三）终端技术。随着卫星通信技术的发展进步，卫星通信终端将来的发展趋势为小型化和手持化。

当前，以甚小口径卫星终端站（VSAT）为代表的卫星通信终端得到了广泛的应用。VSAT 系统在卫星通信中的特点是可靠性高、灵活性强和使用方便，因此，对VSAT用户来说，数据终端可以直接和计算机联网，从而完成图像传输、数据传递和文件交换等通信任务。

同VSAT系统等小型化的卫星通信终端一样，卫星通信终端的应用正在向多媒体、宽带化和嵌入式方向发展，主要涉及的技术有天线和射频模块小型化技术以及通信体制的革新。

三、结语

未来，随着卫星通信技术的快速发展、业务领域的不断拓展和用户需求的不断增长，移动卫星通信技术将会在各个应用领域得到更广泛的应用。

参考文献：

[1]宋立军，杨锐，等.商用卫星通信发展综述[J].电信技术，2010，4.

[2]刘剑锋，秦红祥，等.卫星移动通信系统关键技术研究[C].第九届中国卫星通信广播电视.技术国际研讨会暨新设备展示会，2011.

[3]李昊，王军宁.对等网络技术在IPTV中的应用[J].卫星电视与宽带多媒体，2008，4.

[4]杨勇.VSAT卫星通信在CDMA移动业务中的应用[J].电信快报，2012，1.

作者：宋桂林

第3篇：浅谈5G移动通信技术的特点及应用

【摘要】 近些年以来，5G移动通信技术应运而生，在技术方面，因其拥有较低的延时、较高的带宽、较广的终端连接等显著的特征，带给日常的生活和生产工作很大的影响。在此过程当中，很多产业技术均开始和5G技术相融合，充分发挥出大数据技术、人工智能技术的良好作用，正在提高着人们生活的整体质量。本文首先分析了当前移动通信技术发展的状况，然后说明了5G移动通信技术的特点，最后阐述了5G移动通信技术的具体应用和发展，以便带给有关5G移动通信技术研究工作人员有效的参考和帮助。

【关键词】 5G移动通信技术 特点 应用

引言：

从目前的发展情况来看，5G移动通信技术已经诞生，属于全世界第五代移动通信技术，通过积极研发此种全新的移动通信技术，旨在加快智能终端技术、网络信息化技术的广泛推广和应用。一般而言，相较于从前的通信技术来说，5G不是简单、较为单一化的通信技术，主要以传统通信技术作为重要的基础，有效融合了不同类型的通信技术，所以，其属于一种综合性的移动通信技术。

对比4G技术而言，利用5G移动通信技术传输信息的速率为10Gb/s，已经达到了4G无线通信技术的100倍，由此凸显出5G技术在信息传输速度方面的作用和优点，同时提升了对相关移动资源的利用率，达到了对移动通信技术创新的目的。

一、当前移动通信技术发展的状况分析

通常情况之下，移动通信技术在发展的过程当中，经历了下述几个不同的发展时期：

第1代移动通信技术起源于上个世纪末期，在此时期诞生了首部用于民用方面的手机。不过受到技术因素的限制影响，使得手机不仅体积很重，外形非常大，而且难以全面进行推广和普及。

到了上个世纪的90年代时，第2代移动通信技术得以产生。相较于第1代移动通信技术而言，二者之间的差别较小，尚无形成很大的突破。

进入新世纪以后，第3代移动通信技术应运而生，同时获得了极大的推广和运用，尤其在信息传输的速度、传播的途径等方面，得到了很大地提高。

最近几年，智能手机开始出现，由此使得第4代移动通信技术得以产生，其传输的速度提升较快，视频的清晰度也非常高，相应的信号失真度得以下降。

在我国，2013年便进行5G移动通信技术的研究工作，同时获得了良好的成果，现阶段国内的5G技术发展时间虽然较短，但在世界上已处于较高水平。

二、5G移动通信技术的主要特点说明

2.1对小基站的建设数量要求很多

一般来说，毫米波(mmWave)只能指EHF频段，即频率范围是30GHz——300GHz的电磁波，毫米波为5G带来了大带宽和高速率。毫米波的特征之一为波长非常短，因此，毫米波元件尺寸能够被制作得很小，相应的占地空间较少。当毫米波处于空气当中进行传输的过程中，通常会出现不同程度的衰减情况。

根据毫米波自身的特征，需要建设众多的小基站，以便达到相关规定。对于传统基站来说，其功率的消耗很大，因而，在构建众多小基站的过程当中，需要考虑能源消耗导致负荷增加的因素。鉴于小基站的占地空间很小，体积上也非常轻，使其消耗的功率减少[2]。

2.2合理运用毫米波

第一，通信的容量很大;第二，较强的抗干扰能力;第三，实现了全天侯通信的效果。需求总是创新的最大动力，生产出价廉物美的毫米波频段集成电路元件的技术难题迅速被攻克。

2.3设计理念体现出一定的先进性

对比从前的移动通信技术远距离传输方向来说，5G技术的研究工作主要运用了室内通信技术，进而加快了短距离传输信息的速度，并且让短距离传输信息的速度近似峰值，达到对短距离信息数据传输效率加以完善的效果。与此同时，还需要对室内无限网络进行大面积覆盖.增强移动网络运用的便捷性。

借助先进的5G技术设计理念，不但秉承了4G技术的设计理念，而且增强了创新的效果，满足广大民众在移动通信技术方面的需要[3]。

2.4系统性特征十分明显

当移动通信技术诞生以后，在全世界获得了很大的重视，从1G到4G，充满着波澜壮阔的通信技术跨越。受到移动通信技术不断进步的影响，让广大用户在移动技术方面的系统性提出了更高的要求。从未来的角度来说，进行5G技术研发的时候，不断改进通信技术的系统性，使数据的传输速度变快，充分发挥出5G技术的良好作用。针对传统的点对点传输数据形式进行优化，进而达到广大消费者传输数据信息的需要，加大对多面、多点传输形式的研发力度，让移动通信系统的性能得到增强[4]。

三、5G移动通信技术的具体应用

3.1充分发挥出交互智能化的良好作用

无论智能家居，还是无人驾驶技术，均应该依靠先进的信息化技术，其发展和信息化技术的数据传输量、总体的传输效率之间存在紧密的关联。一般来说，5G技术的优势包含了传输的速度十分快，能够对大容量数据进行科学处理。在智能化城市建设的过程当中，也会运用到5G技术，在生产的过程当中发挥出良好的功效与作用。实际上，在5G技术尚无形成之时，公众的生活当中仅有计算机、智能手机可以联网。但是，5G技術出现之后，不同类型的家用设备、宠物的项圈以及不同的交通工具等均能够联网。智慧农业、智慧城市、智慧运维等等如虎添翼，由此可见，5G技术显然已经融入到每一个人的家庭生活当中，并且在其中发挥出越来越重要的作用，不仅能够应对一些突发情况，而且带给人们更大的便利。显而易见，通过前文的论述与分析以后，从中可以获悉，充分发挥出交互智能化的良好作用显得尤为必要。

3.2实现了云端化生活的效果

近些年来，在5G移动通信技术逐步得以运用以后，8K视频能够达到实时播放的效果，借助新型的云技术，能够带给日常生活很大的便利，无论是休闲，还是娱乐，均可以运用到云技术。与此同时，网速也得到了提高，云盘已经全面替代了传统硬盘，能够将大文件实时上传至云端。受到不同智能终端推广和运用的影响，让移动数据的业务量随之提高，而且加快了访问网络的速度。基于满足用户需求的前提下，实现智能化推送满足其需求的内容。并且，进一步增强用户的5G网络使用体验，能够给予用户上下文关联与独特的社交体验。通常情况下，很多热门的内容会被关注。除此之外，得益于移动通信技术不断进步的影响，让移动设备发挥出重要的功能，逐渐发展成移动设备云。

3.3注重5G移动通信技术在医疗事业中的应用

将5G无线网络应用到医院的住院部当中，借助相关无线终端设备，可以及时了解到有关患者的资料，同时借助某类设备介质处于病床某位置加以体现。应用PDA系统当中的条码扫描装置，可以实现针对患者腕带上芯片的扫描，进而得知患者的体温、心率以及检查结果等不同方面的信息。除此之外，可以运用先进的5G移动通信技术，使医生开具的医嘱能够自动同步进HIS、EMR系统当中，使护士站能够依据提示开展校对和落实工作。由此可见，经过上文的阐述和分析之后，从中不难看出，注重5G移动通信技术在医疗事业中的应用显得尤为必要，其重要性是毋庸置疑的。

3.4有效应用先进的广播电视技术

在5G移动通信技术得到广泛应用之后，加快了移动媒体发展的速度，需要把广大用户当成核心，进而建立起全方位的信息管理系统，带给广大用户光纤接入速度0延迟的感受，同时具备针对千亿设备承载的连接能力，增强了流量和移动性等方面的服务质量。

比如，利用5G移动通信技术可以实现每秒10Gb/s的峰值数据速率，即便处于蜂窝基站覆盖的边缘，也能够达到每秒100Mb的数据速率，每平方区域的容量为10Mbps，避免出现网络卡顿与波动的现象。

3.5应用扩展展望

目前来看，激光扫描零件视频5G传输、5G+AR眼镜的机器视觉质检，但这还远远没有发挥5G的超宽带能力。5G的低时延、高可靠应用可以做到空口0.5毫秒，eMBB(增强移动宽带)应用场景也能做到4毫秒。现在用5G VR培训高铁司机，还有能很好适应工业、车联网、特高压对低时延的要求，今后也同样需要开发更多能够充分利用5G低时延特点的应用。

通过5G可以实现室外水平和垂直分别10米到3米精度的定位，尤其是5G室内定位现在可以做到3米，而且在R17版本可以0.3米，室内定位这是现在卫星导航定位所做不到的。这样的定位有什么用处呢?现在想到的是自动驾驶、码头装卸、室内定位。是不是还应该有更多的应用可以发挥5G定位的特点?

还有高可靠性。现在5G可以做到优于99.9999%(6个9)的可靠性，例如远程驾驶、自动泊车，要求是99.999% (5个9)。实际上，现在还没有能够完全把可靠性的特点充分发挥，所以说，我们期待数字化、智能化的转型，信息化和工业化的融合，来创造更多的应用场景，促进物联网时代的到来，实现智能交互，形成移动设备云实现生活云端化。

四、结束语

综上所述，5G移动通信技术带给日常生活和生产工作很大的影响，其产生的功效和作用是毋庸置疑的。受到生活质量日益提升的影响，使广大民众在移动通信技术方面的要求也随之提高。

由于5G技术的研发和实践工作一直没停，为了加大对5G移动通信技术的应用力度，必须要不断开拓创新，紧随时代发展脚步，逐步提升智能化技术水平，加强对诸如智能化技术、无线传输技术、无线网络技术等一系列5G关键技术的有效应用，充分凸显移动互联网的应用优势，为通信事业开辟更为广阔的发展空间。

参考文献：

[1]杨振东，孙宏宇，杨敏德.5G移动通信技术的特点及应用探讨[J].通讯世界，2019，000(009)：142-143.

[2]张晖，车小雨，陈豪言.5G移动通信技术的特点及应用探讨[J].工程技术(文摘版)2019，168(154)：00318-00319.

[3]杨闻升，张阳阳，王月月.5G移动通信技术的特点及应用探讨[J].数字化用户，2019，225(004)：1236-1238.

[4]孙兆兵，陈晓燕，杨洪基.5G移动通信技术的特点及应用探讨[J].數字化用户，2019，025(012)：234-240.

参 考 文 献

[1]杨振东，孙宏宇，杨敏德.5G移动通信技术的特点及应用探讨[J].通讯世界，2019，000(009)：142-143.

[2]张晖，车小雨，陈豪言.5G移动通信技术的特点及应用探讨[J].工程技术(文摘版)2019，168(154)：00318-00319.

[3]杨闻升，张阳阳，王月月.5G移动通信技术的特点及应用探讨[J].数字化用户，2019，225(004)：1236-1238.

[4]孙兆兵，陈晓燕，杨洪基.5G移动通信技术的特点及应用探讨[J].数字化用户，2019，025(012)：234-240.

作者：王杨 张平 鄂士野 王汝锋

第4篇：4G移动通信技术特征及应用

摘 要：传统的3G移动通信已经不能够更好的满足人们日益增长的需求，在此前提下，4G移动通信技术也逐步发展而来，并且成为目前最为成熟的移动通信技术。本文主要对4G移动通信技术的特征以及具体应用进行了详细的论述说明。

关键词：4G移动通信技术;信息技术发展;移动通信领域

中图分类号：TN929 文献标识码：A

在传统的3G时代，人们在使用手机通话或者是在进行网络传输的过程中，常常会存在信号质量差等问题，这也说明3G移动通信还需要进一步的加以改进和完善，而经过多年的研究创新，4G移动通信也逐渐的走进了我们的生活。目前，我国已在4G网络建设上已经取得了一定的成绩，并且也将会大范围的普及使用。

1 4G移动通信技术的基本内容浅析

4G移动通信技术是经过以往通信技术改进的基础上逐步发展而来的，我们又可以称之为第四代移动通信技术。4G移动通信技术包括了两种不同的制式，主要有TD―LTE和FDD―LTE。相比以往的3G移动通信技术，4G移动通信技术又融合了WLAN和3G移动通信技术，这样在进行数据的传输过程中，传输的质量也会更高，并且在传输图像和视频等效果上也有了明显的改进。同时，4G移动通信技术的上网速度相比以往也有了明显的改进，相比3G移动通信技术，4G移动通信技术在网络传输效率上要比3G移动通信快10倍作用，而下载的速度也可以达到100mbps，这样就可以更好的满足人们对于移动通信的更多需求。与此同时，4G移动通信技术还可以部署到没有覆盖电视调节器的地方，并且可以将信号逐步的扩散到一定的区域内，从这里也可以看出，4G移动通信技术无论是在哪个方面相比以往的通信技术都有着明显的改进和提高。

2 4G移动通信技术的特点分析

2.1 网络数据传输质量更高

在使用3G移动通信技术时，网络传输速度通常会达到2Mbps左右，而在一些特定的环境下，其下载速度就会大幅下降，比如在设备车辆内使用，网络的传输速度就会下降很多，这样也就会直接影响用户们的使用质量。而在应用了4G移动通信技术后，传输的速度最高可以达到100Mbps，并且受限制的情况相对较少，特别是在以往3G信号质量明显较差的地区，使用4G移动通信也可以保证网络传输速度能够达到预期的标准。而通过实验也可以看出，4G移动通信技术在网络信号较差的地区，其传输速度都可以达到10Mbps作用，这也说明在网络传输质量上，相比3G移动通信技术也有着非常明显的优势，即便在信号不稳定的情况下，也可以保证网络传输速度能够达到标准的使用要求，这也是传统的移动通信技术无法比拟的。

2.2 设备的信号覆盖面积更广

在通信技术快速发展的过程中，WIFI技术的应用也备受人们青睐，而4G移动通信技术出现以来，在网络信号的传输速度上可以相比WIFI技术，并且没有距离的限制，而WIFI技术接入对于距离的限制相对较高，超出了制定的范围后就没办法再进行使用。因此4G移动通信技术的出现，更好的解决了这一问题。4G移动通信技术通过基站来对大范围区域进行信号的传输，不仅传输的距离远，而且极少出现死角的现象，人们在使用过程中，无论是在任何地方都可以通过4G移动通信技术来获取所需要的资源信息。并且4G移动通信技术是无线蜂窝站点的设计方式，在一定的区域内都可以将信号覆盖到用户中，这样在使用时也不必担心出现没有限号的现象。

2.3 业务融合的行业更多

4G移动通信系统应用后，整合了信息系统、广播娱乐以及个人通信等，让人们能够获得更多的工作生活所需，同时也大大提高了行业的认可率。每个不同模式的无线通信系统经过整合以后，4G无线通信技术可以将用户的通信从不同的地区进行相互转换，并且在各种业务平台上也可以有效的实现互联，这样无论是应用何种业务都可以最大限度的保证业务融合的完整性，这也间接的促进了各个行业之间在4G移动通信系统平台下的整个，从而使4G移动通信技术的发展具有了更多的资源优势。

3 4G移动通信技术的应用

从目前的现状也可以看出，4G移动通信技术的发展也必然会成为未来移动通信技术的主流。而现如今4G移动通信技术还没有实现大范围的普及，人们对于4G移动通信技术的应用还处在观望阶段，因此我们在不断推广的过程中，还需要进一步的对4G移动通信技术的应用质量进行改进和完善，从而更好的实现4G移动通信技术中各个业务的完美融合。

3.1 播放高清视频

4G移动通信技术在网络传输速度上的优势也为智能手机电视、在线视频以及网络视频通话等各项应用提供了重要的基础保证。传统的移动通信技术常常会受到信号跨区切换以及网络带宽的影响，而在4G移动通信技术应用后，这些问题都能够得到更好的解决，以往很多实现不了的功能在4G移动通信系统下都可以完美的解决。

3.2 电子图书馆

目前电子图书馆的功能主要是对电子图书资源进行下载浏览、播放阅读等。其中播放阅读功能需要比较高的移动终端配置和网络要求，特别是视频资源的需求条件更高，如使用4G移动通信技术，其高速性能可以保证视频资源在移动终端的正常播放，使读者能够更为方便快捷的获取电子资源信息，提高工作和学习的效率。

结语

在我国就目前来讲，4G移动通信技术还没有得到真正的普及使用，还处于开发试用阶段，仍然存在着一些问题。但是4G移动通信技术将会是移动通信发展的必然趋势，其对社会的影响将会是巨大的，同时也必将会促进着移动通信领域进行新一轮的变革，因此我们要抓紧机遇，积极对4G移动通信技术进行推广创新，为移动通信领域的发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]刘晓丽.中美4G移动通信技术专利信息比较研究[J].情报杂志，2013，10(08).

[2]姜日敏.简析4G移动通信技术的特点及实际应用[J].中文信息，2014，11(07).

[3]朱海鹏.4G移动通信技术在生活中的应用[J].中国新通信，2013，14(24).

第5篇：试析移动4G通信的关键技术及实践应用

引言：4G移动通信技术的出现，不仅可以为广大用户带来更多的福音，而且也将会是未来移动通信领域的主导技术。文章对4G移动通信的关键技术进行分析，并探讨了当前4G技术发展的问题

一、4G移动通信技术的关键技术

一般来说，4G移动通信技术主要涉及了OFDM技术、智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)技术、软件无线电技术(SDR)、基于IP的核心网技术，下面就这几种关键技术展开深入的分析。

(一)OFDM

OFDM即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation，多载波调制的一种。OFDM技术有很多优点：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;适合高速数据传输;抗衰落能力强;抗码间干扰(ISI)能力强。

(二)智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)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，被认为是未来移动通信的关键技术。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。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射。同时通过基带数字信号处理器，对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。目前智能天线的工作方式主要有两种：全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。

移动通信环境中的多径传播对通信的有效性与可靠性造成了严重的影响。而多输入多输出(M1MO)技术在通信链路两端均使用多个天线，发端将信源输出的串行码流转成多路并行子码流，分别通过不同的发射天线阵元同频、同时发送，接收方则利用多径引起的多个接收天线上信号的不相关性从混合信号中分离估计出原始子码流，这相当于频带资源重复利用，使频谱利用率和链路可靠性极大地提高。

(三)软件无线电技术(SDR)

软件无线电(SDR)是将标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。其中心思想是使宽带模数转换器(A/D)及数模转换器(D/A)等先进的模块尽可能地靠近射频天线的要求，尽可能多地用软件来定义无线功能。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件(DSPH)、现场可编程器件(FPGA)、数字信号处理(DSP)等。

(四)基于IP的核心网技术

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种窄中接口接人核心网;同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。在4G通信系统中将取代IPv4协议，主要采用全分组方式IPv6技术。

二、4G移动通信技术实践应用

现今，对于4G移动通信技术的期待者愈来愈多。作为建网时间最早，建网准备最充分的中国移动运营商，已经在广深两地进行充分的布局，在TD-LTE牌照正式发放后，中国移动如猛虎出闸，极力推广4G业务，以下通过实际地点的测试我们来分析4G技术的应用。

在此通过4G手机我们在广州越秀区公元前进行测试，公园前地区作为广州市中心主要的商业区域，其4G覆盖质量如何颇受关注。这里因为是旧城区的关系，街道较多，楼宇更加密集，而且人流量多，包括商业和居住，众多室内商场考验了移动4G的网络覆盖。由于4G采用高频段的关系，利用基站进行室外的广覆盖是基本没有问题的，但是遇到室内的微覆盖，因为穿透力弱，所以需要专门的室内信号布局与优化。我们测试的地点选在了公园前五月花地下商业区域中，这里是室内区域，如果没有进行专门的4G信号覆盖，单靠室外宏基站是肯定无法进行覆盖的。从现场信号来看，说明移动在重点的商业区域的布局还是比较给力的，整体信号强度比较给力。从测速结果来看，结果也是令人满意，采用广州服务器的测速更是达到了峰值60Mbps，下行测试为14.28Mbps，上行测试为8.11Mbps，软件的下载速度为1.9 Mbps，视频缓存速度为756KB/S，实际的软件下载速度与视频缓冲速度都比较正常，相比3G还是会有质的飞跃。当然现在使用4G服务的人相对较少，基站负荷相对较小，待使用人数逐渐增多，那时候便要看移动的优化能力了。

接下来选取梅花园地铁站为测试地点，覆盖情况可以基本代表在梅花园与南方医院之间区域的4G信号状况。该区域小区楼盘众多，人口密度较高，加上拥有较多楼宇密集的地方，这对于4G网络的覆盖有一定的考验。实际的体验中，笔者走在户外路上，4G信号一直都只是在2-3格之间徘徊，极少情况有4格信号。由于4G网络采用的频段为高频段，进入到室内后，信号衰减很强烈，楼宇较为密集下，其信号强度只有1-2格左右。从测试成绩来看，即使信号强度不是特别强，但是4G网络的速度还与基站的负载等因素有关。通过进行测速，服务器普遍下行速度较高，不过反而在上行速度，服务器数据都不是特别高。实际应用中，我们利用豌豆荚下载40MB大小的游戏，平均下载速度为2.4MB/s，而优酷客户端在线观看视频做到即点即开，拖动到那里都基本做到与本地视频一样。视频缓存速度也有1.2MB/s，不过根据不同视频软件服务器的不相同，缓存的下载速度会有差异。

三、4G移动通信技术的发展前景

现今，3G移动通信技术已经趋于成熟，也已经投入到全面商用化的使用阶段。愈来愈多的手机用户运用着便捷的3G移动技术，但是仍然可以发现3G移动技术尚存在许多的不足与缺陷，阻碍了用户进一步体验高效、优质的网络需求服务。

在4G移动通信的发展路程中，依然会面临许多的问题与挑战，但同时机遇也是极大的。根据笔者所查阅的大量资料，不难预测，全球的TDLTE产业规模在2015年将可实现1512亿美元，并将可突破9100万户目标。由此可见，4G移动通信技术的不断发展与成熟，将推动4G移动通信技术逐步替代3G移动技术，而成为整个移动通信领域的主导技术，为广大用户实现更为高效、稳定、便捷的信息化网络服务。

参考文献

[1]陆军.浅析4G移动通信技术[J].电脑知识与技术，2010，5(2).

[2]梁瑞.第四代移动通信技术若干问题的比较研究[J].电脑知识与技术，2012(3).

[3]陈明怿.4G移动通信终端关键技术之若干问题探讨[J].电脑知识与技术，2011(7).

(作者单位：广东省电信工程有限公司)

第6篇：光通信技术在用户接入网中的应用及发展

(200910330118 09电子一班 杜伯昱)

随着社会经济的发展，人们对通信业务的需求量也越来越大，业务种类早已由电话语音业务扩展到数据、传真、计算机、图像等业务，如何经济、高效地提供用户满意的接入网，已经成为通信业关注的焦点。接入网是指用户网络接口与业务节点之间实现传送承载功能的网络实体。随着接入网传送全业务的需要和光纤通信技术的日趋完善和发展，用光纤构成接入网来实现传送承载功能已成为接入网的发展方向，光纤宽带接入网将以其独特的优点，在全业务宽带通信接入网中发挥主要作用。

一、光纤接入网的拓朴结构

电信网络最基本的拓朴结构有线形、星形和环形，由这3种基本结构组合而成的有双星形。环形/星形、双环形、树形、网状网等等。其中线形、星形(包括多星形)、树形、网状网结构是适用于光纤接入网的拓朴结构。

1.线形网络结构上、下业务灵活，可以节省光纤，简化设备，因此有广泛的应用前景。

2. 星形网络结构无论是其容量还是其业务服务内容都可以根据需要进行扩容、升级;并且，多星形结构馈线部分的复用系数很大，所以，采用星形类结构，可以大大节省光纤数量和建设成本，是光纤投入网发展中最主要的网络拓朴结构。

3.树形网络结构适用于广播式信息传递，其应用有一定的局限性。但是在有线电视或采用TDMA或CDMA技术的电信光源光网络(PON)中有很大的应用前景。

4. 网状网结构经济、灵活、维护运行费用低，网络升级方便，在接入网中具有很大的优越性。

二、光纤用户接入系统的组成

目前，接入网的用户终端设备都属于电气设备(如计算机。电话机、传真机、电话机等)，所以在局端和用户端之间，以光波作为载波，光纤作为传输媒介时，在两端都要进行光信号与电信号之间的转换。光通信系统的组成主要有光源、光纤、光检测器。

发端的光源在电信号的作用下，发出与之时应的光信号，完成电/光转换的任务。常用的光源有半导体激光二极管和半导体发光二极管。

接收端收到从发端经过光纤送来的光载波时，首先由光检测器把收到的光信号转换成对应的电信号，再经过放大均衡，还原成所需要的电信号。可见，光检测器是光信号接收的关键器件。在光纤通信中，常用的光检测器有PIN光电二极管和雪崩光电二极管。

光纤在信号的传输过程中起着媒介的作用。光纤按其传输模式可分为单模光纤和多模光纤。在光纤中只能传送一个模式时称为单模光纤，同时传送多个模式时称为多模光纤。目前，在光纤通信系统中使用的载波波长有3个：0.85pm、1.31pm、1.55pm。第1代光纤通信系统使用的是0.85pm波长，多模光纤;第

2、3代光纤通信系统使用的是1.31pm波长，多模光纤和单模光纤;最新的第4代光纤通信系统是用1.55pm波长，单模光纤。光纤的工作频带宽，传送的信号频率高，能满足全业务传输的需要。

三、光信号的复用技术

利用光纤作为传输媒介，其最重要的特点是光纤可以传输很高速率的数字信号，并且容量大。光纤的传输容量取决于光信号的复用技术。

1.波分复用(WDM)和密集波分复用(DWDM)技术

利用波分复用器件，将多个波长不同的光载波合路后在一根光纤卜传送的方法，称为波分复用。利用不同波长的光载波没不同方向传输，还可以实现单根光纤的双向传输。波分复用的容量与相邻两个光载波波长之间的间隔有关。通常将波长间隔比较大(50-100nm)的系统，称为WDM系统;波长间隔比较小(1一10nm)的系统，称为密集的波分复用(DWDM)系统;波长间隔小于是1nm时，称为光频分复用(FDM)系统。

实现波分复用技术的关键在于波分复用器件，即分波和合波器。它们的作用是在发端将同一系统中各光源产生的不同波长的光合路到一根光纤上传输，在接收端将接收到的光信号分成不同波长的光信号送到光检测器进行光/电转换。

光波分复用技术具有很多优点，利用光波分复用技术可以根据业务发展的需要，在原有光缆容量的基础上进行扩容;波分复用器件具有方向可逆性，即同一个器件可用作合波和分波，所以在同一根光纤上可以实现双向传输;在光波分复用技术中，各个波长工作系统所用的调制方式、传输速率、传送的信号类型彼此没有关系，但相互兼容。采用WDM技术可以增加用户接入网组网的灵活性。WDM技术在高速宽带通信网发展中将占有重要地位，它将促使全光通信网成为现实。

2.频分复用(FDM)技术

频分复用与波分复用本质上没有什么区别，因为信号的频率与波长互为倒数关系。通常把光载波波长间隔小于1nm的系统称为光频分复用系统。

与光波分复用系统类似，光频分复用的关键在于频分复用器件。由于FDM的波长间隔很密，必须用分辨率很高的技术来选取不同波长的光信号。目前主要采用两种方法：可调谐的光滤波器和相干光通信技术。 FDM技术成熟，复用系数高，在混合光纤/同轴接入网(HFC)中得到广泛应用。

3.空分复用(SDM)技术

空分复用就是利用不同的空间(不同的线路)构成不同的信道传送各路光信号的方式。例如在多芯光缆中利用不同的芯纤传送不同的信号或者传送不同方向的信号。可见，SDM系统的容量与光缆的芯数成正比，因此，在光接入网建设初期，业务容量小时采用SDM技术是即简单又方便的方式。当业务容量增大，需要扩容时，只要在原有的光缆线路上采用适当的光复用方式，就可以达到目的。 4.光时分复用(OTDM)技术

光时分复用就是让经电/光转换后的各路光信号在不同的时间占用同一根光纤传输。实现OTDM技术的关键在于超短脉冲光源、光调制器、光时分复用器、全光解复用器。

采用OTDM技术可以实现超大容量的传输，传输速率可达几百Gbit/S，如日本NTT的160Gbit/s，200kmOTDM光孤子通信系统。OTDM技术与WDM技木相结合，还可以达到更高的容量。但是目前，当光传输速率较高时，很难实现发送端与接收端的时钟频率和相位的精确向步，所以在光接入网上OTDM通信系统还未进入实用化阶段。由于OTDM采用高速光信号处理技术，易于与未来全光网兼容，所以在未来的高速通信网发展中，也将占有很重要的地位。

5. 副载波复用(SCM)技术

副载波复用技术是让各路基带电信号光经过一次电载波(射频波)的调制，既电的频分复用，再将已频分复用的电信号对光载波即光源进行调制，然后经光纤进行传输。在接收端，凭经过光/电转换，恢复出电频分复用信号群，再经过电解调，恢复原来的各路基带电信号。第一次调制用的电载波被称为副载波。

利用副载波复用技术，所传送的信号可以相互独立，互不相干，因而可以实现模拟电话、数字电话、图像信号以及各种数据业务的兼容。目前，SCM技术多用于CATV多频道传输系统的用户接入网方案。

光纤通信技术以其大容量、高速率的特点在信息传输中已获得广泛应用。但是，在信号的整个传输过程中，要经过多次光信号与电信号的转换。由于电子器件存在带宽限制、功率损耗大、易受电磁波干扰等缺点，使信号在传输过程中产生“电子瓶颈”现象，限制了系统的容量和速率的进一步提高。为此人们正在研究开发用于代替现有电器件的光器件，如光开关、光放大器、光滤波器、波长路由器、波长转换器、光交叉连接设备、光ATM设备等，全光通信网的实现已指日可待。

第7篇：无线光通信技术发展及其应用

一、无线光通信技术发展历史

光在空气中直接传输的通信方式称之为无线光通信。也就是利用激光束作为信道在空间(近地或外太空)中直接进行语音、数据、图像等信息双向传送的一种技术。又称为“自由空间光通信”(Freespace opticalunicanon)或虚拟光纤(VirtualFiler)。无线光通信的出现比无线电通信要早得多。在两千七百年前的周幽王时代，就有了利用烽火台通信的方法。这是人类最早利用无线光通信的典型方式。后来，虽然人类社会的文明程度和科学技术得到了很大的提高，但是简单的利用光传递信息的方式仍然在广泛使用，例如红黄绿交通信号灯、旗语等。不论是烽火台，还是交通红绿灯、旗语，它们都是利用大气来传播可见光，由人眼来接收。这些都是非常原始的无线光通信方式。其后许多年，无线光通信几乎没有什么太大的发展。

尽管如此，人们仍然没有对无线光通信失去兴致。以发明电话而著名的贝尔，在1876年发明了电话之后，就想到利用光来通电话。1880年，他利用太阳光作光源，大气为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通话距离最远达到了213m。1881年，贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文，报导了他的光电话装置。在贝尔本人看来：在他的所有发明中，光电话是最伟大的发明。这被认为是近代无线光通信的开始。1930年至1932年间，日本在东京的日本电报公司与每日新闻社之问实现了3 6kn，的无线光通信，但在大雾大雨天气里效果很差。第二次世界大战期间，无线光电话发展成为红外线电话，因为红外线肉眼看不见，更有利于信息保密。

利用光在大气中传送信息方便简单，所以人们开始研究的光通信都是这种方式。但是光在大气中的传送要受到气象条件的很大限制，比如在遇到下雨、下雪、阴天、下雾等情况，信号传输受到很大阻碍。此外，太阳光、灯光等普通的可见光源，都不适合作为通信的光源，因为从通信技术上看，这些光都是带有“噪声”的光。也就是说，这些光的频率不稳定、不单一，光的性质也很复杂。因此，要用光来通信，必须找到高强度的、可靠的光源。在此后的几十年中，由于这项关键技术没有得到解决，无线光通信就一直裹足不前。也正因此，贝尔的光话始终没有走上实用化的阶段。

1960年7月8日，美国科学家梅曼发明了红宝石激光器，从此人们便可获得性质与电磁波相似而频率稳定的光源。激光器的发明对无线光通信的研究工作产生了重大的影响。研究现代化无线光通信的时代也从此开始。20世纪60年代后，随着人们对通信的要求变得越来越强烈，无线光通信获得了突飞猛进的发展。许多实验室用氢-氖气体激光器做了传送电视信号和20路电话的实验。也有的公司制成了语言信道试验性通信系统，最大传输距离为600米。到70年代初无线激光通信己进入应用发展阶段。然而1970年半导体激光器和低损耗光纤这两项关键技术的重大突破，使光纤通信开始从理想变成可能，这立即引起了各国电信科技人员的重视，他们竞相进行研究和实验。1977年，世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用，速率为45Mb/s。这也同时标志着无线光通信的研发开始转向外太空光通信，近地的无线光通信工作几乎停滞。20世纪90年代后期，随着全光接入网的发展，对固定无线应用的关注和对高速率的要求，无线光通信技术因其具有独到的优势，在固定无线宽带接人技术中，能为宽带接人的快速部署提供一种灵活的解决方案，又得到了极大的关注。其应用范围己从军用和航天逐渐迈人民用领域，技术也在得以逐步完善。

二、基本工作原理

1880年，贝尔的光电话用弧光灯或者太阳光作为光源，光束通过透镜聚焦在话筒的震动片上。当人对着话筒讲话时，震动片随着话音震动而使反射光的强弱随着话音的强弱作相应的变化，从而使话音信息调制在光波上。在接收端，装有一个抛物面接收镜，它把经过大气传送过来的载有话音信息的光波反射到硅光电池上，硅光电池将光能转换成电流。电流送到听筒，就可以听到从发送端送过来的声音了。这是无线光通信的基本工作原理。现代无线光通信设备的每一端分别包括专用光学望远镜、激光收发器、线路接口、电源、机械支架等部分组成。一些厂商的设备还包括伺服机构、监控装置、微波备份及远程管理软件等部分。

激光收发器的光源主要采用LD和LED，其中的LD多采用铝砷化钾二极管、DFB，接收器主要采用PIN或APD。

三、技术优势与劣势

1、技术优势 相对于常用的数字微波、铜缆数字用户线、光纤等其他几种接入方式，无线光通信主要优势有：①良好的安全保密性，由于激光的高指向性使它的发射光束极窄，方向性很好。通常激光光束的发散角都在毫弧度，甚至微弧度数量级，因此具有数据传递极高的保密性。②无微波频段的许可证，因为无线光通信的工作频段在350THz，设备间无射频信号干扰前无需申请频率使用许可证。③运营成本相对低廉，由于无须进行昂贵的管道工程铺设和维护，使得其造价约为光纤通信工程的五分之一。④架设迅速无线光通信架设、组网速度快，只须在通信节点上进行设备安装，工程建设以小时或天为计量单位，尤其适合作为光纤通信的应急故障后备及临时构造大容量的通信链路。重新撤换部署也很方便。⑤透明的传输协议对于任何传输协议均可容易的迭加，电路和数据业务都可透明传输。⑥设备尺寸小，由于光波的波长短，在同样功能情况下，光收发天线的尺寸比微波、毫米波通信天线尺寸要小许多，同时功耗小，体积小，重最轻。⑦信息容量大，光波作为信息载体可轻易传输高达10Gb/s的数据。目前已经商用无线激光设备，最高速率已达2 5Gb/s。实验室里最高传输速率已达160Gb/s。

2、技术劣势

当然，无线光通信也有其固有的劣势：①天气影响通信质量天气因素尤其是大雾、沙尘暴等所引起的光的色散、漫反射将极大影响光通信的质量。②通信距离受限目前用于近地的民用无线光通信的设备所能达到的距离受人眼安全的发射功率、成本、数据速率、天气条件等的限制，一般为100m-5kmm，延长传输距离也可以通过建立中继站的方法。③只能在视距范围内建立通信链路两个通信节点之间视距范围内必须无遮挡。对于中间存在障碍物而不可直视的两点之间的传输，可以通过建立一个中继站实现连接。④安装点的震动影响楼顶摇晃、振动可能会影响两个节点之间的激光对准，使通信质量下降甚至暂时中断。⑤意外因素可能使通信链路中断如飞鸟等障碍物经过链路空问，通信可能会瞬间中断。

总之，由于无线光通信设备固有的特点，在众多接入方式中具有比较明显的优势。

四、应用领域

与传统的租用线路比较，无线光通信综合了光纤通信与微波通信的优点，根据其最大优势(宽带宽)与最大劣势(短距离)，定位在城域接入网、交换机和移动基站等设备的连接、闭路监视系统、广播电视信号的单、双工的传输中使用。可以很灵活的接人数据、话音、视频业务。其益处在于长期费用的节约和对数据吞吐能力的增长。目前的主要应用场合包括：①对于特殊要求的线路进行冗余备份以及应急时链路和意外恢复：在突发的自然或人为意外灾害中，原有通信线路被破坏，难以立即恢复时，或者在一些特殊地方发生突发事件，需要应急通信，采用无线光通信进行快速的部署。②提供室内外、临近局域网之间的互连互通：当分布在两座楼宇之间的办公室需要建立一条企业内部通信链路，受价格、带宽、线路资源等因素和其他通信方式不能较好地解决时，采用无线光通信就可快速解决。③解决综合业务网(FSN)接入的“最后一公里”：对智能小区的宽带接入，大企业Intmnet的互连，校园网的互连，大客户的宽带接入等提供一种快速灵活的方案，可提供2Mb/s～2.5Gb/s的带宽。④在不具备接入条件或带宽不足时提供高效的接入方案：在通信链路跨越高速公路、铁路、河流、峡谷、海湾或拥挤的城区时，由于地理条件的限制无法敷设光纤线路时，采用无线光通信可以有效解决。⑤用于移动通信蜂窝网基站与交换中心的互联。⑥用于一些大型集会如运动会、展览会、庆祝会等需要快速建立一些临时链路用于现场通信的场合。

五、结束语

无线光通信填补了受频率资源许可、价格、带宽等限制的无线通信方式与受地形、建网时间等特殊限制的光纤通信方式之间的空白。在一些情况下可以解决其他方式无法解决的问题。可以灵活、快速地以较小的投资建立宽带通信链路。因此，在调查和了解使用过程中的不同条件和要求如传输的距离、速率、误码率、可通率以及当地的鸟群和气象条件如降雨、雪、雾、沙尘的天数及程度等情况下，可以充分考虑利用无线光通信的方式组阿，迅速建立一个有效覆盖且能够为用户提供端到端的综合接入服务能力的宽带接入网络。

第8篇：任务驱动教学法在《移动通信技术》课程中的应用

摘要本文主要介绍在中职《移动通信技术》课程中，如何应用任务驱动法进行教学;并结合教学实践，阐述任务驱动教学法的具体实施过程中应注意的问题。

关键词任务驱动教学法 移动通信技术课程

《移动通信技术》是中职通信技术专业的主要专业课程之一，内容主要涉及移动通信技术的基本原理、典型系统应用等。由于目前中职学生普遍存在基础薄弱、学习积极性不高等问题，在教学中，笔者深刻体会到教学的困难性。其次，由于《移动通信技术》课程中基本概念、基本原理较多，理论比较抽象，学生在学习过程中，普遍反映该课程比较难学，教学效果也不够理想。再次，传统教学中，理论讲授过多，实验项目过少，造成理论和实践脱节，学生感觉枯燥。因此在教学过程中应该从学生感兴趣的任务和技能出发，引入任务驱动教学法，能够收到比较满意的教学效果。

一、设计好《移动通信技术》课程的体系结构

《移动通信技术》课程教学充分体现了职业性和实践性，以实际工作任务设计学习任务、设计教学过程、组织教学内容，把枯燥的理论知识分散到各个项目中。在实际工作项目实施过程中，把知识和工作任务联系起来，这样可以做到在工作中学习知识，又可以用知识指导工作任务的完成。把整个课程分成几个项目，每个项目又分几个学习任务，学习任务与工作任务相适应，采取以项目为导向，任务驱动的模式进行教学。因此，在教学过程中可以从学生感兴趣的技能出发，穿插知识的讲授，采用图片展示、动画演示、具体过程的示范等一系列表现方法，然后让学生自己动手完成任务，激发学生的兴趣，吸引学生的注意力，加深学生对基本概念、基本原理的理解和掌握。按照“注重基础知识，以培养实践能力、综合应用能力及在实践中主动获取知识的为主要目的”的教学指导思想，通过任务驱动式教学法构建出全新的、模板式的教学内容体系，把各项理论和硬件结构及原理分解到各个具体的实例中，通过在规定的学时里完成各个实例，来达到教学目的。

二、任务驱动教学法在《移动通信技术》课程教学中的应用过程 任务驱动教学法的实施过程通常包括提出任务、分析任务、学生完成任务、总结评估等几个环节。下面以“WCDMA系统运行维护”的教学为例，说明任务驱动教学法在《移动通信技术》课程教学中的应用过程。

1.提出任务。教师以学生已有的知识和经验为例，提出一个能够应用一部分该阶段所需要教学知识与技能才能完成的工作任务，并且这个工作任务是学生比较感兴趣的。这样使学生在联系学习、生活经验和工作实际的情境中完成有意义的任务，以调动学生的学习积极性。

WCDMA系统运行维护项目包括网络预规划、接入网设备的开通与调测、接入网设备故障排除3大任务。WCDMA网络预规划：根据给定地理条件和无线网络估算操作原则，完成所需覆盖区域的站点规划和站点选择。WCDMA接入网设备的开通调测：根据任务书要求，利用WCDMA RNS仿真软件(客户端)完成的配置，同时完成基站的开通调测，使系统正常运行。WCDMA接入网设备故障排除：根据设备、网管的故障现象，进行相应的故障分析，利用仿真软件进行故障处理，并填写故障处理单。

2.分析任务。通过教师的启发和帮助，让学生对提出的任务进行分析，产生一系列需要分别独立或者依次可以完成的子任务，使学生明确学习目标，激发学生学习新知识的积极性和兴趣。例如要完成WCDMA接入网设备的开通调测，就必须完成WCDMA网络的预规划，也就是根据给定的条件，诸如规划区的大小、地理环境、基本用户数量、话务量，确定基站列表，并计算出WCDMA需要的RRU(3804)、BBU(3900)数量等参数。于是发现，对于WCDMA网络预规划任务，其中还隐含了如下几个子任务：规划区域总体描述、3G用户数量的规划、各业务话务量的计算、WCDMA单载波小区总数计算、站点规划和站址选择等。根据这些计算结果，才能确定WCDMA的合理配置情况，这样就把一个较大的任务分解成了一个个的子任务。

3.合理组织、执行任务。执行任务是任务驱动法的核心环节。教师在对任务进行设计后，就是学生自主探索的阶段。在这一过程中，教师尽量不要直接告诉学生如何去解决面临的问题，但可以进行适当的启发，给出合理建议或线索，提供学生解决问题所需的资料。所以，教师此时是一个活动的参与者、引导者。学生在完成任务时，鼓励学生独立思考、大胆尝试，自主完成一个个子任务，从而培养学生分析问题、解决的问题的能力。如WCDMA接入网设备的故障排除任务，在学生已经熟练完成RNC和NODEB数据的配置任务基础上，老师可以人为设置一些实际的工作情境，如小区建立失败、操作维护通道建立失败、NODEB不可用、IP PATH通道故障、CN结点故障、m3UA目的实体不可达等一系列故障给学生分析思考并排除故障。分析思考与排除故障的过程也就是对所学知识的一个加深理解和巩固的过程。要鼓励学生尝试不同的途径完成任务，并进行对比，从而发现所采用的各种方法的优劣。

4.科学评价任务。学生在完成某一项任务后，教师要及时组织学生交流、讨论，做出反馈和评价，这是知识内化和能力提高的关键。教师可选出两三位或两三组学生所做的作业进行评价，对存在的问题及时指出，而对优秀者及时给予肯定和鼓励。教师要对学生实施的任务进行总结、归纳，这种说明可学习、可借鉴之处及如何对缺陷之处进行处理和完善，应以鼓励为主，以发展的眼光看问题，与学生学习前的能力进行比较，增强学生学习《移动通信技术》课程的兴趣和自信心;总结完成任务的过程与方法，讨论新知识的作用，促使学生进行反思，把所学会的新知识、新技能进行消化、巩固。另外，学生也可以通过相互间的交流，共享各自的学习成果，学会表达自己的见解，提升学生语言组织，学会聆听他人意见。这样在新知识、新技能培养的同时，也有助于情感、兴趣和成就感、价值观的得培养。

三、任务驱动教学过程中应注意的几个问题

目前，任务驱动教学法得到了广泛的关注。在《移动通信技术》课程实际教学中，并不是每堂课都适用任务驱动教学法。比如基本概念、基本原理等就不大适合采用任务驱动教学法。运用这一方法时，要对教学内容进行深入分析，保证运用合理、恰当。在任务设计时，还应注意：

1.精心设计合理的任务。要将任务和所学习的知识点紧密结合，任务的设置要使知识点之间形成一个整体，让学生在完成任务中，掌握系统的知识、技能和方法。设计的任务要具有目标性、可行性和应用性。

2.任务的设计符合学生的认知水平。在使用任务驱动法进行《移动通信技术》教学时，提出的任务要源于学生的实际，符合学生的认知规律，注意分散重点与难点，并给学生留有足够的拓展空间，使学生在学习的基础上取得更进一步的成就。另外在设计任务时，要从学生实际出发，任务的难易程度要适中，遵循从浅入深、循序渐进的原则，以适应不同程度的学生。如WCDMA故障排除任务，可以分高、中、低三个级别设置故障，这样不同程度的学生都能根据根据数据，利用仿真软件进行加载后，根据故障告警和信令判断故障类型并排除故障，最终实现拨打测试正常，从而最大限度地激发学生自主学习的积极性与学习热情，让学生平常成功的喜悦。

3.对教师能力的要求和教师角色的转换。在实施教学过程中，教师必须具备完成任务所需的专业理论知识和专业技能，具有一定的开发教学任务的能力。备课时，要做好充分的准备，以应对实施过程中所能出现的问题。在任务驱动实施的过程中，教师还要不断转换自己的角色，由任务设计者转变为学生完成任务所需的相关知识、信息及建议的指导者，由指导者转换为实施计划和评价阶段的组织者和引导者。

四、结束语

任务驱动教学法是以任务为驱动，围绕任务的解决来组织学生的学习活动，具有“重过程、重应用、重体验、重参与”的特点。任务的学习过程就是工作过程，把知识的学习融合在学习任务的完成过程中，教、学、做紧密结合，理论与实践教学融为一体，教学效果有明显提高。学生在职业情境中完成工作任务，学习新知识、巩固旧知识，培养了学生独立思考问题、解决问题的能力，同时也培养了学生的劳动技能和职业素养。

第9篇：移动终端技术在教学中的应用

摘要：随着信息技术的不断发展，移动终端技术也迅速地普及在我们的生活中，现代的移动终端是一个完整的超小型计算机系统，这个系统可以实现丰富的功能，在课堂教学与远程教学中，也带来了很好的教学效果。

关键词：移动终端

应用软件

远程教学

课堂教学

移动终端或者叫移动通信终端是指可以在移动中使用的计算机设备，广义的讲包括手机、笔记本、平板电脑、POS机甚至包括车载电脑。但是大部分情况下是指手机或者具有多种应用功能的智能手机以及平板电脑。随着网络和技术朝着越来越宽带化的方向的发展，移动通信产业将走向真正的移动信息时代。另一方面，随着集成电路技术的飞速发展，移动终端的处理能力已经拥有了强大的处理能力，移动终端正在从简单的通话工具变为一个综合信息处理平台。

现代的移动终端已经拥有极为强大的处理能力，是一个完整的超小型计算机系统。目前移动终端不仅可以通话，拍照、听音乐、玩游戏，而且可以实现包括定位、信息处理、指纹扫描、身份证扫描、条码扫描等丰富的功能，成为移动办公和移动商务的重要工具，同时在教学过程中，移动终端技术带来了很好的教学效果。

移动教育(学习)作为一种新型的教育模式，基于先进的互联网和多媒体技术，试图实现任何人、在任何时间任何地点以任何方式学习的理想教育模式。随着知识爆炸和社会竞争的加剧，教育内容日新月异，终身教育已成为现代社会的需要，传统课堂之外的学生人数大大增加。随着4G(4th Generation)时代的到临，传输声音和数据的速度上的极大提升，因它能够在全球范围内更好地实现无缝漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览等多种信息服务，以前受手持移动设备的硬件条件有限(无键盘、屏幕小、网速慢等)的颈瓶不复存在，为随时随地开展移动学习提供了极大的便利。

为了继续抓好教学改革，以提高教学质量，提高学生的学习能力与创新精神，有效调动学生学习的积极性，通过各种移动终端进行随时随地的学习，使学生能够更好的掌握理论知识，并可以用于成绩测试，提高学生学习的主动性。

移动终端技术可以辅助课堂教学，却不能代替课堂教学。

学生可以通过移动终端网站及自主学习软件来预习或者复习巩固上课内容。学生可以在有互联网的情况下登录到课程网站的移动终端版，对课程内容、课件、系统等课程相关内容进行学习，也可以下载并安装到移动设备中的自主学习软件进行自主学习。而移动终端设备及软件也可以应用在教师授课过程中。利用移动终端设备进行课堂活动，利用移动终端的考试系统进行考核学生掌握知识的程度。如在数学教学中，有关三角形稳定性的应用，学生可以通过平板电脑中的相关软件，熟悉课程知识，教师也可以通过相关软件测试学生掌握知识的程度，以便教师跟进学生的学习情况，对教学内容，教学方式进行改进优化，最后达到提高学生学习效果的目的。

目前移动终端技术应用于教学仍然在发展的路上，由于教学资源，教学管理等等原因，移动教学普及在教育的各个地方仍然需要很长的时间。除此之外，不同年龄阶段的学生具有不同的特点，相对于移动教学，课堂教学更加能够适应不同的环境，不同的对象。因此移动终端技术可以辅助课堂教学，不能代替课堂教育。

移动终端技术充当远程教育教学的中介。

远程教育是指使用电视及互联网等传播媒体的教学模式，它突破了时空的界线，有别于传统的在校住宿的教学模式。使用这种教学模式的学生，通常是业余进修者。由于不需要到特定地点上课，因此可以随时随地上课。

远程教育是有别于传统教育的一种教育形态，其本质特征在于学与教的时空分离，外在形式则表现为师生的时空分离。而要达到教学目标，关键在于实现学与教的再度整合，必须将由于时空分离而可能割裂的教与学统一起来，让它们发生相互作用，即实现教学交互。 教学交互是实现远程教育学与教的再度整合的关键，而交互活动的展开又离不开中介，在远程教育中这些中介就是各种教学媒体。

随着信息技术的不断发展，远程教育中的媒体也在不断丰富、改进。而移动终端技术的发展，正好推进了远程教育的发展。学习者可以通过移动终端网站及自主学习软件，对课程内容进行系统的学习， 也可以通过移动终端考试系统对自己的学习情况进行考核，通过考核情况查漏补缺。

移动终端技术已经深深地融入到我们的生活与学习中，在随处可见的智能手机，平板电脑等移动终端设备中可以看到，我们已经离不开移动终端技术。移动终端在方便我们生活的同时，也必须促进我们经济，科技以及文化的发展。因此，我们应该努力完善移动终端设备，以及开发更多的移动终端网站和相对应的学习软件，考试系统等等，以提高学生学习的积极性，教师的工作效率和远程教育的效率。