光纤通信的关键技术及其发展趋势分析
【摘要】 光无处不在。在人类发展的早期，人类已经开始使用光传递信息了。但那时候传递的信息容量非常少，局限性也很大。随着社会的发展，信息传输与交换量与日俱增，传统的电通信方式已不能满足人们的需要。为了扩大通信容量，通信方式从中波、短波发展到微波、毫米波，这实际上就是通过提高通通信载波频率来扩大通信容量的。这样就出现了现在的光通信技术，就是光纤通信。
【关键字】 光纤 通讯方式 信息容量
一、光纤通讯现状
1、光纤通讯简介。光纤通信（Fiber-optic communication），也作光纤通讯。光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式，首先将电信号转换成光信号，再透过光纤将光信号进行传递，属于有线通信的一种。光经过调变后便能携带资讯。自1980年代起，光纤通讯系统对于电信工业产生了革命性 ，同时也在数位时代里扮演非常重要的角色。光纤通信传输容量大，保密性好等优点。光纤通信现在已经成为当今最主要的有线通信方式。
2、光纤接入技术。随着通信业务量的不断增加，业务种类也更加丰富，人们不仅需要语音业务，高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。这些业务不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，而传统的接入方式已经满足不了需求，因此只有带宽能力强的光纤接入才能将瓶颈打开，核心网和城域网的容量潜力才能真正发挥出来。
作为光纤接入中极有优势的PON技术早就出现了，它可以和多种技术相结合，比如ATM、SDH和以太网等，分别产生APON，GPON和EPON。由于ATM技术受到IP技术的挑战等问题，APON发展基本上停滞不前，甚至走下坡路，但有报道指出由于ATM交换在美国广泛应用，APON将用于实现FTTH方案；GPON对电路交换性的业务支持最有优势，又可以充分利用现有的SDH，但是技术比较复杂，成本偏高；相比之下，EPON 继承了以太网的优势，成本相对较低，但对TDM类业务的支持难度相对较大。
二、光纤通讯技术发展趋势分析
1、传输距离及速度的提升。超高速系统的发展。从过去20多年的电信发展史看，网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用（TDM）方式进行，每当传输速率提高4倍，传输每比特的成本大约下降30%～40%：因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长，这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因。目前商用系统已45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年时间里增加了2000倍，比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。超大容量WDM系统的演进。采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%，99%的资源尚待发掘。实现光联网。上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量，但基本上是以点到点通信为基础的系统，其灵活性和可靠性还不够理想。近几年来随着IP业务量的爆炸式增长，电信网正开始向下一代可持续发展的方向发展，而构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础。
2、光弧子通讯。光孤子通信介绍光孤子技术的出现，对于现代通信的发展起到了里程碑的作用。尤其在现代通信技术向大容量传输和延长中继距离方向发展时，光孤子传输不变形的特点决定了它在通信领域里应用的前景。从光孤子传输理论分析，光孤子是理想的光脉冲，因为它很窄，其脉冲宽度在皮秒级。这样，就可使邻近光脉冲间隔很小而不至于发生脉冲重叠，产生干扰。利用光孤子进行通信，其传输容量极大，可以说是几乎没有限制。传输速率将可能高达每秒兆比特。近年来，光孤子通信取得了突破性进展。光纤放大器的应用对孤子放大和传输非常有利，它使孤子通信的梦想推进到实际开发阶段。
3、网络全光化。全光式光孤子通信，是新一代超长距离、超高码速的光纤通信系统，更被公认为是光纤通信中最有发展前途、最具开拓性的前沿课题。光孤子通信和线性光纤通信比较有一系列显著的优点：首先传输容量比最好的线性通信系统大1个～2个数量级；其次可以进行全光中继。正因为光孤子通信技术的这些优点和潜在发展前景引起业界的广泛关注。经过不懈的努力已为实现超高速、超长距离无中继光孤子通信系统奠定了理论基础。在传输速度方面采用超长距离的高速通信，时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10～20Gbit/s提高到100Gbit/s以上；在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE，光学滤波使传输距离提高到100000公里以上；在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。
三、结束语
光纤通信技术是信息科技发展的产物之一，与信息科技的发展是相辅相成的。目前光纤通信技术在我国的应用已经十分普及，技术发展趋势也十分明确，未来将会继续在社会和经济活动中发挥重要作用。
参 考 文 献
[1] 穆道生主编.现代光纤通信系统.北京：科学出版社，2005.9
[2] 刘增基，周洋溢，胡辽林，周绮丽编著.光纤通信.西安：西安电子科技大学出版社，2001.8
[3] Joseph C，Palais著；王江平等译.光纤通信（第五版）.北京：电子工业出版社，2006.1
作者：金俊秀 李官敏
摘要：航空电子通信是航空、航天活动的关键技术，随着航空电子通信关键技术的发展，飞机、空间和地面将形成一个统一的环境，航天电子通信系统会更加的智能化、综合化，以满足航天、航空事业的发展需求。本文就航空电子通信的发展、优势及问题进行了分析，结合以上几点阐述了航空电子通信关键技术的现状及发展。并且针对航天通信控制技术、时钟同步技术及航空电子通信网络安全技术等进行了分析。通过分析理清当前航空电子关键技术发展的现状及发展趋向，以此为研究的方向，使航天电子通信技术得到更迅速、有效的发展，使我国的航空事业更上层楼。
关键词：航空电子通信;发展;优势;问题;关键技术
0 引言
航空电子通信包括数字通信、模拟通信等，具有很强的抗干扰性能、保密性能等，是确保航空、航天安全、稳定运行的关键。随着电子科技的发展，互联网技术的不断成熟，当前的航空电子通信技术已经不能满足航空、航天事产业发展的需要。研究航空电子通信关键技术，是为了将新科技更好地应用与航天、航空，更好地确保飞机等飞行器飞行的安全、可靠，更好地规避航空风险，为航空事业带来更大的契机和成就。
1 航空电子通信技术概述
1.1 航空电子通信技术的发展与现状
航空通信包括数字通信、模拟通信等技术，我国的航空通信起步于在上世纪七八十年代，当时主要应用语音通信保持地对空、空对空的联系，采用的技术手段主要包括对讲机、雷达、卫星电话等，通过信息联系实现地面对空中飞机的制导，如紧急定位等。这个时期地面对空中飞行的影响不是很大，但却非常重要。随着电子科技的发展，航空电子通信技术进入数字化技术阶段，电子通信在航空、航天过程中的作用更加重要。这一阶段的通信技术是将飞行需要的信息编辑成若干个模块，通过关键的技术手段，实现各个模块数据信息的统一、实时，并将所有的信息进行综合化处理，这些信息能够帮助飞机驾驶员更准确的判断飞行的状态及周边环境，以便做出正确的驾驶选择。直到目前，数字通信仍然是飞行通信的主要技术手段，电子科技的发展极大地提高了航空通信技术水平。随着互联网的发展，航空电子通信系统的研究更为复杂化，互联网支持下的航空通信系统能够实现空中与全世界的紧密联系，使飞机、空间、地面的联系更紧密。例如，美国的3GEVDO gogo网，可以为飞机提供高质量的通服务，旅客可以通过网络连接进行上网娱乐、观看视频、语音通信等。我国的“飞天网”也具有这样的用途。只是航空电子通信的互联网模式当前还不成熟，并未得到广泛的推广和应用，即便在飞机飞行过程中有使用，客舱和驾驶舱也有一道防火墙隔绝，网络信息完全不能流入驾驶舱内。如何实现互联网在航空电子通信中的更广范围应用，这是航空电子通信系统研究的主要课题，也是航空电子系统发展的趋势。
1.2 航空电子通信技术的优势
航空电子通信系统具有数据记录、存储、传播、分析等功能，一方面，这些数据隐含信息，能够帮助飞行员做出正确判断。航空电子系统将这些数据信息进行整理、分析，在显示出来，这个过程庞大的工作量、运算量是人力所不能达成的，这些结果将成为飞机驾驶员宝贵的驾驶经验材料，通过对这些数据信息、通信内容的研究，能够提高驾驶员的驾驶水平，能够使驾驶员、维修人员提前发现飞行器存在的安全隐患，能够使相关工作人员将一些飞行故障排除在萌芽阶段，确保了飞机飞行更加安全、可靠。另一方面，航空电子通信技术实现了飞行资源共享，这对于航空、航天事业的发展极为关键，为相关研究准备了一手资料。因此，很多人认为航空电子系统关键技术的研究是未来战争的核心技术研究，这方面的研究和发展对于综合信息技术、自动传输技术、信息共享技术的发展极为关键。总之，航空电子通信技术的发展使航空、航天行为更方便、快捷、安全、可靠，同时带动了相关产业的发展，使高科技更好地服务于人类。
2 航空电子通信系统关键技术发展存在的问题分析
航空电子系统关键技术的发展存在不少的问题有待解决，例如，航空电子系统综合化技术发展还不成熟，在进行语言、图像、多媒体、高速数据传输过程中要携带很多设备，增加了飞机重量。同时，航空电子系统的网组结构极为复杂，这就造成了航空电子系统维护、维修难度增加，航空电子系统运行的运行成本大，人力物力投入多。此外，数据传输的安全问题也是航空电子通信系统发展面临的一大难题。这些原因影响了航空电子通信系统运行的安全性、最优化，致使航空电子数据传输率较低，应用效益低，不能实现现代通信业务的全面服务。又如，互联网通讯发展到今天已经很成熟了，在地面上，人们的工作、生活离不开互联网，而空中，互联网的应用却很不成熟，我国和美国虽然开发了空中互联网系统用以支持航空通信，但是相关技术还不成熟，应用过程中存网络安全等问题，因此，空中互联网只应用于客舱，为了保护机载设备的安全客舱互联网与驾驶舱之间有一道单项的防火墙，禁止客舱信息流入驾驶舱机载设备。此外，航天电子系统的电子设备逐渐复杂化、多元化，其业务量大，子系统较多，对系统的运行造成了一定的隐患，要保证航天电子系统的稳定安全运行，还有很多问题有待解决。同时，航空电子系统相关的软硬件换代频率高，这就需要相关人员随时关注航空电子系统关键技术的发展，随时掌握相关软硬件的更新换代，以便全面掌握整个通信系统的特点、状态，使航空电子通信系统的效益发挥到最大。
3 航空电子通信系统关键技术分析
3.1 航空电子系统通信控制技术
航空电子系统通信控制技术的研究是为了更好地将语言、图像、信息等数据传输、交换，以达到资源共享的目的，使航空电子通信系统的抗干扰能力、保密性能更好。当前采用模块控制技术，将航空电子通信系统分为几个模块，然后再进行连接，最后通过总线将信息通信内容反馈给工作人员。这些子系统与主系统连接，实现综合化通信要求。航空电子通信系统的这一特点使整个系统的运行综合性能提高，但若是某一个子系统出现问题，很容易造成整个系统的瘫痪。因此，在航空电子通信系统设计时，航天电子系统的控制技术非常关键。当前采用的方法是动态总线控制方案，经过一段时间总线控制器就会发生改变，这样某一个子系统发生故障，就很容易对系统进行重组，确保了系统的正常运行。这种动态的控制方案极大的提高了航空电子通信系统的安全性、可靠性，其发展还有很大的空间，未来航空电子系统控制技术将达到更高的智能化和综合控制，航空电子通信系统的运行和应用也会更安全、更可靠、更便捷，使航天、航空飛行更安全、稳妥。
3.2 航空電子通信系统时钟同步技术
航空电子通信系统是由不同的子系统构成的，每个子系统都有各自独立的计时器，而航行过程中驾驶员、AOC办公人员需要得到实时的、及时的、综合的信息反馈，这就要求航空电子通信系统各个子系统之间的时钟保持同步，既时钟同步技术。时钟同步技术开发的目的是消除各子系统之间的时间误差，使航空电子通信系统的数据信息传递具有更高的实时性，整个系统会用一个统一的时间记时，这样才能确保各个子系统信息时间的统一性和一致性。当前的技术手段是总线在整个系统的控制过程中分配给各个子系统一个统一的时间长度，也就是总线控制器在通电后会将总线实时时间发送到各个子系统，子系统开始计时，这样就能最大可能的确保各个系统计时的统一性、同时性，实现了航空电子通信系统的时钟同步，使整个系统的运行状态更稳定，系统对数据的采集、传输等有更大的利用价值和利用效率。
3.3 航空电子通信系统通信安全技术
航空电子通信系统的运行会收到众多的干扰，在系统运行过程中会发生各种各样的故障，这些故障会影响系统运行的稳定性和安全性。在故障处理上，总线会判断临时故障或永久性故障，然后对故障进行处理。有些故障通过系统的重组可以消除，有些故障不能消除，就只能将子系统下网。航空电子通信系统会将故障位置等进行标志、记录，然后在适当的条件下再进行处理。对于航空电子通信系统遭受的干扰，只能通过技术的几步和网络安全技术的发展来解决，这一技术最大程度地确保了航空电子系统运行的安全，使飞行更安全、可靠。
4 结语
综上所述，航空电子通信系统的关键技术主要集中在数据的综合处理和应用，以及系统运行的安全性、可靠性、实时性。同时，航空电子通信系统又是航空电子系统的核心部分，对于航空电子通信技术的研究应该着眼未来，将其放在大环境中，以飞机、空间和地面三个环境的信息交流、信息共享为出发点，全面的考虑系统组织的简约、高效、安全。在此基础上，一方面，研究人员要有效地借鉴其他国家先进的技术经验，另一方面研究人员要勇于创新，结合航空活动的实践，将理论应用与实践联系起来，以促进我国航天事业更好地发展。
参考文献
[1]曹雷.航空装备机载电子通信系统关键技术浅析[J].中国新技术新产品，2016（21）：15-16.
[2]李振，李峭，熊华刚.基于使命任务分解的航空电子跨平台通信组织与仿真[J].航空电子技术，2015（01）：10-14.
[3]梁延俊.航空电子通信系统中的关键技术研究[J].科技风，2018（28）：63.
作者：马纯玲 李泽
摘要：5G无线通信是未来移动通信系统一个新的发展方向，当前这种技术还不是很成熟，处于探索和研发阶段。笔者在对5G无线通信技术系统进行简要介绍的基础之上，重点针对了5G无线通信系统的大规模MIMO 技术、超密集异构网络技术和全双工技术进行论述。
关键词：5G无线通信大规模MIMO 技术全双工技术超密集异构网络
引言：
经过了几十年的发展，移动通信使得人们生活和工作得到了翻天覆地的变化。当今已进入了信息化发展的新时代，由于移动终端越来越普及，使得多媒体数据业务的需求量极具增长。可以预测到，移动通信网络将在2020年增长1000倍的容量和100倍的连接数，众多的用户接入以及很低的营运成本的需求也会随之出现。因此，对5G无线网络技术的研究就显得格外重要。鉴于此，笔者希望本文的论述能够对5G无线通信网络技术的研究起到抛砖引玉的作用。
一、5G无线通信系统概述
5G无线通信和4G相比具有更高的传输速率，其覆盖性能、传输时延以及用户体验方面比4G更加良好，5G通信和4G通信之间有效的结合将贵构成一个全新的无线移动通信网络促进其进一步扩展。当前国内外对5G无线通信技术的研究已经进入到了深入时期，如2013年欧盟建立的5G研研发项目METIS(mobile and wireless communications enablers for the 2020 information society)项目，中国和韩国共同建立的5G技术论坛以及我国的813计划研发工程的启动。
由此可以看出5G无线通信是移动互联网在外来发展的最为重要的驱动力，将对移动互联网作为未来新兴业务的基础平台起到了重要的推动作用。而当前在互联网進行的各种业务大多都是通过无线传播的方式进行，而5G技术对这种传输的效率和传输质量提出了更高的要求。而将5G通信系统和其它通信系统进行有效的结合以及无缝的对接是5G无线通信技术研究的主要方向和目标。因此，在5G无线蓬勃发展的今天，其技术的发展主要呈现出以下特点：
首先，5G通信技术系统更加注重用户体验，而良好的用户体验主要是以传输时延、3D交互游戏为主要支撑来实现。
其次，5G无线通信系统以多点和多用户协作的网络组织是其与与其它通信系统相比最为明显的特点和优势，这种网络组织系统使得系统整体的性能得到了极大的提升。
再次，5G无线通信系统和其它通信系统相比应用到了较多的高端频谱，但是高端频谱无线电波穿透能力有限，因此，有线和无线相结合是系统采取的最为普遍的组成形式。
二、5G无线通信通信系统的关键技术
(一)大规模MIMO 技术
1技术分析
在多种无线通信系统中已经普遍采用了多天线技术，这种技术能够有效的提升通信系统的频谱效率，例如，3G系统、LTE、LTE-A、WLAN 等.频谱效率是随着天线数量的增多而效率随之提高。MIMO信道容量的增加和收发天线的数量呈现出近似线性的关系，因此在5G无线系统内采取较多数量的天线是为了有效的提高系统容量。但是当前系统收发终端配备的收发天线数量不多，这是由于天线数量的增多使得系统的空间容量会被压缩，并且多数量天线技术复杂所造成的。
但是，大规模MIMO 技术的优势还是非常明显的，主要体现在以下几个方面：首先，大规模MIMO分辨率更强，能够更加深入挖掘到空间维度资源，从而使得多个用户能够在大规模MIMO的基站平台上实现同一频率资源的同时通信，因此，使得能够实现小规模数量基站的前提下高频谱的信息传输。其次，大规模 MIMO抗干扰性能强，这是由于其能够将波束进行集中。再次，能够极大程度的降低发射功率，提高发射效率。
2我国的研究和应用现状
我国对大规模MIMO 技术的研究主要是集中在信道模、信道容量以及传输技术等方面，在理论模型和实测模型方面的研究比较少，公认的信道模型当前还没有建立起来，而且传输方案都是采用TTD系统，用户数量少于基站数量使得导频数和用户数呈现出线性增长的关系。除此之外采用矩阵运算等非常复杂的运算技术来进行信号检测和信息编码。因此，我国要充分挖掘MIMO 技术的内在优势，结合实际来对通信信道模型进行深入的研究，并且在频谱效率、无线传输方法、合资源调配方法等方面应当进行更多的有效分析和研究。
(二)全双工技术
所谓全双工技术就是指信息的同时传输和同频率传输的一种通信技术。由于无线网络通信系统在信息传输过程中传输终端和接受终端存在一种固有的信号自干扰。全双工计划苏能够充分的提高频率利用率，以实现多频率的信息的信息传输，从而改变了一般通信系统不能够实现同频率和双向传输的技术现状，因此这种技术已经成为无线通信技术当前研究的一个重要的关键点。这种技术应用在5G无线通信系统中能够实现无线频谱资源得到充分的挖掘和利用。当前5G无线通信系统由于接受信号的终端和发射信号的终端频率之间存在着较大的差异，使得其产生自干扰的现象比较突出，是5G无线通信技术发展的一个主要瓶颈，因此，全双工技术在5G无线通信系统内有效的应用使得信号自干扰的问题能够通过相互抵消的方式得到有效的解决。通过模拟端干扰抵消、对已知的干扰信号的数字端干扰抵消等各种新的干扰技术的发展以及这些技术的有效结合使得极大多数信号之间的自干扰现象都基本上得到了有效的抵消。
(三)超密集异构网络技术
5G无线通信通信系统不仅包括无线传输技术，而且也包括后续演化的无线接入技术，因此，5G网络系统就是各种无线接入技术，例如，5G，4G，LTE， UMTS (universal mobile telecommunications system)以及wireless fidelity等技术共同组成的通信系统，在系统内部，宏站和小站共同存在，例如，Micro，Pico，Relay以及Femot等多层覆盖的异构网络。在异构网络内部，运营商和用户共同部署基站，而用户部署的主要是一些功率较低的小站，并且节点的类型也比较多使得网络拓扑变得相当复杂。并且由于异构网络网络基站的密集程度较高，因此其网络节点和用户终端之间的距离就更为接近，使得功率的效率和频谱的效率以及网络系统容量等方面比一般通信网络系统更为优良。
虽然这种技术应用于5G无线网络通信系统中有着非常良好的发展前景，但是也存在着一些缺陷，这种缺陷主要表现在以下几个方面：首先，由于节点之间比较密集使得节点之间的距离相应就比较短，这样就会造成系统内会存在同种无线接入技术之间的同频干扰的现象以及不同无线接入技术在共享频谱之间分层干扰的现象，这种问题的解决有赖于对5G无线通信网络系统进一步的深入研究。其次，由于系统内存在着大量的用户部署的节点，使得拓扑以及干扰图样呈现出范围较大的动态变化。因此，要加强应对这种动态变化的相关技术的研究。
结束语
5G无线网络系统的建立是建立在现有无线网络技术的进步以及新的无线接入技术的研发的基础之上，通过5G无线网络技术的进一步发展，将会在未来极大的拓展移动通信业务的应用领域和应用范围。
参考文献
[1]石炯.5G移动通信及其关键技术发展研究[J].石家庄学院学报，2015(06)
[2]尤肖虎.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]中国科学，2014(05).
[3]杨绿溪.面向5G无线通信系统的关键技术综述[J]。东南大学学报，2015(09).
作者：彭翔
1、我国 4G 进展程度
2001年, “国家 863计划”启动了面向后三代 /四代 (B3G/4G 的 移动通信 发展研究计划—— 未来通用无线环境研究计划 (简称 FuTURE 计划 。 其主要目标是面向未来 10年 无线通信 领 域的发展趋势与需求, 重点突破新一代移动通信系统关键技术, 逐步建立一个集大范围蜂窝 移动通信、 区域性 宽带无线接入 和短程无线连接为一体的通用无线电环境, 为中国未来无线 与移动通信产业的跨越式发展创造条件。
2001年“国家 863计划”启动以来,截止到 2006年已经取得了相当多的科研成果,在国内 外申请移动通信技术发明专利 100余项; FuTURE 计划实施 5年来,累计培养了近千名移动 通信超前研发人才,显著增强了我国移动通信可持续发展能力。 B3G/4G研究并不只是一个 科研项目, 更是一个推动我国未来通信产业发展的试验系统, 涉及知识产权、专利、国际合 作等问题,并且能为我国在下一代移动通信标准化上打下基础。在 B3G/4G研究上,中国与 国际同步, 而 B3G/4G外场技术演示和示范则在世界范围内处于领先地位。 在 3G 技术的研究 方面,我国比国外晚了 8~10年,而 4G 技术的研究已经实现了与国际同步,这为我们拥有 一个更好的发展前景奠定了基础。
我国启动 4G 研发以来, 国内十余家大学、 企业和研究所均参与其中。 在 FuTURE 计划一期课 题的支持下,北京邮电大学等国内六所高校, 分别与 华为 、 三星 等国内外企业开展合作,经 过一年多的艰苦努力, 完成了六种无线传输链路方案的设计, 并初步研究了无线资源管理方 案和上层协议, 基本完成了基带电路核心硬件和软件的设计和 测试 , 并完成了支持分布式多 天线 接入的 射频 系统的设计; 取得了一系列创新性研究成果, 申请了 30余项国家发明专利, 为进一步凝炼面向“十五”末期的超 3代总体技术方案打下了良好的基础。在此基础之上, 国家“863”FuTURE 计划于 2003年 11月启动了第二阶段研究开发计划。 本课题研究开发的 总体目标是:面向超 3代移动通信在传输速率、业务支持、系统容量等方面的
应用需求,在 超 3G 移动通信系统 网络 结构、空中接口等各个方面,进一步开展深入系统的研究,重点突 破,形成完善的超 3代总体技术方案,构建具有超 3代移动通信主要技术特征的试验系统, 具备向 ITU 提交初步的新一代无线通信体制标准建议的技术基础。国家“863”项目“超 3代蜂窝移动通信无线网络实验系统研究与开发”子课题——“ TDD 系统 OFDM 上行链路设计 与实现及 TDD 技术集成”由北京邮电大学无线新技术研究所承担, 具体负责该课题的实施和 集成。该子课题于 2003年 11月启动, 2004年 7月完成了链路方案验收,至 2006年 6月完 成了上下行链路以及整个系统的联调工作, 在 2006年 6月 17日进行了正式验收。 验收结果 表明该系统已达到了国际领先水平, 这标志着我国在下一代移动通信系统的研究中取得了突 破性进展。
2007年 1月 28日,在上海快速移动的测试车上,基于 IPV6的高清电视等业务的演示十分 流畅。工作人员在上海延安西路高架做了 2km 长的覆盖,车辆在真实的路况中以 50km/h的 时速行驶,获得的下行速率为 20Mbps ~90Mbps ,上行最高也可达 80Mbps 。这标志着我国第 一个 4G 试验网已经正式进入第三阶段,即外场试验和预商用计划。该实验系统由三个无线 覆盖小区、 六个接入站点和六个移动终端组成, 提供多小区、 多用户模拟网络集成测试环境, 验证室内、 开阔地、 城市热点, 高架路等多种无线场景适用性,其集成测试平台提供从链路 空口质量到业务承载质量、从静止模拟信道环境到实时高速移动环境下的多种测试手段。
4G 由技术向产品转移,经过系统集成、产品开发等环节之后,才能进入产业化研发阶段, 根据预测还要经历至少 5年,也就是 2012年才能实现相关产品的商用试验。
2、 4G 的定义
4G 集 3G 与 WLAN 于一体,并能够传输高质量视频图像,图像传输质量与高清晰度电视不相 上下。 4G 系统能够以 100Mbps 的速度下载,比目前的拨号上网快 2000倍,上传的速度也能 达到 20Mbps ,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方 面, 4G 与固定宽带网络在价格方面不相上下,而且
计费方式更加灵活机动,用户完全可以 根据自身的需求确定所需的服务。此外, 4G 可以在 DSL 和 有线电视 调制解调器没有覆盖的 地方部署,然后再扩展到整个地区。
目前 4G 有来自 ITU 定义、 WiMAX 、 4GMF 和通播网等几个观点,但都尚未定论。
ITU 的定义,在 2005年 10月 18日结束的 ITU-RWP8F 第 17次会议上, ITU 给了 B3G 技术一 个正式的名称 IMT-Advanced 。 国际 电信 联盟定义为:IMT-2000技术和 IMT-Advanced 技术拥 有一个共同的前缀“IMT”,表示移动通信;当前的 WCDMA 、 HSDPA 等技术统称为 IMT-2000技术;未来的新的空中接口技术叫做 IMT-Advanced 技术。 IMT-Advanced 与 IMT-2000是并 列的,都是 IMT 的一个分支。从这个意义上讲, IMT-Advanced 是 3G 的新发展,而不是 4G 。 之所以称为 B3G ,而不是 4G ,是因为未来系统及标准必须继续依赖 3G 标准组织已发展的多 项新定标准加以延伸,如 IP 核心网、开放业务架构及 IPv6。同时,其规划又必须满足整体 系统架构能够由 3G 系统演进到未来 B3G 架构的需求。 按照 ITU 对 IMT-Advanced 的定义, 当 用户处于静止或者低速移动时, IMT-Advanced 应当能够支持 1000Mbps 的数据业务速率;当 用户处于高速移动状态时, IMT-Advanced 应当能够支持 100Mbps 的数据业务速率。与 B3G 技术相比, IMT-Advanced 技术的性能要高一个数量级。与此相对应, IMT-Advanced 的商用 时间也将在 2010年以后,即在 B3G 技术商用以后。目前,虽然国际上正积极开展 IMT-Advanced 技术的预研工作,但是,对究竟采用什么样的技术才能达到预定目标方面, 各个国家都还没有一个明确的认识。在系统架构上, B3G 的终端设备将可以利用单一或少数 的无线接口、 软件无线电 、智能型天线, 并以最符合频宽需求或具经济可行性的方式, 选择
通信时的接口及协议。其可选择的接口包括 WLAN 、 2G 、 2.5G 、 3G 接口,以及 B3G 新规划的 高速无线接口。 B3G 技术的发展,不仅仅包括移动通信领域的技术,也就是 3GPP 和 3GPP2国际标准组织定义的接入技术标准发展演进路线, 还包括宽带无线接入领域的新技术及广播 电视领域的技术。
WiMAX 的定义, 4G 是从 WiMAX 演进而来, 是基于 IP 的、 能覆盖广大地区的移动无线 城域网 , 主要用于移动传送高速数据而不是语音。既是 WiFi 的竞争者,又是 XDSL ,技术的无线替代 技术,构成支持高速移动和实时在线的公共无线 宽带接入 网。目前 WiMAX 是宽频无线接入 (BWA 中最受关注的技术。 BWA 是指以无线传输方式向用户提供连接到宽带固定网络的接 入技术。韩国 运营商 是最早商用 WiMAX 的运营商之一, WiBro 是韩国提出的宽带无线接入标 准,可以看作是 802.16e 标准的子集,其下行速率 18.4Mbps ,上行速率 6.1Mbps 。韩国的 KT 、 SK 都已经建立了 Wibro 商用网络。目前, WiMAX 向 4G 演进的工作正在有条不紊的进行 中。 2006年 11月, IEEE802委员会成立了新的工作组“P802.16m”, 其瞄准的目标即是 4G 。 在 2008年 ITU 确定 4G 标准时, P802.16m 希望能被 IMT-Advanced 所采纳。 P802.16m 的特点 是能够确保与移动 WiMAX 的兼容,除了采用与移动 WiMAX 同样的“OFDMA”接驳方式外,还 将实现 基站 的共用等功能。以 WiMAX. 为代表的宽带无线接入技术和以 LTE 、 AIE 为代表的移 动通信技术已经非常相似, 两者之间界线变得模糊。 出现这样的局面, 究其原因是不同的产 业领域从不同方向向同一市场渗透的结果。
4GMF 的定义, 4G 技术的重点是 融合 无线接入技术、移动技术和宽带技术于一体。 4G 的主要 特征将是开放的无线结构, 而不是高速无线传输技术, 开放的无线结构实现多网合一。 其应 用将不局限于电信行业,也将广泛应用于汽车通信业、民航通信业、广播电视业、国防、政 府、教育、医疗和金融系统等领域。
尽管业界的描述各有不同,但有几点是大家公认的,即 4G 将实现移动化、宽带化、 IP 化。 移动化将人们从地理的限制上解脱出来, 实现无时不在、 无所不在的信息传递。 宽带化是满 足用户对视频业务、 流媒体 等业务带宽的需求。而 下一代网络 将是全 IP 网,从核心网到用 户设备均支持 IP 协议。 随着向 4G 演进, 趋势将是不同的无线技术在 NGN 架构下融合、 共存, 发挥各自的优势,形成多层次的无线网络环境。
3、 4G 的基本特征
4G 网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和 路由选择功能, 中间环境层的功能有网络服务质量映射、 地址变换和完全性管理等。 物理网 络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,使发展和提供新的服务变得更容易, 提供无缝高数据率的无线服务, 并运行于多个频带, 这一服务能自适应于多个无线标准及多 模终端,跨越多个运营商和服务商,提供更大范围服务。
移动化将人们从地理的限制上解脱出来, 实现无时不在、 无所不在的信息传递。 不仅是无线, 距离还得够远,以基地台为圆心,传输距离得在直径 10km 以上。无线已是现代通信的必要 手段,传输距离的远近,会直接影响建设的进度与成本。
2宽带化
宽带化是满足用户对视频业务、 流媒体等业务带宽的需求。 在 2G 和 3G 网络解决了语音应用 和一部分数据应用之后, 视频应用将是 4G 网络上的最主要内容。 3G 向视频迈出了重要一步, 但是较 2G 的提升有限, 并未从根本上改变无线结构。 比如 3G 的带宽问题, 多用户同时使用 就会出现拥堵。而 4G 的带宽是 3G 的 10倍, 频谱利用率 大约也是 10倍,这样吞吐量就是 100倍。
3 IP 化
下一代网络将是全 IP 网, 从核心网到用户设备均支持 IP 协议。 未来的通信世界, 应该一切 以 IP 为基础,形成网络化的移动世界。每一个网络使用者,只要具有专属的 IP 号码,可以 在任何时间、任何地点,透过 4G 网络来通信,至于是语音、数据,还是视频,不再是运营 商该管的事了。
4融合化
随着 4G 的演进,不同的无线技术在下一代网络(NGN 架构下将实现融合、共存,发挥各自 的优势,形成多层次的无线网络环境。 4G 应该是 NGN 的一部分, 4G 必须适应 三网融合 的发 展需求,既要实现“无所不在,无所不能”,又要满足个性化服务的
需求。因此,多体制、 多技术仍将共存, 必须统一的将是共同的承载网络—— 互联网 。 三网都将失去其独立组网特 征,而沦为 NGN 的 接入网 。
4G 移动通信系统支持更丰富的移动业务,包括高清晰度图像业务、会议电视、虚拟现实业 务等, 用户在任何地方都可以获得任何所需的信息服务。 将个人通信、 信息系统、 广播和娱 乐等行业结合成一个整体,更加安全、方便地向用户提供更广泛的服务与应用。
5灵活性
4G 移动通信系统采用智能技术使其能自适应地进行资源分配,能对通信过程中不断变化的 业务流大小进行相应处理而满足通信要求, 采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复 杂环境进行信号的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。
4G 移动通信系统是实现全球统一的标准, 让所有移动通信运营商的用户享受共同的 4G 服务, 真正实现一部 手机 在全球的任何地点都能进行通信。
7层叠系统
为了实现 1Gbps 的峰值速率, 4G 系统需要宽达 100MHz 的系统带宽,但在 3GHz 以下频段分 配 100MHz 连续频谱几乎是不可能的,而在高频段又很难实现无缝全域覆盖和高速移动(运 营商要求基于现有站址部署 4G 系统,因此广泛使用中继和分布式天线技术有一定困难, 因此需要同时使用部分 3GHz 以下频谱。也就是说, 4G 系统将是一个层叠系统,需要同时使 用上述两段离散的频谱,这形成了 4G 系统的一个重要特征。
4、 4G 的关键技术
4G 移动通信系统将应用一批先进的技术, 包括正交频分复用 (OFDM 、 多输入多输出 (MIMO 技术、 智能天线 、空时编码技术、无线链路增强技术、软件无线
电技术、高效的调制解调技 术、高性能的收发信机、 多用户检测技术和分布式网络架构等,提供全新的空中接口, 并为 终端用户带来更多的使用体验。
1 OFDM 未来无线 多媒体 业务既要保证数据传输速率高, 又要保证传输质量, 这就要求所采用的调制 解调技术既要有较高的信元速率, 又要有较长的码元周期, OFDM 技术正满足这一需求。 OFDM 是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的, OFDM 技术 的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道, 在每个子信道上使用一个子载波 进行调制, 各子载波并行传输, 这样尽管总的信道是非平坦的, 但每个子信道是相对平坦的。 且在各子信道上进行的是窄带传输, 信号带宽小于信道带宽, 大大消除了信号波形间的干扰。 OFDM 技术的最大优点是能对抗频率选择性衰落和窄带干扰,从而降低各子载波间的相互干 扰,提高频谱利用率。
2软件无线电技术
在 4G 众多关键技术之中, 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 于减少开发的风险,所以未来的 4G 技术需要适应不同种类的产品的要求。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, 从而削减了运算器件的价格, 其开放的结构也会允许多方运营的 介入; 同时, 由于数码信号处理器 (DSP 的使用, 也弥补了廉价射频 (RF 所造成的不足。
在实际应用中，RF 部分是昂贵而缺乏灵活性的，宽带的 RF 是非线性的，而通过使用软件无 线电技术可弥补其在灵活性上的不足。 3)智能天线技术 智能天线技术也是 4G 中的关键，它与软件无线电技术同样紧密相连。它是在软件无线电基 础上提出的天线设计新概念， 是数字多波束形成 (DBF) 技术与软件无线电完美结合的产物。 智能天线具有抑制信号干扰、 自动跟踪及数字波束调节等功能， 被认为是未来移动通信的关 键技术。智能天线成形波束可在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，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收发， 同时， 通过基带数字信号处理器对各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计算量大、 信 道模型简单、 收敛速度较慢、 在某些情况下甚至可能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时跟踪。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。 4)MIMO MIMO 系统，该技术最早是由 Marconi 于 1908 年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。根 据收发两端天线数量，相对于普通的单输入单输出(SISO)系统，MIMO 还可以包括单输入 多输出(SIMO)系统和多输入单输出(MISO)系统。 MIMO 系统在一定程度上可以利用传播中的多径分量，也就是说 MIMO 可以抗多径衰落，但是 对于频率选择性深衰落，MIMO 系统依然是无能为力。目前解决 MIMO 系统中的频率选择性衰 落的方案一般是利用均衡技术， 还有一种是利用 OFDM。 大多数研究人员认为 OFDM 技术是 4G 的核心技术，但 4G 需要极高的频谱利用率，而 OFDM 提高频谱利用率的作用毕竟是有限的。 在 OFDM 的基础上合理开发空间资源，也就是
MIMO+OFDM，可以提供更高的数据传输速率。 另外，OFDM 由于码率低和加入了时间保护间隔而具有极强的抗多径干扰能力。由于多径时 延小于保护间隔，所以系统不受码间干扰的困扰，这就允许单频网络(SFN)可以用于宽带 OFDM 系统，依靠多天线来实现，即采用由大量低功率发射机组成的发射机阵列消除阴影效 应，来实现完全覆盖。 5)先进的信道编码技术
4G 移动通信系统采用 Turbo 码与基于低密度校验(LDPC)码相结合的信道编码技术，同时 与自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术相结合，从而在低 Eb/No 条件下保证系统足够 的性能。 6)基于 IP 的核心网 B3G-TDD 移动通信系统的核心网是一个基于全 IP 的网络，同已有的移动网络相比具有根本 性的优点，
即可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，可以 提供端到端的 IP 业务，能与已有核心网和公共交换电话网(PSTN)兼容。其具有开放的结 构，允许多种空中接口接入核心网;同时能将业务、控制和传输分开。IP 与多种无线接入 协议相兼容，因此在核心网的设计上具有很大的灵活性。 7)高性能的接收机 4G 移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon 定理给出了在带宽为 BW 的信道中实 现容量为 C 的可靠传输所需要的最小信噪比(SNR)。按照 Shannon 定理，可以计算出，对 于 3G 系统如果信道带宽为 5MHz， 数据速率为 2Mb/s， 所需的 SNR 为 1.2dB; 而对于 4G 系统， 要在 5MHz 的带宽上传输 20Mb/s 的数据，则所需要的 SNR 为 12dB。可见对于 4G 系统，由于 速率很高，对接收机的性能要求也要高得多。
5、国际合作与国际竞争形势 国际上 4G 的技术与标准角力早就如火如荼地展开， 任何有企图的厂商、 任何有实力的国家， 都不愿意在这场战役中缺席。目前，日本、韩国、美国、欧盟等已经在泛 4G 技术的研究上 取得了领先，这些国家无不是采用《政府+运营商+制造企业》的模式来推动泛 4G 技术的研 究，许多企业已经在泛 4G 技术领域有了长达十年左右的技术储备。目前，欧洲和美国一些 大学和机构都已大力投入对 4G 的研究，并结成了一些联盟。 新一代无线通信技术在美国及日本等发达国家已经进入密集的研发和市场化阶段。 据美国电 气电子工程学会(IEEE)最新公布的 802.16 无线宽带技术草案文本，该机构目前正在研究 一项无线传输新标准 802.16m 兼容 WiMAX 和 4G。 802.16m 标准在快速移动状态下的传输速率 可达 100Mbit/s。 新标准之所以能达到以上速率， 主要归功于 MIMO 技术， 802.11g 和 802.11n 标准路由器及接入节点目前已广泛采用 MIMO 技术。54Mb/s 的路由器在采用了 MIMO 技术之 后，理论传输速率可达 108Mb/s。据称，新标准至少还需一到两年才能出台。 2006 年 3 月，中国、韩国和日本曾就进一步联合研发 4G 移动通信标准一事达成共识。中国 信息产业部与他国的 4G 合作研发始于 2003 年，当时与日本 NTTDoCoMo 签订了合作意向书， 共同探讨和研发 4G 技术;2004 年 10 月，又与韩国达成协议，扩大技术合作范围，共同支
持对 4G 无线通信系统的研发。 FuTURE 计划的支持下， 在 一批中国研究机构作为合作伙伴参 与了欧盟第六框架 WINNER、Magnet、MOCCA 等国际上有关
未来移动通信研究项目，并与一批 跨国企业设立了一系列联合研发项目。FuTURE 计划已成为世界范围内推动新一代移动通信 技术发展的重要组成部分。 目前 ITU(国际电信联盟的简称)还没确定 4G 标准。根据 ITU 的 4G 时间表：2006～2007 年完成频谱规划， 2007～2008 年国际电信联盟将会征集 4G 标准， 2010 年左右完成全球统一 的标准化工作，2012 年之后开始逐步商用。我国正酝酿联合一些大型电信设备商及大学研 究机构组建 4G 标准联盟，以便参与 2008 年开始的 ITU 全球 4G 标准征集。 对 4G 最为关注的外企包括北电、三星、摩托罗拉等，分别在 3G 以及 Wimax 上拥有较多知识 产权的高通和英特尔也“争得不可开交”，希望能获得 4G 的主导权。2006 年 11 月，摩托 罗拉正式在北京成立无线宽带中国研究中心， 摩托罗拉执行副总裁兼网络及企业通信事业部 总裁格雷格-布朗透露，该研究重点集中在 OFDM、MIMO 等涉及 4G 的基础技术方向。4G 最终 采用哪种版本对任何一个企业来说都很重要， 中国采取哪种战略则涉及到外企能在未来的中 国市场获得多大的市场份额。 来源：中国联通网站 [此贴子已经被作者于 2008-4-25 9:41:58 编辑过]
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)
摘要：
火电厂作为我国电厂的主要组成部分，为社会发展提供电能支持，推进社会现代化建设。但火电厂运行中需要消耗大量能源，同时还会造成严重的环境污染，不符合可持续发展战略，火电厂实行节能减排已成为必然。有鉴于此，文章中以火电厂火电机组为切入点，分析火电机组节能降耗的原理，并给出火电机组优化运行的主要技术，分析节能运行的方法，以供参考。
关键词
：火电机组;节能降耗;运行措施
近些年我国社会经济快速发展，市场对电能的需求量持续增加，火电厂的规模与数量也在快速增加，做好节能减排工作已成为火电厂工作的主要内容。火电厂运行中发电机组作为主要设备，其能耗直接决定火电厂的能耗。通过优化火电机组运行模式，可以提高机组运行效率并降低能耗，增加火电厂经济效益，提高市场竞争力，本研究就此展开论述。
1火电机组优化运行分析
能源供应日趋紧张化的背景下，火电厂更应该提高节能意识，强化能源管理工作，在保证正常运行的基础上降低能源消耗，提高火电厂的经济效益。如何有效运行火电机组，达成节能降耗目的已成为火电厂行业研究的重要课题。火电厂优化运行，指的是不增加新投入的基础上，通过调整运行参数并改变运行方式的方法，提高能源利用率。火电厂的优化分成两类，即单设备优化与全厂优化。前者通过优化单机的热经济性指标，后者则对全厂机组设备进行优化[1]。火电机组运行优化及节能研究，有助于降低火电厂运行成本。火电机组优化运行试验内容，主要包括：调整锅炉、调整汽轮机组与辅机、优化热控系统等。此外，大型火电机组的热力系统构成较为复杂，很多因素都会对机组性能产生影响，单纯的理论研究需要附加较多的假设条件，还需要进行简化处理，难以获得准确的经济化的运行方案。因此实际优化时，通过试验的方法获得各个机组在不同条件的运行数据，并通过全面分析、综合计算，获得最优运行方式，给火电厂运行提供指导与参考。
2火电机组优化运行的技术要点
火电厂汽轮机运行时消耗较大，有很多不必要的消耗：转子与静子滚动造成气体泄漏，对机内流通产生一定阻碍;汽轮机出现热膨胀或变形;操作人员的而技术水平等。此外，安装时汽轮机也会对气缸内效率产生影响。具体而言，火电机组优化运行的技术要点如下。
2.1气缸安装技术要点
(1)准确定位。具体需要根据实际情况选择合理的施工方式对气缸进行定位，同时还应该做好监督调节，先定位、调节，同时做好外部应力的解除工作。具体还需要做好后续的气缸扣盖工作，有效预防变形以及气缸中心的移动问题。
(2)质量检查。汽轮设备与零部件安装时，做好试验隔板与气缸间的连接，保证连接强度。并对各部位连接情况进行检查，避免出现缝隙、错位、漏洞等情况，保证安装质量。在安装汽轮机设备和零部件的过程中，应该重点检查隔板与气缸之间的连接是否良好，同时还应该检查汽封块端部以及与相应位置之间的零件吻合的完整情况。
(3)安装控制。汽轮机安装时，要做好监督与检查工作，避免不同零部件出现超过标准要求的缝隙，保证设备整体的气密性，为后期汽轮机良好运行奠定基础[2]。
(4)组装质量。安装过程中，对轴封加热器系统严格控制，并做好疏水系统流通分析，同时做好介入轴封抽气处理，提高汽轮机安装质量。
2.2安装尾部烟道换热器
火电机组在运行过程中燃料燃烧程度很大程度上与尾部烟道换热器的工作质量有关。由于电厂锅炉尾部烟道本身设计的弯曲情况，导致截面存在一定的差异性，在工作过程中由于含灰烟气流的速率场与飞灰颗粒程度场的分布情况存在差异，导致烟道与换热器之间造成灰尘积压、摩擦损坏以及换热器的不平衡等问题，对电厂的安全运行造成严重隐患。因此需要根据锅炉尾部烟道内流场的布局特质，通过寻求切实可行的方案，并利用CFD等数值模型方案构建平直转直的计算模子。通过合理配置参数，在整个施工过程中做好结构的改良工作。通过调节烟道构造以及加装导流板的方式，从而提升异形弯道的烟气速率、飞灰度数场的均流。
2.3合理使用省煤器
大部分火电厂的汽锅排烟温度都高于设计值，一般这个数值达到25-35℃。通过降低排烟温度有助于降低能耗与污染。通常汽锅的排烟温度为125-145℃，部分甚至达到160℃及以上。这些热源白白浪费，还会造成环境污染，可以采取新设备等方法降低排烟温度。排烟读数是造成排烟热丢失的主要原因，根据原理分析，排烟度数提高11℃，排烟热损失就提高(0.6-1.0)%，意味着有(1.2-2.4)kg/kWh。锅炉胃部烟道上增加低温省煤器，可以最大程度会后烟气余热，提高发电量、降低排烟温度等，常见的如省煤器热水再循环技术等，技术原理如图1所示。
3火电机组运行过程中主要节能技术
3.1凝汽设备节能措施
凝汽设备中的真空循环运行情况是影响能源消耗的重要因素，一旦在工作过程中存在漏点，将会导致凝汽设备的内部压力增高，同时真空降低还会阻碍火力电机组的运行效率。由于真空系统本身的特点，导致在结构上需要大量的辅助设备，比如管道、阀门以及接口，因此需要保证吻合情况的严密性。具体应该做好以下三个方面的工作：
(1)确保尽可能少的使用接头，并严格检查阀门密封情况是否良好，最好采用焊接的方式施工，同时有效控制仪表接触点接触情况的完好性，确保设备备用口密封性良好;
(2)应该多次对整个真空系统的运行情况进行检修，保证各个部门的密封性良好;
(3)需要确保灌水检漏系统的安装是否达标，同时对于重点的部位采用灌水的方式检查仔细检查;
(4)确保与灌水检漏系统的安装质量，同时还应该尽可能采用组合安装的方式进行安装，在安装前应该做好隔板的清洁情况，确保不锈钢管的安装质量[3]。
3.2氢冷机组节能措施
在火电机组运行中，漏氢情况不仅影响能源的使用率，还会对整个作业的安全性造成重要影响，因此为进一步做好节约能源的相关工作，需要做好漏氢量的测定工作。由于漏氢情况会导致氢压的规定值受到影响，严重时会导致发电机组的着火或者爆炸，具有重要的危害。另一方面，由于整个氢气的损失过度将会导致制备氢气的成本增加。因此做好漏氢量的检查工作，应该要兼顾内部检查和外部检查。具体步骤如下：
(1)在对发电机的外装盖进行安装时，要做好试装工作，具体要检查好中分面的空隙情况，重点防范端盖与机座的接触情况，严防漏氢情况;
(2)应该及时安装冷却母管时应该保证管道的密封情况，在进行下一道工序前，应该重点检查冷却母管的情况;
(3)在安装氢气冷却器与出线罩时，应该及时保证韩姐质量;
(4)安装气体管道时，应该保证紧固螺栓，并根据实际情况及时对管道进行布置;
(5)尽量采用刷肥皂泡的方式对用气情况进行净化，同时应该做好整套风压的检查工作;
(6)尽量采用立式结构布局，通过采用高灵敏的平衡阀，有效改善氢气的干燥程度，从而保证氢气的密封性良好。
3.3锅炉机组节能措施
(1)解决空气预热器漏风问题。锅炉运行中空气预热器漏风问题较为常见，根据具体内容选择合适的措施。同时，空气预热器安装过程中要保证各配属设备的质量，避免碰撞、跌落等情况出现;
(2)降低锅炉补水率。锅炉机组的补水情况也会是影响节能情况的重要因素。热力设备与管道的密封性是降低锅炉补水率的主要方法。安装时可以采取相应措施进行规避。
3.4提高燃料管理质量
电厂通常由人工计算完成燃料管理工作，包括燃料采购、燃料验收、燃料结算等内容，这些环节中涉及的数据信息都由人工完成，工作强度大且复杂，整个过程中需要消耗大量的人力与物力，使得电厂运营效率提高。引入现代化燃料管理信息系统，可以改变传统燃料管理模式的不足，最大程度降低人力、物力消耗，优化工作流程以提高工作效率，奠定电力企业健康运行的基础。信息化管理将过程建模操作与数据结算功能两者分割处理，在对功能不造成影响的前提下，通过调整计算过程模型便可优化系统功能。另外，运用信息化燃料管理模式中的工作流功能，加强结算工作的智能化处理功能，由人工操作逐渐向智能化方向发展，特别在遇到特殊情况时，信息化系统能够做出快速反应、工作效率极高。
4结束语
综上所述，火电机组的工作效率直接影响能源的消耗情况，通过及时采取有效措施做好优化工作是节能减排的重要方式。随着燃煤机组数量与规模增加，通过优化运行方式是支持我国能源战略的重要措施。火电厂依据自身情况，选择合适的节能降耗方法，在提高燃煤利用率的基础上增加发电量，降低能耗，提高电厂效益。
参考文献：
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[2]李鑫鑫，范志愿，王惠杰.主成分分析法在火电机组优化运行中的应用[J].电站辅机，2016，37(04)：33-36.
[3]邓煜.火电机组脱硫脱硝系统优化运行研究[D].华北电力大学，2017.
1高职移动通信技术专业的特点与不足1.1高职移动通信技术专业的特点
从专业特性谈起：移动通信技术专业，是针对我国移动通信事业发展，对人才需求量增多而新增的专业。不属于传统专业。因为移动通信相关专业人才需求量大，比如移动手机软件开发人才、移动设备维护人才、移动通信的相关企业需要的人才等。所以，学生在毕业后的就业前景广阔。但是有利必然有弊，弊端是，迅猛发展的移动产业，使得技术更新换代的速度变快。一些主流技术在3，4年后，可能就会很少使用，甚至被淘汰。这对学校的教学内容发起了极大的挑战。
1.2高职移动通信技术专业存在的不足
首先，专业创建时间短，造成该专业软硬件教学环境还不十分完善。实验室、实训室、教学基地等不能完全满足教学需要。其次，技术更新换代速度快，高职如果不实时与企业保持联系，建立合作伙伴关系，就容易被知识甩在后边。出现教学与岗位技能脱节的情况。再次新兴专业的教学资源匮乏。教材、教辅以及相关的教学资料不足，更加不能适合于每个高职移动通信技术专业的侧重方向。
2人才培养模式改革方式方法探索
2.1侧重实践教学锻炼学生技能
实践教学体系建设。实践教学是培养学生的实际动手能力，提高学生综合素质的重要环节。通过实践提升学生的专业兴趣，提高学生综合运用知识的能力，培养学生的创新精神。有特色的实践教学体系是目前教育发展的趋势，鉴于移动互联网迅猛发展的态势，针对我校实际情况和应用型人才培养的特点。完成工学结合的课程开发;实施行动导向的教学。移动通信技术专业工学结合课程体系的开发思路，按照移动通信主要岗位群能力培养要求，完成职业工作过程中的典型任务，以具体工作过程为导向建立课程体系。
2.2深入与企业合作，工学结合
高职移动通信技术专业教育，归根到底是为培养高职类型的通信企业移动技术类岗位蓝领人力资源。构建高职移动通信技术专业工学结合人才培养模式是适“材”的最佳选择。职业教育需要工学结合，工学结合是一种将学习与工作相结合的人才培养模式，不同专业可以采用不同的形式实现，目的是使工作系统与学习领域相结合，在适合的机制体制创新模式下完成纽带联结，最终实现变工学割裂为工学结合、变无效学习为有效学习、变被动学习为主动学习、变压迫式教学为任务式教学、变传授知识教学为学生行为导向后总结知识点的教学、变理实分离为教学做一体化的教学
2.3打造过硬的教师队伍
师资队伍建设目标。这就要求通信工程专业的教师不但理论知识丰富，更需要具有工程实践经验，尤其是擅于将计算机与通信技术结合来解决工程实践的教师，所以师资队伍的培养应以“双师型”教师为目标。具体采取用了以下几个措施：第一，建立青年教师导师制度。由有经验的教授和专家做导师，从青年教师的教学、工程实践及学科方向、科研等各个方面进行指导和培养，针对青年教师教学过程中存在的实际问题，提出具体的建议和意见。青年教师不仅能从导师那里学到教学经验，而且导师的思维方式、人格魅力都会对青年教师产生潜移默化的影响。第二，完善教师培养机制。定期举办青年教师教学技能比赛，以赛促学、以赛促教;举办课件制作大赛，提高教师多媒体与网络技术应用能力;选派青年教师到省内外高校盯课、学术交流;有计划地选派教师深入企事业单位或生产一线进行实践锻炼，全面提升自身的综合素质。
2.4依托互联网技术，打造教学研产一体平台
移动通信技术与互联网技术息息相关。软件开发起到重要作用。依托成熟的互联网软件技术，可以开发网络平台。重教学方面，可以搜集丰富的教学资源，更可以为师生交流、教师研讨创建便利条件。从学习方面，学生可以下载学习资料。可以跨越时间与距离，向教师提问。更加可以拓展为教学选课，自我知识题库考核的多样化学习平台。从研究和生产研发角度。让企业与教学通过平台搭建桥梁。将项目、任务、科研目标通过平台，让学生和企业人员、教师共享。共同开发，共同合作，完成任务。
中国行业咨询网()研究部汇总的资料显示，中国通信技术服务行业发展的有利因素为：国家产业政策支持、运营商对通信技术服务的需求不断增加、市场规范化程度逐步提高;不利因素为：人才短缺及资金短缺等。
1、有利因素
(1)国家产业政策支持
(2)运营商对通信技术服务的需求不断增加
中国通信市场的快速发展，通信网络的大规模建设，直接推动了通信技术服务市场的发展。同时，运营商竞争加剧，使得运营商更加注重客户服务，希望以丰富的业务应用以及优异的网络质量增强竞争力，且更加注重投资效率，希望在不增加或少增加设备投资的情况下提升网络性能和网络资源利用效率，这使得通信技术服务，特别是网络维护和网络优化服务的需求大幅上升。
中国行业咨询网()研究部汇总的资料显示，随着网络融合不断推进，网络也变得越来越复杂，并且网络中多厂家设备共存，运营商需要对多种来源的网络设备进行维护和管理，运营商更希望有跨厂商设备、跨多层次技术的通信技术服务为其提供一揽子的解决方案，以降低管理和运维成本，更有效地管理网络。因此，运营商未来将更加倾向于与技术综合实力比较强的技术服务商合作。
国内三大电信运营商与公司业务相关的投资主要以“资本开支”口径来衡量，根据不同电信运营商所从事的业务的差异，“资本开支”所包含的内容有所区别，主要包括移动网络、支撑系统、传输、宽带、数据和基础设施建设以及新技术业务发展等。
中国行业咨询网()研究部汇总的资料显示，根据国内三大运营商中国移动(HK：941)、中国电信(HK：728)及中国联通(SH：600050)公布的年报及半年报数据，三大运营商 2008-2010年及 2011年预算的资本开支如下表所示：
图表：2008-2011年中国通信行业三大运营商资本开支预算情况
数据来源：公司年报中国行业咨询网研究部汇总整理
由上表可以得知，报告期内国内三大运营商资本开支规模存在一定的波动性，主要是由于在报告期内 200
8、2009运营商进行了大规模 3G投资，从而使得中国移动和中国电信在 2008资本开支规模较大，中国联通由于 3G商用化较晚，其资本开支集中在2009。但总体来看，国内三大运营商在近两年资本开支规模处于增长趋势，对通信技术服务的需求将不断增加。
(3)市场规范化程度逐步提高
目前，通信技术服务企业数量较多，服务质量、技术水平参差不齐、规范程度不高。而运营商对网络系统可靠性、稳定性极为重视，要求技术服务商提供的服务趋于标准化，符合行业规范和企业标准以便于管理。因此，运营商正在通过制定相关的技术服务标准，结合国家主管部门及行业协会的相关管理规定，提高行业的进入门槛，促进行业良性发展。
2、不利因素
(1)人才短缺
高端人才的紧缺是目前我国每个行业普遍存在的现象， 通信技术服务行业也不例外。通信技术服务行业属于人才、技术密集型产业，对高端复合型技术人才存在较大需求。 通信技术服务行业不但要求从业技术人员具备扎实的通信技术理论知识，而且需要丰富的实践工作经验，对通信专项领域有深刻认识;除此之外，
还需要拥有较强的技术综合运用能力、良好的团队意识和敬业精神。目前，高端技术人才的缺乏是制约行业发展的瓶颈之一。
(2)资金实力不足
通信服务业企业在项目开展和拓展新市场时需要大量流动资金支持，同时技术培训和产品研发也需要有资金的投入，而目前行业内企业规模普遍不大，融资渠道缺乏，造成资金实力不足，抗风险能力低，业务拓展有一定的困难。
增强制造业核心竞争力重点领域关键技术产业化实施方案2018年项目申报-化学发光免疫分析仪项目资金申请报告
项目编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司
资金申请报告编制大纲(项目不同会有所调整) 第一章 化学发光免疫分析仪项目概况 1.1化学发光免疫分析仪项目概况
1.1.1化学发光免疫分析仪项目名称 1.1.2建设性质
1.1.3化学发光免疫分析仪项目承办单位 1.1.4化学发光免疫分析仪项目负责人
1.1.5化学发光免疫分析仪项目建设地点
1.1.6化学发光免疫分析仪项目目标及主要建设内容
1.1.7投资估算和资金筹措
1.2.8化学发光免疫分析仪项目财务和经济评论
1.2化学发光免疫分析仪项目建设背景
1.3化学发光免疫分析仪项目编制依据以及研究范围
1.3.1国家政策、行业发展规划、地区发展规划
1.3.2项目单位提供的基础资料
1.3.3研究工作范围
1.4申请专项资金支持的理由和政策依据
第二章 承办企业的基本情况 2.1 概况 2.2 财务状况
2.3单位组织架构
第三章 化学发光免疫分析仪产品市场需求及建设规模 3.1市场发展方向
3.2化学发光免疫分析仪项目产品市场需求分析
3.3市场前景预测
3.4化学发光免疫分析仪项目产品应用领域及推广
3.4.1产品生产纲领
3.4.2产品技术性能指标。
3.4.3产品的优良特点及先进性
3.4.4化学发光免疫分析仪产品应用领域
3.4.5化学发光免疫分析仪应用推广情况
第四章 化学发光免疫分析仪项目建设方案 4.1化学发光免疫分析仪项目建设内容
4.2化学发光免疫分析仪项目建设条件
4.2.1建设地点
4.2.2原辅材料供应
4.2.3水电动力供应
4.2.4交通运输
4.2.5自然环境
4.3工程技术方案
4.3.1指导思想和设计原则 4.3.2产品技术成果与技术规范
4.3.3生产工艺技术方案
4.3.4生产线工艺技术方案
4.3.5生产工艺
4.3.5安装工艺
4.4设备方案
4.5工程方案
4.5.1土建
4.5.2厂区防护设施及绿化
4.5.3道路停车场
4.6公用辅助工程
4.6.1给排水工程
4.6.2电气工程
4.6.3采暖、通风
4.6.4维修
4.6.5通讯设施
4.6.6蒸汽系统
4.6.7消防系统
第五章 化学发光免疫分析仪项目建设进度
第六章 化学发光免疫分析仪项目建设条件落实情况 6.1环保
6.2节能
6.2.1能耗情况
6.2.2节能效果分析
6.3招投标
6.3.1总则
6.3.2项目采用的招标程序
6.3.3招标内容
第七章 资金筹措及投资估算 7.1投资估算
7.1.1编制依据
7.1.2编制方法
7.1.3固定资产投资总额
7.1.4建设期利息估算
7.1.5流动资金估算
7.2资金筹措
7.3投资使用计划
第八章 财务经济效益测算
8.1财务评价依据及范围
8.2基础数据及参数选取 8.3财务效益与费用估算
8.3.1年销售收入估算
8.3.2产品总成本及费用估算
8.3.3利润及利润分配
8.4财务分析
8.4.1财务盈利能力分析
8.4.2财务清偿能力分析
8.4.3财务生存能力分析
8.5不确定性分析
8.5.1盈亏平衡分析
8.5.2敏感性分析
8.6财务评价结论
第九章 化学发光免疫分析仪项目风险分析及控制 9.1风险因素的识别
9.2风险评估
9.3风险对策研究
第十章 附件
10.1企业投资项目的核准或备案的批准文件; 10.2有贷款需求的项目须出具银行贷款承诺函; 10.3项目自有资金和自筹资金的证明材料; 10.4环保部门出具的环境影响评价文件的批复意见;
10.5城市规划部门出具的城市规划选址意见(适用于城市规划区域内的投资项目);
10.6有新增土地的建设项目，国土资源部门出具的项目用地预审意见;
10.7节能审查部门出具的节能审查意见; 10.8项目开工建设的证明材料;
10.9根据有关法律法规的规定应提交的其他文件;
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