時(shí)間：2023-03-20 16:22:17
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第二代移動(dòng)通信技術(shù)多以CDMA和GSM兩種制式為代表，在我國主要以GSM制式為主。2G的傳輸速率每秒可達(dá)到9.6kB～28.8kB，與第一代移動(dòng)通信相比，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)保密性強(qiáng)，頻譜使用率高。此外，還能夠提供更多的業(yè)務(wù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)異地漫游。但由于國際制式的不完全統(tǒng)一，2G所具有的異地漫游，只能局限于統(tǒng)一制式的活動(dòng)區(qū)域內(nèi)。盡管第二代移動(dòng)通信的傳輸帶寬得到了增加，但是對于多媒體業(yè)務(wù)等高速率業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，第二代移動(dòng)通信的數(shù)據(jù)應(yīng)用仍存在一定的局限性。
當(dāng)前移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
（一）第三代移動(dòng)通信技術(shù)
第三代移動(dòng)通信技術(shù)，簡稱3G，最主要的特點(diǎn)是以智能信號處理技術(shù)為功能模板，能夠提供各種寬帶信息業(yè)務(wù)，如電視圖像、慢速圖像及高速數(shù)據(jù)，兼具多媒體數(shù)據(jù)通信、高質(zhì)量話音的支持功能，其傳輸速率每秒可達(dá)到384kB，在某些局域網(wǎng)內(nèi)速度可達(dá)2M。同時(shí)在多種用戶環(huán)境下均可適用，如室內(nèi)、室外、快速移動(dòng)和衛(wèi)星環(huán)境等，可與多種移動(dòng)通信系統(tǒng)相互融合，如衛(wèi)星移動(dòng)通信、無繩電話等。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)共有CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA三大通信標(biāo)準(zhǔn)，其中中國電信以CDMA2000為主，中國聯(lián)通以WCDMA為主，中國移動(dòng)以TD-SCDMA為主。由于存在制式相互兼容的問題，目前尚未真正實(shí)現(xiàn)全球通信。盡管3G頻譜得到了顯著的增大，但是其頻譜利用率仍相對較低，無法對寶貴的頻譜資源進(jìn)行充分地開發(fā)利用。另外，3G單載波最大僅支持2Mbps的業(yè)務(wù)，其支持的速率仍有待提高，因此，第三代移動(dòng)通信技術(shù)仍無法滿足移動(dòng)通信發(fā)展的需要，尋求一種新的適應(yīng)移動(dòng)通信需求的技術(shù)成為必要。
3G目前應(yīng)用現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在：手機(jī)多媒體業(yè)務(wù)。用戶可以在任何時(shí)間任何地點(diǎn)地觀看自己喜愛的電視節(jié)目，球隊(duì)比賽以及下載精華短片加以欣賞，同時(shí)可以自由進(jìn)行歌曲點(diǎn)播；可視電話。真正地做到了聲影并茂，用戶在接聽電話的同時(shí)不僅能夠聽到對方的聲音，更能看到對方的場景；定位服務(wù)。具有GPS定位服務(wù)功能，能夠?yàn)橛脩籼峁┐罅康闹苓叚h(huán)境的地圖信息、食宿信息及交通信息等。
（二）第四代移動(dòng)通信技術(shù)
第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)，簡稱為4G。4G有兩個(gè)主要目的：一是達(dá)到無線通信全球覆蓋的目的；二是達(dá)到高質(zhì)量的無線業(yè)務(wù)的目的。目前正在不斷開發(fā)探索中的第四代移動(dòng)通信技術(shù)，具有以下基本特征：
第一，通信速度更快。第四代移動(dòng)通信技術(shù)的無線傳輸速率每秒可達(dá)10M～20M，最高速度可達(dá)100M。
第二，網(wǎng)絡(luò)頻譜更大。要使4G通信的傳輸速率達(dá)到100Mbps，通信運(yùn)營商必須在3G的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行大量的改造才能實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。據(jù)專家估計(jì)，一個(gè)4G信道占有的頻譜大約為100MHz，這相當(dāng)于WCDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。
第三，智能性更高。第四代移動(dòng)通信的終端設(shè)備設(shè)計(jì)和操作均具有很高的智能化，而且4G手機(jī)能夠?qū)⒁恍╇y以想象的功能加以實(shí)現(xiàn)。
第四，兼容性更高。要想讓人們盡快地接受4G通信，必須確保更多的通信用戶在投資最少的情況下能夠由3G通信過渡到4G通信。因此，從這個(gè)意義上講，第四代移動(dòng)通信技術(shù)必須具有3G通信平穩(wěn)過渡到4G通信、全球無覆蓋漫游、多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多元化、接口開放等多種特點(diǎn)。
現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
（一）自適應(yīng)可變速率調(diào)制技術(shù)
自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)能夠在確保傳輸質(zhì)量的基礎(chǔ)上，根據(jù)傳播條件的不同有效地調(diào)整傳輸速率，并能夠?qū)⑺妙l譜的效率發(fā)揮到最佳。可變速率調(diào)制技術(shù)主要有兩種：一是可變速率正交振幅調(diào)制，簡稱VRQAM。它主要是一種振幅和相位相互聯(lián)合而成的鍵控技術(shù)。電平數(shù)越少，每碼元攜帶的信息比特?cái)?shù)便越少，反之電平數(shù)越多，其每碼元攜帶的信息比特?cái)?shù)便越多。二是可變擴(kuò)頻增益碼分多址，簡稱VSGCDMA。它主要通過改變發(fā)射功率與擴(kuò)頻增益來傳輸不同的業(yè)務(wù)速率。在將高速業(yè)務(wù)加以傳輸?shù)倪^程中必須在保證傳輸質(zhì)量的前提下，才能降低擴(kuò)頻增益，此時(shí)可適當(dāng)?shù)貙l(fā)射功率加以提高；而在將低速業(yè)務(wù)加以傳輸時(shí)必須在保證傳輸質(zhì)量的前提下，將擴(kuò)頻增益適當(dāng)?shù)脑龃?，同時(shí)相應(yīng)的降低發(fā)射功率，以免出現(xiàn)多址干擾。
（二）高速下行分組接入技術(shù)
高速下行分組接入技術(shù)主要由MIMO、H-ARQ技術(shù)組成，能夠?qū)⑾滦兴俾侍岣叩?Mbps-20Mbps，其中MIMO技術(shù)不僅能使移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量得以擴(kuò)充，而且能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸速率提高到14.4Mbps-21.6Mbps，但是MIMO技術(shù)會(huì)增加移動(dòng)臺(tái)和基站的復(fù)雜程度。據(jù)研究，配有4付天線的移動(dòng)臺(tái)的復(fù)雜度相當(dāng)于單個(gè)天線的2倍，因此為了使MIMO的信道空間得到充分地利用，作為空時(shí)處理方案的BLAST技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。BLAST技術(shù)主要通過多徑提供的空間并行性將比特率大幅度的提高。但是BLAST系統(tǒng)通常僅在信道極窄的情況下才能適用，但是若接收端采用MIMO-DFE技術(shù)，則在頻率選擇性信道等更一般的情況下也可以采用BLAST技術(shù)。
（三）智能天線陣列技術(shù)
智能天線主要由多組獨(dú)立完整的天線組成的天線陣列系統(tǒng)，能夠?qū)⑹瞻l(fā)信機(jī)的多個(gè)輸入與多個(gè)輸出巧妙地結(jié)合起來，并提供一個(gè)綜合的時(shí)空信號。與單個(gè)天線相比，智能天線能夠?qū)Σㄊ姆较蜻M(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，從而能夠跟蹤信號變化，以減小旁瓣干擾，使每個(gè)用戶能夠得到最大的主瓣。這樣既能夠使系統(tǒng)容量得以增加，SINR得到有效的改善，又能夠使小區(qū)的最大覆蓋范圍得到擴(kuò)充，移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率得到降低。
（四）軟件無線電技術(shù)
軟件無線電是指研制出一個(gè)完全可編程的硬件平臺(tái)和軟件編程程序，將所有的應(yīng)用通過這一平臺(tái)中的軟件編程程序得以實(shí)現(xiàn)。也就是說，即使是不同系統(tǒng)的基站和移動(dòng)終端也能夠通過相同硬件平臺(tái)上的不同軟件而得以實(shí)現(xiàn)。軟件無線電技術(shù)能夠有效地促進(jìn)各種移動(dòng)臺(tái)及各移動(dòng)通信設(shè)備之間的無縫集成，同時(shí)能夠使移動(dòng)通信系統(tǒng)的建設(shè)成本大大降低。同時(shí)將使移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有所改變，并加速無線網(wǎng)與有線網(wǎng)的相互融合，實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的靈活性。
（五）IP技術(shù)
未來的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將會(huì)有一個(gè)十分完整的IP系統(tǒng)，不僅能夠使核心網(wǎng)得以IP化，更能使無線接入部分得以IP化。核心網(wǎng)的IP化主要考慮的是原有核心網(wǎng)的改動(dòng)程度、改動(dòng)后和兼容性及改動(dòng)成本。而無線接入部分的IP化能夠確保IP技術(shù)的協(xié)調(diào)性，促進(jìn)基于IP包的統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)能夠大大降低傳輸成本，使全帶寬利用度得以實(shí)現(xiàn)，真正促進(jìn)語音和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合的實(shí)現(xiàn)。
1.1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
基于SMS的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)所采取的是分布式體系結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要由三部分組成，即終端監(jiān)測儀、監(jiān)控中心和移動(dòng)短信息服務(wù)中心。其中，終端監(jiān)測儀的功能主要是對系統(tǒng)中的特定內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)以短信息的方式發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的功能主要是通過短信的方式，與各個(gè)終端實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸與共享，并以此為依據(jù)，對終端監(jiān)測儀的工作參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置。同時(shí)，監(jiān)控中心還可以為移動(dòng)通信用戶提供查詢和報(bào)表功能。而移動(dòng)短信息服務(wù)中心的功能則主要是完成系統(tǒng)中終端監(jiān)測儀和監(jiān)控中心的短消息互發(fā)。
1.2系統(tǒng)的功能
如果想要將自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能順利實(shí)現(xiàn)，對于終端監(jiān)測儀的設(shè)置，除了要確保其滿足系統(tǒng)的運(yùn)行需求之外，還應(yīng)該設(shè)置一套與之配套的軟件系統(tǒng)。就目前終端監(jiān)測儀的功能來看，應(yīng)該滿足以下幾個(gè)方面：①通信質(zhì)量參數(shù)的采集，這是終端監(jiān)測儀的一項(xiàng)基礎(chǔ)功能，通過對不同位置通信質(zhì)量參數(shù)的有效采集，可以對通信整體質(zhì)量有一個(gè)初步的了解，并針對不足之處，采取合理的優(yōu)化措施。②通信質(zhì)量參數(shù)的報(bào)送，系統(tǒng)在完成通信質(zhì)量參數(shù)的采集之后，需要將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，該環(huán)節(jié)是系統(tǒng)運(yùn)行中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了能夠確保傳輸質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇合理的報(bào)送方式是不容忽視的。目前，比較常用的報(bào)送方式有三種，即自報(bào)式、應(yīng)答式和自報(bào)/應(yīng)答兼容式。監(jiān)控中心也是自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，監(jiān)控中心的功能主要包括以下幾個(gè)方面：①對終端監(jiān)測儀的參數(shù)進(jìn)行修改；②打開和關(guān)閉選定終端監(jiān)測儀自動(dòng)發(fā)送采集數(shù)據(jù)功能；③通話質(zhì)量等級測試；④撥打掉話頻率測試；⑤修改自動(dòng)監(jiān)測儀上傳采樣數(shù)據(jù)的控制中心號碼。
2終端監(jiān)測儀的設(shè)計(jì)
2.1終端監(jiān)測儀的硬件組成
就目前終端監(jiān)測儀的硬件組成來看，主要包括了51系列單片機(jī)和GSM模塊等。其中，為了進(jìn)一步滿足系統(tǒng)需求，GSM模塊往往采用標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通信模塊，最常見的就是SiemensMC35，該模塊可以提供標(biāo)準(zhǔn)的AT指令，在指令的控制下，可以一次完成6組數(shù)據(jù)的采集。也就是說，可以一次采集六個(gè)不同基站的工作參數(shù)。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，單片機(jī)通過串口向GSM模塊發(fā)送AT指令來控制模塊的工作方式以及讀取采集的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，然后按照設(shè)計(jì)的協(xié)議將數(shù)據(jù)打成格式化的數(shù)據(jù)包再交給GSM模塊，發(fā)送數(shù)據(jù)每個(gè)GSM模塊中有一張SIM卡，監(jiān)控中心通過每個(gè)監(jiān)測儀的SIM卡號對它們進(jìn)行分類管理和控制。
2.2終端監(jiān)測儀的軟件設(shè)計(jì)
給出的是終端監(jiān)測儀的軟件流程示意圖，從圖中我們能夠看出，該軟件流程大致可以分為前臺(tái)和后臺(tái)兩個(gè)部分，其中，中斷服務(wù)子程序這部分可以視為前臺(tái)行為，利用函數(shù)完成相關(guān)操作這部分則可以視為后臺(tái)行為。結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)和需求，終端監(jiān)測儀的軟件設(shè)計(jì)需要具備以下幾個(gè)方面的功能：①自動(dòng)發(fā)送通信質(zhì)量參數(shù)和實(shí)時(shí)報(bào)警；②終端監(jiān)測儀工作參數(shù)的設(shè)置和修改；③解決監(jiān)控中心收到的通信質(zhì)量參數(shù)延時(shí)問題；④防掉電功能。只有具備了上述功能，才能夠進(jìn)一步滿足自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行需求。
3SMS和通信協(xié)議的設(shè)計(jì)
3.1移動(dòng)短消息服務(wù)
移動(dòng)短消息服務(wù)是GSM的一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)，通過GSM所提供的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可以向監(jiān)控中心傳輸固定長度的數(shù)據(jù)信息。與傳真業(yè)務(wù)相同，都是GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)。就目前該服務(wù)所涉及的業(yè)務(wù)類型來看，大致可以分為兩種類型，一種是點(diǎn)到點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)，另一種是小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)。
3.2SMS的特性與優(yōu)點(diǎn)
之所以采用SMS為基礎(chǔ)來對移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，主要是因?yàn)镾MS具有諸多優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能，在進(jìn)行短信息發(fā)送的時(shí)候，信息的渠道并不是由發(fā)送者直接到接收者，而是發(fā)送者———短信中心———接收者。②傳達(dá)確認(rèn)，當(dāng)短信息成功傳達(dá)至接收人之后，發(fā)送者會(huì)收到確認(rèn)信息；③主叫號碼自動(dòng)顯示，SMS中自動(dòng)包含發(fā)送者的電話號碼，接受者容易知道發(fā)送者并回復(fù)。
3.3通信協(xié)議的設(shè)計(jì)
通信協(xié)議的設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，即通信協(xié)議的數(shù)據(jù)格式和協(xié)議的算法。在自動(dòng)控制監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中，不同環(huán)節(jié)對于數(shù)據(jù)格式也有不同的要求，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套完整的通信協(xié)議，以此來滿足系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的交互。采用移動(dòng)短信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測儀的任意布置投資成本小，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。
4結(jié)語
移動(dòng)通信，被譽(yù)為新電信時(shí)代的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，幾乎成了世紀(jì)之交通信業(yè)發(fā)展的最強(qiáng)音。然而，新世紀(jì)的鐘聲敲響不到一年，移動(dòng)通信的發(fā)展就似乎已進(jìn)入了山重水復(fù)的境地：原本被一致看好的3G開始嘗到了“眾口鑠金”的滋味，不起眼的“過渡代”——GPRS及cdma20001x悄然凸現(xiàn)，一直被認(rèn)為是淘汰之列的2G網(wǎng)絡(luò)依舊頻頻拿下大單……為什么會(huì)出現(xiàn)這一局面呢？日前，業(yè)內(nèi)相關(guān)權(quán)威專家對此發(fā)表了看法。
移動(dòng)通信面臨諸多挑戰(zhàn)
截止到2000年底，全球移動(dòng)通信用戶數(shù)已達(dá)7．34億，普及率為14．7％。預(yù)計(jì)2001年全球移動(dòng)通信用戶數(shù)將突破10億大關(guān)。與之相對應(yīng)的固定電話的用戶數(shù)到2001年7月已達(dá)到10億。在今明兩年內(nèi)，全世界的移動(dòng)電話用戶數(shù)將超過固定電話用戶數(shù)，成為普及率最高的通信手段。移動(dòng)通信在迅猛發(fā)展的同時(shí)，也面臨著許多挑戰(zhàn)。
我國移動(dòng)通信領(lǐng)域內(nèi)著名專家、信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所副所長曹淑敏認(rèn)為，目前全球移動(dòng)通信的發(fā)展有以下幾個(gè)特點(diǎn)：移動(dòng)通信得到了空前的發(fā)展，在許多發(fā)達(dá)國家，移動(dòng)電話的普及率已經(jīng)超過50％，最高的已經(jīng)接近90％，用戶趨于飽和，急需新業(yè)務(wù)來刺激發(fā)展；而與之對應(yīng)的發(fā)展中國家，則普及率較低（如中國僅為10％），發(fā)展?jié)摿Υ?；在用戶?shù)量增加的同時(shí)，平均每個(gè)用戶的話費(fèi)卻在下降；目前話音業(yè)務(wù)仍是主導(dǎo)業(yè)務(wù)，短消息業(yè)務(wù)增長迅速，WAP發(fā)展不理想；雖然普遍看好移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，但目前在世界范圍內(nèi)仍沒有找到所謂的“殺手級”運(yùn)營模式；處在2G／2．5G技術(shù)向3G演進(jìn)和過渡的時(shí)期，新技術(shù)的優(yōu)勢和風(fēng)險(xiǎn)同在；由于2G／2．5G規(guī)模大、技術(shù)成熟，所以向3G的過渡必然比第一代向第二代過渡緩慢，2G／2．5G和3G共存的局面將會(huì)持續(xù)較長時(shí)間；3G標(biāo)準(zhǔn)一直處在完善和更新階段，近期才形成較為穩(wěn)定的版本；在一些國家高昂的頻譜費(fèi)用和一些不切實(shí)際的管制政策，影響了3G正常的發(fā)展。
曹淑敏認(rèn)為，以上這些特點(diǎn)，在近期內(nèi)會(huì)對全球移動(dòng)通信技術(shù)的更新和整個(gè)業(yè)務(wù)的增長帶來一些不利的因素，但發(fā)展中國家的崛起、歐洲正在進(jìn)行的行業(yè)調(diào)整（如運(yùn)營商合建3G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)）以及全球范圍內(nèi)對移動(dòng)通信業(yè)務(wù)與應(yīng)用的研究和努力，都將緩解和改善這一不利局面。
同時(shí)，與世界經(jīng)濟(jì)下滑和發(fā)展放緩的趨勢相反，我國的經(jīng)濟(jì)仍表現(xiàn)出持續(xù)增長的發(fā)展勢頭，移動(dòng)通信仍然保持持續(xù)高速增長的態(tài)勢，今年上半年的增長超過去年同期的增長水平。截止到2001年10月，我國的移動(dòng)通信用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到1．3億，超過美國，成為世界第一大移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。與發(fā)達(dá)國家的話音業(yè)務(wù)趨于飽和相比，我國移動(dòng)通信僅就話音業(yè)務(wù)的市場空間而言，仍然十分巨大
標(biāo)準(zhǔn)版本多、更新快是3G延遲的重要原因
現(xiàn)在業(yè)界普遍認(rèn)為，3G的向后延遲已成定局。歐洲市場UMTS商用時(shí)間表向后推遲半年到一年，而有專家稱中國的3G商用則要等到2004年之后。之所以會(huì)有這種現(xiàn)象，除了整個(gè)宏觀環(huán)境出現(xiàn)不景氣以外，從技術(shù)來看也有其原因，其中主要是由于3G的標(biāo)準(zhǔn)版本多、更新快，弄得廠商無所適從。
摩托羅拉亞太區(qū)電信運(yùn)營方案策略技術(shù)市場部總經(jīng)理莊靖說，在UMTS規(guī)范中，WCDMA標(biāo)準(zhǔn)不斷有新的版本出現(xiàn)，變化多而快，這使其顯得穩(wěn)定性不足。在這種情況下，制造商就較難選定其中的一種版本來生產(chǎn)設(shè)備和終端設(shè)備。例如，在2001年3月的R99版本中尚有五百多個(gè)更改要求尚待解決，估計(jì)到明年中后期R99將可進(jìn)入成熟穩(wěn)定的商用。與此形成對比的是，在cdma2000方面從1x走向1xEV－DV的演進(jìn)則相對較為平滑。cdma20001x在向前延伸的過程中，無線子系統(tǒng)只要在軟硬件方面作部分的變動(dòng)，相對來說要平穩(wěn)一些。
曹淑敏副所長也認(rèn)為，3G標(biāo)準(zhǔn)版本的更新是困擾運(yùn)營商和廠家的一大難題，也是影響3G商用化進(jìn)程的一個(gè)重要的、根本性的問題之一。雖然業(yè)界普遍認(rèn)為R99是一個(gè)成熟、穩(wěn)定、將被大規(guī)模商用的版本，但對采用R99哪個(gè)月的版本仍沒有統(tǒng)一的說法，并對2001年3月或6月版本以及在3月基礎(chǔ)上增加部分6月的更改比較看好?？墒?月底剛剛在北京召開的3GPP會(huì)議通過了R99最新版本（2001年9月版本），與6月版本相比，又通過了266個(gè)新的更改。令人欣喜的是，此次會(huì)議特別強(qiáng)調(diào)不應(yīng)對R99版本的實(shí)質(zhì)內(nèi)容再進(jìn)行修改，否則將嚴(yán)重影響3G產(chǎn)品的商用化時(shí)間。
以應(yīng)用內(nèi)容為主導(dǎo)的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)升溫
移動(dòng)通信的發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)，而3G的延遲又成為定局，在這種情況下，當(dāng)前移動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)在哪里？
摩托羅拉全球電信運(yùn)營方案部中國區(qū)市場與工程總經(jīng)理吳達(dá)光認(rèn)為，當(dāng)前移動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)在于2．5G／2．75G，而由當(dāng)前的2G開始的移動(dòng)互聯(lián)演進(jìn)應(yīng)首先啟動(dòng)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具體來說，國內(nèi)的移動(dòng)運(yùn)營商中國移動(dòng)、中國聯(lián)通在保持用戶數(shù)持續(xù)增長的同時(shí)，卻面臨著APRU值（每用戶平均每月話費(fèi)）不斷降低的壓力，而目前收入的主要來源話音業(yè)務(wù)的潛力已經(jīng)被挖掘得差不多了，同時(shí)移動(dòng)寬帶技術(shù)如GPRS、cdma20001x日趨成熟，這樣一來，用移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來提高APRU值就成為每個(gè)移動(dòng)運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn)。
如何啟動(dòng)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呢？吳達(dá)光認(rèn)為，首先，要開發(fā)出能夠吸引用戶的應(yīng)用和內(nèi)容，讓移動(dòng)通信用戶能簡便、快捷地享受到移動(dòng)互聯(lián)的魅力。其次，在于設(shè)計(jì)出利益均沾的移動(dòng)互聯(lián)的盈利模式，如日本NTTDoCoMo的i－mode計(jì)劃吸引了大約五萬個(gè)內(nèi)容開發(fā)商，在其中讓大量的內(nèi)容提供商能夠有利可圖，這樣才能激發(fā)他們進(jìn)一步參與的積極性，進(jìn)而拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的良性循環(huán)。這方面，國內(nèi)已經(jīng)起步，如中國移動(dòng)的“移動(dòng)夢網(wǎng)”計(jì)劃和中國聯(lián)通的“聯(lián)通在信”。第三，從承載網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)能力方面，也要不斷加以完善。也就是說，要將目前如GPRS、cdma20001x這樣的基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)不斷加以升級提高。如摩托羅拉近期將推出GPRS的CS－3和CS－4編碼方式，通過軟件升級，在支持1＋4信道模式的手機(jī)上可將目前GPRS網(wǎng)絡(luò)中20kbit／s～30kbit／s的速率提高到70kbit／s左右，基本能滿足寬帶上網(wǎng)管道速率的要求。?
大力優(yōu)化2G網(wǎng)絡(luò)已成為刻不容緩的日常工作
在大家討論3G、關(guān)注2．5G的同時(shí)，我們所使用的2G網(wǎng)絡(luò)還在不斷飛速發(fā)展，給移動(dòng)運(yùn)營商帶來最大的業(yè)務(wù)收入，也給移動(dòng)設(shè)備制造商帶來了最大的利潤。愛立信、諾基亞、摩托羅拉、阿爾卡特等多家廠家都承認(rèn)，現(xiàn)在2G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還是其業(yè)務(wù)的大部分。而現(xiàn)實(shí)的2G網(wǎng)絡(luò)由于規(guī)模龐大、頻率資源緊張，很多問題已經(jīng)到了刻不容緩需要解決的地步，其中重要的一條就是近年來不斷被專家們掛在嘴邊的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。
1.1系統(tǒng)模型
根據(jù)礦井通信實(shí)際需要，可得出基于Turbo碼的礦井通信系統(tǒng)框圖(圖2)。在圖2中，將信源產(chǎn)生的信息序列送入Turbo碼編碼器進(jìn)行相應(yīng)的編碼，編碼后的序列通過調(diào)制器的調(diào)制，經(jīng)礦井衰落信道送入解調(diào)器，將得到的解調(diào)信號通過Turbo碼譯碼器進(jìn)行譯碼處理，再由接收端進(jìn)行接收，最后通過計(jì)算得到誤碼率。本文采用Matlab7.0中Simulink模塊搭建了礦井通信系統(tǒng)Turbo碼仿真模型(圖3)。系統(tǒng)模塊主要由伯努利二進(jìn)制隨機(jī)發(fā)生器(BernoulliBinaryGenerator)、Turbo碼編碼器(TurboEncoder)、DQPSK調(diào)制器、礦井衰落信道(MineFa-dingChannel)、Turbo碼譯碼器(TurboDecoder)、DQPSK解調(diào)器和譯碼誤比特率計(jì)算模塊(MultipleIterationErrorRateCalculation)組成。其中，調(diào)制/解調(diào)均采用正交相移鍵控π/4-DQPSK方式，該方式是利用DQPSK模塊將相位旋轉(zhuǎn)π/4得到，得到的信號再由誤比特率計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算，通過模塊Dis-play顯示結(jié)果，并將結(jié)果用表示所需儲(chǔ)存數(shù)據(jù)量的模塊s13寫入到工作空間。Turbo碼編碼器模塊是系統(tǒng)模型中的一個(gè)重要部分，根據(jù)Turbo碼的編碼原理，采用Simulink構(gòu)建Turbo碼編碼器的內(nèi)部框圖(圖4)。由圖4可以看出，仿真模型的結(jié)構(gòu)是根據(jù)Turbo碼的編碼結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)的。其中由InsertZero模塊和Sum模塊構(gòu)成復(fù)接器，由Puncture模塊構(gòu)成刪余陣，通過InsertZero模塊來控制插入的碼元0數(shù)目，Puncture模塊來實(shí)現(xiàn)刪除碼元的數(shù)目和位置，這樣就得到不用碼率的Turbo碼。系統(tǒng)模型中最重要的部分是Turbo碼譯碼器模塊，根據(jù)Turbo碼譯碼原理構(gòu)建Turbo碼譯碼器內(nèi)部框圖(圖5)。由解調(diào)器解調(diào)后的信息由Inl模塊輸入，分量譯碼器由APPDecoder模塊實(shí)現(xiàn)，其中L(c)對應(yīng)系統(tǒng)信息，L(u)對應(yīng)的是先驗(yàn)信息。其解交織通過隨機(jī)解交織模塊(RandomDeinterleaver)實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過多次迭代，將得到的似然比進(jìn)行相應(yīng)的判決，從而得到最佳估值序列，再通過Out1模塊輸出。在系統(tǒng)中，利用InsertZero模塊實(shí)現(xiàn)歸零操作;利用Puncture模塊對序列進(jìn)行刪余;利用Zero-OrderHold模塊對迭代次數(shù)進(jìn)行控制;利用隨機(jī)交織模塊(RandomInterleaver)完成交織過程;選用DiscretePulseGenerator模塊、IntegerDelay模塊和Product模塊實(shí)現(xiàn)將系統(tǒng)信息初始化為0;利用HardDecision模塊來完成對L(u)的硬判決。其中用s9-s12分別表示所需儲(chǔ)存數(shù)據(jù)量并寫入工作空間。
1.2仿真結(jié)果及分析
本文主要以誤比特率(BER)評價(jià)一個(gè)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞，進(jìn)而考查Turbo碼的糾錯(cuò)性能。仿真參數(shù):采用SISO譯碼器，譯碼算法是LOG-MAP算法，幀長為4000bit，采用改進(jìn)的S隨機(jī)交織器，π/4-DQPSK調(diào)制方式，移動(dòng)速度為40km/h，載頻為2GHz，Nakagami衰落信道，采用頻率為10MHz，分別對系統(tǒng)在未編碼狀態(tài)和編碼狀態(tài)下的性能進(jìn)行仿真，其中編碼狀態(tài)又分為采用卷積碼狀態(tài)以及采用不用碼率的Turbo碼狀態(tài)，仿真結(jié)果如圖6所示。由仿真結(jié)果可以看出，對于構(gòu)建的礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)，在編碼狀態(tài)的系統(tǒng)性能要優(yōu)于未編碼狀態(tài)，驗(yàn)證了該仿真系統(tǒng)與理論結(jié)果的吻合性;而又因采用不同種類的編碼其性能也不盡相同，又可直觀地說明在礦井移動(dòng)通信中使用Turbo碼編碼方案的優(yōu)勢所在［1-4］。
2礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)中Turbo碼性能分析
2.1編碼長度對Turbo碼性能的影響
首先給出不同編碼長度對Turbo碼性能的影響。仿真參數(shù):信道采用已經(jīng)構(gòu)建好的Nakagami多徑衰落信道，調(diào)制采用π/4-DQPSK方式，解碼采用LOG-MAP算法，迭代次數(shù)為8次，所用子編碼器為(1，7/5)的遞歸系統(tǒng)卷積碼，碼率為1/2，幀長為512bit，采用的編碼約束度K分別為3、4、5、6。其仿真結(jié)果如圖7所示。從圖7的仿真結(jié)果可以看出，增加編碼約束度K可以改善Turbo碼的誤比特性能。當(dāng)BER＞10－3時(shí)，K的改變不會(huì)引起B(yǎng)ER的曲線有明顯的變化;然而當(dāng)BER＜10－3時(shí)，增加K會(huì)降低Turbo碼的誤比特率，其性能會(huì)得到提高。當(dāng)交織器長度和碼率一定情況下，K越大，則Turbo碼的性能越好［5-7］。
2.2迭代次數(shù)對Turbo碼性能的影響
以下針對不同迭代次數(shù)對Turbo碼性能的影響進(jìn)行仿真。仿真參數(shù):信道采用Nakagami多徑衰落信道，調(diào)制采用π/4-DQPSK方式，解碼采用LOG-MAP算法，所用的子編碼器為(1，7/5)的遞歸系統(tǒng)卷積碼，碼率為1/2，編碼約束度K=3，幀長FS=256，迭代次數(shù)Iter分別為1，5，8。其仿真結(jié)果如圖8所示。由圖8仿真結(jié)果可知，在衰落信道條件下，增加迭代次數(shù)也會(huì)改善Turbo碼的誤比特性能。當(dāng)Eb/No=2時(shí)，LOG-MAP算法迭代1次，BER=1.1899×10－1;迭代5次，BER=8.6895×10－2;迭代8次，BER=5.3112×10－2。因此，進(jìn)行足夠次數(shù)的迭代，可以獲得較好的糾錯(cuò)性能。但當(dāng)經(jīng)過一定數(shù)值的迭代后譯碼性能趨于穩(wěn)定，再增加新的迭代，不但不能提高Turbo碼的譯碼性能，反而會(huì)帶來一定的編碼增益。因此，在對Turbo碼進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際譯碼情況及時(shí)停止迭代，這樣可以在不影響誤比特率性能或?qū)φ`比特率性能影響很小的情況下，有效降低迭代譯碼過程中的計(jì)算量。
2.3碼率對Turbo碼性能的影響
在對Turbo碼進(jìn)行編碼時(shí)，為了得到高的傳輸速率，通常會(huì)在編碼器之后進(jìn)行刪除操作。以下為仿真不同速率對Turbo碼性能的影響。仿真參數(shù):仿真信道為Nakagami多徑衰落信道，調(diào)制方式采用π/4-DQPSK，解碼采用LOG-MAP算法，迭代次數(shù)為5次，所用的子編碼器為(1，7/5)的遞歸系統(tǒng)卷積碼，編碼約束度K=3，幀長FS=256，碼率R分別為1/2，1/3。仿真結(jié)果如圖9所示。從圖9可以看出，碼率R=1/2的Turbo碼性能在Turbo碼編碼長度相同情況下時(shí)，與碼率R=1/3的Turbo碼性能相比要差。例如對于(1，7/5)的卷積碼，約束度K=4，當(dāng)信道的信噪比Eb/No=4、碼率R=1/2時(shí)，BER為2.155×10－2，而碼率R=1/3時(shí)，BER降低到1.3481×10－3。因此，在衰落信道條件下，降低碼率可以提高Turbo碼的性能，降低誤比特率，但同時(shí)也使得碼元的傳輸效率降低。綜上所述，在對碼率進(jìn)行選擇時(shí)，要綜合考慮傳輸效率和傳輸質(zhì)量2個(gè)方面。
2.4幀長對Turbo碼性能的影響
對不同幀長對Turbo碼性能的影響進(jìn)行仿真。仿真參數(shù):仿真信道為Nakagami多徑衰落信道，調(diào)制方式采用π/4-DQPSK，解碼采用LOG-MAP算法，迭代次數(shù)為5次，所用的子編碼器為(1，7/5)的遞歸系統(tǒng)卷積碼，碼率為1/2，編碼約束度K=3，幀長FS分別為64，256，1024bit。仿真結(jié)果如圖10所示。從圖10中的仿真結(jié)果看出，在衰落信道條件下，增加交織器的長度即幀長FS，可以提高Turbo碼的性能。例如在Eb/No=3時(shí)，幀長256bit的Turbo碼在Nakagami多徑衰落信道中傳輸?shù)恼`比特率BER=1.5350×10－2，而當(dāng)幀長為1024bit時(shí)，誤比特率BER可以達(dá)到6.3480×10－3的水平。
2.5移動(dòng)臺(tái)速度對Turbo碼性能的影響
針對不同速度下Turbo性能進(jìn)行仿真。仿真參數(shù):仿真信道為Nakagami多徑衰落信道，調(diào)制方式采用的是π/4-DQPSK，解碼采用的是LOG-MAP算法，迭代次數(shù)為5次，所用的子編碼器為(1，7/5)的遞歸系統(tǒng)卷積碼，碼率為1/2，編碼約束度K=3，幀長FS=1024bit，載頻為2GHz。在礦井中由于移動(dòng)臺(tái)不同，所以速度不等，但速度都不高。本節(jié)主要針對6，8，30，40km/h情況下的Turbo碼性能進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如圖11所示。從圖11仿真結(jié)果看出，除了采用糾錯(cuò)編碼技術(shù)外，沒有采取任何抗衰落技術(shù)的情況下，隨著移動(dòng)臺(tái)速度的提高，Turbo碼的誤比特率曲線明顯升高，從而導(dǎo)致性能的降低。由此可見，在衰落信道中必須要采取相應(yīng)的抗衰落技術(shù)才能確保通信的質(zhì)量，因此在后續(xù)的研究中，還需要考慮對衰落信道采用抗衰落技術(shù)。
3結(jié)語
移動(dòng)通信,被譽(yù)為新電信時(shí)代的“發(fā)動(dòng)機(jī)”,幾乎成了世紀(jì)之交通信業(yè)發(fā)展的最強(qiáng)音。然而,新世紀(jì)的鐘聲敲響不到一年,移動(dòng)通信的發(fā)展就似乎已進(jìn)入了山重水復(fù)的境地:原本被一致看好的3G開始嘗到了“眾口鑠金”的滋味,不起眼的“過渡代”——GPRS及cdma20001x悄然凸現(xiàn),一直被認(rèn)為是淘汰之列的2G網(wǎng)絡(luò)依舊頻頻拿下大單……為什么會(huì)出現(xiàn)這一局面呢?日前,業(yè)內(nèi)相關(guān)權(quán)威專家對此發(fā)表了看法。
移動(dòng)通信面臨諸多挑戰(zhàn)
截止到2000年底,全球移動(dòng)通信用戶數(shù)已達(dá)7.34億,普及率為14.7%。預(yù)計(jì)2001年全球移動(dòng)通信用戶數(shù)將突破10億大關(guān)。與之相對應(yīng)的固定電話的用戶數(shù)到2001年7月已達(dá)到10億。在今明兩年內(nèi),全世界的移動(dòng)電話用戶數(shù)將超過固定電話用戶數(shù),成為普及率最高的通信手段。移動(dòng)通信在迅猛發(fā)展的同時(shí),也面臨著許多挑戰(zhàn)。
我國移動(dòng)通信領(lǐng)域內(nèi)著名專家、信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所副所長曹淑敏認(rèn)為,目前全球移動(dòng)通信的發(fā)展有以下幾個(gè)特點(diǎn):移動(dòng)通信得到了空前的發(fā)展,在許多發(fā)達(dá)國家,移動(dòng)電話的普及率已經(jīng)超過50%,最高的已經(jīng)接近90%,用戶趨于飽和,急需新業(yè)務(wù)來刺激發(fā)展;而與之對應(yīng)的發(fā)展中國家,則普及率較低(如中國僅為10%),發(fā)展?jié)摿Υ?在用戶數(shù)量增加的同時(shí),平均每個(gè)用戶的話費(fèi)卻在下降;目前話音業(yè)務(wù)仍是主導(dǎo)業(yè)務(wù),短消息業(yè)務(wù)增長迅速,WAP發(fā)展不理想;雖然普遍看好移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展,但目前在世界范圍內(nèi)仍沒有找到所謂的“殺手級”運(yùn)營模式;處在2G/2.5G技術(shù)向3G演進(jìn)和過渡的時(shí)期,新技術(shù)的優(yōu)勢和風(fēng)險(xiǎn)同在;由于2G/2.5G規(guī)模大、技術(shù)成熟,所以向3G的過渡必然比第一代向第二代過渡緩慢,2G/2.5G和3G共存的局面將會(huì)持續(xù)較長時(shí)間;3G標(biāo)準(zhǔn)一直處在完善和更新階段,近期才形成較為穩(wěn)定的版本;在一些國家高昂的頻譜費(fèi)用和一些不切實(shí)際的管制政策,影響了3G正常的發(fā)展。
曹淑敏認(rèn)為,以上這些特點(diǎn),在近期內(nèi)會(huì)對全球移動(dòng)通信技術(shù)的更新和整個(gè)業(yè)務(wù)的增長帶來一些不利的因素,但發(fā)展中國家的崛起、歐洲正在進(jìn)行的行業(yè)調(diào)整(如運(yùn)營商合建3G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn))以及全球范圍內(nèi)對移動(dòng)通信業(yè)務(wù)與應(yīng)用的研究和努力,都將緩解和改善這一不利局面。
同時(shí),與世界經(jīng)濟(jì)下滑和發(fā)展放緩的趨勢相反,我國的經(jīng)濟(jì)仍表現(xiàn)出持續(xù)增長的發(fā)展勢頭,移動(dòng)通信仍然保持持續(xù)高速增長的態(tài)勢,今年上半年的增長超過去年同期的增長水平。截止到2001年10月,我國的移動(dòng)通信用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到1.3億,超過美國,成為世界第一大移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。與發(fā)達(dá)國家的話音業(yè)務(wù)趨于飽和相比,我國移動(dòng)通信僅就話音業(yè)務(wù)的市場空間而言,仍然十分巨大
標(biāo)準(zhǔn)版本多、更新快是3G延遲的重要原因
現(xiàn)在業(yè)界普遍認(rèn)為,3G的向后延遲已成定局。歐洲市場UMTS商用時(shí)間表向后推遲半年到一年,而有專家稱中國的3G商用則要等到2004年之后。之所以會(huì)有這種現(xiàn)象,除了整個(gè)宏觀環(huán)境出現(xiàn)不景氣以外,從技術(shù)來看也有其原因,其中主要是由于3G的標(biāo)準(zhǔn)版本多、更新快,弄得廠商無所適從。
摩托羅拉亞太區(qū)電信運(yùn)營方案策略技術(shù)市場部總經(jīng)理莊靖說,在UMTS規(guī)范中,WCDMA標(biāo)準(zhǔn)不斷有新的版本出現(xiàn),變化多而快,這使其顯得穩(wěn)定性不足。在這種情況下,制造商就較難選定其中的一種版本來生產(chǎn)設(shè)備和終端設(shè)備。例如,在2001年3月的R99版本中尚有五百多個(gè)更改要求尚待解決,估計(jì)到明年中后期R99將可進(jìn)入成熟穩(wěn)定的商用。與此形成對比的是,在cdma2000方面從1x走向1xEV-DV的演進(jìn)則相對較為平滑。cdma20001x在向前延伸的過程中,無線子系統(tǒng)只要在軟硬件方面作部分的變動(dòng),相對來說要平穩(wěn)一些。
曹淑敏副所長也認(rèn)為,3G標(biāo)準(zhǔn)版本的更新是困擾運(yùn)營商和廠家的一大難題,也是影響3G商用化進(jìn)程的一個(gè)重要的、根本性的問題之一。雖然業(yè)界普遍認(rèn)為R99是一個(gè)成熟、穩(wěn)定、將被大規(guī)模商用的版本,但對采用R99哪個(gè)月的版本仍沒有統(tǒng)一的說法,并對2001年3月或6月版本以及在3月基礎(chǔ)上增加部分6月的更改比較看好?？墒?月底剛剛在北京召開的3GPP會(huì)議通過了R99最新版本(2001年9月版本),與6月版本相比,又通過了266個(gè)新的更改。令人欣喜的是,此次會(huì)議特別強(qiáng)調(diào)不應(yīng)對R99版本的實(shí)質(zhì)內(nèi)容再進(jìn)行修改,否則將嚴(yán)重影響3G產(chǎn)品的商用化時(shí)間。
以應(yīng)用內(nèi)容為主導(dǎo)的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)升溫
移動(dòng)通信的發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn),而3G的延遲又成為定局,在這種情況下,當(dāng)前移動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)在哪里?
摩托羅拉全球電信運(yùn)營方案部中國區(qū)市場與工程總經(jīng)理吳達(dá)光認(rèn)為,當(dāng)前移動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)在于2.5G/2.75G,而由當(dāng)前的2G開始的移動(dòng)互聯(lián)演進(jìn)應(yīng)首先啟動(dòng)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具體來說,國內(nèi)的移動(dòng)運(yùn)營商中國移動(dòng)、中國聯(lián)通在保持用戶數(shù)持續(xù)增長的同時(shí),卻面臨著APRU值(每用戶平均每月話費(fèi))不斷降低的壓力,而目前收入的主要來源話音業(yè)務(wù)的潛力已經(jīng)被挖掘得差不多了,同時(shí)移動(dòng)寬帶技術(shù)如GPRS、cdma20001x日趨成熟,這樣一來,用移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來提高APRU值就成為每個(gè)移動(dòng)運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn)。
如何啟動(dòng)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呢?吳達(dá)光認(rèn)為,首先,要開發(fā)出能夠吸引用戶的應(yīng)用和內(nèi)容,讓移動(dòng)通信用戶能簡便、快捷地享受到移動(dòng)互聯(lián)的魅力。其次,在于設(shè)計(jì)出利益均沾的移動(dòng)互聯(lián)的盈利模式,如日本NTTDoCoMo的i-mode計(jì)劃吸引了大約五萬個(gè)內(nèi)容開發(fā)商,在其中讓大量的內(nèi)容提供商能夠有利可圖,這樣才能激發(fā)他們進(jìn)一步參與的積極性,進(jìn)而拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的良性循環(huán)。這方面,國內(nèi)已經(jīng)起步,如中國移動(dòng)的“移動(dòng)夢網(wǎng)”計(jì)劃和中國聯(lián)通的“聯(lián)通在信”。第三,從承載網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)能力方面,也要不斷加以完善。也就是說,要將目前如GPRS、cdma20001x這樣的基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)不斷加以升級提高。如摩托羅拉近期將推出GPRS的CS-3和CS-4編碼方式,通過軟件升級,在支持1+4信道模式的手機(jī)上可將目前GPRS網(wǎng)絡(luò)中20kbit/s~30kbit/s的速率提高到70kbit/s左右,基本能滿足寬帶上網(wǎng)管道速率的要求。?
大力優(yōu)化2G網(wǎng)絡(luò)已成為刻不容緩的日常工作
在大家討論3G、關(guān)注2.5G的同時(shí),我們所使用的2G網(wǎng)絡(luò)還在不斷飛速發(fā)展,給移動(dòng)運(yùn)營商帶來最大的業(yè)務(wù)收入,也給移動(dòng)設(shè)備制造商帶來了最大的利潤。愛立信、諾基亞、摩托羅拉、阿爾卡特等多家廠家都承認(rèn),現(xiàn)在2G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還是其業(yè)務(wù)的大部分。而現(xiàn)實(shí)的2G網(wǎng)絡(luò)由于規(guī)模龐大、頻率資源緊張,很多問題已經(jīng)到了刻不容緩需要解決的地步,其中重要的一條就是近年來不斷被專家們掛在嘴邊的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。
該類故障較為常見,跡象也比較明顯,通常硬件在發(fā)生故障時(shí)，其紅色的FOULT燈一般會(huì)亮,然而有時(shí)候千萬不能被其表面假象迷惑到。比如某個(gè)基站的B扇區(qū)，其中有一個(gè)載頻發(fā)生退服的現(xiàn)象,到站以后看到該載頻的TXNOTENABLE燈以及紅色FOULT燈均亮,因而斷定為TRU硬件發(fā)生破壞,更換之后故障還是存在,這種情況再把TRU更換掉就犯了頭疼看頭,腳疼看腳的誤區(qū),TRU發(fā)生退服有可能是由于其自身的硬件故障也有可能是和其連接的其他連線或者硬件發(fā)生了故障。通過OMT軟件進(jìn)行診斷以后提示到TRU至CU中間的連線發(fā)生故障,經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)了連線有松動(dòng),再次連接以后故障已消除。針對該類故障,可以首先利用OMT軟件開始故障的定位,參照OMT建議的替換單元實(shí)施操作,不能僅僅看其表面。
二、由于軟件原因?qū)е碌幕竟收?/p>
假如基站IDB數(shù)據(jù)和基站狀況匹配之后不一致,那么基站絕對沒辦法恢復(fù)正常工作。假如在把某個(gè)基站實(shí)施傳輸壓縮，即兩條被壓縮成一條，之后看到AB兩個(gè)小區(qū)正常工作但是C小區(qū)沒有正常工作,這就表明了BSC沒辦法和C小區(qū)實(shí)施通信,因而懷疑與其挨著的B小區(qū)設(shè)置地的軟件有問題,通過查看才看到B小區(qū)的軟件傳輸形式被錯(cuò)誤設(shè)置為單獨(dú)形式即STAN-DALONE,其中一條在傳輸?shù)臅r(shí)候ABC各個(gè)扇區(qū)的傳輸形式應(yīng)當(dāng)分別設(shè)置成CASCADE、CASCADE、STANDALONE,把B的傳輸形式更改成CASCADE以后基站便恢復(fù)了正常狀態(tài)。
三、由于傳輸問題導(dǎo)致的基站故障
盡管移動(dòng)通信屬于無線通信的性質(zhì),然而其實(shí)際上是有線和無線的綜合體。MSC（即移動(dòng)業(yè)務(wù)變換中心）與BSC（即基站控制器）二者之間的接口A還有BSC（即基站控制器）與BTS（即基站收發(fā)媒介）二者之間的接口ABIS的物理連接全部是采取2.048Mbps標(biāo)準(zhǔn)的PCM數(shù)字輸送。不僅如此，各個(gè)基站部件的持續(xù)穩(wěn)定工作難以離開平穩(wěn)的時(shí)鐘訊號,但是基站的時(shí)鐘訊號是在PCM傳輸里面提取出來的,有一部分基站沒有提供輸入外界時(shí)鐘的端口,該部分基站設(shè)施是根據(jù)先前的PDH組網(wǎng)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)的?，F(xiàn)在傳輸設(shè)施正在從逐漸PDH形式向SDH形式過渡,根據(jù)SDH形式的傳輸制度,因?yàn)檎{(diào)整指針的原因,其在傳送時(shí)鐘時(shí)是按照線路碼形式傳輸,通過ADM（即分插復(fù)用器）特別的時(shí)鐘端口進(jìn)行輸出的。假如采取從SDH形式的隨路碼流里面提取時(shí)鐘的辦法,可能會(huì)帶來死站、滑碼以及失步等問題。有研究學(xué)者發(fā)現(xiàn),某些采取SDH體系進(jìn)行傳輸?shù)幕?從開通以后便一直不是很穩(wěn)定,后來經(jīng)過現(xiàn)場檢查才發(fā)現(xiàn)是由于基站在同步方面不好,建議使用PDH傳輸體系，或者基站使用同步要求相對比較低的設(shè)施,采納其建議以后,基站一直工作都很正常。平常維護(hù)當(dāng)中時(shí)不時(shí)會(huì)有基站部分或者所有載頻不夠穩(wěn)定并且一會(huì)兒退服一會(huì)兒運(yùn)行的狀況。該部分故障很多都是由于傳輸不夠穩(wěn)定,由滑碼以及誤碼造成的。傳輸誤碼積在累積到某種程度的時(shí)候,BSC沒辦法對基站實(shí)施控制。這個(gè)時(shí)候可以在本地狀態(tài)下經(jīng)過OMT將IDB數(shù)據(jù)再次裝載,復(fù)位以后便能夠恢復(fù)正常。
四、結(jié)語
1.1衛(wèi)星移動(dòng)通信在海洋石油的勘探開發(fā)
海洋石油的開發(fā)具有很大的流動(dòng)性，廣泛的作業(yè)范圍和較強(qiáng)的專業(yè)性，這些使海洋石油勘探開發(fā)對海上移動(dòng)通信具有很高的要求。利用傳統(tǒng)的單邊帶無線電話等通信設(shè)備不能滿足海洋石油勘探開發(fā)事業(yè)快速發(fā)展的需要，于是，在海洋石油勘探開發(fā)中，應(yīng)用衛(wèi)星移動(dòng)通信已經(jīng)成為一種相當(dāng)理想的通信方式，衛(wèi)星移動(dòng)通信及過去采用的那些單邊帶無線電話和甚高頻無線電話等通信方式為海洋船舶作業(yè)的通訊需求提供了多元化選擇。
1.2衛(wèi)星移動(dòng)通信在軍事中的應(yīng)用
由于現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭的參戰(zhàn)力量組成不斷變化，作戰(zhàn)范圍規(guī)模日益擴(kuò)大，作戰(zhàn)形式也越來越多樣化，再加上傳統(tǒng)短波軍事通信帶寬小，傳輸信道不穩(wěn)定，傳統(tǒng)短波軍事通信已經(jīng)不能應(yīng)用在現(xiàn)代作戰(zhàn)行動(dòng)中。當(dāng)衛(wèi)星移動(dòng)通信受到地域條件和天氣情況的影響時(shí)，還可以真正地使信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的傳輸，這就是衛(wèi)星移動(dòng)通信在軍事作戰(zhàn)中最大的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)的通信方式相比較，衛(wèi)星移動(dòng)通信在通信容量、覆蓋范圍和傳輸質(zhì)量等方面有更大的優(yōu)勢。
2應(yīng)用中出現(xiàn)的問題在應(yīng)用中出現(xiàn)的問題主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：
（1）衛(wèi)星移動(dòng)通信的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還不健全不完善，管理還不嚴(yán)格不合理。
健全完善技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，不僅使通信設(shè)備的制造、安裝測試和使用更加規(guī)范，還使衛(wèi)星移動(dòng)通信更加暢通，更加安全。
（2）衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)以市場為導(dǎo)向進(jìn)行管理和經(jīng)營，就是為了贏取最大的商業(yè)利潤，其實(shí)它本身是國際性商業(yè)民用通信系統(tǒng)。
銥系統(tǒng)、全球星、ICO、ODYSSEY和APMT等衛(wèi)星通信系統(tǒng)，依次進(jìn)入全球衛(wèi)星移動(dòng)服務(wù)的市場，一場高投入高技術(shù)的全面市場競爭隨之展開，先后淘汰了ODYSSEY和APMT，銥系統(tǒng)、全球星和ICO三大系統(tǒng)留下，但是銥系統(tǒng)破產(chǎn)失敗，全球星系統(tǒng)命運(yùn)未卜。
（3）抗截獲與干擾技術(shù)有待于提高。
衛(wèi)星移動(dòng)通信應(yīng)用在軍事中時(shí)，因?yàn)橥ㄐ判l(wèi)星處于空間位置，敵我雙方都能看見衛(wèi)星，所以衛(wèi)星通信系統(tǒng)有著一些突出的弱點(diǎn)，通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器極易遭受到電子攻擊是其主要的弱點(diǎn)。具體表現(xiàn)在極易受到敵方強(qiáng)大的電磁波干擾，使通信受到干擾而中斷；有利的條件和機(jī)會(huì)使敵方極易進(jìn)行定位截獲。于是，由于軍事通信的迅速發(fā)展，軍事專家們一直重視敵我雙方的通信偵察與反偵察，對抗與反對抗和截獲與反截獲技術(shù)。在頻率域與功率域方面，由于移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)空間和信號發(fā)射作為現(xiàn)用的平臺(tái)，因此，在地面信息進(jìn)入信道傳輸之前，應(yīng)該大力做好偽信息識(shí)別與抗干擾的工作，積極提高硬件和軟件的加密技術(shù)，應(yīng)該改造創(chuàng)新移動(dòng)終端和關(guān)口站。
（4）電磁兼容性和接口技術(shù)有待于提高，軟件的可移植性有待于增強(qiáng)。
應(yīng)該提高系統(tǒng)接口技術(shù)（移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)信息終端、國防數(shù)據(jù)和關(guān)口站、便攜式終端間等互聯(lián)接口技術(shù)），以保證信息能夠進(jìn)行無縫傳輸，使其與另外的軍事通信方式一體或者互聯(lián)。同時(shí)，應(yīng)該改善增強(qiáng)數(shù)傳軟件的糾錯(cuò)功能，以保證在信息化的惡劣戰(zhàn)場中，部隊(duì)能夠進(jìn)行暢通無阻的信息通信。
（5）閉合回路群設(shè)置和信道專用設(shè)置有待于提高。
部隊(duì)在應(yīng)用衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行通信的過程中，應(yīng)該重視關(guān)口站網(wǎng)管軟件的應(yīng)用，應(yīng)該對部隊(duì)特殊用戶進(jìn)行合理的設(shè)置，進(jìn)而形成一個(gè)閉合回路群，還要在該群中進(jìn)行合理的信道專用設(shè)置，大力做好信道管理和密鑰管理的工作，以避免內(nèi)部泄密和外界揭秘的現(xiàn)象出現(xiàn)。
3衛(wèi)星移動(dòng)通信發(fā)展概述
在1976年，世界上的第一個(gè)專門提供電報(bào)與電話服務(wù)的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)建立，海事衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)（Marist）投入商業(yè)運(yùn)營。在1979年，國際海事衛(wèi)星組織（INMARSAT）成立，從1982年，國際海事衛(wèi)星組織連續(xù)對7顆衛(wèi)星進(jìn)行租用，第一代的INMARSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)隨之形成，該系統(tǒng)專門用以船只進(jìn)行全球衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)。由于通信業(yè)務(wù)量的增加，在1990年至1994年的過程中，對4顆第二代的INMARSAT衛(wèi)星進(jìn)行發(fā)射。在1992年，澳大利亞開始運(yùn)用AUSSAT-B衛(wèi)星進(jìn)行國內(nèi)衛(wèi)星移動(dòng)通信的服務(wù)。美國與加拿大攜手建立北美移動(dòng)業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)（MAST），用以服務(wù)于陸地、海上與空中移動(dòng)用戶，隨后在1994年與1995年期間，對2顆MAST衛(wèi)星進(jìn)行發(fā)射。從1990年開始，許多公司連續(xù)提出中軌道和低軌道的多星座衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)方案，銥系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)和ICO系統(tǒng)就是其中主要的系統(tǒng)。
在1999年，銥系統(tǒng)開始投入商業(yè)運(yùn)營，但是后來由于對該系統(tǒng)進(jìn)行不合理的經(jīng)營，導(dǎo)致其破產(chǎn)失敗。同時(shí)，在2000年，全球星系統(tǒng)也開始投入商業(yè)運(yùn)營。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行分類，主要分為AMSS（航空衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)）、MMSS（海事衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)）與LMSS（陸地衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)）；根據(jù)提供的業(yè)務(wù)類型進(jìn)行分類，主要分為數(shù)據(jù)與話音系統(tǒng)；根據(jù)軌道類型進(jìn)行分類，主要分為GEO（對地靜止軌道）與非GEO系統(tǒng)，其中LEO（低軌道）、MEO（中軌道）和HEO（高橢圓軌道）就是非GEO系統(tǒng)。在非GEO系統(tǒng)中，根據(jù)業(yè)務(wù)種類對其進(jìn)行分類，主要分為小LEO、寬帶LEO與大LEO。把能夠運(yùn)用LEO衛(wèi)星提供非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)的系統(tǒng)稱之為小LEO系統(tǒng)，Orbcomm系統(tǒng)就是小LEO；把能夠運(yùn)用LEO進(jìn)行寬帶業(yè)務(wù)的系統(tǒng)稱之為寬帶LEO，Teledesic系統(tǒng)就是寬帶LEO；把能夠進(jìn)行全球?qū)崟r(shí)性個(gè)人通信業(yè)務(wù)的MEO與LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)全部稱為大LEO系統(tǒng)，Iridium、Globalstar和ICO系統(tǒng)就是大LEO系統(tǒng)。把能夠利用GEO衛(wèi)星進(jìn)行寬帶多媒體以及移動(dòng)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)稱作寬帶GEO系統(tǒng)，Astrolink、Cyberstar和V2stream系統(tǒng)就是寬帶GEO系統(tǒng)。在航空、陸地與海事移動(dòng)等領(lǐng)域中，Inmarsat系統(tǒng)已經(jīng)對其進(jìn)行了AMSS、LMSS與MMSS多種業(yè)務(wù)的提供。按照不同的技術(shù)發(fā)展水平、業(yè)務(wù)要求和使用環(huán)境，Inmarsat已經(jīng)對多種移動(dòng)站和系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)研究，都制定了每一種移動(dòng)站和系統(tǒng)相應(yīng)的系統(tǒng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)按照此規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對各種移動(dòng)站進(jìn)行制造，以保證其在全世界任何地方都能夠運(yùn)用Inmarsat衛(wèi)星進(jìn)行及時(shí)通信。截止到1998年1月，在Inmarsat系統(tǒng)中，25000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)A站、5000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)B站、39000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)C站和1500多個(gè)航空站已經(jīng)建立，再加上標(biāo)準(zhǔn)E站、尋呼終端和導(dǎo)航終端類型站，Inmarsat系統(tǒng)的總用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到115000多個(gè)。除能夠進(jìn)行全球衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的Inmarsat系統(tǒng)，同時(shí)還建立了眾多的能夠提供衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的國內(nèi)和區(qū)域性衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。Optus公司獨(dú)立經(jīng)營的MobileSat國內(nèi)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)以及美國AMSC公司和加拿大TMI公司攜手共同經(jīng)營的MSAT北美區(qū)域衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)就是其典型的代表。雖然通信GEO衛(wèi)星的信道條件比較好，同時(shí)星體也比較固定，但是其應(yīng)用在眾多領(lǐng)域中時(shí)，還有較多的問題出現(xiàn)。因此，提出并采用了低和中軌道非GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)來進(jìn)行通信，以保證全球無縫覆蓋的個(gè)人通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
4衛(wèi)星移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢
（1）衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)和另外通信系統(tǒng)的結(jié)合將越來越緊密。
由低和中軌道星座組成的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)該與地面網(wǎng)絡(luò)、地面蜂窩系統(tǒng)和靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)等另外通信系統(tǒng)緊密結(jié)合，以使用戶費(fèi)用降低，保證適合實(shí)際的使用需求。
（2）寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)及其發(fā)展。
在現(xiàn)代的各種業(yè)務(wù)中，寬帶業(yè)務(wù)處于重要的地位，無線通信中的移動(dòng)，廣播與遠(yuǎn)程特性都有助于寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展。因?yàn)樾l(wèi)星系統(tǒng)屬于天基系統(tǒng)，同時(shí)它的成本很高，與傳統(tǒng)衛(wèi)星系統(tǒng)成本相比較，發(fā)展寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)投入的成本達(dá)到其成本的215倍，這些預(yù)示著在缺乏地面寬帶系統(tǒng)的市場中，寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)和衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)一樣極其發(fā)展。
（3）降低信道的誤碼率技術(shù)更高。
相關(guān)的專家不斷對信道的誤碼率技術(shù)進(jìn)行研究發(fā)展，利用更加先進(jìn)更加高超的調(diào)制糾錯(cuò)與調(diào)制編碼技術(shù)降低信道的誤碼率，以保證衛(wèi)星信道的傳輸質(zhì)量能夠增加到光纖傳輸信道的水平。在衛(wèi)星移動(dòng)通信鏈路中，對TCP/IP協(xié)議進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，還存在令人不滿意的問題，但是這些問題并不說明衛(wèi)星鏈路不能應(yīng)用TCP/IP，通過實(shí)驗(yàn)可以證明，在衛(wèi)星鏈路中，應(yīng)用TCP/IP協(xié)議不僅能使衛(wèi)星網(wǎng)和地面網(wǎng)互連，還能使其與因特網(wǎng)進(jìn)行互連，實(shí)現(xiàn)了天和地之間的互通。
（4）衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信頻段向更加高端擴(kuò)展。
對低端頻段的應(yīng)用，呈現(xiàn)過于擁擠的狀態(tài)，因此，衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信頻段向更加高端擴(kuò)展是相當(dāng)必要的，同時(shí)，不斷地對頻率復(fù)用技術(shù)進(jìn)行利用和創(chuàng)新，使原有通信頻帶上的潛力得以更深層的發(fā)揮。
（5）衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的優(yōu)勢不僅表現(xiàn)在現(xiàn)代各種應(yīng)用對衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)日益漸增的要求上，還表現(xiàn)在能夠支持大量的和大范圍的移動(dòng)用戶的數(shù)據(jù)通信方面。
再加上人們對能便攜的衛(wèi)星通信用戶機(jī)和可搬動(dòng)的小型衛(wèi)星通信地面站的狀態(tài)不完全滿足，因此，建立實(shí)現(xiàn)擁有實(shí)用價(jià)值的衛(wèi)星全球個(gè)人移動(dòng)通信系統(tǒng)便成為了衛(wèi)星移動(dòng)通信發(fā)展的新目標(biāo)。
5結(jié)語
