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篇1

關(guān)鍵詞：cdma；AAA服務(wù)器；Internet；Intranet

CharacteristicsandFunctionsforCDMATechnology

Abstract：Thisissuemainlysetsforththecharacterandstrongpowerofthe3thgenerationmobiletelecommunicationtechnology-CDMA.Telecommunicationaltermshavetranseredfromnarrowservices,suchastelephone,sendingorreceivingmessages,tomultimediumofbroadband．PDSNisentrygateway，whitchlinkingwirelessnetandpackagenettogether．PDSNalsoservingforusers｀enteringpackagedatenet．AAAservercanprovideusers｀identificationbyprobingpre-registedlogininformation，thendecidewhetherpermittingmobileusersusingsomenetworkresourse，atthesametimeitcalculatingfee，audittin，allottingofcostoranalysisingoftrend．CDMAprovidingpowerfulguaranteefordevelopmentofmobilecommunication．

Keywords：CDMA；AAAserver；Internet；Intranet

1引言

CDMA（CodeDivisionMultipleAccess碼分多址）是近年來(lái)被應(yīng)用于商業(yè)的一種數(shù)字接口技術(shù)。他擁有頻率利用率高、手機(jī)功耗低等優(yōu)點(diǎn)。CDMA手機(jī)是指基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)通信終端。目前，19家企業(yè)被批準(zhǔn)有資格生產(chǎn)CDMA終端產(chǎn)品。

CDMA手機(jī)除了能夠提供GSM手機(jī)的通話功能和信息服務(wù)外，還具有高速無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸和多媒體功能。能提供的服務(wù)主要有：

（1）基本增值服務(wù)，如呼叫轉(zhuǎn)移、信息提示等。

（2）語(yǔ)音郵件服務(wù)，如郵件、傳真、新聞等語(yǔ)音信息。

（3）短信息服務(wù)，如天氣、交通、證券、廣告等。

（4）無(wú)線智能網(wǎng)服務(wù)，如虛擬網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人號(hào)碼識(shí)別等。

（5）無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)瀏覽、電子商務(wù)、電子郵箱、網(wǎng)絡(luò)游戲等。

2CDMA所具有的優(yōu)點(diǎn)

與GSM手機(jī)相比，CDMA手機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）CDMA手機(jī)發(fā)射功率小（2mw）。

（2）CDMA手機(jī)采用先進(jìn)的切換技術(shù)——軟切換技術(shù)（即切換是先接續(xù)好后再中斷），使得CDMA手機(jī)的通話可與固定電話媲美，而且不會(huì)有GSM手機(jī)的掉線現(xiàn)象。

（3）使用CDMA網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營(yíng)商的投資相對(duì)減少，這就為CDMA手機(jī)資費(fèi)的下調(diào)預(yù)留了空間。

（4）因采用以拓頻通信為基礎(chǔ)的一種調(diào)制和多址通信方式，其容量比模擬技術(shù)高10倍，超過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)約4倍。

（5）基于寬帶技術(shù)的CDMA使得移動(dòng)通信中視頻應(yīng)用成為可能，從而使手機(jī)從只能打電話和發(fā)送短信息等狹窄的服務(wù)中走向?qū)拵Ф嗝襟w應(yīng)用。

在第三代移動(dòng)通信的無(wú)線接口國(guó)際提案中，WCDMA和CDMA2000都是極為重要的技術(shù)。這兩種寬帶CDMA方案，除了碼片速率、同步方式、導(dǎo)頻方式等有所不同外，其他如功率、軟切換等基本技術(shù)并無(wú)大的區(qū)別。

CDMAOne是基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的各種CDMA產(chǎn)品的總稱，即所有基于CDMAOne技術(shù)的產(chǎn)品，其核心技術(shù)均以IS-95作為標(biāo)準(zhǔn)。CDMA2000是美國(guó)向ITU提出的第三代移動(dòng)通信空中接口標(biāo)準(zhǔn)的建議，是IS-95標(biāo)準(zhǔn)向第三代演進(jìn)的技術(shù)體制方案，這是一種寬帶CDMA技術(shù)。CDMA2000室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率為2Mb／s以上，步行環(huán)境時(shí)為384kb／s，車載環(huán)境時(shí)為144kb／s以上。

CDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一階段（速率高于IS-95,低于2Mb／s），可支持308kb／s的數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)部分引入分組交換，可支持移動(dòng)IP業(yè)務(wù)。

CDMA2000-1XEV是在CDMA2000-1X基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高速率的增強(qiáng)體制，采用高速率數(shù)據(jù)（HDR）技術(shù)，能在1．25MHz（同CDMA2000-1X帶寬）內(nèi)提供2M／s以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是CDMA2000-1X的邊緣技術(shù)。3GPP已開(kāi)始制訂CDMA2000-1XEV的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中用高通公司技術(shù)的稱為HDR。

與CDMAOne相比，CDMA2000有下列技術(shù)特點(diǎn)：多種信道帶寬，前向鏈路上支持多載波和直擴(kuò)兩種方式；反向鏈路僅支持直擴(kuò)方式；可以更加有效地使用無(wú)線資源；可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平滑過(guò)渡；核心網(wǎng)協(xié)議可使用IS-41,GSM-MAP以及IP骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)；前向發(fā)送分集；快速前向功率控制；使用Turbo碼；輔助導(dǎo)頻信道；靈活幀長(zhǎng)；反向鏈路相干解調(diào)；可選擇較長(zhǎng)的交織器。CDMA2000－1X采用擴(kuò)頻速率為SR1，即指前向信道和反向信道均用碼片速率1．2288Mb／s的單載波直接序列擴(kuò)頻方式。因此他可以方便地與IS-95(A/B)后向兼容，實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。運(yùn)營(yíng)商可在某些需求高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而導(dǎo)致容量不夠的蜂窩上，用相同載波部署CDMA2000-1X系統(tǒng)，從而減少了用戶和運(yùn)營(yíng)商的投資。由于CDMA2000-1X采用了反向相干解調(diào)、快速前向功控、發(fā)送分集、Turbo編碼等新技術(shù)，其容量比IS-95大為提高。在相同條件下，對(duì)普通話音業(yè)務(wù)而言，容量大致為IS-95系統(tǒng)的兩倍。

3CDMA關(guān)鍵技術(shù)所在

CDMA2000-1X關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾個(gè)方面。

（1）前向快速功率控制技術(shù)CDMA2000采用快速功率控制方法。即移動(dòng)臺(tái)測(cè)量收到業(yè)務(wù)信道的Eb／Nt，并與門限值比較，根據(jù)比較結(jié)果，向基站發(fā)出調(diào)整基站發(fā)射功率的指令，功率控制速率可以達(dá)到800b／s。由于使用快速功率控制，可以達(dá)到減少基站發(fā)射功率、減少總干擾電平，從而降低移動(dòng)臺(tái)信噪比要求，最終可以增大系統(tǒng)容量。

（2）前向快速尋呼信道技術(shù)此技術(shù)有2個(gè)用途。一是尋呼或睡眠狀態(tài)的選擇。因基站使用快速尋呼信道向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出指令，決定移動(dòng)臺(tái)是處于監(jiān)聽(tīng)尋呼信道還是處于低功耗的睡眠狀態(tài)，這樣移動(dòng)臺(tái)便不必長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)聽(tīng)前向?qū)ず粜诺溃蓽p少移動(dòng)臺(tái)激活時(shí)間和節(jié)省移動(dòng)臺(tái)功耗。二是配置改變。通過(guò)前向快速尋呼信道，基地臺(tái)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出最近幾分鐘內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)消息，使移動(dòng)臺(tái)根據(jù)此新消息作相應(yīng)設(shè)置處理。

（3）前向鏈路發(fā)射分集技術(shù)CDMA2000-1X采用直接擴(kuò)頻發(fā)射分集技術(shù)，有2種方式：一種是正交發(fā)射分集方式，方法是先分離數(shù)據(jù)流再用不同的正交Walsh碼對(duì)2個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行擴(kuò)頻，并通過(guò)2個(gè)發(fā)射天線發(fā)射。另一種是空時(shí)擴(kuò)展分集方式，使用空間兩根分離天線發(fā)射已交織的數(shù)據(jù)，使用相同原始Walsh碼信道。使用前向鏈路發(fā)射分集技術(shù)可以減少發(fā)射功率，抗瑞利衰落，增大系統(tǒng)容量。

（4）反向相干解調(diào)基站利用反向?qū)ьl信道發(fā)出擴(kuò)頻信號(hào)捕獲移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射信號(hào)，再用梳狀（Rake）接收機(jī)實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)，與IS-95采用非相干解調(diào)相比，提高了反向鏈路性能，降低了移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率，提高了系統(tǒng)容量。

（5）連續(xù)的反向空中接口波形在反向鏈路中，數(shù)據(jù)采用連續(xù)導(dǎo)頻，使信道上數(shù)據(jù)波形連續(xù)，此措施可減少外界電磁干擾，改善搜索性能，支持前向功率快速控制以及反向功率控制連續(xù)監(jiān)控。

（6）Turbo碼使用Turbo碼具有優(yōu)異的糾錯(cuò)性能，適于高速率對(duì)譯碼時(shí)延要求不高的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，并可降低對(duì)發(fā)射功率的要求、增加系統(tǒng)容量，在CDMA2000-1X中Turbo碼僅用于前向補(bǔ)充信道和反向補(bǔ)充信道。Turbo編碼器由2個(gè)RSC編碼器（卷積碼的一種）、交織器和刪除器組成。每個(gè)RSC編碼器有兩路校驗(yàn)位輸出，2個(gè)輸出經(jīng)刪除復(fù)用后形成Turbo碼。Turbo譯碼器由2個(gè)軟輸入、軟輸出的譯碼器、交織器、去交織器構(gòu)成，經(jīng)對(duì)輸入信號(hào)交替譯碼、軟輸出多輪譯碼、過(guò)零判決后得到譯碼輸出。轉(zhuǎn)（7）靈活的幀長(zhǎng)與IS-95不同，CDMA2000-1X支持5ms，10ms，20ms，40ms，80ms和160ms多種幀長(zhǎng)，不同類型信道分別支持不同幀長(zhǎng)。前向基本信道、前向?qū)Ｓ每刂菩诺馈⒎聪蚧拘诺馈⒎聪驅(qū)Ｓ每刂菩诺啦捎?ms或20ms幀，前向補(bǔ)充信道、反向補(bǔ)充信道采用20ms，40ms或80ms幀，話音信道采用20ms幀。較短幀可以減少時(shí)延，但解調(diào)性能較低；較長(zhǎng)幀可降低對(duì)發(fā)射功率的要求。

（8）增強(qiáng)的媒體接入控制功能媒體接入控制子層控制多種業(yè)務(wù)接入物理層，保證多媒體業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。他實(shí)現(xiàn)話音、分組數(shù)據(jù)和電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同時(shí)處理，提供發(fā)送、復(fù)用和Qos控制，提供接入程序。與IS-95相比，他可以滿足更高寬帶和更多業(yè)務(wù)的要求。CDMA1X網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)（PDSN）、鑒權(quán)、授權(quán)、計(jì)費(fèi)服務(wù)器（AAA）、本地（HA）是CDMA1X系統(tǒng)支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備，為此對(duì)他們進(jìn)行專門的介紹。PDSN是連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)的接入網(wǎng)關(guān)，為移動(dòng)Internet／Intranet用戶提供分組數(shù)據(jù)接入服務(wù)。除了使點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議（PPP）封裝的IP包能在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)間正確傳輸外，PDSN還與其他各種接入服務(wù)商的IP分組網(wǎng)絡(luò)連接，從而為終端用戶提供諸如互聯(lián)網(wǎng)接入、電子商務(wù)、WAP應(yīng)用等多種業(yè)務(wù)。PDSN同時(shí)還完成AAA服務(wù)器所需的合并的分組會(huì)話計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)和無(wú)線會(huì)話計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)搜集功能，并且支持移動(dòng)IP的外部（FA）和用戶設(shè)備的85認(rèn)證功能，同時(shí)還能提供移動(dòng)IP業(yè)務(wù)，滿足終端用戶豐富多彩的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。

AAA服務(wù)器完成的功能有：用戶注冊(cè)信息的認(rèn)證，即通過(guò)驗(yàn)證一些預(yù)先登記的信息來(lái)提供用戶身份認(rèn)證；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的授權(quán)，即決定是否授權(quán)移動(dòng)用戶訪問(wèn)特定的網(wǎng)絡(luò)資源；計(jì)費(fèi)信息的處理，即搜集資源使用信息，用于進(jìn)行計(jì)費(fèi)、審計(jì)、成本分配或趨勢(shì)分析等。此外，他還須實(shí)現(xiàn)與PDSN，HA及其他AAA服務(wù)器的交互功能，向移動(dòng)用戶提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。AAA服務(wù)器具有下列特征：使用RADIUS協(xié)議，支持大規(guī)模的外部和漫游業(yè)務(wù)，RADIUS能向外部的RADIUS服務(wù)器提供可靠的AAA功能；通過(guò)目錄支持功能和程序化的配置接口，完成配置、計(jì)費(fèi)和其他業(yè)務(wù)管理部件的集成，從而降低運(yùn)營(yíng)成本和加快業(yè)務(wù)推出速度；通過(guò)支持集中化的IP地址分配和對(duì)跨多地理區(qū)域接入設(shè)備會(huì)話的限制，高效使用管理資源。

只有使用“移動(dòng)IP”時(shí)才需要HA。作為一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)單元，HA用來(lái)完成對(duì)移動(dòng)IP和移動(dòng)IP用戶的移動(dòng)性管理功能。HA通過(guò)移動(dòng)終端登記來(lái)定位移動(dòng)用戶，同時(shí)把分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到用戶當(dāng)前所登記的FA（位于PDSN內(nèi)）。HA同時(shí)支持動(dòng)態(tài)的IP地址分配和反向隧道。HA具有冗余備份功能，可由一個(gè)HA替代另一個(gè)HA。這樣，新的HA可以用原有IP地址和轉(zhuǎn)換地址維護(hù)關(guān)聯(lián)表，保證移動(dòng)關(guān)聯(lián)表處于同步狀態(tài)。此外，這種方式還能保證解決方案的可用性和可擴(kuò)展性。

近一段時(shí)間以來(lái)，聯(lián)通開(kāi)始大舉推廣CDMA1X網(wǎng)絡(luò)，并明確宣稱將把重心放在無(wú)線互聯(lián)的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上。而目前，無(wú)線局域網(wǎng)成熟的標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)到11Mb／s的速率，新的標(biāo)準(zhǔn)最高達(dá)54Mb／s的速率，這對(duì)移動(dòng)用戶具有非常大的吸引力。

早在2003年4月的博鰲亞洲論壇首屆年會(huì)上，海南聯(lián)通在當(dāng)?shù)亟?個(gè)CDMA1X的基站，并向前來(lái)采訪年會(huì)的記者分發(fā)了近300張的無(wú)線上網(wǎng)卡，CDMA1X＋WLAN方案的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更是引起了廣泛關(guān)注。按照設(shè)想，海南聯(lián)通甚至要為沿海漁民以及鉆井平臺(tái)上的工作人員提供包括天氣預(yù)報(bào)等在內(nèi)的移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)。

WLAN這種早已被電信網(wǎng)通普遍采納的無(wú)線接入技術(shù)，一經(jīng)與CDMA1X融合，就顯示出其獨(dú)特的魅力。一般說(shuō)來(lái)，雖然WLAN可以提供高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但WLAN卻缺少對(duì)用戶進(jìn)行鑒權(quán)與計(jì)費(fèi)的成熟機(jī)制，而且無(wú)線局域網(wǎng)的覆蓋范圍較小，一般都在熱點(diǎn)地區(qū)，用戶使用時(shí)受到地點(diǎn)的限制。而CDMA1X網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)了幾十年的研究與實(shí)驗(yàn)，不僅有成熟鑒權(quán)與計(jì)費(fèi)機(jī)制，并且具有覆蓋廣的特點(diǎn)。CDMA1X網(wǎng)絡(luò)可以利用WLAN高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)以彌補(bǔ)自己數(shù)據(jù)傳輸速率受限的不足，而無(wú)線局域網(wǎng)不僅充分利用了CDMA1X網(wǎng)絡(luò)完善的鑒權(quán)與計(jì)費(fèi)機(jī)制，而且可結(jié)合CDMA1X網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣的特點(diǎn)，進(jìn)行多接入切換功能。這樣就可實(shí)現(xiàn)WLAN用戶與CDMA1X用戶統(tǒng)一的管理。

為了獲得無(wú)線局域網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，終端必須處于無(wú)線局域網(wǎng)的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，即首先要連接到AP。當(dāng)終端發(fā)起數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的呼叫時(shí)，先在APGW和PDSN之間建立RP連接，然后到PDSN進(jìn)行分組網(wǎng)絡(luò)的注冊(cè)，才可進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其具體連接過(guò)程如下：

（1）終端在WLAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中檢測(cè)WLAN的信號(hào)，并連接到AP。

（2）當(dāng)終端有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求時(shí)，發(fā)起連接請(qǐng)求，在AP／APGW收到連接消息后，APGW向PDSN發(fā)送Au注冊(cè)請(qǐng)求消息。若注冊(cè)請(qǐng)求消息有效，則PDSN通過(guò)返回帶接收指示的Au注冊(cè)應(yīng)答消息接收該連接，PDSN和APGW均產(chǎn)生關(guān)于A10連接的綁定記錄。

（3）終端和PDSN建立PPP的連接，在建立PPP連接的過(guò)程中，如果是SimpleIP用戶，PDSN會(huì)分配給終端一個(gè)IP地址（對(duì)MobileIp用戶，還需進(jìn)行MIP的注冊(cè)）。

（4）PPP連接建立成功，終端可以通過(guò)GRE幀在A10連接上發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。

（5）在Au注冊(cè)生存期超過(guò)前，APGW發(fā)送Au注冊(cè)請(qǐng)求消息以更新A10連接的注冊(cè)。Au注冊(cè)請(qǐng)求消息也用于向PDSN傳送與計(jì)費(fèi)相關(guān)的信息以及其他信息，這些信息在系統(tǒng)定義的觸發(fā)點(diǎn)上傳送。

（6）對(duì)于有效的注冊(cè)請(qǐng)求，PDSN返回帶接受指示和生存期值的A11注冊(cè)應(yīng)答消息。PDSN和APGW均更新A10連接的綁定記錄。PDSN在返回注冊(cè)應(yīng)答消息之前保存與計(jì)費(fèi)相關(guān)的信息（如果收到的話）用于進(jìn)一步處理。

（7）如果用戶或PDSN終止數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，則PDSN將終止和用戶PPP連接，并拆除與APGW的RP連接。

WLAN網(wǎng)絡(luò)，其中無(wú)線接入點(diǎn)（AccessPoint，AP）是無(wú)線終端接入固定電信網(wǎng)的連接設(shè)備，為用戶提供無(wú)線接入功能，可提供話音和數(shù)據(jù)的接入服務(wù)。AP完成簡(jiǎn)單的對(duì)無(wú)線用戶的管理和對(duì)無(wú)線信道的動(dòng)態(tài)分配，并完成802．11與802．3協(xié)議的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)AP轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)包是以太網(wǎng)包。

接入點(diǎn)網(wǎng)關(guān)（AccessPointGateway，APGW）是將AP轉(zhuǎn)換出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包封裝成IP包，并發(fā)送到PDSN的設(shè)備。一般PDSN設(shè)備放置的位置與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備AP、APGW離得比較遠(yuǎn)，要實(shí)現(xiàn)PDSN接入網(wǎng)關(guān)的作用經(jīng)常需要將AP轉(zhuǎn)換的二層數(shù)據(jù)包穿越三層網(wǎng)絡(luò)以到達(dá)PDSN。因此，APGW功能實(shí)體就是為了完成此功能的轉(zhuǎn)換設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

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［3］楊大成．CDMA20001x移動(dòng)通信系統(tǒng)［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003．

篇2

關(guān)鍵詞：微蜂窩、規(guī)劃

1. 設(shè)計(jì)說(shuō)明

1.1 微蜂窩位置介紹

在微蜂窩系統(tǒng)中，分為五個(gè)主要子系統(tǒng)：基帶數(shù)字子系統(tǒng)BDS、時(shí)頻子系統(tǒng)TFS、射頻子系統(tǒng)RFS、電源子系統(tǒng)和防雷子系統(tǒng)。

BSS在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械奈恢檬窃谝苿?dòng)交換中心MSC和移動(dòng)臺(tái)MS之間，每個(gè)BBS是由一個(gè)BSC與多個(gè)BTS組成。BSC和MSC間對(duì)應(yīng)的接口為A接口，BTS和MS間對(duì)應(yīng)的接口為Um接口，BTS和BSC間對(duì)應(yīng)的接口為Abis接口。

1.2 微蜂窩的組網(wǎng)方式

微蜂窩按用途可以分為室內(nèi)和室外兩種，室外微蜂窩主要應(yīng)用于對(duì)容量要求不高的地區(qū)或一些盲區(qū)；室內(nèi)微蜂窩一般用在一些大型樓宇，既能較好解決容量問(wèn)題，也能為保證室內(nèi)覆蓋。

1.3 天線的模式

微蜂窩系統(tǒng)應(yīng)用于室外覆蓋的時(shí)候一般是采用120度扇化天線分集方式或全向天線方式，因?yàn)镃DMA系統(tǒng)通常采用全頻復(fù)用，存在同信道干擾，扇化小區(qū)使用方向性天線可以有效減小同信道干擾從而增加系統(tǒng)容量。

2. 設(shè)計(jì)依據(jù)

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)都需要進(jìn)行預(yù)測(cè)與分析，作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，首先要對(duì)系統(tǒng)容量分析和系統(tǒng)覆蓋分析。微蜂窩設(shè)備組件與基站設(shè)備組件基本相同，可以說(shuō)微蜂窩系統(tǒng)是一個(gè)小型的基站子系統(tǒng)，在容量上比基站小，其他的大部分重要的功能與基站相一致。所以基站系統(tǒng)中的許多理論對(duì)于微蜂窩也同樣適用。

2.1 容量分析

CDMA系統(tǒng)中所有用戶都使用相同的載波，在經(jīng)過(guò)編碼后，每個(gè)信號(hào)相對(duì)其他信號(hào)而言都可以看成是噪聲（干擾）。所以，每個(gè)信號(hào)都包含在其他用戶所產(chǎn)生的寬帶背景噪聲中。只有通過(guò)控制每個(gè)信號(hào)的功率，保持呼叫完整性以及抑制干擾電平之間的平衡，才能保證信號(hào)以最小的信干比到達(dá)目的接收機(jī)。CDMA系統(tǒng)的容量受制于發(fā)送功率的大小以及系統(tǒng)自身的干擾，因此CDMA系統(tǒng)被稱為自擾系統(tǒng)。在通信孤島中，前向鏈路的容量受微蜂窩發(fā)射功率的限制，所以前向鏈路功率理論上可以是微蜂窩設(shè)備的最大功率；反向鏈路容量主要是受到接收功率和別的移動(dòng)臺(tái)的干擾的限制，當(dāng)一個(gè)移動(dòng)臺(tái)的功率較小，不足以克服來(lái)自別的移動(dòng)臺(tái)的干擾時(shí)，系統(tǒng)的容量達(dá)到極限。

2.2 系統(tǒng)的覆蓋要求

2.2.1 業(yè)務(wù)容量

對(duì)于CDMA系統(tǒng)的覆蓋，容量是與干擾相互關(guān)聯(lián)的，業(yè)務(wù)信號(hào)必須達(dá)到足夠功率，才能在接收機(jī)端達(dá)到所需的信干比，所以，CDMA系統(tǒng)覆蓋范圍的大小取決于必須克服的干擾電平的大小。覆蓋面積的范圍同樣也依賴于接收機(jī)和干擾源之間的距離。

2.2.2 導(dǎo)頻覆蓋

導(dǎo)頻覆蓋參數(shù)是指接收導(dǎo)頻的最大接收Ec/Io，空載時(shí)該值需大于-10dB，導(dǎo)頻覆蓋可以通過(guò)調(diào)整天線方向，傾角，高度等方法進(jìn)行優(yōu)化。

在做優(yōu)化時(shí)，可以用適用于1km以內(nèi)的模型作微蜂窩仿真的依據(jù)，而且需要精度為5米的電子地圖，在實(shí)際的環(huán)境中，許多因素都會(huì)對(duì)覆蓋產(chǎn)生影響，這個(gè)影響會(huì)比環(huán)境對(duì)基站的影響大很多，所以在作微蜂窩覆蓋預(yù)測(cè)時(shí)，必須有詳細(xì)的街道及建筑物等數(shù)據(jù)，不能采用統(tǒng)計(jì)近似值，特別是做微蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)，必須要有室內(nèi)結(jié)構(gòu)圖和了解每個(gè)區(qū)域的功能。

3. 干擾分析

從目前和對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)的分析看來(lái)，將有大部分的CDMA和GSM基站或微蜂窩共站，特別是對(duì)于室內(nèi)環(huán)境。就有可能發(fā)生CDMA基站對(duì)GSM基站形成射頻干擾的問(wèn)題。這種系統(tǒng)間的干擾主要包括：GSM接收機(jī)過(guò)載、CDMA帶內(nèi)雜散和CDMA自身交調(diào)產(chǎn)物。

實(shí)踐表明，無(wú)論是接收機(jī)過(guò)載還是三階交調(diào)產(chǎn)物，都不是干擾的主要問(wèn)題。我們需要重點(diǎn)考慮的主要是雜散發(fā)射。所以，需要增加發(fā)射端和接收端的隔離。

4. 隔離度測(cè)量

工程中，隔離的實(shí)現(xiàn)是影響室內(nèi)微蜂窩系統(tǒng)順利開(kāi)通的最重要因素，但是，經(jīng)驗(yàn)估算往往會(huì)造成很大的誤差，導(dǎo)致系統(tǒng)不能按照規(guī)劃參數(shù)開(kāi)通。只有直接測(cè)量才是最準(zhǔn)確的方法，雖然麻煩，但卻最有效。在規(guī)劃對(duì)室內(nèi)分布增益要求比較高的情況下，應(yīng)當(dāng)盡可能實(shí)際測(cè)量一下隔離度。

5. 網(wǎng)規(guī)流程

5.1 規(guī)劃資料收集與分析

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)前的調(diào)查分析工作的重要性不容忽視，必須進(jìn)行盡可能詳細(xì)的調(diào)查分析工作，否則無(wú)法保證設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)達(dá)到運(yùn)營(yíng)商的要求，或當(dāng)?shù)赝ㄐ怒h(huán)境及用戶發(fā)展的需求。設(shè)計(jì)人員必須充分了解運(yùn)營(yíng)商需求，了解當(dāng)?shù)赝ㄐ虐l(fā)展情況，掌握地形、地貌和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素。

在微蜂窩的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，地形地物對(duì)設(shè)計(jì)起著非常重要的影響。在市區(qū)中微蜂窩站點(diǎn)的選址宜選低于該覆蓋區(qū)建筑物平均高度而且四周建筑物屏蔽較好的樓房。對(duì)于重點(diǎn)覆蓋區(qū)要特別了解；室內(nèi)安裝微蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)需要對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行勘察，了解室內(nèi)環(huán)境的建筑結(jié)構(gòu)和每部分的功能。然后通過(guò)無(wú)線覆蓋規(guī)劃和分析，定出微蜂窩放置的位置，可以選有幾個(gè)符合要求的位置。

5.2 微蜂窩數(shù)據(jù)收集

1、微蜂窩經(jīng)緯度、高度、基站或微蜂窩的距離、天線朝向、高度信息、PN偏置。

2、微蜂窩服務(wù)區(qū)的頻譜掃描：確定使用的頻帶。

3、在規(guī)劃前必須對(duì)該服務(wù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。

5.3 覆蓋仿真

結(jié)合上面所收集與分析規(guī)劃的數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)行仿真工作了。仿真主要輸出：前向業(yè)務(wù)覆蓋圖、反向業(yè)務(wù)覆蓋圖、切換狀態(tài)圖、導(dǎo)頻污染圖。

通過(guò)仿真，可以在規(guī)劃的初期就使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃具有科學(xué)性和對(duì)下一步的工作有指導(dǎo)作用。達(dá)到均衡話務(wù)量，提高容量，減少掉化率，提高覆蓋率的目的。在仿真中及時(shí)發(fā)現(xiàn)初步規(guī)劃存在的問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整天線的高度，增益，方向，放置，俯仰角；調(diào)整微蜂窩系統(tǒng)的功率控制參數(shù)和切換參數(shù)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化，然后再進(jìn)行仿真，直到達(dá)到最佳的效果。（作者單位：南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院通信學(xué)院）

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參考文獻(xiàn)

[1] 高凱；張而揚(yáng) MIMO信道的GBDB模型及其信道容量分析 [期刊論文] -通信學(xué)報(bào)2005（12）

篇3

關(guān)鍵詞：RTK，CORS，電臺(tái)，GPRS

 

RTK(Real Time Kinematics)是一種基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù),它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并達(dá)到厘米級(jí)精度。論文格式，CORS。自20世紀(jì)90年代初，RTK技術(shù)一經(jīng)問(wèn)世，就以其高精度、高效率的優(yōu)點(diǎn)，極大地拓展了GPS的使用空間，被廣泛應(yīng)用于控制測(cè)量、地形地籍測(cè)量、工程測(cè)量等領(lǐng)域。論文格式，CORS。

在RTK作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅接收來(lái)自基準(zhǔn)站的載波相位信息,還要接收來(lái)自于GPS衛(wèi)星的載波相位信息,并組成相位差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。目前生產(chǎn)中常用的RTK作業(yè)模式由電臺(tái)模式、GPRS模式和CORS模式，下面就這三種常用作業(yè)模式的原理和優(yōu)缺點(diǎn)加以淺析。

1、常規(guī)（電臺(tái)）模式1.1、系統(tǒng)組成及原理常規(guī)RTK系統(tǒng)主要由一個(gè)參考站（基準(zhǔn)站）、若干個(gè)流動(dòng)站及數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)（電臺(tái)）組成。在常規(guī)RTK作業(yè)模式下，一個(gè)臨時(shí)建立的基準(zhǔn)站對(duì)所有可見(jiàn)的GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，并通過(guò)數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息直接傳送給流動(dòng)站，流動(dòng)站采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)的同時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)接收來(lái)自基準(zhǔn)站的信息，并組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，得到厘米級(jí)定位結(jié)果。

1.2、工作流程1)、基準(zhǔn)站獲得用戶輸入的測(cè)站坐標(biāo)信息，采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并將二者通過(guò)數(shù)據(jù)鏈直接向流動(dòng)站發(fā)送。

2)、流動(dòng)站采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)接收基準(zhǔn)站發(fā)送的信息。

3)、流動(dòng)站組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，得到厘米級(jí)定位結(jié)果。

1.3、作業(yè)方式常規(guī)RTK作業(yè)時(shí)利用2臺(tái)以上GPS接收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，其中一臺(tái)安置在視野開(kāi)闊、已知坐標(biāo)且點(diǎn)位精度較高的控制點(diǎn)上作為基準(zhǔn)站，另外的GPS接收機(jī)用來(lái)測(cè)定未知點(diǎn)的坐標(biāo)（流動(dòng)站）。基準(zhǔn)站將GPS觀測(cè)值和設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)信息通過(guò)數(shù)據(jù)通訊鏈傳送給流動(dòng)站，流動(dòng)站根據(jù)所接收的信息和本身所采集的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理得到未知點(diǎn)的坐標(biāo)。

1.4、作業(yè)優(yōu)缺點(diǎn)相比傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，常規(guī)RTK技術(shù)存在以下優(yōu)點(diǎn)：

1)、觀測(cè)時(shí)間短，有效地提高了工作效率，縮短野外作業(yè)時(shí)間，大大減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。論文格式，CORS。

2)、定位精度高。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)（一般為8km），RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)，這是普通測(cè)量方法很難達(dá)到的精度。

3)、全天候作業(yè)。RTK測(cè)量不要求基準(zhǔn)站、移動(dòng)站間光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波”通視，因此和傳統(tǒng)測(cè)量相比，RTK測(cè)量受通視條件、能見(jiàn)度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制小，在傳統(tǒng)測(cè)量看來(lái)難于開(kāi)展作業(yè)的地區(qū)，只要能滿足RTK的基本工作條件，它也能進(jìn)行快速高精度定位，有利于按時(shí)、高效地完成外業(yè)測(cè)量工作。

4)、RTK測(cè)量自動(dòng)化、集成化程度高，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。RTK可進(jìn)行多種內(nèi)、外業(yè)測(cè)量工作。移動(dòng)站利用自帶軟件，無(wú)需人工干預(yù)便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，減少了輔助測(cè)量工作和人為誤差，保證了作業(yè)精度。但常規(guī)RTK技術(shù)本身也存在一定的局限性，使得其在應(yīng)用中受到限制，主要表現(xiàn)為：

1)、用戶需要架設(shè)本地的參考站；

2)、誤差隨距離增長(zhǎng)，可靠性和可行性隨距離加大而降低；

3)、誤差增長(zhǎng)使流動(dòng)站和參考站距離受到限制。

4)、常規(guī)RTK數(shù)據(jù)通訊通常采用無(wú)線電技術(shù)（常規(guī)電臺(tái)），流動(dòng)站和參考站距離受到基準(zhǔn)站電臺(tái)天線高低及障礙物影響限制較大。

2、GPRS模式2.1、工作原理及方式GPRS模式的系統(tǒng)組成、原理及工作方式和常規(guī)RTK類似，只是數(shù)據(jù)通訊方式的不同，這種作業(yè)方式使用GSM、GPRS／CDMA模塊或帶串口線的手機(jī)（具備藍(lán)牙功能的GPS主機(jī)可直接使用藍(lán)牙手機(jī)），參考站信號(hào)以GSM或GPRS／CDMA的方式通過(guò)移動(dòng)通訊的發(fā)射基站實(shí)時(shí)播發(fā)，流動(dòng)站以相應(yīng)方式接收差分?jǐn)?shù)據(jù)。

作業(yè)時(shí)通過(guò)GPS生產(chǎn)廠商或服務(wù)商提供用戶的服務(wù)器IP地址及端口號(hào)登陸，基站啟動(dòng)后數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)通過(guò)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，移動(dòng)站與其綁定即可獲得基站數(shù)據(jù)。論文格式，CORS。

2.2、作業(yè)優(yōu)缺點(diǎn)相比常規(guī)電臺(tái)通訊，由于減少了常規(guī)電臺(tái)及相關(guān)設(shè)備，故儀器配置簡(jiǎn)單，攜帶方便，減輕了野外作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度，且作業(yè)距離有較大改觀，特別是在城區(qū)，建筑物嚴(yán)重影響常規(guī)電臺(tái)作業(yè)距離，而GSM或GPRS／CDMA是借助于移動(dòng)通訊的發(fā)射基站，能保證有手機(jī)信號(hào)的地方均能接收到來(lái)自基站的差分信息，測(cè)量范圍更加廣泛。此外，基準(zhǔn)站位置的選擇更加不受限制，無(wú)需架設(shè)在高點(diǎn)。但采用GSM或GPRS／CDMA通訊的穩(wěn)定性較差，容易受一些外部電磁信號(hào)干擾，作業(yè)范圍取決于移動(dòng)通訊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋度。一般來(lái)說(shuō)，因地理區(qū)域不同穩(wěn)定性差異很大，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)信號(hào)穩(wěn)定較好，行政區(qū)域交界處移動(dòng)通訊網(wǎng)際切換頻繁而導(dǎo)致穩(wěn)定性較差。對(duì)于需持續(xù)采集點(diǎn)位、穩(wěn)定性要求較高的作業(yè)如水下地形測(cè)量定位，受影響較大。采用GSM或GPRS／CDMA通訊還會(huì)產(chǎn)生費(fèi)用，尤其是以GSM通訊，按照移動(dòng)通話的標(biāo)準(zhǔn)收費(fèi)，跨區(qū)域作業(yè)時(shí)還存在漫游費(fèi)。

3、CORS（網(wǎng)絡(luò)RTK）模式3.1、CORS系統(tǒng)組成及原理為了解決常規(guī)RTK技術(shù)存在的缺陷，實(shí)現(xiàn)大區(qū)域范圍內(nèi)厘米級(jí)、精度均勻的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位，網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。網(wǎng)絡(luò)RTK也稱多基準(zhǔn)站RTK，是近年來(lái)在常規(guī)RTK、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位新技術(shù)。論文格式，CORS。它由基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)通訊鏈路和用戶部分組成。論文格式，CORS。

3.2、作業(yè)方式采用CORS模式的作業(yè)方式非常簡(jiǎn)單，只需一臺(tái)有GPRS模塊（或具有WAP上網(wǎng)功能的藍(lán)牙手機(jī)）的流動(dòng)站主機(jī)、一個(gè)控制手簿、一根對(duì)中桿，登陸當(dāng)?shù)氐腃ORS系統(tǒng)就可以作業(yè)了。為此要做以下準(zhǔn)備：

1)、從當(dāng)?shù)谻ORS系統(tǒng)管理部門獲取IP地址、端口號(hào)、源列表、用戶名和密碼等信息；

2)、辦理一張手機(jī)卡，并開(kāi)通GPRS net 流量，可以采用包月的方式，一般兩小時(shí)的GPRS 流量為一兆，可以根據(jù)每月的作業(yè)時(shí)間計(jì)算總流量，包月套餐。

3.3、CORS系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)CORS系統(tǒng)徹底改變了傳統(tǒng)RTK測(cè)量作業(yè)方式，其主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：

1)、改進(jìn)了初始化時(shí)間、擴(kuò)大了有效工作的范圍；

2)、采用連續(xù)基站，用戶隨時(shí)可以觀測(cè)，使用方便，提高了工作效率；

3)、采用了多個(gè)參考站的聯(lián)合數(shù)據(jù)，可以有效地消除系統(tǒng)誤差和周跳，大大提高了可靠性；

4)、用戶不需架設(shè)參考站，真正實(shí)現(xiàn)單機(jī)作業(yè)，提高了儀器使用效率；

5)、使用固定可靠的數(shù)據(jù)鏈通訊方式，減少了噪聲干擾；

6)、提供遠(yuǎn)程INTERNET服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享；

7)、擴(kuò)大了GPS在動(dòng)態(tài)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，更有利于車輛、飛機(jī)和船舶的精密導(dǎo)航。

CORS模式除了具有GPRS模式的缺點(diǎn)外，還有以下不利之處：

1)、由于目前各種方法都不是十分成熟，技術(shù)上還沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；

2)、系統(tǒng)的首期投入較大，需要較多的啟動(dòng)資金，而且日常維護(hù)費(fèi)用大。

4、結(jié)束語(yǔ)以上簡(jiǎn)單了介紹三種常用RTK作業(yè)模式的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)，希望大家能根據(jù)自己項(xiàng)目的特點(diǎn)和技術(shù)要求，靈活選用不同的作業(yè)方式來(lái)提高工作效率。

篇4

關(guān)鍵詞：3G，越區(qū)切換，應(yīng)用

 

1.引言在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)中，切換是保證移動(dòng)用戶在移動(dòng)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)不間斷通信越區(qū)切換；切換也是為了在移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)之間保持一個(gè)可以接受的通信質(zhì)量，防止通信中斷，這是適應(yīng)移動(dòng)衰落信道特性的必不可少的措施。特別是由網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的切換，其目的是為了平衡服務(wù)區(qū)內(nèi)各小區(qū)的業(yè)務(wù)量，降低高用戶小區(qū)的呼損率的有力措施。切換可以優(yōu)化無(wú)線資源（頻率、時(shí)隙、碼）的使用；還可以及時(shí)減小移動(dòng)臺(tái)的功率消耗和對(duì)全局的干擾電平的限制。

2.越區(qū)切換的定義當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)（指基站或者基站的覆蓋范圍）移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，為了保持移動(dòng)用戶的不中斷通信需要進(jìn)行的信道切換稱為越區(qū)切換，

3.越區(qū)切換的分類從技術(shù)上分：當(dāng)一次切換被觸發(fā)后，一個(gè)新的信道將被建立，通信將轉(zhuǎn)接到新的鏈路，同時(shí)，原來(lái)的信道被釋放。切換處理過(guò)程可以根據(jù)新鏈路的建立途徑(舊鏈路的釋放是發(fā)生在新鏈路的建立之前、之中或之后)來(lái)分類。硬切換：新的連接建立前，先中斷舊的連接；軟切換：指既維持舊的連接，又同時(shí)建立新的連接。

硬切換：硬切換的特點(diǎn)是移動(dòng)臺(tái)在硬切換情況下，同一時(shí)刻只越區(qū)切換占用一個(gè)無(wú)線信道，它必須在一個(gè)指定時(shí)間內(nèi)，先中斷與原基站的聯(lián)系，調(diào)諧到新的頻率上，再與新基站取得聯(lián)系，在切換過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生通信短時(shí)中斷。硬切換主要是不同頻率的基站和扇區(qū)之間的切換。

軟切換：軟切換的特點(diǎn)是在軟切換過(guò)程中，兩條鏈路及相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)數(shù)據(jù)流在一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)同時(shí)被激活，一直到進(jìn)入新基站并測(cè)量到新基站的傳輸質(zhì)量滿足指標(biāo)要求后，才斷開(kāi)與原基站的連接。軟切換是同一頻率下不同基站之間的切換。

從小區(qū)的性質(zhì)上分：同一交換中心基站之間的越區(qū)切換；同一BSC之間的切換；不同BSC之間的切換；不同交換中心之間基站的越區(qū)切換；微小區(qū)與宏小區(qū)之間的切換；同基站內(nèi)不同扇區(qū)的切換；不同運(yùn)營(yíng)商之間的切換。

4.三種體制下的越區(qū)切換WCDMA與CDMA2000均采用軟切換，TD-SCDMA采用接力切換。

WCDMA中的軟切換

它是采用移動(dòng)臺(tái)發(fā)起的異步軟切換方式進(jìn)行的導(dǎo)頻切換，基站需要確定在什么時(shí)間、什么位置為移動(dòng)臺(tái)啟動(dòng)軟切換算法。論文大全。WCDMA的移動(dòng)臺(tái)可在同一頻率下檢測(cè)到其他基站與本基站的信號(hào)，確定它們之間的時(shí)間差。檢測(cè)到的時(shí)間信息經(jīng)由本基站到達(dá)新的候選基站，候選基站調(diào)整它新的專用信道的發(fā)射時(shí)間，即在發(fā)送信息的時(shí)間上進(jìn)行調(diào)整，使不同基站在這個(gè)信息比特期間與下行碼道同步。無(wú)線鏈路增加和釋放過(guò)程：（1）小區(qū)2的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，當(dāng)小區(qū)2的導(dǎo)頻強(qiáng)度Ec/Io達(dá)到(最好導(dǎo)頻Ec/Io－(報(bào)告門限－增加滯后門限))并維持T時(shí)間，而此時(shí)候選集沒(méi)有滿，小區(qū)2此時(shí)被加入到候選集里。該項(xiàng)動(dòng)作也稱為無(wú)線鏈路增加。（2）小區(qū)3的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度逐漸增加并開(kāi)始超過(guò)最早的小區(qū)1的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度，在小區(qū)3的導(dǎo)頻（最好候選導(dǎo)頻）強(qiáng)度Ec/Io達(dá)到（最弱導(dǎo)頻Ec/Io+替換滯后門限）并維持T時(shí)間，而此時(shí)候選集的數(shù)目已滿（假設(shè)此時(shí)系統(tǒng)設(shè)置的候選集最大數(shù)目是兩個(gè)），小區(qū)3（候選集中最強(qiáng)的信號(hào)）此時(shí)替代小區(qū)2（候選集里最弱的信號(hào)）被加入到候選集里，小區(qū)1同時(shí)被移出候選集。該項(xiàng)動(dòng)作也被稱為無(wú)線鏈路增加和釋放。論文大全。（3）此時(shí)候選集中小區(qū)3的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度逐漸減弱，當(dāng)小區(qū)3的導(dǎo)頻強(qiáng)度Ec/Io弱到（最好導(dǎo)頻Ec/Io－（報(bào)告門限+刪除滯后門限））并維持T時(shí)間，小區(qū)3（候選集里最弱的信號(hào)）此時(shí)被移出候選集。該項(xiàng)動(dòng)作也稱無(wú)線鏈路的釋放。

CDMA2000中的軟切換

它也是導(dǎo)頻切換，移動(dòng)臺(tái)不斷地搜索著激活類、候選類、鄰近類、剩余類各個(gè)導(dǎo)頻的強(qiáng)度，并且根據(jù)導(dǎo)頻強(qiáng)度維護(hù)各個(gè)類，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)靠近切換區(qū)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)開(kāi)始以下操作過(guò)程：（1）導(dǎo)頻p2強(qiáng)度超過(guò)了T_ADD，但尚未到達(dá)動(dòng)態(tài)門限，移動(dòng)臺(tái)將這個(gè)導(dǎo)頻移到候選集；（2）導(dǎo)頻p2強(qiáng)度超過(guò)了[(SOFT_SLOP/8)×10×log10(PS1)+ADD_INTERCEPT/2]，移動(dòng)臺(tái)發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息；（3）移動(dòng)臺(tái)收到擴(kuò)展切換指示消息DROP_INTERCEPT/2，將p2移入激活集，開(kāi)始宏分集，而后發(fā)送切換完成消息；（4）導(dǎo)頻p1的強(qiáng)度下降低于動(dòng)態(tài)門限[(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2]移動(dòng)臺(tái)開(kāi)始啟動(dòng)發(fā)送切換定時(shí)器；（5）切換下降定時(shí)器超時(shí)，移動(dòng)臺(tái)發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息給基站；（6）移動(dòng)臺(tái)收到切換指示消息，將p1移入候選類。而后發(fā)送切換完成消息；（7）導(dǎo)頻p1的強(qiáng)度下降低于T_DROP。移動(dòng)臺(tái)開(kāi)始啟動(dòng)發(fā)送切換定時(shí)器；（8）切換下降定時(shí)器超時(shí)，移動(dòng)臺(tái)將p1從候選類移到鄰近集。

TD-SCDMA中的接力切換

接力切換是一種基于智能天線的切換方案。它利用精確的定位技術(shù)，在對(duì)移動(dòng)臺(tái)的距離和方位進(jìn)行定位的基礎(chǔ)上，根據(jù)移動(dòng)臺(tái)方位和距離作為輔助信息，來(lái)判斷移動(dòng)臺(tái)是否移動(dòng)到了可進(jìn)行切換的相鄰基站臨近區(qū)域。實(shí)現(xiàn)接力切換的必要條件是：網(wǎng)絡(luò)要準(zhǔn)備獲得移動(dòng)臺(tái)的位置信息，包括移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)到達(dá)方向(DOA)以及移動(dòng)臺(tái)與基站的距離。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，由于采用了智能天線和上行同步技術(shù)，系統(tǒng)較容易獲得移動(dòng)臺(tái)的DOA，從而獲得移動(dòng)臺(tái)的位置信息。具體過(guò)程是：利用智能天線和基帶數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，可以使天線根據(jù)每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的DOA為其進(jìn)行自適應(yīng)的波形賦形。對(duì)每個(gè)移動(dòng)臺(tái)來(lái)講，仿佛始終都有一個(gè)高增益的天線在自動(dòng)跟蹤它，基站根據(jù)智能天線的計(jì)算結(jié)果就能確定移動(dòng)臺(tái)的DOA，從而獲得移動(dòng)臺(tái)的方向信息；利用上行同步技術(shù)，系統(tǒng)可以獲得移動(dòng)臺(tái)信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間偏移，進(jìn)而計(jì)算得到移動(dòng)臺(tái)與基站之間的距離；經(jīng)過(guò)前兩步之后，系統(tǒng)就可準(zhǔn)確獲得移動(dòng)臺(tái)的位置信息。

通過(guò)比較WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的切換技術(shù)，可以得到下面的結(jié)論：

在測(cè)量過(guò)程中，軟切換和硬切換都是在不知道移動(dòng)臺(tái)準(zhǔn)確位置的情況下進(jìn)行切換、測(cè)量的，因此需要對(duì)所有的鄰小區(qū)進(jìn)行測(cè)量，然后根據(jù)給定的切換算法和準(zhǔn)則進(jìn)行切換判斷和目標(biāo)小區(qū)的選擇。論文大全。

而接力切換是在知道移動(dòng)臺(tái)精確位置的情況下進(jìn)行切換測(cè)量，所以它沒(méi)有必要對(duì)所有鄰小區(qū)進(jìn)行測(cè)量，只需對(duì)與移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)方向一致的、靠近移動(dòng)臺(tái)一側(cè)少數(shù)幾個(gè)小區(qū)進(jìn)行測(cè)量，然后根據(jù)給定的切換算法和準(zhǔn)則進(jìn)行切換判斷和目標(biāo)小區(qū)的選擇，就可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的越區(qū)切換。

5.越區(qū)切換的應(yīng)用越區(qū)切換作為通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，它可廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。例如，近年來(lái)地空數(shù)據(jù)通信的使用改變了對(duì)空作戰(zhàn)指揮模式，而實(shí)現(xiàn)指控系統(tǒng)對(duì)空中平臺(tái)遠(yuǎn)距離、大區(qū)域、不間斷地引導(dǎo)指揮，關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)空中平臺(tái)的越區(qū)切換；GSM―R鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，為鐵路提速和客運(yùn)專線提供網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綜合化的行車調(diào)度指揮系統(tǒng)，越區(qū)切換技術(shù)是GSM―R移動(dòng)性管理中的關(guān)鍵技術(shù)；雙卡雙模手機(jī)中的應(yīng)用等。

參考文獻(xiàn)

[1]《GSM―R越區(qū)切換分析與優(yōu)化》，北京交通大學(xué)，電子信息工程學(xué)院麗聰、來(lái)尉

[2]《TD-SCDMA系統(tǒng)原理與關(guān)鍵技術(shù)》，大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司

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【關(guān)鍵詞】移動(dòng)通信煤礦3GTD-SCDMA

一、煤礦移動(dòng)通信的現(xiàn)狀

根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)和對(duì)煤礦移動(dòng)通信系統(tǒng)使用現(xiàn)狀的調(diào)研，目前，部分國(guó)有老礦沒(méi)有設(shè)置移動(dòng)通信系統(tǒng)，井下仍然以有線調(diào)度電話作為主要通信手段，一些新建或技術(shù)改造的煤礦，多采用漏泄通信、礦用小靈通、礦用WIFI等井下移動(dòng)通信系統(tǒng)。

漏泄通信主要通過(guò)漏泄電纜實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)覆蓋，使用頻段下行150MHz，上行170MHz。主要提供語(yǔ)音，支持同時(shí)32個(gè)用戶通話，終端為防爆對(duì)講機(jī)，功能單一、信道容量小，數(shù)據(jù)傳輸速率不高。系統(tǒng)組網(wǎng)時(shí)大量的串聯(lián)中繼設(shè)備導(dǎo)致可靠性低。已不再作為煤礦移動(dòng)通信的主要方式。

礦用小靈通系統(tǒng)由于其技術(shù)成熟、成本較低，成為繼漏泄通信系統(tǒng)之后，井下移動(dòng)通信的主流方式。小靈通覆蓋通過(guò)定向＼全向天線的方式，使用頻段在1900MHZ。主要提供語(yǔ)音通信，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能低，不支持視頻通話，單基站只能提供3個(gè)通話信道。目前小靈通在公網(wǎng)已經(jīng)退市，導(dǎo)致煤礦企業(yè)小靈通專網(wǎng)的后續(xù)維護(hù)及發(fā)展都受到了限制，也將逐步淘汰。

WIFI是一種無(wú)線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，雖可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音功能，但更適用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸。系統(tǒng)覆蓋主要是通過(guò)定向天線的方式，使用頻段在2400MHZ。系統(tǒng)抗干擾能力弱，無(wú)線信號(hào)在井下衰減較快，使用中通話經(jīng)常掉線，移動(dòng)終端待機(jī)時(shí)間短。

二、煤礦移動(dòng)通信系統(tǒng)的需求

煤礦移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)井上下互聯(lián)互通，滿足日常通訊聯(lián)絡(luò)和生產(chǎn)調(diào)度指揮的需求，可方便的指揮多部門、多工種協(xié)同工作，通話語(yǔ)音清晰，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)穩(wěn)定。可方便的錄音存儲(chǔ)，用以追溯責(zé)任。一旦遇到緊急情況，可以緊急通知所有人員。應(yīng)能提供高速無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和提供井下無(wú)線采集終端、無(wú)線傳感器、無(wú)線攝像頭等無(wú)線接口，為井下物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供接入條件。

三、3G移動(dòng)通信系統(tǒng)在煤礦應(yīng)用的對(duì)比分析

隨著地面3G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，煤礦井下3G移動(dòng)通信系統(tǒng)也越來(lái)越受到關(guān)注。所謂3G，全稱為3rd Generation，即第三代數(shù)字通信。國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）確定3G移動(dòng)通信的三大主流無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)分別是W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA。對(duì)這三種移動(dòng)通信系統(tǒng)在煤礦井下應(yīng)用的對(duì)比如表1。

由表1可以看出，礦用3G（TD-SCDMA）無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)在單基站的用戶數(shù)、上下行帶寬、覆蓋距離等方面具有一定優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)井下巷道的無(wú)線全覆蓋。系統(tǒng)能夠提供傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)、短信業(yè)務(wù)，也能提供視頻通話以及3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。系統(tǒng)可隨著公網(wǎng)3G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展平滑升級(jí)，不斷更新?lián)Q代，保護(hù)了煤礦用戶的投資。

四、結(jié)語(yǔ)

具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3G（TD-SCDMA）移動(dòng)通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)，語(yǔ)音清晰，數(shù)據(jù)和圖像無(wú)線傳送速率快、能夠提供井下物聯(lián)網(wǎng)前端接入等優(yōu)點(diǎn)，能夠保證煤礦有線、無(wú)線通信的一體化調(diào)度，是建設(shè)新型數(shù)字智能煤礦的新一代井下移動(dòng)通信新系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]錢彬，韓凌玲.煤礦井下移動(dòng)通信系統(tǒng)的模塊化建立[J].煤炭技術(shù)，2013，32（2）：57-60

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論文關(guān)鍵詞：ZigBee，通信模塊，無(wú)線技術(shù)，電能管理系統(tǒng)

 

0 引言

隨著全球范圍內(nèi)智能電網(wǎng)建設(shè)正逐步展開(kāi)，用戶端是智能電網(wǎng)重要組成部分，用戶端的核心內(nèi)容包括智能配電與能量管理、智能電器、用電安全、電力計(jì)量等多個(gè)方面。目前能量管理系統(tǒng)都會(huì)考慮采用多種通信技術(shù)混合組網(wǎng)的方式，以克服現(xiàn)有技術(shù)固有的一些不足，從而達(dá)到滿足系統(tǒng)性能和投資回報(bào)的要求。目前工業(yè)以太網(wǎng)、電力線載波及無(wú)線短距離通信被認(rèn)為是AMR自動(dòng)抄表系統(tǒng)可用的解決方案。其中無(wú)線短距離通信是一個(gè)很好的本地通信網(wǎng)絡(luò)的解決方案，工業(yè)以太網(wǎng)、GPRS及CDMA等遠(yuǎn)距離通信可以作為遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)，以這樣方式的混合組網(wǎng)被公認(rèn)為一種很好的解決方案。隨著一種新興的短距離、低速率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ZigBee技術(shù)的興起，基于ZigBee技術(shù)的本地?zé)o線自動(dòng)抄表系統(tǒng)成為了一個(gè)熱點(diǎn)。本文主要介紹了一款基于ZigBee技術(shù)無(wú)線模塊的設(shè)計(jì)及其在ZigBee無(wú)線自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1 ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)

ZigBee無(wú)線技術(shù)的特點(diǎn)是低耗電、低成本、低數(shù)據(jù)速率、短距離、通信可靠性高。它的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕С?種自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)類型，即星型結(jié)構(gòu)(Star)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Mesh)和樹(shù)型結(jié)構(gòu)(Cluster Tree)，特別是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)健壯性和系統(tǒng)可靠性。這使ZigBee技術(shù)在低耗電、低成本、低數(shù)據(jù)速率、可靠性強(qiáng)的無(wú)線抄表系統(tǒng)中發(fā)揮巨大的作用。

2 ZigBee無(wú)線模塊的設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的ZigBee無(wú)線模塊采用導(dǎo)軌式安裝的安裝方式，可以方便地安裝在35mm的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上，這使模塊能靈活的安裝在各類配電箱、配電柜中。其外觀側(cè)視圖如圖1所示。ZigBee無(wú)線模塊的技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

表1 ZigBee無(wú)線模塊的技術(shù)指標(biāo)

 

ZIGBEE采集器

ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)終端

無(wú)線

頻率范圍

2.41GHz~2.48GHz

RF信道

16

接收靈敏度

-94dbm

發(fā)射功率

-27dbm~25dbm

天 線

外置SMA天線

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

網(wǎng)狀

尋址方式

IEEE802.15.4/ZIGBEE標(biāo)準(zhǔn)地址

網(wǎng)絡(luò)容量

最大255個(gè)節(jié)點(diǎn)

通信接口

通信接口

RS485

工業(yè)以太網(wǎng)

波特率

9600bps（默認(rèn)）、4800bps、2400bps、1200bps可選；

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關(guān)鍵詞:水利；信息化; 移動(dòng)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1、各種移動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用

1.1各類移動(dòng)技術(shù)概述

中國(guó)的移動(dòng)通信技術(shù)有著較為廣泛的通信范圍，從其所承載的網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，除去目前我國(guó)尚未成熟的3G網(wǎng)絡(luò)，大概可以將國(guó)內(nèi)的移動(dòng)技術(shù)分為2種網(wǎng)絡(luò): GSM網(wǎng)絡(luò)、CDMA網(wǎng)絡(luò)。這2種網(wǎng)絡(luò)都為中國(guó)用戶提供了不同形式的語(yǔ)音、短信以及數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

1.2語(yǔ)音通訊技術(shù)的應(yīng)用及其特點(diǎn)

語(yǔ)音通訊技術(shù)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中所承載的語(yǔ)音傳輸服務(wù)，即人們常說(shuō)的打電話和接電話。目前，國(guó)內(nèi)語(yǔ)音通訊在水利行業(yè)中，最為廣泛和典型的應(yīng)用為電話報(bào)警和電話查詢應(yīng)用，而這類業(yè)務(wù)不僅是針對(duì)移動(dòng)終端，同時(shí)還包括固定電話、移動(dòng)座機(jī)等。

1.2.1電話自動(dòng)報(bào)警

當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器發(fā)現(xiàn)采集設(shè)備所采集的水利、水文數(shù)據(jù)中有一條或多條超過(guò)了預(yù)設(shè)的警戒值時(shí)，會(huì)自動(dòng)向預(yù)先設(shè)定的電話撥號(hào)報(bào)警，并語(yǔ)音播報(bào)告警信息(包括告警信息名稱告警值預(yù)設(shè)值等)。

1.2.2電話查詢

查詢者通過(guò)使用固定電話，移動(dòng)電話等撥打特定的業(yè)務(wù)號(hào)碼，并由電話語(yǔ)音卡連入應(yīng)用服務(wù)器，通過(guò)服務(wù)器的語(yǔ)音提示來(lái)選擇自己所關(guān)注的信息，這時(shí)，服務(wù)器會(huì)通過(guò)檢索的方式查詢?cè)撔畔⒌脑敿?xì)內(nèi)容，并通過(guò)語(yǔ)音方式在電話中向查詢者播報(bào)。

總的來(lái)說(shuō)，這些方式的應(yīng)用，都兼?zhèn)溆幸韵绿攸c(diǎn):

1）成本低廉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。除了服務(wù)器和語(yǔ)音卡、相應(yīng)軟件等需要一定的費(fèi)用外，無(wú)其它設(shè)備費(fèi)用，只需將語(yǔ)音卡和電話線相連就可以提供服務(wù)。

2)無(wú)用戶地域限制，不論用戶身在何地，只要用戶的通訊終端正常連接通訊運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)即可。

3) 語(yǔ)音報(bào)警具有重要現(xiàn)實(shí)意義，具有明確的提示信號(hào)和準(zhǔn)確的數(shù)值報(bào)告，可以在很大程度上解放工作人員。

有眾多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也難以避免缺點(diǎn)的出現(xiàn)，缺點(diǎn)為:

1）同時(shí)接入用戶數(shù)量有限，當(dāng)通訊線路被一個(gè)用戶占用時(shí)，其他用戶無(wú)法連接。

2)當(dāng)報(bào)警用戶數(shù)增加到一定限度時(shí)，完成對(duì)所有用戶的報(bào)警耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)。

3)單次信息服務(wù)耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，需要用戶參與環(huán)節(jié)過(guò)多，當(dāng)線路通話質(zhì)量下降時(shí)，使用比較困難。

1.3短信技術(shù)的應(yīng)用及其特點(diǎn)

短信技術(shù)所指的是在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中所承載的文字信息服務(wù)。在水利行業(yè)中，短信技術(shù)多被應(yīng)用在短信數(shù)據(jù)傳輸、短信報(bào)警和短信查詢應(yīng)用，這些服務(wù)可以在GSM、CDMA等諸多終端中應(yīng)用。短信數(shù)據(jù)傳輸指的是各類遙測(cè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集器在采集到數(shù)據(jù)后，將所采集到的數(shù)據(jù)一一打包，并按照事先設(shè)定的號(hào)碼將數(shù)據(jù)通過(guò)短信傳輸?shù)脚c服務(wù)器連接的移動(dòng)通訊模塊上。

短信自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)所指的是當(dāng)服務(wù)器在接收到所采集的數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)一條或多條數(shù)據(jù)超過(guò)的當(dāng)初所設(shè)定警戒值時(shí)，短信自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)將報(bào)警信息通過(guò)短信的形式發(fā)送到預(yù)先設(shè)定好的移動(dòng)終端中。短信查詢應(yīng)用指的是查詢者可以通過(guò)固定格式來(lái)發(fā)送查詢短信，并通過(guò)移動(dòng)終端向所指定的業(yè)務(wù)號(hào)碼發(fā)送查詢短信信息，服務(wù)器會(huì)根據(jù)信息指定所查詢的內(nèi)容在數(shù)據(jù)庫(kù)中搜尋特定內(nèi)容，并以短信的形式發(fā)送給查詢者。

這2個(gè)方式的應(yīng)用有著十分強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)，即:

成本較低且構(gòu)造簡(jiǎn)單。不論用戶在何地，只要用戶的通訊端能夠與運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)相連接就能夠隨時(shí)隨地的享受運(yùn)營(yíng)商所提供的服務(wù)。

所允許接入的用戶數(shù)量沒(méi)有限制。這樣就大大增加的服務(wù)的用戶人群，使得更多的人能夠享受這一服務(wù)。

短信報(bào)警具有重要現(xiàn)實(shí)意義，具有明確的提示信號(hào)和準(zhǔn)確的數(shù)值報(bào)告，并且查詢結(jié)果自動(dòng)存儲(chǔ)在用戶移動(dòng)終端中隨時(shí)備查。

每一次使用信息服務(wù)時(shí)的操作過(guò)程都十分簡(jiǎn)便，在短短數(shù)秒內(nèi)就能夠完成操作。

接收用戶在斷電時(shí)也不會(huì)損失數(shù)據(jù)，所接收的數(shù)據(jù)都被儲(chǔ)存在運(yùn)營(yíng)商的數(shù)據(jù)庫(kù)中，因此不會(huì)丟失。

關(guān)于以上應(yīng)用的缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在2個(gè)方面:

用戶在編制短信時(shí)較為麻煩，當(dāng)一些所需要查詢的內(nèi)容比較復(fù)雜時(shí)，所編寫的查詢內(nèi)容會(huì)變得十分復(fù)雜，這也造成了用戶在編寫短信時(shí)會(huì)比較麻煩

雖然短信十分簡(jiǎn)便，但其有著一定的字?jǐn)?shù)限制，每次發(fā)送的數(shù)據(jù)量也被限制。

2、數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠渌绞?/p>

2.1信息

水利信息的，除傳統(tǒng)方式外，現(xiàn)在又出現(xiàn)了以web網(wǎng)頁(yè)形式直接到Internet，用戶只需連接到Internet ，運(yùn)行web瀏覽器直接訪問(wèn)網(wǎng)址即可獲得信息的方式。但是這種方式對(duì)于出差、參加會(huì)議、野外工程人員等來(lái)說(shuō)，非常不方便，一般情況下，這類用戶都會(huì)受到?jīng)]有便捷的上網(wǎng)方式，沒(méi)有能直接瀏覽web網(wǎng)頁(yè)的工具等困難的困擾。

而將水利信息制作成為支持WAP1.1版的網(wǎng)頁(yè)，那這類用戶就可以隨時(shí)通過(guò)手機(jī)連接GPRS/EDGE、CDMA上網(wǎng)，使用當(dāng)前大多數(shù)手機(jī)都自帶的WAP瀏覽器，訪問(wèn)修改各類水利信息。

2.2移動(dòng)計(jì)算

對(duì)于大量在野外工作或者出差的水利工程人員、設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，不一定記得所有計(jì)算公式，或者有公式不一定具備計(jì)算能力，這時(shí)，就可以使用手機(jī)訪問(wèn)預(yù)先編寫好的專用于各類公式計(jì)算的WAP網(wǎng)頁(yè)，只需要選擇計(jì)算類型、計(jì)算條件、計(jì)算參數(shù)等，由WAP服務(wù)器自動(dòng)計(jì) 算結(jié)果，通過(guò)WAP網(wǎng)頁(yè)方式返回用戶手機(jī)。這樣能夠大大提高工作人員的工作效率，提升業(yè)務(wù)質(zhì)量。

3、結(jié)合GPS的應(yīng)用

結(jié)合當(dāng)前已經(jīng)成熟的全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)，在水利方面，移動(dòng)技術(shù)還有更為廣闊的應(yīng)用前景。例如尋檢監(jiān)督、現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)等。

3.1尋檢監(jiān)督

對(duì)于某些地點(diǎn)，在某些特定的時(shí)期(如汛期)需要進(jìn)行定期尋檢，但往往由于缺乏有效的監(jiān)督手段，對(duì)于這些地點(diǎn)是否被尋檢往往無(wú)人知曉。

因此，可以要求尋檢人員攜帶具有GPA功能的智能手機(jī)，運(yùn)行專業(yè)的導(dǎo)航軟件，按照特定的頻率來(lái)檢查該手機(jī)的當(dāng)前GPS坐標(biāo)，并直接使用移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商授時(shí)或者GPS授所提供的當(dāng)前時(shí)間，通過(guò)CDMA、GPRS/EDGE、通道發(fā)往監(jiān)督機(jī)構(gòu)，當(dāng)監(jiān)督機(jī)構(gòu)接收該信息后，通過(guò)專門的軟件對(duì)GPS信息進(jìn)行自動(dòng)分析、存儲(chǔ)，并在GIS(地理信息)系統(tǒng)上描繪該尋檢人員的檢查軌跡。

3.2現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)

一些現(xiàn)場(chǎng)的勘測(cè)照片和數(shù)據(jù)要即時(shí)送往水利機(jī)構(gòu)，往往要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，實(shí)時(shí)性不強(qiáng)，而采用具備GPS、攝像功能的智能手機(jī)，就可以在專門的軟件里對(duì)現(xiàn)場(chǎng)攝像、配上勘測(cè)數(shù)據(jù)、GPS坐標(biāo)勘測(cè)時(shí)間等，通過(guò)CDMA、GPRS/EDGE自動(dòng)發(fā)往水利機(jī)構(gòu)，保證數(shù)據(jù)照片的實(shí)時(shí)性、有效性和空間、時(shí)間位置的有序性。

結(jié)束語(yǔ)

以上只是根據(jù)移動(dòng)技術(shù)在水利信息化的應(yīng)用中所做一個(gè)粗略的分析和陳述，起到拋磚引玉的作用。

目前，隨著移動(dòng)技術(shù)和水利信息化需求的發(fā)展，它在水利系統(tǒng)中的應(yīng)用前景十分可觀，而水利事業(yè)也會(huì)因此更快地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

［1］邵東國(guó)，黃顯峰. 構(gòu)建水利信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系思考［C］//中國(guó)水利學(xué)會(huì)青年科技工作委員會(huì).中國(guó)水利學(xué)會(huì)第二屆青年科技論壇論文集.鄭州: 黃 河 水利出版社，2005

［2］劉勇，郝新宇，王玉章.基于水利信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的探

篇8

論文關(guān)鍵詞：景觀式地面煙爐，系統(tǒng)組成，技術(shù)指標(biāo)

 

RYJ-1型景觀式地面煙爐外形似歐式尖頂建筑，采用太陽(yáng)能供電遠(yuǎn)程遙控作業(yè)，其控制距離不受限制，可布置在氣候條件適宜的地區(qū)技術(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)焰條的遠(yuǎn)程遙控檢測(cè)、點(diǎn)火和自動(dòng)播撒。本系統(tǒng)除可在手機(jī)信號(hào)覆蓋的地區(qū)使用外，還可選擇安裝在北斗接收裝置上，可覆蓋沒(méi)有手機(jī)信號(hào)的所有區(qū)域，實(shí)現(xiàn)中國(guó)境內(nèi)無(wú)盲點(diǎn)覆蓋。

1 功能及特點(diǎn)

1.1 實(shí)現(xiàn)了無(wú)人職守，適時(shí)作業(yè)的功能，作業(yè)安全可靠，可廣泛布點(diǎn)，實(shí)用性強(qiáng)。

1.2 具有設(shè)備破壞報(bào)警技術(shù)指標(biāo)，煙管被盜自毀的功能，可確保設(shè)備安全，可避免燃燒劑危害社會(huì)。

1.3 功能配置先進(jìn)，配置北斗衛(wèi)星通訊，可覆蓋中國(guó)境內(nèi)所有區(qū)域。

1.4 考慮到作業(yè)人員的安全及衛(wèi)生，填裝煙管工作在煙爐外完成，無(wú)需將手伸入煙爐內(nèi)部，裝填方便、快捷技術(shù)指標(biāo)，可確保煙管安裝人員安全衛(wèi)生。

1.5 裝填煙管數(shù)量多，催化劑含量大，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)。

1.6 具有煙管是否點(diǎn)火成功的檢測(cè)功能和異常檢測(cè)功能及燃燒情況記錄功能。

1.7 遙控系統(tǒng)具有可靠的加密功能。

1.8 外形美觀，性能可靠，可靠選擇單體或成組（套）安裝使用。

2 工作原理

中心控制器采用密碼無(wú)線通訊方式。遠(yuǎn)

程獲取終端站點(diǎn)信息，廟宇煙管點(diǎn)火時(shí)間、點(diǎn)火數(shù)量，使煙管在選定時(shí)間正常點(diǎn)火，燃燒催化劑技術(shù)指標(biāo)，通過(guò)煙爐將催化焰劑播撒釋放于空中，并在上升氣流的作用下抬升到云中，達(dá)到催化增雨（雪）功效。

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學(xué)本科，從事人工影響天氣科研工作

2.1 本系統(tǒng)由地面煙管、煙爐、點(diǎn)火控制系統(tǒng)組成。

2.1.1 地面煙管由接電銅片、底座、殼體、催化劑藥柱、自毀裝置、噴管、防潮塞組成，見(jiàn)圖1。

圖1 地面煙管

Fig.1 Chimney of equipment

2.1.2 地面煙爐由1雨帽、2煙囪、3爐頂、4爐鏜、5煙管固定裝置、6煙管、7收渣盒、8煙爐底座、9接線板、10門、11控制器等組成，見(jiàn)圖2。

圖2 地面煙爐

Fig.2 landscaping artificial rainfall aerosol equipment

2.1.3 點(diǎn)火控制系統(tǒng)由點(diǎn)火控制器、內(nèi)置電池、

無(wú)線通訊模塊、太陽(yáng)能充放電控制、防盜報(bào)警系

統(tǒng)組成。系統(tǒng)工作框圖見(jiàn)圖3。

圖3 控制系統(tǒng)工作框圖

Fig.3 Map of control system

3 技術(shù)指標(biāo)

3.1 煙管技術(shù)指標(biāo)

管長(zhǎng)398mm

管徑Φ46.5 mm

質(zhì)量925 g

催化劑重量 535 g

碘化銀含量 11 g/支

成核率（-10℃） 1.03×101 個(gè)/g

催化劑燃燒時(shí)間 6 Min/支

催化劑燃燒溫度 1260℃

使用溫度-30～45℃

儲(chǔ)存溫度 -40～50℃

煙管同時(shí)工作數(shù)量 ≤9支/套

儲(chǔ)存期3年

3.2 地面煙爐、控制系統(tǒng)性能指標(biāo)

外形尺寸4212×1538×5475（長(zhǎng)×寬×

高）mm/套（3個(gè)單位為一套）

質(zhì)量 1500 Kg/套

煙管最大裝填量 168支/套（單位裝填量56支）

電源電壓220VAC(遠(yuǎn)程中心站)；8～

16VDC(現(xiàn)場(chǎng)終端）V

待機(jī)功耗 ≤2W（終端

供電方式 太陽(yáng)能供電系統(tǒng)

電池能量 7個(gè)連續(xù)陰天可靠工作

電池壽命 >1年

手持式控制方式 現(xiàn)場(chǎng)控制

控制距離 中國(guó)境內(nèi)不限

最大點(diǎn)火容量 168支（可以獨(dú)立點(diǎn)火）

平均無(wú)故障工作 >7000 H

平均修復(fù)時(shí)間 <2 H

工作溫度 -30～45℃

工作濕度 10～100%

點(diǎn)火控制方式 支持GPRS、CDMA、SMS、衛(wèi)星通訊

21世紀(jì)，對(duì)于我區(qū)人工影響天氣的工作發(fā)展是一個(gè)十分有利的時(shí)期，但機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存技術(shù)指標(biāo)，希望和困難同在，我們要充分利用國(guó)內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，豐富我區(qū)人影作業(yè)手段，促進(jìn)我區(qū)人影工作快速的發(fā)展，從而進(jìn)入一個(gè)全新的局面。

參與文獻(xiàn)：

人工影響天氣技術(shù)手冊(cè)

篇9

論文關(guān)鍵詞：智能天線 碼分多址 自適應(yīng)陣列 移動(dòng)通信 系統(tǒng)容量

論文摘要：近年發(fā)展起來(lái)的CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)相對(duì)于FDMA、TDMA系統(tǒng)具有較大的容量，但由于多徑干擾、多址干擾的存在，其容量?jī)?yōu)勢(shì)并沒(méi)有得到充分的發(fā)揮，如果在基站上采用智能天線可以降低這些干擾的影響，提高系統(tǒng)的性能。本文通過(guò)對(duì)智能天線的認(rèn)識(shí)、優(yōu)勢(shì)的闡述，從而引發(fā)智能天線在現(xiàn)代移動(dòng)通信中的重要性。

1引言

我們知道，天線有很多種，但大體上可分為三大類:“線天線”、“面天線”及“陣列天線”。陣列天線最初用于雷達(dá)、聲納以及軍事通信中，完成空間濾波和參數(shù)估計(jì)兩大任務(wù)。當(dāng)陣列天線應(yīng)用到移動(dòng)通信領(lǐng)域時(shí)，通信工程師喜歡用“智能天線”來(lái)稱謂之。智能天線根據(jù)方向圖形成(或稱為波束形成)的方式又可分為兩類:第一類，采用固定形狀方向圖的智能天線，且不需要參考信號(hào);第二類，采用自適應(yīng)算法形成方向圖的智能天線，需要參考信號(hào)。

本文在以下提到的智能天線都是指第二類，即(自適應(yīng))智能天線，這也是目前智能天線研究的主流。

2智能天線的技術(shù)現(xiàn)狀

在分析研究智能天線技術(shù)理論的同時(shí)，國(guó)內(nèi)外一些大學(xué)、公司和研究所分別建立了試驗(yàn)平臺(tái)，用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)驗(yàn)證理論研究的成果，得出相應(yīng)的結(jié)論。

(1)在美國(guó)

在智能天線技術(shù)方面，美國(guó)較其它國(guó)家要成熟的多，并已開(kāi)始投入實(shí)用。美國(guó)ArrayComm公司將智能天線技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線本地環(huán)路(WLL)系統(tǒng)。ArrayComm方案采用可變陣元配置，有12陣元、8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列可供不同環(huán)境選用，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明在PHS基站采用該技術(shù)可以使系統(tǒng)容量提高4倍。

(2)在歐洲

歐洲通信委員會(huì)(CEC)在RACE(Research into AdvancedCommunication in Europe)計(jì)劃中實(shí)施了第一階段智能天線技術(shù)研究，稱為TSUNAMI(The Technology in SmartAntennas for Univer-sal Advanced Mobile Infrastructure)，由德國(guó)、英國(guó)、丹麥和西班牙合作完成。該項(xiàng)目是在DECT基站上構(gòu)造智能天線試驗(yàn)?zāi)Ｐ停?995年初開(kāi)始現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，天線陣列由8個(gè)陣元組成，射頻工作頻率為1.89 GHz，陣元間距可調(diào)，陣元分布有直線型、圓環(huán)型和平面型三種形式。試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀脭?shù)字波束成形的方法實(shí)現(xiàn)智能天線，采用ERA技術(shù)有限公司的專用ASIC芯片BDF1108完成波束形成，使用TMS320C40芯片作為中央控制。

(3)在日本

ATR光電通信研究所研制了基于波束空間處理方式的多波束智能天線。天線陣元布局為間距半波長(zhǎng)的16陣元平面方陣，射頻工作頻率是1.545 GHz。陣元組件接收信號(hào)在模數(shù)變換后，進(jìn)行快速付氏變換(FFT)處理，形成正交波束后，分別采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法，數(shù)字信號(hào)處理部分由10片F(xiàn)PGA完成，整塊電路板大小為23.3 cm×34.0 cm。ATR研究人員提出了智能天線的軟件天線的概念。

我國(guó)目前有部分單位也正進(jìn)行相關(guān)的研究。信威公司將智能天線應(yīng)用于TDD(時(shí)分雙工)方式的WLL系統(tǒng)中，信威公司智能天線采用8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列，射頻工作于1785~1 805 MHz，采用TDD雙工方式，收發(fā)間隔10 ms，接收機(jī)靈敏度最大可提高9 dB。

3智能天線的優(yōu)勢(shì)

智能天線是第三代移動(dòng)通信不可缺少的空域信號(hào)處理技術(shù)，歸納起來(lái)，智能天線具有以下幾個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。

(1)具有測(cè)向和自適應(yīng)調(diào)零功能，能把主波束對(duì)準(zhǔn)入射信號(hào)并適應(yīng)實(shí)時(shí)跟蹤信號(hào)，同時(shí)還能把零響點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)。

(2)提高輸入信號(hào)的信干噪比。顯然，采用多天線陣列將截獲更多的空間信號(hào)，也即是獲得陣列增益。

(3)能識(shí)別不同入射方向的直射波和反射波，具有較強(qiáng)的抗多徑衰落和同信道干擾的能力。能減小普通均衡技術(shù)很難處理的快衰落對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

(4)增強(qiáng)系統(tǒng)抗頻率選擇性衰落的能力，因?yàn)樘炀€陣列本質(zhì)上具有空間分集的能力。

(5)可以利用智能天線，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電磁環(huán)境和用戶情況來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)的管理能力。

(6)智能天線自適應(yīng)調(diào)節(jié)天線增益，從而較好地解決遠(yuǎn)近效應(yīng)問(wèn)題。為移動(dòng)臺(tái)的進(jìn)一步簡(jiǎn)化提供了條件。越區(qū)切換是根據(jù)基站接收的移動(dòng)臺(tái)功率的電平來(lái)判斷的。由于陰影效應(yīng)和多徑衰落的影響常常導(dǎo)致錯(cuò)誤的越區(qū)轉(zhuǎn)接，從而增加了網(wǎng)絡(luò)管理的負(fù)荷和用戶的呼損率。在相鄰小區(qū)應(yīng)用的智能天線技術(shù)，可以實(shí)時(shí)地測(cè)量和記錄移動(dòng)臺(tái)的位置和速度，為越區(qū)切換提供更可靠的依據(jù)。

4智能天線與若干空域處理技術(shù)的比較

為了進(jìn)一步理解智能天線的概念，我們把智能天線和相關(guān)的傳統(tǒng)空域處理技術(shù)加以比較。

(1)智能天線與自適應(yīng)天線的比較

智能天線與自適應(yīng)天線并沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別，只是由于應(yīng)用場(chǎng)合不同而具有顯著的差異。自適應(yīng)天線主要應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)的干擾抵消，一般地，雷達(dá)接收到的干擾信號(hào)具有很強(qiáng)的功率電平，并且干擾源數(shù)目比天線陣列單元數(shù)少或相當(dāng)。而在無(wú)線通信系統(tǒng)中，由于多徑傳播效應(yīng)到達(dá)天線陣列的干擾數(shù)目遠(yuǎn)大于天線陣列單元數(shù)，入射角呈現(xiàn)隨機(jī)分布，功率電平也有很大的動(dòng)態(tài)變化范圍，此時(shí)的天線叫智能天線。 轉(zhuǎn)貼于

對(duì)自適應(yīng)天線而言，只需對(duì)入射干擾信號(hào)進(jìn)行抵消以獲得信干噪比(SINR， Signal to Interference plus Noise Ratio)的最大化。對(duì)智能天線而言，由于到達(dá)陣列的多徑信號(hào)的入射角和功率電平均數(shù)是隨機(jī)變化的，所以獲得的是統(tǒng)計(jì)意義上的信干噪比(SINR)的最大化。

(2)智能天線與空間分集技術(shù)的比較

空間分集是無(wú)線通信系統(tǒng)中常用的抗多徑衰落方案。M單元智能天線也可等效為由M個(gè)空間耦合器按優(yōu)化合并準(zhǔn)則構(gòu)成的空間分集陣列。因此可以認(rèn)為智能天線是傳統(tǒng)分集接收的進(jìn)一步發(fā)展。

但是智能天線與空間分集技術(shù)卻是有顯著的差別的。首先空間分集利用了陣列天線中不同陣元耦合得到的空間信號(hào)的弱相關(guān)性，也即是不同路徑的多徑信號(hào)的弱相關(guān)性。而智能天線則是對(duì)所有陣元接收的信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合并來(lái)形成空間濾波。一個(gè)根本性的區(qū)別:智能天線陣列結(jié)構(gòu)的間距小于一個(gè)波長(zhǎng)(一般取λ/2)，而空間分集陣列的間距可以為數(shù)個(gè)波長(zhǎng)。

(3)智能天線與小區(qū)扇區(qū)化的比較

小區(qū)的扇區(qū)化可以認(rèn)為是一種簡(jiǎn)化的、固定的預(yù)分配智能天線系統(tǒng)。智能天線則是動(dòng)態(tài)地、自適應(yīng)優(yōu)化的扇區(qū)化技術(shù)。現(xiàn)在，我們來(lái)討論一個(gè)頗有爭(zhēng)議的問(wèn)題。根據(jù)IS-95建議，當(dāng)采用120°扇區(qū)時(shí)系統(tǒng)容量將增加3倍。由此是否可以得到結(jié)論，扇區(qū)化波束越窄系統(tǒng)容量提高越大?考慮到實(shí)際的電磁環(huán)境，我們認(rèn)為對(duì)這一問(wèn)題的回答是否定的。這是因?yàn)檎ㄊ邮盏降男盘?hào)往往是由許多相關(guān)性較強(qiáng)的多徑信號(hào)構(gòu)成的。一般情況下，各徑信號(hào)的時(shí)延擴(kuò)展小于一個(gè)chip周期。這時(shí)信號(hào)波形易于產(chǎn)生畸變從而降低信號(hào)的質(zhì)量達(dá)不到增加系統(tǒng)容量的目的。同時(shí)如果采用過(guò)窄的波束接收信號(hào)，一旦該徑信號(hào)受到嚴(yán)重的衰落，則將直接導(dǎo)致通信的中斷。另外，過(guò)窄的接收波束在工程上是難以實(shí)現(xiàn)的，并將成倍地增加設(shè)備的復(fù)雜度。

5智能天線的未來(lái)展望

(1)目前還沒(méi)有一個(gè)完整的通信理論能夠較全面地將智能天線的所有課題有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，故需要建立一套較完整的智能天線理論;另一方面，高效、快速的智能算法也將是智能天線走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵。

(2)采用高速DSP技術(shù)，將原先的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)移到基帶進(jìn)行處理。基帶處理過(guò)程是數(shù)字算法的硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

(3)由于圓形布陣和二維任意布陣比等間隔線陣優(yōu)越，同時(shí)陣列天線的數(shù)字合成算法能夠用于任意形式陣列天線而形成任意圖案的方向圖，因而可考慮在CDMA基站中采用二維任意布陣的智能天線。

(4)在移動(dòng)臺(tái)中(如手機(jī))采用智能天線技術(shù)。

(5)采用智能天線技術(shù)來(lái)改善移動(dòng)通信信道中上下鏈路不能使用同一套權(quán)值的問(wèn)題，以改善上下鏈路的性能。

(6)目前，智能天線技術(shù)的研究已不是單一地研究智能天線本身，應(yīng)與CDMA的一些關(guān)鍵技術(shù)(如多用戶檢測(cè)技術(shù)、多用戶接收技術(shù)、功率控制等)結(jié)合在一起研究。

篇10

論文摘要：移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程可以劃分為三個(gè)階段，即第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)、第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)、第三代多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)。本文簡(jiǎn)單介紹了移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程，重點(diǎn)論述了第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（4th Generation 4G）的概念及相關(guān)術(shù)，并指出其今后的發(fā)展趨勢(shì)。

一、移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

(一)第一代——模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)

第一代(即1G，是the first generation的縮寫)移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特征是采用模擬技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)、有多種制式。我國(guó)主要采用TACS，其傳輸速率為2．4kbps，由于受到傳輸帶寬的限制，不能進(jìn)行移動(dòng)通信的長(zhǎng)途漫游，只是一種區(qū)域性的移動(dòng)通信系統(tǒng)。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)在商業(yè)上取得了巨大的成功，但是其弊端也日漸顯露出來(lái)，如頻譜利用率低、業(yè)務(wù)種類有限、無(wú)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盜聽(tīng)和盜號(hào)、設(shè)備成本高、體積大、重量大。所以，第一代移動(dòng)通信技術(shù)作為2O世紀(jì)80年代到90年代初的產(chǎn)物已經(jīng)完成了任務(wù)退出了歷史舞臺(tái)。

(二)第二代——數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)

第二代(即2G，是the second generation的縮寫)移動(dòng)通信系統(tǒng)是從20世紀(jì)90年代初期到目前廣泛使用的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，采用的技術(shù)主要有時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)兩種技術(shù)，它能夠提供9．6-28．8kbps的傳輸速率。全球主要采用GSM和CDMA兩種制式，我國(guó)采用主要是GSM這一標(biāo)準(zhǔn)，主要提供數(shù)字化的語(yǔ)音業(yè)務(wù)級(jí)低速數(shù)據(jù)化業(yè)務(wù)，克服了模擬系統(tǒng)的弱點(diǎn)。和第一代模擬移動(dòng)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)相比，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)具有保密性強(qiáng)，頻譜利用率高，能提供豐富的業(yè)務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點(diǎn)，可以進(jìn)行省內(nèi)外漫游。但因?yàn)椴捎玫闹剖讲煌苿?dòng)標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一，用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進(jìn)行漫游，還無(wú)法進(jìn)行全球漫游，雖然第二代比第一代有更大的帶寬，但帶寬還是很有限，限制了數(shù)據(jù)的應(yīng)用，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速率的業(yè)務(wù)，如移動(dòng)的多媒體業(yè)務(wù)。

(三)第三代——多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)

隨著通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展和通信量的激增，未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)不僅要有大的系統(tǒng)容量，還要能支持話音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等多種業(yè)務(wù)的有效傳輸。第二代移動(dòng)通信技術(shù)根本不能滿足這樣的通信要求，在這種情況下出現(xiàn)了第三代

(即3c，是the third generation的縮寫)多媒體移動(dòng)通信系統(tǒng)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)在國(guó)際上統(tǒng)稱為IMT一2000，是國(guó)際電信聯(lián)盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz頻段的系統(tǒng)。與第一代模擬移動(dòng)通信和第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，第三代的最主要特征是可提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。

二、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念

4G也稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)．具有超過(guò)2Mb／s的非對(duì)稱數(shù)據(jù)傳輸能力．對(duì)高速移動(dòng)用戶能提供1 50M b／s的高質(zhì)量的影像服務(wù)．并首次實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸 它包括廣帶無(wú)線固定接入、廣帶無(wú)線局域網(wǎng)．移動(dòng)廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)) ． 是集多種無(wú)線技術(shù)和無(wú)線LAN 系統(tǒng)為一體的綜合系統(tǒng)．也是寬帶lP接入系統(tǒng)．在這個(gè)系統(tǒng)上．移動(dòng)用戶可以實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫漫游．為了進(jìn)一步提高其利用率．滿足高速率、大容量的業(yè)務(wù)需求． 同時(shí)克服高速數(shù)據(jù)在無(wú)線信道下的多徑衰落和多徑干擾等眾多優(yōu)勢(shì)。

三、4G的關(guān)鍵技術(shù)

1.OFDM技術(shù)。它實(shí)際上是多載波調(diào)制MCM的一種．其主要原理是：將待傳輸?shù)母咚俅袛?shù)據(jù)經(jīng)串／并變換，變成在N個(gè)子信道上并行傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)流，再用N 個(gè)相互正交的載波進(jìn)行調(diào)制，然后疊加一起發(fā)送。接收端用相干載波進(jìn)行相干接收，再經(jīng)并／串變換恢復(fù)為原高速數(shù)據(jù)。

2．多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)是無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)的重大突破。該技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。MIMO系統(tǒng)采用空時(shí)處理技術(shù)進(jìn)行信號(hào)處理，在豐富的散射環(huán)境下，空分復(fù)用MIMO系統(tǒng)(如BLAST結(jié)構(gòu))可以獲得與天線數(shù)成正比的容量增長(zhǎng)，從而極大地提高頻譜效率，增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。但是當(dāng)散射程度欠佳時(shí)，會(huì)引起信道間的空間相關(guān)，尤其在室外環(huán)境下，由于基站的天線較高，從而角度擴(kuò)展較小，其空間相關(guān)難以避免，在這種情況下MIMO不可能獲得所期望的數(shù)據(jù)傳輸速率。 轉(zhuǎn)貼于

3．切換技術(shù)。切換技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端在不同小區(qū)之間跨越和在不同頻率之間通信以及在信號(hào)質(zhì)量降低時(shí)如何選擇信道。它是未來(lái)移動(dòng)終端在眾多通信系統(tǒng)、移動(dòng)小區(qū)之間建立可靠通信的基礎(chǔ)。主要?jiǎng)澐譃橛睬袚Q、軟切換和更軟切換．硬切換發(fā)生在不同頻率的基站或不同系統(tǒng)之間。第4代移動(dòng)通信中的切換技術(shù)正朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。

4.軟件無(wú)線電技術(shù)。軟件無(wú)線電是將標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的硬件功能單元經(jīng)過(guò)一個(gè)通用硬件平臺(tái)，利用軟件加載方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各種類型的無(wú)線電通信系統(tǒng)的一種具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。通過(guò)下載不同的軟件程序，在硬件平臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)不同功能，用以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)中利用單一的終端進(jìn)行漫游，它是解決移動(dòng)終端在不同系統(tǒng)中工作的關(guān)鍵技術(shù)。軟件無(wú)線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號(hào)處理硬(Digital Signal Process Hardware，DSPH)、現(xiàn)場(chǎng)可編程器件(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)、數(shù)字信號(hào)處理(Digital SignalProcessor， DSP)等。

5.IPv6協(xié)議技術(shù)。3G網(wǎng)絡(luò)采用的主要是蜂窩組網(wǎng)，而4G系統(tǒng)將是一個(gè)基于全lP的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)不同類型的接入系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)之間的無(wú)縫連。為了給用戶提供更為廣泛的業(yè)務(wù)，使運(yùn)營(yíng)商管理更加方便、靈活，4G中將取代現(xiàn)有的IPv4協(xié)議，采用全分組方式傳送數(shù)據(jù)的IPv6協(xié)議。

四、發(fā)展趨勢(shì)

目前，4G移動(dòng)通信還只處于實(shí)驗(yàn)室研究開(kāi)發(fā)階段。具體的設(shè)備和技術(shù)還沒(méi)有完全成型，后續(xù)的軟件開(kāi)發(fā)還沒(méi)有啟動(dòng)。這都會(huì)給4G的發(fā)展帶來(lái)很多難題，有待人們深入研究。但未來(lái)移動(dòng)通信必將具有文中描述的這些基本特征：高速率、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸，完全集中的服務(wù)。無(wú)所不在的移動(dòng)接入，高智能的多樣化的用戶設(shè)備。隨著新問(wèn)題、新要求的不斷出現(xiàn)。第四代移動(dòng)通信技術(shù)將會(huì)相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展。我們相信，不遠(yuǎn)的將來(lái)，人們將會(huì)不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，可以自由自在地利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息，從而使人們的學(xué)習(xí)、工作、生活發(fā)生更深刻的變化。

參考文獻(xiàn)

[1] 張重陽(yáng).數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)[M].西安:江西科技大學(xué)出版社，2006.