时间：2023-03-20 16:22:17
序论：在您撰写移动通信论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
第二代移动通信技术多以CDMA和GSM两种制式为代表，在我国主要以GSM制式为主。2G的传输速率每秒可达到9.6kB～28.8kB，与第一代移动通信相比，第二代移动通信系统保密性强，频谱使用率高。此外，还能够提供更多的业务，还能够实现异地漫游。但由于国际制式的不完全统一，2G所具有的异地漫游，只能局限于统一制式的活动区域内。尽管第二代移动通信的传输带宽得到了增加，但是对于多媒体业务等高速率业务的实现，第二代移动通信的数据应用仍存在一定的局限性。
当前移动通信技术的发展现状
（一）第三代移动通信技术
第三代移动通信技术，简称3G，最主要的特点是以智能信号处理技术为功能模板，能够提供各种宽带信息业务，如电视图像、慢速图像及高速数据，兼具多媒体数据通信、高质量话音的支持功能，其传输速率每秒可达到384kB，在某些局域网内速度可达2M。同时在多种用户环境下均可适用，如室内、室外、快速移动和卫星环境等，可与多种移动通信系统相互融合，如卫星移动通信、无绳电话等。第三代移动通信系统共有CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA三大通信标准，其中中国电信以CDMA2000为主，中国联通以WCDMA为主，中国移动以TD-SCDMA为主。由于存在制式相互兼容的问题，目前尚未真正实现全球通信。尽管3G频谱得到了显著的增大，但是其频谱利用率仍相对较低，无法对宝贵的频谱资源进行充分地开发利用。另外，3G单载波最大仅支持2Mbps的业务，其支持的速率仍有待提高，因此，第三代移动通信技术仍无法满足移动通信发展的需要，寻求一种新的适应移动通信需求的技术成为必要。
3G目前应用现状主要体现在：手机多媒体业务。用户可以在任何时间任何地点地观看自己喜爱的电视节目，球队比赛以及下载精华短片加以欣赏，同时可以自由进行歌曲点播；可视电话。真正地做到了声影并茂，用户在接听电话的同时不仅能够听到对方的声音，更能看到对方的场景；定位服务。具有GPS定位服务功能，能够为用户提供大量的周边环境的地图信息、食宿信息及交通信息等。
（二）第四代移动通信技术
第四代移动通信系统，简称为4G。4G有两个主要目的：一是达到无线通信全球覆盖的目的；二是达到高质量的无线业务的目的。目前正在不断开发探索中的第四代移动通信技术，具有以下基本特征：
第一，通信速度更快。第四代移动通信技术的无线传输速率每秒可达10M～20M，最高速度可达100M。
第二，网络频谱更大。要使4G通信的传输速率达到100Mbps，通信运营商必须在3G的基础上对其进行大量的改造才能实现其目标。据专家估计，一个4G信道占有的频谱大约为100MHz，这相当于WCDMA3G网络的20倍。
第三，智能性更高。第四代移动通信的终端设备设计和操作均具有很高的智能化，而且4G手机能够将一些难以想象的功能加以实现。
第四，兼容性更高。要想让人们尽快地接受4G通信，必须确保更多的通信用户在投资最少的情况下能够由3G通信过渡到4G通信。因此，从这个意义上讲，第四代移动通信技术必须具有3G通信平稳过渡到4G通信、全球无覆盖漫游、多种网络互联、终端多元化、接口开放等多种特点。
现代移动通信技术的发展趋势
（一）自适应可变速率调制技术
自适应编码调制技术能够在确保传输质量的基础上，根据传播条件的不同有效地调整传输速率，并能够将所用频谱的效率发挥到最佳。可变速率调制技术主要有两种：一是可变速率正交振幅调制，简称VRQAM。它主要是一种振幅和相位相互联合而成的键控技术。电平数越少，每码元携带的信息比特数便越少，反之电平数越多，其每码元携带的信息比特数便越多。二是可变扩频增益码分多址，简称VSGCDMA。它主要通过改变发射功率与扩频增益来传输不同的业务速率。在将高速业务加以传输的过程中必须在保证传输质量的前提下，才能降低扩频增益，此时可适当地将发射功率加以提高；而在将低速业务加以传输时必须在保证传输质量的前提下，将扩频增益适当的增大，同时相应的降低发射功率，以免出现多址干扰。
（二）高速下行分组接入技术
高速下行分组接入技术主要由MIMO、H-ARQ技术组成，能够将下行速率提高到8Mbps-20Mbps，其中MIMO技术不仅能使移动通信系统的容量得以扩充，而且能够将数据传输速率提高到14.4Mbps-21.6Mbps，但是MIMO技术会增加移动台和基站的复杂程度。据研究，配有4付天线的移动台的复杂度相当于单个天线的2倍，因此为了使MIMO的信道空间得到充分地利用，作为空时处理方案的BLAST技术便应运而生。BLAST技术主要通过多径提供的空间并行性将比特率大幅度的提高。但是BLAST系统通常仅在信道极窄的情况下才能适用，但是若接收端采用MIMO-DFE技术，则在频率选择性信道等更一般的情况下也可以采用BLAST技术。
（三）智能天线阵列技术
智能天线主要由多组独立完整的天线组成的天线阵列系统，能够将收发信机的多个输入与多个输出巧妙地结合起来，并提供一个综合的时空信号。与单个天线相比，智能天线能够对波束的方向进行动态的调整，从而能够跟踪信号变化，以减小旁瓣干扰，使每个用户能够得到最大的主瓣。这样既能够使系统容量得以增加，SINR得到有效的改善，又能够使小区的最大覆盖范围得到扩充，移动台的发射功率得到降低。
（四）软件无线电技术
软件无线电是指研制出一个完全可编程的硬件平台和软件编程程序，将所有的应用通过这一平台中的软件编程程序得以实现。也就是说，即使是不同系统的基站和移动终端也能够通过相同硬件平台上的不同软件而得以实现。软件无线电技术能够有效地促进各种移动台及各移动通信设备之间的无缝集成，同时能够使移动通信系统的建设成本大大降低。同时将使移动通信的网络结构有所改变，并加速无线网与有线网的相互融合，实现多种网络互联，增强网络的灵活性。
（五）IP技术
未来的移动通信网络将会有一个十分完整的IP系统，不仅能够使核心网得以IP化，更能使无线接入部分得以IP化。核心网的IP化主要考虑的是原有核心网的改动程度、改动后和兼容性及改动成本。而无线接入部分的IP化能够确保IP技术的协调性，促进基于IP包的统计复用技术的实现，同时能够大大降低传输成本，使全带宽利用度得以实现，真正促进语音和业务数据融合的实现。
1.1系统的结构
基于SMS的移动通信网络自动监控系统所采取的是分布式体系结构，该结构主要由三部分组成，即终端监测仪、监控中心和移动短信息服务中心。其中，终端监测仪的功能主要是对系统中的特定内容进行监测，并在此基础上将监测到的数据以短信息的方式发送到监控中心。监控中心的功能主要是通过短信的方式，与各个终端实现信息数据的传输与共享，并以此为依据，对终端监测仪的工作参数进行科学设置。同时，监控中心还可以为移动通信用户提供查询和报表功能。而移动短信息服务中心的功能则主要是完成系统中终端监测仪和监控中心的短消息互发。
1.2系统的功能
如果想要将自动监控系统的各项功能顺利实现，对于终端监测仪的设置，除了要确保其满足系统的运行需求之外，还应该设置一套与之配套的软件系统。就目前终端监测仪的功能来看，应该满足以下几个方面：①通信质量参数的采集，这是终端监测仪的一项基础功能，通过对不同位置通信质量参数的有效采集，可以对通信整体质量有一个初步的了解，并针对不足之处，采取合理的优化措施。②通信质量参数的报送，系统在完成通信质量参数的采集之后，需要将采集的数据传输到控制中心，该环节是系统运行中的一个关键环节，为了能够确保传输质量，根据系统的特点，选择合理的报送方式是不容忽视的。目前，比较常用的报送方式有三种，即自报式、应答式和自报/应答兼容式。监控中心也是自动监控系统的一个重要组成部分，监控中心的功能主要包括以下几个方面：①对终端监测仪的参数进行修改；②打开和关闭选定终端监测仪自动发送采集数据功能；③通话质量等级测试；④拨打掉话频率测试；⑤修改自动监测仪上传采样数据的控制中心号码。
2终端监测仪的设计
2.1终端监测仪的硬件组成
就目前终端监测仪的硬件组成来看，主要包括了51系列单片机和GSM模块等。其中，为了进一步满足系统需求，GSM模块往往采用标准的移动通信模块，最常见的就是SiemensMC35，该模块可以提供标准的AT指令，在指令的控制下，可以一次完成6组数据的采集。也就是说，可以一次采集六个不同基站的工作参数。在系统运行过程中，单片机通过串口向GSM模块发送AT指令来控制模块的工作方式以及读取采集的网络参数，然后按照设计的协议将数据打成格式化的数据包再交给GSM模块，发送数据每个GSM模块中有一张SIM卡，监控中心通过每个监测仪的SIM卡号对它们进行分类管理和控制。
2.2终端监测仪的软件设计
给出的是终端监测仪的软件流程示意图，从图中我们能够看出，该软件流程大致可以分为前台和后台两个部分，其中，中断服务子程序这部分可以视为前台行为，利用函数完成相关操作这部分则可以视为后台行为。结合系统运行的特点和需求，终端监测仪的软件设计需要具备以下几个方面的功能：①自动发送通信质量参数和实时报警；②终端监测仪工作参数的设置和修改；③解决监控中心收到的通信质量参数延时问题；④防掉电功能。只有具备了上述功能，才能够进一步满足自动监控系统的运行需求。
3SMS和通信协议的设计
3.1移动短消息服务
移动短消息服务是GSM的一项重要业务，通过GSM所提供的网络平台，可以向监控中心传输固定长度的数据信息。与传真业务相同，都是GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务。就目前该服务所涉及的业务类型来看，大致可以分为两种类型，一种是点到点短消息业务，另一种是小区广播短消息业务。
3.2SMS的特性与优点
之所以采用SMS为基础来对移动通信网络自动监控系统进行构建，主要是因为SMS具有诸多优点，这些优点主要体现在以下几个方面：①存储和转发功能，在进行短信息发送的时候，信息的渠道并不是由发送者直接到接收者，而是发送者———短信中心———接收者。②传达确认，当短信息成功传达至接收人之后，发送者会收到确认信息；③主叫号码自动显示，SMS中自动包含发送者的电话号码，接受者容易知道发送者并回复。
3.3通信协议的设计
通信协议的设计主要包括两个方面的内容，即通信协议的数据格式和协议的算法。在自动控制监控系统运行过程中，不同环节对于数据格式也有不同的要求，因此，设计人员应该结合系统的特点，设计一套完整的通信协议，以此来满足系统中数据的交互。采用移动短信的方式进行数据交换可以实现监测仪的任意布置投资成本小，运行维护费用低。
4结语
移动通信，被誉为新电信时代的“发动机”，几乎成了世纪之交通信业发展的最强音。然而，新世纪的钟声敲响不到一年，移动通信的发展就似乎已进入了山重水复的境地：原本被一致看好的3G开始尝到了“众口铄金”的滋味，不起眼的“过渡代”——GPRS及cdma20001x悄然凸现，一直被认为是淘汰之列的2G网络依旧频频拿下大单……为什么会出现这一局面呢？日前，业内相关权威专家对此发表了看法。
移动通信面临诸多挑战
截止到2000年底，全球移动通信用户数已达7．34亿，普及率为14．7％。预计2001年全球移动通信用户数将突破10亿大关。与之相对应的固定电话的用户数到2001年7月已达到10亿。在今明两年内，全世界的移动电话用户数将超过固定电话用户数，成为普及率最高的通信手段。移动通信在迅猛发展的同时，也面临着许多挑战。
我国移动通信领域内著名专家、信息产业部电信传输研究所副所长曹淑敏认为，目前全球移动通信的发展有以下几个特点：移动通信得到了空前的发展，在许多发达国家，移动电话的普及率已经超过50％，最高的已经接近90％，用户趋于饱和，急需新业务来刺激发展；而与之对应的发展中国家，则普及率较低（如中国仅为10％），发展潜力大；在用户数量增加的同时，平均每个用户的话费却在下降；目前话音业务仍是主导业务，短消息业务增长迅速，WAP发展不理想；虽然普遍看好移动互联网业务的发展，但目前在世界范围内仍没有找到所谓的“杀手级”运营模式；处在2G／2．5G技术向3G演进和过渡的时期，新技术的优势和风险同在；由于2G／2．5G规模大、技术成熟，所以向3G的过渡必然比第一代向第二代过渡缓慢，2G／2．5G和3G共存的局面将会持续较长时间；3G标准一直处在完善和更新阶段，近期才形成较为稳定的版本；在一些国家高昂的频谱费用和一些不切实际的管制政策，影响了3G正常的发展。
曹淑敏认为，以上这些特点，在近期内会对全球移动通信技术的更新和整个业务的增长带来一些不利的因素，但发展中国家的崛起、欧洲正在进行的行业调整（如运营商合建3G网络基础设施，分担风险）以及全球范围内对移动通信业务与应用的研究和努力，都将缓解和改善这一不利局面。
同时，与世界经济下滑和发展放缓的趋势相反，我国的经济仍表现出持续增长的发展势头，移动通信仍然保持持续高速增长的态势，今年上半年的增长超过去年同期的增长水平。截止到2001年10月，我国的移动通信用户数已经达到1．3亿，超过美国，成为世界第一大移动通信网络。与发达国家的话音业务趋于饱和相比，我国移动通信仅就话音业务的市场空间而言，仍然十分巨大
标准版本多、更新快是3G延迟的重要原因
现在业界普遍认为，3G的向后延迟已成定局。欧洲市场UMTS商用时间表向后推迟半年到一年，而有专家称中国的3G商用则要等到2004年之后。之所以会有这种现象，除了整个宏观环境出现不景气以外，从技术来看也有其原因，其中主要是由于3G的标准版本多、更新快，弄得厂商无所适从。
摩托罗拉亚太区电信运营方案策略技术市场部总经理庄靖说，在UMTS规范中，WCDMA标准不断有新的版本出现，变化多而快，这使其显得稳定性不足。在这种情况下，制造商就较难选定其中的一种版本来生产设备和终端设备。例如，在2001年3月的R99版本中尚有五百多个更改要求尚待解决，估计到明年中后期R99将可进入成熟稳定的商用。与此形成对比的是，在cdma2000方面从1x走向1xEV－DV的演进则相对较为平滑。cdma20001x在向前延伸的过程中，无线子系统只要在软硬件方面作部分的变动，相对来说要平稳一些。
曹淑敏副所长也认为，3G标准版本的更新是困扰运营商和厂家的一大难题，也是影响3G商用化进程的一个重要的、根本性的问题之一。虽然业界普遍认为R99是一个成熟、稳定、将被大规模商用的版本，但对采用R99哪个月的版本仍没有统一的说法，并对2001年3月或6月版本以及在3月基础上增加部分6月的更改比较看好。可是9月底刚刚在北京召开的3GPP会议通过了R99最新版本（2001年9月版本），与6月版本相比，又通过了266个新的更改。令人欣喜的是，此次会议特别强调不应对R99版本的实质内容再进行修改，否则将严重影响3G产品的商用化时间。
以应用内容为主导的移动数据业务升温
移动通信的发展面临诸多挑战，而3G的延迟又成为定局，在这种情况下，当前移动领域内的热点在哪里？
摩托罗拉全球电信运营方案部中国区市场与工程总经理吴达光认为，当前移动领域内的热点在于2．5G／2．75G，而由当前的2G开始的移动互联演进应首先启动移动数据业务。具体来说，国内的移动运营商中国移动、中国联通在保持用户数持续增长的同时，却面临着APRU值（每用户平均每月话费）不断降低的压力，而目前收入的主要来源话音业务的潜力已经被挖掘得差不多了，同时移动宽带技术如GPRS、cdma20001x日趋成熟，这样一来，用移动数据业务来提高APRU值就成为每个移动运营商关注的焦点。
如何启动移动数据业务呢？吴达光认为，首先，要开发出能够吸引用户的应用和内容，让移动通信用户能简便、快捷地享受到移动互联的魅力。其次，在于设计出利益均沾的移动互联的盈利模式，如日本NTTDoCoMo的i－mode计划吸引了大约五万个内容开发商，在其中让大量的内容提供商能够有利可图，这样才能激发他们进一步参与的积极性，进而拉动产业链的良性循环。这方面，国内已经起步，如中国移动的“移动梦网”计划和中国联通的“联通在信”。第三，从承载网络的实现能力方面，也要不断加以完善。也就是说，要将目前如GPRS、cdma20001x这样的基础平台技术不断加以升级提高。如摩托罗拉近期将推出GPRS的CS－3和CS－4编码方式，通过软件升级，在支持1＋4信道模式的手机上可将目前GPRS网络中20kbit／s～30kbit／s的速率提高到70kbit／s左右，基本能满足宽带上网管道速率的要求。?
大力优化2G网络已成为刻不容缓的日常工作
在大家讨论3G、关注2．5G的同时，我们所使用的2G网络还在不断飞速发展，给移动运营商带来最大的业务收入，也给移动设备制造商带来了最大的利润。爱立信、诺基亚、摩托罗拉、阿尔卡特等多家厂家都承认，现在2G网络设备还是其业务的大部分。而现实的2G网络由于规模庞大、频率资源紧张，很多问题已经到了刻不容缓需要解决的地步，其中重要的一条就是近年来不断被专家们挂在嘴边的网络优化。
1.1系统模型
根据矿井通信实际需要，可得出基于Turbo码的矿井通信系统框图(图2)。在图2中，将信源产生的信息序列送入Turbo码编码器进行相应的编码，编码后的序列通过调制器的调制，经矿井衰落信道送入解调器，将得到的解调信号通过Turbo码译码器进行译码处理，再由接收端进行接收，最后通过计算得到误码率。本文采用Matlab7.0中Simulink模块搭建了矿井通信系统Turbo码仿真模型(图3)。系统模块主要由伯努利二进制随机发生器(BernoulliBinaryGenerator)、Turbo码编码器(TurboEncoder)、DQPSK调制器、矿井衰落信道(MineFa-dingChannel)、Turbo码译码器(TurboDecoder)、DQPSK解调器和译码误比特率计算模块(MultipleIterationErrorRateCalculation)组成。其中，调制/解调均采用正交相移键控π/4-DQPSK方式，该方式是利用DQPSK模块将相位旋转π/4得到，得到的信号再由误比特率计算模块进行计算，通过模块Dis-play显示结果，并将结果用表示所需储存数据量的模块s13写入到工作空间。Turbo码编码器模块是系统模型中的一个重要部分，根据Turbo码的编码原理，采用Simulink构建Turbo码编码器的内部框图(图4)。由图4可以看出，仿真模型的结构是根据Turbo码的编码结构图设计的。其中由InsertZero模块和Sum模块构成复接器，由Puncture模块构成删余阵，通过InsertZero模块来控制插入的码元0数目，Puncture模块来实现删除码元的数目和位置，这样就得到不用码率的Turbo码。系统模型中最重要的部分是Turbo码译码器模块，根据Turbo码译码原理构建Turbo码译码器内部框图(图5)。由解调器解调后的信息由Inl模块输入，分量译码器由APPDecoder模块实现，其中L(c)对应系统信息，L(u)对应的是先验信息。其解交织通过随机解交织模块(RandomDeinterleaver)实现，经过多次迭代，将得到的似然比进行相应的判决，从而得到最佳估值序列，再通过Out1模块输出。在系统中，利用InsertZero模块实现归零操作;利用Puncture模块对序列进行删余;利用Zero-OrderHold模块对迭代次数进行控制;利用随机交织模块(RandomInterleaver)完成交织过程;选用DiscretePulseGenerator模块、IntegerDelay模块和Product模块实现将系统信息初始化为0;利用HardDecision模块来完成对L(u)的硬判决。其中用s9-s12分别表示所需储存数据量并写入工作空间。
1.2仿真结果及分析
本文主要以误比特率(BER)评价一个通信系统设计的好坏，进而考查Turbo码的纠错性能。仿真参数:采用SISO译码器，译码算法是LOG-MAP算法，帧长为4000bit，采用改进的S随机交织器，π/4-DQPSK调制方式，移动速度为40km/h，载频为2GHz，Nakagami衰落信道，采用频率为10MHz，分别对系统在未编码状态和编码状态下的性能进行仿真，其中编码状态又分为采用卷积码状态以及采用不用码率的Turbo码状态，仿真结果如图6所示。由仿真结果可以看出，对于构建的矿井移动通信系统，在编码状态的系统性能要优于未编码状态，验证了该仿真系统与理论结果的吻合性;而又因采用不同种类的编码其性能也不尽相同，又可直观地说明在矿井移动通信中使用Turbo码编码方案的优势所在［1-4］。
2矿井移动通信系统中Turbo码性能分析
2.1编码长度对Turbo码性能的影响
首先给出不同编码长度对Turbo码性能的影响。仿真参数:信道采用已经构建好的Nakagami多径衰落信道，调制采用π/4-DQPSK方式，解码采用LOG-MAP算法，迭代次数为8次，所用子编码器为(1，7/5)的递归系统卷积码，码率为1/2，帧长为512bit，采用的编码约束度K分别为3、4、5、6。其仿真结果如图7所示。从图7的仿真结果可以看出，增加编码约束度K可以改善Turbo码的误比特性能。当BER＞10－3时，K的改变不会引起BER的曲线有明显的变化;然而当BER＜10－3时，增加K会降低Turbo码的误比特率，其性能会得到提高。当交织器长度和码率一定情况下，K越大，则Turbo码的性能越好［5-7］。
2.2迭代次数对Turbo码性能的影响
以下针对不同迭代次数对Turbo码性能的影响进行仿真。仿真参数:信道采用Nakagami多径衰落信道，调制采用π/4-DQPSK方式，解码采用LOG-MAP算法，所用的子编码器为(1，7/5)的递归系统卷积码，码率为1/2，编码约束度K=3，帧长FS=256，迭代次数Iter分别为1，5，8。其仿真结果如图8所示。由图8仿真结果可知，在衰落信道条件下，增加迭代次数也会改善Turbo码的误比特性能。当Eb/No=2时，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，进行足够次数的迭代，可以获得较好的纠错性能。但当经过一定数值的迭代后译码性能趋于稳定，再增加新的迭代，不但不能提高Turbo码的译码性能，反而会带来一定的编码增益。因此，在对Turbo码进行设计时，要根据实际译码情况及时停止迭代，这样可以在不影响误比特率性能或对误比特率性能影响很小的情况下，有效降低迭代译码过程中的计算量。
2.3码率对Turbo码性能的影响
在对Turbo码进行编码时，为了得到高的传输速率，通常会在编码器之后进行删除操作。以下为仿真不同速率对Turbo码性能的影响。仿真参数:仿真信道为Nakagami多径衰落信道，调制方式采用π/4-DQPSK，解码采用LOG-MAP算法，迭代次数为5次，所用的子编码器为(1，7/5)的递归系统卷积码，编码约束度K=3，帧长FS=256，码率R分别为1/2，1/3。仿真结果如图9所示。从图9可以看出，码率R=1/2的Turbo码性能在Turbo码编码长度相同情况下时，与码率R=1/3的Turbo码性能相比要差。例如对于(1，7/5)的卷积码，约束度K=4，当信道的信噪比Eb/No=4、码率R=1/2时，BER为2.155×10－2，而码率R=1/3时，BER降低到1.3481×10－3。因此，在衰落信道条件下，降低码率可以提高Turbo码的性能，降低误比特率，但同时也使得码元的传输效率降低。综上所述，在对码率进行选择时，要综合考虑传输效率和传输质量2个方面。
2.4帧长对Turbo码性能的影响
对不同帧长对Turbo码性能的影响进行仿真。仿真参数:仿真信道为Nakagami多径衰落信道，调制方式采用π/4-DQPSK，解码采用LOG-MAP算法，迭代次数为5次，所用的子编码器为(1，7/5)的递归系统卷积码，码率为1/2，编码约束度K=3，帧长FS分别为64，256，1024bit。仿真结果如图10所示。从图10中的仿真结果看出，在衰落信道条件下，增加交织器的长度即帧长FS，可以提高Turbo码的性能。例如在Eb/No=3时，帧长256bit的Turbo码在Nakagami多径衰落信道中传输的误比特率BER=1.5350×10－2，而当帧长为1024bit时，误比特率BER可以达到6.3480×10－3的水平。
2.5移动台速度对Turbo码性能的影响
针对不同速度下Turbo性能进行仿真。仿真参数:仿真信道为Nakagami多径衰落信道，调制方式采用的是π/4-DQPSK，解码采用的是LOG-MAP算法，迭代次数为5次，所用的子编码器为(1，7/5)的递归系统卷积码，码率为1/2，编码约束度K=3，帧长FS=1024bit，载频为2GHz。在矿井中由于移动台不同，所以速度不等，但速度都不高。本节主要针对6，8，30，40km/h情况下的Turbo码性能进行仿真，仿真结果如图11所示。从图11仿真结果看出，除了采用纠错编码技术外，没有采取任何抗衰落技术的情况下，随着移动台速度的提高，Turbo码的误比特率曲线明显升高，从而导致性能的降低。由此可见，在衰落信道中必须要采取相应的抗衰落技术才能确保通信的质量，因此在后续的研究中，还需要考虑对衰落信道采用抗衰落技术。
3结语
移动通信,被誉为新电信时代的“发动机”,几乎成了世纪之交通信业发展的最强音。然而,新世纪的钟声敲响不到一年,移动通信的发展就似乎已进入了山重水复的境地:原本被一致看好的3G开始尝到了“众口铄金”的滋味,不起眼的“过渡代”——GPRS及cdma20001x悄然凸现,一直被认为是淘汰之列的2G网络依旧频频拿下大单……为什么会出现这一局面呢?日前,业内相关权威专家对此发表了看法。
移动通信面临诸多挑战
截止到2000年底,全球移动通信用户数已达7.34亿,普及率为14.7%。预计2001年全球移动通信用户数将突破10亿大关。与之相对应的固定电话的用户数到2001年7月已达到10亿。在今明两年内,全世界的移动电话用户数将超过固定电话用户数,成为普及率最高的通信手段。移动通信在迅猛发展的同时,也面临着许多挑战。
我国移动通信领域内着名专家、信息产业部电信传输研究所副所长曹淑敏认为,目前全球移动通信的发展有以下几个特点:移动通信得到了空前的发展,在许多发达国家,移动电话的普及率已经超过50%,最高的已经接近90%,用户趋于饱和,急需新业务来刺激发展;而与之对应的发展中国家,则普及率较低(如中国仅为10%),发展潜力大;在用户数量增加的同时,平均每个用户的话费却在下降;目前话音业务仍是主导业务,短消息业务增长迅速,WAP发展不理想;虽然普遍看好移动互联网业务的发展,但目前在世界范围内仍没有找到所谓的“杀手级”运营模式;处在2G/2.5G技术向3G演进和过渡的时期,新技术的优势和风险同在;由于2G/2.5G规模大、技术成熟,所以向3G的过渡必然比第一代向第二代过渡缓慢,2G/2.5G和3G共存的局面将会持续较长时间;3G标准一直处在完善和更新阶段,近期才形成较为稳定的版本;在一些国家高昂的频谱费用和一些不切实际的管制政策,影响了3G正常的发展。
曹淑敏认为,以上这些特点,在近期内会对全球移动通信技术的更新和整个业务的增长带来一些不利的因素,但发展中国家的崛起、欧洲正在进行的行业调整(如运营商合建3G网络基础设施,分担风险)以及全球范围内对移动通信业务与应用的研究和努力,都将缓解和改善这一不利局面。
同时,与世界经济下滑和发展放缓的趋势相反,我国的经济仍表现出持续增长的发展势头,移动通信仍然保持持续高速增长的态势,今年上半年的增长超过去年同期的增长水平。截止到2001年10月,我国的移动通信用户数已经达到1.3亿,超过美国,成为世界第一大移动通信网络。与发达国家的话音业务趋于饱和相比,我国移动通信仅就话音业务的市场空间而言,仍然十分巨大
标准版本多、更新快是3G延迟的重要原因
现在业界普遍认为,3G的向后延迟已成定局。欧洲市场UMTS商用时间表向后推迟半年到一年,而有专家称中国的3G商用则要等到2004年之后。之所以会有这种现象,除了整个宏观环境出现不景气以外,从技术来看也有其原因,其中主要是由于3G的标准版本多、更新快,弄得厂商无所适从。
摩托罗拉亚太区电信运营方案策略技术市场部总经理庄靖说,在UMTS规范中,WCDMA标准不断有新的版本出现,变化多而快,这使其显得稳定性不足。在这种情况下,制造商就较难选定其中的一种版本来生产设备和终端设备。例如,在2001年3月的R99版本中尚有五百多个更改要求尚待解决,估计到明年中后期R99将可进入成熟稳定的商用。与此形成对比的是,在cdma2000方面从1x走向1xEV-DV的演进则相对较为平滑。cdma20001x在向前延伸的过程中,无线子系统只要在软硬件方面作部分的变动,相对来说要平稳一些。
曹淑敏副所长也认为,3G标准版本的更新是困扰运营商和厂家的一大难题,也是影响3G商用化进程的一个重要的、根本性的问题之一。虽然业界普遍认为R99是一个成熟、稳定、将被大规模商用的版本,但对采用R99哪个月的版本仍没有统一的说法,并对2001年3月或6月版本以及在3月基础上增加部分6月的更改比较看好。可是9月底刚刚在北京召开的3GPP会议通过了R99最新版本(2001年9月版本),与6月版本相比,又通过了266个新的更改。令人欣喜的是,此次会议特别强调不应对R99版本的实质内容再进行修改,否则将严重影响3G产品的商用化时间。
以应用内容为主导的移动数据业务升温
移动通信的发展面临诸多挑战,而3G的延迟又成为定局,在这种情况下,当前移动领域内的热点在哪里?
摩托罗拉全球电信运营方案部中国区市场与工程总经理吴达光认为,当前移动领域内的热点在于2.5G/2.75G,而由当前的2G开始的移动互联演进应首先启动移动数据业务。具体来说,国内的移动运营商中国移动、中国联通在保持用户数持续增长的同时,却面临着APRU值(每用户平均每月话费)不断降低的压力,而目前收入的主要来源话音业务的潜力已经被挖掘得差不多了,同时移动宽带技术如GPRS、cdma20001x日趋成熟,这样一来,用移动数据业务来提高APRU值就成为每个移动运营商关注的焦点。
如何启动移动数据业务呢?吴达光认为,首先,要开发出能够吸引用户的应用和内容,让移动通信用户能简便、快捷地享受到移动互联的魅力。其次,在于设计出利益均沾的移动互联的盈利模式,如日本NTTDoCoMo的i-mode计划吸引了大约五万个内容开发商,在其中让大量的内容提供商能够有利可图,这样才能激发他们进一步参与的积极性,进而拉动产业链的良性循环。这方面,国内已经起步,如中国移动的“移动梦网”计划和中国联通的“联通在信”。第三,从承载网络的实现能力方面,也要不断加以完善。也就是说,要将目前如GPRS、cdma20001x这样的基础平台技术不断加以升级提高。如摩托罗拉近期将推出GPRS的CS-3和CS-4编码方式,通过软件升级,在支持1+4信道模式的手机上可将目前GPRS网络中20kbit/s~30kbit/s的速率提高到70kbit/s左右,基本能满足宽带上网管道速率的要求。?
大力优化2G网络已成为刻不容缓的日常工作
在大家讨论3G、关注2.5G的同时,我们所使用的2G网络还在不断飞速发展,给移动运营商带来最大的业务收入,也给移动设备制造商带来了最大的利润。爱立信、诺基亚、摩托罗拉、阿尔卡特等多家厂家都承认,现在2G网络设备还是其业务的大部分。而现实的2G网络由于规模庞大、频率资源紧张,很多问题已经到了刻不容缓需要解决的地步,其中重要的一条就是近年来不断被专家们挂在嘴边的网络优化。
该类故障较为常见,迹象也比较明显,通常硬件在发生故障时，其红色的FOULT灯一般会亮,然而有时候千万不能被其表面假象迷惑到。比如某个基站的B扇区，其中有一个载频发生退服的现象,到站以后看到该载频的TXNOTENABLE灯以及红色FOULT灯均亮,因而断定为TRU硬件发生破坏,更换之后故障还是存在,这种情况再把TRU更换掉就犯了头疼看头,脚疼看脚的误区,TRU发生退服有可能是由于其自身的硬件故障也有可能是和其连接的其他连线或者硬件发生了故障。通过OMT软件进行诊断以后提示到TRU至CU中间的连线发生故障,经过检查发现了连线有松动,再次连接以后故障已消除。针对该类故障,可以首先利用OMT软件开始故障的定位,参照OMT建议的替换单元实施操作,不能仅仅看其表面。
二、由于软件原因导致的基站故障
假如基站IDB数据和基站状况匹配之后不一致,那么基站绝对没办法恢复正常工作。假如在把某个基站实施传输压缩，即两条被压缩成一条，之后看到AB两个小区正常工作但是C小区没有正常工作,这就表明了BSC没办法和C小区实施通信,因而怀疑与其挨着的B小区设置地的软件有问题,通过查看才看到B小区的软件传输形式被错误设置为单独形式即STAN-DALONE,其中一条在传输的时候ABC各个扇区的传输形式应当分别设置成CASCADE、CASCADE、STANDALONE,把B的传输形式更改成CASCADE以后基站便恢复了正常状态。
三、由于传输问题导致的基站故障
尽管移动通信属于无线通信的性质,然而其实际上是有线和无线的综合体。MSC（即移动业务变换中心）与BSC（即基站控制器）二者之间的接口A还有BSC（即基站控制器）与BTS（即基站收发媒介）二者之间的接口ABIS的物理连接全部是采取2.048Mbps标准的PCM数字输送。不仅如此，各个基站部件的持续稳定工作难以离开平稳的时钟讯号,但是基站的时钟讯号是在PCM传输里面提取出来的,有一部分基站没有提供输入外界时钟的端口,该部分基站设施是根据先前的PDH组网模式进行设计的。现在传输设施正在从逐渐PDH形式向SDH形式过渡,根据SDH形式的传输制度,因为调整指针的原因,其在传送时钟时是按照线路码形式传输,通过ADM（即分插复用器）特别的时钟端口进行输出的。假如采取从SDH形式的随路码流里面提取时钟的办法,可能会带来死站、滑码以及失步等问题。有研究学者发现,某些采取SDH体系进行传输的基站,从开通以后便一直不是很稳定,后来经过现场检查才发现是由于基站在同步方面不好,建议使用PDH传输体系，或者基站使用同步要求相对比较低的设施,采纳其建议以后,基站一直工作都很正常。平常维护当中时不时会有基站部分或者所有载频不够稳定并且一会儿退服一会儿运行的状况。该部分故障很多都是由于传输不够稳定,由滑码以及误码造成的。传输误码积在累积到某种程度的时候,BSC没办法对基站实施控制。这个时候可以在本地状态下经过OMT将IDB数据再次装载,复位以后便能够恢复正常。
四、结语
1.1卫星移动通信在海洋石油的勘探开发
海洋石油的开发具有很大的流动性，广泛的作业范围和较强的专业性，这些使海洋石油勘探开发对海上移动通信具有很高的要求。利用传统的单边带无线电话等通信设备不能满足海洋石油勘探开发事业快速发展的需要，于是，在海洋石油勘探开发中，应用卫星移动通信已经成为一种相当理想的通信方式，卫星移动通信及过去采用的那些单边带无线电话和甚高频无线电话等通信方式为海洋船舶作业的通讯需求提供了多元化选择。
1.2卫星移动通信在军事中的应用
由于现代局部战争的参战力量组成不断变化，作战范围规模日益扩大，作战形式也越来越多样化，再加上传统短波军事通信带宽小，传输信道不稳定，传统短波军事通信已经不能应用在现代作战行动中。当卫星移动通信受到地域条件和天气情况的影响时，还可以真正地使信息进行实时的传输，这就是卫星移动通信在军事作战中最大的优势。与传统的通信方式相比较，卫星移动通信在通信容量、覆盖范围和传输质量等方面有更大的优势。
2应用中出现的问题在应用中出现的问题主要表现在以下四个方面：
（1）卫星移动通信的技术规范标准还不健全不完善，管理还不严格不合理。
健全完善技术规范标准，不仅使通信设备的制造、安装测试和使用更加规范，还使卫星移动通信更加畅通，更加安全。
（2）卫星移动通信系统以市场为导向进行管理和经营，就是为了赢取最大的商业利润，其实它本身是国际性商业民用通信系统。
铱系统、全球星、ICO、ODYSSEY和APMT等卫星通信系统，依次进入全球卫星移动服务的市场，一场高投入高技术的全面市场竞争随之展开，先后淘汰了ODYSSEY和APMT，铱系统、全球星和ICO三大系统留下，但是铱系统破产失败，全球星系统命运未卜。
（3）抗截获与干扰技术有待于提高。
卫星移动通信应用在军事中时，因为通信卫星处于空间位置，敌我双方都能看见卫星，所以卫星通信系统有着一些突出的弱点，通信卫星转发器极易遭受到电子攻击是其主要的弱点。具体表现在极易受到敌方强大的电磁波干扰，使通信受到干扰而中断；有利的条件和机会使敌方极易进行定位截获。于是，由于军事通信的迅速发展，军事专家们一直重视敌我双方的通信侦察与反侦察，对抗与反对抗和截获与反截获技术。在频率域与功率域方面，由于移动卫星通信系统空间和信号发射作为现用的平台，因此，在地面信息进入信道传输之前，应该大力做好伪信息识别与抗干扰的工作，积极提高硬件和软件的加密技术，应该改造创新移动终端和关口站。
（4）电磁兼容性和接口技术有待于提高，软件的可移植性有待于增强。
应该提高系统接口技术（移动卫星通信系统信息终端、国防数据和关口站、便携式终端间等互联接口技术），以保证信息能够进行无缝传输，使其与另外的军事通信方式一体或者互联。同时，应该改善增强数传软件的纠错功能，以保证在信息化的恶劣战场中，部队能够进行畅通无阻的信息通信。
（5）闭合回路群设置和信道专用设置有待于提高。
部队在应用卫星移动通信系统进行通信的过程中，应该重视关口站网管软件的应用，应该对部队特殊用户进行合理的设置，进而形成一个闭合回路群，还要在该群中进行合理的信道专用设置，大力做好信道管理和密钥管理的工作，以避免内部泄密和外界揭秘的现象出现。
3卫星移动通信发展概述
在1976年，世界上的第一个专门提供电报与电话服务的卫星移动通信系统建立，海事卫星移动通信系统（Marist）投入商业运营。在1979年，国际海事卫星组织（INMARSAT）成立，从1982年，国际海事卫星组织连续对7颗卫星进行租用，第一代的INMARSAT卫星通信系统随之形成，该系统专门用以船只进行全球卫星移动通信服务。由于通信业务量的增加，在1990年至1994年的过程中，对4颗第二代的INMARSAT卫星进行发射。在1992年，澳大利亚开始运用AUSSAT-B卫星进行国内卫星移动通信的服务。美国与加拿大携手建立北美移动业务卫星通信系统（MAST），用以服务于陆地、海上与空中移动用户，随后在1994年与1995年期间，对2颗MAST卫星进行发射。从1990年开始，许多公司连续提出中轨道和低轨道的多星座卫星移动通信系统方案，铱系统、全球星系统和ICO系统就是其中主要的系统。
在1999年，铱系统开始投入商业运营，但是后来由于对该系统进行不合理的经营，导致其破产失败。同时，在2000年，全球星系统也开始投入商业运营。根据应用环境进行分类，主要分为AMSS（航空卫星移动通信系统）、MMSS（海事卫星移动通信系统）与LMSS（陆地卫星移动通信系统）；根据提供的业务类型进行分类，主要分为数据与话音系统；根据轨道类型进行分类，主要分为GEO（对地静止轨道）与非GEO系统，其中LEO（低轨道）、MEO（中轨道）和HEO（高椭圆轨道）就是非GEO系统。在非GEO系统中，根据业务种类对其进行分类，主要分为小LEO、宽带LEO与大LEO。把能够运用LEO卫星提供非实时性业务的系统称之为小LEO系统，Orbcomm系统就是小LEO；把能够运用LEO进行宽带业务的系统称之为宽带LEO，Teledesic系统就是宽带LEO；把能够进行全球实时性个人通信业务的MEO与LEO卫星移动通信系统全部称为大LEO系统，Iridium、Globalstar和ICO系统就是大LEO系统。把能够利用GEO卫星进行宽带多媒体以及移动业务的系统称作宽带GEO系统，Astrolink、Cyberstar和V2stream系统就是宽带GEO系统。在航空、陆地与海事移动等领域中，Inmarsat系统已经对其进行了AMSS、LMSS与MMSS多种业务的提供。按照不同的技术发展水平、业务要求和使用环境，Inmarsat已经对多种移动站和系统进行了开发研究，都制定了每一种移动站和系统相应的系统规范标准，同时按照此规范标准，对各种移动站进行制造，以保证其在全世界任何地方都能够运用Inmarsat卫星进行及时通信。截止到1998年1月，在Inmarsat系统中，25000多个标准A站、5000多个标准B站、39000多个标准C站和1500多个航空站已经建立，再加上标准E站、寻呼终端和导航终端类型站，Inmarsat系统的总用户数已经达到115000多个。除能够进行全球卫星移动业务的Inmarsat系统，同时还建立了众多的能够提供卫星移动业务的国内和区域性卫星移动通信系统。Optus公司独立经营的MobileSat国内卫星移动通信系统以及美国AMSC公司和加拿大TMI公司携手共同经营的MSAT北美区域卫星移动通信系统就是其典型的代表。虽然通信GEO卫星的信道条件比较好，同时星体也比较固定，但是其应用在众多领域中时，还有较多的问题出现。因此，提出并采用了低和中轨道非GEO卫星移动通信系统来进行通信，以保证全球无缝覆盖的个人通信系统的实现。
4卫星移动通信的发展趋势
（1）卫星移动通信系统和另外通信系统的结合将越来越紧密。
由低和中轨道星座组成的卫星移动通信系统应该与地面网络、地面蜂窝系统和静止轨道卫星通信系统等另外通信系统紧密结合，以使用户费用降低，保证适合实际的使用需求。
（2）宽带卫星系统及其发展。
在现代的各种业务中，宽带业务处于重要的地位，无线通信中的移动，广播与远程特性都有助于宽带卫星系统的发展。因为卫星系统属于天基系统，同时它的成本很高，与传统卫星系统成本相比较，发展宽带卫星系统投入的成本达到其成本的215倍，这些预示着在缺乏地面宽带系统的市场中，宽带卫星系统和卫星移动通信系统一样极其发展。
（3）降低信道的误码率技术更高。
相关的专家不断对信道的误码率技术进行研究发展，利用更加先进更加高超的调制纠错与调制编码技术降低信道的误码率，以保证卫星信道的传输质量能够增加到光纤传输信道的水平。在卫星移动通信链路中，对TCP/IP协议进行应用时，还存在令人不满意的问题，但是这些问题并不说明卫星链路不能应用TCP/IP，通过实验可以证明，在卫星链路中，应用TCP/IP协议不仅能使卫星网和地面网互连，还能使其与因特网进行互连，实现了天和地之间的互通。
（4）卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展。
对低端频段的应用，呈现过于拥挤的状态，因此，卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展是相当必要的，同时，不断地对频率复用技术进行利用和创新，使原有通信频带上的潜力得以更深层的发挥。
（5）卫星移动通信系统的优势不仅表现在现代各种应用对卫星移动通信系统日益渐增的要求上，还表现在能够支持大量的和大范围的移动用户的数据通信方面。
再加上人们对能便携的卫星通信用户机和可搬动的小型卫星通信地面站的状态不完全满足，因此，建立实现拥有实用价值的卫星全球个人移动通信系统便成为了卫星移动通信发展的新目标。
5结语
