移动通信毕业论文 终版.doc

移动通信专业毕业论文。 目 录1.1引言1.2 3G通信网的含义1.3 3G通信网的基本特点 1.5、3G通信网的应用1.63G网络技术应用面临的问题1.7 3G通信网的未来发展趋势1.7 结论 1.1引言 上世纪70年代末，诞生了被称为第一代蜂窝移动通信系统的双工FDMA模拟调频系统，但由于模拟系统固有的先天缺陷，在90年代初被以TDMA为基础的第二代数字蜂窝移动通信系统所取代，相对FDMA系统有诸多优点，如频谱利用率高，系统容量大、保密性好等。与此同时产生了以CDMA为基础的数字蜂窝通信系统，相比TDMA系统具有低发射功率、信道容量大、软容量、软切换、采用多种分集技术等优点。 随着网络的广泛普及，图像、话音和数据相结合的多媒体和高速率数据业务的业务量大大增加，人们对通信业务多样化的要求也与日俱增，而一代二代系统远远不能满足用户的这些需求，所以诞生了第三代移动通信技术，它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。国际上承认的3G标准有三个：CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA。 1.2 3G通信网的含义 3G是英文3rd Generation的缩写，指第三代移动通信网络技术。相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G），第三代手机一般的讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2MBps（兆字节/秒）、384KBps（千字节/秒）以及144KBps的传输速度。 3G的最大特点就是网络数据处理能力强，更大应用是在通信带宽领域。3G最大的区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的传输速度（此数值根据网络环境会发生变化)。3G是第三代通信网络，目前国内不支持除GSM和CDMA以外的网络，GSM设备采用的是频分多址，而CDMA使用码分扩频技术，先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量，业界将CDMA技术作为3G的主流技术，国际电联确定三个无线接口标准，分别是CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，也就是说国内CDMA可以平滑过渡到3G网络，3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。其实，3G并不是2009年诞生的，早在2007年国外就已经产生3G了，而中国也于2008年成功开发出中国3G，下行速度峰值理论可达3.6Mbi（一说2.8Mbit/s），上行速度峰值也可达384kbit/s。 1.3 3G通信网的基本特点 从目前已确立的3G标准分析，其网络特征主要体现在无线接口技术上。蜂窝移动通信系统的无线技术包括小区复用、多址/双工方式、应用频段、调制技术、射频信道参数、信道编码及纠错技术、帧结构、物理信道结构和复用模式等诸多方面。纵观3G无线技术演变，一方面它并非完全抛弃了2G，而是充分借鉴了2G网络运营经验，在技术上兼顾了2G的成熟应用技术，另一方面，根据IMT-2000确立的目标，未来3G系统所采用无线技术应具有高频谱利用率、高业务质量、适应多业务环境，并具有较好的网络灵活性和全覆盖能力。3G在无线技术上的创新主要表现在以下几方面： （1）采用高频段频谱资源 为实现全球漫游目标，按ITU规划IMT-2000将统一采用2G频段，可用带宽高达230MHz，分配给陆地网络170MHz，卫星网络60MHz，这网络为3G容量发展，实现全球多业务环境提供了广阔的频谱空间，同时可更好地满足宽带业务。 （2）采用宽带射频信道，支持高速率业务 充分考虑承载多媒体业务的需要，3G网络射频载波信道根据业务要求，可选用5/10/20M等信道带宽，同时进一步提高了码片速率，系统抗多径衰落能力也大大提高。 （3）实现多业务、多速率传送 在宽带信道中，可以灵活应用时间复用、码复用技术，单独控制每种业务的功率和质量，通过选取不同的扩频因子，将具有不同QoS要求的各种速率业务映射到宽带信道上，实现多业务、多速率传送。 （4）快速功率控制 3G主流技术均在下行信道中采用了快速闭环功率控制技术，用以改善下行传输信道性能，这一方面提高了系统抗多径衰落能力，但另一方面由于多径信道影响导致扩频码分多址用户间的正交性不理想，增加了系统自干扰的偏差，但总体上快速功率控制的应用对改善系统性能是有好处的。 （5）采用自适应天线及软件无线电技术 3G基站采用带有可编程电子相位关系的自适应天线阵列，可以进行发信波束赋形，自适应地调整功率，减小系统自干扰，提高接收灵敏度，增大系统容量，另外软件无线电技术在基站及终端产品中的应用，对提高系统灵活性、降低成本至关重要。1.5 3G通信网的应用 当前，一些移动流媒体业务已经能够在2.5G网络上实现，3G网络将为移动业务发展提供更有效的支撑。由于3G网络拥有更高的数据传输速率和数据业务支撑能力，3G运营商不仅可以向用户提供高质量的语音业务，而且还能够提供高速率的流媒体业务。从全球来看，随着3G商用进程的加快，日本和韩国以及欧美地区的一些移动运营商已相继推出了基于移动流媒体技术的视频业务，移动流媒体业务已成为3G网络的核心业务和热点业务。从实际应用的情况来看，移动流媒体可提供点播、直播、下载播放三种业务形式。其中，点播应用主要包括电影片花、精彩片断、MTV等；直播包括电视节目、视频监控、重大赛事、音乐现场会等；下载播放比较适合于那些非在线、对音视频质量要求较高的多媒体节目。 日本和韩国以及欧美地区的一些移动运营商已相继推出了基于移动流媒体技术的视频业务，移动流媒体业务已成为3G网络的核心业务和热点业务。从实际应用的情况来看，移动流媒体可提供点播、直播、下载播放三种业务形式。其中，点播应用主要包括电影片花、精彩片断、MTV等;直播包括电视节目、视频监控、重大赛事、音乐现场会等;1.5 3G网络技术应用面临的问题从移动运营商角度来看，网络技术包括产品实现技术与网络运营技术。产品实现技术的综合性能影响网络运营技术，而网络运营技术又能够推动产品实现技术。这里结合对3G网络技术体系的理解，就应用方面面临的问题给予分析.对于3G网络运营技术而言，面临的最大挑战就是如何快速、持续地实现网络规划的“方向性”与网络优化的“经验化”。3G网络规划“方向性”的难度在于，不仅存在规划技术本身的复杂，而且存在规划有效性的风险。其中，风险将体现在近期与长期两个阶段：近期表现为网络覆盖空洞、业务提供的不连续性、业务质量保证的不确定性，长期将体现在网络的良性建设与运营。显然，这与GSM的网络规划效应存在很大的差异。3G网络优化“经验化”的难度源于网络性能的“软特性”与网络承载用户与业务的“不可预知性”。网络性能的“软特性”使得网络重要参数值具有不确定性，需要在带有真实用户负荷的网络运营中不断地积累摸索。从图1可以看出，用户的分布与业务发展情况直接影响到网络覆盖、容量、质量，这与GSM网络存在很大的差异性，尤其是在覆盖与质量影响方面。显然，快速实时地进行网络优化在操作与实施方面存在很大的困难，例如天线调整就是改善网络覆盖、提升网络容量一项很重要的优化措施。但是，由于用户接入的随机性与接入用户的移动性，天线调整在实时性方面很难做到。目前，尽管有一些具有自适应特征的智能天线应用，但是在应用效果方面并不显著。因此，3G的网络优化需要解决包括用户、业务在内的端到端的优化实现机制与方式。综上所述，在3G网络中，无线接入方面采用码分多址（CDMA）技术，理论上，在提高无线资源利用率、提升用户业务质量等方面具有优势。但是，3G技术本身的复杂性、技术规范的开放性、产品实现的个性化等特征，使得3G网络在网络性能、运营管理等方面存在不可预知甚至不可控的情况。因此，3G网络技术的应用存在的问题将体现在网络运营技术与产品实现技术之间的匹配、协调与平衡。三、3G统一业务平台体系实现的难度业务平台多样化、差异化是数据业务发展过程中的一个实际情况，从业务演进与业务发展的角度看，这种情况将会在业务开发、管理等方面增加难度，体现到用户市场将是数据业务漫游的可行性问题。移动多媒体数据业务是3G的典型特征，在技术规范方面，提出了统一业务架构及应用业务平台的概念，同时也提出了基于IP传输技术的3G典型多媒体业务平台产品-IMS。但是，基于2G向3G业务的平滑演进思路，实现2G已有的多类业务平台及新增的3G业务平台的统一将面临一定的技术风险与实现难度。统一业务平台体系的技术风险表现在两个方面，一方面是业务架构统一标准对已有业务平台的兼容性，另一方面是典型业务平台IMS承载业务的质量保证与用户接受程度。显然，这两方面的风险都会从不同程度上影响到业务平滑演进。对于业务架构而言，其目标是提供一套开放的、独立于网络和技术的可扩展编程接口，实现对现有通信网络进行安全的公开访问。目前，两种主流的规范OSA/Parlay与OMA的实现仍然在讨论中，2G业务平台怎样与3G的OSA/Parlay与OMA相兼容是目前运营商需要考虑的问题。对于IMS业务平台而言，在基于IP的SIP应用易于统一，但是在业务质量方面将面临挑战，能否真正成为3G预期的话音与数据的统一承载平台，充分体现出业务的灵活性、透明度、集成度，尚需进一步的验证。统一业务平台体系技术的应用还将受到其它相关技术应用的限制，例如计费系统支撑技术与终端对数据业务的支持技术。 1.6 3G通信网的未来发展趋势3G通信网只是一项阶段性的技术，它存在的价值取决于运营商网络的基础和市场需求。正如我所说，现实生活中，任何一项技术都会有三种形象，即学术形象，产业形象，民间形象。学术形象是业内专家主张的技术形象；产业形象是付诸实践的技术形象，它在现实中有一个完整的产业链和支撑体系，能够为人们带来实实在在的利益；而民间形象是人们通过各种方式对该项技术的感知和自我期待。3G的出现并不是为了取代2G，它的设计理念和2G有着明显的区别。移动通信以其移动性和个人化服务为特征，表现出旺盛的生命力和巨大的市场潜力。以宽带和提供多媒体业务为特征的新一代无线与移动通信的发展，将以市场为导向，带动新技术和业务的发展，不断摸索新型的经营模式。无线通信未来的发展趋势表现为：各种无线技术互补发展，各尽所长，向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带化、IP化、多媒体化无线网络发展。面对目前的3G网络问题，2011年的3G网络又该如何发展呢？首先，当然是拉低3G资费的价格。根据权威机构的调查，2010年电信行业的综合资费将降低10%左右，按照这个趋势，3G网络的资费在明年或将有明显的降幅，而这个资费如果能降低至2G网络的水平，相信3G网络将在明年实现全面普及。 其次，继续扩大3G用户群。随着三大运营商对3G终端补贴的不断提升，3G终端的价格将不断下滑，目前无论是3G手机还是3G上网卡，已经有很多高性价比的产品出现，在高性价比的刺激下，相信会有越来越多的用户加入3G阵营，3G网络也将迎来新的入网高峰。随着需求的不断增加，3G的基站也将快速升级，届时广大用户将会体验到更加出色的3G网络。 最后，向LTE进发。随着WiMAX阵营的不断萎缩，越来越多的电信运营商开始加入LTE（Long Term Evolution,长期演进）阵营，3G的未来也已逐渐明朗。LTE将是3G发展的关键一步。根据三大运营商的演进路线，无论是移动TD-SCDMA、电信CDMA2000还是联通WCDMA，均已确定了向LTE演进。而目前移动的动作最为迅速，TD-LTE已经处于试商用阶段，也许我们在2011或2012年就能体验到全新的移动互联技术。 1.7结论 纵观2011年和