通信工程与G时代.doc

通信工程与3G时代通信中英0902班 顾雨帆u200911202 陈易飞摘 要：简要描述了3G技术及其与通信工程的密切联系关键词：3G技术 通信工程 专业概述：根据我国目前通信行业的发展和对3G技术的认识简要写了两者的关系Communication Engineering and 3G eraCommunication in English 0902 classes Guyu Fan u200911202 Chen YifeiAbstract: This paper describes the 3G technology and its close links with the Communication EngineeringKeywords: 3G Technology Communication EngineeringOverview: According to Chinas telecommunications industry is currently on the 3G technology development and write a brief understanding of the relationship between正文：在这个信息化的时代，电子产业通过网络走向了另一种辉煌，而在近几年通信行业最为看重的，便是3G这个令人振奋的话题，某位国家领导人也曾说过，3G将带领我们走进一个新的时代，将给我们的生活带来极大的便利，就像当初网络带给我们的冲击一样，3G的普及，也必将把我国信息产业与国外的距离缩小，我们身为通信工程的学生，3G是我们未来必须面对的技术，也是我们为社会所努力的方向，未来几年内，我们将做为带头兵把人们带进这个时代，在学习专业导论后，我想结合我们专业谈谈与3G时代的认识，了解未来我们将从事的大环境，给自己以学习的动力和明确的目标性一、专业简介通信工程（Communication Engineering）专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景，也是人才严重短缺的专业之一。本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。毕业后可从事无线通信、电视、大规模集成电路、智能仪器及应用电子技术领域的研究，设计和通信工程的研究、设计、技术引进和技术开发工作。近年来的毕业生集中在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路及政府和大专院校等。本专业本着加强基础、拓宽专业、跟踪前沿、注重能力培养的指导思想，培养德、智、体全面发展，具有扎实的理论基础和开拓创新精神，能够在电子信息技术、通信与通信技术、通信与系统和通信网络等领域中，从事研究、设计、运营、开发的高级专门人才二、专业简介通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础，辅以相应软件来达到信息交流目的。上个世纪末，多媒体的广泛推广、互联网的应用极大地推动了通信工程专业的发展，展望这个世纪初期，宽带技术、光通信也已经崭露头角。通信工程专业所研究的内容涵盖了当今最流行、发展最迅猛的领域。在美国发展速度最快的公司中，像Cisco（思科）、3Com等都是以通信技术作为其发展的主体，Cisco的总裁更是成为全球财富增长最快的人。在我国，不光是老牌的IT厂商联想提供了大量的网络服务，有“巨大中华”之称的通信产业四大企业（巨龙、大唐、中兴、华为）业绩也非常惊人，其良好的发展前景、宽松的发展环境、现代化的企业管理已成为毕业生们择业的首选。专业特点通信工程专业跨电子、计算机专业，所修课程兼有两者的特点，需要较好的数学、物理基础以及较强的动手应用能力。一些课程，如数据结构、操作系统、数据库等属于计算机类，另一些，如信号处理、高频电路、电路原理等属于电子类，还有本专业基础的通信原理等课程，所学范围比较宽。需要学生有较强的逻辑思维能力，特别适合那些理解力强、善于分析的同学。专业划分比较细的时候，本专业可“软”可“硬”，分别倾向于计算机与电子两个方向。未来展望面向新的世纪，通信工程专业将会迎来其发展的广阔天地。随着通信技术应用的日趋广泛，上至太空，下至海底，无不活跃着这一专业的技术人才。现在中国已经加入WTO，这势必会给中国信息产业的发展带来更大的发展空间。而通信工程专业优秀人才的短缺成为我国参与国际间竞争的一个十分不利的因素。因此，在未来若干年，我国势必会更加重视本专业人才的培养，更加重视通信工程专业的教育，提高教育水平。以上是我们专业的基本概况，而在现在，或者未来几年，3G注定是我们行业内的一个重头戏，由各大通信巨头主导着，将极大的影响着人们的生活“3G”（英语 3rd-generation）或“三代”是第三代移动通信技术的简称是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等)。代表特征是提供高速数据业务。 相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数字手机 (2G)，第三代手机（3G）一般地讲，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,未来的3G必将与社区网站进行结合，WAP与web的结合是一种趋势，如时下流行的微博客网站：大围脖、新浪微博等就已经将此应用加入进来。3G与2G的主要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，目前国内支持国际电联确定三个无线接口标准，分别是中国电信的CDMA2000，中国联通的WCDMA，中国移动的TD-SCDMA，GSM设备采用的是时分多址，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，分别是美国CDMA2000，欧洲WCDMA，中国TD-SCDMA。原中国联通的CDMA现在卖给中国电信，中国电信已经将CDMA升级到3G网络，3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。1995年问世的第一代模拟制式手机（1G）只能进行语音通话；1996到1997年出现的第二代GSM、CDMA等数字制式手机（2G）便增加了接收数据的功能，如接收电子邮件或网页；其实，3G并不是2009年诞生的，早在2002年国外就已经产生3G了，而中国也于2003年开发中国的3G，但2009年才正式上市3G技术的起源1942年美国女演员海蒂.拉玛和她的作曲家丈夫提出一个Spectrum(频谱)的技术概念，这个被称为“展布频谱技术”【也称码分扩频技术】的技术理论在此后带给了我们这个世界不可思议的变化，就是这个技术理论最终演变成我们今天的3G技术，展布频谱技术就是3G技术的根本基础原理。通信工程与3G通信工程学的主要都是通信原理，调制解调，编码译码，信道等等，这些都是现代有线，无线通信的基本元素，渗透到通信的每一环节。像信号与系统，数字信号处理更是基础中的基础。移动通信原理的话就设计到2G，甚至包括3G的技术，不过主要还是一些基本的东西。不过以后的趋势应该会逐渐加大3G的内容。下面引用一段国内期刊对我们行业与3G人才培养的计划：以TD-SCDMA第三代移动通信（3G）技术创新和产业化推进为标志，我国通信行业进入了以自主创新引领行业发展的新阶段。为了更好地适应3G时代信息通信技术快速发展对人才培养的迫切需求，本成果以基于学科发展、行业导向的信息类专业人才培养模式改革与创新等12项教改项目为支撑，发挥学校在信息通信领域的学科优势，以参与国家TD-SCDMA重大项目攻关培养师资队伍，以科技创新引领专业建设，使通信工程专业成为重庆市首批特色专业和国家级特色专业建设点，走出了一条以高水平科研促进高质量教学的专业建设与提升之路。一、以3G科技创新强化学科优势，促进专业内涵提升“TD-SCDMA作为三大国际主流3G标准之一，是中国百年电信史上被国际电信组织接纳和认可的国际标准，是中国百年电信史上的重大突破，也是中国通信业对世界移动通信技术发展做出的巨大贡献”（周光召，2005）。学校全程参与TD-SCDMA系统的标准制定、核心技术研发和终端产品开发等科技创新，获得国家技术发明奖、国家科技进步奖和“中国高校十大科技进展”等殊荣，进一步凸显了信息通信学科的优势。通信工程专业将3G科技创新成果转化为教学资源，确立专业发展定位，强化了人才培养特色，实现了专业建设的内涵提升。（一）依托科技创新优势和行业需求，强化人才培养特色深入研究信息通信技术快速发展对人才的迫切需求，把握专业发展内涵，科学制定专业发展战略，充分发挥3G科技创新对专业建设的引领与推动作用，结合在3G领域技术标准、协议栈、网络测试和终端技术等方面的科技创新优势，将通信工程特色专业建设与人才培养定位为：以3G移动通信为特色，构建“全程全网”知识结构，强化“交换、传输、网络和通信业务”工程素养，使学生成为具有通信设备研发、网络规划、工程设计、系统调测与维护及业务开发等能力的创新型应用人才。（二）推动科技创新改革课程体系，优化人才培养方案以“原理技术系统网络”为主线，将3G技术标准、TD-SCDMA核心技术、3G网络结构和网络测试研究等科技创新成果融入相关课程和实践教学环节之中；以通信运营产业链构成为蓝本，设置面向3G移动通信的网络规划设计、网络运营维护和产品设计制造等系列课程和实践环节；率先设置第三代移动通信系统、下一代网络技术、通信新业务等相关前沿技术课程和独立设置的TD-SCDMA系统配置及业务开发等实验课程，用3G科技创新成果推动了课程体系改革，实现了人才培养方案的优化。二、以3G科技创新成果转化为教学资源，改革教学内容和构建实验教学平台以高水平科研促进高质量教学，充分利用3G科技创新成果，推动课程教学内容更新和教材建设，基于3G科技创新实践来构建教学实验实践平台，实现科技创新、教学资源与人才培养的良性互动。（一）将科研成果转化为教学内容，推进课程与教材建设以3G科技创新成果直接推动通信基础、通信技术、移动通信、通信网络四个系列课程教学内容更新，实现了课程教学内容、教材与信息通信行业技术前沿的同步；以TD-SCDMA技术标准、核心技术、组网方式、终端业务及测试技术等最新科技进展，充实实验项目、课程设计和毕业设计（论文）选题。将科技创新成果和经验凝练为高水平教材，率先出版TD-SCDMA第三代移动通信系统、信令及实现等国内首批TD-SCDMA系列教材，及“十一五”规划教材、百门精品教材等教材与专著共49本，在国内通信行业和相关高校受到广泛好评并多次再版。（二）自主研发关键教学实验设备，构建实验实践教学平台充分应用3G科技创新成果，建成了包括TD-SCDMA、现代交换、NGN、数据通信、光传输、宽带接入和视讯等七大系统为一体的，迄今高校最完整的电信级通信网络实验实践平台。其中，集成了重邮的终端技术和TD测试设备、大唐基站、虹鹰仿真核心网和中兴商用系统，构建了高校唯一集TD-SCDMA仿真系统和商用系统于一体、面向学生的TD-SCDMA实验系统。自主研发TD-SCDMA/WCDMA/CDMA2000三种标准的3G网络分析和测试仪表、NGN网络测试仪、V5网络测试仪、CDMA网络测试仪等系列通信网络教学实验设备应用于全程全网平台实训教学，为学生提供分析系统数据、协议结构和网络运行状态的先进实践手段。自主研发SDS-3、SwLab/CS、Switch/CN等电路、分组和IP交换多种交换制式与网络实验设备，可同时远程支持几百个终端进行近百项不同的实验项目，其中组网设计类实验具有动态路由设计和路由表运行过程监测等国内其他网络模拟软件不具备的功能。自主研发的关键实验设备获得6项专利授权。三、以3G科技创新深化产学研合作，完善人才培养机制充分利用在3G科研和产业化进程中形成的协作渠道、研发平台和行业资源，促进科教结合、教学相长、校企互动，完善人才培养机制，适应行业技术发展和人才需求。（一）开放科研资源，改革教学模式实施大学生科研训练计划，鼓励学生进入科研团队，以项目为引导，由具有丰富科研经验的教师指导，参与科研项目研发，由浅入深参与科研项目锻炼。将科研机构和重点实验室（如“移动通信技术重点实验室”、“光纤通信技术重点实验室”等信产部/重庆市重点实验室；“移动通信工程研究中心”、“重庆市高校通信网测试技术工程研究中心”等教育部/重庆市重点工程研究中心；与新加坡南洋理工大学联合建立的“第四代移动通信联合研究中心”等。）向所有学生开放，组织学生学习、操作各类科研用仪器设备，体验最新的科研成果与科研机构的先进设备和环境。 实行科技导师梯队制度，设立专业导师、科技导师、优秀研究生讲师，为不同层次的同学进行近距离科技与创新指导和沟通，通过导师制形成科研团队教师指导学生学习，有效加强学生的科技创新能力。实施“学长计划”，从科研团队选拔优秀的研究生对本科生进行应用技术、开发工具及科研入门经验交流等日常交流活动；开展以科技竞赛、讲座、论坛、学生科技创新项目为引导的校园科技活动。如举办课赛结合的“盛群杯”单片机设计大赛，已升格为重庆市大学生科技竞赛；由学生组织的、针对企业发展需求与企业联合的3G业务等真实环境创意大赛等。（二）扩大校企合作空间，实现与行业的互动从中国数字通信发源地到3G TD-SCDMA技术前沿，秉承近60年形成的学科优势和行业的高度信任，通信工程专业利用新技术研发、产业化推进等方面的条件和渠道，和大唐、中兴、华为、移动等重要通信制造和运营企业建立了稳定的校企合作关系和双赢机制，涉及人员培训，实验室共建、师资共享、科技讲座、科技竞赛、实习等多个层面；依托重邮信科、重邮东电等重庆产学研示范基地，不但将高校的科研成果快速转化为生产力，也使学生培养贯穿其中，亲历从开发、设计、调测到规模生产的完整过程的锻炼，积极跟进行业发展趋势，适应需求及时调整人才培养模式，以科技创新引领行业技术发展，培养行业亟需人才。以上的计划大概说明了时代我们的需要，以及现在我们面对的形式。关于3G，电子学报发表过这么一篇文章：3G/IMT-2000的移动性管理分析。里面说到：第三代移动通信系统 (3G)的重要特点是支持覆盖全球的综合多媒体业务 ,包括高速到低速移动、室外到室内的各种系统运营环境 .由于它的全球性服务与全球性网络设计 ,3G的移动性管理成为近年发展迅速热点研究领域之一 .我们将对 3G分层系统的移动性管理进行分析 ,提出优化步骤并进行讨论 ,得出 3G分层系统较 3G单层系统性能要好 .这些向我们大概展示了3G的运营事项。关于3G的动态管理，通信学报也曾发表了这样的一篇文章3G中增强的3层动态位置管理建模与分析，里面如此说：基于3G网络中由HLR(home location register)、GLR(gateway location register)、VLR(visitor location register)构成的3层数据库结构,提出了基于移动的增强动态位置管理策略,重点分析了该策略下位置更新和寻呼的代价模型。并使用该代价模型对3G网络中基于移动的增强动态位置管理策略、基于移动的基本动态位置管理策略和静态位置管理策略进行了评价,计算结果显示增强动态位置管理策略要优于基于移动的基本位置管理策略和静态位置管理策略。里面更为详细的向我们展示了3G的管理策略。如何面对早期3G时代，光通信研究曾就对湖北省宜昌发表了这么一篇文章宜昌传输接入网如何应对早期3G的发展，文章结合宜昌本地传输接入网的实际情况,较详细地阐述了为应对早期3G的到来,接入网如何规划以及其应变情况。分别从接入网的线路方面来规划网络结构,从接入网的设备方面来支撑业务的发展变化,同时阐述了传输接入网交叉时隙的合理安排,以及数字交叉连接(DXC)在有效整合传输资源方面的应用。这就是一个具体的例子，相信更多的城市将会像宜昌一样步入3G的时代。 对待如此重要的3G时代，两所以通信工程为王牌的大学都在它们学校的刊物里对此进行了详细的介绍，它们在这个领域有着领头羊的作用，首先来看西安电子科技大学，西安电子科技大学学报曾经发表一篇名为一种高效的3G-WLAN互联网络认证协议的文章，里面提出了提出了基于无线局域网和3G互联网络的接入认证协议.该协议对无线局域网访问网络的身份进行验证,抵御了恶意访问点的重定向攻击行为,采用对3G移动用户的局部化认证机制和基于快速签名的离线计费方法,有效地提高了重认证过程的效率.仿真结果表明,该协议的平均消息传输延时相对于扩展认证密钥协商协议缩短了大约45%,利用该协议3G移动用户可以在无线局域网网络中平滑地漫游和切换.这个文章的发表体现了西安电子科技大学对3G时代的重视，而同样身为985通信工程王牌大学电子科技大学也发表过很多关于3G的文章，早在2005年，该校就已经开始关注3G技术了，下面便是2005年它们发表的一篇关于3G的文章标准、技术体制的比较，该文介绍了3C发展的基本情况，WCDMA、CDMA；1000和TDSCDMA标准的发展情况，比较3种主流技术体制的基本原理和物理特征、标准制定、系统性能