通信工程专业导论_第五讲

2020/5/28,1,通信工程专业导论（第五讲）信息与通信工程学院,工程与通信工程理论与技术研究设备开发网络规划网络设计与实施网络维护管理通信标准与协议,主要内容,2020/5/28,2,专题二,2020/5/28,3,设备开发概论,定义（由联合国教科文组织UNESCO给出）指为增加知识总量（包括人类、文化和社会知识），以及运用这些知识去改造新的应用而进行的系统性创造活动主要组成基础研究指为获得关于现象和可观察事实的基本原理及新知识而进行的实验性和理论性工作不以任何专门或特定的应用或使用为目的应用研究指为获得新知识而进行的创造性研究主要针对某一特定的实际目的或目标试验开发指利用从基础研究、应用研究和实际经验所获得的现有知识，为产生新的产品、材料和装置，建立新的工艺、系统和服务，以及对已产生和建立的上述各项作实质性的改进而进行的系统性工作,研究开发,2020/5/28,4,主体是指进行研究开发的个人或机构多元化的研究开发主体研究机构、大学、企业等逐步取代个人成为基本主体，其中企业正在成为研究开发的主要力量分类,研究开发的主体和分类,2020/5/28,5,研究的目的与实质目的：基础研究和应用研究统称为科学研究，是为了获得新的科学技术知识和理解而从事的有创造性的和有计划的调查实质：是创造知识的过程，特定的研究费用支出并不一定给企业带来未来的经济利益开发的目的与实质目的：在开始商业性生产或使用之前，把研究结果或其他知识应用于计划或设计，以产生新的或有重大改进的材料、装置、产品等实质：与生产活动直接相关，并不增加知识，所提供的材料、装置等是可以复制的原型。在某些情况下，企业能够确定其为企业带来未来经济利益的可能性,研究开发的目的与实质,2020/5/28,6,B-S模型由M.G.Brown和R.A.Svenson于1988年提出从系统的角度分析企业研究开发及其成果运用,研究开发的流程B-S模型,2020/5/28,7,内容产品开发以生产新产品为目的和内容过程开发以创造或完善某种生产方法或工艺为目的和内容管理开发以创造或完善协调和组织生产过程的方式和方法为主要内容开发方式独创型通过基础研究和应用研究，创制出前所未有的产品，形成新的生产领域集成型对现有技术进行重新组合，创造出具有新功能的工艺或产品改良型在原有技术基础上进行局部改造,开发的内容与方式,2020/5/28,8,软件需求分析和用户一起确定要解决的问题，建立软件逻辑模型，编写需求说明书文档并最终得到用户的认可软件设计概要设计：就是结构设计，其主要目标就是给出软件的模块结构，用软件结构图表示详细设计：首要任务就是设计模块的程序流程、算法和数据结构，次要任务就是设计数据库软件编码把软件设计转换成计算机可以接受的程序，即写成以某一程序设计语言表示的源程序清单软件测试依据程序内部的逻辑结构来发现软件的编程错误、结构错误和数据错误目的是以较小的代价发现尽可能多的错误，关键在于设计一套出色的测试用例（测试数据与功能和预期的输出结果组成了测试用例）软件维护在上述阶段工作完成并交付使用后，对软件产品进行的软件工程活动，即根据软件运行的情况，对软件进行适当修改以适应新要求，以及纠正运行中的错误，并编写软件问题报告、软件修改报告等,产品软件开发的一般流程,2020/5/28,9,明确硬件总体需求情况如CPU处理能力、存储容量及速度，I/O端口分配、接口要求、电平要求等根据需求分析制定硬件总体方案寻求关键器件及电路的技术资料、技术途径、技术支持，充分考虑技术可能性、可靠性以及成本控制，并对开发调试工具提出明确的要求，关键器件索取样品硬件详细设计包括绘制硬件原理图、单板功能框图及编码、PCB布线，同时完成开发物料清单、生产文件、物料申领测试硬件领回PCB板及物料后安排焊好24块单板，作单板调试，对原理设计中的各功能进行调测，必要时修改原理图并作记录软硬件系统联调一般的单板需硬件人员、单板软件人员的配合，若经过单板调试后在原理及PCB布线方面有些调整，需第二次投板内部验收及转中试试产时跟踪产线问题，积极协助产线解决各项问题，提高良率，为量产铺平道路编写生产工艺文件、生产说明书和总结文档等,产品硬件开发的一般流程,2020/5/28,10,通信设备研发制造通信系统设备：接入设备、传输设备、交换设备通信终端设备：移动通信终端、固定通信终端电信运营业务开发移动业务、3G业务、非语音业务、融合业务、宽带接入、信息化业务等内容服务创新面向逐渐多媒体化、富媒体化，需求个性化的用户需求应用开发基于智能操作系统Android系统Apple公司的iOS系统RIM的BlackberryOS系统等,通信工程中的产品开发,2020/5/28,11,新型电信产业链传统的电信产业链是以运营商为主体，为用户提供各类电信业务服务，产业链主要是围绕网络规模和用户数量展开竞争新型的电信产业链，是以用户需求为导向，产业链各组成成员密切合作，为用户提供个性化、差异化服务新型通信网络物联网：人与人、人与物、物与物的通信无线城市：城市信息化发展的新阶段,通信工程中的过程开发,2020/5/28,12,新型电信运营模式传统“运营商+设备提供商”为核心的价值链模式遭遇严峻挑战运营商将重点放在以核心优势资源为基础的转型核心优势资源：网络资源、渠道资源和用户资源运营模式转型：智能管道提供者、综合信息服务提供商、信息集成服务商、信息平台整合者等多种提法近年来中国移动由“移动通信专家”向“移动信息专家”转型,通信工程中的管理开发,2020/5/28,13,兼容性纵向兼容：主要源于通信行业的全程全网联合作业和互联互通的要求横向兼容：源于通信行业具有很强的网络外部性和用户锁定效应全球性：国际标准通信产业标准的发展方向是越来越向国际化标准演进预设性由于标准系统的复杂性，一般在标准冻结时只有相应的核心专利和实验室产品，没有成型的商用产品联盟性联盟性是复杂标准设立的一个显著特征，通信系统及核心设备复杂，而且系统的兼容性也因通信的全程全网而面临很高的要求专利密集性随着通信行业政府管制的逐渐解除和竞争加剧，应重视知识产权保护与此同时，技术标准的重要性也在增加，技术专利逐渐成为标准核心,通信设备研发标准的特点,2020/5/28,14,通信设备研发示例手机,2020/5/28,15,专题三,2020/5/28,16,通信网络规划概论,概念为了满足预期的需求和提供可以接受的服务等级，在恰当的地方、恰当的时间以恰当的费用提供恰当的设备。即要在时间、空间、目标、步骤、设备和费用等六个方面，对未来通信网作出一个合理的安排和估计。引自原CCITT（现ITU-T）通信网规划手册目的确定通信网络未来发展的目标、步骤与方式方法，寻求最合理的网络结构、最小的投资风险与最优的性价比,网络规划概念与目的,2020/5/28,17,是一项具有战略性、开拓性的宏观研究工作，其基本任务可概括为以下三个方面研究制定通信发展的方向、目标、发展速度和重大比例关系探索通信发展的规律和趋势提出规划期内有关的重大建设项目和技术经济分析，研究规划的实施方案，分析讨论可能出现的问题以及相应的对策和措施。,网络规划基本任务,2020/5/28,18,通信网规划手册中将其分为四类战略规划：网络要遵循的基本结构准则实施规划：实现投资目的的特定途径发展规划：确定为适应目标所需要的装备数量问题技术规划：确定为保证按所需要的服务质量满意地运行而采用的选择和安装设备的方法一般理解意义上的分类,网络规划分类,2020/5/28,19,根据通信网络的构成针对不同的网络有不同的规划目标和方法,网络规划体系,2020/5/28,20,网络发展现状与评估结构、规模、利用率等网络发展环境分析业务发展对网络影响分析业务量预测、用户数预测、业务种类预测等网络演进趋势、技术发展趋势分析网络建设目标与思路演进思路、建设目标与建设思路网络建设规划网络业务需求、建设规模、投资网络投资估算从不同角度对规划方案进行财务分析全面评价规划方案的经济效益,网络规划主要内容,2020/5/28,21,调查,分析,编制,审核,编制规划文档,建立评价指标体系网络发展规划（核心所在）选择发展重点,审核,修改规划报告,需求及网络、业务、市场等现状信息收集,输出规划报告,网络规划流程,科学预测确定规划思路、原则、目标,调查方法文案调查、现场调查、问卷调查环境分析方法PEST方法、波特五力竞争分析模型、波士顿矩阵、SWOT分析等预测方法定性预测：核心为专家预测依据经验、智慧与能力在个人判断的基础上进行预测德尔菲法、类推预测等定量预测依据市场历史和现在的统计数据资料，选择或建立合适的数学模型，分析研究其发展变化规律并对未来做预测时间序列预测法、相关分析预测法等,网络规划常用方法,2020/5/28,23,特点解决用户的移动性要求从基站到用户终端之间采用了无线通信方式，以此来取代固定网的接入网中的分配层和引入层基本目标在无线覆盖区内的90%位置、99%的时间移动台可接入网络。主要规划内容覆盖（对应覆盖区内90的位置）容量（对应99的时间）质量成本,2020/5/28,24,网络规划实例-GSM移动通信网,规划流程调查、分析、编制文档、审核,GSM网络规划流程,2020/5/28,25,站址选择,2020/5/28,26,主要内容：预测小区覆盖半径，判断能否满足用户要求稀松地区：希望小区半径尽可能大，但受限于电波传播损耗、移动终端功率限制以及数字系统时延等稠密城区：话务量高，希望小区半径尽可能小，但受干扰、切换和投资的限制可突破上述限制的技术手段选择合适天线，适当设置工程参数，控制小区覆盖半径发射功率控制，减少对其他信道的干扰分集和跳频，以通过相干分集减少干扰，提高频谱效率不连续发射（DTX），可以降低整个系统的干扰电平工程中覆盖预测思路的主要推进过程,覆盖预测,2020/5/28,27,采用210o天线,公路覆盖预测-有乡镇,2020/5/28,28,采用8字型天线,公路覆盖预测-无乡镇,2020/5/28,29,典型的室内覆盖预测,2020/5/28,30,不同楼层的覆盖预测,2020/5/28,31,根据话务密度规划每个小区所支持的容量限制因素：对有限频率资源进行复用引起干扰可突破上述限制的技术手段频率复用，需使用DTX、跳频等技术降低系统干扰跳频，通过频率分集和干扰分集获得跳频增益建双频网，GSM规范中有900MHz和1800MHz两个频段工程中容量规划思路的主要推进过程,容量规划,2020/5/28,32,利用无线电波空间衰耗特性，对载波频率进行重复性使用决定因素频率资源最大站型频率资源一定时，根据站型选择频率复用方式示例13小区和37小区频率复用模式,2020/5/28,33,频率规划,是衡量移动通信系统的重要方面规划重点参数：载波干扰比（C/I）规划指标要求传输质量要求国内、国际端到端连接的全程响度评定值（OLR）的指标要求：OLR最大29dB，OLR最佳10dB接续质量要求呼损率应不大于5，在话务密度高的地区采用2%稳定质量要求原CCITT把话音质量划分为五级进行评分移动通信一般要求为3、4级即可满足要求,服务质量,2020/5/28,34,对通信工程的经济合理性进行计算、分析、论证，并提出结论性意见提供可靠的决