移动通信技术热点及发展趋势毕业论文.doc
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1、 毕业设计(论文)题 目: 移动通信技术热点及发展趋势 系(院): 电子通信工程系专 业: 移动通信技术 班 级: 移动 姓 名: 指导教师: 完成时间: 2012年3月21 毕业设计(论文)任务书电子系 移动通出信专业兹发给 移动 班学生 毕业设计(论文)任务书,内容如下:1.毕业设计(论文)题目: 无线通信技术热点及发展趋势 ;2.应完成的项目(如页面不够可另附纸张):各种无线通信技术发展 蜂窝移动通信标准的演进宽带无线接入技术的发展 RFID技术的发展 集群通信技术 手机视频业务与技术 IPTV业务应用系统 我国无线通信技术的标准化工作 举世瞩目的3G 5GHZ宽带固定无线接入的推广应用
2、 沸沸扬扬的WLAN标准之争 宽带无线技术新宠WIMAX 超宽带无线接入技术UWB 我国无线通信技术的标准化工作 3.参考资料以及说明: 1 (美)Glenford J.Myers 软件测试的艺术 机械工业出版社2 (美)Bart Broekman,Edwin Notenboom 嵌入式软件测试 电子工业出版社3 51Testing软件测试网 手机软件测试最佳实践 电子工业出版社4 王常玲 优选漫游列表在CDMA国际漫游业务中的应用与不足 中国联通5 谢玉生,颜琨 CDMA网PRL更新原理及典型案例分析 中国电信天津分公司 5. 本毕业设计(论文)任务书于 2012 年 1 月 1 日发出,应
3、于 2012 年 4月 1 日完成,然后提交各系进行答辩。系主任 批准 年 月 日教研室主任 审核 年 月 日指导教师 审核 年 月 日目 录摘 要I前 言II一、各种无线通信技术发展11.1蜂窝移动通信标准的演进11.2 宽带无线接入技术的发展21.3 RFID技术的发展31.4 集群通信技术31.5 手机视频业务与技术31.6 IPTV业务应用系统3二、我国无线通信技术的标准化工作42.1举世瞩目的3G52.2 5GHz宽带固定无线接入的推广应用62.3 沸沸扬扬的WLAN标准之争72.4 宽带无线技术新宠WiMAX82.5 超宽带无线接入技术UWB9三、我国无线通信技术的标准化工作9致
4、谢13参考文献14摘 要近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术,呈现出如火如荼的发展态势。随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。本文首先介绍了各种无线电传播技术的发展过程,然后讨论了未来无线电传播技术的发展趋向,最后探讨了我国无线通信技术的标准化工作。前 言近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术
5、,呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入,也包括集群通信、卫星通信,以及手机视频业务与技术。蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在,已经发展到了第三代移动通信技术,目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温,近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早,但随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的
6、无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。II一、各种无线通信技术发展各种无线通信技术发展见图1。其中有两条主线,第一条是蜂窝通信的发展主线,蜂窝通信技术从1G、2G向3G、4G发展;第二条线涵盖了WLAN、WPAN、Bluetooth、WiMAX、RFID等技术的发展。这些技术都朝向移动的、宽带的、高速的方向发展。图1 各种无线通信技术的发展演进1.1蜂窝移动通信标准的演进总结这些年来蜂窝移动通信技术的演进过程(见图2),可以得出这样几个特点:(1)无线接口频谱效率更高,速率更快。首先,每10年出现一代新技术,每1520年退出一代;速率从几十kbit/s、几百kbit/s到几Mbit
7、/s再到几百Mbit/s。其次,技术在平稳中演进。第一代模拟系统已经基本退出;第二代GSM/CDMA数字系统处于主导地位,占据约95%的市场;3G技术已经成熟开始商用,今后10年将与2G长期并存,最终逐步替代2G;超3G正处在初期研究阶段,将在10年后进入实质商用阶段。(2)核心网既考虑与现有网的后向兼容,又积极向基于IP的方向演进。以3GPP标准为例,R99完全与GSM/GPRS兼容,R4在电路域引入软交换,R5保留电路域、分组域,增加IP多媒体子系统(IMS)。图2 蜂窝移动通信标准的演进1.2 宽带无线接入技术的发展在IEEE802涉及的无线领域中,目前主要分为四类无线接入技术,分别是个
8、域网(PAN:802.15)、局域网WiFi(LAN:802.11)、城域网WiMAX(MAN:802.16)、广域网(WAN:802.20)。这里着重介绍WiMAX技术(802.16)。802.16d是一种固定无线接入技术,802.16e技术目标是一种移动宽带无线接入技术,支持车速移动(120km/h),可以提供宽带接入(几十Mbit/s),覆盖范围一般在几公里之内。802.16e具备后向兼容802.16d的能力,物理层主要采用OFDM、OFDMA技术。目前只对无线接口物理层和MAC层进行标准化,预计明年中完成;核心网部分标准化尚不明朗。其频谱可能包括现有的固定无线接入频段、WLAN频段或新
9、划分许可频段;WiMAX可能的应用包括:接入移动通信网、固定网无线宽带接入、单独组网。它与3G、B3G的不同在于:3G及其增强型技术强调无处不在(连续覆盖)、移动性和全业务(话音和数据),数据速率较高;WiMAX提供的是热点覆盖、游牧式移动或有限移动,以数据业务为主,数据速率高;B3G则以蜂窝移动通信技术为主,多种无线技术集成应用,提供全业务,数据速率高、覆盖连续。802.16的目标与3G、3G增强型及B3G有交叠,并在动态地变化,采用的关键技术也较接近。但从标准化程度、产品成熟度、市场应用和频谱情况等综合分析,3G及其增强型和B3G等蜂窝移动通信的主导地位难以撼动。总体上来讲,3G、WiMA
10、X和B3G是满足不同速率和不同需求,在不同时间推出的技术,是互补和共存的。国际上对WiMAX监管主要体现在频谱分配方面,目前只有韩国在2004年底发放了WiBro许可证,使用频段为2.3 GHz2.4 GHz。1.3 RFID技术的发展RFID(无线射频识别技术)的理念是实现物与物的通信,它的发展经过了物品识别、跟踪记录、环境感知阶段,正向着物物通信和实时控制方向演进。1.4 集群通信技术集群通信是多个用户共用一组无线电信道的专用移动通信系统的技术,群组内用户共享前向信道,支持群组呼叫;它采用PTT方式,呼叫接续快,被叫不需摘机,适合调度类业务和专用系统。相比过去的模拟集群技术,数字集群通信在
11、系统性能、用户体验等方面有着模拟集群不能比拟的优点。(1)数字集群采用的大区制和蜂窝小区技术频率复用率高;(2)采用数字信令方式、语音编码、调制解调;频谱利用率高、抗无线信道衰落能力强;(3)在覆盖漫游范围、容量、保密性、业务种类(数据、短消息)等方面弥补了模拟集群通信的种种不足。数字集群的基础技术包括:TDMA(GT800)、FDMA/CDMA(GoTa)和FHMA(跳频)等;运营方式分专网和共网两种,专网由某一单位独自建设、维护和使用,共网由运营商负责建设和维护,多个单位通过VPN方式共同使用。共网运营将是数字集群的发展方向。1.5 手机视频业务与技术手机视频业务的发展是电信与广播行业融合
12、的起点之一,其基本工作模式有三种:(1)基本传播方式: 广播方式/蜂窝移动通信方式;(2)频带利用方式: 独占方式/共享方式;(3)信息选播方式: 选台方式/VOD方式。1.6 IPTV业务应用系统IPTV业务应用系统结构见图3,电信运营商和广播电视经营者都想借此机遇,以用户已经熟悉的TV业务为突破口,将宽带业务带入亿万家庭,为下一步提供交互式的宽带电信业务打下良好的基础。图3 IPTV业务应用系统结构二、我国无线通信技术的标准化工作(1)蜂窝移动通信:已经制订了由100多个标准组成的3G系列标准;包括了TD-SCDMA、WCDMA、cdma2000系列标准;同时积极参与3GPPs面向未来的标
13、准制订。(2)宽带无线接入:SCDMA系列标准、WLAN系列标准(包括与蜂窝移动通信的互通、互操作标准)、WiMAX的行业标准正在制订中。(3)数字集群:我国已经制订了基于GSM(GT800)和CDMA(GoTa)技术的数字集群标准。(4)短距离通信:UWB、RFID等技术标准正在研究中。无线网络融合趋势融合的层面包括技术和网络融合、业务融合和行业融合三方面。“十一五”期间,政府对实现三网融合将采取积极政策,出台系列的政策和法规,促进协调发展。推动融合的四个决定因素是:(1)消费者需要:无缝网络单一契约享受所有需要的业务;多种技术融合的环境提供优化的服务性能价格比体系。(2)运营商需求:业务转
14、型;降低基础设施建设、运维和业务开发推介成本。(3)服务和内容提供商需要随时随地通过更多种类的终端获得更多的受众。(4)各种特性的无线接入技术、NGI/NGN、IMS、家庭网络技术为网络融合提供了技术支持。网络融合时代有三个发展趋势:无线技术和移动技术的融合、多媒体数据网络通过宽带固定与无线的融合、广播业务和电信业务的融合,最终达到无处不在的网络服务。2.1举世瞩目的3G 今天,第三代移动通信3G格外引人瞩目,成为无线通信产业的最大热点。 首先,从技术角度来看,3G主流技术已经基本成熟。cdma2000由于技术本身的平滑演进特性,进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响,阻碍了商
15、用进程,但目前主体标准已经定型,具备了规模商用的基础。TDSCDMA技术要相对滞后一些。 总的说来,当前的3G技术已经能够支持规模化的商用网络部署。 其次,目前欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。3G网络的商用部署正在全球一步步地铺展开来。截至2004年3月底,就WCDMA而言,全球已经发放了120份牌照,签署了91份商业部署合同,目前已有二十多家网络投入商用,预计到2004年年底总数将超过40家。目前两家韩国运营商STK和KTF在使用cdma2000 1x EVDO,日本KDDI也开始了EVDO网络的商用,而Verizon也即将参与该制式下3G网络的部署。 应该说,2004年已经进入了全
16、球3G的商用部署年。 第三,部分运营商的3G用户数量开始呈现快速增长的局面。最早推出3G商用业务的NTT DoCoMo近期宣布,在距离突破200万用户仅仅两个月的时间内,他们的3G用户总数就增长至300万大关。5月中下旬,和记黄埔表示,在过去两个月中,3G用户数出现了快速增加,目前在全球范围内已经达到了173万。截至2004年1月1日,全球使用cdma2000(包括CDMA 1X)系列和WCDMA标准制式的3G用户数已经达到了7300万。 从全球来看,3G商用在部分地区已取得了初步成功。 第四,我国3G处在黎明的前夕。我国对3G一直采取积极稳健的态度,目前,我国正在进行第二阶段的网络技术试验,
17、或称外场测试。自今年3月起,开始启动WCDMA、cdma2000和TDSCDMA的测试工作,由6大运营商分别在北京、上海、广州三地进行。测试的重点包括:3G网络覆盖、容量等性能试验;不同3G技术之间、3G和2G技术之间的干扰、共存;各种3G业务及业务兼容性试验;3G终端和系统之间互操作试验;3G和2G之间的互操作试验。 预计此阶段试验将在今年10月份完成,试验将对我国对3G的决策工作起到重要的参考作用。由于此次试验由运营商参与,且属于网络试验。因此,预计若此次试验结果令人满意的话,我国的3G牌照发放工作有可能顺势展开。 趋势分析 3G一波三折,曾经有一段时间,人们对3G的前途失去了信心,并在今
18、天留下了心理阴影。对3G问题,我国应如何把握呢?笔者认为,目前,3G已处在商用的爆发阶段,由于3G技术和产品的成熟,3G的商用已不容置疑地摆在了我们面前。欧美等国运营商加紧部署3G网络以及日韩等国3G用户的快速增长,表明3G已经成为全球移动通信领域新的成长点,我国需要当机立断,尽快开展3G牌照的发放工作和商用部署工作。这样才不至于坐失机遇,在本来领先的移动网络建设中落后。同时,3G也为国内的电信制造商提供了绝佳的机遇,这也是我国移动通信产业的一次发展良机。 应该说,目前3G还存在一些问题,主要表现在市场还处在启蒙阶段,杀手级的业务还没有呈现,终端还不够多。在我国,政府将考虑对市场竞争度的把握,
19、涉及3G网络发放几张牌照的问题,同时,还将考虑设备国产化问题。这些问题已经属于次要矛盾,目前最重要的是要选择恰当时机尽快推动3G网络平台的建设,这才是解决以上矛盾的关键环节和引导环节。 这主要是因为我国3G网络建设不同于西方发达国家,我国移动话音用户市场还有很大的成长空间,这就能够避免出现因为发展初期新应用新业务不足无法支撑网络生存的状况。同时,我国有迫切需要进入移动市场的“新”运营商,中国电信和中国网通如果被允许经营移动通信业务,其网络建设必然会选择3G,这从中远期的网络成本上要远远低于2G技术。此外,尽快发放3G牌照,对解决现有的小灵通(PHS)的矛盾,也有重要的战略意义。目前,日本都已经
20、弃PHS而转攻3G,其目的十分明显,即要纠正自己早期大上带有强烈本土化特征的PHS导致失去移动领域国际领先地位的失误,重新用全球性的先进技术武装自己的移动通信产业,实现在该领域的战略性崛起。如果我国反其道而行之,将是不明智的,这关键还是政府的决策引导问题,而不能抱怨运营商。总之,3G不是一蹴而就的,如果迟迟不进行网络的建设,其他的矛盾将继续积聚,难以得到根本性的解决。 2.2 5GHz宽带固定无线接入的推广应用 3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术。今年4月份,第三批3.5GHz宽带固定无线接入频率评选(招标)工作在我国进行,使MMDS技
21、术在我国的应用进一步扩大,这也使3.5GHz固定无线接入技术成为今年业界的热点之一。 在此次评选(招标)工作中,中国电信、中国网通、中国移动、中国联通、中国铁通五大运营商分别获得河北、山西、内蒙古等27个省(区)的3.5GHz频段230MHz频率使用权,并将获准经营相应电信业务。加上此前的两次3.5GHz频率使用权分配,我国3.5GHz频段已在绝大部分地区分配完毕。这表明,我国的3.5GHz宽带固定无线接入进入了规模商用。 前一段时间,无线电管理局副局长刘岩率领由无线电管理局、电信管理局、电信研究院共同组成的调研组,对第二批3.5GHz中标企业的工作情况进行了调研。通过调研发现,在第二批中标的
22、9家企业中有7家建设开通了网络,这7家企业在一半以上的中标城市建设了自己的网络。目前运营商倾向于提供的业务包括:语音接入业务(本地和IP电话),数据专线业务,Internet接入业务等。调研中还发现,如果将3.5GHz网络作为单一网络来经营,盈利困难比较大,特别是对于大型企业。调研中,运营企业对进一步获得3.5GHz频率资源表现出了很大热情。 趋势分析 宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。但这项技术也有其局限性,比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大,而3.5GHz MMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。因此,对于宽带固定无线
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