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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇移动技术论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

在21世纪的前15年中,移动通信网络越来越多地走到人们身边,改造和影响着人们的生活。近年来,移动通信网络的发展呈现两个趋势:1)移动设备的接入量和数据流量呈爆炸式增长,据美国思科公司预计,全球移动通信网络的数据量在2020年将达到2010年的1000倍;2)接入移动通信网络的移动设备由最初单一的移动电话向多样化发展,譬如笔记本电脑、平板电脑、穿戴式设备等,这些设备对数据通信的要求截然不同。如何满足移动设备的海量多样化数据需求,是未来移动通信网络的重大挑战。
2当前WIFI技术简介
在本节中,我们将对WIFI技术的物理层和MAC层技术进行简介,并阐述当前WIFI技术在移动通信网络下的局限性。
2.1WIFI技术的物理层和MAC层
WIFI技术的物理层采用OFDM技术,OFDM技术能够最大限度地利用频谱资源,从而达到高数据量传输。当前的WIFI标准主要工作在两个频段:2.4GHZ频段和5GHZ频段。在2.4GHZ频段下,总可用频谱带宽为80MHZ,共有13个频段可供利用,单个设备最多可以使用20M带宽。在5GHZ频段下,总可用频谱带宽为325MHZ,共有20个频段可供利用,单个设备最多可以使用80M带宽。可知,在5GHZ频段下的可用带宽资源较为丰富,因此,越来越多的WIFI设备开始工作在5GHZ频段。WIFI技术的MAC层采用CSMA技术来为多用户提供接入。CSMA技术的工作原理为:任何一台设备在发送数据之前必须先对当前频谱进行探测,若当前频谱为空闲状态则可以发送数据,否则进入等待模式并在等待结束后开始下一次探测。当网络拓扑结构变得更加复杂时,MAC层还将应用RTS/CTS技术。
2.2当前WIFI技术在移动通信网络下的局限性
WIFI技术虽然在物理层上能够较为高效地利用频谱资源,但在MAC层上,WIFI技术的CSMA由于成本的限制并不能高效地服务于多用户数据,该瓶颈在设备接入量增加时变得尤为突出。由于同一频段上同时最多只能有一对设备进行发送和接收,当设备增多时,大量设备将持续处于等待状态,这导致数据传输的延迟增大,此类现象经常发生于人口密集的场所,譬如机场、火车站、体育场等。在未来,随着可穿戴设备的飞速发展和物联网的广泛应用,现有WIFI技术必将无法支持与之相匹配的数据需求。因此,当前WIFI技术在移动通信网络的飞速发展下存在很大的局限性。
3未来WIFI技术展望
经过第三节的分析可知,由于设计上的缺陷,WIFI技术必须要进行改变才能适应未来移动通信网络的发展。在本节中,我们将介绍两种对现有WIFI技术的改进方法。
3.1多用户MIMO(MU-MIMO)技术
为了解决MAC层造成的用户等待问题,多用户MIMO技术希望通过利用多天线来分开多个终端设备,从而可以同时支持多个数据流的传输。随着芯片制造技术的发展,多天线的制造成本显著降低,因此,这项技术有望大量应用于未来WIFI设备中,从而有力解决在密集终端设备下的数据服务问题。
3.2超高频率WIFI技术
在未来移动通信网络中,某些设备需要超高速率的数据传输,譬如高清电视等,传统的2.4GHZ频段和5GHZ频段的带宽已不足以满足这些设备的上述需求,因此,未来WIFI技术需要变得更加多样化,其中,超高频率WIFI技术可以工作在60GHZ频段下,该频段的可用频谱带宽为数GHZ,大大高于传统的WIFI技术。实验表明,该技术可以提供数GB每秒的数据传输,因而可以应用于未来高速率传输的终端设备。
4总结
集群通信系统是共享资源、分担费用、向用户提供优良服务的多用途、高效能而又廉价的先进无线调度指挥系统。对于指挥调度功能要求较高的企、事业、工矿、油田、农场、公安、武警以及军队等部门都十分适用,集群通信采用单工或半双工方式,要求接续时间小于500毫秒,具有调度级别控制等。同时对于集群通信还提出了传输集群、准传输集群和信息集群的定义。
随着集群通信的发展和用户的需求,集群通信也从原来的模拟集群向数字集群过渡。但这种过度并不是简单的将原来的模拟话音转换为数字话音和提供数据传输功能就可以称为数字集群了。其实,综观国际上提出的数字集群来看,数字集群的标准都是围绕着用户的需求而发展起来和提出的。
2.数字集群移动通信网络的运行
数字集群通信是继手机、小灵通之后的第三大战场,正在成为电信领域开发的新重点,运营商、设备商正在展开一场新的角逐。在设计中针对了专业无线用户的需求,特别适合在政府和商业领域的专网使用。
2.1数字集群通信的标准
TETRA(陆地集群无线电)系统在指挥调度方面应用的比较多,可完成话音、电路数据、短数据消息、分组数据业务的通信及以上业务的直通模式,并可支持多种附加业务。在大区制条件下最大覆盖半径56公里。TETRA扩容可以逐步增加模块化,适用于小、中、大型调度系统;设计组网灵活,既适应于专用调度网,也适应于共用调度网。TETRA话音编码方式采用代数结构码本激励线性预测编码,具有良好的话音质量,即使在强背景噪声干扰下也可听清,话音质量并不像调频系统那样随场强减弱而降低。大量实验证明,TETRA系统的话音质量比GSM系统好。因此,大量应用于应急、调度、指挥等专网应用系统。
iDEN(集成数字增强型网络)系统是基于TDMA多址方式的调度通信/蜂窝双工电话组合系统。它在传统大区制调度通信基础上,大量吸收数字蜂窝通信系统的优点,如采用双模手机方式,增强了电话互联功能;采用小区复用蜂窝结构,提高了网络覆盖能力。选用这种编码是先进的,但技术公开性不好,价格较贵。但通话质量和保密性都较好。
2.2数字集群系统设备安全
设备是网络的基础,设备的安全是保障网络安全的基础,只有保证网络的物理可靠性,才能保证网络功能、信息的安全性,因此基础设备的可靠性至关重要。
对于交换机,硬件上应实现关键部件的热备份。软件上,关键的用户数据、配置数据应当及时、定期进行备份。对于基站系统要考虑其抗外界干扰的能力,如射频干扰、雷击、抗震性能等。基站系统的备用电源应根据基站覆盖区的重要程度适当配备,以应变突发事件。系统主备用倒换能力是系统可靠性的一个重要指标,如倒换时间、倒换过程对正在进行的业务的影响等。完善的监控告警机制可大大提高网络的可靠性,如系统部件可自我诊断和修复、系统可隔离故障模块、及时产生告警信息。此外,调度台、终端存储了用户的重要信息,这些设备由用户控制,应由专人维护,以保证相关用户信息不被外界窃取。
数字集群通信系统是一种特殊的专用通信系统,在应对突发事件时,对社会稳定和人民生命财产的安全起着及其重要的作用,因此数字集群通信系统的安全要求要大大高于公众移动通信系统,所以数字集群通信系统运营者必须从各方面考虑如何增强系统的抗灾变能力,如何使系统更安全可靠的传递信息。只有全面的重视数字集群通信系统的安全问题,才能使数字集群系统发挥其应有的作用。
3.未来数字集群通信技术发展方向
3.1高安全性
数字集群在基站与手机之间,信息完全依靠无线电波的传输,很容易被人们从空中拦截,在通话状态、待机状态都会泄密,即使关闭电台,利用现代高科技,仍可遥控打开,继续窃听,从中截取、破坏、调换、假冒和盗用通信信息。
3.2高抗毁性
专业移动通信在使用过程可能遇到恶意破坏的人为因素或雨雪灾害的自然因素等影响,导致网络不能正常工作,因此,未来PPDT系统要求可靠、准确地提供业务,具有高的抗毁性和可用性。通常情况下,系统以集群方式工作;在遭遇危害的极端情况下,系统以故障弱化方式或直通方式工作,保证系统能满足基本的集群业务需求。
3.3高环境适应性
专业移动通信由于它是用于全球的表层和空间,会遇到各种恶劣的气候、地形和环境;因此,要求通信装备必须能抗拒酷暑、严寒、狂风、暴雨等恶劣气候条件;必须适应山岳、丛林、沙漠、河海、高空等三维空间的不同地形环境条件;既可车载船装,又能背负手持,要经得起各种移动体的安装机械条件;在嘈杂的噪声环境,要具有背景噪声滤除功能,使通话对方听不见噪声干扰,话音清晰;在高速行驶时,通信不能中断,质量不能下降,可支持500km/h的高速运行。
4.结论
集群共网毕竟具有它自身的缺陷,那就是这些共网往往是调度功能要相对弱一些,即使是利用与专网相同的系统来组建的共网,也同样会相对使得调度功能减弱。那些在公网基础上发展起来的调度系统由于是在原来的系统协议和结构上增加了调度功能,由于原来的体制、协议和系统结构是以公网的电话业务为主而建立的,要想完全能够符合专业用户对专网的需求,应该讲目前还是达不到的。
参考文献:
[1]郑祖辉.数字集群通信漫谈[J].电子世界,2003,(12).
[2]潘娟.数字集群通信系统的安全保障[J].当代通信,2006,(13).
[3]胡兴军,向群.数字集群通信三大标准及前景[J].中国信息导报,2004,(9).
[关键词]计算机技术发展趋势移动计算
引言
随着信息时代的到来,人们对计算机性能要求的日渐提高。尤其是网络技术的迅猛发展的今天,一些在传统上由PC机处理的任务将转移到网络上处理,从而也对计算机技术提出了更高的要求。然而“技术瓶颈”成为目前摆在PC制造商面前的主要困难,比如一种新型的个人计算方法等。因而从某种意义上说,如果要打破这些技术壁垒,就要求这些制造商们必须开发出更为高级的微处理技术和更先进的计算机存储技术。为此,目前各国的计算机研究开发人员正在加紧研制新型的计算机,计算机无论从体系结构的变革还是到器件与技术革命都要产生一次量的乃至质的飞跃。在不久的将来,新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会在21世纪悄悄走进我们的生活,乃至遍布于社会各个领域。
一、计算机技术的发展
自从1946年世界上第一台电子计算机诞生以来,电子计算机技术的发展已经走过了半个多世纪的历程。从第一代电子管计算机到现在正在开发的第六代神经网络计算机,计算机的体积不断变小,但性能、运行速度和存储功能却在不断提高。然而,人类的追求是无止境的,科学家们一刻也没有停止研究更好、更快、功能更强的计算机。从目前的研究方向看,未来电脑将向着以下几个方面发展。
(一)工作专业化。其实用过计算机的人都知道,并不是我们的每一件工作都需要一部高性能的PC才能完成,甚至有的时候,你采用高性能的计算机来办一个简单的事情还可能带来麻烦,因为高性能会带来高能耗、高发热量等不良的负面效应。因而可以预测,未来的计算机会根据大家从事的工作不同,在其性能上和外观上也会有很大的不同。专项工作的PC将会有专用设备,从而提高我们的工作效率。其实现在您如果仔细留意的话,目前在我们的身边就正在发生这样的变化。比如大型超市里的收银机、售卖彩票的PC机和银行的运行终端等等,这些都是为了提高某一项工作的效率和减少成本,逐渐由通用PC慢慢演变而来的。也许在不久的将来这样的趋势就会出现在我们的家庭生活中,比如用“家庭智控计算机”作为家用电器控制中心,为我们控制家中的电灯、电视、冰箱、空调、洗衣机等等,把我们的家变成一个智能的家。
(二)系统智能化。伴随着计算机的综合能力的日益强大,可以预见,未来民用化的计算机也可能会开始具备某种程度的智能化,以帮助我们来处理日常生活中的琐事,甚至出现以前我们所想的专门做家务活的机器人,这样可以让人们可以腾出更多的时间用于工作、学习、交际和娱乐等。大家知道当今社会,电子宠物已经越来越受到青少年一代的喜爱。这不仅因为电子化的宠物比真实的小猫小狗饲养更加方便,而且它还可以不断进行更新换代,另外它更容易与主人进行交流,甚至可以模拟多种宠物,可以与计算机之间进行通信等等。这些优势将让电子宠物取代一部分真正的宠物,成为未来人类的新伙伴。
(三)设计环保化。环境保护和节约能源是当今时代的主题。社会的发展也应当以保护环境、节约能源为前提,计算机行业也不能例外。我们知道随着计算机综合性能的提高,其能耗也将随之越来越大;而且现在计算机在人们的家庭生活中的扮演着越来越重要的角色,它运行的时间也将随之变得更长。因而为了不让计算机成为家中用电量最大的电器,技术人员也想尽各种方法让计算机的能耗降低,在这种情况下,就出现了像我们上面提到的那些专门化的计算机,它不仅让计算机的效率大幅提高,而且可以让低性能的硬件系统具备专业的功能,从而达到减少能耗的目的。另外还可以通过采用新的架构,比如采用“量子”“光子”“纳米”方式代替现有的硅架构的计算机,大幅降低计算机的能耗。而耗电的第二大户——显示系统,也将因为LCD、OLED等显示器的普及,不再成为用电大户。
(四)交流人性化。作为未来人类的工作和生活的工具以及家庭的智能控制中心,计算机需要和使用人之间进行不断地交流,才能更好为使用人服务。这就要求计算机和人之间的交流要人性化,才能让使用人真正乐意使用计算机。我们用美国微软古川副总裁所说“计算机将会变成一种能够与用户交流冷暖和喜怒哀乐等情感的产品”这句话来阐述未来计算机的发展思路,我想再贴切不过了。
为了实现这个目标,可以想象,未来的计算机的与使用人的交互方式将会实现多样化.而且随着计算机智能化的提高,多数工作它们可以自动选择操作的流程,其中的过程无需人们参与,所以软件的界面也越来越简单,使用起来就像现在操作家用电器或者手机一样简单,使用人无需再进行专门的学习或培训,就连老人小孩都能运用自如。信息技术的发展会使人们与计算机交流就像与人交流一样。人们使用计算机将变得更自然。其结果是:计算机的用户界面将变得更像人,虽然其应用程序并非“人工智能”程序。
二、移动技术的发展
随着因特网的迅猛发展和广泛应用、无线移动通信技术的成熟以及计算机处理能力的不断提高,未来社会各个行业新的业务和应用将随之不断涌现。移动计算正是为提高工作效率和随时能够交换和处理信息所提出,业已成为行业发展的重要方向。引入了移动计算的信息化平台有三个方面的内涵:第一,加上综合信息化平台不但要达成业务网络和传递网络的互联互通,还要具备移动或无线的运作能力。第二,可移动性将会带来自由性和自如性,这是丰富商务操作的充分条件,为其带来了更大的便利。第三,让更为灵活的信息和越加务实的要约真正具有时空价值和可转让性,进而有机地在行业内化竞争为合作,化封闭为共赢,激活固化的产品和服务,使企业和行业更加轻松面对机遇与挑战,使运营者富于想象力。这些都是构筑一个行业信息平台的必要条件。
移动计算主要包括三个要素:通信、计算和移动。这三个方面既相互独立又相互联系。其实在移动计算这个概念提出之前,人们对它的三个要素的研究已经有很长时间了,而移动计算是第一次把它们综合起来进行研究。它们三者之间可以相互转化,例如,通信系统的容量可以通过计算处理而得到提高。移动计算,由于它是一个大融合的综合工具,所以它至少可以在三个层面上为信息化“锦上添花”。首先,它可根据应用者不同的需要融合各种通信网络和技术,以达到效用的完全性;其次,它是计算机技术和通信技术的完美融合,能够使两者在行业体系中发挥更大的作用;第三,它可以将企业管理工具和业务工具融入信息化的大体系之中,使企业的管理、经营决策的做出是建立在完善的信息平台之上,因而大大增加了它的及时性和有效性。
虽然移动性可以给计算和通信在行业内带来新的应用,但同时不可避免的也会带来许多问题。其中存在的最大问题就是如何面对无线移动环境带来的挑战。在无线移动环境中,信号要受到各种各样因素的干扰和影响,因为会有多径和移动,给信号带来时间地域和频率地域弥散、频带资源受限、较大的传输时间延缓等等问题。这样一个环境下,引出了很多在移动通信网络和计算机网络中未遇到的问题。第一,信号通道可靠性问题和系统配置问题。有限的无线带宽、恶劣的通信环境使各种应用必须建立在一个不可靠的、可能断开的物理连接上。在移动计算网络环境下,移动终端位置的移动要求系统能够实时进行配置和更新。第二,为了真正实现在移动中进行各种计算,必须要对宽带数据业务进行支持。第三,如何将现有的主要针对话音业务的移动管理技术拓展到宽带数据业务。第四,如何把一些在固定计算网络中的成熟技术移植到移动计算网络中。当然,随着网络技术和移动计算技术的逐渐成熟和完善,这些问题都将会得到有效的解决,相信在不久的将来人类将迈入一个全新网络世界。那时候的工作、学习、生活方式将会如何,我想非常值得我们期待。
三、结束语
关键词:移动电子商务;英特网;无线接入技术;3G
引言
英特网(Internet)和移动通信技术的出现,改变了人们传统的生活、工作模式,打破了时间、地域的限制。移动电子商务(M-commerce)是通过移动通信技术与英特网有机结合所进行的电子商务活动。移动电子商务作为一种新型的电子商务方式,充分利用了移动无线网络的优点,是对传统电子商务的有益的补充,具有非常广阔的发展前景。近十年来,推动移动电子商务发展的技术不断涌现,这些技术主要包括:无线应用协议(WAP)、移动IP(MobileIP)、蓝牙技术(Bluetooth)、无线局域网(WLAN)、通用分组无线业务(GPRS)和第三代移动通信系统(3G)等。
一、移动电子商务
1.移动电子商务的定义及特点
目前,业界还没有对移动电子商务的定义形成权威的、一致的认识,人们从不同的角度提出了不同的见解,这些见解各有不同出发点和含义。从技术的角度看,移动电子商务可看做电子商务的一个新的发展分支;但从应用的角度来看,移动电子商务是对有线电子商务的整合与发展,是电子商务发展的新形态。一般而言,移动电子商务的定义应包含“商务活动”、“英特网”和“无线网络技术”三部分。文献[1]将移动电子商务定义为:“消费者在支持英特网的无线通信网络平台上,借助移动的智能终端设备,完成商品或服务的购买或消费行为的社会经济活动。”可见,移动电子商务可以定义为:通过移动的智能终端设备、无线网络和英特网结合所进行的电子商务活动。
通过移动电子商务,消费者可真正突破“时空限制”,随时随地获取所需的服务、应用、信息和娱乐。和传统基于英特网的电子商务相比,移动电子商务具有以下几个显著的特点:(1)交易不受时间和地点的限制;(2)移动终端拥有者的身份相对固定,可方便的向消费者提供个性化移动交易服务;(3)通过移动定位技术,可以提供与位置相关的交易服务。
2.推动移动电子商务发展的技术因素
移动电子商务同传统电子商务的主要区别就是无线网络的应用,而正是无线数据通信技术的快速发展,推动了移动电子商务的迅猛发展。从技术的角度看,推动移动电子商务发展的因素主要有以下三个。
(1)无线应用协议的推出。如何将英特网的丰富信息及先进的业务引入到移动电话等无线终端设备当中,是实现移动电子商务需要解决的第一个问题。无线应用协议(WAP)的出现,很好地解决了这个问题。无线应用协议(WAP)的出现使移动英特网有了一个通行的标准,使移动电话等无线终端设备接入英特网成为了可能。
(2)无线接入技术的快速发展。早期无线接入技术如GSM、TDMA和CDMA数据传输速率很低,不适于英特网接入。而近年来得到广泛使用的通用分组无线服务(GPRS)等接入技术,大大提高了无线数据传输速率。目前,世界各国大力推广的第三代移动通信技术(3G),不仅可以克服传统无线接入方式传输速率方面的缺陷,而且还可以支持宽带多媒体数据传输,这将缩小有线和无线接入的差距,必将进一步推动移动电子商务的发展。
(3)移动终端技术的日趋成熟。移动终端技术本质上是一种结合手持硬件、无线宽带网络与移动应用软件的总称。目前市面上各种个人数码助理(PDA)、智能手机(SmartPhone)已经随处可见,各种移动智能终端设备不断推陈出新,移动终端用户也不断攀升。这不仅给消费者使用移动终端进行电子商务提供可能,而且在数量上大大超过互联网用户的移动终端用户更是为移动电子商务提供了巨大的市场。
3.移动电子商务系统组成
移动电子商务系统主要由移动商务应用、移动终端设备、移动中间件和移动网络设施组成。(1)移动商务应用主要是指移动电子商务为用户提供的各种商品和服务活动;(2)移动终端设备就是指各种通过无线网络接入英特网的终端设备,包括手机、个人数码助理和笔记本等;(3)移动中间件是指连接电子商务与异构网络和操作系统的软件实现层,如ExpressQ和WAP等,它们屏蔽了分布环境中异构的操作系统和网络协议;(4)移动网络设施是指支持移动电子商务的无线网络和设备,包括GSM、GPRS、CDMA和3G等。中国-二、移动电子商务的主要实现技术
1.无线应用协议(WAP)
无线应用协议WAP是WirelessApplicationProtocol的缩写,它是由Motorola、Nokia、Ericsson和Phone.corn公司最早倡导和开发的,它的提出和发展是基于在移动中接入英特网的需要。WAP是开展移动电子商务的核心技术之一,它提供了一套开放、统一的技术平台,使用户可以通过移动设备很容易的访问和获取以统一的内容格式表示的英特网或企业内部网信息和各种服务。通过WAP,手机可以随时随地、方便快捷地接入互联网,真正实现不受时间和地域约束的移动电子商务。中国
2.移动IP(MobileIP)
移动IP(MobileIP)是由互联网工程任务小组(IETF)在1996年制定的一项开放标准。它的设计目标是能够使移动用户在移动自己位置的同时无须中断正在进行的英特网通信。移动IP现在有两个版本,分别为MobileIPv4(RFC3344)和MobileIPv6(RFC3775)。目前广泛使用的仍然是MobileIPv4。目前移动IP主要使用三种隧道技术,即IP的IP封装、IP的最小封装和通用路由封装来解决移动节点的移动性问题。
3.蓝牙(BlueTooth)
蓝牙(BlueTooth)是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba等公司于1998年5月联合推出的一项短程无线联接标准。该标准旨在取代有线连接,实现数字设备间的无线互联,以便确保大多数常见的计算机和通信设备之间可方便地进行通信。“蓝牙”作为一种低成本、低功率、小范围的无线通信技术,可以使移动电话、个人电脑、个人数字助理、便携式电脑、打印机及其他计算机设备在短距离内无须线缆即可进行通信。“蓝牙”支持64kb/s实时话音传输和数据传输,传输距离为10m~100m,其组网原则采用主从网络。
4.无线局域网(WLAN)
无线局域网络WLAN是WirelessLocalAreaNetworks的缩写,它是一种借助无线技术取代以往有线布线方式构成局域网的新手段,可提供传统有线局域网的所有功能,它支持较高的传输速率。它通常利用射频无线电或红外线,借助直接序列扩频(DSSS)或跳频扩频(FHSS)、GMSK、OFDM和UWBT等技术实现固定、半移动及移动的网络终端对英特网网络进行较远距离的高速连接访问。1997年6月,IEEE推出了802.11标准,开创了WLAN先河;目前,WLAN主要有IEEE802.11x与HiperLAN/x两种系列标准。
4.通用分组无线业务(GPRS)
GPRS的英文全称为GeneralPacketRadioService,中文含义为通用分组无线服务,是欧洲电信标准化组织(ETSI)在GSM系统的基础上制定的一套移动数据通信技术标准。它利用“包交换”(Packet-Switched)的概念所发展出的一套无线传输方式。GPRS是2.5代移动通信系统。GPRS具有“数据传输率高”、“永远在线”和“仅按数据流量计费”的特点,目前得到较广泛的使用。
5.第三代移动通信技术(3G)
3G英文全称为3rdGeneration,中文含义为第三代数字通信。它是由卫星移动通信网和地面移动通信网所组成,支持高速移动环境,提供语音、数据和多媒体等多种业务的先进移动通信网。国际电联(ITU)原本是要把世界上的所有无线移动通信标准在公元2000年左右统一为全球统一的技术格式。但是由于各种经济和政治的原因,最终形成了三个技术标准即欧洲的WCDMA,美国的CDMA2000和中国的TD-SCDMA。TD-SCDMA是由中国大唐移动通信第一次提出并在无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作完成的。中文含义为“时分同步码分多址接入”。相对于其他两个标准TD-SCDMA具有频谱利用率高、系统容量大、建网成本低和高效支持数据业务等优势。
总结
移动通信和英特网的完美结合造就了移动电子商务。在技术更新与社会需求的交替推动下,移动电子商务已经产生了一个不可阻挡的发展趋势,它必将对全球经济和技术进步产生更加深远的影响。
参考文献:
[1]柯新生.电子商务运作与实例[M].北京:清华大学出版社,2007.
1技术原理
处理数字信号的过程中,通常情况下都需要将模拟信号转换为数字信号,在处理信号之前,首先需要采集和量化。采集定理又名奈奎斯特采样定理,是美国电信工程师奈奎斯特于1928年提出的,通过采集定理可知,想要在离散信号中恢复出无失真的原始信号,那么采样率至少要达到原始信号的2倍。此后在2004年,华裔科学家T.Tao以及D.Donoho、E.Candes等人通过对比逼近理论和信号稀疏理论的分析,初步提出了压缩感知理论,通过压缩感知理论可知,如果将压缩感知技术用于移动通信系统中,那么即使采用低于奈奎斯特采样定理的采样率,也可以恢复出无失真的原始信号。压缩感知理论的基本思想是:如果信号某个变换域是稀疏的,或者信号是可以压缩的,那么通过与变换基不相关的观测矩阵,能够将变换得到的高维信号投影到低维空间,之后求解最优化问题,就能够在少量投影中重构原始信号。在压缩感知理论框架下,采样率不决定于原始信号带宽,而是重要新信息在信号中的内容和结构决定的,测量值不是信号本身,是高维到低维的投影值,每一个测量值中,都包含着全部样本信号的部分信息,在恢复信号过程中,所用的测量值数目要比奈奎斯特采样定理要求的数目少很多。假设一个N×1维信号s,s包含非零元素K个,s可以通过转换得出N×1维变量x,其转换公式即为:x=覫s式中:覫代表N×N维稀疏变换矩阵,转换得出N×1维变量x之后,就可以计算出M×1维测量信号y,其计算公式如下:y=准x=准覫s=s式中:准代表M×N维测量矩阵,也可称之为随机采样矩阵或者投影矩阵,在上述环节中,覫和准的设计十分重要,对压缩感知技术的实际性能具有很大影响,另外K<M<<N,其中M的取值满足以下条件:M≥Cu2(准,覫)Klog(N)式中:u2(准,覫)代表矩阵覫和准相关性。此外信号重构是压缩感知技术的核心,在取得观测值y的条件下,获取最稀疏解s的过程即为信号重构,为了描述压缩感知理论的信号重构问题,需要运用矩阵理论中的范数知识。
假设定义向量Z={z1,z2,…,zN}的P-范数如下:Zp=Ni=1ΣzipΣΣ1p当P=0时,可以求出向量Z的0-范数,用以表示Z中非零元素的个数。一般情况下,非稀疏信号x通过稀疏转换可得出s,此时压缩感知理论中信号恢复问题就可以转化为线性约束下最小0-范数问题,具体表达式如下:s^=argmin0,s.t.y=准x=准覫s=s上述0-范数优化问题属于非凸优化问题,换言之,在多项式内不能够进行求解,也无法验证解是否有效,这样一来,就需要将其转化为其他范数,例如2-范数或者1-范数,相关资料显示,上述0-范数优化问题可通过求解简单的1-范数来解决,所以压缩感知理论一般采用如下公式:s=argmin1,s.t.y=准x=准覫s=s这样一来,就可以运用线性规划算法等方法来进行处理,在实际工作中,算法有很多中,可以根据具体需要来选择快捷的方法。
2实际应用
分析在实际应用过程中,压缩感知技术有以下几方面特性:
(1)观测信号没有稀疏性,比如OFDM系统频域信道响应等等。
(2)变换观测信号的基坐标,信号在另外的组基下变稀疏,比如频域信号响应经过DFT进行转换,使之在时域上具有稀疏性。
(3)稀疏性是变化的,并且稀疏性是不可知的,这也是使用压缩感知技术的首要条件。有资料显示,经过外场测试多数无线信道在时域上均具有多径稀疏的特点,通过压缩感知技术的应用,将大大减少用户的导频开销。另一方面,目前基站侧天线数目不断增多,无线信道在空域上也具有稀疏性,这也为压缩感知技术未来在移动通信系统中的应用奠定了基础。
3总结
如今无线数据应用业务越来越多,移动通信系统中的用户数量不断增多,未来无线网络流量势必会大幅度提升,给移动通信系统带来严峻的挑战,压缩感知是一个新兴领域,如果信号某个变换域是稀疏的或者可以压缩的,通过压缩感知技术,就能够在少量投影中重构原始信号。目前多数无线信道在时域上均具有多径稀疏的特点,基站侧天线数目不断增多,无线信道在空域上也具有稀疏性,由此可见,压缩感知技术在移动通信系统中具有良好的应用前景,通过压缩感知技术的应用,会大大减少用户的导频开销,有利于移动通信系统面对未来的挑战,在此希望本文研究内容对有关工作有所裨益,未来如何将先进的科学技术用于移动通信系统之中,还有待于大家继续探究。
作者:吴守霞高晓艳单位:兰州工业学院电子信息工程学院甘肃省新闻出版广电局无线传输中心
对于5G的应用和未来憧憬,产业界和学术界对其都进行了相关阐述,从他们的阐述中得出,人们对未来5G技术的需求,相比之下,5G应具备下面的基本特征。
1.1数据流量的增长
产业界人士预测10年以后,移动数据量将达到1000倍。5G的吞吐量能力特别大,就算在很忙的时候也能提升到1000倍,至少可以到达100Gbit/s/km2以上。
1.2联网设备扩大100倍
伴随着智能终端和物联网的迅速发展,预计10年后,联网的设备数目将增加到600~1000达部,在未来里,5G网络单位覆盖面积将大大增加,相比之下是目前4G网络将增长100倍,相对一些特殊的应用,单位面积将通过5G网络的设备数目达到100万/km2。
1.3峰值速率至少达到10Gbit/s
面向2020年以后的5G网络,相对于目前的4G网络的峰值速率需提高10倍以上,然而达到10Gbit/s,在特殊情况下,用户单链峰值速率都要求需达10Gbit/s。
1.4用户速率可达到10Gbit/s,特殊需求达到100Gbit/s
在未来的5G网络中,在一般条件下,用户在任何时候都能获得10Gbit/s以上的速率,对于特殊需求的业务和用户将达到100Gbit/s,比如:急救车内高清医疗图像传输服务。
1.5可靠性高与时间短
2020年后的5G网络,需要满足用户在线服务,能随时随地的进行各种体验,并且还需满足工业信息系统、应急通信等更多场景需求。需要进一步地降低用户的控制时延,与4G网络相比,缩短了5~10倍。对于关系重大财产安全的业务和人类生命可靠性必须提升到99.9999%以上。
1.6频谱利用相对较高
由于5G网络用户的业务量大、规模大、流量高,相对来说,使用频率需求量也大,需要通过压缩等创新技术及频率倍增的应用,来提高频率利用率。相对4G网络来说,5G的频谱效率要5~10倍的提高,来解决流量带来的频谱短缺问题。
1.7网络消耗能源
相对来说较低节省能源、绿色低碳是未来通信技术的发展的方向,在未来的5G网络中,需要利用节约能源的设计,使网络能耗效率都有待提高1000倍,来满足1000倍流量的需求,但是现有网络与能耗有相当的水平。
25G关键技术概述
从目前的角度看,5G的关键技术仍在发展阶段和研究阶段,但学术界和产业认为,5G的关键技术应包含下几个方面:一是5G关键技术与无线网络构架;二是5G无线输送的关键技术;三是5G移动通信总体技术系统;四是5G移动通信验证技术。接下来对业界十分关注的5G技术进行总的介绍。
2.1高频段传输
目前,移动通信系统频段主要是3GHz以内,伴随着用户人数的增加,频谱资源也变得十分拥挤,然而在高频段里,如毫米波频率是27.3~350GHz,而带宽则高达284.6GHz,超过微波全部带宽的12倍。微波与毫米波相比,元器件的尺寸要小很多,毫米波系统能轻而易举小型化,实现进行极高速短距离通信,支持5G传输速率和容量需求。
2.2多天线传输技术
多天线技术,经历了从二维到三维,从无源到有源,从高阶多输入多输出到大规模阵列的发展,能把频谱利用率提高到数十五倍甚至再高,是目前5G技术唯一重要研究方向。
2.3同时同频全双工技术
同时同频全双工技术被称为高效的频谱效率技术,该技术在相同的物理信道上对两个方向信号的进行传输,在通信双工节点的接收机处通过对取消自身发射的信号干扰,在发射信号时候,同时接收另一节点的相同频信号。
2.4设备间直接通信技术
以往的移动通信系统连网方式,以基站为中心点,实现对市区覆盖,基站及中继站是不能随便移动的,网络结构是有限制的,在未来的5G网络里,用户规模大,数据流量大,以传统的基站模式为中心的组网方式,是没办法满足业务需求。D2D直接通信技术在没有基站的情况下也能运转,实现通信设备的直接通信,开拓了接入方式和网络连接。
2.5密集网络技术
5G是一个智能化、宽带化、多元化、综合化的网络,数据流量是4G的1000倍。想要实现目标有两种技术:一是在宏基站处布置大规模天线来取得室外空间增益,二是布置密集网络来满足室外和室内数据需求。在未来里,向高频段宽带,将采用更加密集的方案,部署高达200个以上扇区。
2.6新型网络架构技术
为了满足在未来里,使用高容量、大规模的用户需求,未来的5G网络架构将具有低时延、低成本、易维护、扁平化特点。目前产业界主要集中在云架构和C-RAN的研究上。
2.7智能化技术
5G的中心网络,是由大型的服务器来组成的云计算平台,通过交换机网络及数据交换功能的路由器与基站相连接,宏基站具有大数据存储功能和云计算功能,时效性特强或特别大的数据,提交到云计算中心进行网络处理,终端或基站的数量、形态多,不一样的业务选取不一样的频段,连接方式和天线多样化。所以,需要具有自动模式切换、智能配置、智能识别的功能,实现智能组网,在未来里,智能化技术是实现5G网络的是关键技术。
3研究情况及趋势
从目前来看,全球对5G技术的研究,都处在早期阶段,将来还需要进行标准化、外场试验、技术研究等阶段,最后才能实现商用部署,但是,尽管对5G技术和概念仍然在进行深究,对5G标准的大方向,现在产业界和学术界在基本上达成了共识。
4结束语
[关键词]移动通信媒体;3G技术;三网融合
一、移动通信媒体已经成为“第五媒体”
媒介的定义是信息的一个载体,凡是能够把信息从一方传到另一方的工具、手段称之为媒介。商业媒介通常具有以下特征:1.大众的行销服务的媒介必须是面对大众传播的,因此商业广告谈的媒介指的是大众媒介;2.可控制性,投资行为的本质是以较少量的投入换取较大量的回馈,既是投资行为,在投资上必须具有可控制性;3.付费,商业媒体的另外一个特点为商业性,所谓商业性的意义是媒体依赖广告为主要盈利来源,所以具有付费特征。
从以上媒介的定义和特征来看,移动通信媒体亦即手机媒体已经具备了媒介的所有要素,并且人们也已经普遍认可手机作为报纸、广播、电视、网络之后的“第五媒体”的地位。兴起于20世纪90年代的网络媒体,具备数字化、网络化、多元化、全球化、小众化化、实时性、交互性、广容性、易检性等特点,已经对以报纸为代表的传统媒体的产生了强烈的冲击。在美国,2009年3月16日,有着146年发行历史的《西雅图邮报》成为美国历史上第一家改版为网络报的报纸,这比2008年11月28日就宣布将变成网络版的《基督教箴言报》的真正改版时间,还早了14天。北卡罗来纳州州立大学菲利普•迈耶教授预言:2044年10月,美国最后一位日报读者将结账走人。而在中国,2005以后,报纸业也出现了整体不景气的情况。那么在手机媒体突然兴起的今天,会不会促成媒体结构新一轮的新陈代谢呢?
二、移动通信媒体的特点
移动通信媒体亦即通常所说的手机媒体,可以理解为一种集网络和信息传播功能于一体,通过数据传输技术,把各种文字、图像、音频、视频信息数字化,然后传输给广大用户的崭新媒体。无线网络的发展让手机同时具备了网络媒体所具有几乎所有优点。而由于其介质手机的特点,手机媒体也具备兼容性、整合性、贴身性和便于互动,成为一种“带有体温的媒体”。它具备以下其他媒体无法抗衡的特点。
广泛性。早在2008年底,中国手机用户已经超过6.4亿。手机媒体的用户已经不仅仅集中在25岁到45岁之间、知识水平较高、经济基础较好的人群,它已经向上扩展到65岁而向下延伸到15岁,手机几乎已经成为对应于每个活跃的社会元素的存在。几乎人手一终端,这是其他媒体不可能具备的。
覆盖性。手机网络在大多数地方都可以实现覆盖,无论是办公室还是家中,甚至电梯、汽车、火车上。它的覆盖能力远远超过其他媒体。
跟从性。“手机时代,人们在裸奔”。通过现行的基站,手机定位误差在200米,3G时代,误差可以缩小到10米。2010年1月13日,西城区西单商业街透露将考虑开设手机信息平台,只要进入西单地区,就可获得商场购物及相关打折信息等。
可统计性。“裸奔”的概念不只是地理上的,通过受众所用机型、话费、手机漫游情况、网页浏览状况,运营商可以精确的区分受众,在此基础上丰富受众信息,建立详细的受众数据库,将为广告精准化营销打下了很好的基础。
即时互动性。广告投放效果将不再是盲目计算的。通过促销、活动等吸引反馈的手段可以准确地计算。
可支付性。手机已经可以进行方便的小额的电子支付。而和金融业的融合,使其变身为下一代的支付方式,同时代替钱包和信用卡,从理论上讲也是可行的。
人们从广泛性和覆盖性意识到移动通信媒体的价值,在发展到一定程度以后,人们意识到手机媒体的更重要价值来源于它可以精确的区分受众。而且,手机还具有随身性、反应速度、区域能力、互动能力等其他媒体很难具备的特征,更使其可以进行精准甚至一对一的传播。广告将不再是单一的你投我放模式,而是与营销紧密结合的交互式沟通过程。随着手机上网资费的降低,人们使用无线网络的频率越来越高,而国家正在推行的三网融合会加速这一潮流,手机广告的形式也将大大丰富。在互联网时代,Google、百度等仅用了十几年的时间就超越了众多的媒体公司,而移动通信媒体时代的到来,又为运营商、互联网企业、传统媒体乃至终端机器生产商提供了一个再次竞争的舞台,“忽然间,你会发现全世界最强大的公司突然成了自己的竞争对手,这的确令人难以置信,我们的竞争对手成了苹果、Google和微软”,诺基亚CEO康培凯这样感慨。
三、移动通信媒体应该加强服务性
由于移动通信媒体所具有的优点,其在人群中的普及速度也是非常惊人的。早在2008年底,中国手机用户数量已经超过6.4亿,手机报的普及率已经达到39.6%。而随着手机媒体的发展,早期群发短信式的模式已经遇阻,应当意识到受众不缺少信息,缺少的是及时的、对他自己有用的信息。
在这一点上,日本的实践比较成功。日本最大的移动通信公司NTTDoCoMo于1999年2月22日推出数据业务I-MODE,现在是全球最成功的无限互联网服务。手机媒体研究的先行学者匡文波总结,它成功的关键是以内容为王:首先,它必须是新鲜的,即时更新;其次,它必须有深度;再次,应该鼓励用户多次访问;第四,用户应该能够看到这种用手机上网方式的好处。I-MODE结合日本国民心理,量身定做了各种娱乐业务吸引用户,重点提供了诸如漫画、游戏、图片下载和音乐等服务,结合对内容提供商的严格考核,保证了I-MODE业务内容的丰富化和个性化。
而移动通信媒体还有一个与传统媒体非常大的不同,即它的发展非常依赖于技术的发展,而移动通信技术的发展无疑是非常快的。
四、3G技术将开启移动通信媒体内容之门
3G技术的推广,将使移动通信媒体摆脱手机报的单一形式,进入多姿多彩的多维领域。
3G是英文3rdGeneration的缩写,指第三代移动通信技术。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。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/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。
在3G技术基础上,产生了传播形式的无限可能,也产生了可预期的巨大的利益,使得与此相关的各传统行业进入了群雄纷争的阶段。
五、移动通信媒体业诸般博弈
移动运营商进军手机媒体业务的步伐已经势不可挡,它与报社、电台、电视台、独立WAP网站之间也因此产生了矛盾。移动运营商并不甘心只做网络和渠道,而是要凭借自己在市场、用户、渠道、信息网络等方面的诸多优势,力图整合内容提供商、网络服务商、设备系统和终端制造商以及终端用户,形成以自己为主体的产业链。由此,移动运营商与报社、广电企业和WAP网站之间产生了激烈的争夺。
为了减少不必要的损耗,加速我国在这一轮信息技术变革中的脚步。在2010年1月13日主持召开的国务院常务会议中,决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。
所谓“三网融合”,是一种广义的、社会化的说法,在现阶段它并不意味着电信网、计算机网和有线电视网三大网络的物理合一,而主要是指业务应用的融合。三大网络通过技术改造,能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。
这也就意味着,只要通过一部机器,人们就可以完成日常所需的信息处理。手机体积或者屏幕面积会适度增大,而笔记本电脑等则会适度缩小,手机媒体也将正式进化为移动通信媒体。原本存在于电视媒体、手机媒体、网络媒体之间的界限将进一步模糊。
同时也意味着,移动通信媒体进入了一个更加高速发展的时代,并且将加速对传统媒体产业的解构,仅仅是“第五媒体”的定位,恐怕已经不能准确评价它的价值了。
参考文献:
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[2]张燕.释放创意:平衡数字技术的手机媒体.湖南大众传媒职业技术学院学报,2008.7.
关键词4G移动通信;OFDM;MUD;IPv6
1引言
第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统,要求具有很好的网络兼容性,能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU的标准,世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性:
不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率,但平均速率只能达到384kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展,但其传输速率还有差距。
不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准,难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。
不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境,需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块,而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性,目前,很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。
24G概念通信技术特点
目前,业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点:
a)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来;
b)移动终端可以是任何类型的;
c)用户可以自由地选择业务、应用和网络;
d)可以实现非常先进的移动电子商务;
e)新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。
根据以上描述,未来的4G系统应具备以下的基本条件。
(1)具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100Mbit/s。
(2)实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。
(3)高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。
(4)良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境,由于要提供高速传输,小区的半径会更小。
(5)基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6,IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。
(6)实现不同QoS的业务。4G通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。
34G概念通信关键技术探讨
(1)正交频分复用(OFDM)技术
第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。
OFDM技术之所以越来越受关注,是因为OFDM有很多独特的优点:
a)频谱利用率高,频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM
信号的相邻子载波相互重叠,其频谱利用率可以接近Nyquist
极限。
b)抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输,这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍,从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。
c)适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候,应采用效率高的调制方式;而当信道条件差的时候,则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有,OFDM加载算法的采用,使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此,OFDM技术非常适合高速数据传输。
d)抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰,它与加性的噪声干扰不同,是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多,实际上,只要传输信道的频带是有限的,就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀,故对抗码间干扰的能力很强。
(2)智能天线技术
智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。
目前,智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优,但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢,在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点,实际信道条件下,当干扰较多、多径严重,特别是信道快速时变时,很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下,全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖,各组
权值对应的波束有不同的主瓣指向,相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠,接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式,与自适应方式相比它显然更容易实现,是未来智能天线技术发展的方向。
(3)无线链路增强技术
可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有:分集技术,如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术,如采用2或4天线来实现发射分集,或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中,MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。
(4)软件无线电(SDR)技术
在4G系统中,若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式,则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口,能够在各类网络环境间无缝漫游,并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中,软件将会变得非常复杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术,它以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心,以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出,就受到各方的极大关注,这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大,更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成,并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中,软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险,所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求,而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础,它不仅能减少开发风险,还更易于开发系列型产品。此外,它还减少了硅芯片的容量,从而降低了运算器件的价格,其开放的结构也会允许多方运营的介入。
(5)多用户检测技术
4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号,而不是作为噪声处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测,从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。
现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足,且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时,会使得相关矩阵产生较大偏差,导致整个系统性能急剧下降。另一方面,当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰,而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的,没有考虑信道编码的影响,现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外,目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。
(6)IPv6技术
4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于以下几点考虑:
a)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。
b)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它将用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。
c)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS,但是IPv6能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6报头中新增的字段“流标志”。有了这个20位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准,但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。
d)移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址,这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。
4结束语
4G移动通信系统目前还只是一个基本概念,4G网络的定义仍然还不明确,IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统,实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性,是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统,它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。
参考文献
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高等职业教育与普通高等教育相互融合的过程,也就是学校、学生和企业之间不同利益诉求的协调过程。学校的着眼点集中在人才培养的专业设置和培养方式上;学生的学习在某种程度上是以就业为导向的;企业期望能达到本企业人力资本专用性较高的目标。移动通信工程正处于大规模建设期,企业对专业技术人才有持续大量的需求。但目前高等院校培养的人才与企业实际用人需求之间存在较大差距,刚走出校门的学生难以在移动通信行业就业,更得不到很好的职业发展。因此,实现职业教育和普通教育的融合,搭建培养学生职业技能的平台,是创新高等教育改革的发展之路。这种新型教育形态开启了促进学校自身发展、提高学生职业技能以及充实企业创新性工程技术人才储备的共赢局面。
二、建立以行业需求为驱动、面向工程技术应用的人才培养体系
人才培养体系是指围绕一定的培养目标组织起来的相对稳定的教育教学活动的结构样式。根据移动通信行业的需求分析,工程服务技术人员和产品制造技术人员是企业对于工程技术人才最大的需求。以这两个岗位对专业知识和专业技能的要求为基本出发点,确立通信工程专业移动通信技术人才的培养体系。在原通信工程专业培养标准的基础上进行适当扩展,使学生具有必要的专业理论知识和较强的专业操作技能,为学生今后的职业发展进行必要的知识储备,使学生具备初级工程师的技术素质,形成培养满足社会行业需求的专业技术人才的闭环模式。在经济全球化的新形势下,培养体系也需要逐步调整为持续、整体、完全和全面的终身培养体系,以适应社会对人才多样化的需求。
三、形成以课题为依托的人才培养机制
1.加强教师队伍的教师风范、学术水平与教学水平建设,确保教学工作顺利进行。
教师素质是影响教学质量的首要因素,教学团队应具有合理的整体素质、知识与年龄结构、较强的责任感、团结协作精神、较高的学术造诣、丰富的教学经验、鲜明的教学特色。在组建教师队伍时,要做到以下几点:第一,主动加强所讲课程的理论知识学习,坚持凝聚集体智慧的课程组集体备课制度,对于同一门课程要学大纲和进度。教师可将最新科研成果引入教学实践活动中来,或以科研成果为基础,在大学科技园创办成立科技型公司,促进科技成果产业化。科技园为入园企业和机构提供财务、法律、专利、商标等咨询服务;全面开放图书、网络、科研设施等资源。第二,努力学习高等教育学和心理学理论,夯实开展教育研究和教学改革的基础。积极参加教育教学研究活动,并承担课程质量检查评估和教育研究课题。每学期末对教学改革试点进行详细的教学实践总结,认真接受课程教学质量评议并从中总结经验教训。第三,及时了解学生的学习需求,按照学生年级、层次以及素质上的差异,有针对性地对学生进行学习方法论的教育,培养学生良好的学风和科学思维能力,形成良好的师生沟通桥梁。第四,在实施承担的课程、实验、实习等教学任务的过程中,注意随时收集和整理教学内容、重点、难点、学生学习效果、教学方法等方面的教学资料。第五,课程负责人每学期都应有计划地组织本课程组教师进行教学研究活动,遵循民主讨论原则,鼓励不同教学思想和观点间的讨论与交流,坚持定期教学研究活动日制度,努力提高教师群体的教学研究和教学水平。
2.健全“以学生为中心”的教学活动设计,助推学生奋发进取,挖掘学生的最大潜能。
“以学生为中心”的教学活动就是坚持以学生为本的原则,贴近学生个性,组织学生以小组形式进行讨论、各小组成员之间相互协作共同学习课程中教学难点。第一,在教学活动开展之前,教师要对先修课程、相关课程和后续课程进行正确而全面的了解,以便处理好课程间的衔接关系,减少内容上不必要的重复,提高课时效益。还要对学生的总体学习基础进行细致的摸底,按大多数学生的知识水平和接受能力精选教学内容,安排各教学环节的进度。第二,在教学活动开展过程中,教师要能承上启下,讲清该堂课程的教学目标、教学内容和工程背景。设计的课程内容应符合教学大纲的要求,具备思想性、科学性和系统性,反映出本课程和相关课程的新进展,才能深深吸引住学生。讲授课程时,要做到概念准确、思路清晰、层次分明;要突出重点问题、循序渐进地讲透难点,要注意观察学生的反馈使学生的思维跟上教师的节奏。教师要把握时机在适宜的时间提出问题,使学生始终处于积极思考中。鼓励学生参与到教学活动中来,给学生提供展示自我才华的机会,形成教师与学生、学生与学生之间良性沟通的渠道,创造出活跃的课堂气氛。第三,在教学活动结束后,要给学生布置能培养学习积极性和激发创新思维能力的作业,内容上要侧重于课程讲授的新概念、新知识的理解和综合应用,用于检测教学目标的实现程度。同时,注意收集学生对教学效果的评价,以便及时发现教学过程中的不足之处,逐渐优化教学内容和教学活动的组织形式,达到传授知识和培养能力并重的目标。
3.项目组人员管理的导生制协作学习是激发学生学习兴趣的有效措施。
在项目组成员中挑选学习成绩突出、动手能力较强的硕士研究生作为本科学生的组长,负责本小组的日常管理和对组员的学习指导。搭建小组制平台,既能锻炼组长的组织协调能力,鞭策组长养成钻研问题的良好习惯,进而给全体组员树立学习的榜样。项目组在统筹安排的基础上将项目涉及的研究问题分配给各小组,各小组成员共同解决问题的过程就是对所学知识消化、巩固和深化的过程。项目组每周例会中,由组长汇报各组的课题进展情况,将未解决的疑难问题提交项目组进一步讨论。项目组全体成员积极参与,集思广益进行新问题的探索,疏通课题研究的路障,在更深更广的维度上查阅资料,寻找问题的突破口。例会结束之前还要制订下一周的研究计划,督促各小组积极开展研究工作,确保项目实施稳步推进。
四、规划以突出工程技术人员职业能力为目标的开放式实验室
移动通信工程技术的实用性很强,为使学生达到企业的用人要求,应创造条件让学生在学校就具备项目实施的工作能力。为实现这一培养目标,必须为学生提供足量的实验和实训设备,结合实物学习,强化学习效果;模拟真实的应用环境,亲自动手操作,快速提升操作经验。实验教学是课程教学的有机组成部分,能加深理解课堂知识和扩大知识外延,在人才培养过程中具有重要的地位和作用。
1.高水平的实验室技术队伍是培养学生职业基本技能的必要前提。
实验技术人员是高等学校教学和科研队伍的重要组成部分,实验教学是提高教学质量和科研水平的有力支撑。应加强实验技术人员的队伍建设,鼓励实验技术人员提高专业技术水平,履行相应的职责,完成本职工作,为教学和科研工作做出应有的贡献。鼓励教师、工程技术人员参加实验室的建设,重视科研工作对实验教学质量提高的作用。积极组织学生参加实验室日常工作,培养学生在实际工作和操作中的能力。
2.不断革新实验教学内容,逐步实现教育资源最优配置的实验室开放式管理模式。
开放式实验室,即实验室对学生全天开放。学生可以利用实验室的仪器设备进行课外学习、实验研究和科技制作活动,使实验室成为培养学生创新精神和实践能力的基地。一方面,进一步开放教学实验内容,提供多个选修实验项目,学生能以“点菜式”方式自由选择实验项目。另一方面,允许学生自拟实验项目,加强近代测试技术训练,以开阔学生的视野和工作适应性。
五、与企业密切合作,共同探索协同发展的工作机制
校外实习作为职业教育的现场教学和实践环节,是增强学生感性认识和培养创新意识的关键。根据通信工程专业的学科特点,选择能满足实习教学任务需求的企业,本着双方自愿、各施所长、互补所需的原则,建立教学、科研、生产一体化的综合实习基地。校外实习阶段主要包括以下四个方面。
(1)实习教师的选定。
学院要选派责任心强、实践经验丰富且熟悉实习企业情况的教师作为院派实习带队教师,实习单位的实习指导教师应具有中级以上职称。
(2)实习内容的确定。
实习内容既要符合学院实纲的基本内容,也要照顾到企业的实际生产任务,争取得到实习单位对实习工作的支持。
(3)实习过程的管理。
学生实习前必须按照《实习守则》的要求,明确实习目的、意义及内容。实习期间要严格遵守实习单位的各项规章制度,在指定场所、岗位及设备进行实习,未经允许不得随意串岗。
(4)实习成绩的评定。
Advances In Climbing and
Walking Robots
Proceedings of 10th International Conference(CLAWAR 2007)
2007,763pp
Hardback
ISBN9789812708151
M.谢等编
机器人学是工程及自然科学中令人神往的领域。机器人学已经对许多工业做出重要贡献,工业机器人在诸如组装、焊接、油漆及材料处理之类的任务中广泛应用。与些同时,我们又目睹了特殊机器人的出现,它们在非工业环境中执行有价值的任务,这些任务包括搜索与救援、扫雷、监测、探险及安全保卫。此外,对在民用及专业服务部门中机器人的技术研究及发展工作正在进行。类似攀登与行走机器人这类用于在非结构性环境中执行任务的移动机器人的兴起,进一步加剧了机器人学研究必须面对的挑战。这种挑战不仅包括了涉及标准化在内的技术与工程方面,而且也包括了社会、经济与伦理方面。CLAWAR2007于2007年7月16-18日在新加坡举行,该系列国际会议自1998年起每年举行,这次是第10届。总共有来自五大洲22个国家的作者在CLAWAR2007上做介绍,这本会议录报道了攀登及行走机器人的最新研发振奋人心的应用及挑战。
本书汇集的论文共分成了5个部分。1.全体会议介绍,5篇论文;2.攀登机器人进展,26篇论文;3.行走机器人进展,24篇论文;4.似人足球机器人进展,5篇论文;5.支持技术,27篇论文。部分论文标题为:1.救援机器人滑动插座移动模块;2.有攀登腿的带轮子爬墙机器人;3.用于快速四脚移动的进化神经网络;4.绳索攀登机器人的设计与构造;5.用于长焊接线检验的攀登机器人开发;6.关于利用陀螺效应二足移动的提议;7.新型腿-轮行走机器人的设计与问题;8.利用滞后算法的似人机器人RH1的脚规划运动;9.局部模块化行走机器人的运动模拟;10.行走双脚机器人基于观测器的控制:稳定性分析;11.三维双脚机器人无驱动动态行走研究;12.ROTOPOD:一种新颖的有效带腿移动;13.似人足球机器人的分布式嵌入控制系统结构;14.快速行走拟人足球机器人的最佳性能:实证研究;15.双臂系统并行规划算法;16.利用平均移位算法的全局定域化问题方法;17.MCA2机器人控制应用的可扩展模块化框架;18.灵活连接机械手的基于隐藏马尔可失模型的模糊控制器。
本书可供从事机器人研究与开发的研究人员、工程师阅读借鉴。
胡光华,
高级软件工程师
(原中国科学院物理学研究所)
Photoshop是由Adobe Systems开发和发行一款功能强大的图片处理计算机软件,目前其已广泛应用于户外平面广告设计、影楼摄影后期处理和多媒体课件制作等领域,其功能强大且操作便捷,目前已成为应用最为广泛的图片处理软件。本文就该软件在医学论文图片整合中的一些应用技巧做一简要介绍,旨在为医学工作者在论文撰写图片整合方面提供针对性的实践参考。
【关键词】Photoshop 医学论文 图片整合
1 医学论文图片整合过程中常见的问题
医学工作者在论文撰写过程中常常遇到图片的调色、图片格式的转换、像素的设置、多个单幅图片向一副图片的整合等诸多问题,由于图片处理技巧的缺失,往往造成图片处理不符合期刊的要求,延误论文撰写和发表的进度,笔者就医学期刊论文图片处理要求,就多个单幅图片向一副图片的整合(包含序号和标尺的添加)处理技巧做一针对性的介绍。
2 Photoshop在医学论文图片整合中的应用
2.1 Photoshop版本的选择
本文软件选择Photoshop cs2.0简体中文版,cs2.0版虽然是Photoshop较为早期的版本,但具有该软件最基本和最常用的功能,cs2.0中文版的优势是软件本身只有数百兆,占用内存小,删减了不常用的功能,对计算机配置要求较低,且已被汉化便于操作使用,完全能满足对医学论文图片处理的要求。
2.2 多个单幅图片向一副图片的整合
本文以四副单个图片整合为一副图片为例,在软件中依次将四副单个图片打开,任选一幅图片点击菜单栏图像-图像大小,并记录图片的宽度、高度及分辨率;空白背景图层构建:点击菜单栏文件-新建,参数设置:高度和宽度设置约为单幅图片的二倍多一些(空白图片上放置四幅图片),像素设置与单幅图像素一致(图1);四幅图片移动至空白图层:选择工具栏移动工具,依次拖动四幅图片至空白图层,形成一个多图层图片,同时关闭原四副图片,在活动图层面板分别点击“图层1-4”文字给每张图片针对性命名;图片的排版:以四副图片平排各两张为例,使用工具栏移动工具分别移动各张图片至大置,在软件上、下刻度线上拖动形成交叉参照线用于精确定位(参照线不会被保存至图片),图片与图片间的距离根据期刊要求参照刻度线确定,操作同时可使用放大镜功能放大图层,使用键盘上下左右进行微量精准调节(图2)。
2.3 图片序号和标尺的添加
序号的添加:点击图层面板下部“创建新图层”,选择新图层,点击“排版文字工具”并选择字体和字体大小,在空白图层上依次键入ABCD,并分别拖动文字至图片右下角,可使用参照线进行准确定位;标尺的添加:标尺是医学论文表示图中显微结构大小的参照线,新建空白图层并双击文字重新命名“标尺”,选择“标尺”图层,点击选择“矩形选框工具”,在标尺图层中建立矩形空白选取,然后点击菜单栏编辑-填充,颜色使用黑色(可根据需要变换颜色),Ctrl+D取消选区,快捷键Ctrl+T可通过控制滑块调节标尺的长度和宽度。
2.4 图片的保存
图片保存常用格式有三种:JPEG、TIFF和PSD,三种格式各有特点。JPEG格式压缩量较大,图片数据容量较小,为常用格式,TIFF格式压缩量小,图片数据容量较大,但图片显示细节较好。PSD格式是多个图层并存能够被Phtoshop识别的一种图片格式,严格来说并不是图片,但它能保存图片的图层原始状态,其优势是为图片的修改做了备份储备。
3 结语
Photoshop软件功能强大使用方便,在各个领域应用十分广泛,医学领域尤其是医学形态学领域使用最为常见,熟练掌握该软件的操作技巧在医学工作者图片处理过程中能起到事半功倍的效果。本文除了以文字形式介绍外还制作了相关操作屏幕录像视频供交流学习(https:///cknZu4Xy9Dk9w 访问密码 d954),旨在为医学工作者论文图片处理提供一些基础性操作帮助。
(通讯作者:李明)
参考文献
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作者简介
高欣(1977-),女,山西省吕梁市人。现为长治医学院讲师,主要从事计算机基础教育。研究方向为计算机技术在医学教育中的应用研究。
摘要:随着网络通信技术的发展,智能手机、平板电脑的广泛应用,人们不再满足于“固定办公桌”式办公和VPN远程接入办公模式
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作者简介:任海艳(1981-),女,学士,工程师,中级经济师,主要从事信息化工作。