移動通信技術就業方向

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移動通信技術就業方向

　　移動通信技術就業方向：

移動通信技術就業方向

　　本專業的畢業生主要面向珠三角地區通信產業和軌道交通運輸行業，主要就業崗位有：通信工程督導、通信工程項目管理工程師、移動基站維護工程師、工程建設工程師、工程設計工程師、運營維護工程師、工程監理、網絡優化工程師等。

　　移動通信技術專業核心能力：

　　移動通信網絡規劃與優化設計、移動通信設備的安裝調試與維護、移動通信工程施工管理等專業知識與技能。

　　移動通信技術職業資格證書：

　　通信建設工程概預算資格證、繪圖員（機械）、維修電工、中興NC考證。

　　拓展閱讀：4G移動通信技術

　　當今世界通信技術發展突飛猛進，對人類文明與進步產生了深刻的影響，移動通信的發展尤為矚目。特別是最近的20多年里，移動通信技術獲得了巨大的進步，成為信息通信技術中發展最快，應用最廣，滲透率也最為強的高新技術之一，在促進世界的經濟增長，推動社會進步，豐富各國人民的生活等方面發揮了重要的作用。

　　我國工業和信息化部于2009年1月7日在內部舉辦小型牌照發放儀式，確認國內3G牌照發放給三家運營商，為中國移動、中國電信和中國聯通發放3張3G牌照。由此，2009年成為我國的3G元年，我國正式進入第三代移動通信時代。

　　隨著全球范圍內第三代移動通信系統逐步進入實際應用階段，第四代移動通信系統的發展及演進問題以及其在發展過程中可能面臨的困難和挑戰已成為當前研究的熱點。國際電信聯盟（ITU）目前已經開始研究制訂第四代移動通信標準，并已達成共識：把移動通信系統同其他系統（例如無限局域網W-LAN等）結合起來，產生4G技術，2010年之前使數據傳輸數率達到100Mbps，以提供更有效的多種業務。目前相互兼容移動通信技術4G正在業界萌動。第四代移動通信與第三代移動通信相比，將在技術和應用上有質的飛躍。4G將適合所有的移動通信用戶，最終實現商業無線網絡、局域網、藍牙、廣播、電視衛星通信的無縫銜接并相互兼容。

　　 1、3G向4G演化的原因

　　經ITU認可的3G標準有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。雖然3G和2G相比，有很多優點，但是3G還是存在著很多不盡人意的地方，如：3G缺乏全球統一的標準；3G所采用的語音交換架構仍承襲了2G系統的電路交換，而不是純IP的方式；3G的業務提供和業務管理不夠靈活；流媒體（視頻）的應用不盡如人意；3G的高速數據傳輸不成熟，接入速率有限；安全方面存在算法過多、認證協議容易被攻擊等安全缺陷。

　　伴隨著無線技術的種類越來越多，迫切需要將這些無線技術整合到一個統一的網絡環境中去，這就是正在形成的超三代移動通信系統（B3G）通信系統和未來的4G通信系統。B3G和4G通信系統將是未來提供寬帶接入，全球無縫漫游和無處不在的數據，語音業務等方面的最合適和最好的技術。

　　 2、4G移動通信系統的概念及特點

　　 4G是第四代移動通信及其技術的簡稱，是能夠傳輸高質量視頻圖像以及圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下的技術產品。4G的概念可稱為廣帶（Broad-band）接入和分布網絡，具有超過2Mbps的非對稱數據傳輸能力，對全速移動用戶能提供150Mbps的高質量的影像服務，并首次實現三維圖像的高質量傳輸，無線用戶之間可以進行三維虛擬現實通信。它包括廣帶無線固定接入、W-LAN、移動廣帶系統和互操作的廣播網絡。在不同的固定無線平臺和跨越不同頻帶的網絡中，4G可提供無線服務，并在任何地方寬帶接入互聯網（包括衛星通信和平流層通信），提供信息通信以外的定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。同時，4G系統還是多功能集成的寬帶移動通信系統，是寬帶接入IP系統。

　　 未來的4G系統應具備以下的基本條件：

　　 1）具有很高的數據傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h)，數據速率為2 Mbit/s;對于中速移動用戶（60km/h），數據速率為20 Mbbit/s;對于低速移動用戶（室內或步行者），數據速率為100 Mbit/s。

　　 2）實現真正的無縫漫游。4G移動通信系統實現全球統一的標準，能使各類媒體、通信主機及網絡之間進行“無縫連接”，真正實現一部手機在全球的任何地點都能進行通信。

　　 3）高度智能化的網絡。采用智能技術的4G通信系統將是一個高度自治、自適應的網絡。采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環境進行結合的正常發送與接收，有很強的智能性、適應性和靈活性。

　　 4）良好的覆蓋性能。4G通信系統應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內環境，由于要提供高速傳輸，小區的半徑會更小。

　　 5）基于IP的網絡。4G通信系統將會采用IPv6，IPv6將能在IP網絡上實現話音和多媒體業務。

　　 6）實現不同QoS的業務。4G通信系統通過動態帶寬分配和調節發射功率來提供不同質量的業務。

　　 3、3G與4G的比較

　　 3.1核心技術

　　 3G系統以碼分多址（CDMA）為技術基礎。碼分多址是將相互正交的不同的碼分配給不同用戶調制信號，實現多用戶同時使用同一頻率接入系統。由于利用相互正交（或盡可能正交）的碼去調制信號，會將原用戶信號頻譜帶寬擴展，因此CDMA通信系統是一種典型的擴頻通信技術的應用。

　　 4G系統的核心技術正交頻分復用技術（OFDM）屬于多載波調制（MCM），它將指配的信道分成許多正交子信道，在每個子信道上進行窄帶調制和傳輸，同時要求信號帶寬小于信道的相關帶寬。

　　 3.2通信系統的結構

　　 3G采用的主要是蜂窩組網，其系統如圖1所示，它的核心網是在GSM系統的核心網GSM-MAP和AMPS，IS-95的核心網ANSI-41的基礎上發展而來的，其空中接口與相應的2G系統后向兼容。它的3種工作模式為：單載波頻分雙工、多載波頻分雙工和時分雙工方式。

　　但現代通信要求能提供移動用戶超寬帶的多媒體服務，使其能充分利用基于移動網的下一代因特網技術。由于3G的核心網是由2G系統演進而來，它不是處理（TCP/IP傳輸控制協議/互連網協議））數據包的最優系統，它的數據傳輸速率也無力處理眾多包含大量圖像的信息。因此，必須建立能夠最優地傳輸TCP/IP數據包、完全不同于2G與3G無線網絡結構的新系統。

　　 4G發展為數字廣帶（broad band）為基礎的網絡。采用全IP的優點有：可以實現不同網絡間的無縫互連；全IP也是一種低成本的集成目前網絡的方法。4G系統的核心網是一個基于全IP的網絡，因此核心網獨立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業務，能同已有的核心網和PSTN共存。要實現全IP的核心網有許多問題需要解決，如鑒權、計費等；核心網應具有開放的結構，從而能允許各種空中接口接入核心網；同時核心網應把業務、控制和傳輸等分開。采用統一的IP核心網，不同國家和地區之間的網絡互聯是在網絡層上用IP協議進行的，而且各種接入網的接入方法和速率可以不同，從而解決了3G不能實現全球漫游的問題。4G網絡結構如圖2所示。

　　 3.3系統參數

　　移動通信從1G到3G是按照高數據率、高移動性和無縫隙覆蓋方向發展的。根據第三代移動通信標準IMT-2000：3G在2005年左右實現最高約為30Mbps的數據速率。但這遠遠不能滿足人們對現代移動通信的要求，而4G將在2010年左右在高速移動環境下支持最高為100Mbps的速率，在低速移動環境下（如游牧/本地無線接入環境）達到最高為1Gbps的速率。

　　 3G采用的是CDMA技術，利用正交碼來區分用戶，有FDD和TDD兩種雙工方式來使用其在2GHz附近的對稱和非對稱頻段。而4G最有可能用的接入方式OFDM或MC-CDMA，采用全數字全技術，支持分組交換，使系統容量、頻譜效率和傳速率大為提高，并與現存的CDMA標準、CDMA2標準、TD-SCDMA即（3G三大標準）兼容。3G與4G系統參數對比如圖3所示。

　　 4、4G網絡中的關鍵技術

　　 4.1正交頻分復用（OFDM）技術

　　 4G移動通信系統主要是以OFDM為核心技術。OFDM技術實際上是多載波調制的一種，其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流，調制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。

　　 OFDM技術之所以越來越受關注，是因為OFDM有很多獨特的優點：

　　（1）頻譜利用率高，頻譜效率比串行系統高近一倍。OFDM信號的相鄰子載波相互重疊，其頻譜利用率可以接近奈奎斯特極限。

　　（2）抗衰落能力強。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸，這樣在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統上的信號時間長很多倍，從而使OFDM對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強。

　　（3）適合高速數據傳輸。OFDM自適應調制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪聲背景的不同使用不同的調制方式。當信道條件好的時候，應采用效率高的調制方式；而當信道條件差的時候，則應采用抗干擾能力強的調制方式。再有，OFDM加載算法的采用，使得系統可以把更多的數據集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此，OFDM技術非常適合高速數據傳輸。

　　（4）抗碼間干擾（ISI）能力強。碼間干擾是數字通信系統中除噪聲干擾之外最主要的干擾，它與加性的噪聲干擾不同，是一種乘性干擾。造成碼間干擾的原因有很多，實際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會造成一定的碼間干擾。OFDM由于采用了循環前綴，故對抗碼間干擾的能力很強。

　　 4.2 軟件無線電（SDR）技術

　　在4G移動通信系統中，若要實現“任何人在任何地點以任何形式接入網絡”的理想通信方式，則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口，能夠在各類網絡環境間無縫漫游，并可以在不同類型的業務之間進行轉換。這就意味著在4G系統中，軟件將會變得非常復雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術，軟件無線電是近幾年隨著微電子技術的進步而迅速發展起來的新技術，它以現代通信理論為基礎，以數字信號處理為核心，以微電子技術為支持。軟件無線電概念一經提出，就受到各方的極大關注，這不僅是因為軟件無線電概念新技術先進、發展潛力大，更為重要的是它潛在的市場價值也是極具吸引力的。軟件無線電強調以開放性最簡硬件為通用平臺，盡可能地用可升級、可重配置的不同應用軟件來實現各種無線電功能的設計新思路。

　　其中心思想是：構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將工作頻段、調制解調類型、數據格式、加密模式、通信協議等各種功能用軟件來完成，并使寬帶A/D和D/A轉換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統。在4G眾多關鍵技術中，軟件無線電技術是通向未來4G的橋梁。

　　由于各種技術的交迭有利于減少開發風險，所以未來4G技術需要適應不同種類的產品要求，而軟件無線電技術則是適應產品多樣性的基礎，它不僅能減少開發風險，還更易于開發系列型產品。此外，它還減少了硅芯片的容量，從而降低了運算器件的價格，其開放的結構也會允許多方運營的介入。

　　 4.3智能天線技術（SA）

　　智能天線定義為波束間沒有切換的多波束或自適應陣列天線。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數字波束調節等功能，被認為是未來移動通信的關鍵技術。智能天線成形波束可在空間域內抑制交互干擾，增強特殊范圍內想要的信號，既能改善信號質量又能增加傳輸容量。其基本原理是在無線基站端使用天線陣和相干無線收發信機來實現射頻信號的收發，同時，通過基帶數字信號處理器，對各天線鏈路上接收到的信號按一定算法進行合并，實現上行波束賦形。

　　 4.4多輸入多輸出（MIMO）技術

　　多輸入多輸出技術（MIMO）是指在基站和移動終端都有多個天線。MIMO技術為系統提供空間復用增益和空間分集增益。空間復用是在接收端和發射端使用多副天線，充分利用空間傳播中的多徑分量，在同一頻帶上使用多個子信道發射信號，使容量隨天線數量的增加而線性增加。

　　空間分集有發射分集和接收分集兩類。基于分集技術與信道編碼技術的空時碼可獲得高的編碼增益和分集增益，已成為該領域的研究熱點。

　　 MIMO技術可提供很高的頻譜利用率，且其空間分集可顯著改善無線信道的性能，提高無線系統的容量及覆蓋范圍。

　　 4.5基于IP的核心網

　　 4G移動通信系統的核心網是一個基于全IP的網絡，可以實現不同網絡間的無縫互聯。核心網獨立于各種具體的無線接入方案，能提供端到端的IP業務，能同已有的核心網和PSTN兼容。核心網具有開放的結構，能允許各種空中接口接入核心網；同時核心網能把業務、控制和傳輸等分開。采用IP后，所采用的無線接入方式和協議與核心網絡（CN）協議、鏈路層是分離獨立的。IP與多種無線接入協議相兼容，因此在設計核心網絡時具有很大的靈活性，不需要考慮無線接入究竟采用何種方式和協議。

　　在4G通信系統中將主要采用全分組方式IPv6技術取代IPv4，IPv6具有許多的優點，如：有巨大的地址空間；支持無狀態和有狀態兩種地址自動配置的方式；能夠提供不同水平的服務質量；更具有移動性。

　　 4.6多用戶檢測技術

　　 4G系統的終端和基站將用到多用戶檢測技術以提高系統的容量。多用戶檢測技術的基本思想是：把同時占用某個信道的所有用戶或部分用戶的信號都當作有用信號，而不是作為噪聲處理，利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯合檢測單個用戶的信號，即綜合利用各種信息及信號處理手段，對接收信號進行處理，從而達到對多用戶信號的最佳聯合檢測。它在傳統的檢測技術的基礎上，充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號進行檢測，從而具有良好的抗干擾和抗遠近效應性能，降低了系統對功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源，顯著提高系統容量。

　　 5、我國的4G的發展

　　國際電信聯盟（ITU）為4G制定了明確的時間表：2006年至2007年完成頻譜規劃，2010年左右完成全球統一的標準化工作，2010年之后開始商用。其中，4G技術提案將從2008年開始征集，全球范圍內許多國家和地區都在加緊對4G的研究。

　　在我國，2001年國家“863”計劃啟動了面向B3G/4G的移動通信發展研究計劃—FuTURE未來通用無線環境研究計劃（簡稱FuTURE計劃），國內十余家大學、企業和研究所均參與其中。2006年10月31日，4G外場試驗系統在上海通過了現場驗收，正式將FuTRUE計劃帶入了第三階段。這個4G實驗系統包括6個節點，3個信道，6個終端，并引入了如IPv6核心網絡、IPTV高清晰度業務與移動通信切換等技術。實驗系統頻點3.5GHz、帶寬20MHz，采用協同分布式無線電蜂窩構架、混合的FDD/TDD雙工方式、MC/OFDM多址技術。

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