集群专用移动通信的现状与对策研究
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毕业论文(设计)题目移动通信技术的现状与发展______________ 姓名__________________专业_____________年级班级___________________________学号____________________指导教师__________________________________完成日期____________内容摘要本文详细论述了现代移动通信技术的发展历程:个人通信网建立,2G的应用,第三代移动通信系统的普及。
分析了移动通信技术第四代移动通信(4G)和移动通信技术的未来趋势与在我国的移动通信技术发展状况。
关键词: 第三代移动通信系统,个人通信网,第四代移动通信(4G)第四章结束语........................................................................................ 17 第五章致谢17参考文献....................................................................................................... 18 引言 ................................................................. 4.第一章 移动通信技术的概念及相关知识 (5)1.1 移动通信的基本概念 (5)1.2 移动通信的发展 (5)1.3 移动通信的特征 (6)1.4 移动通信的国内国际形势 (6)第二章移动通信的现状及前景概述 .................... 7 2.1移动通信的现状 .......................... 7 2.2移动通信的前景 .......................... 7 2.3 移动通信的发展历程 .. (8)第三章 移动通信技术未来趋势 (8)3.1未来移动通信 (9)3.2 4G 移动通信简介 (9)3.3 4G 系统网络结构及其关键技术 (14)3.4第四代通信技术的主要优势 (14)引言随着社会的进步,移动通信技术的发展日新月异,层出不穷,令人眼花缭乱,人们对移动通信的要求也不断变化,而且越来越不满足现状。
我国数字集群通信的现状和问题■特约作者郑祖辉【摘要】@@ 数字集群通信进入我国已经有十几年的历史,并已经获得了很大的发展,但发展不平衡,还存在着一些悬而未决的问题.经过多年的实践检验,尤其是通过近年来在抗击重大自然灾害和大型活动中的使用,数字集群通信得到了人们更深刻的认识和了解,逐渐找到了自己的定位,一些问题也逐渐明朗.可以相信,未来在政策、监管、技术和市场多方面的协调下,我国数字集群通信一定会健康发展,获得更大的成功,发挥更大的作用.【期刊名称】世界电信【年(卷),期】2010(023)001【总页数】4从摩托罗拉最早介绍MIRS(后来改名为iDEN)系统算起,数字集群通信进入我国已经有十六七个年头了,而在此后的十年中,又陆续有TETRA以及我国自主研发的GoTa和GT800等三种技术体制进入市场。
因此,经我国政府先后批准的数字集群通信体制共有四种。
而实际上,人们在一些媒体中还可以看到其他一些未经批准和未经无委检测核准的数字集群通信系统在做宣传。
以此来看,前些年虽然我国的数字集群通信网建设得还不多,但体制却有好几个。
数字集群通信在我国的发展虽然还有这样或那样的问题,但发展的脚步却始终没有停止,其中有以下一些原因:一是除了多年的深入宣传外,更重要的是已建的许多数字集群通信网络的良好运行,尤其是在抗击重大自然灾害的指挥调度和保障国内外重要活动的安全保卫通信中起到的十分重要的作用,使人们对数字集群通信有了进一步的认识和信赖,普遍认为这些系统的业务和功能都能满足各个运营部门和使用部门的需要。
二是在频率分配日趋紧张的情况下,我国政府不仅指配了800MHz集群通信工作频段,还指配了350MHz频段(分别各有600对和560对频点),这是我国独有的。
三是我国政府早已确定并早已实施从模拟集群通信过渡到数字集群通信政策方案,从2001年起已经不再批准800MHz频段的模拟集群通信频率的使用,为推动和发展数字集群通信创造了条件。
数字集群通信系统国内外市场应用现状分析一、集群通信系统的发展历史集群通信系统是移动通信系统的一个重要分支,到目前为止应用依然局限在专业移动通信领域。
早期的专用移动通信主要是由点对点半双工通信的无线电对讲机来完成,在80年代初专用移动通信系统发展成为由单频道、单基地台构成的模拟通信系统,这种通信系统只能提供语音通信功能,适合小范围的专业部门使用。
之后,专用移动通信系统不断发展,逐渐形成了多频道、单基地台的通信系统,这样就可以利用多频道提供话音及非话音业务,且功能相应增多。
在引入多频道并且使之能够共享以后,集群通信的概念就诞生了,即采用多频道共享的单基地台或多基地台的通信系统。
1985年出现了最早的集群通信系统,从技术上讲这一阶段的集群系统还是采用模拟通信的技术,即FDMA通信方式。
第一代模拟集群通信系统从1987年开始投入商用。
多频道集群通信系统的控制器由几个信道形成一群自动搜索可用信道给用户使用。
因此,多频道集群通信系统平均每频道可提供的用户数较多且效率也较高。
随着无线通信领域向数字通信技术的方向发展,集群通信系统也开始向第二代的数字技术发展,最主要的特点是采用了TDMA方式,其频谱利用率比模拟系统大为提高,且具有更大的容量。
TDMA技术不光在面向专业用户的集群通信领域得到应用,在面向个人通信的蜂窝通信系统中也得到大规模应用,如GSM网络。
随着蜂窝移动通信系统的快速发展,其发展速度和用户大大超过了集群系统的发展,人们便寻求频谱利用率更高、容量更大、支持业务更多的无线通信技术,在这种需求的强烈驱动下,cdma2000/WCDMA等第三代移动通信技术便应运而生。
相比之下,过去一直引领无线技术发展的集群通信所采用的无线技术却没有大的突破,一直停留在TDMA 技术上徘徊,当然原因是多方面的。
值得我们关注的是,国际上一些大公司也在积极将第三代通信技术应用在集群通信系统上。
为了促进集群系统的规模应用,同时进一步提高频率使用率,集群通信系统在应用上出现了一个新的应用趋势,那就是将多个集群系统结合在一起统一使用和管理,从而达到能够共用频道和信道、共享覆盖区域和通信业务、共担费用,这一做法逐渐将集群应用从面向个别专业用户的应用朝着面向多个集团用户使用的方向发展,换句话说,集群应用朝着共网运营的方向发展。
集群移动通信系统总结汇报集群移动通信系统是一种为人们提供高效、可靠的移动通信服务的系统。
它将多个基站或节点组成一个集群,通过协同工作来提供更好的通信覆盖和更快的数据传输速率。
在本次汇报中,我将总结集群移动通信系统的优势、应用和未来发展趋势。
集群移动通信系统的优势之一是扩展覆盖范围。
由于集群中的基站或节点可以互相协同工作,系统能够提供更广泛的通信覆盖。
这对于郊区、偏远地区以及人口稀少地区来说是非常重要的。
另一个优势是增强信号质量。
通过集群中的基站或节点之间的互联互通,系统能够提供更强的信号质量和更稳定的通信连接。
这意味着用户可以获得更高质量的声音通话和更快的数据传输速率。
集群移动通信系统还具有可靠性和冗余性优势。
当一个基站或节点发生故障时,其他基站或节点可以接管其功能,确保系统的正常运行。
这种冗余设计可以有效避免通信中断,提高系统的可靠性。
此外,集群移动通信系统还支持优化资源分配。
通过集群中的基站或节点之间的协同工作,系统可以动态地根据通信负载进行资源分配。
这意味着在用户需求高峰时,系统可以自动分配更多的资源来满足需求,从而提高整体的通信效率。
集群移动通信系统在各个领域都有广泛的应用。
在城市中,它可以提供高速的移动数据传输,支持各种智能手机和移动设备的使用。
在农村地区,它可以提供广泛的通信覆盖,改善农民的通信条件。
在海洋和航空领域,它可以支持海上船只和飞机上的移动通信需求。
未来,集群移动通信系统仍然有很大的发展空间。
随着5G技术的发展,集群移动通信系统可以进一步提高数据传输速率和通信效率。
此外,随着物联网的普及,集群移动通信系统还将面临大规模连接和海量数据传输的挑战。
因此,未来的发展方向包括进一步提高系统的容量和覆盖范围,优化资源分配算法,以及加强安全和隐私保护措施。
总之,集群移动通信系统是一种高效、可靠的移动通信解决方案。
它在扩展覆盖范围、增强信号质量、提高可靠性和冗余性、优化资源分配等方面具有明显优势。
集群移动通信系统1·引言1·1 背景与目的在当今互联网时代,集群移动通信系统已成为现代社会不可或缺的关键技术之一。
随着移动设备的普及与通信技术的不断发展,集群移动通信系统的需求也日益增加。
本文档旨在提供关于集群移动通信系统的详尽介绍与相关指南,帮助用户了解该系统的工作原理、架构和应用场景,以及潜在的挑战和解决方案。
1·2 文档范围本文档适用于所有对集群移动通信系统感兴趣的用户、开发者和运营商。
它涵盖了系统的基本概念、技术架构、关键特性和应用示例。
此外,本文档还包括与集群移动通信系统相关的法律名词和注释,以及附加的参考资料。
2·系统概述2·1 系统定义集群移动通信系统是一种基于集群化网络和移动通信技术的系统,用于在移动设备间进行通信和数据交换。
它通过建立多个移动设备之间的连接,实现高效的信息传输和协作。
2·2 系统架构集群移动通信系统由以下几个主要组件组成:●集群控制器:负责集群的管理和协调,包括设册、路由分配和任务调度等功能。
●移动设备:参与集群通信的移动终端设备,可以是智能方式、平板电脑或其他具备通信功能的设备。
●通信网络:提供移动设备之间的通信支持,可以是无线局域网、蜂窝网络或其他无线通信技术。
2·3 系统特性●高可靠性:集群移动通信系统具有自我修复和容错机制,能够在设备故障或通信中断的情况下保持稳定的连接。
●高效性:系统通过优化路由算法和数据传输机制,实现低延迟和高吞吐量的通信性能。
●可扩展性:系统支持动态增加或删除移动设备,以适应不同规模和需求的集群通信。
3·系统部署与配置3·1 硬件要求●集群控制器:建议使用高性能的服务器或云平台,具备足够的计算和存储能力。
●移动设备:要求设备具备良好的通信和计算性能,支持安装系统所需的应用程序和协议栈。
3·2 软件要求●集群控制器:建议使用专用的集群管理软件,提供集中管理和监控的功能。
对集群通信系统发展中问题的思考集群通信系统在中国的发展走过了二十多年,这在通信技术的发展中只是瞬间,但从市场应用的角度看,二十多年足足是一个新的技术起步,成熟,甚至被取代的周期。
近几年来针对集群通信方面进行多个专题的讨论,从模拟到数字,从共用专网到专用专网,从体制标准到技术创新,从企业研发到市场应用,从社会需求到应急联动通信。
但是通过这些讨论个人感觉在集群通信方面的概念和应用存在一些问题,本文就对集群通信系统发展中的一些问题进行了思考。
集群通信的概念许多文章和将集群通信系统的概念与使用方式混在一起来讲,使得人们以为采用PTT(Push To Talk), 以一按即通的方式接续,被叫无需摘机即可接听,并能支持群组呼叫等功能,并且用户具有不同的优先等级和特殊功能,通信时可以一呼百应,就是集群通信。
甚至有的公司为了宣传它的系统和设备好,称它的系统可做到一呼万应,就是集群通信,比在成语中的“一呼百应”还要高出100倍。
这种商业上的操作其实都是“哗众取宠”。
集群通信不是一键通! 那么什么是集群?国际上对专用移动通信有几个定义,PMR、PAMR和TRUNKING。
PMR是Private Mobile Radio的缩写,也有是ProfessionalMobile Radio的缩写,前者是“私密移动无线电”的意思,后者是“专业移动无线电”的意思,但总的意思是相同的,是指专用移动通信。
PAMR则是Public Access Mobile RAdio的缩写,意思是“公众接入移动无线电”是指公用移动通信。
但PMR和PAMR是泛指整个专用移动通信,并不只指集群通信。
其实集群通信是从Trunking或Trunked来的。
实际上Trunking或Trunked的本意为中继或干线。
为了避免与译为中继的Repeater的混淆,我国的移动通信专家确定把Trunking或Tr unked译成集群。
集群通信是专用指挥调度系统这一点大家都是共识的、肯定的。
集群移动通信系统第一点:集群移动通信系统的概述集群移动通信系统是一种专业的通信系统,主要应用于公共安全、紧急救援、大型活动等场景。
它不同于普通的移动通信系统,具有较高的通信可靠性、安全性和实时性。
集群移动通信系统的主要特点包括:1.高频段使用:集群移动通信系统通常使用UHF(超高频)和VHF(甚高频)频段,这些频段的波长较短,抗干扰能力强,传播损耗小,适合于城市等复杂环境下的通信。
2.信道分配与管理:系统通过动态的信道分配和管理技术,实现高效的使用频率资源,减少信道间的干扰,提高通信质量和效率。
3.多级优先级:在紧急情况下,集群移动通信系统支持多级优先级通信,确保紧急任务的优先处理。
4.漫游和越区切换:系统支持漫游和越区切换功能,使得移动用户在不同覆盖区域间无缝通信。
5.高度的可靠性:通过采用各种抗干扰、抗多径衰落的技术,保证在复杂环境下的通信可靠性。
6.语音和数据通信:除了基本的语音通信外,现代集群移动通信系统还支持数据传输,包括短信、图片、地图等信息。
7.保密性和安全性:系统采用加密技术,保证通信内容的保密性和安全性。
集群移动通信系统通常由多个基站、调度台、移动终端等组成。
基站负责信号的接收和发送,调度台用于管理和控制通信,移动终端则是用户实际使用的设备。
系统的工作原理是,移动终端通过基站与调度台进行通信,调度台根据通信需求和信道状况,动态分配信道和资源,以实现高效、可靠的通信。
第二点:集群移动通信系统的应用场景集群移动通信系统在多个行业和领域发挥着重要作用,以下是几个典型的应用场景:1.公共安全:在公安、交警、消防等公共安全领域,集群移动通信系统是标配的通信手段。
它可以为执法人员提供实时、可靠的语音和数据通信,便于指挥调度和快速响应。
2.紧急救援:在地震、洪水、泥石流等自然灾害发生时,常规通信设施可能受损,集群移动通信系统可以迅速建立现场通信网络,为救援人员提供有效的通信支持。
3.大型活动:对于奥运会、世博会、音乐节等大型活动,集群移动通信系统可以保障组织者、参与者之间的通信顺畅,确保活动的顺利进行。
集群专用移动通信的现状与对策研究
21世纪的专用移动通信如何发展,是通信业生产、运营、应用部门十分关注的问题。
它所涉及的技术和市场也是值得深入探讨和研究的重大课题。
专用移动通信的发展,是离不开移动通信技术发展这个大环境的。
因此,有必要了解代表陆地移动通信技术主流的蜂窝公众移动通信的发展,审视以集群调度通信为代表的专用移动通信应用的现状,从而探讨集群专用移动通信的发展趋势。
蜂窝公众移动通信技术发展的总趋势
第一代蜂窝移动通信的主要技术特征是:采用模拟(FM)调制技术、FDMA多址接入方式、以频率重用为基础的小区(蜂窝)结构、面向模拟话音业务的窄带传输系统。
它的技术贡献在于为蜂窝小区结构的概念和网络的管理与控制,实现了移动终端在网络中的越区切换和漫游。
第二代的蜂窝移动通信的主要技术特征是:采用数字技术包括数字话音、数字调制/解调、信道编码与数字信号处理、数字控制信道和数字数据信道、保密与认证等,在采用数字技术下,使TDMA、CDMA多址技术的采用成为可能。
由于采用了TDMA、CDMA技术,第二代蜂窝移动通信系统的频谱资源利用率大为提高,使系统容量成倍增长,系统带宽为300KHz-1.25MHz,数据速率小于等于56kbit/s。
采用数字技术还带来了其它的好处:提供多种通信服务(话音业务和非话业务);用户信息保密;数字信号的传输性能优良,提供高质量的通信服务;便于网络管理与控制,以及与公众固定通信网(PSTN,PDN,ISDN)的互连;采用VLSI技术,有利于减少功耗、小型化、降低造价。
但是第二代数字蜂窝移动通信的系统容量远不能满足全人类通信的需求,其系统的设计基本上还是面向话音而不是面向数据的,尚且不能提供宽带、高速率的多媒体服务。
因此,人们希望下一代的移动通信应当是全球化、个人化、综合化和网络化的系统。
从目前提出的第三代移动通信的方案和标准来看,它的带宽将达到10MHz,数据传输速率小于等于2Mbit/s。
网络方面引入基于IP网络的无线接入技术(移动IP),仍然是一个地面移动通信系统。
值得注意的是,CDMA多址接入方式将成为第三代的主流接入技术。
当前,第一代的模拟蜂窝移动通信逐渐被第二代的数字蜂窝移动通信所取代,已建成的第二代的数字网正向第三代过渡。
第三代的数字移动通信系统将在不久的将来投入运营。
目前已经开始讨论第四代移动通信。
纵观移动通信的发展,其势头异常迅猛,我国也将在2005年以前基本完成向数字网的过渡。
集群专用移动通信及其技术进步
专用移动通信是指供各部门和单位内部使用的移动通信系统,主要提供调度通信服务,故也称无线调度通信。
调度通信系统的特征为:网络拓扑为星状结构,便于实现调度中心对各个移动终端的指令传输;网络功能应当包括动态重组、优先级、组呼、选呼等;网络覆盖为大区制或中区制;通信方式是以单工通信为主。
早期的专用移动通信是由对讲机构成,80年代发展成为大区制覆盖的单频道单基站系统,随后发展成为多频道单基站系统。
在引入多频道共享技术之后,于1985年发展成为第一代(模拟)集群调度系统,即多频道共享(集群)的单基站或多基站调度通信系统,并于1987年商业化。
随着引入数字化技术,产生了第二代的数字集群通信系统。
集群系统是一种共用无线频道的专用调度移动通信系统,它采用了现代通信中的多信道共用和动态分配信道技术。
第一代模拟集群系统的贡献在于:频率、设备、服务的资源共享,费用分担和系统的集中维护与管理。
在单工通信方式下,利用多频道共享技术实现了“消息集群”和“传输集群”,提高了频道利用率。
数字化对集群系统带来的好处正如蜂窝系统数字化一样。
采用TDMA多址方式的第二代数字集群系统,其频谱利用率比模拟系统大为提高,因而,数字集群系统具有更大的系统容量。
目前,欲进入我国市场的具有调度功能的数字移动通信系统,有欧洲的TETRA系统、MOTOROLA的iDEN系统、欧洲的GSM-R系统、以色列的FHMA系统,它们都是基于TDMA多址方式系统。
TETRA是一个多功能移动无线电标准,具有集群通信、非集群通信、直接通信工作模式等特点。
提供的服务包括:话音、电路方式的数据、短数据报文及分组数据,当移动台超出移动网的覆盖区时,提供移动台与移动台间的直接通信。
在集群通信方式下,采用4时隙/25KHz的TDMA多址方式,其信息速率为19.2kbit/s,传输速率为36kbit/s。
FHMA是一个采用跳频和低速率数字语声处理技术的大容量集群系统。
它具有灵活性、低成本和高频谱效率的特点,其容量是模拟系统的25~30倍。
它可支持综合话音和数据业务,包括专用话音网、调度、移动电话、分组数据及车辆位置。
采用3时隙/25KHz的TDMA多址方式。
传输速率为39.6kbit/s。
iDEN(IntegratedDigitalEnhancedNetwork)是一个调度通信/蜂窝电话的组合系统。
提供的服务有:调度通信、双工电话通信、分组交换数据、电路数据、数字短信息等。
调度通信中,可提供直接无线通信方式(同频单工对讲),调度通信具有蜂窝电话功能,采用6时隙/25KHz的TDMA多址方式.电路交换数据的信息速率为4.8/9.6kbit/s,可为传真及个人电脑提供RS232接口。
分组数据的速率为9.6kbit/s,采用标准传输协议TCP。
GSM-R系统是欧洲铁路专用移动通信系统,它是在8时隙/200KHzTDMA多址方式GSM蜂窝系统上增加调度通信功能构成的一个综合专用移动通信系统。
它所增加的功能有:优先级和强插功能、话音组呼及广播功能、以满足铁路专用调度通信的要求。
为了完成调度通信的功能,GSM-R系统与GSM不同的是在其结构中增加了组呼寄存器(GCR)。
由上可见,目前具有调度功能的专用数字移动通信系统都是基于TDMA的多址方式,尚未见到基于CDMA方式的系统。
第三代数字集群通信如何发展,是否采用基于CDMA的系统也未得到到讨论。
但是,第三代蜂窝系统采用CDMA技术是毫无疑问的。
从iDEN和GSM-R可以看出,数字无线调度通信系统发展的一个方向是在传统集群移动通信的调度功能之外,还提供了象公众蜂窝移动通信系统的双工电话通信和短信息业务,可在多基站覆盖区进行漫游甚至越区切换等功能。
另一个方向是在传统意义下的公众蜂窝移动通信系统中,增加了象专用移动通信系统的调度通信功能。
由于技术的发展,目前可以利用一个共用硬件平台和不同的移动性管理,将专用网和公众网融合。
换句话说,将不再显著区分集群专用调度通信和公众蜂窝通信系统,而将集群调度功能融合其中。
是否区分专用系统还是公用系统,将取决于用户的应用环境和使用要求。
需要指出的是,技术仅是决定系统成功的要素,而市场则是决定网络发展的要素。