移动网络卫星通信论文

2024-06-25

移动网络卫星通信论文(精选11篇)

移动网络卫星通信论文 篇1

1 移动网络优化的概念

优化移动通信网络, 是指采集网络数据并加以分析, 寻找出阻碍网络运行速度的问题, 同时辅以重设参数、重新配置系统设备等技术方法, 不断提高网络运行效率, 最大程度利用网络资源, 同时为以后的网络维护提供可行性建议。网络优化的具体工作内容包括:数据采集、数据分析和实践验证。网络优化从技术层面分析来看, 网络优化的目标是不断促进网络服务质量的提高、改善网络效率、增强客户感知。从经济角度看, 是提高企业竞争力、降低成本。

2 移动网络优化的意义

当下移动通信网络得到了普及和发展, 这也就提升了网络服务质量的要求。网络优化问题变得十分重要, 这是因为:虽然移动通信技术一直保持高速发展, 3G通信技术也日趋成熟, 但GSM网络依然具有很长的生命周期。据统计, 截至目前中国移动用户已超过l亿, GSM网络在今后相当长时期内仍将存在, 需要不断进行网络优化保持其良好的服务质量。优化移动网络, 主要有三个方面的意义:

第一, 通过优化X4GSM网络, 最大程度利用GSM网络资源, 利用其优势, 不断改善网络服务水平, 提高用户体验, 提高运营商的综合效益。

第二, 3G时代, 由于双模手机的广泛普及, 具备了GSM网络向3GM网络过渡的现实条件, 并出现GSM网络与3G网络长期共存的发展格局, 不断优化GSM网络, 保持良好的服务质量, 发挥对3G网络的互补作用。

第三, GSM发展之初, 网络覆盖率是服务质量的重要指标之一, 在大力扩建网络的同时, 并没有考虑网络优化方面的问题, 为满足客户的需求, 十分有必要对移动网络进行优化。

3 移动通信网络优化的现状

优化移动通信网络是一项长期艰巨的工作任务, 且对工作人员技术素质要求较高。此外, 随着移动网络不断地扩容, 网络用户数量持续增长, 网络设备种类日渐丰富, 对网络优化工程师也提出了越来越高的要求。

从当前情况来看, 网络优化工作过度依赖于个别技术人员的经验判断, 而仅仅凭借人的主观经验判断来分析繁杂的网络数据, 往往难以找到最佳的网络优化方案。同时, 由于能力限制, 工程师往往只采用片面的网络数据作为优化信息, 而不是使用更综合的网络数据加以综合分析, 因此得出的网络优化方案通常存在诸多不足之处。

4 移动通信网络优化发展的趋势

虽然运营商都配置了专业的工作人员负责网络优化工作, 但是随着技术的不断进步, 新技术方法将会最终取代工程师的工作, 这将会是一个必然发展趋势。总体看来, 这种趋势的方向就是———智能优化。

4.1 一体化处理和简单分析

用于优化网络的工具多种多样, 根据不同的应用领域, 优化工程师会有针对性地挑选工具。典型的第三方优化工具主要有:路测数据分析软件、频率规划与优化软件、信令分析软件、话务统计数据处理软件等。尽管网络工程师凭借这些工具能够大大简化工作量, 但是这类工具往往带有一定的局限性, 使得最后得出的优化方案并没有达到最佳状态, 综合分析每种工具的输出结果, 是一个项目十分艰巨的工作, 因此该种优化方法属于粗放型方法。

在整个优化工作过程中, 数据分析是难度最大的阶段, 而采集阶段、实施阶段和评估阶段的工作量最大。为了不断减少网络优化人员的工作量, 将他们从难度相对较低的采集阶段、实施阶段和评估阶段释放出来, 可以凭借“一体化处理和简单分析”软件来实现。

4.2 数据挖掘、辅助智能决策

在网络优化过程中, 数据分析工作难度最大, 它需要分析和整理不同技术领域的数据, 其中最关键的工作是寻找数据间的内在规律。要解决这个问题, 自动化软件需帮助网络优化人员在短时间内将分析门类数据进行关联分析。因此, 该阶段的优化软件必须具备如下功能:

其一, 可支持数据二次处理。

其二, 一系列基于数据分析、专家系统、模糊数学、神经网络等信息处理算法模板和指引。

专家系统就是用编程语言将现实工作中解决问题的过程存储下来, 作为系统解决其他问题的根据, 在专家系统的辅助下, 优化工具对采集的数据进行分析, 模拟人工决策过程, 解决网络优化过程中遇到的任何问题。

数据挖掘技术, 就是利用人工智能提取数据库中有价值知识的过程, 综合了统计学、数据库和自动化等多门学科知识。将数据挖掘技术运用到网络优化技术之中, 可以解决许多之前难以破解的难题, 如预测话务流量变动、分析话务量增长趋势等, 甚至还能提出解决方案。

模糊数学, 主要针对系统输出产生歧义和交叉的地方进行归纳总结, 不断提高每种分析方法输出结果的一致性。

神经网络与自主学习密不可分, 通过采集网络参数调整前后的OMC系统输出和第三方软件输出的差异性, 优化软件能够找出所有数据集之间的内在规律, 为优化工程师提供决策参考。

5 智能优化软件的体系结构

对具有高度智能化的优化软件设计思路如下图所示。以此结构为基础的优化软件, 将各种异构数据源通过数据仓库进行统一格式的存储, 以此为基础, 再使用智能数据分析, 其结果直接通过OMC的配置功能模块作用于无线网络系统。

摘要:移动通信网络新业务层出不穷, 同时用户对网络的要求日益苛刻, 通信设备、技术也在不断推陈出新。这些都是直接促使运营商不断优化调整网络的直接动力。本文简单概述了当前优化移动通信网络的现状和不足, 提出了新的网络优化方案。

关键词:移动通信网络,网络优化,现状

参考文献

[1]张元斌.中国3G移动通信发展现状分析[J].硅谷, 2009, (08) :26-27.

[2]崔继友, 程伟华, 李富林, 等.移动通信技术的发展[J].计算机科学, 2010, (10) :83-85.

移动通信网络优化与规划初探 篇2

关键词:移动通信网络;网络规划;网络优化

中图分类号:TN929.533 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 16-0012-01

移动通信行业在我国得到迅速的发展,使用其客户的数量在不断的攀升,使得原有的移动通信网络越来越难以满足现有的需求,一个扩展性强的通信网络是现在移动通信运营商最迫切的需求,它要具备的是不但能够满足现阶段业务要求,还要具备能够根据业务的日后变化而进行相应的升级与功能的扩展的能力。虽然移动通信行业在我国已经取得了令人瞩目的成就,但是发展的过程中也依然发现了许多问题,在众多问题中其根本原因是由于经验以及技术的缺乏,通信网络建设初期对移动通信网络缺乏系统的规划。因此,我们必须重视移动通信网络系统建设的前期规划,只有这样才能够使我国的移动通信行业发展更为成熟。

一、移动通信网络规划首先要对其网络现状进行分析

人文资料分析。

首先,满足人们日常联络的需求是移动通信网络建设的主要目标,因此我们要对施工地区的人数(常住人口和流动人口)进行相应的统计,了解该地区的人口分布情况以及经济分布情况;其次,室内发生的话务量在总话务量中占有相当的比例,这就要求我们要重点分析移动网络规划地区内的购物、餐饮等人口高度密集场所,统计这些地区的人口流量以及密度。第三,对旅游景点和交通干线等车流量较大的地区也要进行相应的统计,因为移动通信的话务很多都是发生在人们行驶在路上的时候。

1.网络技术资料分析。我们要对规划地区内的已经存在移动通信基站、网络的数量以及分布都要精确的统计,对现有基站的技术参数要仔细了解。一般而言,规划地区原有的网络覆盖状况是很难进行量化统计,所以我们要借助专门的软件进行相应的模拟,从而得出的数据可以为移动网络规划提供参考数据。2网络运营资料分析。对规划地区原有的移动通信网络的实际话务、容量以及掉话率量进行调查,在实际统计时,应把忙时与闲时区分开来进行统计,并对统计得出的数据进行分析,对运营过程中发生过的突然事件进行单独分析。要充分了解现有的移动通信网络客户的投诉情况,从而发现原有网络存在的相应问题,这样在移动通信网络规划过程中就可以避免同样错误的发生。

二、移动通信网络规划

(一)覆盖规划。网络覆盖包括覆盖的深度和覆盖的广度。覆盖的深度方面主要是指市区内的室内覆盖,因为网络的效果直接受室内覆盖的影响,因此我们要结合当地的市场需求和经济情况提出未来几年的网络质量目标和室内覆盖目标;广度覆盖方面在规划过程中要结合市场发展需求,集中解决有话务需求的乡镇、旅游景点和交通干线的覆盖问题;同时,用户群的特点和人口流动、分布也是覆盖规划要考虑的一个主要因素。

(二)容量规划。整个移动通信网络投资计划的基础是移动通信网络的容量规划,因此网络投资效益直接接受网络规划合理性的影响。网络容量受信道资源或频率资源限制,在网络容量不能满足网络需求时,就会出现阻塞情况,也会造成投资浪费和网络资源的闲置,因此我们在实施移动通信网络规划时要对未来网络的容量做出较为合理的规划。

(三)频率规划。随着移动通信的高速发展,网上频率逐渐增加,用户对通信质量满意度也在不断提高,因无线通信环境而带来的外界干扰几率逐步增多,现有频率资源已经越来越不能够达到移动通信的要求,所以为了防止这种可能性,我们应该在移动通信网络规划中提前作出预测。

三、移动通信网络优化

(一)提高网络覆盖的方法。首先,用微蜂窝结合原有的宏蜂窝技术,微蜂窝由于其体积小、灵活、安装简便可以作为宏蜂窝的一种延伸和补充覆盖一些宏蜂窝难以覆盖的盲区;其次,我们需要直放站来补充和扩展蜂窝移动通信系统覆盖面积如图:

第三,在天线与基站收发信机之间安放塔顶放大器通过低噪声放大器将接收信号电平放大。

(二)掉话分析。引起移动通信网络掉话原因有:Abis 接口、A接口和软硬件故障。Abis信令失败是Abis 接口失败主要表现,而引起掉话;切换拓扑结果不完善,目的基站不具备加入条件或切换局数据不全引起MSC之间或BSC之间切换失败是A接口失败引起的掉话的主要原因。要想降低掉话故障几率我们需要做到以下几点:1.对小区话务量进行均匀调整提高接通率、降低掉话率;2.避免在用户密集地区使用小区切换带;3.切换参数调整减少切换次数;4.对相邻小区的参数进行正确设置,避免漏定义;5.闭塞并更换上下行信道;6.降低高基站的天线高度减少“岛”现象发生;7.减少盲区;8.减少邻信道干扰和同频干扰。

(三)分析解决话务拥塞问题。首先,采用更加紧密的频率复用技术(一般采用4×3 频率复用方式),使得每个小区的TRX 数量增加,进而提高容量降低话务拥堵现象;其次是采用微蜂窝和双频网技术,微蜂窝一般是与宏蜂窝构成的多层网来实现提高容量的应用,而双频网是多频网技术的一种,它主要是在DCS1800 系统和GSM900系统中共同构成数字移动网以解决话务拥堵问题;第三,对移动通信网络的硬件进行调整、软件进行修改。在硬件调整中我们可以从BSC 端口封闭存在话务拥堵问题的小区,进行重新装载或对对基站的载频进行调整以防止因信号问题造成话务拥塞。在软件方面我们可以对基站的功率进行调整以解决发射机可能无法解开的故障。也可以调整切换关系,允许手机信号从高话务小区向低话务小区的切换。软件调整也包括调整KOFFSET(小区切换边界参数)进而调整切换边界,通过提前切换的方式来分担繁忙地区相应的话务量。

参考文献:

[1]刘辉,高疆,肖建华.TD-SCDMA 无线网络规划实践与分析[A].2007年中国通信学会“移动增值业务与应用”学术年会论文集[C],2007:225-226

[2]肖楠.关于 WCDMA 室内覆盖设计方法[A].海南省通信学会学术年会论文集(2005)[C],2005:203-204.

[3]常永宏.第三代移动通信系统与技术.北京:人民邮电出版社,2002.

移动网络卫星通信论文 篇3

进入现代社会,移动通信技术发展日新月异,其发展主要经历了三个阶段。第一代移动通信系统采用模拟蜂窝移动通信技术,主要提供模拟话音服务,在实现了个人移动通信跨越的同时,存在着系统容量小、安全性低、终端体积和重量大、使用费用高昂的缺点。第二代移动通信系统是引入了数字无线电技术的蜂窝移动通信系统,该数字通信系统具有频谱利用率高、保密性强的特点,在支持语音通信的同时,还可以提供低速率的数据业务。第三代移动通信系统是以宽带CDMA为主要技术的蜂窝移动通信系统,和第二代移动通信技术相比,可以提供更大的通信容量和覆盖范围,支持无线接口不同的数据速率,可以同时支持电路交换和分组交换业务,提供更高的频谱利用率。到目前为止,第三代移动通信系统是一个有能力彻底解决第一、二代移动通信系统主要弊端的最先进的移动通信系统,它的一个突出特色就是可以实现个人终端用户在全球范围内的任何时间、任何地点、与任何人、用任意方式、高质量地完成任何信息之间的移动通信与传输。第三代移动通信系统包括WCDMA、CDMA、TD-SCDMA 3种技术标准,后来WiMAX也加入到了第三代移动通信技术阵营。现在,第三代移动通信系统已经完成了具体设计、规划过程,并且在多个国家和地区进入了运营阶段。

2. 第三代移动通信系统的含义及其功能

第三代移动通信系统简称3G,最早由国际电信联盟(I-TU)提出,它是采用宽带码分多址数字技术的新一代通信系统。IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000)是定义的第三代无线通信的全球标准。IMT-2000规定移动终端以车速移动时,数据传输速率为144Kbps,室外静止或步行时速率为384Kbps,在室内为2Mbp。

3 G是能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,能够处理图像、音乐、视频形式,提供网页浏览、电话会议、电子商务信息服务。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、384kbps以及144kbps的传输速度。由于采用了更高的频带和更先进的无线(空中接口)接入技术,3G标准的移动通信网络通信质量较2G、2.5G网络有了很大提高,比如软切换技术使得旅途中高速运动的移动用户在驶出一个无线小区并进入另一个无线小区时不再出现掉话现象。而更高的频带范围和用户分级规则使得单位区域内的网络容量大大提高,同时通话允许量大大增加。

3. 第三代移动通信网络部署的进展

发展第三代移动通信网络首先面临的是标准化问题。目前,IMT2000系统主要包括WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种制式,它们之间既有共通点,又有各自的特点。例如它们都基于宽带码分多址,对生产者、运营者以及用户非常有利。生产者可以避免对不同标准的多次研发,使得开发成本大大降低。运营者也可以减小网络之间互相连通的技术问题,从而减少投资。

促进第三代移动通信发展最重要的是保证开发具有自主知识产权的第三代移动通信技术。第三代移动通信技术涉及智能技术、计算机网络及终端技术、电信网络技术、多媒体传输技术、信号处理技术、超大规模集成电路设计技术以及微波与电磁场技术等多种学科和技术之间的相互融合和渗透。

4. 关于第三代WCDMA移动通信网络部署的若干建议

4.1 重视传输网络扩容,提高传输网络的带宽能力

3G运营商首先要考虑对传输网络升级扩容和改造。3G基站需要的传输带宽是2G基站的4-50倍,需对原传输网络进行升级扩容以满足3G基站的接入带宽需求。

4.2 WCDMA基站选址建议

3G是同频复用的自干扰系统,其技术特点决定了应尽量避免3G不同频率间、3G与GSM网络间的硬切换,因此3G网络部署中的基站布点方案应遵循以下原则:

(1)在3G覆盖区内,应保证3G的连续覆盖,避免与GSM网络的频繁切换;

(2)3G网络与GSM网络的切换边界,应设置在话务量、数据流量较小、切换量的地区;

(3)充分利用现有GSM网络、原有基础设施资源;

(4)原则上不作分层覆盖,采用宏蜂窝层基站设置,达到3G覆盖区内室外良好覆盖;

(5)基站应尽量选在业务量中心,这样对提高容量、改善覆盖均有好处;

(6)选站时考虑与GSM、CDMA、PHS等其它系统间的干扰因素,保证必要的空间隔离;

(7)根据具体地域情况,原则上不选挂高高于40米,低于25米的基站,对于一些挂高不满足条件的基站,通过对天馈的改造或在附近新选站址解决。

(8)基站应该选在数据业务密集的位置,这样能提供更高速有效的数据服务;

(9)基站新站址宜选在安全、交通便利、供电可靠的地方;

(10)基站新站址不宜设在大功率无线电发射台、大功率电视发射台、大功率雷达站等附近。

根据链路预算结果,各类区域内平均基站站距应遵循如下的建议值:

4.3 降本增效的建议

要降低建设成本和运营成本,在满足网络需求的基础上,需要尽可能地节约投资。

(1)优化先行,在网络充分优化的前提下,综合考虑多种技术手段,进行网络规划。

(2)网络建设和网络整改结合,对于能通过网络整改解决的网络问题,优先进行网络整改。

(3)通过科学规划,合理布局,在保证网络覆盖和质量的前提下,减少网元数量,合理进行容量配置,提升网络利用率,以降低建设和运营成本。

(4)合理地进行设备选型,多选用技术先进功耗小的设备。可根据覆盖目标选取适用的天线,提升单站的覆盖范围和覆盖质量。

(5)根据覆盖需求,选取合理的基站站址和天线架设物,保证单站的覆盖水平和覆盖质量。

(6)加大一体化基站的建设力度,充分发挥一体化基站配套建设方案灵活的站点,采用RRU上塔的方式,尽可能节约建设投资,同时节约后续的运营费用。

4.4 共建共享要求

3G新建基站和设施坚持共建原则,新建基站的铁塔、杆路要与其它基础电信运营商友好协商,以共建为原则,节省投资,互利互惠。

4.5 节能减排建议

在通信能耗方面,基站用电和通信机房用电能耗占比最大,因此是能耗节省的重要对象,为了达到节能减排的目的,可采取如下措施:

(1)在满足技术和服务指标的前提下优先选用能耗低、能效比高的产品。

(2)网络负荷较低时可采用关闭部分载频等部件,降低能源消耗。

(3)要加强无线网络日常监控、维护、优化工作,及时解决设备故障,降低能源的浪费。

总而言之,在任何地方能以任何方式进行通信是人类的愿望,而第三代移动通信系统的产生和发展可以使人类的通信方式发生革命性改变,从而使二十一世纪人类的生活发生巨大变化,使人们的通讯生活变得更加精彩。

摘要:以WCDMA移动通信网络为例,首先介绍了移动通信系统的发展历程,然后简述了第三代移动通信系统的含义及其功能,紧接着又介绍了第三代移动通信网络部署的进展,最后提出了关于第三代WCDMA移动通信网络部署的若干建议。

关键词:第三代移动通信,发展形式,网络部署,建议,WCDMA

参考文献

[1]倪成凯.移动通信核心网络体系结构的研究及核心网络分组域演进的实现[D].四川成都:电子科技大学,2004.

[2]邹寅伟.3G核心网性能管理数据采集方法的研究[D].陕西西安:西北工业大学,2007.

移动通信网络虚拟化探析论文 篇4

【摘要】虚拟化技术是利用多样化的手段对信息和数据进行弹性处理,保证资源的优化利用。在移动通信设备中的应用表现为带宽的调节和网络速度的优化等。本文从虚拟化技术的特征分析,阐述了未来一段时间内虚拟化技术在移动通信网络设备中的发展。

【关键词】虚拟化技术;移动通信网络设备;应用前景

随着未来移动通信网络快速发展,也随NFV和SDN产业链的成熟,虚拟化技术开始应用于移动通信网络。使移动通信网络更加开放和自由,并且能够满足快速增长的业务需求,解决以往资源浪费严重的问题。未来,这一技术将进一步发展,并促进移动通信网络的进步。

1移动网络通信面临的问题

移动通信网络在快速发展的同时也面临瓶颈。技术的革新成为难题,扩容代换、设备维护以及企业发展创新都成为阻碍企业发展的因素。虚拟化技术是基于这些问题而出现的一种数据处理和网络优化方式,在目前的移动通信网络发展中具有积极的作用。

1.1扩容换代难度大

为了满足快速发展的移动通信业,我国网络制式不断更新,网络带宽不断增加。但是移动通信网络存在地域性和时域性的差异。使用过程中,采取相同的信令和数据吞吐量将造成大量资源浪费,甚至带来信号干扰。对移动通信发展而言,实现在原有网元基础上的扩容业务十分重要,这一问题在虚拟化技术出现以前很难解决。

1.2移动通信设备维护成本高

随着多种不同网络制式的共同使用,移动通信设备增加,维护成本高,并对维护技术有较高要求。不同设备之间存在无法兼容的问题,基站之间相互干扰。这些都增加了移动通信设备维护成本。传统的方式通过增加通信设备来提供容量,明显的增大了运营和维护成本,不利于可持续发展。

1.3创新能力弱

移动通信发展到4G阶段,创新就变得十分困难。移动通信网络设备的开发技术已经发展到一定程度,新的技术无法实现。并且网络设备多来自于不同的厂商,软件之间不能够兼容,资源浪费十分严重。在新业务的实施上,不能通过对原有设备扩容的方式实现,缺乏创新能力。设备类别多种多样,设计规范不统一,造成人力资源和成本的浪费。

2虚拟化在移动网络通信设备中的应用前景

虚拟化技术通过一系列的手段提高移动通信设备的虚拟资源,不增加设备的基础上扩容,提高网络运行效率。也就是将单一的资源应用多个逻辑表示,并且用户可以通过逻辑对应完成相应的任务,而不产生干扰。虚拟技术的出现满足现代化科技发展的需求,移动通信网络的技术瓶颈和资金消耗大的问题均得到解决,我们将其核心技术的应用分析如下:

2.1硬件网元通用

传统的数据分析过程,通信优化过程均对硬件本身有较高的要求,并且是依靠数量来解决这一问题。对于硬件性能的`开发则显得捉襟见肘。虚拟化技术则解决了这一问题,使将单个设备接口逻辑化,以解决软件硬件的解耦合,满足不同业务的需求,并解决了用户激增下企业设备、资源压力大的问题。对用户数量激增带来的数据和服务压力,也可以更灵活的解决,不再需要增添过多的设备。

2.2高效的资源管理

随着虚拟化技术的出现,信息处理和网络优化等问题的效率得以提高。虚拟化及时屏蔽了逻辑层和硬件物理层之间的关系,无需物理层就可以解决系列问题。需要处理和维护的资源也减少,逻辑层资源的维护较为简单。只要做好逻辑分配,就能发挥虚拟化技术作用,整合闲散资源。未来,虚拟化技术将进一步发展,极大的提高网络优化效率,实现5G智能化通信。同时,移动通信业务也更加多样和灵活,业务创新成为可能。在以往的系统发展过程中,业务创新需要浪费大量的资源,而虚拟技术提高了资源管理的效率,因此有助于促进通信业务的灵活。

2.3安全性能增强

虚拟化技术在逻辑层实施技术处理,具有独立性特征,软件之间不相互干扰,安全性较高。即使是其中一个逻辑接口遭到攻击也具有完好的自我保护和系统保护功能。因此虚拟技术降低了网络安全风险,并实现了共享资源保护。此外,虚拟化技术可对物理资源进行重新整合复用,使物理资源的功能得到再次开发。将移动节点问题统一到一个节点处理,不仅节约了大量的资源,而且能取得更好的处理效果。虚拟技术得到了企业和使用者的认可,也产生了相关的技术公司,中兴通信的CloudNF就会以虚拟化技术为基础,致力于建立信息虚拟平台,提供网络优化等功能,在移动通信业务中具有积极的效应。该技术以NFV为基础,是将移动通信平台和各个节点集中于底层平台上,来实现计算、分析、存储等功能。充分利用各类功能相近的资源,并且降低与硬件分离,减少了硬件的压力,防止硬件受损。该技术将对移动通信核心网的控制器实施整合,以确保无线网络控制器、核心网及无线的相关应用得以实现。

3总结

近年来,虚拟化技术发展迅速并在移动通信业务中具有广泛的应用,解决了传统移动通信资源和设备不足的问题。利用虚拟化技术可以保证资源的优化利用,利用逻辑接口来解决问题,并将逻辑接口与硬件之间进行分离。对于移动通信发展现状来说,具有十分重要的意义。这是由于我国移动通信业务正面临瓶颈,并且资源浪费和资金投入较大,而虚拟化技术则很好的解决了这一问题。

作者:陈志华 单位:广东海格怡创科技有限公司

参考文献

[1]吕博.网络虚拟化资源管理架构与映射算法研究[J].中兴通讯技术,(7).

[2]韩言妮,覃毅芳,慈松.未来网络虚拟化关键技术研究[J].中兴通讯技术,(8).

移动网络卫星通信论文 篇5

【关键词】移动通信;网络优化;干扰问题

【中图分类号】TN929.5

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158(2012)10-0049-01

随着我国国民经济的提高,科学技术的不断发展,人们的消费意识也在发生着翻天覆地的变化。同时,人们对网络性能的要求也越来越高。而且随着我国改革的深入,不同网络运营商之间的竞争也越来越激烈。因而网络质量的好坏已经越来越被人们所重视,这就需要更深层次的网络优化。优化网络是一个长期的任务而又艰巨的任务,如今网络发展速度之快,大家使用网络的普及,则对网络的性能要求则越来越高。因此,只有提高网络的性能,才能让人们更加满意,从而吸引更多的用户。在平时的网络优化中,可以通过统计与检测来发现问题,以便及时对网络进行优化。只有持续地对网络进行优化,移动通信网络质量才能得到更好的保证,只有网络性能好,质量高,才会让用户们满意。

1 移动通信系统网络干扰问题相关概念

在现在的形势下,干扰问题是一直影响通信质量的问题。随着移动通信网络的不断发展,各隐藏的干扰问题相继出现。移动通信系统网络中的干扰,在本质上,其实就是没有按照一定的频率分配到规定的信号,又占据了合法信号的频率,导致合法的信号不能正常工作所造成的干扰。因此,应对通信频域进行分析,以便更好地解决问题。对频域进行分析,也是做好网络优化的前提。

2 网络优化对移动通信系统的重要性

在移动通信中,优化是非常关键的一项任务,主要是改善移动通信网络的通信环境与质量。总的来讲,是对移动通信系统的基站参数、频率分配、网络结构等的调整,构建良好的通信环境。从而提高通信质量。在通信中,因受干扰,系统的容易也是软容量,通过优化,可以改变网络的服务质量与性能,同时还能扩大系统的容量。

3 对移动通信网络的干扰类型分析

在目前,干扰类型可以分为两种,即:内部与外部干扰。如图1所示:

3.1 外部干扰

强信号干扰:这种干扰是指合法的信号占用合法的频率,由于功率过强,造成邻近频段接收设备阻塞。最常见的为CDMA下行频段对GSM上行频段的干扰。

固定频率的干扰:具有固定频率的干扰源工作于移动通信频段。这种干扰频率几乎不变,或小范围抖动,上下行都可能存在。这种干扰多见于旧有的专用无线电系统占用移动资源。如原有的电力微波通信系统占用移动1800MHz频段,由于干扰源是专用通信系统,干扰信号呈现稳定性。

宽频直放站干扰:主要存在于上行频段。这种干扰的特点是频带宽,几乎占据整个上行频段。

杂乱信号干扰:这种干扰信号频谱不定,此起彼伏,一般为EMI问题。

3.2 内部干扰

内部干扰主要与通信制式的技术特性和网络本身的特点有关,主要来自硬件、施工质量和周边环境以及网络频率规划、小区覆盖和数据库设置等方面。它主要包括同频干扰、邻频干扰和互调干扰。

4 对移动通信干扰问题解决对策分析

4.1 数据库设置

在数据库中,通过调整基站和手机的最大发射功率,也是调整小区覆盖的一个辅助手段。此外,对全网的上行功率控制设置也是改善通话质量、减少掉话、消弱内部干扰的一个重要手段。由于移动通信蜂窝系统均采用频率复用方式,以提高频率利用率。这虽然增加了系统的容量,但同时也增加了系统的干扰程度。所以,在保证一定通话质量的前提下,手机的发射功率越小,手机问的相互干扰就越小。如图2所不:

4.2 覆盖调整

目前,移动通信的不断发展,城市中的基站密度随之越来越大,在有些城市,基站间距不到500米,这种现象主要是发生在各个小区间。因为站间距很小,同时各种建筑物的反射折射,是很难精确判断越区覆盖现象的产生。

通过智能优化系统,可以收集很多通话的测量报告,同时,还会对测量报告进行相应的处理,对接收电平或者是通话的质量给出一些综合质性分析,以便给出精确的评估。如果再结合空闲状态下的DT测试结果,则对繁华地区的覆盖问题能够得到非常准确的测试结果。如图3所示:

4.3 优化频率规划

通过以上的两种优化方法上,然后对全网的频率规划重新设计或者是优化,是解决干扰问题最好的方法。但是,现在网络用户越来越多,而且规模随之也越来越大,站间距变的越来越小,再加上环境也变的越来越复杂。频率规划又受到环境、建筑物高度、站址甚至建筑材料等多方面的影响,如需要对传统的频率进行规划调整,那么就要花费大量的人力、物力、时间。如图4所示:

5 小结

总而言之,网络优化是一项长期而又艰巨的任务,所以,需要对系统进行不断地优化。在以前,在网络并没有普及之前,用户量是非常少的,可以通过路测的方式优化,但是,这种方法是需要很多次的才能达到效果。现在,用户量的不断增加,所以需要用网络维护中心来对网络优化。这种连续不断的优化工作对于通信系统来说,是非常重要的,因为用户量的不断增加,干扰就会不断地增加,而且环境也在不断地变化,所以,就需要不断地对移动通信网络进行修改。

参考文献

[1] 邓闰姝.李小慧.吴广平.对移动通信系统网络优化中干扰问题探讨[J].山东大学出版社,2009,(4);51—53

[2] 沈爱华.张小妹.朱止平.浅析移动通信系统网络优化中干扰问题及解决对策[J].职业技术,2010,(14);193

[3] 王东林.陈羡矾.黄芝林.探讨移动通信系统网络优化中干扰因素及对策[J].武汉大学出版社,2010,(4);51—53

[4] 沈银涛.张国强.李家辉.关于移动通信系统网络优化中干扰因素及其影响分析[J].职业技术学院,2011,(18);193

移动网络卫星通信论文 篇6

向推进中的数字化部队提供内部联网及保证其向后方指挥所和军用指挥自动化网通信联络的畅通是对现代军事通信网的基本要求。目前的战术互联网主要采用短波和超短波技术, 不仅通信容量有限, 覆盖范围较小, 易受地形影响, 而且与骨干网的宽带通信能力弱。因此, 迫切需要采用新的通信手段来解决这些不足。

1 卫星通信系统与Ad Hoc网络简介

卫星通信系统具有广域无缝隙覆盖的优势, 是实施战场通信一个不错的选择。但目前战术卫星通信系统面向单个移动用户主要解决话音和低速数据传输;战略卫星通信系统主要针对固定用户, 通常用作透明中继信道。这些系统的组网能力较弱, 系统的容量受到卫星总功率、天线增益等各种条件的限制, 用户量也相对较小, 与我军目前的实际情况要求不相适应。尽管卫星通信系统保障战场通信具有许多优势, 但其局限性也很明显, 即不能满足大量战场用户的灵活组网。

未来战争多为小规模局部战役, 在此情况下, 各种军事车辆之间、士兵之间、士兵与军事车辆之间都需要保持密切的联系, 以完成集中统一指挥、协调作战, 这就要求建设战场通信网络。

有中心的无线网络存在一个预先建设的基础设施, 它的网络设备往往是固定部署的, 移动的只是网络的终端, 由于终端之间的通信必须经过基础设施, 显然在战场上建立此类系统是比较困难的。

无中心网络是不存在固定的骨干网络的通信网络模式, 也称为Ad Hoc网络[1]。该网络是一种不依赖任何已有的固定设施, 网络拓扑自组织, 各移动节点地位平等, 且能自由移动的多跳无线网络。在Ad Hoc网络中, 既不需要一个固定的网络结构, 也没有专门固定的基站或路由器作为网络的管理中心。由于Ad Hoc网络中没有预先部署的组网控制节点, 如基站、接入点以及固定的路由设备, 故移动的节点既具有主机的功能, 还具有路由器的功能。节点在彼此的无线收发范围内直接通信;当节点不在彼此的无线收发范围内, 则通过中间节点中继, 经多跳完成通信, 因此也称为无线多跳网络。与有中心网络相比, Ad Hoc网络更坚固耐用, 具有组网方便迅速, 抗毁能力强等特点, 在军事战术通信系统中具有广阔的应用前景, 是数字化战场通信的首选技术[2]。

战场环境对通信的要求:一是要求通信设备具有机动性, 避免被定点打击, 提高抗毁性;二是要求网络能够具有自组织和重构能力, 能避免网络中心节点单点失效导致的通信中断, 网络具有高可用性;三是要求网络在机动中能保持通信能力。容易知道这些要求无法采用传统的组网技术来满足, 最佳方案是采用统一协议规范、信息格式标准的无中心Ad Hoc网络。事实上, Ad Hoc网络的出现和发展最主要的动力就是军事需求, 美国近期研制的数字电台NTDR和无线互联网控制器等通信设备都利用了Ad Hoc网络技术。

应该特别注意的是, 在Ad Hoc网络中, 主机之间的通信一般有两种方式, 直接通信和经过多次转接的间接通信。即使是间接通信, 中间转接的次数也是很有限的, 一般为2~3次, 因此Ad Hoc网络的覆盖范围有限, 一般用于战斗级指挥。

2 Ad Hoc网络与卫星移动通信网相结合的应用前景

通过分析卫星通信系统以及Ad Hoc网络的特点可以看出, 将Ad Hoc网络应用于卫星通信系统, 可以充分发挥Ad Hoc网络的优势, 使一个个孤立的Ad Hoc网络互联为一个整体, 相互之间进行优势互补, 具有重要的实用价值和应用前景。在军事通信网中, 各战术分队通过Ad Hoc网络来组建战术网络, 各战术网络再通过卫星通信系统构成一个完整的战略网络系统。通过将Ad Hoc网络与卫星通信系统相结合, 将可以组建一个战略战术一体化的通信网络体系。这里提到的卫星通信系统基于全IP的网络框架, 因为美国军方和NASA经过反复论证, 一致认为未来的军事移动卫星通信网络应当基于全IP的网络框架, 它可以为基于移动IP的移动网络接入提供诸多好处[3]。这样, 该方案既有实现的可行性, 又可以在有限的卫星信道资源的情况下优化卫星信道的合理使用, 能够有效地实现卫星系统的路由选择功能, 提高卫星与地面站及空间系统的互操作性, 从而大大促进卫星系统的网络化。Ad Hoc网络与卫星通信系统相结合在军事应用上的重大意义主要表现为以下三个方面:

(1) 高效利用有限的卫星信道资源

由于战时电磁环境的复杂性, 可利用的卫星信道资源比平时更为有限。在局部作战区域内, 大量不同种类的作战单元借助自身的卫星接入能力进行通信时, 必将导致该局部作战区域内卫星链路信道资源的短缺, 现有的技术很难保证为整个区域内所有作战单元提供基于IP协议的军事卫星通信支援。将Ad Hoc网络应用到卫星通信系统中, 只有某个终端代表整个Ad Hoc网络与卫星进行无线连接, 这将大大降低卫星链路的信道占用率, 实现高效公平地利用有限的信道资源。

(2) 增强卫星通信网络的战术应用能力

在未来的作战部队进行部署时, 每支军事力量都可以建立一个Ad Hoc网络, 该网络中的每个成员通过此网络与卫星进行通信, 进而实现每个成员与整个作战信息系统的连接。当然, 与Ad Hoc网络内部的通信比较而言, 这种联系的需求要少得多[4]。

(3) 该方案在一定程度上减少了卫星对地面信关站的依赖, 增强了系统的抗毁性。

正是由于上述优势, 各国都广泛关注如何实现一个移动网络的卫星接入, 目前主要的研究工作主要是放在如何利用移动IP协议来实现移动网络的卫星接入, 至于如何利用卫星移动通信来为Ad Hoc网提供网络接入的研究目前还非常少, 美国的mublcom试验卫星系统可以说是应用移动Ad Hoc网络卫星系统的前身, 下面提出一种将Ad Hoc网络与卫星通信系统相结合的方案, 并简单分析该方案的主要技术难点。

3 Ad Hoc网络与卫星移动通信网相结合的基本方案

在该方案中, 利用卫星网络将战场Ad Hoc网络、一些专用子网及军用干线网络连接起来, 将有线通信与无线通信相结合, 实现Ad Hoc网络与广域网和局域网的连接, 其网络结构如图1所示。这样既保证了覆盖整个战场, 又能够根据战场的态势变化, 及时地重新组网和自动调整网络结构, 抗毁力强, 大大增强了战场和指挥机关的信息传输、处理能力, 有力地保障了作战部队的快速反应需要。该网络将战场及与战场相关的各要素连接成一个有机整体, 即把信息横向传输的重要性体现出来。在设计网络时, 要求综合考虑网络的实时性、交互性、集成性。该网络以互联网技术作为支撑, 以IP分组作为基本传输单元, 在网内各要素之间交互指挥信息及敌我位置信息。这里需要强调的是图1中各网络在业务类型、链路质量、设备类型上都有很大的区别。

其中, 卫星网络主要用于建立战场及后方范围的网络连接, 支持作战范围的指挥信息和敌我位置信息的传输。它一般采用平面网络结构, 实现资源统一管理, 为各种不同的应用分配所需的网络资源。

固定军用IP网为师级以上单位提供高速数据通道, 满足平时和战时各个相关单位之间文电信息和战场图像信息传输的需要。该网络由多种通信手段组成, 带宽较宽, 因此可以传送的信息内容比较丰富。其与卫星网和战场Ad Hoc网络相结合, 可大大增强对战场和指挥中心之间的信息传输、处理能力, 主要用于总部或后方指挥部的战略级指挥链路。

战场Ad Hoc网络组成具有一定抗毁能力, 是保密、抗干扰的多跳无线数据分组网, 支持移动用户间的话音和分组数据通信, 满足指挥信息和敌我位置信息的传输需要, 话音和数据信道具有自动转换的能力。

除此之外, 一些兵种的专用数据网络也可以通过网关接入卫星网, 与其他网络要素交互, 此时这些专用数据网络被称为“专用子网”。

4 战场Ad Hoc网络的主要技术难点

4.1 动态拓扑

由于战场Ad Hoc网络节点具有任意移动性, 此外, 无线传播条件的快速改变, 也导致了网络拓扑需要以不可预测的方式任意和快速地改变, 因此路由协议成为Ad Hoc移动网络研究中关键的问题之一[5]。

4.2 带宽限制和变化的链路容量

无线Ad Hoc网络采用无线传输技术作为底层通信手段, 其相对于有线信道具有较低的容量;并且由于多路访问、多径衰落、噪声和信号干扰等多种因素, 使得移动节点的实际带宽小于理论上的最大带宽值[6]。

4.3 能量限制节点

移动节点依靠电池提供工作所需的能量, 功耗将是影响网络协议设计的一个非常重要的因素。

4.4 多跳通信

由于无线收发信机的信号传播范围有限, Ad Hoc网络要求支持多跳通信。这种多跳通信带来了隐藏终端、暴露终端和公平性等问题。

4.5 分布式控制

无线Ad Hoc网络中的用户节点都兼备独立路由和主机功能, 不存在一个网络中心控制点, 用户节点之间的地位是平等的, 网络路由协议通常采用分布式控制方式, 因而具有很强的鲁棒性和抗毁性, 但也相对提高了用户设备的复杂度。

5 Ad Hoc网络与卫星移动通信网相结合需要解决的主要问题

利用卫星通信系统将多种类型的战场网络互联, 重点在于Ad Hoc网络与卫星通信网络的互联[7]。Ad Hoc网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络, 一方面, 网络的信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制;另一方面, 用户终端是可以移动的终端。在Ad Hoc无线网中每个用户终端都具有路由器和主机两种功能, 它是一个在物理层采用无线局域网 (WLAN) 标准的、以Ad Hoc的形式互联起来的一个具有顽强生存能力和自愈能力的通信网, Ad Hoc网络能够把各种武器平台和战场人员所用的终端都互联成一个局域网。目前使用的局域网 (LAN) 通常由路由器来实现用户之间的路由选择等功能, 而LAN之间通过WAN来实现互连。由于连接地面LAN的链路通常是固定的, 在LAN之间操作的路由协议设计成主要解决链路故障和拥塞, 而该方案需要解决由于整个Ad Hoc网络的移动从而改变干线网到Ad Hoc网络的连接点。Ad Hoc网络移动性所面临的问题比单一节点的移动性或具有固定拓扑结构的局域网的移动性要复杂得多, 因为整个Ad Hoc网络在移动过程中, 不仅可能会改变到卫星的连接点, 而且要求在这个链路的断开、再连接的重复过程中保持用户的通信不中断, 为此需要解决一个网络移动问题。要实现移动自组网络与卫星移动通信网之间的集成与互通, 由于Ad Hoc网络通常是以末端子网的形式接入卫星移动通信网, 相关的技术目前还处在萌芽时期, 由网络移动技术构建无缝隙的移动方案需要进行大量的研究和实践。

对于这种网络移动, 具有几个方面的特点:一是容许波束间和卫星间切换, 因此覆盖范围增大;二是Ad Hoc网络中的每一个移动用户必须支持不间断的通信;三是可以使用LEO, MEO和GEO等各种卫星通信系统;四是在卫星信道上采用了移动IP协议, 但在移动终端上 (即Ad Hoc网络内部) 采用的仍是网络本身的协议[8]。

根据问题性质的不同, 基于卫星移动通信的Ad Hoc网络移动需要研究的问题可以分为两大类:一是如何解决网络移动管理问题;二是如何维护用户在移动过程中的连接及路由选择[9]。

在由卫星移动通信网提供地面网络和移动平台之间连接的系统中, 网络管理问题显得尤为重要。当移动平台穿越卫星覆盖边界时, 路由器必须判断应该利用哪个卫星来向特定的移动平台发送/接收信息, 很有可能陆地到移动平台流入和流出的信息入口点是不同的设备 (上行和下行通信可能通过不同的卫星通信链路到达不同的目的地面站) 。

另一方面, Ad Hoc网络不同于普通的Internet加上Mobile IP协议支持的移动网络, 在Mobile IP中移动主机通过基站等有线基础设施的支持来实现移动通信, 而Ad Hoc移动网络完全由移动主机构成, 其网络主机配置有无线电装置, 相互间以此进行通信。军用移动Ad Hoc网络与战术互联网的主要不同是能够基于标准的无线局域网技术来提供宽带通信能力, 只要在任何设备或武器装备中安装一块无线网卡及相应的路由协议便能够实现与其他通信网的通信。例如, 通过在Ad Hoc网络中设置一个卫星移动网关就不仅能实现Ad Hoc网络之间的通信, 也可以实现Ad Hoc网络到地面固定通信网的通信。

在具有Ad Hoc支撑的卫星网络结构中, 两种构成网络具有不同的通信频率。通常Ad Hoc组网方式使用的频率都是ISM频率[10], 如WLAN, Bluetooth等, 而移动节点和卫星网通信时使用卫星系统提供的频率。因此可以假设卫星星下覆盖区内的移动节点一般都具有双模通信能力, 与卫星小区基站通信使用C接口, Ad Hoc网络节点之间的通信使用R接口。当卫星小区发生拥塞时, 卫星小区内的移动节点本身来充当转发节点, 将小区内的业务流量转发。这种网络的建立快捷、灵活, 不受有线网络的约束, 有广阔的应用前景。新的弥散计算就将以之为基础。但是由于其电力由主机所带的电池决定, 带宽被无线网络限制, 并且由于相互间都是移动的, 所以网络拓扑结构频繁变幻。路由协议因此成为Ad Hoc移动网络研究中关键的问题之一。

6 结 语

虽然关于本课题研究的报道较少, 但关于卫星移动通信系统和利用卫星固定通信系统提供因特网接入的研究则比较多, 目前已有成熟的公共仿真平台。目前可以着手研究移动Ad Hoc网络的应用对卫星、用户终端的影响, 论证Ad Hoc网络对系统容量、卫星功率、频率、信道分配等参数的影响, 提出适合于卫星通信系统的网络体系结构及相应的拓扑分簇算法, 研究一种实用的通信协议和路由算法, 并针对提出的组网方案进行计算机仿真。下一步, 可以利用“烽火”卫星平台, 研究开发采用Ad Hoc网络技术的卫星移动通信设备, 因为采用Ad Hoc网络的终端设备要求具有独特的功能, 因此必须开发研制出与一般设备终端不同的用户终端。通过研究, 认为这种方式的实现难度中等, 应用前景明朗, 对于未来局部战争的战场通信具有重大的应用价值。但也应该看到目前相关的技术还处在萌芽时期, 由卫星通信系统实现网络的无缝隙移动方案, 还需要进行大量的研究和实践。

摘要:首先介绍了Ad Hoc网络与卫星移动通信网相结合的必要性, 然后给出了利用卫星移动通信网来扩展Ad Hoc网络覆盖范围的思想及实现方案, 分析了Ad Hoc网络的主要技术难点, 最后重点研究了该方案的特点及需要解决的关键技术, 给出了有待进一步深入探讨的问题。

关键词:移动Ad Hoc网络,卫星移动通信,TCP/IP,网络移动

参考文献

[1]Hong Yon L, Christophe J, Alexandru P.Network Mobilityin Beyond-3G Systems[J].IEEE Communication Maga-zine, 2003 (7) :52-57.

[2]张更新, 李江华, 钱宗峰, 等.基于卫星移动通信的网络移动研究[J].电信快报, 2005 (3) :16-17.

[3]孙丹丹.移动Ad Hoc网络关于路由和跨层技术的研究[D].北京:北京邮电大学, 2007.

[4]宋莉, 张更新, 马刈非.基于网络移动技术的快速组网通信[J].电信快报, 2007 (5) :22-25.

[5]Ivancic WD, Stewart D H, Paulsen P E, et al.Mobile-IP Pri-ority Home Agents for Aerospace and Military Applica-tions[A].IEEE Aerospace Conference[C].Montana, 2004.

[6]高印铭, 望育梅.网络移动性研究[J].现代电信科技, 2007 (6) :33-35.

[7]黄磊, 石东海, 唐朝京, 等.基于网络移动性的卫星星座通信网络技术探讨[A].通信学会国防通信技术委员会学术研讨会[C].北京:中国通信学会国防技术委员会, 2007.

[8]钱宗峰, 张德兴, 杨海宝.关于建立军民结合的低轨卫星数据通信系统的几点建议[J].国防技术基础, 2006 (2) :21-24.

[9]张更新.支持网络移动的卫星移动互联网技术发展及应用[A].通信学会国防通信技术委员会学术研讨会论文集[C].北京:中国通信学会国防技术委员会, 2004.

移动网络卫星通信论文 篇7

采用星间通信链路进行星座组网方式的LEO卫星移动通信系统由于其突出的优点成为卫星通信的发展方向。空间段星座网络是为地面段和用户段设施提供信息传送通路的天基网络,星间通信技术和星载路由交换技术是其重点和难点,尤其是星载路由交换技术作为LEO星座组网的关键技术成为了业界研究的热点。国内相关的研究只是针对某种特定路由算法的应用仿真或地面网路由协议的改进,缺乏对空间段星座网络的路由交换体制进行系统的分析和论证。因此必须进行满足LEO卫星星座移动通信系统应用特点的星座网络路由交换技术体制的研究,并提出明确的解决方案。

1 LEO卫星星座网络的功能

LEO星座移动通信系统中的星座网络是为与之相连的用户站之间关口站之间以及用户站和关口站之间提供信息传送通路。目前LEO星座移动通信系统仍然是以提供话音业务为主。受到LEO卫星平台载荷能力的限制,整个星座系统的信令主要在地面各类用户终端和关口站进行处理,卫星节点只负责少量的信令处理功能。系统选用的信令方式主要借鉴地面移动通信系统。

由此可知,星座网络交换节点的功能就是提供系统的业务信息和系统呼叫信令的传送通路。同时为了实现对整个星座网络的测控/管理功能需要利用星座网络对测控/管理信息进行路由和交换。综上所述,空间段星座交换网络需要为地面段站点提供如下类型信息的传送通路:(1)话音、带内数据和短消息为主;(2)系统的信令消息;(3)测控/网络管理信息。

2 LEO卫星星座网络的特点

由于空间段卫星星座的轨道运行规律和星座卫星对地的高速相对运动,决定了星载交换网络与地面传统通信网络主要的不同特性。

2.1 规律性变化的网络拓扑

星间链路通信能力决定了星座网络的拓扑变化规律。主要表现在以下方面:ISL的通断变化和ISL链路参数的变化。但不论采用什么样的星座类型,都有其特定的运行规律。卫星星座的运行规律决定了星载交换网络拓扑变化的规律性。

2.2 无线信道接入和中继

用户、地面信关站、测控站接入信道和星间链路中继信道全部为无线信道。

2.3 卫星载荷能力限制

星载的网络节点和通信链路设备,受到卫星平台载荷能力和可用器件(主要是CPU、FPGA及存储器)的能力限制,所以要求相关的信令协议尽可能简化和高效。此外LEO卫星平台在重量、体积和功耗方面对通信载荷设备有着严格的要求和限制。

星载路由交换技术作为空间段星座网络的核心技术,研究其关键技术和技术体制方案就是针对解决上述特点所引起的相关问题。

3 星座网络交换体制的分析和选择

目前网络交换体制主要分为电路交换和分组交换模式。电路交换方式要求通信收发双方之间建立一条物理的传送通路,一般利用时隙来承载,在整个通信过程中该条时隙电路由收发双方固定使用而不管是否有信息传送,只有当双方通信结束拆除电路后,其他用户才能再使用该条电路,故称为固定复用。其缺点主要是电路资源被双方独占,网络资源利用效率较低,不适合全部为无线信道的星座网络。此外电路交换需要采用复杂的一号或七号信令来进行电路时隙的分配,中继交换建立时,对CPU系统的性能提出了较高的要求。如果采用星座系统采用电路交换,在星间链路切换时,又需要重新进行时隙电路的重新分配,进行又要进行大量的信令处理过程,这样用户的服务质量很难得到保证。必须结合LEO卫星星座网络的特点,围绕星座无线环境、切换处理、星载处理能力和业务接入等星座网络的特性,从信道利用方式及效率、实现切换难易程度和业务汇聚能力等方面对电路交换和分组交换在星座网络中的应用进行分析和比较。

3.1 信道利用方式及效率

针对星座无线环境来说,电路交换为固定复用,利用效率低;分组交换为统计复用,利用效率高。

3.2 支持切换方面

电路交换切换时需要复杂的信令处理重新进行电路的建立、维护和拆除,实现切换较复杂。分组交换不需要复杂的信令处理实现切换较简单

3.3 业务汇聚能力

针对卫星的业务接入方面,电路交换较难实现,分组交换容易实现。

从如上分析可以看出分组交换比电路交换在这几个方面有较大的优势,所以星座网络交换选用分组交换的技术体制。

目前主流的分组交换技术主要为ATM、IP交换。ATM信元为定长的短包,但由于其48字节的净荷长度,对于卫星移动通信系统采用的低速率话音编码来说,造成了难以接受的打包时延。IP分组虽为不定长结构可以减少净荷长度,但是其40字节的包头却造成了信道利用效率过低。标准的IP/ATM包交换在数据包结构、长度、适应信道传输能力、信道传输效率等方面不能直接应用到LEO卫星移动通信系统的空间段网络环境。必须在结构和长度方面改进以达到适应信道传输、提高信道传输效率的目的。因此星座网络的交换体制采用定长信元交换。

星载交换必须重新设计信元的长度和格式以适应军用星座系统的业务信息流程、应用特点和要求,可以采用两类长度的定长包格式来承载各类业务、信令、测控和网管信息的传送。一类短包负责承载时延敏感的低速话音业务;另一类长包针对数据业务、系统信令、测控和网络管理信息的数据类信息的传送。

4 星座网络路由技术体制

目前国内有关星座路由技术的研究都是借鉴和改进IP网络路由协议和无线移动自组织网络(Ad hoc)路由协议,而且停留在理论探讨和仿真阶段。这两类路由协议都是为了适应IP网络和Ad hoc两类网络不同的特点进行设计,而星座网络的运行特点和上述2种网络有所不同,区别之处主要体现在如下几个方面:

(1)中继链路全部为无线;(2)规律性频繁变化的网络拓扑;(3)中继带宽受到星间链路能力限制;(4)交换节点处理能力受到航天可用器件的限制;(5)节点和用户接入的移动性。

综上所述,移动星座网络的路由方式的选择要充分利用星座网络本身拓扑的规律性变化的特点,不宜照搬地面网络的路由协议。

4.1 动态路由技术应用分析

目前地面网络采用的动态路由协议主要分为两大类:一类是IP网络路由协议,如:RIP、OSPF、EIGRP等;一类是无线移动自组织网络(Ad hoc)路由协议,如等均需要在建立连接和网络状态改变时交换网络状态信息,然而对星座网络而言,拓扑结构的频繁变化会导致传播的更新信息量很大,会引起通信过程中路由切换频繁发生,从而会引起系统开销过大。另外由于动态路由协议在计算路由时,均需要一定的收敛时间,网络拓扑变化频繁的情况下,有可能会造成路由动荡和路由黑洞。

动态路由协议在实现上协议处理比较复杂,如果在星上实现动态路由协议会增加星上处理的复杂度,降低星上软件的可靠性,而且对CPU的处理能力也提出了较高的要求,目前可用CPU能力不能满足动态路由协议计算能力的需要。

4.2 静态路由技术应用分析

静态的路由方式可以充分利用星座网络拓扑连接变化的可预见性、周期性和固定性的规律性特点,可考虑系统的路由采用基于星座星历的静态路由策略。静态路由方式的路由表预先地面离线计算好后注入在星载交换节点上,这样把路由查找和计算转化为静态“表查找”,用存贮空间换取计算时间。从而还能为网络连接切换和面向连接的交换方式提供支持。

虽然静态路由方式可以大大降低星上处理的复杂度,而且不需要进行路由信息交互,降低了对星间链路资源的占用,提高了资源的利用率。但是如果仅仅根据网络拓扑和星间链路的时延特性进行静态路由计算,不能像OSPF等动态路由协议那样对网络的流量进行自适应控制。这样就有可能造成某些星间链路的流量负担过重,进而引发链路拥塞,而其他一些星间链路相对空闲的情况,降低了整个网络的可用性。这样就有可能造成某些ISL的流量负担过重,进而引发链路拥塞,而其他一些ISL链路相对空闲的情况,降低了整个网络的可用性。具体体现在以下2个方面:(1)不能根据当前网络中承载业务的统计特性而动态调整路由方案;(2)网络的自适应性不好。

4.3 卫星星座网络路由技术体制

根据上述对动态和静态路由协议的综合分析,星座网络拟采用具备流量适应能力的静态路由策略,称为自适应流量的拓扑快照静态路由(TSSR)。星座系统周期离散化为K个时间间隔,每个时间间隔Δt、链路代价变化足够小,可以认为是静态拓扑。所以动态拓扑可以转化为一个静态拓扑的序列,称为拓扑快照。根据每个静态的拓扑快照可以事先离线为每对源、目的卫星节点按照改进的Dijkstra算法计算出若干个具有最小路径耗费的路径也就是按照一定的准则最好的路径从而计算出一系列空间路由表和转发表,然后将空间路由表和转发表注入到每个卫星交换节点上。星座网络拓扑改变时可重新在线更新星上路由表。

通过这种方式星座卫星只在每个时间间隔开始时通过软件控制,进行路由表和转发表的更新;当卫星需要计算ISL子网上的可用路径时,不再进行复杂计算,而是能够直接查表求得,从而减小了卫星节点的处理时延和处理负荷,进一步提高了寻路的效率。

为了对星座网络的进行流量自适应控制,拟采用下述途径解决该问题:首先根据星座卫星移动通信系统的业务量的特点和一些统计结果,得出业务量理论模型,然后进行业务量模型加载的星座网络仿真;通过仿真分析在某个时刻某个星间链路的使用度,称之为星间链路的热度分析,从而得出一个星间链路的热度矩阵序列。对热度超过一定数值的星间链路,要对路由计算的时延(代价)矩阵序列中相应链路的代价值进行调整,然后根据调整后的值进行静态路由计算。这种利用理论分析和仿真手段进行的星间链路流量预测分析的方法,从一定程度上解决了静态路由方式流量自适应控制的问题,此外也没有增加星上路由交换设备的信令处理负担。

5 结束语

如前所述,星座网络采用静态路由离线计算方式和定长信元交换相结合,提高了网络交换的效率和转发的速率。

星载交换设备受到CPU、FPGA及存储器等可用器件的能力限制,所以星载交换技术体制要求星座通信系统的信令处理主要由地面段的用户站和关口站来完成,只由星载接入控制完成部分星载信令处理功能。星座网络交换是为地面段信令处理点之间提供信元级的传送通路。星载交换技术体制方案的确定涉及到星地一体化设计的问题,地面段用户站和关口站需要完成对业务和信令的适配和打包功能。因此,星载交换选择了基于静态路由的定长信元交换技术体制,这种设计思路是目前减少星载交换设备复杂度最为行之有效的方法

摘要:在分析LEO卫星星座移动通信系统空间段网络功能和特点的基础上,进行了星座网络路由和交换技术体制的分析和论证,提出了以支持话音业务为主的LEO卫星移动通信系统星座网络路由和交换技术方案。星座网络采用定长信元格式交换体制,采用动态拓扑离散化的拓扑快照静态路由策略。这种静态路由离线计算方式和定长信元交换相结合,提高了网络交换的效率和转发速率。

关键词:LEO卫星星座网络,信元交换,路由

参考文献

[1]张更新,张杭.卫星移动通信系统[M].北京:人民邮电出版社,2001.

[2]张乃通,张中兆,李英涛.卫星移动通信系统[M].北京:电子工业出版社,2000.

现代移动通信网络安全分析 篇8

1 3G移动通信网络安全的基本要求

移动通信网络安全问题从本质上讲,即是保障自身有价值的信息不被他人获取或者利用,引起重大损失,将该目标系统化并细化分析,可以将其基本要求分为以下几种: (1) 避免出现没有经过授权的数据接入或者其他非法操作,用需要进行授权才才能接入,并在授权范围内进行使用,获取或者共享资源; (2) 在利用网络进行传输时,防止重要信息或者资源被盗取; (3) 网络的兼容性强,能够适应多种类型的安全方式及措施; (4) 在网络中获取用户端的安全信息,保障用户均能对其的网络行为负责; (5) 如果出现了安全事故或者发现了系统存在安全方面的缺陷,可以在较短的时间内恢复系统的正常运转并修复缺陷; (6) 如果网络系统已经无法恢复正常运转,也能够尽量降低危害,减少损失。

2 3G通信网络的安全分析

2.1 总体网络规划

网络的规划主要内容有划分安全平面,并在不同安全区域的边界或者哥哥安全区域的衔接位置是进行网络的整合或者保护,如分配IP地址、将不同的网络或者服务区进行有效的隔离并适当增加设备,已达到扩容的目的。网络规划的主要作用是在组合网络时直接解决安全问题,环节大流量对于系统的压力,或者改善网络环境,方便实施相应的管理措施,解除网络中潜在的缺陷或者安全隐患,降低安全问题出现的概率。

2.2 加密保护

加密是提升数据保密性及保障数据安全性的最普通且极为重要的方式。在开放性的网络中,不法分子一般会利用窃听或者入侵等方法,获得所需信息,对相关信息进行加密保护,如用户通信的数据、用户的基本信息、路由器的相关参数、费用计量数据等,不法分子即使得到了信息业无法解密及识别,保障数据的安全。但是该方式也有一定的不足之处,如增加了密匙管理的负担、提高了计算成本、给加密数据的管理及审计工作造成较大压力等。

2.3 身份认证

身份的认证是鉴别用户的最为直接的方式之一,能够保障用户的可信性及可靠度,但是如果在认证的过程中首先将其中一方当做可信的,而将双向的认定则会变化为可信一方向需要认证一方的单项行为,系统也会可能会被欺骗,或者拒绝服务等鉴于双向认证的流程较多,较为繁琐,成本高,因此通常在一方已经属于可信的条件下,也可以将双向认证简化为单项认证,以节约资源,减少开销,降低成本。

2.4 信息过滤

过滤主要是先对相关信息的有用性、真实性、可靠性的呢过进行准确识别,如垃圾邮件、虚假信息、还有病毒的广告等,将不合格的的信息进行清理或者屏蔽,较少无用信息数据对于宽带资料的使用,避免其对系统带来的安全威胁,有效的提高网络的有效的负载,保障宽带的使用效率。但是,过滤的前提条件是准确的识别,如果识别的准确率不理想,则会适得其反,并或丢失有用的信息或者对其带来损害。

2.5 设置多个数据通道

设置多个信息传输通道,使信息在进行传递时有多个选择,或者将信息分别使用多个通道进行交流,这种情况下,想要获取信息则需要取得多个通道的信息,否则无法截取信息数据,或者无法得到完整的信息数据,使该类攻击行为失败或者受到限制,降低信息泄露的风险,其缺陷在于需要其他组网,且宽带的支出较高。

3 总结

3G技术的发展及广泛的应用,会逐步的改变当前的通信形式,该网络系统的开放性已经有了显著地来扩大,能够作为许多服务内容及功能的平台,给人们的生活方式及工作形式带来极大的新鲜体验,不仅在很大程度上改变了人们的行为方式,也对人们对思维逻辑造成了很大的颠覆性冲击。但是随之也面临着较多的安全问题,移动网络的安全已经成为了信息技术研究的重要项目,也是一项系统的工程,需要从技术、管理等多个方面进行安全防范,也是未来移动网络的的发展方向,不断的提升移动网络的安全性,更好的服务于广大用户。

摘要:信息技术的不断提高, 网络广泛的普及应用, 使得人们对于信息的资源的利用更加方便快捷, 资源共享的程度也不断升高。科技的发展对于加快人们的生活节奏及提高工作效率有着极其显著的影响, 人们对于时间段的利用较为分散, 即要求信息的使用也不仅仅限制于办公室或家庭等固定场所, 3G移动通信系统的出现为该要求提供了强大的技术支持, 但是其网络安全问题也成为了人们谈论的话题。本文简单简述了3G移动通信网络安全的各项要求, 并对其网络安全进行了详细的分析, 为从事该行业的人员一共一定的参考与借鉴。

关键词:3G移动通信,网络完全,要求,措施,分析

参考文献

[1]孔祥浩.关于3G通信网络安全问题的探讨[J].电脑与电信, 2010 (01) :34-35.

[2]沈立武.3G移动通信系统的网络安全对策分析[J].中国新技术新产品, 2013 (02) :34.

[3]赵忠华, 吴剑英, 王静.3G移动通信系统的网络安全分析[J].新疆师范大学学报 (自然科学版) , 2010, 29 (01) :59-62.

基于移动网络的语音集群通信系统 篇9

对于满足专有行业或企业的语音集群通信业务[2],通常还需要考虑以下需求:1)群组通话是集群通信的主要业务模式,具有群组信道共享,避免通信互扰等服务要求;2)对于室外作业多采用移动网络,而非连接到有线网络共享的AP热点,网络质量受限。3)VPDN专网服务支持或其他网络安全要求;4)在语音业务基础上,提供文本通信、文件传输等定制功能;5)对语音、文本、共享文件等关键信息的私有存储或全业务存储。因此,在设计开发基于移动网络的语音集群通信系统时,应充分考虑行业应用特点,预留必要的业务应用接口。

1 基本传输框架

语音集群通信系统基于标准的客户端-服务器通信模型设计。客户端与服务器之间的数据传输采用TCP/UDP两种协议,分别适用不同的网络环境。当移动网络质量较好时,可以根据设置使音频数据通过TCP通道传输,保证通话语音的完整性和可靠性;当网络条件较差时,使用UDP通道传输可以避免TCP传输多次握手导致的网络拥塞,实现低延时传输,保证系统的可用性。语音通信过程中的控制信令和通信信令则是基于TCP协议可靠传输[3]。

1.1 构建安全通道

安全套接层(Secure Socket Layer,SSL)是Netscape公司研发的用于在IP网络上实现数据安全传输的专有协议,通过数据加密技术确保数据在网络传输过程中不会被截取及窃听。SSL及其后续发展的传输层安全(Transport Layer Security,TLS)提供了传输层的数据完整性保护,包括身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等[4]。OpenSSL是互联网上适用性最广泛的SSL密码库之一,提供了多种编程语言的库支持。本系统引入OpenSSL 1.0.2方法库,将TCP Socket替换为SSL Socket,对传输层协议进行链路安全保护[5]。

SSL Socket的建立流程是:

1)客户端请求建立SSL Socket连接,并向服务器发送SSL版本、加密参数等必要信息。服务器返回自身的SSL版本、加密参数、安全证书等必要信息。客户端向服务器提供认证证书。

2)客户端验证服务器证书后,生成pre-master secret,并用公钥加密后发送给服务器。服务器对证书进行认证,通过后用私钥解密pre-master secret,并生成master secret。

3)通信双方通过master secret生成会话密钥,完成SSL Socket的创建,之后的通信数据将通过会话密钥加密传输。在本系统中,会话密钥采用TLSv1 AES256-SHA加密。

由于UDP是面向无连接的传输协议,为保证数据传输安全,在发送函数sendto()之前加入encrypt(),这里可采用与TLSv1 AES256-SHA强度相当的加密算法进行数据加密。接收侧在recvfrom()之后加入decrypt(),进行数据解密。

1.2 数据传输格式

本系统的数据报文格式如图1所示。客户端与服务器之间遵循此格式发送交互信息,其中报文头Ptrfix包含1个字节的类型信息,区别信令数据或语音数据,提供长度信息进行组包校验。载荷部分Data为实际交互数据,采用TLSv1 AES256-SHA或其他算法加密。由于UDP协议仅用于发送语音数据,其数据传输格式为图1的Payload部分,最大长度为UDP分片的理论最大长度65507B[6]。

2 应用流程

2.1 用户接入

本系统的接入流程如图2所示,主要包括:

1)建立连接:客户端向服务器请求建立用于控制信令和TCP数据通信的SSL Socket长连接。

2)版本确认:客户端与服务器相互发送版本信息,包括软件版本、操作系统版本、其他备注信息等,双方根据版本判断系统访问的兼容性。

3)用户登录:客户端向服务器发送登录认证信息,包括登录账户、登录密码,或是用于登录认证的证书信息。

4)密钥交换:该步骤为可选项,由于SSL Socket完成了TCP连接的密钥交换,如系统支持UDP传输,则需要服务器发送UDP加密的密钥信息给客户端。

5)群组信息:服务器向请求登录的客户端发送群组的状态信息,包括群组ID、名称、描述、拓扑关系,以及群组中用户的在线状况和当前状态。

6)用户信息:服务器向其他客户端发送新登录用户的状态信息,通知该用户已上线。

7)心跳信息:客户端完成基本登录流程,通过发送周期性的心跳报文,维持长连接状态。根据实际网络状况可调整心跳报文的发送周期,如部署地域的网络状态较好,可采用3至5秒的发送间隔。

2.2 信息响应

作为集群通信系统,信息响应的基本单位是群组。每个群组的数据处理和信息状态相对于其他群组保持独立,即群组之间的数据和资源是隔离的,这里通过建立用户信息的HashMap结构hmUsers和群组信息的HashMap结构hmGroups进行数据调用和处理。调用用户或群组对象时,需通过ReadWriteLock进行资源锁定,保护线程安全[7]。考虑到多线程存在资源切换和锁定的开销,在设计上主要对不同类型或分组的任务建立线程,如图3所示。其中:

1)接收线程主要响应网卡资源,监听服务端口,接收由客户端发送的业务数据或信令信息,如果是心跳消息,则直接返回响应;否则,将通过hmUsers和hmGourps查找所属群组,并将数据推送到指定群组的消息缓冲区中。

2)处理线程主要响应和实现具体业务。每个群组对象在实例化过程中都会创建本群组的处理线程和数据缓冲区,通过提取缓冲区中的数据并解析,线程将信令或其他业务数据交给业务响应函数处理,语音数据交给数据响应函数处理,并将处理后的数据发送给指定客户端。在处理线程中,可分模块响应语音业务以外的请求,对预留接口进行功能实现。

3)存储线程主要响应数据I/O操作。本系统对独占性的I/O操作采用单线程序列化处理,即所有群组的语音数据通过统一的缓冲序列顺序解码、混音和写入文件,降低线程切换的开销。为提高I/O读写效率,语音数据不会立即写入文件,而是积累时长2秒(可根据实际情况配置)的数据包后批量写入。

3 语音处理

3.1 音频编解码器选型

目前,国内4G LTE网络建设日趋完善,基于移动网络的语音通信技术已摆脱GSM时期小于16kbps的窄带传输限制。在音频编解码技术选型上,更多考虑的是适应16kbps到64kbps区间的高品质音频编解码算法。

本系统主要对Opus、Speex、AMR-WB和G.722.1四种编解码方案进行比较。Opus是在Skype的SILK编解码器和Xiph.Org的CELT编解码器基础上发展的开源编解码方案,已形成RFC 6716标准,具有灵活的带宽适应性。Speex是基于CELP发展的音频编解码方案,但根据Speex官网提示,Opus的性能已在各方面优于Speex。AMR-WB(G.722.2)被广泛应用在WCDMA的话音业务上,其VBR特性可以较好的适应网络带宽变化。G.722.1提供了优于G.722的24kbps和32kbps音频编码压缩。

根据Opus-Codec给出的音频编码质量统计对比(图4),以及两份Google组织的主观评测报告[9,10],在同等比特率条件下,Opus编码能够达到或超过AMR-WB、G.722.1的编码质量。且考虑到国内各地区移动网络的传输质量差异较大,支持6kbps到510kbps比特率和VBR技术的Opus编解码器可为不同网络环境提供更稳定的语音通话效果。

3.2 Opus编解码实例

Opus是基于C语言编写的音频编解码器,Windows平台可直接加载Opus源代码进行函数调用,Android平台还需要对源代码进行NDK编译,生成供Java语言调用的so库。

使用Opus进行语音编码的代码片段如下:

3.3 混音流程

多路语音的数据混音是语音集群通信的核心功能。通过混音算法和调平参数,同一群组内的多路通话语音将根据逐帧数据的时间戳进行合帧处理,形成一路语音数据,送入声卡缓冲区进行放音。不论语音数据是以8位、16位或浮点形式存储,在多路混音时仅做逻辑叠加运算将会导致数据越界,必须先通过调平参数进行数据调整,之后根据叠加系数按比例缩减,保证合帧后的语音数据不会越界[11,12]。

混音操作的代码片段如下:

4 实验与分析

本系统分别在10M专线、联通4G、移动4G、电信4G等网络条件下进行测试,测试结果如表1所示。

在不同网络环境下,语音数据传输的平均延时在可接受范围,UDP丢包率小于2.2%,网络抖动小于20ms。通过主观测试,语音通话连贯,无连续丢帧,可懂性良好。因此,语音集群通信系统在传输延迟、网络抖动等方面可以较好满足语音集群和实时通信要求。在编码处理方面,优于国际电联G.711语音编码的90kbps带宽占用。

5 结束语

本文主要根据移动网络环境下的语音集群通信需求,给出一套可行的系统解决方案,并对其中底层链路、应用构建、核心编码处理等关键环节进行详细阐述。在实际应用过程中,不同领域的业务单位可能对系统的数据存储、用户负载、网络安全有更高的业务需求,可以通过合理配置磁盘阵列、负载均衡、安全网关、代理服务器等硬件设备或软件服务来实现。

参考文献

[1]2015年中国移动语音社交应用行业研究报告[R].上海:i Re-search,2015:19-23

[2]王芳.数字集群通信系统的构成及功能[J].电信网技术,2005(2):9-12.

[3]Chauncey D,Kuliner M.Secure wireless communications sys-tem and related method:WO,US7987363[P].2011.

[4]曾强.网络安全协议SSL原理及应用[D].天津:天津大学,2005.

[5]秦贞虎.基于Open SSL开发的聊天工具的设计与实现[D].成都:电子科技大学,2013.

[6]李一鸣,任勇毛,李俊.基于UDP的传输协议性能比较与分析[J].计算机应用研究,2010,27(10):3906-3910.

[7]赵兴.基于Vo IP技术的无线语音通信系统设计[D].长沙:湖南大学,2011.

[8]opus-codec.Quality vs Bitrate[EB/OL].http://www.opus-codec.org/comparison/.

[9]opus-codec.Google listening tests[EB/OL].http://www.opus-codec.org/comparison/Google Test1.pdf.

[10]opus-codec.Google listening tests[EB/OL].http://www.opus-codec.org/comparison/Google Test2.pdf.

[11]张微.VOIP电话会议系统中混音模块关键技术的研究与实现[D].上海:华东师范大学,2007.

移动网络卫星通信论文 篇10

传统模式下的数字化校园网主要是针对计算机的相关技术,在过程中通过对PC机的应用,并将其作为其网络中的终端设备,以便在一定程度上能够达到相应的教学研究,从而更加有效的促进校园文化的建设。就目前而言,这种数字化的校园网还没有在一定程度上达到相应的要求,因此,在教学过程中对其进行有效应用有着非常大的意义。

一、存在的问题

在对3G移动通信网络的移动数字化校园的建设过程中,虽然可以对学生的学习有着一定程度上的帮助,但是,其设备所存在的问题还是有着一定的局限性。就目前的移动设备来说,它的屏幕比较小,如果要想对其进行观察,必须要将其反复返回多次才能进行有效查看。比如:学生在网页上浏览页面时,需要对其进行多次操作才可能将它全部看完。并且,不同型号的机器的移动设备也就不同,支持的版本也会存在很大程度上的差距。因此,针对此类问题,在对其进行相关设备的设计过程中,要根据实际情况进行设计,并充分考虑其自身所具备的各种因素,以便在对页面进行浏览时,可以省去那些繁琐的操作,达到一步到位。从另一方面来说,这种设备所花费的费用也比较高,并且在对其网页进行浏览的过程中,很有可能会花费相应的流量,间接的导致用户使用过程中给用户带来不便。因此,为了能够相应的节省用户使用过程中所浪费的流量和金钱,在对设备进行控制的过程中可以尽量的减少网页中可能会出现的内容,最好进行流量上的相关规范,这种方法可以让用户节省大量的流量。

并且,在使用的过程中还会存在着一定程度上的安全问题,比如:在使用过程中,由于校园中学生比较多,也就会导致其接入点的数量相应较多,间接的导致使用率明显上升,甚至在使用过程中还会因为某种原因导致其中毒,从而致使大量的有效文件丢失,情节严重时则会导致整个系统都处于瘫痪状态,给学校的移动教学带来一定的麻烦。

二、数字化校园的结构

就目前而言,在校园教学过程中所用到的数字化校园网主要是在原本的基础上进行的修改,也就是在一定程度上相应的增加了Web等相关服务器,并对其进行了设计上的创新,从而促使其网络和通信技术进行连接,以便达到数字化的有效使用。在数字化使用的过程中,往往会存在着相应的模块,其主要包括:它在一定程度上拥有WAP技术,其主要针对屏幕小的用户进行相应的优化,还可以在过程中通过对其进行内容上的转码,来减少其数据量。同时,该设备还应该具有一定的服务器。WAP的主要任务是对其资源进行相应的存储,以便方便用户对网页进行访问、查询和资料的下载等,然而,该服务器还是会存在相应的问题,虽然不能对其进行改变,但还是会促使其直接应用在无线网的环境中,从而促进其网页的成熟性能,让学生对其进行有效利用,更好地为教学提供可靠的依据。

从另一方面来说,随着高科技的不断发展,手机中的GPRS技术的地位越来越低,该网络和3G移动网络相比,明显逊色于3G移动网络,也就是说3G移动网络的功能相对较高,不仅仅是因为它具有更高程度上的宽带功能,并且还可以在那种快速变化下的网络中,还是保持着原有的速度,该移动网络不但可以进行语音、彩信等的传输,还可以在此基础上进行朋友、同学之间的视频聊天。

三、管理系统

移动校园网最突出的特点是可以让学生进行移动式的学习,学生可以在日常生活中通过对这种移动网络的使用,随时随地对其进行访问,以便获取自己想要学习到的相关知识,与此同时,还可以在一定程度上接受教师的远程教学,这也就节省了学生的大量时间。因此,在对该移动网络系统进行设计的过程中,要严格按照学生的相关需求进行设计,还可以对其进行技术上的改革和创新,以便更好地为日后的教学提供可靠的依据。

并且,该移动设备还存在一定的功能模块,主要包括:学生模块、教师模块和管理者模块。对学生模块而言,对该设备进行登录过程中,要对每个学生都设置一个属于自己的账号,学生在使用过程中,通过对自己账号的登录,可以查询自己的成绩、名次和相应的选课等,除了这些外,还可以对教师进行在线提问等。

总之,移动网络的使用会促进校园文化的建设,还可以促进学生对相关知识的学习。

结语

通过上述所讲的系列内容,可以明确知道3G移动通信网络下的移动数字化校园网可以在一定程度上促进校园文化的建设,还可以在此基础上推动学生的学习,实现教师在线教学的相关目标。当然,上述所讲也并不是很完善,这也就需要在以后的工作过程中,相关工作人员可以对其进行研究,以便更好地为数字化校园网的建设提供科学的依据,促进其健康发展。

参考文献

[1]宋纪波.第四代移动通信技术探析[J].信息与电脑(理论版),2011(08).

[2]胡晓,高鹰,余群,刘外喜.移动数字化校园中流媒体的实现[J].通信技术,2008(12).

[3]罗海辉.3G网络集成下的数字化校园[J].科技信息,2011(10).

关于移动通信网络优化发展探讨 篇11

通信网络作为移动通信的核心, 随着通信产业环境、客户对通信需求的变化, 对移动通信网络的挑战越来越大, 特别是在稳定性、安全性、传输质量上面。网络设备集成度越来越高, 在实际过程中经常会遇到意想不到的情况, 网络设备的参数以及设备组合需要实时调整;客观环境的限制再加上无线网络自身特点, 很难保证移动通信设施和规划设计完全一样, 网络之间的互相干扰会影响到通信质量以及数量;4G网络的普及、网络用户行为的变化等。这些环境、需求的变化都需要在移动网络规划的基础上对通信网络进行优化。

二、移动通信网络优化发展方向

除了互联网、物联网作为通信网络两个发展动力, 还包括语音通话、视频等, 人和人的联系已扩展为人和物、物和物的联系等等, 业务的多样化、用户体验的智能化将会让以后的通信网络面对更多的流量、更广的范围, 这就需要在分配资源的时候更加灵活、发展越来越智能化。所以, 通信网络面对的挑战会越来越复杂, 包括容量、资源、和行业的融合度等。现今移动通信网络的管理更加注重智能、集中, 这便于运营商简化流程、降低优化成本、确保更好的通信质量、更加智能的用户体验, 他们也非常赞同智能、集中的管理模式发展。OVUM的调研显示, 全球移动通信的运营商中有一半多已经采取智能、集中化的管理模式, 四分之一的运营商打算实施集中化的管理模式。在采取集中化管理模式中, 移动通信运营商可以使用更加通用的、设置标准流程来加强集中模式管理, 同时使用更加智能化的设备来提高运营效率, 这样还便于通信网络技术员积累网络技能、共享网络知识, 反过来, 这些知识的积累还能够促进工具的优化、集中化和智能化。将来的移动通信网络优化除了要对通信网络考虑之外, 还要对物联网、移动端互联网, 在3G、4G等网络端的优化。在对通信网络优化的过程中, 也许要依据用户在终端的使用、未来通信行业的发展趋势、对移动通信网络的需求对网络重新进行组建, 这就要对已有的优化数据得到方法、对数据的分析模式、具体的方案实施条件等进行选择优化。比如, 仅仅通过对移动通信网络进行测试或者从网络端口得到的数据已经无法满足现今互联网的发展需求, 需要对数据来源和处理方式进行优化。

三、优化移动通信网络的方法

(1) 通信网络的建设中心已经发生了变化, 现今的中心已经是网络业务、客户需求, 传统的业务功能已不能应对现今客户的需求, 比以往更优秀的通信质量以及体验是客户更加注重的地方, 客户不止是希望可以上网, 同时还希望网络的速度、质量、安全性可以满足自己的需求, 所以以网络业务、客户需求为核心进行移动通信网络优化是将来的发展趋势。对通信网络的优化也不仅是无线通信, 还要对网络终端、网络平台等进行功能、能耗、安全等方面的优化。

(2) 通信网络运营商的管理模式已经发生了变化, 更加偏向于智能、集中化, 传统的分散、独立式优化已经不能对业务及时作出反应, 同时在用户体验上很难进行网络优化, 所以要使用大数据、组织扁平化、平台化的设备来分析。组织扁平化对技术员的能力有很高的要求, 需要掌握前言知识、注重知识的积累;设备的平台化知识的是网络优化设备要进行标准设置;搜集大数据就要更加关注数据来源, 通过对数据集中处理整合、预测, 再加上长期的探索把集中和分布融合起来、各个产业链相互协同的优化方式。同时, 使用这种优化方式, 很容易对用户体验进行改善, 在平台基础之上还能够使用差异应用来定制网络优化模式。

(3) 重建网优模式, 将会关联网优以及网建流程, 大数据除了搜集有关网络优化的数据, 还有通信网络的设计、网络设备等数据, 所以, 对移动通信网络进行优化的目标是要建立通信优势, 吸引更多的客户选择。在搜集通信网络的设计和优化等数据之后, 对这些大数据进行分析, 推断出有哪些具体因素会使通信网络优势受到影响, 从而使得自身的通信网络时常位于最佳通信状态, 实现利益最大化。除此之外, 还可以对未来的网络设计、网络设备的采购等做出规划, 实现闭环模式的管理。

四、结论

移动通信网络的优化是很复杂、很艰巨的任务, 尤其对于用户基数大、业务繁杂的运营商, 这就需要企业要树立“客户为上、服务为本”的理念, 来应对在网络优化中出现的挑战。移动互联网、物联网作为移动通信网络发展的最大助力, 未来的发展必然是更加集中、智能化, 这是挑战, 也是通信网络跨越发展的重大机遇, 所以, 在把握未来移动通信网络的发展趋势前提下, 对网络进行优化, 改善管理、技术水平, 占据移动通信网络发展的制高点, 在未来通信网络的竞争中占据先机。

摘要:在通信客户逐渐增加的现状下, 为了确保通信网络的质量和持续性, 势必要对移动通信网络进行选择优化。本文在介绍网络优化内涵的同时, 分析了移动通信网络的发展现状, 包括紧迫性和特征等, 最后探讨了优化移动通信网络的具体方法, 以期为优化通信网络提供创新思路。

关键词:移动通信,网络优化,发展趋势

参考文献

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