绿色移动通信技术综述

绿色移动通信技术综述（共9篇）

绿色移动通信技术综述 篇1

摘要：随着信息技术的发展, 移动通信逐渐得到普及和深入应用。当前, 如何降低能耗、节约资源、保护环境将会成为移动通信的又一个重要发展方向, 已经成为广大通信学者关注的重大前沿课题。近些年来, 不少学者在理论、方法、技术以及应用等多个方面对绿色通信技术进行了系统研究, 并取得较好的成绩。

关键词：移动通信,技术,绿色通信

1 前言

2011年, 据工业和信息化部电信研究院统计, 我国数据中心总耗电量达700亿千瓦时, 已经占到全社会用电量的1.5%。而且我国IT产品能耗还以每年8%-10%的速度在不断增长。据研究显示, 二氧化碳的排放主要来自于计算机, 占总量的40%, 服务器为23%, 而固定、移动通信则占到24%。因此, 如何降低移动通信的综合能耗, 进一步的节约资源, 如何成为环境友好型行业, 如何打造绿色移动通信技术已经成为通信行业亟需研究的重要课题。

2 绿色移动通信技术概述

绿色移动通信技术是指通过降低成本, 提高效率, 节约资源 (降低能耗、减少占地面积等) 等方式将移动通信打造成为环境友好型产业。绿色移动通信主要有两个任务。首先是研发并推广绿色移动通信网络以及通信产品, 降低其应用及维护过程中的成本, 节约使用能耗, 让通信的信息资源得到充分的利用。其次就是在社会及其他行业中, 利用通信技术和服务作为节能减排的杠杆。

3 绿色通信技术的现状

绿色通信的提出是考虑到环境的问题, 面对日益恶化的全球通信环境, 节能、降耗、减排已经成为通信行业的发展目标。

近些年来, 国外已经推出不少政策和措施去完善绿色通信的要求、例如加拿大、韩国和美国提出了手机辐射标准;西方国家出台法规, 要求厂商和销售商必须回收废弃的电子产品;北美也出台了相关节能标准。

绿色通信技术在我国还属于初步探索阶段。2006年, 国家发改委、环境保护部以及信息产业部等联合提出了《电子信息产品生产污染防治管理办法》。自2008年以来, 每年都会召开绿色与节能创新研讨会, 要求专家学者共同研讨节能减耗的移动通信技术。各大运营商也对绿色通信的开展做出了相应措施。其中, 中国移动在2012年初在无线通信首席科学家易芝玲博士的带领下创建了绿色通信技术研究中心, 研究领域涵盖了无线通信的接入网、核心网、通信能源等方面。目前, 该研究院主要以绿色通信为研究核心, 包括新能源与现网节能、无线接入网集中化部署与IT化 (C-RAN) 及5G及高能效通信关键技术等。

4 移动通信技术的绿色发展

4.1 绿色通信产品的研发

开放绿色通信产品是开展绿色通信的重要途径。一般, 在通信产品方面降低能耗可以从以下几点做起。一方面可以对产品进行优化设计, 例如将芯片以及光电器件的集成度提高, 将PCB单盘的厚度减小, 并取消部分过厚的PCB母版。还要对电路布局进行优化, 并且降低设备所占用的面积。对于设备子框结构同时也有很大的优化空间。另外, 还可以降低通风散热的风阻, 从而提高散热的效率。另一方面, 在通信产品中, 消耗掉整个产品大部分能耗的是芯片和光电子器件, 因此要采取相关措施降低芯片以及光电子器件的功耗。此外, 广泛的应用太能能、风能的鞥清洁能源业能够达到降低能耗的作用。

4.2 优化网络设计规划

优化网络设计规划能够实现各类网元组织结构的优化, 达到网络节能的目的。首先, 可以通过简化拓扑结构和层次结构对网络架构进行简化。简化拓扑结构嫩巩固提高设备集成度, 降低单位容量耗能。简化层次结构能够大大的降低网络建设的成本。其次, 可以通过共享处理对分散的众多处理器核心、储存以及网络宽带等物理资源进行整合, 从而节省网络建设运维的成本, 并且通信资源的灵活性和扩展性也得到极大的提高。

4.3 应用节能设备

节能设备的开放应用对设备制造商提出了严格的要求。绿色通信设备对推进网络架构层面的绿色创新起到了很好的推动作用。例如在物理层, 光子技术的开发应用开启了绿色能源新篇章, 例如这项技术提高了4GLTE手机的续航能力;基于精简指令集CPU的硬件平台也在降低产品能耗和价格方面做出突出贡献。

4.4 延长设备的使用周期

延长设备及其零部件的使用周期也是节能减排的有效措施之一。此项措施能够避免设备制造过程中的原材料的浪费, 降低能源以及成本的消耗, 同时还能够降低污染, 能够有效的达到低碳环保的目的。例如可以通过延长通信产品的质保期限, 还可以使用市面易购买的零部件, 使消费者在购买时更加方便。另外, 还可以要求商家对报废原材料进行回收再利用, 充分利用资源, 还可以降低其对环境造成的污染。

5 结束语

绿色移动通信目标的实现, 不仅需要从通信产业内的技术途径, 更需要全社会的协调, 共同营造绿色社会的大环境。比如, 需要政府在政策和资金方面的支持!需要社会文明消费观念, 以及消费者的环保意识等, 以扫除如垄断$低效率等障碍!实现绿色通信产业健康有序发展。

参考文献

[1]李洁, 石友康.通信节能减排技术研究[J].电信网技术, 2011, (01) :36-40.

[2]周红, 樊耀东.基站节能技术综合评估[J].移动通信, 2009, (10) :92-94.

[3]王洋.绿色信息通信网络中的节能减排技术应用[J].电信工程技术与标准化, 2010, (07) :44-48.

[4]中国电信集团公司, 中国电信股份有限公司广州研究院.通信机房节能技术应用综述[M].北京:人民邮电出版社.

绿色移动通信技术综述 篇2

班级按安排选择其中一个题目写论文，要求：2000－3000字，内容包括：国内外目前发展的现状，存在的问题和发展的趋势。

电力系统通信技术综述

电力系统是由众多发电厂、变电所（站）、输配电线路及用户组成的电能生产、输送、分配和使用的统一整体。电力系统中的各组成部分相距遥远，运行情况瞬息变化，但相互之间的联系却十分密切，影响也非常迅速。为保证电力系统的安全经济运行，传送和交换电力系统实时运行状况和管理信息，满足电力系统运行、维修、管理等多方面的需要，必须建立服务于电力系统的具有高度可靠性和可用性的通信系统（网络），即电力系统通信，简称电力通信。

目前，我国电力系统通信已形成了光纤、微波及卫星电路构成主干线，各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式，并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。现有的电力通信的主要方式包括，1、电力线载波通信，2、无线电通信。

3、微波中继通信。

4、一点多址微波通信。

5、卫星通信。

6、光纤通信。7扩频通信。

随着电力新技术的发展，电力通信网作为保持电力系统安全稳定运行的支柱之一，在我国发挥着不可忽视的作用。为了保证我国电力系统的安全与稳定，需要对电力通信行业的发展历程和现状有一个准确客观的认识，并提出发展方向和建议。本文从国内外目前发展的现状，存在的问题和发展的趋势三个方面，对其做出了阐释。

一、国内外电力通信技术的发展现状。

随着京汉微波电路主设备订货合同的签订，电力通信加快技术创新的工作也由此拉开帷幕。电力通信将在满足电网安全生产需要的基础上，积极争取政策许可参与社会电信市场。当今时代，信息与通信技术发展速度很快。电力通信在８０年代初期曾经创造过辉煌，但到了９０年代末，电力通信的技术水平已经比较落后。因此，技术创新被列为电力通信发展的重中之重，并确定了电力通信的在传输技术、业务网方面发展方向：在传输方面，电力通信将重点发展光纤通信，使电网蕴藏的丰富通信资源能够有效运用，并适时采用ｗｄｍ和ｄｗｄｍ技术。同时充分利用现有微波通信基础设施，进行必要的技术改造，使电力通信传输网架更加完善。在业务网方面，采用ａｔｍ和ｉｐ技术建设电力数据网络综合业务平台，为电力市场、生产调度和电力工业信息化提供业务支撑与服务。与此同时，电力通信还将跟踪ｉｐ技术在传送电力关键运行业务方面的发展，关注利用电力配电线路传输数据的相关技术。目前已形成了覆盖全国的电力通信综合业务网。至今，我国电力通信技术得到进一步的发展壮大，各种新技术新设备不断得到应用，传输网、交换网等得到进一步的发展，数字数据网、监测网、互联网、支撑网等也逐步建立和引人。造就了良好的科研学术氛围、制定了较为完善的各项管理标准和技术规范。

二、我国电力通信存在的主要问题。

虽然我国电力系统通信已发展成为具有多种通信方式和具备一定能力的较为完整的通信网络，但纵观全球的电信发展大趋势和世界各国电力通信发展的方向，尤其面对新形势下大区域电网互联乃至全国联网、电力市场等对电力通信提出新的要求，我国电力通信还不能真正满足未来业务的发展需要：

（1）通信网络结构比较薄弱。目前电力通信主干网络基本上成树型与星型结合的复合型网络结构，难以构成电路的迂回，一旦某一线路出现故障，不能有效地通过迂回线路分担故障线路业务；网络管理水平亦不高，管理系统只能对电路进行分路监测和简单控制。

（2）干线传输容量不足。通信网内主干电路容量一般只有34Mbps，少数为140Mbps和155Mbps，而主干电路区段化使用的情况十分严重，网内主要节点之间话路紧张，极大制约了宽带新业务的开拓。

（3）通信体制落后，干线电路超期服役严重。干线微波电路主要是PDH传输体系，不少到了或超期期限，急需更新换代。

（4）网络接入和网络管理薄弱。目前电力通信用户接入系统薄弱，一般都是电话线，电路的用户接口基本上也都是模拟式信号接口，不能传输、调整数据信息；网络管理系统也只是刚刚起步，只能对电路进行分路监测和简单控制。由于通信规约、接口等不能统一，网内设备、通信方式的多元化以及传输网现行体制的限制，网管系统所需要ide信息很难收集，难以集成一个完整的网管系统。

（5）通信网发展的规划、标准、规范等的制定不及时、不完备。作为国家的通信组成部分，电力通信网的标准、体制等不仅要符合国际和国家的标准，还要满足电力系统的特点和要求。由于新技术应用更新周期很短，通信网发展很快，有关部门不能即使制定出指导性的规划、标准、规范等，在一定程度上影响了全国电力通信网作为一个有机整体的发展。

（6）各地发展极为不平衡，由于各地经济发展水准不等、领导重视程度各异等原因，在电力系统上也表现为发展极不平衡，一些地区、单位已实现数字化、光纤化环网，有能力向社会提供富裕的通道通信业务；也有一些地区特别是农电通信还相当落后，甚至在某些偏远变电所连最基本的调度电话也不能保证。

三、我国电力通信的发展趋势的展望。

近年来，全球范围内的电信体制改革，放松管制、打破垄断、引入竞争机制已成为势不可挡的潮流、电力工业和通信产业结构的调整和重组，电力通信利用改革之机最终推向市场和电力系统开放电力通信市场已是大势所趋。电力行业的改革、市场化营运、电网互联等，对电力通信提出了新的要求；而各种新技术的不断涌现，更为电力通信的发展提出了契机。

电信技术的发展趋势是：网络业务应用ｉｐ化，网络交换技术分组化，网络基础设施宽带化，网络功能结构简单化，三网融合的一体化。电力通信的战略地位必须首先为电力生产服务，因为电力通信的物质基础是电力系统，其生存基础是特殊的保障性通信。就发展来看，通信网要统筹考虑，按照普遍服务原则，须用最新电信网技术不断发展。

为适应现代和将来电信市场开放的需求，我们要加快光线为主体的通信网建设，尽早确立电力系统高速数据网络技术体制，跟踪研究利用电力

线路传输高速通信数据技术，研究如何利用ATM技术实现电力通信关键业务的宽带综合通信平台，如何通过IP来综合电力通信的关键业务等问题。

在通信技术和电力技术飞速发展的今天，我国的电力通信行业，随着电力工业的发展，正不断扩展和完善。我国的电力通信网，是为保证我国电力系统的安全稳定优质运行而产生的，经历了从无到有，从简单到当今先进技术的运用，从单一到多种通信手段共用覆盖的发展过程。电力通信在为电网的自动化控制、商业化运营和自动化管理的过程中发挥着巨大的联通和服务作用。

2我国电力通信的现状

2.1电力通信网的主要业务形式

在我国，电力通信网是一种专业性极强的通信网，是电网的重要组成部分，在网络通信技术不断发展的今天，电力通信网的业务形式也在不断扩大和发展，其主要业务形式表现在以下几个方面：

2.1.1电网安全监视和稳定控制方面

在我国各个城市中经常出现电力系统崩溃的现象，其中一个重要原因就是电力网络结构过于薄弱，而且使用极不合理。对此，许多地区在电网的安全监视和稳定性控制方面给予了不少投入。例如，购置了及时定位线路故障点的线路故障测距装置;对通信网络不稳定的地方设置了实时监控系统，监视通信网路的健康状况;通过全球卫星定位系统的实时相量测量，在电力系统中实施相量控制等手段，使得我国大部分地区的电力系统稳定运行成为了可能。

2.1.2气象与新方面

电力通信系统目前在气象监测方面正发挥着日益增大的作用，例如：对于常年无人监守的户外水电站，可借助电力通信系统在水电站的上游选取合适位置安放监测台，对一年降水情况进行采集和网络分析，然后通过网络将信息传播，对数据进行全面具体的分析。同时，它在新能源方面的作用也正不断突出，对太阳能、风能、潮汐等新能源的发电技术研究正是今后国力进程的一个长期方向，因此电力通信系统对新能源的开发利用也是今后电力通信网络的业务方向之一。

2.1.3环境保护方面

在环境保护力度不断加大的今天，对各个领域的各种排放物的监控要求正不断提高，目前，我国电力通信系统在对部分火电厂、核电站的废气、烟尘、放射线等的排放上已形成全面的监测系统。此系统综合利用GPS系统、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)等先进技术，将采集到的数据和实物样本就地进行分析处理，并通过网络，传输到总部统一备案处理，大大提高了效率，对环境保护做出了巨大贡献。

2.1.4电网商业化运营方面

电网商业化运营主要依托于全国的联网工程，在我国电力改革深入发展的今天，要求形成与国际互联网企业接轨的大的网络环境。商务系统安全性大、快捷方便，收益空间大，建立互动式电子商务平台，不仅能扩展

业务范围，还能扩大信息交流。高速而又安全的电力通信网络，对电子商务的实时交易和电力网络环境的安全维护，发挥着越来越重要的作用。

2.2我国电力通信的主要问题

2.2.1电力通信网络管理标准不完善

我国的电力通信网络，其标准和体制虽然符合国家和国际标准，但在电力系统的特点和要求下，其通信网发展的标准和规范都极不完善，规划等制定和更新也不及时。

这在新技术更新发展速度如此迅速的今天，电力通信网络的管理标准不完善对电力通信网的整体全面发展影响较大。

2.2.2区域发展不平衡

在我国，各地受经济发展水平、政策贯彻落实程度和科技运用程度的差异，每个地区的电力通信发展水平极不平衡。部分地区和单位早已实现数字化和光纤化环网，该地区的电网及通信业务服务能力大大加强;而有些地区受地理和经济因素的共同制约，在发展速度上落后于发达地区，有的甚至偏远到连成最基本的调度电话都难以保证，各地区发展极不平衡。3电力通信的发展方向

3.1加快光纤传输网的设置，加大全面网络建设

我国部分地区的电力通信系统中，电力光纤通信网存在着纤芯容量不足、设备容量小的情况。因此很有必要加大投入在加快传输网的建设上。要对该地区主干光纤传输网加大改造和建设力度，吸引投资，以点带面，在工程建设上做好工作。而且，要在电力通信和动作流程中加大网络的全面、系统建设。例如，在通信网的非话业务方面和网内IP技术等方面要加大开拓和推广力度，努力扩大电力通信网络的覆盖面，在各交换机制的组网工作中做好相关完善工作，把信息交换网络朝着高速高效率、安全性强、稳定性高的方向建设。

3.2加大科研力度和技术研究

我国的电力传输技术有待提高，要在维护已有的传统传输模式的基础上，加强改造和新技术的研发，增加业务管理力度和方面，在研究和建设电力通信网络的同时，要鼓励科技创新，将宽带IP等新技术的运用深入到现代通信网络的建设当中，多角度加大经费投入科研技术的研究。

3.3各地严抓电力通信电路的建设质量

在我国电力通信发展速度飞快的现状下，要努力减少通信电路误码率高、公务监控不力、监控系统不通等系列问题，杜绝电力通信网络工程中的低质量工程项目的出现。各个地区应避免“地方保护”、“门户观念”对工程选择和决定的不良影响。且在网络系统的建设过程中，加大科研力度和投入，其工程项目负责人还要实行责任制，做好检测和监管工作，及时验证工程指标是否合格，确保建设质量。

3.4积极建设宽带多业务数字网络平台

在电力通信发展规划中，要积极地建设宽带多业务数字网络平台，在语音、图像、数据、媒体、新闻等各业务领域为现在和今后的发展打好基础，提供统一的多优先等级，确保业务质量。

3.5致力于国内和国际市场的开发

保证业务质量的服务，在优化核心层基础上，广泛开展接入层、用户层工作。在电力通信网络成为功能强大的通信网络时，要按照市场机制和

市场运行规律，充分合理地利用我们的通信网络资源，积极拓宽新的增值业务和服务范围，规划、建设、完善好一批具有一定规模和发展潜力的电力通信系统模式，加大自身竞争力，逐步走向社会，参与竞争。

电力通信的战略地位非同一般，做好电力通信行业的发展，必须依托于坚固的电网结构、先进的通讯网络，并有完善的和法制体系作支撑。我国的电力通信技术目前正处于稳步上升发展时期，其具有光明的发展前途和强大的生命力。政府各部门也应该加大关注力度和资金投入力度，同时电力通信行业还要积极提高自身业务水平和素质，在技术和装备上不断改进，将科技含量更高、技术更全面的成果广泛实施，为我国的电力通信行业和全国人民带来便利和服务。

现有的电力通信的主要方式包括，1、电力线载波通信，这是电力系统传统的特有通信方式，是电力系统的特有资源，在全世界各国都得到广泛的应用。它利用高压电力线路作为信号的传输通道，不需要再架设通信线路，十分经济；由于电力线机械强度高，结构牢固，又有三条以上的良导体。传输载波信号具有可靠性和安全性；电力线敷设到哪里，电力线载波就可通到哪里，能达到通信与电网的同步建设，因此，对新建变电所通信它还具有及时性。

2、无线电通信。利用无线电波在空间传送信息的通行方式叫无线通信。无线电通信设备具有设备简单、方便灵活、建设速度快和投资省等特点，适合农村电网使用。集群无线通信作为无线通信方式的一种，是理想的专用调度通信系统。集群通信系统自90年代初引入国内，目前已有包括电力系统在内的相当一批用户，有着很好的发展前景。

3、微波中继通信。是本世界60、70年代发展成熟起来的一种通信方式，它是利用微波频段的无线电磁波在空间传送信息。

4、一点多址微波通信。

5、卫星通信。

绿色移动通信技术综述 篇3

关键词：绿色；移动信息通信技术；实践与应用

绿色移动以为客户提供专业且便捷的服务为目标，具有污染少、能耗低且效率高等特点。绿色移动技术加快了我国城市化进程，推动了我国信息网络技术的发展。电信营业商是实现客户与设备供应商之间业务转换的重要环节，绿色服务的主要过程即是针对二者之间的转换过程。信息通信网络具有复杂性，其运行过程中还涉及政府机构、运营商、客户多个方面。因此，如何协调各个部门之间的关系，实现移动通信的绿色化和高效化是本文研究的重点。

一、绿色信息通信网络中的角色价值分析

绿色信息通信网络是电信运营商、用户、通信设备信息供应商以及政府和相关的协会组成。各个环节在绿色信息传递的实现中扮演着不同的角色。其中用户作为信息接收者，是电信供应商的服务对象，应享受信息通信网络服务。电信运营商是通信技术的运营者和提供者，在系统中起到核心作用。电信运营商负责网络信息通信绿色化的实现与推动，同时还应负责绿色理念的宣传与方案制定、执行。而政府应起到有效的监管作用，为绿色信息技术的实现提供基础保障。通信设备信息供应商是整个系统的上层，负责相关设备的研发、制造和提供，现代通信技术供应商多为设计与服务一体化的模式。基于绿色通信技术在实现过程中，各个单位扮演的不同角色，我们对其实现过程进行分析如下。

二、绿色移动通信技术的具体应用

（一）功率放大器和截波关断

现代城市化进程的加速使人们形成了规律的生活状态。因此工作时段，商务区的客户端密程度高，网络往往处于繁忙状态。而在休息时间，生活区则转换为客户端密集区。实现智能化的运营过程是实现移动信息的重要条件。基站设备的关断控制技术应满足人类的生活规律，因此，基站控制器的设计要以载频板的话务为基础。在使用中关掉话音载频PA的电压，并在话务负荷达到一定程度后，激活以断开的TRX 。根据话务的长短，选择关闭或打开电压。通常，如果话务少则应要求BSC电压关闭，反之则应打开，以满足客户需求。功率放大器还在一定程度上实现了绿色移动过通信效率的提高，并且降低了系统的污染。

（二）分布式的基站技术

分布式的基站是通过射频处理单元和基带处理单元之间的光纤结合实现网络连接。这种网络连接技术同时应用了室内有线网络和无线网络，因此可实现信息网络的全覆盖。并且在占用空间上明显小于以往的网络基站模式，使空间使用率大大提高。分布式基站在降低使用空间的同时也降低了设备的能量消耗，降低了设备所产生的污染，完成了基站模块的升级。

（三）高压的直流电源

高压直流电源是绿色移动通信网络系统使用的主要电源模式。它将电池直接连接于直流电源的输出模块，其优势主要表现为：首先，高压直流电源对能源具有保护作用。其次，高压直流电源解决了传统电源的电源谐波耗能问题，并且有效的控制了相位和频率问题。最后，作为标准的电压供给设备，高压直流电源能够满足设备的运行需求，可以实现不停电模式的运行。因此相比以往的电源来说，其运行效率和实用性更高，同时进一步提高了系统运行的安全性。

（四）通信运营的相关设施建设

通信运营设施是由营业厅、生产机和办公室构成。绿色移动通信技术厂房在建立过程中完全遵从了节能减排这一理念，综合考虑了设施场地建设、运营环境和能源利用等问题。在楼宇建设过程中，应综合考虑建筑材和能源消耗控制问题。全新的通信系统建设做到了这一点，因此具有节能减排的作用。未来在绿色通信运营设施建设过程中，其主要问题在于如何在提高性能的前提下实现能耗的进一步降低。

三、总结

绿色移动通信技术的应用降低了能源消耗，并且减少了运行过程中产生的污染物。实践证明，这一技术在我国移动通信中的应用具有积极意义。绿色移动通信技术是建立在运营商、客户之间的有效信息传递技术。随着技术的进步，这一技术在我国取得了较好的成绩。（作者单位：广东怡创科技股份有限公司）

参考文献：

[1]刘三强.试论绿色移动信息通信技术应用与实践[J].科技致富导向，2013（17）.

移动中继通信技术综述 篇4

将中继技术引入传统的蜂窝结构可形成“基站—中继点—用户终端”的系统结构, 与传统蜂窝网相比, 其优点如下: (1) 可以扩展小区的覆盖范围, 减少或消除通信盲点。 (2) 可以根据实际网络环境的负载分布进行负载平衡, 转移热点地区的业务, 提高系统的频谱利用效率。 (3) 可以增加终端接入选择自由度, 节省终端的发射功率, 从而延长电池寿命。 (4) 中继站架设布网方便、运营维护成本低。为此, 中继技术已成为IEEE802.16j/m和LTE-Advanced等主流4G标准中的关键技术。按照中继在转发信息的运动状态, 可将其划分为固定中继和移动中继。固定中继是一种较好的传统蜂窝网补充形式, 然而, 在公共汽车和列车等特定场景下, 人们通常会利用智能手机、平板电脑等终端设备接入移动网络, 由于人数众多而且分布密集, 人们对于通信的需求尤其是数据通信的需求量很大, 但这些车辆处于高速运动中, 复杂多变的信道环境将造成严重的信道衰落、信号的透射损耗和越区切换等问题, 因此通信质量和通信体验将会大大降低。为解决此问题, 使用移动中继成为一种有效的解决方案[5]。除了中继的基本功能, 如扩展网络覆盖和提高系统容量, 移动中继还具有如下优点[6,7]: (1) 通过正确放置车辆的内外天线, 减少了车辆的透射损耗。 (2) 移动中继大小和功率不像常规的用户终端那样受限制, 可以利用智能天线技术和先进的信号处理技术等技术。 (3) 方便了越区切换, 用户可以看作群组切换 (Group Handover) 从而可以同时进行小区切换。

本文将近年来学术界对移动中继的研究进行了梳理, 首先给出了移动中继的应用场景, 然后从移动中继面临的问题和挑战出发, 对移动中继系统的关键技术进行了总结和展望。

1 移动中继的应用场景

类似于固定中继系统, 移动中继系统由基站、移动中继和用户终端组成。其中, 基站和移动中继之间的链路为回程链路 (Backhaul Link) , 移动中继和用户终端之间的链路为接入链路 (Access Link) 。若基站和用户设备之间的信道状况良好, 还可以考虑直连链路 (Direct Link) 。移动中继可以选择放大转发和解码转发等模式。

由于移动中继具有运动性和随机性, 而这种特点与性能密切相关, 如何建立合理的移动中继运动模型是移动中继系统研究领域的首要问题。当前研究中有的采用较简单的随机游动模型, 或采用二维泊松过程来表示用户终端的放置位置, 使用M/M/∞排队模型来表示用户终端的移动性。

在实际部署移动中继系统时, 需要考虑不同的应用场景。在3GPP R11版本中, 高铁是主要应用。在文献[8]中, 主要考虑以下两种典型场景:

场景1移动中继服务静止用户

场景说明如图1所示。在该场景下, 中继被安装在交通工具的顶部, 中继天线被分别放置在车辆的内外, 分别用于和基站与用户终端通信。

若不使用中继辅助传输, 该场景下的通信将会面临许多问题, 如严重的车体损耗, 多普勒频移, 小区切换带来的大量开销等。反之, 则可以将较差的信道分为两段传输条件较好的链路, 从而很好地解决了该场景下的通信问题。与直接传输相比, 中继辅助传输的掉话率明显降低, 为车内用户提供较高的吞吐量和较低的小区切换失败率, 从而提高了通信质量, 改善了用户体验。

场景2移动中继服务非静止用户

场景说明如图2所示。在该场景下, 中继也被部署在车辆顶部, 不过其目的不是为了为车内乘客提供服务, 而是为街道和公园提供覆盖。

闹市区的街道和公园, 是行人比较集中的地方, 通信业务量大, 属于“热点”地区。在经过这些地方的公交车上部署中继, 则可以增强覆盖, 提高吞吐量, 具有实际意义。

2 移动中继系统中的关键技术

2.1 信道建模与估计

对于移动中继来说, 由于其移动的特点, 而且可能是高速移动, 因此研究的首要问题是移动中继的信道建模问题, 主要包括回程链路和接入链路的建模。不同链路的信道模型与各网络节点采用的天线数目、中继的转发模式和中继的运动模型密切相关, 信道建模的准确度会极大地影响系统性能。如文献[9]分析了不准确的路径损耗模型对移动中继系统性能的影响。

此外, 基站到移动中继的信道会随着车辆的运动而急剧变化, 同时车辆的运动会引起多普勒频移问题, 因此在实际的移动中继系统中采用合适的信道预测和估计方法也是非常必要的。如文献[10~11]提出了一种采用在车辆顶部使用预测性天线的信道预测和估计方法, 从而较好地解决了移动中继的信道估计问题。

2.2 中继选择

在实际的移动中继系统中, 可能会存在多个移动中继。现有研究表明, 根据信道状态信息选择一个最好的中继进行协作, 可以较低的复杂度获得满分集增益。因此, 机会中继选择技术是移动中继系统中的关键技术。

信令开销是中继选择算法的首要考虑因素。对于快速移动的用户, 基于信噪比的方案会产生大量的信令开销, 而基于位置或距离的选择方案在高速场景下开销较小, 因而适用性更强[12]。上述方案都是基于单个参数的选择, 实际信噪比和时延等参数会同时影响中继选择, 为此, 文献[13]提出了一种具有服务质量 (Qo S) 保证的多参数联合中继选择算法。

由于信令开销和系统复杂度与每个目标用户的候选中继的数量成正比, 文献[14]考虑了如何减少候选中继的数量而不影响使用中继带来的系统性能增益。文中所提算法限制了每个目标用户的数量从而减少了反馈开销。文献[15]提出了一种三步选择算法。该算法在保持中继增益的同时可以使中继信令开销维持在较低水平。

虽然中继选择可以提高系统性能, 但是不适宜的选择会引起频繁的中继切换, 从而影响系统的整体性能。文献[16]从这个角度出发, 提出了使中继活动时间最长和中继切换率最小的两种中继选择算法。研究结果表明, 与现有方案相比, 所提方案在不降低系统吞吐量的情况下可以获得较低的中继切换率和较长的中继活动时间。

2.3 资源分配

在中继系统中进行功率和带宽等资源的分配可以有效提高系统资源利用率和系统吞吐量, 目前得到了广泛的研究。

(1) 功率分配。最简单的功率控制方法是开关算法。所谓开关功率控制算法就是给中继分配一定功率或者不分配功率。该算法可以提高小区吞吐量和覆盖范围。文献[17]根据不同的数据速率要求提出了一种最优的功率分配算法。该文献考虑了中继的移动性, 建立了移动模型, 使用所提出的最优功率分配方案可以提高数据速率。仿真结果表明, 在一些实际的数据速率下该算法可以带来3 d B增益。文献[18]提出了一种分布式的功率控制算法用以提高平均小区吞吐量。文章考虑了在多小区环境中, 通过使用分布式移动中继功率分配方案, 与传统的系统相比, 平均小区吞吐量得到了改善。同时, 也提升了小区边缘吞吐量, 因此对小区边缘用户来说, 该方案有助于改善其用户体验, 是一种较好的解决方案。

(2) 带宽分配。对于不同的运营商分别安装不同的中继显然并不是高效的, 文献[19]基于此提出了共享频谱分配算法来解决此问题。该方案中不同运营商使用相同的移动中继为某一区域内的用户服务, 并根据链路质量为不同运营商分配相应的带宽, 从而实现了无线资源的有效利用。借助于纳什均衡理论, 该方案可以将吞吐量提升近20%。文献[20]以IEEE802.16j系统为研究对象, 研究了子信道分配对系统性能的影响。文中提出了重叠子信道分配 (OVSA) 和正交子信道分配 (ORSA) 两种方案。研究结果表明, 所提方案的小区吞吐量高于不使用中继情况下的吞吐量。

文献[21]则利用博弈论理论联合考虑了动态服务选择和带宽分配的问题。为了获得更好的服务质量, 移动中继执行基站选择和传输模式的选择, 基站则为不同传输模式分配不同的带宽。当移动中继和基站的策略相互影响并且需要作出动态决定时, 这将面临着挑战。为解决这个问题, 该文提出了一个两层的基于进化博弈和微分博弈的博弈结构。在下层, 动态服务选择可以建立为一个进化博弈模型;在上层, 基站端的动态带宽分配可以形成一个微分博弈模型, 最后得到了一个闭环纳什均衡。数值仿真结果表明了动态博弈带宽分配策略的有效性, 并且系统性能和覆盖范围的优势得到了加强。

2.4 小区切换

在移动中继系统中, 由于中继的移动性以及中继一般为多个用户同时服务等原因, 如何设计中继高速移动情况下的小区切换策略便成为了一个关键问题, 文献[22~24]对此进行了深入研究。在高速运动场景, 大量用户很可能需要进行频繁的小区切换, 因而如何保证较低的链路失败率和较高的切换成功率, 将直接影响用户的通信服务质量和通信体验。

对于移动中继系统的小区切换问题, 现在比较好的一种方案是使用具有两根分布式天线的移动中继[24], 即在车辆首尾分别装有天线。移动中继通过选择具有较好接收信号质量的天线作为接收天线。当车辆进入重叠区域时, 前置天线执行切换至目标基站, 后置天线将和服务基站保持连接。当前置天线完成切换后, 再由后置天线将工作频率转移至目标基站。如果切换失败, 后置天线将执行第二次切换。因此, 这种切换方案使通信在切换过程中不会被中断, 实现了通信的无缝体验, 而且降低了切换失败率, 是一种简单实用的方案。

2.5 移动中继的其他问题

使用移动中继来改善车辆用户的服务质量和吞吐量的效果明显, 除了以上提到的关键问题外, 仍然有其他的一些问题和挑战需要解决。首先是移动中继的移动性管理问题。这主要包括不同基站间移动中继的切换和不同移动中继间用户的切换。但是, 现有LTE系统中没有针对移动中继的移动性支持, 因此有必要修改当前的系统结构用以提供有效、可靠的移动性管理。目前, 为了支持移动性管理, 是在当前的固定中继架构上修改还是提出新的架构尚在讨论中。其次, 由于移动中继的使用, 干扰管理也是一个新的挑战。中继技术的优势在理论上已获得共识, 但在实际部署中中继节点的引入必然导致更加严重的干扰问题。尽管接入链路干扰较小, 但对于回程链路来说, 不同移动中继间以及中继与宏小区用户间的干扰使问题变得复杂。预测性天线的使用将提高CSI的准确性, 从而可以在回程链路中使用高级的干扰避免和干扰消除方案。

3 结束语

面对用户日益增长的通信需求, 人们对协作通信技术进行了深入的研究和利用。现阶段, 移动中继技术已成为一大研究热点。本文对当前移动中继研究中的一些挑战和相应的研究成果进行了总结归纳, 以便为进一步的研究指明方向。到目前为止, 人们对移动中继的研究大多局限于比较简单的场景和模型中, 对其性能增益和所面临的挑战有了初步了解。为得到对这种新型节点的综合了解, 还需要对其进行系统级的研究。总之, 移动中继能够丰富现有的无线网络架构, 为用户提供更好的服务选择和体验, 拥有广阔的应用前景。

摘要：随着无线通信的发展, 以中继为代表的协作通信技术被认为是未来无线通信系统中的关键技术之一。利用中继可以以较小的代价扩展小区覆盖范围和增加系统容量。目前, 固定中继的研究已日趋成熟, 移动中继正成为一个新的研究热点。由于移动中继本身的特性, 它在带来诸多好处的同时也面临一些挑战。文中阐述了移动中继的研究现状, 介绍了移动中继的应用场景, 对其关键技术进行了综述与展望。

对绿色无线移动通信技术的思考 篇5

1基于分布式协同技术的高效节能系统

绿色无线通信是一个跨学科、综合性的研究方向。移动通信的分布式天线系统较传统蜂窝系统能有效地增强频谱效率和功率效率, 比集中式分布系统有更高的容量, 对创建环保型网络来说是一个很有前途的解决方案。

但是传统蜂窝移动通信系统有一个较为明显的缺陷, 即小区边缘问题。该通信系统以信号源为中心, 向外辐射形成六边形, 因此小区边缘的线谱频率和信号强度都比较弱, 下行链路频谱效率随着基站与终端位置距离的增加呈指数下降趋势, 其重要原因就是终端接收功率本身随距离增加的指数下降;上行链路手机需要的发射功率随距离增加线性增加。因此, 要想提高小区边缘信号的强度, 必须要从根本上解决这一传输模式的弊端。

协作分布式天线系统的每个基站都设置了多个信号收发处和基站信号处理系统, 能够有效解决蜂窝移动通信系统中的不足。该系统将天线等间隔的分布在整个小区中, 使得小区边缘与中心的信号强度大体相等, 实现了小区电波的全覆盖。位于小区边缘的用户只要接入基站, 就可以利用天线的实时、动态信号传输, 及时接受、 发送信号, 从而提高了信号传输的效率。

2无线网络与绿色无线通信的对比

2.1无线通信网络存在的问题

早期的无线移动通信网络由于受技术的限制, 采用的是单一制式, 只能实现单一的功能。随着信息技术的革新, 现代意义上的无线通信网络已经能够支持多种类型的信息业务, 并且根据自身发展的需要, 制定了多种体制、彼此独立的无线网络平台, 极大程度上方便了人们获取信息的需要。但是这种网络通信结构本身存在一定的缺陷, 由于采用的是多种异构无线接入技术, 因此导致不同的网络格局之间难以相互沟通, 产生了许多“信息孤岛”。

在这种情况下, 一方面多数网络用户会因无线网络环境的变化和业务需求的更改而无法获得高质量的服务;另一方面, 无线网络运营商的成本投资也会急剧增加, 并且伴随着高风险, 网络管理难度增加, 很容易导致整个无线网络的崩溃。因此, 这种“烟囱”式的异构网络格局成为制约无线网络进一步突破和发展的关键因素。同时, 运营商在线路更换、维修过程中必须投入额外的电力、人力, 加剧了能源浪费, 与当前节能环保、绿色通信的主旋律不相符合, 因此, 必须采用新技术, 重新组织网络架构, 实现有线资源的科学配置, 从根本上解决网络异构性异构融合问题。

2.2无线网络和绿色通信的关系

知无线网络和绿色通信的关系包括两点:一是基于认知无线网络, 网元可通过认知信息流获取重配置因素;二是通过重配置可以统一的规划和改变终端的软件来省掉重复建设。在认知无线电里需要联合资源管理。包括在多域中的无线资源管理, 调度的方式, 以及以资源利用率和能量利用率为目标的全局优化。动态的频谱管理可以在认知无线环境的基础上, 自适应选择信道衰落相对较小的频谱和相应的发射方式进行发射, 使得发送功率最小, 降低干扰, 提高吞吐量。设计高效协议, 降低信令等开销的同时, 也降低了多余的功耗, 达到节能的环保目的。

3 绿色无线移动通信技术的发展趋势

3.1从追求宽带高速到追求节能环保

在现有技术条件下, 尽可能的提高宽带传输速率, 一直是近年来无线通信技术发展所追求的目标, 究其原因, 一方面是无线网络用户的数量激增, 现有的无线网络通信难以满足全部网络用户的需求, 因此必然要通过提高单位时间的信息传输速率来解决这一现实问题;二是无线网络用户增加后, 不同人员的不同需求也随之攀升, 有需求就会有市场, 因此大量的多媒体业务如雨后春笋般涌现, 增加了无线通信的数据流量, 也是宽带追求高速化的重要原因之一。

但是随着时间的推移, 无线通向技术应用过程中的能源开销、 环境保护问题逐渐暴露出来, 成为网络用户不得不面对的现实问题。绿色通信就是在这一背景下提出来的, 可以说, 基于节能环保的绿色无线通信技术是科技信息发展的必然产物, 在新时期的新形势下, 发展绿色无线移动通信, 既是新机遇, 也是新挑战。

对无线移动通信, 其“绿色”的含义就是节约资源, 保护环境。无线移动通信中最重要的资源是频谱资源, 这是其有别于有线通信和其他工业产业的一个主要资源特征。另外, 还有能量资源和站点资源、设备材料资源等。目前在节能减排方面, 我们的努力主要集中在如何减少工业污染, 这是一个近期的、短期可见成效的目标。实际上, 研究无线通信绿色化, 就是要根据无线通信的特征和目标, 有效利用频谱资源、站点资源, 减少功率, 降低排放, 节省能源, 避免电磁污染和信息污染。

3.2无线移动通信绿色化的核心

实现由追求更高、更快的数据传输能力向追求效率的转变, 在有限的频谱资源条件下进行有效的传输;实现由追求技术能力向追求应用能力的转变, 以合理、有效的应用需求为我们追求的目标。在过去几十年中, 我们不遗余力地追求更高的信息传输能力、更高的频谱资源利用率和新的频谱资源, 并且已经取得了很大的进展。对未来无线移动通信, 要努力建立更有效的信息传输体系, 开发更有效的应用频谱的技术, 和更有效的信息应用方法。

结束语

绿色无线移动通信是在现代通信技术基础上发展而来的, 由于绿色移动通信涉及范围广, 因此很难通过简单的技术处理和结构优化完成, 必须结合具体的情况, 从理论、方法、技术以及应用等多方面进行研究, 为绿色无线移动通信技术的普及打下良好基础。我国多数企业都已认识到绿色通信技术在未来一段时间内的发展潜力, 为下一步的技术发展提供了物质和技术保障。

摘要：无线移动通信技术经过几十年的发展, 无论是在技术设备还是应用领域上都取得了明显的进步, 给我们的日常生活和工作带来了极大的便利。在无线移动通信普及的基础上, 节约能源资源、保护绿色环境成为无线通信的未来发展方向。文章首先介绍了基于分布式协同技术的高效节能系统, 随后对无线网络和绿色无线通信进行了比较, 指出了两者之间的相似处和不同的, 最后对绿色无线通信的未来发展趋势进行了总结展望。

关键词：绿色无线通信,分布式协作通信,传输效率

参考文献

[1]牛伟书, 何志英.解析对绿色无线通信技术的研究和思考[J], 城市建设理论研究 (电子版) , 2013 (7) :131-133.

绿色移动信息通信技术应用研究 篇6

绿色移动信息通信技术的简介

绿色移动信息通信技术主要是支持中国电信运营商的运作, 电信运营商在通信网中占据较高的地位, 首先其在通信中扮演承上启下的角色, 既关系到生产经营环节中供应商, 又牵涉到生产使用环节中的用户, 利用通信技术构建特定的业务关系, 保障电信运营商与移动用户之间的业务往来, 同时确保通信技术在整个生产链中的流通和应用, 可见:绿色移动信息通信技术成为中国电信运营商运行的主要途径。

绿色移动信息通信技术在通信网运营上, 具备较系统的运营性质, 其主要包含四项主体, 第一是运营商, 即目前我国通信行业中的中国移动、中国联通、中国电信;第二是移动用户, 主要是指移动电话用户、固定电话用户、网络通信公司;第三是政府机构, 即对通信运营进行管理、约束的政府部门;第四是设备供应商, 针对电信运营商的需求, 提供设备、信息服务, 满足通信网络的运营实质1。在绿色移动信息主体的作用下, 实现通信网络的运行, 移动信息通信技术绿色化的服务对象为移动用户, 属于绿色应用模块, 不仅包含各类信息终端的使用, 更是包含各类移动业务的产生, 实现各类通信技术绿色化的代表, 如:绿色办公、绿色通信等。

绿色移动信息通信技术的要点分析

绿色移动信息通信的技术要点主要围绕通信设备展开, 例如:通信基站、机房、通信设备等, 在通信技术的参与和约束下, 实现运营2。绿色化的移动信息通信技术最主要的目的是实现成本、能源节约, 保障通信技术的低能耗, 因此对绿色化移动信息通信技术进行如下分析:

1、TRX与PA关断

移动信息通信行业中, 存在高峰期和低谷期, 基本在日常的工作时间段内, 会形成通信高峰期, 通信区域中可发展各种各项的访问终端, 例如:将通信行业分为商务区域和生活区域, 一般在客户上班时间段, 对通信的利用主要集中在商务区, 客户上下班时间段, 则由商务区转化为生活区, 形成不同的密集区域, 为保障通信密集的合理运营, 避免出现资源浪费, 通信行业根据客户对通信的使用情况, 实行关断保护, 即利用关断技术, 控制通信区域。在TRX关断与PA关断的配合下, 保障通信区域的平衡, 移动信息通信技术中, 主要依靠基站服务控制器运行, 当传递到基站处的通信信息较长时, 会促使基站处于空闲的状态, 此时为保障基站的能源节约, 可将PA电源断掉, 如果基站中的通信信息量逐渐增加, 达到一定的通信载荷时, TRX关断会自动打开, 满足基站服务与控制的需求, 由此, 通过TRX关断、PA关断, 调整基站在通信信息中的运行模式。

2、基站技术的分布式

基站技术的分布构造, 通过光纤连接射频和基带, 构建绿色通信网络。首先将基带与无线、核心网络连接, 利用射频模块与通信光纤进行连接, 形成基础的通信网络;其次利用基站分布的空间结构, 降低设备的占用空间, 不仅可以保障基站的覆盖范围, 同时可拉大基站的通信传输;最后主要对基站分布式的结构进行补充, 例如:标准规划基站接口, 保障基站单元可在相关背景下, 达到升级效果, 进而扩展通信技术的应用领域。

3、直流式高压电源

直流式的高压电源在移动信息通信技术中的应用非常广泛, 主要支持通信基站运行。利用电池连接电源, 形成基站特有的供电模式, 既可以保障直流电源的功率输出, 又可以保障供电效率, 首先是电源的割接技术, 利用割接技术实现电压匹配与切换, 同样在割接技术的支持下, 避免电源出现相位问题和频率问题, 降低能量损失;第二优化电源系统, 高压电源具备电气属性, 通过对电源进行构建, 实现监控技术, 通过监控技术, 保障电源线路的绝缘性, 避免基站电源在输出或整流的过程中, 出现负载, 影响通信质量和通信安全。

4、通信运营基地

通信运营基地是绿色移动信息通信技术的硬件基础, 主要是以绿色建筑为工程背景, 形成资源保护、能源节约的理念3。绿色通信运营基地包含机房、营业厅等类型的建筑, 不仅具有通信技术的商务职能, 还可以发挥绿色通信概念, 不论是在建设场地, 还是在室内环境方面, 都在传递绿色移动通信的理念, 促进绿色移动信息通信技术的持续发展。例如:目前我国根据绿色移动信息通信技术的要求, 建筑智能化的通信基地, 对基地内外环境进行详细规划, 首先在建筑基地中体现节能降耗的思想;然后优化各项模块的配置, 对建筑基地内的空间进行合理划分, 明确绿色通信技术的应用模式;最后规划建筑基地建设的材料和设备, 提高材料、设备的重复利用次数, 提高绿色移动信息通信技术的含义。

绿色移动信息通信技术的发展

近几年, 绿色移动信息通信技术的概念逐渐形成, 同时也呈现快速发展的局面, 以绿色为移动通信的背景, 主要对通信技术的绿色发展做以下分析:

1、绿色移动信息通信技术的网络优化

网络优化既可以提高绿色移动信息通信技术的运营效率, 又可以保障通信技术的质量, 主要对通信网络中的集成设备进行科学化处理4。通过网络优化, 控制通信运营资源的过度消耗, 优化网络通信运营模式, 在保障通信网络高存储空间的基础上, 达到绿色移动信息通信技术的目的, 进而简化通信技术的结构, 确保各项设备在合理配置要求下, 实现兼顾使用, 拓宽绿色移动信息通信技术的应用范围。

2、绿色移动信息通信技术的模式规划

通信技术的模式规划, 主要是对通信运行实行评估分析, 既要保障能源节约的原有功能, 又要实现模式规划的创新, 保障通信技术运行过程中的软件、设备、配置, 处于高效率的运营状态。例如:通过对通信技术进行绿色规划, 构建技术共享平台, 基于共享平台的模式上, 既可以解决通信技术压力, 又可以获取更多通信技术的空间, 提高资源调动的效率, 保障通信技术规模规划的全面发展。

结束语

移动互联网安全技术综述 篇7

移动互联网的出现是多方共同的需求所致, 对于用户而言, 能够在任何时间、任何地点上网冲浪, 并能综合高效使用各类信息;对于电信运营商而言, 电信业务有限, 而互联网业务非常丰富, 特别是业务创新能力, 希望引入互联网的商业模式;对于互联网应用来说, 电信运营商可靠的通信Qo S优势, 拥有巨大的吸引力。移动互联网在以一致的体验享受互联网的所有应用的同时, 还可以享受针对移动和终端特点的新业务, 如位置服务、短信、彩信等。

移动互联网发展现状

移动互联网的发展进一步推动了技术和产业的革新, 有一大批新的业务产生, 同时, 大量的移动终端的接入, 极大方便了人们的生活。移动互联网的迅速发展有两个前提:一是终端高速上网 (3G/LTE) , 二是智能终端 (Android, i OS, WP, Symbian) 。

目前, 中国的三大运营商如火如荼的3G建设尚未结束, 在升级3G网络的同时正筹备在大城市搭建4G-LTE网络的工作, 以适应急速增长的数据风暴。另根据艾瑞咨询统计数据显示, 2012年中国移动互联网市场规模为549.7亿元, 增长率为96.4%, 2012年中国智能手机保有量达到3.6亿, 增速为80.0%, 智能手机在这一年得到了进一步普及。受到智能终端和移动网民规模的快速增长的影响, 移动互联网市场规模呈现高速增长。移动互联网市场经过几年的发展, 基础条件已经具备, 吸引了大量投资者和创业者的加入, 各大互联网公司也纷纷布局, 将发展重心向移动领域倾斜。

移动互联网安全问题

随着移动互联网的大规模商用、业务开展的不断深入以及接入方式的多样化, 移动互联网不仅引入了所有桌面互联网的安全威胁, 而且面临新的安全问题。

移动互联网的信息架构, 如图1所示, 涉及云、管、端三部分, 每部分都面临不同类型的安全困扰。

一、云 (业务平台)

移动互联网承载的业务类型多种多样, 部分业务可有第三方的终端用户直接提供。由于移动互联网随时随地接入的特性带来了更加丰富的业务形态, 为用户带来了更加优秀的使用体验。

虽然移动互联网具有丰富的行业和社会应用, 但是互联网应用大幅增加后, 通信端到端的可信度却大大降低, 各类安全问题也随之显现, 如个人隐私信息泄露、手机僵尸网络、手机病毒、手机木马、手机垃圾短信泛滥、垃圾邮件等、SQL注入、DDo S攻击等安全威胁, 尤其是移动办公、手机银行、移动社交等应用。由于业务平台的安全检测系统的配置会给运营方带来额外的支出, 往往会缺乏安全检测的兴趣, 给业务安全提出了更高的要求。

二、管 (网络平台)

移动互联网由于引入了空中接口的接入方式, 导致非法接入网络、攻击者身份隐藏、空中接口传送信息被窃听;引入互联网丰富业务的同时也引入了互联网的常见威胁和漏洞;传统通信网因为具有等级防护和边界防护功能, 较为安全, 由于移动互联网不再有明显的网络边界, 因此类似安全区域划分的防护机制在移动互联网中不再适用;由于移动互联网终端移动的特点, 无需事先建立电路连接便可以传输信号, 而且网络路由随机, 虽然拥有固定的IP地址, 但是难以准确定位其物理位置, 用户对网络不透明, 溯源性差, 导致安全性较低;永远在线类业务如手机QQ长时占用无线信道, 产生信令风暴, 占用网络资源导致网络瘫痪。

三、端 (智能移动终端)

虽然移动智能终端的计算能力逐渐加强、存储能力不断增加、电池续航时间不断延长, 但是作为终端, 比起普通计算机来说能力仍然还是有限的, 普通计算机的小问题对于一些智能移动终端来说就是大麻烦。常见的智能移动终端威胁主要有死机、运行变慢、功能失效、通讯录破坏、频繁重启;恶意订购SP业务、恶意短信和彩信;发送恶意信息;个人隐私信息丢失和泄露, 苹果、谷歌等大型智能终端公司就曾爆出过危害更大、难以预防的非法搜集用户信息的事件;通过安装附加软件使手机成为窃听器等, 导致用户资费损失、终端功能损坏、私密泄露等恶劣的影响。

移动互联网安全问题解决对策

一、业务安全

移动互联网中具体业务和业务组件的提供是由诸多设备和软件完成的, 该过程涉及到用户操作、协议交互、软件执行、数据访问、访问控制等多个关键步骤, 交互过程复杂, 同时, 由于移动互联网中的业务多样化以及业务与提供业务的设备之间相关性低, 各类业务的安全需求具有独特性。

有学者直接从业务的角度审视移动互联网的安全问题, 鉴于统一认证服务体系正成为移动互联网的发展趋势, 提出了统一认证服务平台的业务安全级别控制方法, 主要包括级别定级、基于等级的访问策略和用户可信度。其中业务安全级别采用静态模糊综合评判法实现, 为统一认证服务平台的业务加入提供了简单有效的业务安全级别定级。同时, 对定级后的业务进行了有效的分级认证和级别切换管理, 并引入体现业务动态性的用户可信度计算。在统一认证过程中基于上述等级和用户可信度进行用户认证。该方法能够对不同安全级别业务进行级别间切换控制。

二、网络安全

移动互联网面临大量的安全问题, 其中传输的加密机制可以增强通信的安全性, 出于运行效率的考虑, 当前移动互联网中大规模使用的密码系统多为对称密码。然而, 端到端的加密对一个完整的通信系统来说, 只是其中的一个组成部分, 还有密钥分发、消息认证、身份识别、密钥协商等一系列其他组成部分, 才可能构建一个安全的通信系统, 对称密码有很多优越的算法可以进行保密通信, 但其除了能够提供有限的加密认证功能外, 有些场合的安全问题解决方法仍然比较复杂。

传统的观点认为公钥密码开销大, 对于处理能力弱、传输速度慢、存储空间小的移动互联网不合适, 有学者通过对几种公钥密码算法进行改进, 使椭圆曲线密码算法、NTRU算法、Rabin算法效率得到改善, 更加适合移动互联网的安全机制。而实施公钥密码算法的一个重要难点在于公钥基础设施的构建, 如何维护大量公钥证书, 针对此问题, 通过引入基于身份的公钥密码, 首先考虑它所适用的场景, 并基于该密码体制设计无共享密钥条件下移动互联网数据传输前的密钥协商协议, 提高了移动互联网数据传输的安全性。

三、终端安全

智能终端所面临的安全问题根源反应在智能终端的不同层面上, 因此在智能终端分层结构的不同层面可通过不同的防护技术加以防范。通过智能终端软硬件架构的分析, 有学者提出智能终端安全架构, 如图2所示。

1.智能终端硬件安全:在芯片级保证移动通信内部闪存和基带信号的安全, 确保芯片内部程序和数据不被篡改或非法获取。如IOS系统的硬件启动须加载经过签名的官方引导程序、内核以及固件, 抵御了外侵风险。

2.操作系统安全:实现操作系统资源调用的监控、防护、提醒, 确保涉及安全的系统行为总是在受控的状态下。仍以IOS系统为例, 其规定硬件由于具备相对完善的审核认证机制和高难度的反汇编, 具有将强的威胁免疫能力。

3.外网接口安全:确保用户对外围接口的链接和数据传输可知、可控。智能终端用户要树立安全防护意识, 关注设备的蓝牙等外围接口的异常动态, 避免使用未知的无线接口。

4.应用软件安全:要保证智能终端对要安装在其上的应用软件进行来源识别, 对已安装的应用软件进行敏感行为的控制。国际上可信计算组织 (TCG) 移动工作组将TCG的相关规范进行扩展, 提出了可信移动平台 (TMP) 的软件、硬件体系结构和协议规范, 目的就是保护移动终端的安全。

5.用户数据保护安全:保证用户数据的安全存储, 确保用户数据不被非法访问和篡改。目前针对手机安全支付市场上已有一些产品, 如动态口令卡以及安全SD卡等, 其中安全SD卡除了携带闪存功能外, 还配置智能卡芯片, 能够完成数字签名等操作, 提升了智能终端数据存储的安全性。

军事通信抗干扰技术研究综述 篇8

一、传统抗干扰技术1.1扩频

扩频技术是使用较为广泛的一种通信抗干扰技术, 其主要特点是功率谱密度较低、能够较好的伪装信息、具有一定的抗干扰能力。扩频技术又包括直扩、跳频、跳时和混合扩频等。 (1) 直扩技术是将通信信号用伪扩码扩展成宽带信号后进行传输、在接收端对其进行相应的解码恢复, 其特点是信号谱密度较低、伪装后难于侦听; (2) 跳频是应用最为广泛的一种直扩抗干扰技术, 其效果也较为理想, 它的基本原理是将通信信号同伪随码融合后, 离散地控制发送频率, 从而使得信号发射的实现随机跳变。 (3) 跳时技术是利用伪随码随机的选择信道工作时间, 即时分技术, 跳时的技术优势在于它可以通过相应的算法反馈来躲避干扰。 (4) 目前应用较广泛的混合扩频技术是DS/FH体制, 这种体制能够获得较大的处理增益、具有截获率低、隐蔽性高等优点。

1.2自适应干扰抑制

所谓自适应干扰抑制指的是系统通过对侦听信号的测量, 结合自适应算法和信号处理等方法, 实现通信系统结构的优化, 使得通信系统能够灵活地适应通信环境的变化, 从而保持较高的性能。自适应的主要研究领域包括自适应天线技术、功率控制和信道选择等。 (1) 自适应天线技术即通过对干扰信号的监测, 通过调整相控阵天线单元的距离和电流相位, 使得通信信号能够以最大波束方向进行发送。 (2) 功率控制是指通过侦测干扰的电平信号来调节发送端的发送功率, 这样做的主要目的是在满足抑制干扰的同时降低通信功率, 也减小了对邻近友台的干扰。 (3) 自适应信道选择技术类似于跳频技术的原理, 通过侦测攻击的干扰信号的类别和特点, 实现通信信号发送方案的自动优化。

1.3猝发通信

所谓猝发通信即将通信信号存储在发送端, 在某个合适的时间将其以高于正常速率的速率猝发出去, 接收端在接收到这些信号后, 将这些信号以正常速率恢复, 猝发通信的优势在于其随机性和发送瞬时性。

1.4纠错编码

纠错编码技术是通信信号抗干扰的容错技术, 通过数字信号技术增加信号的冗余度, 降低单位存储内的信息量, 这样则可以通过纠错编码的纠错能力实现信号错误的修正, 从而达到降低干扰的目的。

二、抗干扰技术发展趋势

通过对各国相关研究的调查, 可以发现军事通信抗干扰技术的发展趋势主要集中在提高跳频速率、抗阻塞干扰、扩展频段和综合干扰技术等方面。

2.1跳数变速跳频

跳频抗干扰技术已经成为军事通信中应用较为广泛、性能较为稳定的一种技术, 其研究方向主要集中在提高跳数和变速跳频两个方面。变速跳频是对抗干扰的有效措施之一, 在20世纪初此项技术就被各国研究人员所重视, 但当时通过信令实现的半自动或有限种变速并没有实现真正的准变速跳频。

2.2抗阻塞干扰

抗阻塞干扰技术是以提高跳数为代价的, 当通信信号的传输速率提高, 传统的跳频跳数已经难以满足设备的需要, 这就相对地形成了慢跳频。目前研究的主要成果包括将自适应信道选择与跳频结合应用的短波信号, 并通过LQA链路质量分析技术选出最佳的频率表生成机制。

2.3扩展频段

扩展频段的好处在于不仅可以扩大通信链路的容量, 也有益于消除跳频通信的抗阻塞干扰, 扩展频段的措施主要包括拓宽已有频段和发展多频段。

2.4综合抗干扰技术

当各项电子对抗措施和特殊环境对抗技术都得到长足发展的基础上, 为了保障军事通信的安全可靠性, 各国已经开始致力于集多种抗干扰能力与一身的综合性对抗设备。

三、结语

随着数字电子技术的发展, 现代军事通信设备的抗干扰能力已经发展到了一个很高的水准, 但随着同样得益于电子技术发展的干扰技术与设备的研究成功, 军事通信领域的电子对抗将更为激励, 因此为了确保在电子战战场的通信隐蔽与安全性, 军事通信抗干扰技术的研究道路还很长, 目前最新的研究方向集中在综合抗干扰、通信网间电磁兼容等方面。

摘要：军事通信是电子战争的血脉, 是确保战争优势的重要环节, 因此, 要保证军事通信链路的安全与抗干扰能力就显得尤为必要。本文通过查阅相关资料, 简要阐述了军事通信抗干扰技术的基本组成和发展趋势。

移动终端邮件处理专利技术综述 篇9

关键词：移动终端,电子邮件,处理能力

一、引言

电子邮件是—种通过电子方式提供信息交换的通信方式。它为Internet用户之间发送和接收消息提供了一种快捷廉价的现代化通信手段。随着电子邮件在生产活动和生活中扮演着越来越重要的角色, 人们逐渐对电子邮件的移动性与实时性有了进一步的需求。

同时, 伴随着移动手机业务的快速发展, 为了满足人们无论何时、何地收发邮件的需求, 各种移动终端邮件处理技术相继产生。

二、移动终端邮件处理主要涉及的技术领域

2.1 移动终端处理能力

移动终端由于显示屏幕小、存储空间有限等特点, 不能像在PC上那样轻松自如地处理电子邮件, 电子邮件处理功能的移植过程中终端处理能力成为主要考虑的问题。如:在创建邮件发送过程中, 对邮件字符数进行限制;邮件浏览过程中, 只显示邮件的预定部分;邮件接收过程中, 先接收邮件头列表, 选择邮件再请求接收附件列表, 再选择附件。此外, 为实现移动终端上的邮件处理, 针对各移动终端能力信息的不同, 对邮件内容进行相应的格式转换等。

2.2 垃圾邮件过滤

电子邮件在为我们带来极大便利的同时, 也给我们的生活带来了一些负面影响, 如垃圾邮件。为了解决垃圾邮件给用户带来的困扰, 提出了多种垃圾邮件过滤方法。移动终端垃圾邮件过滤方法中最基础的是基于黑白名单和关键词的过滤方法, 这两种方法简单易行, 应用最为广泛。但这两种方法存在局限性, 容易造成垃圾信息过滤不全或错过滤的情况, 因此, 基于内容分析和质询等的过滤方法相继出现, 同时, 为了进一步提高垃圾邮件过滤的准确度, 出现了综合性的过滤方法。

2.3 邮件处理的安全性

由于无线信道的不安全性, 邮件的安全处理也是移动终端邮件处理中必须考虑的问题。为了解决上述问题, 对发送的邮件进行加密或数字签名以及对邮件进行操作的用户进行认证等技术手段先后被提出。

2.4 邮件接收的及时性

为了使移动终端用户能够及时接收邮件, 移动终端定期向服务器发送查询请求, 这需要移动终端一直处于联网状态, 耗费手机流量。

为解决上述问题, 提出了推送技术, 服务器检查发现有到移动终端的新邮件时, 通过短信平台向移动终端发送新邮件到达通知, 移动终端收到通知后可向服务器请求新邮件。进一步地, 为了提高紧急邮件接收的及时性, 服务器在向移动终端发送通知消息时, 将紧急邮件内容携带在通知消息中直接呈现给用户。

三、移动终端处理能力相关专利申请分析

该类专利申请中多数也为公司申请, 虽然其中个人申请占比也相对较大, 但是由于早期人们对于相关技术发展现状掌握不够, 个人申请中绝大多数均未得到授权。

为了方便和简化了电子邮件地址的输入, 在客户端通过因特网电子邮件地址万能输入系统协议, 可以将输入任意形式的地址的邮件发出;为解决通过移动终端收发电子邮件, 不同提供商的网关无法互通, 不能实时更新的问题, MMS ( 多媒体消息服务) 业务中心用于将从移动终端接收到的MM转换成MIME格式后发送至对应邮件服务器中, 再将从邮件服务器提取到的邮件转换成MM消息格式后发送至对应的移动终端;为解决不能查看大容量邮件的问题, 提出了分段接收技术, 先接收邮件头, 再接收附件;为了方便用户使用, 提高获取终端支持的文件格式的效率, 终端获得其支持的文件格式, 并发送附件格式转换请求, 邮件服务器将终端请求的附件转换为终端支持的文件格式。

四、结束语

本文对移动终端邮件处理技术相关专利申请进行研究, 重点对侧重于考虑移动终端处理能力的相关专利申请进行分析。通过上述分析过程, 给出了移动终端邮件处理技术所涉及的技术分支以及它们随时间的发展变化情况, 对于相关专利的申请与审查具有重要意义。

参考文献

[1]石子念, 一个具有过滤功能的手机邮件管理系统的设计与实现, 中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑, 2012年2月15日.

[2]周罗俊, 基于无线移动通信平台的邮件客户端设计与实现, 中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑, 2007年10月15日.