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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇cdma技術論文，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
論文關鍵詞：復合實物期權，3G投資，項目投資價值
一、事件及背景分析
中國已經(jīng)逐漸進入廣泛使用第三代移動通信技術（俗稱3G）的時代，但對電信運營商而言，3G網(wǎng)絡的建設和運營具有規(guī)模大、分階段、周期長和未來不確定性較高等特點。如何評估3G項目的投資價值一直是廣為關注的焦點。傳統(tǒng)的項目投資價值分析方法不能滿足對不確定性較高的項目進行定價的要求。復合實物期權定價模型能更貼切地反映在3G項目中的多重期權特性，更適合對階段性較強的項目進行價值分析。本文將運用復合實物期權模型對澳門基于cdma技術的3G項目進行定價分析。
澳門3G項目（CDMA技術標準）的建設具有明顯的階段性，其投資歷程如下：
表1-1 澳門CDMA投資歷程
時間
事件
意義
投資計劃
2005年3月10日
中國聯(lián)通中標獲得澳門CDMA牌照
正式進入澳門移動通信市場
-
2005年5月27日
中國聯(lián)通獲準經(jīng)營采用CDMA2000 1X系統(tǒng)的公共地面流動通信電信網(wǎng)絡及提供跨地域流動電信服務，有效期為8年。
中國聯(lián)通獲準提供CDMA漫游服務的權利
首年投資1.71億澳門元，建成CDMA 1X制式網(wǎng)絡，以提供漫游服務
2005年10月18日
CDMA澳門流動電信網(wǎng)絡開通
開始提供CDMA漫游服務
-
2006年8月10日
中國聯(lián)通獲準經(jīng)營采用CDMA2000 1X系統(tǒng)的公共地面流動通信電信網(wǎng)絡及提供兩個頻段內運作的公用地面流動電信服務
中國聯(lián)通獲得本地運營CDMA服務牌照。CDMA2000 1X可平滑升級到3G網(wǎng)路。
2006年計劃增加投資4800萬澳門元，在后續(xù)二年內累計投資額不低于4000萬元
2007年5月29日
中國聯(lián)通獲正式建立及運營3G的牌照
建立及運營CDMA2000 1X EV-DO系統(tǒng)，真正提供3G服務
為建立3G業(yè)務，首年將投資4000萬澳門元；隨后三年累計投資超過9000萬澳門元
2008年7月27日
中國聯(lián)通將包括中國聯(lián)通（澳門）有限公司100%股權在內的CDMA業(yè)務轉讓予中國電信
[論文摘要]3G的時代已經(jīng)來臨，其主要技術標準WCDMA和CDMA2000誰優(yōu)誰劣自然引起了我們的關注。本文從各個方面對兩個技術標準做了全面的對比研究。
一、引言
上世紀70年代末，誕生了被稱為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的雙工FDMA模擬調頻系統(tǒng)，但由于模擬系統(tǒng)固有的先天缺陷，在90年代初被以TDMA為基礎的第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)所取代，相對FDMA系統(tǒng)有諸多優(yōu)點，如頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大、保密性好等。與此同時產生了以CDMA為基礎的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)，相比TDMA系統(tǒng)具有低發(fā)射功率、信道容量大、軟容量、軟切換、采用多種分集技術等優(yōu)點。
隨著網(wǎng)絡的廣泛普及，圖像、話音和數(shù)據(jù)相結合的多媒體和高速率數(shù)據(jù)業(yè)務的業(yè)務量大大增加，人們對通信業(yè)務多樣化的要求也與日俱增，而一代二代系統(tǒng)遠遠不能滿足用戶的這些需求，所以誕生了第三代移動通信技術，它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。國際上承認的3G標準有三個：CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA，這里主要從各個方面做WCDMA和CDMA2000的對比研究。
二、WCDMA和CDMA2000的綜合比較
由于WCDMA和CDMA2000這兩種技術都是將CDMA技術用于蜂窩系統(tǒng)，許多的思想都是源于CDMA系統(tǒng)，因此WCDMA和CDMA2000有許多相試之處：從雙工方式上看，WCDMA和CDMA2000屬于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都滿足IMT-2000提出的技術要求，支持高速多媒體業(yè)務、分組數(shù)據(jù)和IP接入等。但它們在技術實現(xiàn)、規(guī)范標準化、網(wǎng)絡演進等方面都存在較大差異。
WCDMA和CDMA2000各有優(yōu)勢和缺點。WCDMA技術較成熟，能同廣泛使用的GSM系統(tǒng)兼容；相比第二代通信系統(tǒng)能提供更加靈活的服務；而且WCDMA能靈活處理不同速率的業(yè)務。其缺點是只能共用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的核心網(wǎng)部分，無線側設備可以共用的很少。
CDMA2000的優(yōu)勢是可以和窄帶CDMA的基站設備很好地兼容，能夠從窄帶CDMA系統(tǒng)平滑升級，只需增加新的信道單元，升級成本較低，核心網(wǎng)和大部分的無線設備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍，手機待機時間也增加了兩倍。缺點是CDMA2000系統(tǒng)無法和GSM系統(tǒng)兼容。
1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術比較
WCDMA和CDMA2000物理層技術細節(jié)上有相似也有差異，由于考慮出發(fā)點不同，造成了不同的技術特點。WCDMA技術規(guī)范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統(tǒng)的互操作性和對GSM核心網(wǎng)的兼容性；CDMA2000的開發(fā)策略是對以IS-95標準為藍本的窄帶CDMA的平滑升級。
（1）這兩個標準的物理層技術相似點可以歸納為以下幾點：
①內環(huán)均采用快速功率控制。CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)，因此為了提高系統(tǒng)容量，應盡可能的降低系統(tǒng)的干擾。功率控制技術可以減少一系列的干擾，這意味著同一小區(qū)內可容納更多的用戶數(shù)，即小區(qū)的容量增加。因此CDMA系統(tǒng)中引入功率控制技術是非常必要的。
②系統(tǒng)都支持開環(huán)發(fā)射分集，信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。
③系統(tǒng)均采用軟切換技術。所謂軟切換是指移動臺需要切換時，先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系，而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進行，因此模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性，大大減少切換造成的掉話。
④WCDMA工作頻段：1900～2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900～2025MHz頻段(上行)，2110～2170MHz(下行)。
（2）兩個標準的物理層技術差異可以歸納為以下幾點：
①擴頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據(jù)ITU關于5MHz信道基本帶寬的劃分規(guī)則，將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上，能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個方案，即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個階段。CDMA2000系統(tǒng)可支持話音、分組數(shù)據(jù)等業(yè)務，并且可實現(xiàn)QoS的協(xié)商。室內最高數(shù)據(jù)速率達2Mbit/s，步行環(huán)境384kb/s，車載環(huán)境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴頻，射頻帶寬為1.25MHz。
②支持不同的核心網(wǎng)標準。WCDMA要求實現(xiàn)與GSM網(wǎng)絡的兼容，所以它把GSMMAP協(xié)議作為上層核心網(wǎng)絡議；CDMA2000要求兼容窄帶CDMA，因此它把ANSI-41作為自己的核心網(wǎng)絡協(xié)議。
③WCDMA進行功率控制的速度是CDMA2000的2倍，能保證更好的信號質量，并支持多用戶。
④為了使支持基于GSM的GPRS業(yè)務而部署的所有業(yè)務也支持WCDMA業(yè)務，為了完善新的數(shù)據(jù)話音網(wǎng)絡，CDMA2000-1x需要添加額外的網(wǎng)元或進行功能升級。
2.WCDMA與CDMA2000網(wǎng)絡接口的比較
3G標準的基本目標是能在車載、步行和靜止各種不同環(huán)境下為多個用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數(shù)據(jù)速率。為多個用戶提供可變的無線接入數(shù)率是3G標準的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同，兩系統(tǒng)可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps，顯然WCDMA系統(tǒng)中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升，在CDMA2000系統(tǒng)中則不會如此。
WCDMA的接口標準規(guī)范、制定嚴謹、組織嚴密，而CDMA2000的接口標準嚴謹性有待加強。IS-95廠家設備難以互通，給運營商設備選型帶來了較大問題；3G許諾的高速無線數(shù)據(jù)服務必須可以和話音一樣實現(xiàn)無縫的漫游，這是至關重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游，沒有這些基本要素，3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術問題，更重要的是商業(yè)利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌，它支持全球漫游，全球移動用戶均有唯一標識，而CDMA2000尚不能很好做到這一點。
3.WCDMA和CDMA2000網(wǎng)絡演進的比較
（1）WCDMA的網(wǎng)絡演進技術
現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)利用單一時隙可提供9.6kbit/s的數(shù)據(jù)服務。如果復用多個時隙就能升級為HSCSD（高速電路交換數(shù)據(jù)）方式；此后出現(xiàn)了GPRS（通用分組無線業(yè)務），首次在核心網(wǎng)中引入了分組交換的方式，可提供144kbit/s的數(shù)據(jù)速率。接著繼續(xù)升級采用8PSK調制，這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE；WCDMA的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達2M/s。
（2）CDMA2000網(wǎng)絡演進技術
主要的CDMA2000運營商將來自現(xiàn)在的窄帶CDMA運營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數(shù)據(jù)傳輸速率為14.4kbit/s，為了提供更高的速率，1999年部分廠商開始采用IS-95B標準，理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進一步使容量加倍，最后升級為CDMA2000。
窄帶CDMA系統(tǒng)向CDMA2000系統(tǒng)的演進分為空中接口、網(wǎng)絡接口及核心網(wǎng)絡演進等方面。
①目前窄帶CDMA系統(tǒng)的空中接口是基于IS295A，其支持的數(shù)據(jù)速率為14.4kbit/s，由IS295A升級到IS295B，可支持64kbit/s。
②窄帶CDMA網(wǎng)絡接口的演進主要指窄帶CDMA系統(tǒng)A接口的升級和演進。對于窄帶CDMA系統(tǒng)，以前其A接口不是規(guī)范接口(即不是開放接口)，窄帶CDMA和GSM的A接口的規(guī)范相比較，GSM是先有A接口標準，然后廠家依據(jù)標準開發(fā)；窄帶CDMA是廠家各自開發(fā)，然后廣泛宣傳，最后憑借自身影響修改標準。
③窄帶CDMA的核心網(wǎng)在美國經(jīng)過多年發(fā)展后，從IS241A到IS241B到IS241C，我國CDMA試驗網(wǎng)和紅皮書以IS241C為基礎，IS241D規(guī)范在1999年底，目前IS241E規(guī)范還未正式。
三、WCDMA和CDMA2000在我國的前景
對3G標準的選擇不僅要看其技術原理及成熟程度，還要結合本國國情、市場運作狀況等因素進行考慮。按目前的進展來看，兩種標準最后不能融合成一種，但可以共存。
在我國，GSMMAP網(wǎng)絡已形成巨大的規(guī)模，歐洲標準的WCDMA在網(wǎng)絡上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性，在技術上也考慮了與GSM的雙模切換兼容，向WCDMA體制的第三代系統(tǒng)演進，從一開始就解決了全網(wǎng)覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統(tǒng)，對GPS依賴較大；在小區(qū)站點同步方面，CDMA2000基站通過GPS實現(xiàn)同步，將造成室內和城市小區(qū)部署的困難，而WCDMA設計可以使用異步基站，運營者獨立性強；對于電信設備制造行業(yè)，我國在GSM蜂窩移動通信方面發(fā)展成熟，而窄帶CDMA系統(tǒng)尚未形成規(guī)模和產業(yè)。
WCDMA采用全新的CDMA多址技術，并且使用新的頻段及話音編碼技術等。因此GSM網(wǎng)絡雖然可采用一些臨時的替代方案提供中等速率的數(shù)據(jù)服務，卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設計是以IS-95系統(tǒng)的豐富經(jīng)驗為依據(jù)的，因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進無論從無線還是網(wǎng)絡部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板，并將系統(tǒng)軟件升級，即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。
由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時間在我國共存，鹿死誰手？尚未分曉。
參考文獻：
［1］TeroOjanpera，RamjeePrasad.朱旭紅譯.寬帶CDMA：第三代移動通信技術.北京：人民郵電出版社.
論文關鍵詞：3G-EVDO，無線局域網(wǎng)絡，稅源監(jiān)控系統(tǒng)
稅源監(jiān)控系統(tǒng)是稅務機關利用現(xiàn)代信息技術對稅源信息進行全面采集、分析和利用的稅務信息化應用系統(tǒng)。一般由企業(yè)端和稅局端組成。安裝在企業(yè)的企業(yè)端系統(tǒng)功能是用于對企業(yè)進行稅源信息監(jiān)控、采集和數(shù)據(jù)傳輸；安裝在稅務機關的稅局端系統(tǒng)功能是用于接收所采集的稅源信息，并對信息進行分析和利用。稅源監(jiān)控系統(tǒng)是稅務機關對重點稅源企業(yè)進行實時監(jiān)管的重要工具，應用先進信息技術提高系統(tǒng)功能，對稅務機關降低稅源監(jiān)控成本，提高稅源監(jiān)控實效，從源頭堵塞稅收流失具有重大意義。
一、無線監(jiān)控技術簡介及3G-EVDO優(yōu)勢分析
1. 無線監(jiān)控技術簡介
目前無線監(jiān)控技術實現(xiàn)上有下面幾種方式：
（1）模擬無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊實現(xiàn)。該類監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸距離主要由發(fā)射機的發(fā)射功率來決定，監(jiān)控范圍受發(fā)射距離的限制，范圍小；數(shù)據(jù)在空中傳播，易受電磁等干擾，數(shù)據(jù)可靠性不好；模擬傳輸沒有很好的加密模式，安全性不好；數(shù)據(jù)傳輸率很低，不能滿足稅源監(jiān)控要求的從企業(yè)原料采購到成品銷售的多個重要環(huán)節(jié)產生的數(shù)據(jù)采集及時性、準確性、安全性等要求。
（2）GSM網(wǎng)絡實現(xiàn)。這類監(jiān)控通信方式是依托全球的GSM網(wǎng)絡，它的最大特點是打破了距離的限制，從而可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。主要是利用GSM短消息業(yè)務或語音業(yè)務進行業(yè)務監(jiān)控。語音業(yè)務就是利用語音信道進行通信，把各種信息轉化成語音信號計算機論文，通過語音信道發(fā)送。缺點是：由于網(wǎng)絡傳輸不穩(wěn)定，短信中心容量等問題，信息發(fā)送不可靠，并且缺乏安全性；消息的發(fā)送到接受很多情況會有較大時延，加上內容長度限制和GSM上網(wǎng)速度只能達到9．6kbps，這種網(wǎng)絡環(huán)境無法滿足企業(yè)稅源實時監(jiān)控和準確性的要求。
（3）GPRS網(wǎng)絡實現(xiàn)。GPRS是由中國移動推出的2．5G服務，是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務論文服務。GPRS與GSM語音的根本區(qū)別是，GSM的基礎是電路交換，GPRS的基礎是分組交換。因此，GPRS特別適用于突發(fā)性的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。和GSM相比的優(yōu)點是傳輸速度較快，缺點是數(shù)據(jù)傳輸速度偏低，有跳躍性，只能滿足部分視頻監(jiān)控的要求。
（4）3G-EVDO即CDMA2000 1x EVDO，是3G系統(tǒng)CDMA2000的演進版本，基于CDMA的集群技術。3G-EVDO系統(tǒng)設計的基本思想是將高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務與低速語音及數(shù)據(jù)業(yè)務分離開來，利用單獨載波提供高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務，而傳統(tǒng)的語音業(yè)務和中低速分組數(shù)據(jù)業(yè)務仍由 CDMA2000 1x系統(tǒng)提供，這樣可以獲得更好的頻譜利用效率，網(wǎng)絡設計也比較靈活，抗干擾能力強、信號穿透能力強、系統(tǒng)容量大。1x EV-DO 于2001 年被ITU-R 接受為3G 技術標準之一。
2. 3G-EVDO技術優(yōu)勢分析
3G-EVDO是基于CDMA系統(tǒng)的升級，兼容了IS-95系統(tǒng)的空中接口技術,在升級上只需進行軟件方面的升級。而CDMA網(wǎng)絡經(jīng)過7年多的建設，通信網(wǎng)絡覆蓋全國，基礎設備完善齊全，將會是最快升級到3G網(wǎng)絡的系統(tǒng)。通信過程中不會產生脈沖式射頻，當在周圍各種強電設備密布的情況下，不會給其他電器設備造成射頻破壞。3G-EVDO通信網(wǎng)絡覆蓋全國，并成為成熟和穩(wěn)定的網(wǎng)絡，為無線局域網(wǎng)絡稅源監(jiān)控系統(tǒng)提供一個穩(wěn)定、安全的接入環(huán)境。3G-EVDO系統(tǒng)本身網(wǎng)絡的安全性就好，傳輸過程中滿足IP化和多媒體化的需求，系統(tǒng)具備視頻編解碼處理、網(wǎng)絡通信、自動控制等強大功能計算機論文，直接支持網(wǎng)絡視頻傳輸和網(wǎng)絡管理，使得監(jiān)控范圍達到前所未有的廣度。比較符合以后的發(fā)展方向。3G-EVDO可提供高達153.6kps的無線數(shù)據(jù)通訊帶寬，采用信道資源分配方式，可確?；跓o線局域網(wǎng)絡的稅源監(jiān)控系統(tǒng)企業(yè)信息傳輸?shù)膶崟r性。目前從技術先進性上來看，3G-EVDO是各種無線網(wǎng)絡通訊技術中最新的改良技術，在網(wǎng)絡安全、傳輸、解碼、分配、覆蓋等方面都有著明顯的優(yōu)勢。
二、3G-EVDO技術在稅源監(jiān)控中應用的意義
伴隨著網(wǎng)絡技術3G業(yè)務應用范圍不斷擴大，基于3G系統(tǒng)的無線局域網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)將會用到各個領域，3G技術與稅務信息化的結合也是大勢所趨。目前國內有關無線局域網(wǎng)稅源監(jiān)控系統(tǒng)產品多數(shù)為針對2G無線網(wǎng)絡系統(tǒng)進行開發(fā)的，由于稅源監(jiān)控圖像所包含的信息量非常大，而2G通信系統(tǒng)本身又具有帶寬小、抗干擾能力差、衰落嚴重、誤碼率高等特點，稅源監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸容易掉包的問題沒有得到很好解決，無法達到實時監(jiān)控的作用。如何將遠程的監(jiān)視、系統(tǒng)遙控、監(jiān)控無線化有機地結合起來，做到既可以基于無線網(wǎng)絡進行遠程的監(jiān)視、遙控和圖像的傳輸，又具備通常稅源管控的功能，并且投入費用合理，能夠更加有效地確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定，將安全防范技術提高到一個新的水平，是目前稅源監(jiān)控信息化的應用的最大需求. 開發(fā)基于3G-EVDO無線局域網(wǎng)絡的稅源監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)稅源監(jiān)控管理網(wǎng)絡化、無線化、遠程化具有積極的現(xiàn)實意義,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.有利于實施全方位的稅源動態(tài)監(jiān)控
基于3G-EVDO的企業(yè)無線局域網(wǎng)絡稅源監(jiān)控系統(tǒng)，可深入企業(yè)生產經(jīng)營全部環(huán)節(jié)，進行實時監(jiān)控、采集企業(yè)生產、經(jīng)營真實信息，實施全方位的稅源動態(tài)監(jiān)控和納稅評估，對提高稅源信息采集質量、加強信息共享和綜合分析利用、查找和堵塞征管漏洞、提高稅源管理實效具有重大意義。
2.有利于解決復雜工業(yè)環(huán)境下有線網(wǎng)絡稅源監(jiān)控技術難題
有關稅源監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應用，在國內也已有少量報道，但企業(yè)現(xiàn)有的局域網(wǎng)絡都是有線網(wǎng)絡，在工業(yè)環(huán)境復雜的企業(yè)生產環(huán)境中有線網(wǎng)絡的應用受到環(huán)境的很大限制，存在布局困難、損耗大、傳輸距離短、分布范圍有限、運行成本高的缺陷。無線局域網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)具有無限的無縫擴展能力，可組成非常復雜的監(jiān)控網(wǎng)絡。無線網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控和無線網(wǎng)絡傳輸技術的結合，它可以將不同地點的現(xiàn)場信息實時通過無線通訊手段傳送到無線監(jiān)控中心。
3.有利于降低稅源監(jiān)控成本
目前從技術先進性上來看，3G-EVDO是各種無線網(wǎng)絡通訊技術中最新的改良技術，在網(wǎng)絡安全、傳輸、解碼、分配、覆蓋等方面都有著明顯的優(yōu)勢，具有綜合成本低計算機論文，只需一次性投資，性能穩(wěn)定可靠，維護費用低，無需專人管理的特點。建立無線局域網(wǎng)絡稅源監(jiān)控系統(tǒng)，有利于提高稅收行政管理的效率、降低稅源監(jiān)控成本，解決有線局域網(wǎng)絡下監(jiān)控中存在的監(jiān)控點多、傳輸距離遠、覆蓋范圍寬、實時性強、適應復雜的生產環(huán)境等技術瓶頸。。
三、基于3G-EVDO的無線局域網(wǎng)絡稅源監(jiān)控系統(tǒng)設計
1.總體目標
在目前已有的基于有線網(wǎng)絡傳輸?shù)钠髽I(yè)稅源監(jiān)控系統(tǒng)基礎之上，以3G-EVDO集群技術替代現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與傳輸，設計實現(xiàn)基于3G-EVDO集群技術的無線局域網(wǎng)絡稅源監(jiān)控系統(tǒng)。相比現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡稅源監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)功能可在以下方面達到提升：
（1）稅源監(jiān)控范圍擴大。基于3G-EVDO集群技術的無線局域網(wǎng)絡稅源監(jiān)控系統(tǒng)可實施全方位的動態(tài)稅源監(jiān)控，對企業(yè)生產經(jīng)營的采購、生產、庫存到銷售都進行了全方位的動態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)對企業(yè)生產經(jīng)營的全過程的數(shù)據(jù)信息進行實時采集傳輸和分析利用。使稅務管理部門能夠全面了解企業(yè)的實時經(jīng)營情況，全面掌握稅源信息，減少稅收流失論文服務。
（2）稅源監(jiān)控能力提高?；?G-EVDO集群技術的無線局域網(wǎng)絡稅源監(jiān)控系統(tǒng)不再受企業(yè)地理位置的限制，適合遠距離傳輸，數(shù)字信息抗干擾能力強，不易受傳輸線路信號衰減的影響，能夠進行加密傳輸，可以在數(shù)千公里之外實時監(jiān)控現(xiàn)場。特別是在現(xiàn)場環(huán)境惡劣或不便于直接深入現(xiàn)場的情況下，數(shù)字視頻監(jiān)控能達到親臨現(xiàn)場的效果。即使現(xiàn)場遭到破壞，也照樣能在遠處得到現(xiàn)場的真實記錄。
（3）稅源監(jiān)控實效提升。系統(tǒng)采用3G-EVDO集群技術、視頻壓縮編碼等諸多先進的信息化技術進行信息采集與傳輸，由于對視頻圖像進行了數(shù)字化，可以充分利用計算機的快速處理能力，對其進行壓縮、分析、存儲和顯示。通過視頻分析，可以及時發(fā)現(xiàn)異常情況并進行聯(lián)動報警，從而實現(xiàn)無人值守。提高稅源監(jiān)控范圍、質量和效率。
2.技術路線與技術關鍵
（1）技術路線：系統(tǒng)從設計到開發(fā)采用基于無線局域網(wǎng)絡稅源管理思想，利用3G-EVDO集群技術、視頻壓縮編碼等諸多先進的信息化技術進行數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡傳輸?shù)男滦拖到y(tǒng)，運用H.264視頻壓縮編碼技術和3G-EVDO無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸解決方案，通過建立統(tǒng)一的信息采集機制、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息監(jiān)控機制，構建面向應用監(jiān)控、預警的信息化系統(tǒng)。采用跨平臺跨數(shù)據(jù)庫的設計技術、J2EE技術、三層/多層結構技術、3G通訊標準、TCP/IP協(xié)議等技術進行分析設計和數(shù)據(jù)交換標準。
（2）技術關鍵：基于3g-EVDO無線局域網(wǎng)絡技術稅源監(jiān)控應用研究，提供3G網(wǎng)絡接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、共享、分析、預警；網(wǎng)絡帶寬自適應技術，根據(jù)網(wǎng)絡帶寬自動調整視頻幀率計算機論文，適應爆發(fā)性、大容量數(shù)據(jù)傳輸；基于無線網(wǎng)絡的點對點、點對多點、多點對多點的遠程實時企業(yè)生產經(jīng)營現(xiàn)場監(jiān)視；具有面向異構網(wǎng)絡環(huán)境的綜合管理能力。
3.技術創(chuàng)新
（1）采用3G-EVDO 、H.264視頻壓縮編碼技術等網(wǎng)絡通訊新技術，實現(xiàn)企業(yè)生產經(jīng)營“購、產、存、銷”關鍵經(jīng)營環(huán)節(jié)監(jiān)控，解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡傳輸方式的無法適應監(jiān)控點多、傳輸距離遠、覆蓋范圍寬、實時性強、適應復雜等網(wǎng)絡稅收監(jiān)控瓶頸問題，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸、接收，保證信息的安全性、穩(wěn)定性、準確性、及時性；
（2）采用3G-EVDO 、H.264視頻壓縮編碼技術等網(wǎng)絡通訊新技術在企業(yè)生產關鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)實時的稅源信息采集，從源頭控制發(fā)票開票信息的不實，通過技術手段對企業(yè)真實的經(jīng)營信息的分析，測算銷售數(shù)據(jù)，與納稅申報信息比對，實現(xiàn)異常預警。
（3）采用3G-EVDO網(wǎng)絡通訊新技術通過一個系統(tǒng)將多種系統(tǒng)整合在一起，將信息自動化，財務分析，稅源監(jiān)控功能集于一身，實現(xiàn)對各類稅源信息的傳遞、交流、共享、存儲、協(xié)同，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成及數(shù)據(jù)的集中展現(xiàn)，做到全方位稅源實時控管，有效解決企業(yè)，稅務機關，政府，生產者之間信息不對稱問題。真正實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化。
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論文摘要：隨著3G牌照的頒發(fā)，WiMAX作為3G的第四標準遺憾出局，WiMAX是偃旗息鼓還是絕地逢生，本文主要就其能否回歸主流給予探討，從WiMAX技術優(yōu)勢、國內國際形勢等方面進行論證。筆者對WiMAX的規(guī)?；逃贸挚隙☉B(tài)度。
從2001年6月信息產業(yè)部將第三代移動通信（簡稱3G）正式提上議程開始，3G進軍中國的腳步在各種傳言和猜測中走過了近8個年頭之后，終于在今年初工信部為國內三大運營商頒發(fā)了包括TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000在內的第三代移動通信牌照，但同屬3G標準的WiMAX并未獲準運營。中國電信集團公司科技委主任韋樂平韋樂平指出，移動WiMAX定位的是3G的標準，卻擁有了3.5G+的性能，采用的卻是4G的核心技術，所以其位置比較尷尬?？梢哉f，把WiMAX作為3G或者3.5G已經(jīng)為時已晚，而作為3.9G或者4G又來的太早。那么在技術飛速發(fā)展的今天，WiMAX是否已成昨日黃花呢？
1、 WiMAX優(yōu)越的技術特征
WiMAX（又稱IEEE 802.16標準）是一項基于標準的技術，主要用在城市型局域網(wǎng)路。由WiMAX論壇提出并于2001年6月成形。它可提供最后一公里無線寬帶接入，作為電纜和DSL之外的選擇。根據(jù)是否支持移動特性，IEEE 802.16標準可以分為固定寬帶無線接入空中接口標準和移動寬帶無線接入空中接口標準，其中802.16a、802.16d屬于固定無線接入空中接口標準，而802.16e屬于移動寬帶無線接入空中接口標準。
（1）實現(xiàn)更遠的傳輸距離：WiMAX所能實現(xiàn)的50km的無線信號傳輸距離是無線局域網(wǎng)所不能比擬的，網(wǎng)絡覆蓋面積是3G發(fā)射塔的10倍，只要少數(shù)基站建設就能實現(xiàn)全城覆蓋，這樣就使得無線網(wǎng)絡應用的范圍大大擴展。
（2）提供更高速的寬帶接入。據(jù)悉，WiMAX所能提供的最高接入速度是70Mbit/s，這個速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍。
（3）提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡接入服務。作為一種無線城域網(wǎng)技術，它可以將Wi-Fi連接到互聯(lián)網(wǎng)，也可作為DSL等有線接入方式的無線擴展，實現(xiàn)最后一公里的寬帶接入。用戶無需線纜即可與基站建立寬帶連接。
（4）提供多媒體通信服務。由于WiMAX較Wi-Fi具有更好的可擴展性和安全性，從而能夠實現(xiàn)電信級的多媒體通信服務。
（5）優(yōu)越的移動性。WiMAX可以再100Km/h的速度下使用，而WIFI則不行，3G則會嚴重影響連接速度，所以WiMAX在移動中的優(yōu)勢更加明顯。
2、WiMAX的星星之火
盡管WiMAX有比其他3G標準更為出眾的技術優(yōu)勢，但隨著國內3G牌照的正式，WiMAX在中國的發(fā)展陷入低迷。
早在08年10月工信部無線電管理局副局長謝飛波曾明確了我國對移動WiMAX（802.16e）技術的態(tài)度。他表示移動WiMAX（802.16e）尚未通過中國通信標準委員會審定，“因此不能作為中國的國家標準，不能在中國使用。”實際上，中國從一開始便對移動WiMAX（802.16e）持反對態(tài)度，認為移動WiMAX（802.16e）好幾個技術問題一直沒有得到解決，所以不能通過一個技術問題沒有完全澄清的標準。其中最主要的就是移動WiMAX（802.16e）在頻段上與國家正在大力推廣的TD標準有沖突。如果在國內使用移動WiMAX（802.16e），將給本來就頻段資源緊張的TD造成沖擊，這顯然是工信部不愿意看到的局面。
今年1月工業(yè)和信息化部正式發(fā)放了TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000三張3G牌照后，國內三大運營商開始大力推廣不同制式的3G業(yè)務，而不在牌照之列的WiMAX就已經(jīng)很少被人提及了。同時中國電信董事長兼CEO王曉初在收購CDMA業(yè)務會表示，CDMA網(wǎng)絡的演進路線首先考慮在中心城市升級EV-DO Rev.A，并等待LTE的發(fā)展。 這是中國電信高層首次公開明確全球第三大CDMA網(wǎng)絡的技術走向：C網(wǎng)將會向3G EV-DO升級，并且在后3G制式上選擇LTE。
WiMAX在國內似乎已無路可走，但今年7月、8月WiMAX的好消息陸續(xù)傳來，
在國內繼今年4月我國臺灣地區(qū)開通 WiMAX服務之后，最近又有消息稱，大陸將引入臺灣地區(qū)電信運營商的WiMAX試驗網(wǎng)，由工信部與地方政府共同選擇兩三個城市來進行試點，此項工作有望在8月底展開。另外還有消息稱，國家廣電總局將在30個城市展開WiMAX的網(wǎng)絡建設。
在國外，美國政府設立總額為40億美元的寬帶刺激基金，可能會幫助目前的WIMAX產業(yè)鏈走出困境;華為CDMA和WiMAX產品線總裁趙明接受路透專訪時表示，WiMAX于去年啟動，并將在城市人口較多、但固定線路網(wǎng)絡基礎較差的新興市場獲持續(xù)快速發(fā)展。同時趙明表示：“今年(WiMAX全球銷量)在5億美元左右，明年應該能到約10億美元?！?；世界知名市場調查公司InfoneticsResearch的最新報告指出在用戶對帶寬和VoIP需求的推動下，印度、俄羅斯、巴西等國WiMAX增勢強勁。報告還評測了全球各地的WiMAX發(fā)展趨勢。同時報告指出，在中國雖然目前市場很有限，但如果自主的3G技術TD-SCDMA未能點燃市場，監(jiān)管部門對WiMAX的態(tài)度可能將會軟化，從而引導更廣泛的WiMAX市場增長。同時WiMAX論壇主席RonResnick 宣布“2009全球WiMAX高峰會議”將于2009年10月22日-23日在北京舉行。
InfoneticsResearch公司W(wǎng)iMAX、微波業(yè)務和移動設備類主管分析師理查德·韋伯(RichardWebb)表示，第二季度已經(jīng)顯示出WiMAX市場已經(jīng)越過了谷底。WiMAX自08年開始至今的低谷期已越過，星星之火終于點燃。
3、WiMAX的規(guī)?；逃弥皇菚r間問題
據(jù)中國通信網(wǎng)報道，中國臺灣工業(yè)技術研究院(ITRI)信息與通信研究實驗室(ICL)副總裁兼總監(jiān)Paul Lin透露，內地將對WiMAX設備以及CPE產品解禁，國家廣電總局將在30個城市展開WiMAX的網(wǎng)絡建設。 WiMAX的解禁不再是空穴來風。
WiMAX的應用是多種多樣的，無線、寬帶、公共安全的這些應用在中國主要取決于頻率的資源，2.5GHz、3.5GHz、700MHz都有不同的應用。WiMAX目前應用主要是作為無線寬帶接入領域的一個很好的補充。而由于其低廉的寬帶費用較為適合中國農村地區(qū)的寬帶市場。
而WiMAX要實現(xiàn)規(guī)模化商用，主要依托于兩個方面：（1）TD的經(jīng)營是否能夠點燃中國市場，目前喜憂參半，由于TD整個產業(yè)鏈還很不成熟，整個產業(yè)鏈的成熟由中移動一家推進也不現(xiàn)實，這需要大量的時間和投資。因此中移動想要迅速發(fā)展TD，必須結合WiMAX，因為雙方都是建立在低成本語音的基礎上，同時具備高性能的數(shù)據(jù)。WiMAX的信道非常寬，在WiMAX寬帶移動連接基礎上，可以順利實現(xiàn)TD-SCDMA的低成本和高性能數(shù)據(jù)。（2）WiMAX在700MHz頻率上的應用，該頻率資源依屬于國家廣電局，如果國家廣電局介入則WiMAX的騰飛則指日可待。因為國家廣電局現(xiàn)有的硬件資源和WiMAX所具備的遠距離傳輸能力，可以讓其在短期內建成一張覆蓋全國的WiMAX無線寬帶網(wǎng)絡。
【關鍵詞】多徑衰落；分集接收；RAKE接收機；MATLAB
1.緒論
在移動通信系統(tǒng)之中，由于城市建筑物和地形地貌的影響，傳輸信號經(jīng)過無線信道傳播，使得接收到的信號出現(xiàn)時延、頻率和角度擴展等變化。其中，時延擴展將直接導致碼間串擾，頻率擴展將導致傳輸信號的時間衰落，角度擴展將導致信號的空間衰落，這些情況都將嚴重影響通信質量。在CDMA移動通信系統(tǒng)中采用RAKE接收機來完成分集接收，從而保證了系統(tǒng)可以獲得較高的通信質量。本文采用MATLAB仿真軟件對RAKE接收機進行仿真。結果表明：RAKE接收機能更有效地克服多徑傳輸造成的干擾，將多徑衰落信道分散的信號能量收集起來，從而降低信號誤碼率，提高通信質量。
在CDMA移動通信系統(tǒng)中采用RAKE接收機來完成傳輸信號的分集和接收，從而能夠保證系統(tǒng)可以獲得比較滿意的信號傳輸結果和通信傳輸質量。在本文中，采用MATLAB軟件對RAKE接收機進行編程和仿真，還通過比較分析選擇式合并，等增益合并和最大比值合并這三種不同的合并方式情況下，RAKE接收系統(tǒng)的信號誤碼率的變化情況，用來說明不同合并方式對RAKE接收系統(tǒng)的效率的影響。
2.RAKE接收技術
2.1 RAKE接收信號合成矢量表現(xiàn)
RAKE接收機的基本原理就是將那些幅度明顯大于噪聲背景的多徑分量取出，對它進行延時和相位校正，使之在某一時刻對齊，并按一定的規(guī)則進行合并，變矢量合并為代數(shù)求和，有效地利用多徑分量，提高多徑分集的效果。
不采用RAKE接收時，多徑信號的合成矢量如圖2-1所示。采用RAKE接收后的合成矢量如圖2-2所示。
由于用戶的隨機移動性，接收到的多徑分量的數(shù)量、大小（幅度）、時延、相位均為隨機量，因而合成矢量也是一個隨機量[1]。若能通過RAKE接收，將各路徑分離開，相位校準，加以利用，則隨機的矢量和將可以變成比較穩(wěn)定的代數(shù)和而加以利用。當然這一分離、處理和利用的設想是在宏觀分區(qū)域含義完成的，而不可能是針對所有實際傳播路徑而言的。
根據(jù)可分離路徑的概念，當兩個信號的多徑時延相差大于一個擴頻碼片寬度，可以認為這兩個信號時不相關的，或者說路徑是可以分離的。反映在頻域上，即信號的傳輸帶寬大于信號的相干帶寬的時候，認為這兩個信號時不相關的，或者說路徑是可分離的。
由于CDMA系統(tǒng)是寬帶傳輸系統(tǒng)，所有信道共享頻率資源，所以CDMA系統(tǒng)可以使用RAKE接受技術，而其他兩種多址技術TDMA、FDMA則無法使用。
2.2 RAKE接收機的設計與仿真
2.2.1 系統(tǒng)設計
設計和仿真中的CDMA系統(tǒng)僅涉及到擴頻調制、多徑衰落信道、擴頻解調模塊，沒有包含信道編/解碼、交織等部分，也沒有考慮CDMA系統(tǒng)的擴頻調制解和調級上的RAKE接收機的誤比特性能[2]。RAKE接收機的結構設計如圖2-3所示。
其中，發(fā)送端發(fā)送的信號在信道中遇到3個障礙物而產生反射，那么本次模型中傳輸路徑數(shù)=3；在瑞利衰落信道中，假定產生的3徑信號互相獨立，那么，以第1徑信號的傳輸時延為標準時間0，第2徑信號的傳輸時延為，第3徑信號的傳輸時延為，其中是擴頻碼的一個碼片時間。3條路徑的信號合并后加載上加性高斯白噪聲（AWGN）。在接收端進行分集的過程是，首先對每徑信號分別進行相應的時延同步，然后對每徑信號分別進行解擴。因為在瑞利衰落信道中3徑的傳輸時延是[0，，]，那么在接收端3徑的同步時延就是[，，0]。接下來將3徑信號進行RAKE合并，這里所采用的合并準則是等增益合并方式。
2.2.2 參數(shù)配置
（1）用戶參數(shù)設計
用戶數(shù)=1，發(fā)送端首先產生隨機信號，然后使用Walsh碼進行擴頻，擴頻因子取=16；之后信號通過DPSK調制器產生DPSK信號。因為多徑時延也是獨立的。在假設RAKE接收機中的信道估計單元對延遲和相位的估計都是準確的情況下，可以僅考慮加性高斯噪聲和瑞利衰落對RAKE接收機接收性能的影響。圖2-4是經(jīng)過擴頻后的信號。
（2）噪聲的產生
是一一對應的關系。根據(jù)以往的研究發(fā)現(xiàn)，在噪聲均方值的時候，仿真出的效果比較明顯。則，令。信道中的高斯白噪聲的單邊功率譜密度為：
在接收端，噪聲與載波相乘，其單邊功率譜密度變?yōu)?，雙邊功率譜密度即為。仿真中，讓信號通過瑞利衰落后加載上高斯噪聲，以實現(xiàn)噪聲對RAKE接收機性能的影響[3]。
（3）瑞利衰落信道的產生
在前面計算噪聲的功率譜密度時，有令，因為是服從瑞利分布的，其均值和方差分別為。又因為，所以可以推出瑞利衰落參數(shù)。瑞利衰落信道的抽樣時間為1/10000，多普勒頻移是100Hz，方差為。利用MATLAB自身函數(shù)產生瑞利衰落信道。
圖2-5是通過瑞利衰落信道后的傳輸信號的仿真圖。圖2-6是加載了加性高斯白噪聲后的傳輸信號。
2.2.3 仿真結果
傳輸信號通過瑞利衰落信道后，加載加性高斯白噪聲。此后，每一徑的信號通過各自的時延矯正以后，經(jīng)過解擴就進入了RAKE接收合并模塊。每條徑解擴后的信號如圖2-7所示。之后，信號進入RAKE合并器，合并方式采用等增益合并方式，經(jīng)過圖2-8所示的判決后，即可得到系統(tǒng)的輸出信號。
圖2-9為RAKE接收機誤碼率仿真曲線圖，其中橫坐標為信號干擾噪聲比，指信號功率與噪聲和干擾功率之比，縱坐標為誤碼率。由圖2-9可知RAKE分集接收能有效地減少多徑衰落的影響，降低誤碼率。由仿真結果可以看出，無論無論是否使用RAKE接收機處理信號，信噪比越大，誤碼率就相應的減??；在使用RAKE接收機處理信號后，同等信噪比條件下，信號的改善效果更好，抗干擾能力就越強。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)擴頻帶寬的選擇，多徑環(huán)境下可能有幾路到幾十路可分離的多徑信號，有的多徑信號只包含很少的信號能量，所以，RAKE接收機不需要分集接收所有的多徑信號[4]。為此，除了根據(jù)信道的特性，選擇適當?shù)腞AKE支路外，還可以在RAKE接收機的每個支路設置一個門限，當信號的電平低于門限值時將該支路關閉，以防止信噪比很低的分集支路對RAKE接收機的影響。
3.結論
本論文是建立在RAKE接收機的分集重數(shù)對RAKE接收機誤碼性能影響的情況進行的分析和比較。在用戶固定的RAKE接收機中，RAKE接收機的分集重數(shù)越多，搜索到的多徑就越多，它主要是由信道的時延擴展決定的。在一定的碼率下，延時擴展越大所需要的抽頭數(shù)就越多，這樣，在時延擴展很大的信道中，需要大量的抽頭數(shù)，這將使得系統(tǒng)的復雜度很高。有時在硬件上很難實現(xiàn)。
通過RAKE接收機的原理的研究，應用MATLAB軟件設計了RAKE接收機仿真程序，軟件仿真結果與理論相符，RAKE接收機在采取多徑合并后，能更有效的收集信號能量，恢復出原始信號，達到了預想中的效果。
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【論文摘要】經(jīng)過20多年的發(fā)展，中興和華為等中國電信設備制造企業(yè)通過不懈的努力，已經(jīng)在很多重要技術領域取得重大突破。中國的電信設備制造企業(yè)在成功地實現(xiàn)了從優(yōu)秀企業(yè)到卓越企業(yè)的跨越之后，下一個關鍵的挑戰(zhàn)是如何使企業(yè)基業(yè)常青。本文認為，要想獲得長久的發(fā)展，中國的電信設備制造企業(yè)必須進一步加強技術實力、市場運營能力和資本運營能力。
華為在20年前還是作坊式的小企業(yè)，如今銷售額達到160億美元；中興通訊由一間300萬元成立的小公司成長為年收入510億元人民幣的大型企業(yè)。為什么這兩個曾經(jīng)不起眼的企業(yè)卻創(chuàng)造了驚人的業(yè)績？如何能使這些初步獲得成功的企業(yè)基業(yè)常青？本文對此進行了分析和探討。
一、中國通訊設備制造企業(yè)成功的因素分析
1、華為技術。（1）清晰的戰(zhàn)略定位。從華為公司的發(fā)展歷程可以看出，華為多年來一直堅持專業(yè)化戰(zhàn)略，在產品開發(fā)上一直實施業(yè)內聞名的“壓強戰(zhàn)略”，在決定成功的關鍵技術上“以超過主要競爭對手的強度配置資源，要么不做，要做就極大地集中人力、物力和財力，實現(xiàn)重點突破”。20多年的發(fā)展中，“壓強戰(zhàn)略”始終貫穿于華為的研發(fā)、營銷和企業(yè)文化建設等多各環(huán)節(jié)，這種清晰的專業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略定位讓華為心無旁鶩地致力于基礎通訊設備的研發(fā)，最終被思科列為未來最具競爭力的對手。
（2）強大的技術研發(fā)能力。中國沒有哪一家通信企業(yè)能像華為這樣每年都拿出超過銷售額10%的資金用于專門的產品研發(fā)，對一個前途未卜的3G持續(xù)投資上百億美元進行開發(fā)。華為這個在中國土生土長的民營企業(yè)在NGN網(wǎng)絡的研發(fā)上達到世界領先水平，順利實現(xiàn)由中低端路由器向高端路由器的轉換，最終擁有和國際通訊巨頭同場競技的實力。
（3）強勢企業(yè)文化。華為公司奉行的是“狼性文化”，狼的三大特性：敏銳的嗅覺；不屈不撓、奮不顧身的進攻精神；群體奮斗。“狼性文化”的主要表現(xiàn)是：華為在產品研發(fā)上大手筆投入，為開發(fā)產品而不計成本；為了企業(yè)持續(xù)發(fā)展，積極進行像狼一樣的市場攻伐?！度A為基本法》第一條就寫道：“通過無依賴的市場壓力傳遞，使內部機制永遠處于激活狀態(tài)”。狼性文化促使華為始終為了自身的進步不停奮斗著。
（4）強大的市場營銷能力。華為的營銷戰(zhàn)在業(yè)界歷來以快、狠、準著稱，不管是在創(chuàng)業(yè)初期推行的“農村包圍城市”還是在發(fā)展過程中令對手嘆為觀止的客戶關系經(jīng)營，華為的目標只有一個：拿到訂單，占領市場。作為公認的“營銷帝國”，華為總能采用最有效的營銷模式快速占領市場。
2、中興通訊。（1）明確的戰(zhàn)略定位。與華為的專業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略不同，中興一貫將自己的戰(zhàn)略定位在多元化、差異化上。20多年來中興通訊一向采取低成本穩(wěn)定發(fā)展戰(zhàn)略，至今成為惟一擁有全套自主開發(fā)、自主品牌基站及交換系統(tǒng)的中國廠商。在研發(fā)與營銷投入上，中興并不像華為那么大手筆，中興租用的辦公樓都是不顯眼的辦公樓。
（2）市場導向，而非產品導向。2003年中興的銷售額曾歷史性地超過了華為。中興超越華為主要在CDMA和小靈通兩個產品上，表面上這只是兩個產品的問題，但實際卻是戰(zhàn)略的問題。中國聯(lián)通最開始選擇IS-95A增強型CDMA技術而放棄CDMA1X這種更為先進的技術，其重要原因是建設經(jīng)營CDMA網(wǎng)絡的國家大都采用IS-95A技術。中興認準中國必然會采用成熟的技術而非最先進的技術才能保證網(wǎng)絡的安全可靠。
中興通訊開發(fā)小靈通產品可說是運用了“藍海戰(zhàn)略”。雖然小靈通被認為是被淘汰的技術，但中興通訊還是決定專門從事小靈通產品的設計和研發(fā)。在中興看來，中國農村面積廣闊，固定電話需求較少，用戶分布零散，但仍然需要鋪設大量的線路，纜線維護成本較高，小靈通通信可以解決有線通信實施過程中的難題。事實證明中興通訊公司的決策是正確的，小靈通為中興創(chuàng)造了豐厚的利潤。
（3）“中庸之道”的企業(yè)文化。從中興的發(fā)展歷程可以看出，中興一直采取穩(wěn)中求進、低成本開發(fā)的戰(zhàn)略，這與中興的“中庸文化”有著密切關系。首先，中興能夠把握國內市場的每一個熱點。從GSM、CDMA到小靈通以及到現(xiàn)在的TD-SCDMA，中興幾乎能夠把握每一個國內市場的熱點。如在手機終端產品呈爆發(fā)性增長的2002年，中興通訊也沒被落下。中興通訊是國內唯一提供GSM、CDMA和PHS三大系列產品的手機生產企業(yè)，在CDMA、PHS手機上獲利豐厚。其次，中興擁有齊全的產品線。據(jù)說中興擁有世界上最齊全的產品線，“不將雞蛋都放在一個籃子里”是中興始終堅持的做法。
二、中國電信設備制造企業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的問題分析
1、性價比優(yōu)勢喪失。華為、中興在海外市場的成功，很大程度上歸于利用國內的人力成本優(yōu)勢，向電信市場提供更具性價比的電信解決方案，挑戰(zhàn)成本極限。據(jù)統(tǒng)計，歐洲企業(yè)研發(fā)人員的年均工作時間只有1300—1400小時，而華為研發(fā)人員的年均工作時間卻達到了2750小時，是歐洲同行的兩倍。與此同時，華為研發(fā)的人均費用只有2.5萬美元/年，而歐洲企業(yè)研發(fā)的人均費用大約為12—15萬美元/年，是華為的6倍。正是依靠不計多干、苦干，華為在產品響應速度和客戶服務方面反應較快，研發(fā)投入產出比接近大多數(shù)西方公司的10倍，這就是華為低成本的核心所在。
電信設備企業(yè)的幾次大兼并，愛立信兼并馬可尼、阿爾卡特與朗訊合并、諾基亞與西門子合并，除了增強產品線和擴大市場覆蓋范圍的考慮以外，最大的希望還是節(jié)省成本。當華為還在奮力追趕北電、朗訊等二流電信設備商時，全球的電信設備市場只剩下愛立信、阿爾卡特—朗訊、諾基亞—西門子、思科和摩托羅拉等五大玩家，華為以前產品的性價比優(yōu)勢逐步消失，而完成整合的巨頭們下一步的目標則必然會對準華為。
2、缺乏市場應變的戰(zhàn)略管理能力。國際電信巨頭在短時間內完成合并使我們看到了他們優(yōu)秀的戰(zhàn)略管理和實施的能力。這種能力體現(xiàn)在對市場的清晰和完整的認識，對行業(yè)發(fā)展趨勢的有效把握，對市場挑戰(zhàn)和威脅的及時預警，對企業(yè)自身定位和戰(zhàn)略的理性的思考。
中國企業(yè)剛剛進入國際化競爭，在靈敏度和企業(yè)戰(zhàn)略應變上還需要加強。雖然華為也曾與馬可尼談判過收購，也曾同西門子商量過兼并，但是都沒有成功。由于中國企業(yè)應對變化的戰(zhàn)略不夠明確和肯定，在落實的細節(jié)上過多地糾纏、猶豫不定，并且缺少跨國并購經(jīng)驗的經(jīng)驗，導致了落實行動的遲緩。
3、技術研發(fā)能力不足。由于外國企業(yè)申請的專利太多，目前在許多領域已經(jīng)形成了堅實的技術壁壘，如當前移動通信領域大部分專利仍掌握在日、美、韓等國手中，而且這些國家都擁有移動通信領域的世界級企業(yè)，如三星、松下、愛立信、日本電氣、高通等，專利的申請人也多是這些企業(yè)。現(xiàn)在由中國提交并被采納為國際標準的數(shù)量較少，領域狹窄。在20世紀90年代以前，國外的大制造企業(yè)的科研投入一般為年銷售額的4%左右，進入90年代后這種投入明顯加大，為10%左右。近年為了研究和開發(fā)3G移動技術和其他新技術，國外有的大公司對移動通信的科技投入提升到16%。就科研投入的比例而言，中國一些大的通信設備制造商的科研投入比例也相當大，但由于中國通信設備制造商的生產規(guī)模無法與國外大型制造商相比，所以從絕對值看，目前國內通信設備制造商的科研投入仍然很少，與國外存在較大的差距。科技投入低導致了中國通信制造企業(yè)自主開發(fā)創(chuàng)新能力的薄弱，
三、結論
經(jīng)過20多年的發(fā)展，中興和華為這樣的中國電信設備制造企業(yè)通過自己不懈的努力，已經(jīng)在很多重要技術領域取得重大突破，但在規(guī)模、技術、品牌等方面與跨國企業(yè)的差距依然很大。中國的電信設備制造企業(yè)在成功地實現(xiàn)了優(yōu)秀到卓越的跨越之后，下一個關鍵的挑戰(zhàn)是如何使企業(yè)能基業(yè)常青。中國的電信設備制造企業(yè)必須進一步加強技術實力、市場運營能力和資本運營能力，這樣才能在激烈的國際市場競爭中保證企業(yè)的長久生存和發(fā)展。
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【關鍵詞】軟切換因子 簇優(yōu)化 射頻優(yōu)化 軟切換參數(shù)
doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.12.002 中圖分類號：TN929.5 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1010（2016）12-0009-06
引用格式：葉冠武. 基站簇優(yōu)化改善CDMA軟切換因子方案探討[J]. 移動通信， 2016，40（12）： 9-14.
1 引言
軟切換是CDMA系統(tǒng)使用的一種切換技術，它是指當移動臺處于小區(qū)覆蓋邊緣時，會同時收到來自附近不同基站或扇區(qū)的信號，移動臺的分集接收機同時接收和解調這些信號，并切換到強于當前使用的、穩(wěn)定的信號上。整個切換過程先接后斷，在不影響用戶感知的情況下，完成服務小區(qū)的過渡，保證了通話過程和通話質量。
CDMA系統(tǒng)支持3～6路軟切換。如當移動臺通過軟切換同時與4個基站的信號保持通信時，將占用4個基站的資源，包括信道、鏈路功率、基站與BSC間的信息量等。因此軟切換可以很明顯地給上下行的覆蓋帶來明顯的增益，而且掉話率比硬切換要低得多，但是軟切換鏈路在所有鏈路中比例過大，尤其是下行，會帶來額外的干擾。這樣反過來影響覆蓋和容量，同時占用大量基帶處理單元，使基帶的處理效率降低，造成資源的緊張和浪費。
無線網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化的任務之一就是保持軟切換的開銷低于要求的閾值，并且在上下行鏈路提供足夠的分集。通過權衡網(wǎng)絡質量和軟切換這對矛盾體，尋找最佳平衡點。故通常使用軟切換因子（或因子）這個指標來評估實際需求。本文主要對基站簇優(yōu)化改善CDMA軟切換因子進行探討。
2 軟切換因子優(yōu)化的思路
軟切換的因子的定義為：（含切換的話務量-不含切換的話務量）/不含切換的話務量。其實這只是一項對切換的統(tǒng)計，統(tǒng)計項很簡單。含切換的話務量比不含切換的話務量高的原因在于手機通話時處于軟切換模式比其它模式占用了更多的信道，可作粗略估計。
含切換的話務量=（不含切換的話務量中）非切換話務量×1+（不含切換的話務量中）2way切換話務量×2+（不含切換的話務量中）3way切換話務量×3+（不含切換的話務量中）3way切換話務量×4等。
網(wǎng)絡中有多少話務量是非切換模式、有多少話務量是切換模式對應于軟切換區(qū)域的大小及該區(qū)域的話務密度。假設話務密度是均勻的，假設網(wǎng)絡中非軟切換區(qū)域為55%，2way切換區(qū)域是30%，3way切換區(qū)域是10%，4way切換區(qū)域是5%，那么軟切換因子將是：（1×55%+2×30%+3×10%+4×5%-1×100%）/100%=65%。
軟切換因子越大說明軟切換區(qū)域的比例越大、切換路數(shù)越多、軟切換區(qū)域話務密度越大，因此浪費的系統(tǒng)資源也越多。但軟切換因子也不是越低越好，因為需要保證一定的切換區(qū)域，而且在通話困難的區(qū)域多路軟切換是有益的。優(yōu)化軟切換因子應從控制軟切換比例的角度出發(fā)。
控制軟切換比例常用的方法有射頻優(yōu)化法和系統(tǒng)參數(shù)調整法等。
（1）射頻優(yōu)化通常通過基站天線的調整進行優(yōu)化，這是所有方法中最基礎最重要的方法。通過基站天線的優(yōu)化，可以直接簡單地控制基站的覆蓋范圍，調整優(yōu)化內容，包括天線方位角、俯仰角、天線型號（天線的水平波瓣寬度、垂直波瓣寬度、增益）、天線的掛高等。
（2）參數(shù)調整通常通過優(yōu)化與軟切換相關的參數(shù)來改善軟切換因子，常用的調整參數(shù)有T_Add、T_Drop、T_Comp等。在郊區(qū)或山區(qū)有時會調整搜索窗參數(shù)Srch-win-A、Srch-win-N、Srch-win-R來輔助優(yōu)化軟切換因子。還可以通過降低功率，減少軟切換路徑數(shù)等方法改善軟切換因子。
因軟切換跟語音質量和掉話率密切相關，所以軟切換因子也不是越低越好，要遵循一定的原則來調整。保證原先的覆蓋，不能造成新的盲區(qū)；結合掉話率統(tǒng)計調整，調整后掉話率應該在可以接受的范圍內；結合路測RXPower、Ec/Io值調整，調整后RXPower、Ec/Io值不能惡化。
3 簇優(yōu)化改善軟切換因子的實施
根據(jù)某市現(xiàn)網(wǎng)運行狀況，該市區(qū)軟切換因子優(yōu)化采用了射頻優(yōu)化和參數(shù)調整（主要調整了T_Add、T_Drop值）兩方面結合的方法進行優(yōu)化。下文將介紹該方案的實現(xiàn)過程和實施前后的效果分析。
3.1 射頻優(yōu)化
射頻優(yōu)化是整個網(wǎng)絡優(yōu)化的基礎，也是優(yōu)化軟切換因子最實用、最直接的方法。射頻優(yōu)化應結合路測信息，對BSC后臺統(tǒng)計的小區(qū)話務量和軟切換因子信息進行相應優(yōu)化。射頻優(yōu)化的目標是減少基站的過覆蓋現(xiàn)象、減少小區(qū)間的重疊覆蓋、降低導頻污染程度、合理分配基站小區(qū)的覆蓋范圍等。
（1）優(yōu)化前期準備
1）根據(jù)ZTE網(wǎng)管統(tǒng)計取出BSC6近期軟切換因子
提取了2015年4月7日至2015年4月13日晚忙時（19：00-20：00）的話務量（1X語音呼叫話務量、1X語音軟切換話務量、1X語音更軟切換話務量），換算成軟切換因子后從指標看，BSC6的軟切換因子都在83%以上，如表1所示。這遠遠超出軟切換市區(qū)建議值65%的上限，對系統(tǒng)資源造成了不必要的浪費。因此該BSC所下掛基站覆蓋區(qū)域非常有必要做軟切換因子優(yōu)化。
2）根據(jù)ZTE網(wǎng)管統(tǒng)計取出BSC6近期各小區(qū)的軟切換因子并做分析
話務量大于10 Erl，軟切換因子（含更軟切換）大于170%，（1X語音軟切換話務量+1X語音更軟切換話務量）/（1X語音呼叫話務量）的基站共有23個。從這些站點分布可以明顯看出，在津泰路以北、五四路和六一路中間區(qū)域占了一半以上，具體如圖1所示：
提高取數(shù)標準，觀察忙時話務量高于20 Erl基站的軟切換因子（含更軟切換）分布。這些站點僅6個，全部分布在上訴區(qū)域中。而在六一北、火車站區(qū)域就占了4個，分別是電建二公司、順達大廈、銀河花園和武警一支隊基站。鑒于這種情況，針對該區(qū)域進行區(qū)域性基站簇優(yōu)化，具體如圖2所示。
3）確定優(yōu)化區(qū)域后，對該區(qū)域進行全面路測
通過對路測數(shù)據(jù)單PN覆蓋進行檢查，發(fā)現(xiàn)部分基站的小區(qū)重疊覆蓋嚴重，部分基站本身各小區(qū)間重疊覆蓋嚴重，某些路段接收場強良好，但是Ec/Io差，導頻污染嚴重，部分基站過覆蓋嚴重。以上問題均需要通過天饋方位角和俯仰角的優(yōu)化調整來進行處理。
4）統(tǒng)計調整前BSC6的掉話率
調整前BSC6的掉話率平均為0.22%，可以為調整后的指標做參考。
（2）優(yōu)化調整過程
1）高軟切換因子小區(qū)的排查
第一步先排查更軟切換因子高的小區(qū)，這些小區(qū)主要是由于扇區(qū)過度重疊所致，進而造成軟切換因子偏高。優(yōu)先上站核查，通過調整這些站點小區(qū)的方位角來減少小區(qū)重疊覆蓋。通過ZTE網(wǎng)管對更軟切換因子高的小區(qū)做了篩選，篩選結果如表2所示。
第二步則對余下的高軟切換因子小區(qū)做上站檢查，調整該站和周邊站點的天饋參數(shù)。
2）天饋調整原則和方法
天饋調整以保證原覆蓋為前提，以突出主覆蓋小區(qū)信號，減少重復覆蓋區(qū)域為原則進行。
對覆蓋重復區(qū)域，選擇主覆蓋小區(qū)，調整其他小區(qū)的方位角，錯開其他小區(qū)。
對過覆蓋的小區(qū)，下壓天線方位角的方法進行優(yōu)化。若是高站，降低其天線高度，機械傾角天線更換成有電調內置傾角的天線。
對導頻污染嚴重的區(qū)域，突出主信號覆蓋，調整其余小區(qū)天饋方位角。
對小區(qū)夾角小于90°的基站，做方位角調整，減少扇區(qū)間重疊覆蓋，降低更軟切換因子；通過刪減一個小區(qū)，分裂另一個小區(qū)的信號進行覆蓋。
對天線正對著高樓的，調整方位角避開大樓，減少反射；對天線正對著街道的，調整方位角與街道形成一定夾角，減少波導效應防止越區(qū)覆蓋；對天線正對著湖面的，調整方位角，減少湖面反射，防止越區(qū)。
天線的機械下傾角不大于15°，防止天線波形變形，針對下傾角大于15°的情況，可通過內置傾角來調整。
市區(qū)內天線的選擇也應遵循一定的原則：水平波束寬度選擇65°為宜；垂直波束寬度選擇7°～9°為宜；前后比25 dB為宜；應選擇帶上旁瓣抑制的天線；應選擇帶內置電調的天線。
3）調整前后各基站小區(qū)方位角對比
根據(jù)以上原則，調整了六一北路區(qū)域具備現(xiàn)場調整條件的11個基站共23個小區(qū)的天饋參數(shù)，調整參數(shù)如表3所示。
（3）射頻優(yōu)化調整結果
1）調整前后話務統(tǒng)計對比
調整前后該基站簇話務統(tǒng)計軟切換因子曲線如圖3所示：
2）調整前后路測結果對比
調整前該基站簇覆蓋情況如圖4所示。
調整后該基站簇覆蓋情況如圖5所示。
通過上述射頻優(yōu)化，該基站簇天線分布更為合理，改善了原導頻污染區(qū)接收質量；軟切換因子有所降低且變得比較平緩，周平均軟切換因子從原來的0.9156降低到0.8845。從結果來看，通過射頻優(yōu)化，該區(qū)域的軟切換因子得到了改善，同時也為進一步調整軟切換參數(shù)并保持系統(tǒng)其它指標平穩(wěn)過度打下了良好的基礎。
3.2 切換參數(shù)優(yōu)化
通過射頻優(yōu)化的結果來看，軟切換因子已得到一定改善，下面進一步通過軟切換參數(shù)優(yōu)化，以期降低軟切換因子。
（1）軟切換參數(shù)優(yōu)化
T_Add、T_Drop參數(shù)的優(yōu)化調整及抬高其門限。該方法也有其弊端，可能影響到覆蓋質量，Ec/Io受其他未進入鄰區(qū)導頻的干擾而變差，在覆蓋較弱的地方可能導致掉話。因此T_Add、T_Drop參數(shù)的調整遵循從小到大，循序漸進的原則，與掉話指標和路測結果配合調整。
將BSC6的T_Add由28改為26，T_Drop由32改為30即T_Add為-13dB、T_Drop為-15dB，其余參數(shù)不做改動。
（2）軟切換參數(shù)優(yōu)化調整結果
分別截取調整前后一周的數(shù)據(jù)進行對比，得到調整前后該基站簇軟切換因子曲線如圖6所示：
調整后軟切換因子變化累計了射頻優(yōu)化調整結果，通過上述射頻優(yōu)化及軟切換參數(shù)優(yōu)化，周平均軟切換因子從原來的0.9156降低到0.8093。BSC6的平均掉話率由原來的0.22%變?yōu)楝F(xiàn)在的0.19%。可見軟切換因子有明顯降低，掉話率沒有發(fā)生惡化。
4 結束語
通過基站簇的射頻優(yōu)化和軟切換參數(shù)優(yōu)化，軟切換因子得到較大改善，掉話率沒有發(fā)生惡化，該方案整體效果良好。通過基站簇優(yōu)化，上述兩種優(yōu)化手段相結合的方法可適用于其他基站簇，使整個BSC的軟切換因子進一步下降，從而保證了資源的合理利用，避免后期業(yè)務規(guī)模擴大造成擁塞等其他問題。
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關鍵詞:MC-CDMA; 最優(yōu)多用戶檢測; 次優(yōu)多用戶檢測; 蟻群算法; 復雜度
中圖分類號:TP274文獻標識碼:A
文章編號:1004-373X(2010)08-0157-03
Ant Colony Optimization Multi-user Detection Used in MC-CDMA System
YANG Yu-bing LUAN Ying-zi
(Xidian University, Xi’an710071, China)
Abstract:The detection technology is one of the key technologies which affects the systematic performance ofmulti-carrier code division multiple access (MC-CDMA) systems. The method of the optimum multi-user detection is analysed briefly. Taking the judge criterion of the optimum multi-user detection as its objective function, the performance of the multi-user detection of ant colony algorithm is compared to that of others multi-user detections. The result proves that the ant colony optimization multi-user detection has strong points of low-complexity comparing to the optimum multi-user detection, and has higher performance than MMSE detection in practical application.
Keywords:MC-CDMA; optimum multi-user detection; sub- optimummulti-user detection; ant colony algorithm; complexity
多載波碼分多址(MC-CDMA)系統(tǒng)將正交頻分復用(OFDM)與碼分多址(CDMA)結合,具有較高的頻譜效率與系統(tǒng)容量。在MC-CDMA系統(tǒng)上行鏈路中,由于多個用戶的信號在不同子載波上經(jīng)歷了相互獨立的衰落,從而破壞了不同用戶特征序列的正交性,導致了嚴重的多址干擾。多址干擾是影響MC-CDMA無線通信系統(tǒng)性能的主要因素,而使用多用戶檢測技術可有效消除多址干擾。因此各種多用戶檢測方法成了MC-CDMA系統(tǒng)的研究熱點。1986年Verdu提出的最優(yōu)多用戶檢測由于具有非常高的復雜度而無法采用,因此,次優(yōu)檢測器的研究成為必要的任務。在此提出的蟻群算法多用戶檢測正是一種具有低復雜度并且性能很好的次優(yōu)多用戶檢測器。
1 MC-CDMA系統(tǒng)模型
MC-CDMA發(fā)射機和接收機的框圖如圖1所示。其中xj是第j個用戶的符號數(shù)據(jù),Cj=[c1j,c2j,…,cNCj]T是第j個用戶的的擴頻碼。每個信息符號先與擴頻序列各位相乘,相乘后的每路信號調制到每個子載波上,若擴頻碼長為N則調制到NЦ鱟釉夭ㄉ稀R簿褪撬,一個原始數(shù)據(jù)符號通過擴頻后,成為多個碼片,每個碼片在一個子載波上傳輸。這樣一個符號的信息就在多個子載波上并行傳輸。經(jīng)過信道后的接收信號進行和發(fā)送端相反的操作[1]。
圖1 MC-CDMA發(fā)射機和接收機的框圖
MC-CDMA系統(tǒng)中的多用戶檢測器實現(xiàn)框圖如圖2所示。
圖2 多用戶檢測器實現(xiàn)框圖
考慮采用BPSK調制的MC-CDMA系統(tǒng),在同步的條件下,接收信號r可以用矩陣形式表示為:
Иr=hcAb+n(1)И
式中:r是接收信號的向量;h是信道頻域響應;c是用戶的擴頻碼矩陣;b是用戶發(fā)送的比特數(shù)據(jù),b∈{-1,+1};A為接收到的用戶幅度對角陣;n為與發(fā)送數(shù)據(jù)不相關的均值為0,方差為σ的高斯白噪聲。判決信號的充分統(tǒng)計量為匹配濾波器組的輸出:
Иy=RAb+n(2)И
式中:y是匹配濾波器的輸出向量;R是所有用戶的擴頻波形的歸一化自相關矩陣[2]。
1.1 最優(yōu)多用戶檢測算法
1986年 Verdu首先提出利用已知擴頻碼的結構信息與統(tǒng)計信息來克服多個用戶之間干擾的多用戶檢測理論與方案。最優(yōu)多用戶檢測器是根據(jù)最大似然序列檢測(Maximum Likelihood Sequence Detection,MLSD)提出的。它采用的是Bayes后驗概率最大原理,因此是一種最大似然估計算法。假設用戶數(shù)為K,最優(yōu)檢測器可以看作在2K個解中尋找使下式的函數(shù)值最大的解:
ИJ(b)=2bTAr-bTHb(3)И
式中:b和A分別為用戶發(fā)送的信息比特向量和幅度對角陣;r為匹配濾波器的輸出信號向量;H為歸一化的相關函數(shù)[2-3]。最優(yōu)多用戶檢測器的復雜度和用戶數(shù)成指數(shù)關系,根據(jù)最優(yōu)多用戶檢測器的判決準則尋找最優(yōu)多用戶的檢測結果成了一個解決組合優(yōu)化的NP完全問題[4]。
1.2 蟻群算法多用戶檢測
基于蟻群算法在解決NP完全問題上表現(xiàn)出的優(yōu)異性能[5],可以把這種智能算法引入到多用戶檢測問題上來[6-7]。本文主要闡述使用蟻群算法的多用戶檢測模型,誤碼率性能和復雜度比較。
1.2.1 蟻群算法用于多用戶檢測的模型
蟻群算法是意大利學者M.Dorigo于1991年在他的博士論文中首次系統(tǒng)地提出了一種基于螞蟻種群的新型優(yōu)化算法――蟻群算法(Ant Colony Optimization,ACO),并用該方法解決了一系列的組合優(yōu)化問題。該算法受到自然界中真實蟻群的集體行為的啟發(fā),采用的正反饋機制具有較強的魯棒性,優(yōu)良的分布式計算機制,易于與其他方法結合等優(yōu)點,在解決許多復雜優(yōu)化問題方面已經(jīng)展現(xiàn)出優(yōu)異的性能和巨大的發(fā)展?jié)摿?。蟻群算法雖然是從研究求解旅行商問題(TSP)開始提出的,但它現(xiàn)在已經(jīng)在求解多種組合優(yōu)化問題中獲得了廣泛應用。像TSP問題、機器人領域、生命科學問題、網(wǎng)絡路由問題、圖像處理以及車輛路徑問題等。蟻群算法已經(jīng)成為國際智能計算領域中備受關注的研究熱點和前沿性課題[8-9]。
本文通過對MC-CDMA中多用戶檢測問題(Mutiuser Detection,MUD)的分析,建立了一個基于蟻群算法的多用戶檢測問題模型,通過分析多用戶檢測問題與TSP問題的異同,針對多用戶檢測問題提出一種更為簡單的蟻群算法實現(xiàn)思想。該思想可以描述如下:在TSP問題中,每一只螞蟻所要完成的任務就是找到一條經(jīng)過n個城市的一條路徑。在每到達一城市后,螞蟻都要先檢查隨身攜帶的禁忌表(Tabulist),然后依據(jù)轉移概率在沒有經(jīng)過的城市中選擇下一個將要到達的城市,并將這個城市添加到禁忌表中。在多用戶檢測中不失一般性,可以讓螞蟻按照從第1個用戶到第K個用戶的順序進行判斷,直到螞蟻走完規(guī)定的節(jié)點數(shù)即用戶數(shù)。這樣在設計程序時就可以拋棄在基本蟻群算法中的禁忌表,降低程序的復雜度[7]。另外,因為每個用戶的數(shù)據(jù)只有1或者-1兩種可能,相當于螞蟻每一次經(jīng)過一個節(jié)點只有兩條供選擇的路徑,轉移概率的公式也會比TSP問題簡單。在TSP問題中,往往是把城市之間的距離作為啟發(fā)信息;在多用戶檢測問題中,因為各個用戶之間的獨立性以及每個用戶所發(fā)送數(shù)據(jù)的平穩(wěn)隨機性,很難尋找到類似于TSP問題中城市間距離這樣的啟發(fā)信息,所以本文中直接將啟發(fā)信息拋棄,僅利用信息素強度進行轉移概率計算。由此可得到Уm只螞蟻從第i個分支上節(jié)點轉移到第jЦ齜種上節(jié)點的轉移概率公式為:
Иpmij(t)=τij(t)/∑k∈1,2τik(t)(4)
至此就可以用蟻群算法的思想將多用戶檢測問題描述成如圖3所示的一個路徑選擇問題。
圖3 螞蟻隨機選擇的路徑
在這個模型中,K個節(jié)點代表著K個用戶,上下兩條路徑分支上的節(jié)點分別代表第K個用戶的數(shù)據(jù)+1和-1,螞蟻按照一定的概率確定下一個節(jié)點是上面的節(jié)點還是下面的節(jié)點,每個螞蟻走完規(guī)定的節(jié)點數(shù)K就得到一條路徑。如下所示的是螞蟻隨機選擇的兩條路徑:
路徑1:+1 +1 -1 +1 -1 +1…
路徑2:-1 -1 +1 -1 +1 -1…
1.2.2 蟻群算法的改進
本文從三個方面對蟻群算法進行改進:
(1) 為了使算法能夠更好更快的找到問題的最優(yōu)解,對螞蟻初始路徑的尋找做出了干擾。通過在匹配濾波器的輸出做硬判決的值的這條路徑上放置更多的信息素使螞蟻趨向于選擇某些節(jié)點。其他路徑節(jié)點上信息素初值為一個正常數(shù)。
(2) 只給最優(yōu)路徑上增加信息素。即使用精英螞蟻策略。每一次螞蟻選完路徑,根據(jù)一定的準則找出最優(yōu)的幾條路徑,只給這幾條路徑的節(jié)點上增加信息素。這樣可以更好地利用螞蟻的正反饋信息更快的找到最優(yōu)的路徑。
(3) 設定最小最大信息素值,既擴大蟻群的搜索范圍又不會很快陷入局部最優(yōu)。
1.2.3 算法描述及步驟
(1) 蟻群算法初始參數(shù)設置,根據(jù)用戶數(shù)設定螞蟻個數(shù)及迭代個數(shù),信息素揮發(fā)系數(shù),初始信息素常數(shù)等;
(2) 計算節(jié)點上信息素的量,根據(jù)式(3)計算選擇概率;
(3) 每個螞蟻根據(jù)選擇概率選擇自己的路徑;
(4) 完成路徑選擇之后調整每個節(jié)點的信息素量在設定的范圍之內;
(5) 給最優(yōu)路徑上增加信息素;
(6) 信息素揮發(fā);
(7) 判斷最大循環(huán)次數(shù)是否大于設定最大次數(shù),是,繼續(xù);否,進入步驟(2);
(8) 所有經(jīng)過路徑中的目標函數(shù)最大值作為全局最優(yōu)解。
2 仿真結果及分析
本文在MC-CDMA系統(tǒng)上行鏈路同步的條件下所做的仿真。調制方式采用BPSK;16倍的Walsh碼進行擴頻時系統(tǒng)有16個用戶;32倍的Walsh碼進行擴頻時系統(tǒng)有32個用戶;信道為慢衰落的瑞利信道。
圖4為16個用戶時候傳統(tǒng)匹配濾波器(CD),最小均方誤差多用戶檢測(MMSE)和蟻群算法多用戶檢測(ACO)的誤碼率性能比較。
圖4 誤碼率性能比較(一)
圖5為32個用戶時候傳統(tǒng)匹配濾波器(CD),最小均方誤差多用戶檢測(MMSE)和蟻群算法多用戶檢測(ACO)的誤碼率性能比較。
圖4和圖5是用戶數(shù)分別為16和32的時候的傳統(tǒng)匹配濾波器(CD),最小均方誤差多用戶檢測(MMSE)和蟻群算法多用戶檢測(ACO)的誤碼率性能比較?？梢钥吹皆谛旁氡却笥? dB時候蟻群算法的誤碼率性能比MMSE好很多,在信噪比較小的時候二者性能相差無幾,但都比傳統(tǒng)的匹配濾波器的性能好。誤碼率10-3時候蟻群算法多用戶檢測性能比最小均方誤差性能改善了約3.5 dB,而且通過增加改變蟻群算法中螞蟻個數(shù)和螞蟻搜索最大代數(shù),還可以再改善誤碼率的性能。蟻群算法的參數(shù)設置是根據(jù)多次試驗的結果最適合的配置在表1中列出。
圖5 誤碼率性能比較(二)
表1 蟻群算法的參數(shù)設置
揮發(fā)系數(shù)初始信息素啟發(fā)信息素最大/最小信息素量精英螞蟻個數(shù)
0.256610/05
其中螞蟻個數(shù)是用戶數(shù)的2倍,16個用戶數(shù)時候搜索次數(shù)是20,32個用戶時候搜索次數(shù)是30。與最優(yōu)多用戶檢測進行比較,最優(yōu)檢測器的復雜度在16個用戶時候是216,而蟻群算法的復雜度[6]是16×2×20=640,蟻群算法的復雜度是最優(yōu)檢測器的復雜度的640/216= 9.8×10-3 。在32個用戶時候最優(yōu)檢測器的復雜度是232,蟻群算法的復雜度是最優(yōu)檢測器的復雜度的32×2×30/232=4.5×10-7。通過試驗表明蟻群算法用于多用戶檢測不僅可以減少復雜度,而且可以獲得很好的性能,具有很大的實用價值。
3 結 語
本文首先對MC-CDMA系統(tǒng)中最優(yōu)多用戶檢測方法做出了簡要的分析,然后引入了蟻群算法多用戶檢測,并對蟻群算法和其他多用戶檢測性能做了比較。結果表明蟻群算法性能優(yōu)于最小均方誤差多用戶檢測,并且和最優(yōu)多用戶檢測復雜度比值低于10-3數(shù)量級以上,隨著系統(tǒng)中用戶數(shù)的增多其復雜度并不呈指數(shù)增加而是線性增加。因此蟻群算法多用戶檢測在MC-CDMA系統(tǒng)多用戶檢測的應用中表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢,在系統(tǒng)用戶數(shù)很多時可以達到實時實現(xiàn)的目標。
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論文摘要：近年發(fā)展起來的CDMA移動通信系統(tǒng)技術相對于FDMA、TDMA系統(tǒng)具有較大的容量,但由于多徑干擾、多址干擾的存在,其容量優(yōu)勢并沒有得到充分的發(fā)揮,如果在基站上采用智能天線可以降低這些干擾的影響,提高系統(tǒng)的性能。本文通過對智能天線的認識、優(yōu)勢的闡述,從而引發(fā)智能天線在現(xiàn)代移動通信中的重要性。
1引言
我們知道,天線有很多種,但大體上可分為三大類:“線天線”、“面天線”及“陣列天線”。陣列天線最初用于雷達、聲納以及軍事通信中,完成空間濾波和參數(shù)估計兩大任務。當陣列天線應用到移動通信領域時,通信工程師喜歡用“智能天線”來稱謂之。智能天線根據(jù)方向圖形成(或稱為波束形成)的方式又可分為兩類:第一類,采用固定形狀方向圖的智能天線,且不需要參考信號;第二類,采用自適應算法形成方向圖的智能天線,需要參考信號。
本文在以下提到的智能天線都是指第二類,即(自適應)智能天線,這也是目前智能天線研究的主流。
2智能天線的技術現(xiàn)狀
在分析研究智能天線技術理論的同時,國內外一些大學、公司和研究所分別建立了試驗平臺,用實驗的方法來驗證理論研究的成果,得出相應的結論。
(1)在美國
在智能天線技術方面,美國較其它國家要成熟的多,并已開始投入實用。美國ArrayComm公司將智能天線技術應用于無線本地環(huán)路(WLL)系統(tǒng)。ArrayComm方案采用可變陣元配置,有12陣元、8陣元環(huán)形自適應陣列可供不同環(huán)境選用,現(xiàn)場實驗表明在PHS基站采用該技術可以使系統(tǒng)容量提高4倍。
(2)在歐洲
歐洲通信委員會(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)計劃中實施了第一階段智能天線技術研究,稱為TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure),由德國、英國、丹麥和西班牙合作完成。該項目是在DECT基站上構造智能天線試驗模型,于1995年初開始現(xiàn)場試驗,天線陣列由8個陣元組成,射頻工作頻率為1.89GHz,陣元間距可調,陣元分布有直線型、圓環(huán)型和平面型三種形式。試驗模型用數(shù)字波束成形的方法實現(xiàn)智能天線,采用ERA技術有限公司的專用ASIC芯片BDF1108完成波束形成,使用TMS320C40芯片作為中央控制。
(3)在日本
ATR光電通信研究所研制了基于波束空間處理方式的多波束智能天線。天線陣元布局為間距半波長的16陣元平面方陣,射頻工作頻率是1.545GHz。陣元組件接收信號在模數(shù)變換后,進行快速付氏變換(FFT)處理,形成正交波束后,分別采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法,數(shù)字信號處理部分由10片F(xiàn)PGA完成,整塊電路板大小為23.3cm×34.0cm。ATR研究人員提出了智能天線的軟件天線的概念。
我國目前有部分單位也正進行相關的研究。信威公司將智能天線應用于TDD(時分雙工)方式的WLL系統(tǒng)中,信威公司智能天線采用8陣元環(huán)形自適應陣列,射頻工作于1785~1805MHz,采用TDD雙工方式,收發(fā)間隔10ms,接收機靈敏度最大可提高9dB。
3智能天線的優(yōu)勢
智能天線是第三代移動通信不可缺少的空域信號處理技術,歸納起來,智能天線具有以下幾個突出的優(yōu)點。
(1)具有測向和自適應調零功能,能把主波束對準入射信號并適應實時跟蹤信號,同時還能把零響點對準干擾信號。
(2)提高輸入信號的信干噪比。顯然,采用多天線陣列將截獲更多的空間信號,也即是獲得陣列增益。
(3)能識別不同入射方向的直射波和反射波,具有較強的抗多徑衰落和同信道干擾的能力。能減小普通均衡技術很難處理的快衰落對系統(tǒng)性能的影響。
(4)增強系統(tǒng)抗頻率選擇性衰落的能力,因為天線陣列本質上具有空間分集的能力。
(5)可以利用智能天線,實時監(jiān)測電磁環(huán)境和用戶情況來提高網(wǎng)絡的管理能力。
(6)智能天線自適應調節(jié)天線增益,從而較好地解決遠近效應問題。為移動臺的進一步簡化提供了條件。越區(qū)切換是根據(jù)基站接收的移動臺功率的電平來判斷的。由于陰影效應和多徑衰落的影響常常導致錯誤的越區(qū)轉接,從而增加了網(wǎng)絡管理的負荷和用戶的呼損率。在相鄰小區(qū)應用的智能天線技術,可以實時地測量和記錄移動臺的位置和速度,為越區(qū)切換提供更可靠的依據(jù)。
4智能天線與若干空域處理技術的比較
為了進一步理解智能天線的概念,我們把智能天線和相關的傳統(tǒng)空域處理技術加以比較。
(1)智能天線與自適應天線的比較
智能天線與自適應天線并沒有本質上的區(qū)別,只是由于應用場合不同而具有顯著的差異。自適應天線主要應用于雷達系統(tǒng)的干擾抵消,一般地,雷達接收到的干擾信號具有很強的功率電平,并且干擾源數(shù)目比天線陣列單元數(shù)少或相當。而在無線通信系統(tǒng)中,由于多徑傳播效應到達天線陣列的干擾數(shù)目遠大于天線陣列單元數(shù),入射角呈現(xiàn)隨機分布,功率電平也有很大的動態(tài)變化范圍,此時的天線叫智能天線。
對自適應天線而言,只需對入射干擾信號進行抵消以獲得信干噪比(SINR,SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。對智能天線而言,由于到達陣列的多徑信號的入射角和功率電平均數(shù)是隨機變化的,所以獲得的是統(tǒng)計意義上的信干噪比(SINR)的最大化。
(2)智能天線與空間分集技術的比較
空間分集是無線通信系統(tǒng)中常用的抗多徑衰落方案。M單元智能天線也可等效為由M個空間耦合器按優(yōu)化合并準則構成的空間分集陣列。因此可以認為智能天線是傳統(tǒng)分集接收的進一步發(fā)展。
但是智能天線與空間分集技術卻是有顯著的差別的。首先空間分集利用了陣列天線中不同陣元耦合得到的空間信號的弱相關性,也即是不同路徑的多徑信號的弱相關性。而智能天線則是對所有陣元接收的信號進行加權合并來形成空間濾波。一個根本性的區(qū)別:智能天線陣列結構的間距小于一個波長(一般取λ/2),而空間分集陣列的間距可以為數(shù)個波長。
(3)智能天線與小區(qū)扇區(qū)化的比較
小區(qū)的扇區(qū)化可以認為是一種簡化的、固定的預分配智能天線系統(tǒng)。智能天線則是動態(tài)地、自適應優(yōu)化的扇區(qū)化技術。現(xiàn)在,我們來討論一個頗有爭議的問題。根據(jù)IS-95建議,當采用120°扇區(qū)時系統(tǒng)容量將增加3倍。由此是否可以得到結論,扇區(qū)化波束越窄系統(tǒng)容量提高越大?考慮到實際的電磁環(huán)境,我們認為對這一問題的回答是否定的。這是因為窄波束接收到的信號往往是由許多相關性較強的多徑信號構成的。一般情況下,各徑信號的時延擴展小于一個chip周期。這時信號波形易于產生畸變從而降低信號的質量達不到增加系統(tǒng)容量的目的。同時如果采用過窄的波束接收信號,一旦該徑信號受到嚴重的衰落,則將直接導致通信的中斷。另外,過窄的接收波束在工程上是難以實現(xiàn)的,并將成倍地增加設備的復雜度。
5智能天線的未來展望
(1)目前還沒有一個完整的通信理論能夠較全面地將智能天線的所有課題有機地聯(lián)系起來,故需要建立一套較完整的智能天線理論;另一方面,高效、快速的智能算法也將是智能天線走向實用的關鍵。超級秘書網(wǎng)
(2)采用高速DSP技術,將原先的射頻信號轉移到基帶進行處理?；鶐幚磉^程是數(shù)字算法的硬件實現(xiàn)過程。
(3)由于圓形布陣和二維任意布陣比等間隔線陣優(yōu)越,同時陣列天線的數(shù)字合成算法能夠用于任意形式陣列天線而形成任意圖案的方向圖,因而可考慮在CDMA基站中采用二維任意布陣的智能天線。
(4)在移動臺中(如手機)采用智能天線技術。
(5)采用智能天線技術來改善移動通信信道中上下鏈路不能使用同一套權值的問題,以改善上下鏈路的性能。
(6)目前,智能天線技術的研究已不是單一地研究智能天線本身,應與CDMA的一些關鍵技術(如多用戶檢測技術、多用戶接收技術、功率控制等)結合在一起研究。
關鍵詞：無線網(wǎng)絡；MAC；共享信道
1.引言
近年來，隨著通信技術的不斷發(fā)展，特別是無線網(wǎng)絡技術的不斷成熟，越來越多的領域開始采用無線網(wǎng)絡技術。特別是隨著嵌入式技術發(fā)展帶來的眾多便攜式產品，它們大都采用無線網(wǎng)絡技術實現(xiàn)上網(wǎng)功能。由于涉及到不同的應用場合以及其它的一些要求，產生了眾多的無線網(wǎng)絡技術。在眾多無線網(wǎng)絡技術中，基本的協(xié)議框架都是類似的，主要是細節(jié)的不同。在無線網(wǎng)絡的眾多技術中，MAC層至關重要。MAC作為介質接入控制協(xié)議，其主要的作用就是控制各個通信節(jié)點對信道的訪問，解決沖突，實現(xiàn)高效的共享。論文將系統(tǒng)的研究常用的無線網(wǎng)絡技術中的MA C層協(xié)議，并對其進行仿真。
2. 無線網(wǎng)絡MAC層協(xié)議的研究
無線網(wǎng)絡技術眾多，滿足不同距離、不同層次的需求，本論文主要研究與我們生活緊密聯(lián)系的3類無線網(wǎng)絡技術。它們分別是無線局域網(wǎng)、無線個人區(qū)域網(wǎng)和無線傳感器網(wǎng)。其中，無線局域網(wǎng)主要應用于類似校園這樣的近距離區(qū)域，它具有組網(wǎng)靈活、布線費用少、不受線路限制等多個方面的優(yōu)點，應用十分廣泛。無線個人區(qū)域網(wǎng)主要是應用于從幾米到10米左右空間內的高效數(shù)據(jù)傳輸，是普通網(wǎng)絡電纜的替代品。無線傳感器網(wǎng)是近年來才興起的，由大量價格低廉、低功耗的傳感器節(jié)點所構成的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)。其傳輸速率較低。
由于上述3類無線網(wǎng)絡應用的場景不同，所以采用的協(xié)議也有很大的區(qū)別。大多數(shù)無線局域網(wǎng)采用的協(xié)議包括IEEE802.11系列標準和HiperLAN標準；無線個人區(qū)域網(wǎng)一般采用的協(xié)議是藍牙、HomeRF及IEEE 802.15系列標準；而無線傳感器網(wǎng)絡采用的是IEEE 802.15.4標準。
從上面的研究可以看出：不同的無線網(wǎng)絡技術采用的協(xié)議相差很遠，但作為實現(xiàn)網(wǎng)絡信道共享的MAC層的功能都是一樣的，那就是通過對每個試圖對信道進行訪問的設備進行控制來實現(xiàn)信道的共享。一般都采用多址接入技術。從這個角度看：MAC層協(xié)議主要包括：以FDMA、TDMA、CDMA為代表的固定分配類型，以CSMA/CA為代表的隨機競爭類型以及以中心控制MAC層協(xié)議和分布控制MAC層協(xié)議為代表的按需分配類型。其中，固定分配類型采用的多址接入方案是將一條共享的信道劃分為多個相互孤立的子信道，并將每個子信道分配給一個訪問節(jié)點使用。主要應用于語音網(wǎng)絡，由于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸具有突發(fā)性的特點，所以該類協(xié)議很少應用于數(shù)據(jù)傳輸。隨機競爭類型是為了滿足網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)性的特點而設計的，所以它采用的接入策略是隨機接入，并輔助一些沖突避免的方法。故它主要應用于數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡。按需分配類型采用的策略是循環(huán)詢問每個節(jié)點，若有數(shù)據(jù)，則發(fā)送，若無，則轉向下一節(jié)點。
從上述的研究中，可以看出不同類型的MAC層的協(xié)議采用的控制策略是不同的，自然其應用場合也有很大的區(qū)別?，F(xiàn)在，我們對應用于低速無線網(wǎng)絡的IEEE 802.15.4標準涉及到的內容進行研究，從而對常用的MAC層協(xié)議有一個整體的認識。在該標準中，其MAC層協(xié)議采用的控制策略是隨機競爭類型的CSMA/CA。其中，CSMA/CA分為兩種類型一種是應用于星型網(wǎng)絡的帶時隙的CSMA/CA；另一種就是無時隙的CSMA/CA。帶時隙的CSMA/CA在星型網(wǎng)絡中主要是通過中心節(jié)點的超幀來實現(xiàn)對網(wǎng)絡信道的控制。其中，超幀具有兩個類型的周期，一個是網(wǎng)絡中每個訪問節(jié)點都可使用CSMA/CA控制策略的活動周期；另一個就是所有訪問節(jié)點都處于休眠情況的非活動周期。超幀的活動周期分為三個部分:信標、競爭訪問期和競爭空閑期。其中，若采用信標，那么MAC層在超幀的競爭訪問期間采用帶時隙的CSMA/CA策略，否則采用無時隙的CSMA/CA。在這兩種狀態(tài)下，均采用隨機退讓的沖突避讓機制。在CSMA/CA策略中，當一個數(shù)傳輸請求到達時，MAC層隨機延遲一個時間，然后對物理層請求信道狀態(tài)檢測。在帶時隙的CSMA/CA系統(tǒng)中，信道狀態(tài)檢測和數(shù)據(jù)傳輸都被安排在時隙邊界。在非時隙CSMA/CA系統(tǒng)中，信道狀態(tài)檢測將立即開始。
3. 無線網(wǎng)絡MAC層協(xié)議的仿真
由于筆者主要研究了IEEE 802.15.4標準的MAC層協(xié)議，那么我們的仿真研究也針對它進行。我們采用的仿真工具是NS-2仿真軟件，該軟件在網(wǎng)絡拓撲結構、網(wǎng)絡傳輸?shù)难芯恐芯哂泻芎玫男Ч?。在NS-2中仿真MAC層協(xié)議的主要步驟是：1.采用C++在NS-2中實現(xiàn)MAC層協(xié)議；2.定義分組及包頭類型；3.綁定C++和Tcl中的相應類；3.編譯連接；4.設置仿真場景和通信模型；5.NS仿真；6.文件分析，輸出結果。由于篇幅原因，在此就不詳細列出仿真具體的實現(xiàn)過程。通過在NS-2中進行仿真，我們就能清晰的看到MAC層協(xié)議的整個過程，并能對在具體網(wǎng)絡中的其它內容進行分析，例如可以對其能量情況進行分析。
4.結論
MAC層協(xié)議在整個無線網(wǎng)絡中具有十分重要的作用。由于應用環(huán)境的不同，在不同的無線網(wǎng)絡環(huán)境中采用的MAC層協(xié)議具有很大的區(qū)別。論文系統(tǒng)的論述了MAC層協(xié)議涉及到的相關內容，并對其仿真技術進行了說明。可以預見由于便利性的需要，覆蓋不同層次、不同距離的無線網(wǎng)絡技術將會得到快速的發(fā)展，其MAC控制策略也將發(fā)生巨大的變化，所以深入的研究MAC協(xié)議具有十分重要的現(xiàn)實意義和理論價值。
參考文獻：
[1] 張?zhí)?，張曉敏，李?IEEE802.11 MAC層協(xié)議解析.山東大學學報.2oo2(6):22-26
【論文關鍵詞】移動通信；3G；發(fā)展；展望
伴隨著移動通信市場的快速發(fā)展，用戶對更高性能的移動通信系統(tǒng)提出了更高要求，希望享受更為豐富和高速的通信業(yè)務。第二代移動通信運營商發(fā)展速度趨于緩和而競爭越加激烈，為尋找新的增長點，通過發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務來提高自身的服務質量和業(yè)務類型，需要3G的支持。同時由于第二代移動通信無線頻率資源日趨緊張，已不能滿足長期的通信需求發(fā)展需要。
一、移動通信的發(fā)展歷程
第一代移動通信系統(tǒng)是在20世紀80年代初提出的，它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)?，其特點是業(yè)務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。
第二代移動通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標準協(xié)會在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于擴展和改進GSMPhase1及Phase2中原定的業(yè)務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網(wǎng)絡增強邏輯)，SO(支持最佳路由)、立即計費，GSM900/1800雙頻段工作等內容，也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術，使得話音質量得到了質的改進；半速率編解碼器可使GSM系統(tǒng)的容量提高近一倍。在GSMPhase2+階段中，采用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術，引入智能天線技術、雙頻段等技術，有效地克服了隨著業(yè)務量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷；自適應語音編碼(AMR)技術的應用，極大提高了系統(tǒng)通話質量；GPRS/EDGE技術的引入，使GSM與計算機通信/Internet有機相結合，數(shù)據(jù)傳送速率可達115/384kbit/s，從而使GSM功能得到不斷增強，初步具備了支持多媒體業(yè)務的能力。盡管2G技術在發(fā)展中不斷得到完善，但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大，頻率資源己接近枯竭，語音質量不能達到用戶滿意的標準，數(shù)據(jù)通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動多媒體業(yè)務的需求。
二、第三代移動通信系統(tǒng)概述
第三代移動通信業(yè)務主要是話音和中低速數(shù)據(jù)，碼率為384kb/s(局域網(wǎng)可達2Mb/s)，因而可傳送比目前GSM(第二代移動通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業(yè)務的發(fā)展，2Mb/s的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業(yè)務的需要，因此國際上已開始研究第四代移動通信系統(tǒng)，第一步目標是10Mb/s以上。我們國內則尚未啟動。因此需盡早開始研究其關鍵技術。需要解決的關鍵技術有:寬帶多媒體移動通信系統(tǒng)的體系結構，包括頻段、多址方法、無線接入技術、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調制和OFDM技術、自適應天線陣、高效信道編碼技術(如Turbo碼)等。
第三代移動通信系統(tǒng)(3G)，也稱IMT2000，是正在全力開發(fā)的系統(tǒng)，其最基本的特征是智能信號處理技術，智能信號處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信，它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務，例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps，在用戶高速移動時最大支持144Kbps，所占頻帶寬度5MHz左右。但是，第三代移動通信系統(tǒng)的通信標準共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個IMT2000家庭，成員間存在相互兼容的問題，因此已有的移動通信系統(tǒng)不是真正意義上的個人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分地利用寶貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2Mbps的業(yè)務，等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發(fā)展的需要，因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問題，又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。第三代移動通信技術的基本特點：(1)全球統(tǒng)一頻段，統(tǒng)一標準，全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性，還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業(yè)務。(4)支持高質量話音、分組多媒體業(yè)務和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據(jù)不同業(yè)務設置不同服務等級的能力。(6)適應多用戶環(huán)境，包括室內、室外、快速移動和衛(wèi)星環(huán)境。(7)安全保密性能優(yōu)良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統(tǒng)融合，包括蜂窩、無繩電話和衛(wèi)星移動通信等。(10)終端(手機)結構簡單，便于攜帶，價格較低。
三、第四代移動通信系統(tǒng)
4G系統(tǒng)中有兩個基本目標：一是實現(xiàn)無線通信全球覆蓋；二是提供無縫的高質量無線業(yè)務。目前正在構思中的4G通信具有以下特征：（1）網(wǎng)絡頻譜更寬。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速率，通信運營商必須在3G網(wǎng)絡的基礎上進行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡的帶寬高出許多。據(jù)研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網(wǎng)絡的20倍；（2）通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動終端訪問Internet的速率，因此，4G通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據(jù)專家估計，第四代移動通信系統(tǒng)的傳輸速率速率可以達到10M~20Mbps，最高可以達到100Mbps；（3）通信更加靈活。從嚴格意義上說，4G手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇，因為語音數(shù)據(jù)的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端；（4）智能性更高。第四代移動通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現(xiàn)許多目前還難以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統(tǒng)應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡互聯(lián)、終端多樣化以及能從3G平穩(wěn)過渡等特點。
總之，隨著新問題、新要求的不斷出現(xiàn)，第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發(fā)展?？v觀移動通信技術的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術的優(yōu)點，我們相信，不遠的將來，人們將不受時間、地點限制，可以自由自在地利用移動網(wǎng)絡獲取和傳遞信息。從而人們的學習、工作、生活將會發(fā)生更深刻的變化。
參考文獻:
[1]胡可剛，王樹勛，劉立宏.移動通信中的無線定位技術[J].吉林大學學報，2005，23(4)
論文首先分析了智能配用電通信網(wǎng)建設面臨的問題，明確智能配用電通信網(wǎng)組網(wǎng)技術研究的重要性;隨后，介紹了智能配用電通信網(wǎng)的定義、網(wǎng)絡模型和體系結構;
最后，在分析的基礎上，對智能配用電網(wǎng)的特殊應用場景與組網(wǎng)技術進行了深入研究，包括光纖和EPON/GPON技術、電力線載波通信(PLC)技術、GPRS/CDMA/3G公網(wǎng)無線技術等。論文的研究成果，能夠為大規(guī)模智能配用電通信網(wǎng)建設，提供有力的理論指導。
1 引言
智能電網(wǎng)是當今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的方向，它包括發(fā)、輸、變、配、用和調度等各環(huán)節(jié)，應用新型控制技術、信息技術和管理技術，實現(xiàn)信息的智能交流。
目前，我國智能電網(wǎng)建設工作已經(jīng)全面展開，隨著智能電網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)的業(yè)務應用系統(tǒng)也逐步發(fā)展和完善，對電力通信網(wǎng)傳輸帶寬和可靠性等方面提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。配用電通信網(wǎng)是電力通信網(wǎng)絡平臺的重要組成部分，是電力骨干通信網(wǎng)的向下延伸。
智能配用電通信網(wǎng)應具備較高的帶寬和傳輸速率，以保障海量數(shù)據(jù)通信的雙向、及時、安全、可靠傳輸，而無論采用何種通信技術，均有其優(yōu)點和缺點。因此，智能配用電通信網(wǎng)并不適合用單一的通信技術組網(wǎng)。
此外，配用電網(wǎng)絡是電網(wǎng)系統(tǒng)中規(guī)模最小、數(shù)量最多的末梢網(wǎng)絡，但它是一個多節(jié)點、多分支、多交叉的復雜結構，這樣的一個點數(shù)繁多、分布無規(guī)律的復雜網(wǎng)絡特征，使得現(xiàn)有的配用電通信網(wǎng)大多為各地各部門根據(jù)實際需要分散建設，缺乏統(tǒng)一的網(wǎng)絡規(guī)劃。技術體制和建設標準各地相差甚大，電力通信基礎資源不能得到有效利用。因此，智能配用電網(wǎng)組網(wǎng)技術研究的理論意義和應用價值日益凸顯，成為一個重要的研究熱點。
2 智能配用電通信網(wǎng)定義及其網(wǎng)絡模型
智能配用電通信網(wǎng)是電力骨干通信網(wǎng)的向下延伸，是骨干網(wǎng)的接入層網(wǎng)絡，向下覆蓋到智能配電網(wǎng)各級站點、用戶智能電表及室內通信終端、電動汽車充電站和分布式能源站點等相關設備，設備數(shù)目繁多，種類多樣，且基本都處于中低壓運營環(huán)境下。
由于設備有各自的用途，承擔的功能和業(yè)務種類繁多，對通信質量和通信方式的要求也不盡相同。因此，智能配用電通信網(wǎng)是一個適用于不止一種通信技術和通信手段的通信網(wǎng)絡，并且每一種技術都根據(jù)其技術特點有其相應承擔的業(yè)務和適用場景。智能配用電通信網(wǎng)是一個多種技術并存的復雜的通信網(wǎng)絡。
綜合智能配用電通信的需求預測、信息流量實時性與安全性的分析與計算，智能配用電通信網(wǎng)以配網(wǎng)末端邊界和用戶智能電表為分界點，分為配電通信網(wǎng)、用戶接入網(wǎng)和用戶室內網(wǎng)三個層次。
配電通信網(wǎng)絡范圍主要覆蓋配電網(wǎng)開關站、配電室、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關、公用配電變壓器、分布式能源站點、配電線路等的通信網(wǎng)絡，并向下延伸用于接入或匯聚用戶接入網(wǎng)和用戶室內網(wǎng)的業(yè)務，主要承擔配電自動化以及用電信息采集的遠程通信等業(yè)務。
用電接入網(wǎng)絡范圍主要覆蓋智能用電公變出口至用戶智能電表、電動汽車充電站、分布式能源站點等的通信網(wǎng)絡，并向下延伸用于接入用戶室內網(wǎng)，主要承擔用電信息采集、雙向互動用電、智能家居、增值業(yè)務等。
用戶室內網(wǎng)范圍為用戶室內的通信網(wǎng)絡，連接各種未來智能家居適用的智能終端設備，諸如家庭網(wǎng)關、智能交互機頂盒、IP電話、智能家電、智能家庭安全防護、智能家庭水氣表抄手等等，用于實現(xiàn)雙向互動用電服務、智能家電控制及增值業(yè)務服務等一系列智能家居通信的通信網(wǎng)絡。
3 智能配用電通信網(wǎng)絡架構
目前，配用電通信網(wǎng)承載的主要業(yè)務是配電自動化業(yè)務、用電信息采集系統(tǒng)業(yè)務和智能用電業(yè)務，從業(yè)務角度，配電自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡分為骨干通信網(wǎng)絡和接入層通信網(wǎng)絡，其中骨干通信網(wǎng)絡實現(xiàn)配電主站到配電子站間的通信，對應了圖2中的電力通信光纖骨干網(wǎng);接入層通信網(wǎng)絡主要實現(xiàn)配電子站到配電終端之間的通信，對應于圖2中的配電通信網(wǎng);
用電信息采集系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡分為遠程通信網(wǎng)絡和本地通信網(wǎng)絡。其中遠程通信網(wǎng)絡實現(xiàn)用電主站和集中器之間的通信，對應于電力骨干光纖通信網(wǎng)和配電通信網(wǎng)。本地通信網(wǎng)絡實現(xiàn)集中器和采集器及表計之間的通信，對應于用戶接入網(wǎng)。智能用電業(yè)務則依靠智能電表和各個家庭智能用電終端之間的通信來實現(xiàn)。
4 特殊應用場景與組網(wǎng)技術分析
為了深入分析智能配用電通信網(wǎng)組網(wǎng)技術的特點，本文在特定的應用場景下分析相對應的技術。
4.1 EPON適用場景組網(wǎng)分析
基于前面提到的EPON技術特點和智能電網(wǎng)的建設需求和目標，未來的智能電網(wǎng)通信網(wǎng)的架設，光纖通信將是主要通信方式。采用光纖通信方式，對于配電通信網(wǎng)建設可鋪設OPPC光纜，對用戶接入網(wǎng)的建設，根據(jù)其雙向互動、智能家居、增值業(yè)務等特點，可采用PFTTH光纖專網(wǎng)通信技術，保障其信道帶寬、實時性、安全性以及可靠性。
智能小區(qū)用戶室內網(wǎng)通信建設方式可采用以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(EPON)技術，在用戶室內配置ONU終端，用戶智能交互終端、智能機頂盒、IP電話、電腦、智能家電等設備通過以太網(wǎng)借口和ONU終端互聯(lián)。實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、有線電視、視頻等業(yè)務的信號接入，滿足智能家居和智能小區(qū)建設的要求。
智能電網(wǎng)骨干通信網(wǎng)建設將在很大程度上采用光纖通信，因此采用光纜來鋪設智能配用電通信網(wǎng)具有先天優(yōu)勢，EPON技術的高帶寬、安全性和可靠性方面的優(yōu)勢，將使其在經(jīng)濟條件滿足的情況下成為智能配用電通信網(wǎng)接入的首選技術。
在經(jīng)濟發(fā)達的沿海地區(qū)和大中型城市中，可統(tǒng)一采用光纖和EPON技術來建設智能配用電網(wǎng)絡，特別是在新建小區(qū)中，不需要重新布線，一次性敷設就可完成，采用EPON技術更加符合智能配用電網(wǎng)絡的業(yè)務和用戶對智能配用電通信網(wǎng)絡的越來越高標準的需求，適應智能電網(wǎng)的發(fā)展，為實現(xiàn)智能城市和智能家居做更好的準備。
4.2 電力線通信適用場景組網(wǎng)分析
由于智能配用電網(wǎng)絡是中低壓電網(wǎng)，需要連接大量的用電設備，這給智能配用電通信網(wǎng)的建設帶來了極大的困難。電力線載波通信(PLC)是一種現(xiàn)在比較成熟的技術，是電力系統(tǒng)的特有的通信方式，它利用電力線纜作為傳輸媒質，通過載波傳輸語音和數(shù)據(jù)信號的通信方式，使其不需要另外架設通信線路，這種特點，使其在智能配用電通信網(wǎng)絡建設中仍然有很高的應用價值。
在配電通信網(wǎng)建設中可采用中壓PLC通信，承載用電配變和調度信息的通信，在用戶接入網(wǎng)建設中可采用寬帶載波，為配用電網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)和集中自動抄表系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ馈?/p>
在用戶室內網(wǎng)建設中，電力貓和智能電表互聯(lián)，IP電話、電腦、智能交互機頂盒等對帶寬和數(shù)據(jù)速率要求較高的設備通過寬帶載波和電力貓、智能交互終端互聯(lián);智能洗衣機、智能空調、智能熱水機等需要傳輸控制信息的智能家電設備可通過窄帶載波與智能交互終端互聯(lián)：實現(xiàn)用戶室內網(wǎng)絡的組建和信息傳輸。
電力線載波通信建設智能配用電通信網(wǎng)無需重新布線，建設經(jīng)濟快捷方便，因而使用范圍極廣，在現(xiàn)在配用電通信網(wǎng)應用中依然是主流方案，但是由于其自身存在的技術缺陷，在未來智能電網(wǎng)通信網(wǎng)的建設中，它將起到一個輔助和補充的作用。
4.3 GPRS/CDMA/3G等無線技術適用場景組網(wǎng)分析
GPRS/CDMA/3G等公網(wǎng)無線技術在通信網(wǎng)絡組建上面的優(yōu)勢非常明顯，它通信方面的各種技術成熟度非常高，商業(yè)運作模式也非常成熟，這使其在建設通信網(wǎng)絡是無需重新布線，預算、仿真、設備和商家支持方面都非常成熟，具有一套非常完整和齊全的產業(yè)鏈和網(wǎng)絡建設方案。
鑒于公網(wǎng)無線技術的優(yōu)勢，在智能配電用通信網(wǎng)絡建設中必然有其用武之地，在智能配用通信網(wǎng)、用戶接入網(wǎng)中均能適用，把配用電通信網(wǎng)配變、接入各個環(huán)節(jié)和設備用無線通信的方式連接起來，進行通信。在用戶室內網(wǎng)絡建設中，可采用微功率無線技術，也可采用PLC技術。
適用GPRS/CDMA/3G等公網(wǎng)無線通信技術建設只能配用電通信網(wǎng)絡建設成本很低，但是需要每年向公網(wǎng)運營商租用帶寬，使用成本較高，而且由于配用電數(shù)據(jù)信息對數(shù)據(jù)的保密性要求較公網(wǎng)數(shù)據(jù)信息高，可靠性要求難以滿足電力系統(tǒng)信息傳輸?shù)囊螅畔⑼ㄟ^公網(wǎng)接入電力專網(wǎng)時應采取必要的安全措施，因此實際建設配用電通信網(wǎng)絡中，應該以實際需要為準。決定是否采用無線公網(wǎng)技術以及在何處適用無線公網(wǎng)技術來組網(wǎng)。
5 結束語
當前有多種組網(wǎng)方式可以用來搭建智能配用電通信網(wǎng)。但是需要針對各自的場景采用合適的組網(wǎng)方式。
光纖和EPON、GPON技術建設智能配用電通信網(wǎng)，建設成本高、建設周期長，需要大量的光纜敷設和配套的設備建設，花費大，但是技術明顯具有優(yōu)勢，在不考慮建設成本的情況下，一旦建成，將能滿足智能配用電通信網(wǎng)的各種業(yè)務通信需求，滿足未來智能電網(wǎng)的發(fā)展和需要，并且具有非常好的適應性和可擴展性。從長遠角度來看，采用光纖和EPON、GPON技術建設智能配用電通信網(wǎng)價值巨大，應當首先選擇。
電力線載波通信(PLC)技術建設智能配用電通信網(wǎng)，無需重新鋪設線路、建設周期短、經(jīng)濟成本具有明顯的優(yōu)勢，但其在信號衰減和帶寬等方面的技術缺陷，導致其并不能完全符合智能配用電通信網(wǎng)的要求，特別是雙向互動業(yè)務和語音、視頻等增值業(yè)務的不斷出現(xiàn)，對智能配用電通信網(wǎng)帶寬、速率等指標提出了更高的要求。
電力線載波通信(PLC)技術在目前的智能配用電通信網(wǎng)建設中依然應用范圍很廣。可作為光纖通信的主要輔助手段，并且一旦解決其技術問題之后，依然大有可為。
GPRS/CDMA/3G等公網(wǎng)無線技術建設周期短、成本低，但是后期運營成本較高，并且一旦接人大量的用戶，通信質量并不能夠得到保證，與智能配用電通信的特點在根本上有著一定矛盾，但在一定范圍內。其仍然有很高的應用價值，可以根據(jù)實際情況選擇使用。
TD-LTE、WiMAX等技術作為無線專網(wǎng)來建設智能配用電通信網(wǎng)可靠性較高。通信量較大，具有很高的應用價值，但是其網(wǎng)絡規(guī)范、標準體系上還不夠完整，頻率的使用上也有一定的問題。但是發(fā)展電力無線專網(wǎng)是解決電力通信的一大關鍵，特別是在一些地區(qū)，光纖通信和電力線載波通信等有線信道力有不逮的情況下，電力通信必須依靠無線方式解決。電力無線專網(wǎng)通信將在智能配用電通信網(wǎng)建設中占有相當?shù)谋壤?/p>
通過以上各種技術適用場景組網(wǎng)分析，綜合技術特點、經(jīng)濟成本和建設周期等因素，再結合智能電網(wǎng)的發(fā)展前景和要求，智能配用電通信網(wǎng)建設應當以光纖通信技術為主，以電力線載波通信和無線通信技術作為補充的方式進行。
