時間:2023-11-13 10:00:20
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關鍵詞: 移動通信;IP節(jié)點;應用
中圖分類號: TN828.6 文獻標識碼:A
1 IP運作原理簡介
常見的IP隧道有三類封裝措施,IP 的 IP 封裝 ,最小封裝和通用路由封裝 。
在移動 IP 中,隧道的入口為移動節(jié)點的家鄉(xiāng),隧道的出口為移動節(jié)點的外地。其封裝的作用是經由前一種來實現(xiàn)的,通過處理的數據可以發(fā)送到后一種處,此收到之后,對其解封處理,接著把它發(fā)送給節(jié)點。當數據和隧道無連接之后,并未到達出口之前的時候,通常會有路由環(huán)發(fā)生,此時它將被迫重回入口,此時隧道會給它設置IP報頭,并且不同的報頭擁有屬于自身的獨特的TTL值,因而數據包會不斷的擴張。通常為了降低這種現(xiàn)象的發(fā)生,可以使用以下的措施來進行:預封裝的數據包的源地址就是隧道入口地址,這時候我們應該假定遞歸封裝存在;預封裝的數據包的源地址與隧道入口處路由表指示的隧道出口地址相同,此時也假設遞歸封裝出現(xiàn)。
這時候,假如入口希望將移動節(jié)點家鄉(xiāng)鏈路上的廣播包送給移動節(jié)點,就需要通過多樣式的處理,此時,里層的是通過入口到節(jié)點的家鄉(xiāng)地址而外層是從入口到節(jié)點的轉交地址。這主要是由于,假如不用多樣式的處理,出口處獲取地址并不能告知其如何操作,所以,我們應該把它看成是一種個例來應對。
解封的時候,通常是把新的報頭除掉,將舊有的進行復原,所以并不是很復雜。移動 IP 中,移動節(jié)點的外地已經保存了移動節(jié)點的注冊信息,它能夠將解封裝后得到的數據報路由給移動節(jié)點。此時,就做好了經由一節(jié)點到移動節(jié)點進行數據處理的整個程序。
2 節(jié)點在移動時期的具體體現(xiàn)
在正常的模式中,結合相關的要求,移動節(jié)點在外地鏈路上應該有一個外地位于隧道的出口,將從隧道發(fā)送過來的數據包轉發(fā)給已經移動到該鏈路上的移動節(jié)點,但是隨著 IPv6 即將成為事實上的下一代互聯(lián)網的標準協(xié)議,原來一直困擾的地址空間現(xiàn)象已經得到了非常有效的應對。筆者為了簡要的概括問題,要求無需出口進行轉發(fā)處理,此時節(jié)點會自動處在出口處。
第一,節(jié)點活動的具體體現(xiàn)
通常節(jié)點的活動體現(xiàn)來自五個不同的層面。
分別為以下內容。搜索.節(jié)點要想確保通信合理有效,首先要做的就是此項活動,經由此節(jié)點可以獲取本身的方位問題。其二是注冊.移動節(jié)點確定自己在外地鏈路的時候,循環(huán)給家鄉(xiāng)帶理發(fā)送一個 UDP 包,目的是為了確保其可以獲取自身目前的方位。其三是注銷。當節(jié)點再次返回原鏈路時,循環(huán)給家鄉(xiāng)帶理發(fā)送一個 UDP 包,直到收到家鄉(xiāng)的應答消息。其四是信息接收:移動節(jié)點在家鄉(xiāng)鏈路接收數據包和固定節(jié)點的工作機制完全一樣?!∽詈笫切畔⑤斔?。假如節(jié)點可以明確的知道自身是處于家鄉(xiāng)的鏈路里,會等同于固定節(jié)點,使用 TCP/IP 協(xié)議,此時無需對信息進行附加的活動,可以直接的輸送處理。如果不這樣的話,移動節(jié)點會發(fā)現(xiàn)要發(fā)送的數據包的源地址是當前鏈路的轉交地址,所以,它首先把發(fā)送方位更改為家鄉(xiāng),接下來進行發(fā)送處理 。
第二, 搜索
通常節(jié)點通過此項內容可以進行三項活動,具體的是,區(qū)分的鏈路是何處。其二分析鏈路有沒有及時的進行切換處理。最后,假如是位于外地,那么就會自動獲取此處的轉交地址數據。它包含兩項基本消息內容。具體是首先,進行廣播內容的活動,家鄉(xiāng)利用這個消息向移動節(jié)點宣布它們的功能。當一個節(jié)點在一條鏈路上被配置成家鄉(xiāng)服務器的時候,它就在這條鏈路上廣播或組播廣播消息,這使得連到這條鏈路上的移動節(jié)點可以判定該鏈路上是否有存在?!〗酉聛硎钦埱笙⒌幕顒樱绻?jié)點不具備足夠的時間來等待后續(xù)的消息時,它能夠進行此項活動。它的主要功效是確保全部的大力可以及時的法師宏此信息。在個別情況下,當節(jié)點非常迅速的進行鏈路轉換,而消息的速度相對來講就不算及時,此時上述活動就存在意義。
第三,注冊、注銷機制
當完成上述的活動之后即會進入注冊活動。這時候,節(jié)點可以自行的明確所處的方位,比如是在外地的亦或是家鄉(xiāng)的。如果節(jié)點察覺其接入口經由某個鏈路轉到別的鏈路的時候,此時就會出現(xiàn)了我們這里所講述的注冊活動。除此之外,因為注冊需要必要的時間,因此在個別情況下,我們發(fā)現(xiàn)節(jié)點并未改變,它通常是當目前的注冊失效以后才進行 。
第四,傳遞數據包的選路
根據移動節(jié)點的當前位置進行數據包選路的技術,這是移動IP的最主要技術之一。我們必須考慮兩種情況:移動節(jié)點連接在家鄉(xiāng)鏈路上時和移動節(jié)點連接在外地鏈路上時。后一種情況還有兩種情形:移動節(jié)點采用的是轉交地址還是配置轉交地址。由于IPv6已經成為下一代互聯(lián)網事實上的標準協(xié)議,并且IPv6不存在地址空間問題,因此,在IPv6下,移動IP將沒有外地。
當注冊工作完成之后,移動節(jié)點無論漫游到Internet的任何地方,都會通過注冊機制通知它的家鄉(xiāng)它目前所取得的IP地址,使得家鄉(xiāng)能夠轉發(fā)那些試圖與它通信的網絡節(jié)點給它發(fā)送的數據包,這里,我們不關心移動節(jié)點在外地鏈路是如何取得配置轉交地址的,我們假定移動節(jié)點已經通過某種辦法得到了一個外地鏈路上的配置轉交地址,然后將這個地址通知給它的家鄉(xiāng)。
結語
移動 IP 為移動主機在移動過程中保持原來通信不間斷提供了實現(xiàn)方法,隧道技術是移動 IP 的關鍵技術之一。當通信節(jié)點向移動節(jié)點發(fā)送數據報時,必須使用到隧道技術。本文介紹了移動 IP 中隧道技術的基本原理,并給出了一種在 Linux 系統(tǒng)下實現(xiàn)它的方法。對于實現(xiàn)途徑,主要是在 Linux 內核中加入程序模塊,用以完成隧道技術的功能。隨著當今電子商務的蓬勃發(fā)展,人們對于新的通信業(yè)務的要求越來越高,這是互聯(lián)網及 TCP/IP 協(xié)議成功發(fā)展的必然結果。從而誕生出下一代互聯(lián)網協(xié)議 IPv6,因此,隨著移動用戶和設備的飛速發(fā)展,基于 IPv6 的移動 IP 協(xié)議必然會迎來更廣泛的發(fā)展前景。
參考文獻
[1] 徐華中,鄭誠. 移動IP隧道技術實現(xiàn)的研究[J]. 中國水運(下半月). 2008(04) .
【關鍵詞】 現(xiàn)代化 移動通信 技術創(chuàng)新
在通信中,無論是一個人還是兩個人都可以在移動的過程中進行無障礙的通信,就是所謂的移動通信。最初的模擬系統(tǒng)、數字系統(tǒng)發(fā)展到今天的第三代寬帶系統(tǒng),移動通信技術在社會各領域和人們的生活中得到了廣泛應用,新一代通信技術LTE也在近兩年通過測試發(fā)展開來。
一、現(xiàn)代移動通信技術的發(fā)展具有里程碑的意義
19世紀70年代,移動電話在我國得到普遍應用,不過當時的科技水平有限,發(fā)明的移動電話是用電話交換技術和蜂窩無線電技術得以實現(xiàn)的。第一代模擬移動電話的問世,讓人們體驗到了不受地域限制能夠實現(xiàn)無線通信的趣味性;之后引用數字無線技術的第二代通信系統(tǒng),拓展了通信網絡區(qū)域,提高了通信質量及對使用者的信息進行保密;當第三代移動系統(tǒng)實現(xiàn)了寬帶業(yè)務全球化時,其發(fā)展成熟度遠遠趕超了第一、二代通信系統(tǒng),實現(xiàn)了多媒體系統(tǒng)發(fā)展需求。自20世紀后,人們對移動電話的需求量與日俱增,多媒體通信和寬帶業(yè)務的發(fā)展突飛猛進,移動通信已經成為經濟與文化全球化發(fā)展的重要標志。
移動通信技術發(fā)展智能化,使得其越來越廣泛的應用到人們的日常工作和生活中。移動網絡從實現(xiàn)簡單的用戶之間的信息交換,演變到現(xiàn)在為用戶提供更快捷的應用環(huán)境,其經歷了單一到智能的轉化,利用智能網,移動公司可以拓展其業(yè)務量,實現(xiàn)高效與快捷,增加收益。
隨著現(xiàn)代移動通信新技術的發(fā)展,其技術應用已擴展到各個領域,也加大了專業(yè)人士對其的研究力度,取得了一定的經驗效果,對未來通信技術的智能業(yè)務起到了推進作用。由于人們對簡單的通信功能提出了更高的要求,例如對短信和影音、娛樂功能的追求,因此,現(xiàn)代移動通信技術實現(xiàn)了多媒體化發(fā)展。
二、現(xiàn)代移動通信技術的創(chuàng)新發(fā)展
(1)4G技術的發(fā)展應用。4G通信技術是由3.9G通信技術,也就是LTE所演進出來的主流技術,其數據下載速度可以達到100兆比特。3GLTE技術主要能夠在20兆赫茲的寬帶下提供100兆比特的下載速度和50兆比特的上傳速度,擴大小區(qū)的容量,改善了小區(qū)邊緣用戶的性能,降低系統(tǒng)時間延遲性,以100公里為半徑的小區(qū)進行全面覆蓋,非常高端。(2)全球微波互聯(lián)接入技術的應用。全球微波互聯(lián)接入即是WiMAX,其是一種新興的能夠實現(xiàn)高速連接互聯(lián)網的接入技術,傳輸數據的距離最遠能夠達到50千米,具有高速傳輸、業(yè)務廣等特點,在不久的未來,能夠使寬帶業(yè)務逐漸移動化,與3G移動通信技術有效結合。(3)軟件無線電技術的應用。軟件無線電技術是一種結構開放、硬件標準化的通信新技術,通過軟件加載方式,將多種無線電通信系統(tǒng)由單一的終端進行無線漫游,促使移動終端能夠運行于各種不同系統(tǒng)之中。(4)智能天線技術的應用。多組獨立的天線構成的天線陣列系統(tǒng),其能夠將天線陣列輸出和收發(fā)系統(tǒng)輸入的信號有效相結合,形成一個具有綜合性的信號,這就是智能天線技術。智能天線能夠對波束的方向加以調控,克服了單個天線所不能讓用戶擁有最大主瓣的難題,擴大了信號的覆蓋范圍,降低了移動臺發(fā)射功率,更加智能化。(5)IP技術系統(tǒng)的應用。全新的IP技術系統(tǒng)能夠將核心網和無線接入實現(xiàn)IP化,能夠改善舊有的核心網程序,降低資金的投入,使網絡的兼容性更強。好的IP接入能夠促使通信技術的發(fā)展具有一致性,大大削弱了對傳輸功能的成本投入,實現(xiàn)寬帶的高使用率,將網絡管理和正常運營實現(xiàn)統(tǒng)一。(6)OFDM技術的應用。OFDM技術是多載波技術其中的一個分支,也是現(xiàn)在最為廣泛應用的移動通信技術,其主要把傳輸數據的信號轉換為通過正交子信道合并形成低速度的數據流,然后將其控制在子信道上傳輸,可以有效的解決信號干擾問題。
關鍵詞:空間信息;移動通信;集成應用
通信技術已經在人們的生活中被普遍的運用。移動通信作為一種相互交流和溝通的技術,已經成了人們日程生活中不能夠缺少的部分。空間信息技術和移動通信技術的集成運用,不僅提高了人們的工作效率,同時也提高了人們在物質和精神方面的要求。在空間信息和一定通信技術的集成應用下,人們的許多需求都被逐步的滿足。
一、移動通信和空間信息集成應用的意義
一個地理區(qū)域中的所有信息被稱為空間信息,比如在一個地區(qū)中的房屋、道路,在這個區(qū)域處在上面的位置,區(qū)域內部有哪些服務等等諸如此類的信息。移動通信是用戶取得這些信息的途徑,使用移動通信把相關的信息傳遞給用戶,這樣就能夠滿足人們的個性化需要。所以,移動通信和空間信息集成應用是為了讓用戶體驗更多服務的一種呈現(xiàn)形式。比如基于位置的服務(LBS)軟件。用戶如果有相關的移動通信設備,并且設備可以支持這個軟件的運行,那就可以使用該軟件進行查詢自己想要的信息?;谶@個軟件的功能,可以查詢附近的飯店、或者銀行等?,F(xiàn)在的4G技術也在逐步的深入,很多的安卓操作系統(tǒng)和IOS的操作系統(tǒng)也逐漸的介入其中。在目前的移動通信中,人們再也不是單純的為了相互交流而進行通信了,已經轉變了業(yè)務的查詢和定制、搜索需要的信息,把工作和休閑的生活娛樂集于一體的移動通信。同時,在GPS和VR等空間信息技術的逐漸深入下,這兩種技術的集成應用的高速發(fā)展中,未來社會會更加的便利,為用戶提供更好的服務,從而為社會的發(fā)展做出了巨大的貢獻。
二、空間信息與移動通信的集成應用的關鍵性技術
空間信息與移動通信的集成應用確實給人們的生活帶去了很多的便利,這兩者有效的融合能夠為人們帶去更多的體驗。這項技術也擁有了很多寬廣的發(fā)展空間,也擁有了很大的市場需求。不過這兩項技術本身就是十分巨大的系統(tǒng)工程,想把兩者進行合理有效的集成,就需要更多的技術使其融合,這樣就產生了許多的基礎性技術。
(一)無線接入技術
使用無線介質把用戶的終端和網絡接點相互聯(lián)系。這就是無線接入技術。這樣的連接方式可以達到網絡信息之間的相互傳遞,進而滿足用戶相應的需要。其技術能夠在不同的實踐和地點進行互聯(lián)網的接入,并且不會受到網線或者電纜的而現(xiàn)實。這種技術一般是分成了兩方面。其分別是常見的窩蜂技術和局域網技術,這都是日常生活中隨時可見的。這種技術中包括了CDMA以及GSM等技術。就拿GSM來講,其可以在一個射頻中同時完成八組通話,并且其通話的質量很高,信號也極其穩(wěn)定,具備著很強的防干擾心梗,也而具有著極高的保密性。而就CDMA技術來看,其安全性能很高,可以用展頻技術實現(xiàn)通話的目標,且上網的速度也很快。
(二)移動互聯(lián)網技術
把網絡上的信息傳給用戶,其中的途徑是由移動設備給予支持,這就是互聯(lián)網接入技術。用戶使用移動設備完成對信息的具體操作,在這其中有WAP、SMS以及i-MOde等等。Wap是網絡使用wml對wap頁進行處理,而SMS則能夠進行進行多個網絡系統(tǒng)的存取。i-MOde可以運用文本標記語言對相關的頁面進行處理,使用PDC-P在PDC網上進行傳輸。使用互聯(lián)網的接入,能夠讓用戶在不同的區(qū)域以及時間中在互聯(lián)網上獲得自己需要的相關信息。
(三)空間數據管理技術
計算機技術的發(fā)展帶動了Intrrnet技術的向前邁進,地理信息系統(tǒng)(GIS)技術在經歷;額單機上了GIS、局域網中的企業(yè)運用以及Intrrnet的社會化這三個階段,目前也正在和互聯(lián)網相結合,又把地理信息系統(tǒng)技術向前推動了一步。GIS技術和移動通信技術就自然而然的演變成為了LBS技術。移動Intrrnet和GIS的有效結合,為相關的用戶提供了在信息交流、獲取以及共享方面的便利,這是一種非常經濟的技術渠道,最終形成了把手機等便攜式的終端作為主要的面向群體。在這樣巨大的需求量中,很多的GIS廠商以及手機廠商都相繼的推出了屬于自己的無線產品。
(四)嵌入式模塊技術
作為一種專用的計算機系統(tǒng),其所涉及的行業(yè)范圍非常的廣泛。其極具代表性的就是小型電腦以及手機等終端。這個技術雖然源自國外,但目前很多平臺上的一些新開發(fā)的軟件有可以提供相關的使用。在手機的發(fā)展中,隨著我國的4G時代已經深入的發(fā)展,目前的功耗、功能、帶寬以及價格等都是手機硬件行業(yè)中的熱門詞匯。從軟件技術角度來看,手機的軟件操作系統(tǒng)平臺在這項技術下變得更加的標準化和統(tǒng)一化。手機的應用也更加豐富,除了最基本的通話功能外,目前還包括了PDA、數碼相機、游戲機等功能,其面對的是一群數量繁多的小型手持性終端。
三、空間信息與移動通信的集成技術的應用前景
空間信息和移動信息集成的應用在為個人提供更好的服務時,也為相關的企業(yè)和政府機關提供了相應的信息服務需要。這就表示了其集成技術所具有的極大商機和潛在的市場。
(一)云終端技術
把主機的資源進行共享的技術是云終端技術,其操作十分容易,不需要主機就能夠使用一臺計算機對多個用戶進行共享。而且每個用戶都能夠享受完整性的主機功能,這樣就大大減少了硬件方面的投入以及軟件的授權費用。就以學校的計算機教學為例子,在以前學校每年為了進行優(yōu)質的計算機教學都采購了很多的電腦,以此來讓每一位學生會都能夠在教師進行計算機教學。而云終端技術的出現(xiàn),學校主機的需要數量至少會減少在一半左右,而且終端機的用戶在主機之間的局域互聯(lián)網連接可以增加,其中所花費的相關成本就隨著降低。
(二)GPS全球定位系統(tǒng)導航
在人們的生活中,GPS被普遍性的使用。比如在物流的派送中,就需要對貨物的運輸、存儲以及送遞等環(huán)節(jié)進行設計,在每個環(huán)節(jié)上都會牽涉到運輸的路線、倉庫的容量以及投遞的線路等等方面的問題。這些都是可以直接對相關企業(yè)的利潤有直接的影響,包括降低不必要的消耗以及提高工作的效率等。全球定位系統(tǒng)的集成能夠為物流行業(yè)的發(fā)展提供空間定位的技術支持,這就讓企業(yè)的配送資源能夠實現(xiàn)最大化的效率。
四、結束語
總而言之,空間信息與移動通信的集成應用無論是面對個人,還是企業(yè)和政府等方面,其發(fā)揮的作用都不可小覷。為人們提供了便利的生活,豐富了人們的娛樂,在工作和學習上也帶去了很多技術上的支持。這兩項技術的有效融合所產生的效益正在不斷的推動著新時代的發(fā)展。因此,對其系統(tǒng)投入更多進行維護和研發(fā),能夠為人們提供更加優(yōu)質的生活和更加全面的服務。
作者:李文欣 李肖靜 韋麗旭 單位:沈陽理工大學
參考文獻:
摘要:移動IP為移動主機在移動過程中保持原來通信不間斷提供了實現(xiàn)方法,隧道技術是移動IP的關鍵技術之一。本文在深入學習移動IP的基礎知識之后,給出了移動節(jié)點的一個具體的實現(xiàn),具有一定實踐意義。
關鍵字:移動 通信 IP
一、移動通信中移動IP原理分析
移動IP中的隧道技術有三種封裝方式:IP 的IP封裝(IP in IP Encapsulation),最小封裝(Minimal Encapsulation)和通用路由封裝(Generic Routing Encapsulation)。
在移動 IP 中,隧道的入口為移動節(jié)點的家鄉(xiāng),隧道的出口為移動節(jié)點的外地。家鄉(xiāng)需要實現(xiàn)封裝功能,封裝后的數據包能到達外地,外地接到數據包后,進行解封裝,然后將數據包路由給移動節(jié)點。數據包離開隧道入口后,在沒有到達隧道出口前,可能出現(xiàn)路由環(huán)使它又回到了隧道入口處的情況,這樣每次隧道都為它加封一個 IP 報頭,而每個新的報頭都有自己的生存時間域(TTL)值,這樣就會出現(xiàn)數據包一直增大下去。為了防止這種遞歸封裝,可采用如下機制:預封裝的數據包的源地址就是隧道入口地址,此時假設遞歸封裝出現(xiàn);預封裝的數據包的源地址與隧道入口處路由表指示的隧道出口地址相同,此時也假設遞歸封裝出現(xiàn)。
同時,如果家鄉(xiāng)要將移動節(jié)點家鄉(xiāng)鏈路上的廣播包送給移動節(jié)點,必須采用多重封裝,這時,里面一層隧道是從家鄉(xiāng)到移動節(jié)點的家鄉(xiāng)地址,外面一層隧道是從家鄉(xiāng)到移動節(jié)點的轉交地址。因為,如果不采用多重封裝的話,外地解封裝后收到的是廣播地址,它就不知道怎么辦了。因此,這種現(xiàn)象應該作為防遞歸封裝中的一種特殊情況處理。
在解封裝中,主要是將新 IP 報頭去掉,使原來 IP 數據報恢復出來,因此相對較為簡單。移動 IP 中,移動節(jié)點的外地已經保存了移動節(jié)點的注冊信息,它能夠將解封裝后得到的數據報路由給移動節(jié)點。這樣,就完成了從一個節(jié)點向移動節(jié)點發(fā)送一次數據的全過程。
二、移動IP節(jié)點在移動過程中通信的實現(xiàn)
通常情況下,按照[RFC 2002]的標準,根據 IPv4 的移動 IP 方案規(guī)定,移動節(jié)點在外地鏈路上應該有一個外地位于隧道的出口,將從隧道發(fā)送過來的數據包轉發(fā)給已經移動到該鏈路上的移動節(jié)點,但是隨著 IPv6 即將成為事實上的下一代互聯(lián)網的標準協(xié)議,地址空間問題已經徹底的解決,移動 IPv6 協(xié)議中取消了外地。
1、移動節(jié)點的工作方式
移動節(jié)點基本工作方式有 5 個方面:
搜索:搜索是移動節(jié)點能維持正常通信的前期工作,通過搜索移動節(jié)點首先確定自己的位置。
注冊:移動節(jié)點確定自己在外地鏈路的時候,循環(huán)給家鄉(xiāng)帶理發(fā)送一個 UDP 包,通知它自己當前的 IP 地址,即外地鏈路取得的轉交地址,直到收到服務器的應答消息。
注銷:移動節(jié)點重新回到家鄉(xiāng)鏈路的時候,循環(huán)給家鄉(xiāng)帶理發(fā)送一個 UDP 包,直到收到家鄉(xiāng)的應答消息。
接收數據包:移動節(jié)點在家鄉(xiāng)鏈路接收數據包和固定節(jié)點的工作機制完全一樣。
發(fā)送數據包:如果移動節(jié)點確定自己在家鄉(xiāng)鏈路上,它象固定節(jié)點一樣,使用 TCP/IP 協(xié)議,不需要對數據包進行額外處理,直接發(fā)送;否則,移動節(jié)點會發(fā)現(xiàn)要發(fā)送的數據包的源地址是當前鏈路的轉交地址,因此,它先將發(fā)送包源地址修改為家鄉(xiāng)地址,然后再發(fā)送。
2、搜索
移動節(jié)點利用搜索過程主要完成三個功能,即判定自身當前是連在家鄉(xiāng)鏈路上還是外地鏈路上;檢測自身是否已經切換了鏈路;如果已經處于外地鏈路,則取得外地鏈路上的轉交地址。
搜索由兩條簡單的消息構成。
第一條消息是廣播消息,家鄉(xiāng)利用這個消息向移動節(jié)點宣布它們的功能。當一個節(jié)點在一條鏈路上被配置成家鄉(xiāng)服務器的時候,它就在這條鏈路上廣播或組播廣播消息,這使得連到這條鏈路上的移動節(jié)點可以判定該鏈路上是否有存在。如果有,可以從廣播消息中取得服務器的IP地址,并且判定的功能是什么。
第二條消息是請求消息,當移動節(jié)點沒有耐心等待下一個周期發(fā)送的廣播消息時,它可以發(fā)送請求消息。這個消息的唯一目的就是讓鏈路上的所有立即發(fā)送一個廣播消息。
3、注冊、注銷機制
移動IP的注冊過程在搜索之后。此時,移動節(jié)點已經可以判斷出自己的位置,是處于家鄉(xiāng)鏈路還是處于外地鏈路。當移動節(jié)點發(fā)現(xiàn)它的網絡接入點從一條鏈路切換到另一條鏈路上時,它就要進行注冊。另外,由于這些注冊也有一定的生存時間,所以有些時候,移動節(jié)點的位置并沒有移動,它也要在現(xiàn)有注冊過期時進行重新注冊。
移動IP的注冊過程是:通知家鄉(xiāng)它在外地鏈路取得的轉交地址;使一個要過期的注冊重新生效;在回到家鄉(xiāng)鏈路上時要進行注銷操作。
4、傳遞數據包的選路
根據移動節(jié)點的當前位置進行數據包選路的技術,這是移動IP的最主要技術之一。我們必須考慮兩種情況:移動節(jié)點連接在家鄉(xiāng)鏈路上時和移動節(jié)點連接在外地鏈路上時。后一種情況還有兩種情形:移動節(jié)點采用的是轉交地址還是配置轉交地址。由于IPv6已經成為下一代互聯(lián)網事實上的標準協(xié)議,并且IPv6不存在地址空間問題,因此,在IPv6下,移動IP將沒有外地。
關鍵詞:容災系統(tǒng) 移動通信 計費系統(tǒng)
中圖分類號:TN929.53 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)10(c)-0235-01
移動通訊計費系統(tǒng)不僅需要擔負計費數據的采集,同時也要對國內、外漫游的功能進行計費,因此,對其運行的可靠性要求很高。
1 容災方式及容災技術
1.1 容災方式
就目前情況來看系統(tǒng)的容災方式主要分為以下兩種:數據級容災和應用級容災。對數據級容災的處理主要利用存儲設備對數據進行備份,備份的主要方式有異步拷貝和同步拷貝(兩種拷貝方式主要采用的都是遠程拷貝)兩種,備份數據的系統(tǒng)不具備自動檢測錯誤,更換IP地址等功能,同時在恢復數據上需要的時間較長[1]。應用級容災,對重要業(yè)務中的數據進行實時成像,一旦系統(tǒng)出現(xiàn)問題后,可以在備份機房使系統(tǒng)恢復能力,在短時間內可以使系統(tǒng)中的數據恢復到同發(fā)生故障之前相同,但同數據級容災系統(tǒng)相比應用級容災系統(tǒng)在建設上需要的投資更大[2]。
1.2 容災技術
就目前的科技而言,可選的容災技術主要有以下幾個層面:(1)應用軟件層面,可選用的技術有應用程序中的log記錄與遠程數據進行同步或者中間件,也可在本地進行一次操作,再通過兩次遠程操作而完成數據提交。(2)數據庫層面,通過數據庫的復制功能,利用網絡對數據進行備份。(3)操作系統(tǒng)層面,通過鏡像的復制形式,以磁盤卷的管理軟件作為基礎。(4)存儲層面,利用存儲系統(tǒng)直接對底層的數據進行復制[3]。
2 容災中心建設方案及在移動通訊計費系統(tǒng)中的作用
在建立容災中心前,需要對系統(tǒng)進行規(guī)劃和研究,在規(guī)劃過程中需要對注重業(yè)務分類和系統(tǒng)的選擇,下面對容災中心的建立及其在移動通信計費系統(tǒng)的作用進行介紹。
2.1 探討容災中心的功能
在建立容災中心后,為了確保系統(tǒng)中設備的利用率能夠得到提高,系統(tǒng)在正常運行下應該能夠實現(xiàn)以下幾種功能:(1)計劃外停機,其中主要包過數據故障、系統(tǒng)故障、災難及因人為原因而引發(fā)的故障等。 (2)計劃內停機,其中主要包括恢復數據備份、軟件設計、系統(tǒng)測試、數據提取等。(3)最大程度提高與容災中心相關資源的利用率,當容災中心的相關數據都處于正常運行情況下,系統(tǒng)應當能夠允許人工查詢、統(tǒng)計、分析數據等基本操作的運用,以此來降低系統(tǒng)的工作壓力[4]。
2.2 容災技術的選擇
2.2.1 應用軟件層面
log記錄與遠程數據同步方式的主要優(yōu)勢是在接管后可以對數據進行快速回復,對性能的影響基本為零,發(fā)生在遠端的故障對本地系統(tǒng)的應用不會造成任何影響[5]。劣勢在于,在數據同步上需要采取額外的方式實現(xiàn),在同步數據方式上的選取的方式如果不得當,將會造成數據丟失,并且需要大量的修改程序中的內容,同時不能對人工處理的數據進行干預。本地、遠程兩次提交方式的主要優(yōu)勢在于不會造成數據丟失,數據恢復速度快,不需要其它層面的支持,不會因為其它層面出現(xiàn)故障而對該操作產生影響;劣勢在于需要對配置和程序進行修改,不能對人工干預的數據進行處理,同時最重要的一點是遠端的故障可能對本地的系統(tǒng)造成影響。
2.2.2 鏡像數據庫恢復方式
鏡像數據庫恢復主要具有以下特點:(1)對硬件平臺無要求。(2)需要數據庫軟件的支持。(3)不能進行同步復制。(4)需要改造現(xiàn)有數據庫。(5)對系統(tǒng)中工作的主機會產生影響。
2.2.3 基于邏輯卷的數據復制
基于邏輯卷的數據復制以下特點:(1)限制主機的選型。(2)需要遠程復制軟件和卷管理軟件的支持。(3)對儲備設備的選型沒有限制。(4)需要將遠程復制軟件和卷管理軟件安裝到主機主備系統(tǒng)中。(5)對應用主機具有一定影響。
2.3 容災業(yè)務選擇
在容災業(yè)務的選擇上需要依據工程的投資及工程的復雜程度對問題進行具體考慮,通常情況下選擇的關鍵業(yè)務及接口。應用系統(tǒng)中主要包含:營業(yè)系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、融合計費系統(tǒng)以及財務系統(tǒng),在接口系統(tǒng)中主要包含:短信接口、計費采集接口、智能網接口、網管系統(tǒng)接口、DSMP平臺接口、DCN平臺、網管系統(tǒng)接口等[6]。
2.4 存儲網絡
該文所談論的容災中心為同城異址,并且采用的是數據底層復制,利用光纖將容災備份中心的存儲網絡與主中心的存儲網絡進行連接,同時對傳輸快帶的使用量進行了計算,對使用的光纖數量進行確定。此外要想提高光纖的利用率可以在光纖的兩端添加DWDM設備。為了提高線路的安全性,主、備中心應當選取不同的傳輸路由。
2.5 容災中心在移動計費系統(tǒng)中的作用
移動通信計費系統(tǒng)的主要功能為:采集、處理在通訊過程中產生的原始計費數據;將省際漫游及國際漫游形成的數據發(fā)送至全國中心,對通訊中產生的數據進行處理,并將用戶計費清單提供給市局賬務中心,由此可見移動通信計費系統(tǒng)在重要性。因此移動通信計費系統(tǒng)在運行中應當具有較高的可靠性,并且能夠連續(xù)不間斷的工作。然而在實際工作中系統(tǒng)經常會出現(xiàn)各種各樣的問題。如果對容災中心進行運用就可以避免系統(tǒng)在出現(xiàn)以下問題時系統(tǒng)發(fā)生癱瘓:(1)在硬件上網絡設備故障及業(yè)務主機故障的出現(xiàn)。(2)在軟件上應用軟件、操作系統(tǒng)故障的出現(xiàn)。(3)在人為上人為破壞和誤操作的出現(xiàn)。(4)在災難性破壞上地質、水災、火災等災難對設備的全面破壞。
隨著技術的發(fā)展目前主機系統(tǒng)構建上采取的是集群技術,采用多個節(jié)點組成,每個節(jié)點都具有獨立的處理器,這樣當某一個節(jié)點發(fā)生事故時,其它節(jié)點便可以對其進行頂替,可以最大限度消除軟件故障。當運行中心發(fā)生故障造成中心系統(tǒng)完全失效時該方法就無法確保系統(tǒng)的使用,而在此時啟動容災中心,可對數據備份進行恢復,從而承擔其運行中心需要承擔的所有功能,使計費功能夠不間斷的工作。容災中心不僅能夠在災難發(fā)生時提供安全的服務,而且能夠提高中心的靈活性,在系統(tǒng)維護、新業(yè)務開發(fā)測試下確保系統(tǒng)的正常運行。
3 結語
在移動通訊計費系統(tǒng)中,業(yè)務數據的安全性、可恢復性對整個系統(tǒng)意義重大,因此,我們必須依據不同業(yè)務在需求上不同,選擇最佳的容災備份方案。通過以上內容不難看出建立容災中心是十分必要的。
參考文獻
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【關鍵詞】天線;移動通信網絡;應用安裝
前言:
在移動通信網絡中有線系統(tǒng)和無線系統(tǒng)相結合,形成移動網絡并與基站相連接,營造出交換轉化的覆蓋網絡環(huán)境。天線在移動通信網絡中的作用在于信號的接收和傳輸,是移動通信網絡的無線網絡接入輸出架構。天線的運行效果和能力直接影響到移動通信網絡的整體運行,若天線設置出現(xiàn)問題,將導致移動網絡系統(tǒng)故障。根據不同的移動通信運行條件,天線的類型選擇和運行都將受到不同程度的制約,根據相應的運行環(huán)境選擇天線安裝設置類別。
一、在移動通信網絡中的常見天線選擇
現(xiàn)就如下三種常見移動通信網絡中的天線應用做出相應的分析。1、機調天線。機調天線就是利用機械進行角度的調整移動線路的天線應用。在機調天線安裝后,根據不同網絡環(huán)境,依靠轉換天線的不同位置實現(xiàn)天線角度的轉換。在對天線角度調整的過程中,天線的水平方向圖出現(xiàn)變形的幾率較大,對方向性圖的影響十分明顯。因此,在機調天線的調整角度中,最佳角度為向下轉換1度到5度。當機調天線下調到15度之后,天線的水平方向圖形變化較大,對移動通信網絡的系統(tǒng)影響較為嚴重。在檢修中,如果調整機調天線角度位置需要閉合全部體系,禁忌在調整角度的同時進行檢測。2、電調天線。電調天線就是指利用電子改變傾斜角度的移動線路。利用共線陣天線振子的相位改變來進行分量的變化,從而形成分量場的強度集合陣。通過天線方向場強度的變化來改善水平方向圖的變化情況,在保障全部方向圖在所覆蓋的移動通信區(qū)域內的同時,最大限度的降低所占用的空間面積,有效提高傳輸的效率和準確性。采用電調天線能有效減少呼損,排除干擾源。電調天線也可以針對垂直方向圖進行修正,達到精確到0.1度的精細化調整,對移動通信網絡實施及時的控制管理。3、雙極化天線。雙極化天線利用的就是極化分集。其主要原理在于分集接收不同極化角度下的電磁波。雙極化天線在節(jié)省天線架設數量上有著明顯的優(yōu)勢,其對于周邊的安裝條件要求也相對較低,在接收信號時效果更為清晰準確。與此同時,雙極化天線的優(yōu)勢在于其不僅具備了電調天線的特性,還在一定程度上加強了防干擾能力,有效提升了移動網絡通信質量。而在雙極化天線的施工中,其縮小的隔離度距離也為工程的建設提供了便利,在節(jié)約基建的基礎上,使得整體布置設計更加合理,選址更為簡單。
二、在移動通信網絡中天線應用需注意的問題
天線作為移動信號和基站的傳輸站,在移動通信網絡中占據著十分重要的位置。保證天線在移動通信網絡中的正確安裝應用調整是確保無線網絡信號質量的重要手段。能夠及時高效的解決移動系統(tǒng)中出現(xiàn)的接通率、阻塞率導致的運行問題,從而強化移動無線信號質量和傳輸效果。在移動通信網絡中的天線安裝應用中需要注意的問題:第一,天線鐵塔的應用問題。在建設天線鐵塔過程中要降低其對于天線水平方向性圖的負面作用。天線與鐵塔之間的距離應該不低于λ。第二,多重天線在同一鐵塔上的安裝應用問題。在多天線的安裝問題上要注意減少不同類型天線的相互作用。其主要方法在于加大各種類型的天線之間的架設距離,設置一定距離的隔離度。第三,傳統(tǒng)形式的垂直極化天線應用問題。在天線安裝應用中有隔離度和相應的分集要求。通常情況下的天線水平間隔距離為4.5米左右,垂直距離則保持在0.5米范圍。標準要求下,滿足兩種天線間的隔離度要求的垂直距離在0.3米或者是水平距離在1.5米左右。第四,框架安裝方式下的天線架設。在沒有鐵塔的安裝情況下的天線架設上,可以利用框架安裝來進行垂直隔離。如果架設條件相對較差,無法達到垂直隔離要求,則運用抱桿方式,同時根據水平隔離度要求來做出架設。通常水平距離為3米左右。
結束語
綜上所述,在移動通信網絡中,天線的應用是其發(fā)展中不可或缺的重要組成內容,為移動通信網絡的壯大和互通提供著重要的支撐和幫助作用。本文從移動通信網絡中常見的三種天線應用分析,探討了不同天線架設條件下需要注意的應用安裝問題,對天線的應用安裝提出了針對性建議。在未來的移動通信網絡中,天線的應用將會更加廣泛,內容和形式也將愈加豐富多樣化。
參考文獻
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關鍵字:接入認證,密鑰協(xié)商
1移動通信的發(fā)展分析
隨著移動通信技術的迅速發(fā)展,在移動通信領域中出現(xiàn)了越來越豐富的業(yè)務種類。這些新興的業(yè)務對移動通信中的信息安全提出了更高的要求。對于移動用戶和網絡運營商來說,安全是其中至關重要的問題,其中身份認證是保證系統(tǒng)安全的關鍵。同時,認證協(xié)議是確保服務正常進行的必要進程。在移動通信系統(tǒng)中,認證協(xié)議是保證通信雙方的合法性和證實其它參與者的身份的。
2IS-95和3G接入認證機制的比較研究
2.1 匿名性
IS-95和3G在匿名性問題上是相同的,都是利用臨時移動用戶身份(TMSI)識別用戶。臨時移動用戶身份(TMSI)僅在用戶注冊的位置區(qū)域或路由區(qū)域有局部意義。在該區(qū)域外,它應附加一個適當的位置區(qū)域標識或路由區(qū)域標識以避免TMSI的不確定性。在永久的和臨時的用戶身份之間的聯(lián)系由用戶在其中注冊的拜訪位置寄存器保存。
2.2 認證機制
IS-95系統(tǒng)和3G系統(tǒng)所采用的認證機制是不一致的。IS-95和3G系統(tǒng)的認證機制分別如下所述。
2.2.1 IS-95的認證機制
IS-95系統(tǒng)提供網絡對移動臺的單向認證。一個成功的認證需要移動臺和基站處理一組完全相同的共享秘密數據?,F(xiàn)有的規(guī)范中定義了兩種主要的認證過程:全局質詢/應答認證和惟一質詢/應答認證。全局認證在移動臺主呼、移動臺被呼和移動臺位置登記時執(zhí)行,又稱為共用RAND方式。惟一認證由基站在下列情況下發(fā)起:全局認證失敗、切換、在語音信道上認證、移動臺閃動請求、SSD更新。上述認證都采用共享秘密的質詢/應答協(xié)議。
在全局認證中網絡端需要執(zhí)行3項校驗:一是校驗RANDC;二是校驗AUTHR;三是校驗COUNT。只有3項校驗均通過,才允許移動臺接入。
2.2.2 3G的認證機制
3G系統(tǒng)的認證機制是用戶和網絡之間的相互認證,通過用戶和網絡顯示自己知道存儲在用戶的USIM和歸屬網絡中的AuC中的秘密密鑰K來認證。
認證和密鑰協(xié)商的基本前提是:用戶與其歸屬網絡HE共享密鑰K;用戶信任其歸屬網絡;用戶的HE相信VLR/SGSN能夠安全的處理認證信息;HE與VLR/SGSN之間的通信鏈路足夠安全。
整個認證與密鑰協(xié)商協(xié)議由兩個過程組成:認證向量產生過程和認證與密鑰協(xié)商過程,3G的認證機制如圖2.2所示。
認證向量的產生過程如下圖所示:
圖2.3描述了在HE/AuC中產生認證向量的過程。
認證和密鑰協(xié)商:這個過程的目的是為了在用戶和網絡之間相互認證,并創(chuàng)建在VLR/SGSN和USIM之間的加密和完整性密鑰。在這個認證過程中,USIM驗證使用認證向量的新鮮性。
收到VLR發(fā)送的認證請求數據后,用戶的響應如圖2.4所示。
用戶首先計算出SQN,然后USIM計算出XMAC=f1K(SQN || RAND || AMF)和在AUTN中包含的MAC比較。
然后,USIM驗證收到的序列號SQN在正確的范圍之內。如果USIM認為序列號不在正確的范圍之內,它就發(fā)送包括合適的參數的同步失敗消息給VLR/SGSN,并放棄這個過程。同步失敗的消息里包含參數AUTS。
2.3 加密機制
在加密機制方面,IS-95系統(tǒng)和3G系統(tǒng)也不一樣。IS-95和3G系統(tǒng)的機密機制分別如下所述。
2.3.1 IS-95的加密機制
語音加密機制:IS-95系統(tǒng)中語音加密是通過長碼掩碼PLCM進行PN擴頻實現(xiàn)的,終端利用SSD-B和CAVE算法產生專用長碼掩碼、64bit的CMEA密鑰、32bit的數據加密密鑰。終端和網絡利用專用長碼掩碼來改變PN碼的特性,改變后的PN碼用于語音置亂,進一步增強了IS-95空中接口的保密性。
信令信息加密:為了加強認證過程和保護用戶的敏感信息,需要對信令信息的某些字段進行加密。終端和網絡利用CMEA密鑰和CMEA算法來加密/解密空中接口的信令信息。
用戶數據保密:ORYX是基于LSFR的流密碼,用于用戶數據加密,由于出口限制,密鑰長度被限制在32bit以內。ORYX被證明是不安全的[6]。
2.3.2 3G的加密機制
3G系統(tǒng)的加密機制采用了以分組KASUMI為基礎的專用加密算法F8算法,該算法在ME和RNC之間的專用信道上應用。
在完成了用戶鑒權認證之后,在移動臺生成了加密密鑰CK,用戶就可以以密文的方式在無線鏈路上傳輸用戶信息和信令信息。發(fā)送方采用了分組密碼流對原始數據加密,采用F8算法,接受方接收到密文,經過相同過程,恢復出明文。
算法的輸入參數是長度為128bit的加密密鑰CK、32bit的幀號COUNT、5bit的鏈路身份指示BEARER、1bit的上下行鏈路指示DIRECTION和16bit的密鑰流長度LENGTH,其中,當消息從移動臺傳到RNC時,DIRECTION的取值為0,反之為1。基于這些輸入參數,算法產生輸出密鑰流塊,用于加密輸入明文產生輸出密文塊。
2.4 數據完整性機制
IS-95系統(tǒng)沒有采用數據完整性機制,而3G采用了以分組KASUMI為基礎的數據完整性算法F9算法。
在3G中,采用了消息認證來保護用戶和網絡間的信令消息沒有被篡改。發(fā)送方將要傳送的數據用完整性密鑰IK經過F9算法產生的消息認證碼MAC,附加在發(fā)出的消息后面。接受方接收到的消息,用同樣的方法計算得到XMAC。接收方把收到的MAC和XMAC相比較,如果兩者相等,就說明收到的消息是完整的,在傳輸過程中沒有被修改[9]。利用F9算法進行數據完整性保護方法。
2.5 其他安全認證機制
在終端和用戶身份卡方面,IS-95系統(tǒng)沒有采用用戶身份卡,安全參數和算法存儲在終端。而3G采用了USIM卡,并且終端和USIM卡分離,由USIM卡存儲用戶身份和主密鑰。
3結論
本文針對移動通信中的身份認證協(xié)議開展了工作。分析了移動通信環(huán)境的獨特性,討論了移動通信中身份認證協(xié)議應該具有的安全性要求。詳細分析了基于IS-95標準的移動通信系統(tǒng)和第三代移動通信系統(tǒng)的身份認證協(xié)議流程,重點對這兩種認證機制進行了比較研究。
本文的工作主要體現(xiàn)在:在信息威脅和信息安全的基礎上簡單介紹了信息安全技術;在簡單介紹認證和密鑰協(xié)商協(xié)議,認證協(xié)議的安全性要求和安全性分析方法以及密碼學的基礎上對認證協(xié)議做了概述;對IS-95系統(tǒng)和3G系統(tǒng)的安全接入認證機制進行了全面、系統(tǒng)的比較研究。
本文僅對基于IS-95標準的CDMA系統(tǒng)和第三代移動通信系統(tǒng)兩種接入認證機制進行了比較研究。目前,對3G接入認證方案的研究還處于試驗階段,是否存在更好的認證協(xié)議來進一步提高3G接入認證的安全性,同時認證效率又不會有明顯的增加,如果采用公鑰體制,能否最大限度的減少移動用戶端的計算量,同時安全性又不會降低,這些都是應該繼續(xù)研究的課題。
參考文獻
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作者簡介:姓名 劉穎性別女出生年月1972年9月2日出生畢業(yè)日期2005年6月30日
畢業(yè)學校吉林大學(自考)本科畢業(yè)工作單位:中國移動通信集團遼寧有限公司鞍山分公司
關鍵詞:移動通信;運營商業(yè);CDMA技術;網絡帶寬
隨著網絡時代變得越來越成熟,我國在2008年進入了3g時代。人們對于網絡的要求越來越高。這就意味著我們的3g不僅僅是一般的3g,更是一個可以讓更多人方便使用的網絡。而這樣的網絡在當今社會中更是不可缺少的一部分,我們使用的手機,平板還是筆記本。都可以使用這就有著更大的商機,擁有更好的3g無線網技術就可以使我們社會更進一步。同時先進的網絡技術可以使我國擁有更為先進的社會生產力。
一、移動通信系統(tǒng)網絡優(yōu)化的目的及意義
移動通信系統(tǒng)無線網絡的性能隨著網絡的發(fā)展、用戶數量的變化及用戶分布的變化而不斷發(fā)生變化。因此,無線網絡優(yōu)化是移動通信系統(tǒng)實際運營過程中的一個非常重要的環(huán)節(jié),是運行維護工作中的一個非常重要的組成部分,是在保證網絡設備正常運行的前提下,根據系統(tǒng)的實際表現(xiàn)、實際性能,對系統(tǒng)進行分析,在分析的基礎上通過對系統(tǒng)參數的調整,使無線網絡性能得到逐步改善,以達到在現(xiàn)有的系統(tǒng)配置下為用戶提供最優(yōu)的服務質量,即最佳的覆蓋、滿意的信號強度、最佳的通話音質和最低的掉話率等。通過不斷地進行有效的網絡優(yōu)化,可以使移動通信網絡性能得以逐步改善,充分利用移動通信網絡的現(xiàn)有配置為用戶提供穩(wěn)定、優(yōu)質的服務,同時提高系統(tǒng)的設備利用率、提高系統(tǒng)容量,以接納越來越多的用戶。網絡優(yōu)化工作是一個周而復始的循環(huán)過程,貫穿于移動通信網絡運行的整個過程。
網絡優(yōu)化指的是通過參數采集、統(tǒng)計分析、信令跟蹤、路測信息采集分析等多種手段對整個移動通信網絡進行綜合分析,以找出網絡中實際存在的問題,并通過調整移動通信網絡的軟硬件配置及系統(tǒng)參數,使整個網絡達到最佳的運行狀況,使有限的網絡資源能高效地被利用。無線網絡優(yōu)化是一項復雜的系統(tǒng)工程,包括了一系列的優(yōu)化方式,如覆蓋優(yōu)化、話務量優(yōu)化、設備優(yōu)化、干擾分析等。這一方面是要對無線網絡運行中存在的諸如覆蓋不好、話音質量差、掉話、網絡擁塞、切換成功率低及數據業(yè)務性能不佳等服務質量問題予以解決,使無線網絡達到最佳的運行狀態(tài),另一方面,還要通過優(yōu)化無線網絡資源配置,對整個無線網絡資源進行合理地調配和運用,以適應新的業(yè)務需求和網絡發(fā)展的情況,以最大程度地發(fā)揮出現(xiàn)有設備的能力,從而獲取最大的投資效益。
二、3G系統(tǒng)主要技術標準
2005年5月,國際電信聯(lián)盟ITU批準了3G系統(tǒng)IMT-2000無線接口的5種技術標準,WCDMA和CDMA2000兩個寬帶CDMA技術是其中最為主流的兩種技術,主要采用頻分雙工FDD(Frequency Division Duplexing)技術,而我國提交的TD一SCDMA是其中最主要的CDMA時分雙工TDD(Time Division Duplexing)技術之一。我國目前已經將WCDMA系統(tǒng)、CDMA2000系統(tǒng)和TD一SCDMA系統(tǒng)確定為國內3G商用的三個標準,并且指出將大力扶持“國產標準”TD一SCDMA系統(tǒng)。
(一)WCDMA系統(tǒng)
WCDMA技術的代表廠商有瑞典的愛立信、芬蘭的諾基亞、日本的NTT等。全球移動通信系統(tǒng)UMTS是歐洲電信標準組織ETSI(European Telecommunications Standards Institute)提出的使用WCDMA技術作為空中接口技術的3G移動通信系統(tǒng),因而通常也被稱作WCDMA系統(tǒng)。WCDMA系統(tǒng)支持頻分雙工FDD和時分雙工TDD兩種雙工方式。在頻分雙工FDD方式下,WCDMA系統(tǒng)的上下行鏈路各占用5MHz的頻帶,而在時分雙工TDD方式下,其上下行鏈路時分復用同一個5MHz的頻帶。目前全球移動通信系統(tǒng)UMTS標準的發(fā)展主要采用了WCDMA技術的頻分雙工FDD方式,故下文中所述的WCDMA系統(tǒng)若無特殊說明,皆指頻分雙工FDD方式的WCDMA系統(tǒng)。
(二) CDMA2000系統(tǒng)
CDMA2000技術的代表廠商有美國的高通、朗訊、摩托羅拉和北方電訊。這一技術標準基于IS一95窄帶CDMA技術,因而受到了CDMA發(fā)展組織 CDG(CDMA Development Group)等IS一95窄帶CDMA技術協(xié)會和標準化組織的支持。
CDMA2000系統(tǒng)的特點是反向(上行)鏈路信道連續(xù)導頻、相干接收,前向(下行)鏈路發(fā)送分集,電磁干擾影響小。
(三) TD一SCDMA系統(tǒng)
TD一SCDMA是時分同步碼分多址(Time Division Synchronous CDMA)的縮寫,由中國信息產業(yè)部電信科學技術研究院CATT(China Academy of Telecommunications Technology)、大唐移動通信設備有限公司首席科學家李世鶴博士為首的團隊具體制訂,由中國標準化協(xié)會CAS(China Association for Standardization)和中國CWTS(現(xiàn)CCSA)代表中國向國際電信聯(lián)盟ITU和3GPP組織提交的3G系統(tǒng)的三大主流技術之一。這是世界通信史上第一個得到國際組織接納的中國獨立提出的通信技術標準。
TD一SCDMA是一種集頻分多址FDMA、碼分多址CDMA、時分多址TDMA和空分多址SDMA技術為一體的3G移動通信技術,采用了 1.6MHz載波帶寬。其上下行鏈路可以不對稱,故具有頻譜利用率高、發(fā)射功率低等優(yōu)點,非常適合于互聯(lián)網瀏覽、視頻點播等非對稱高速率的移動數據業(yè)務和在線多媒體業(yè)務。
三、CDMA系統(tǒng)的優(yōu)點
CDMA是碼分多址Code Division Multiple Access的英文縮寫,是在擴頻通信技術上發(fā)展起來的種新型的無線通信技術。CDMA以寬帶擴頻技術為基礎,其特點是抗干擾性強,頻譜利用率高,容量大,因而是3G系統(tǒng)標準中的最主要的空中接口技術。
CDMA無線系統(tǒng)主要具有以下幾個優(yōu)點:(l)覆蓋范圍廣。CDMA系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋范圍隨著負載的變化而變化,在網絡無負載的情況下,其小區(qū)的覆蓋半徑是標準GSM系統(tǒng)的3倍,在每個小區(qū)20個信道的負載情況下,其小區(qū)的覆蓋半徑是標準GSM系統(tǒng)的2倍。而對于上行鏈路,CDMA系統(tǒng)比標準GSM系統(tǒng)高5dB增益,因此在相同的覆蓋范圍內CDMA系統(tǒng)需建設的基站較少。(2)系統(tǒng)容量大。CDMA系統(tǒng)采用了擴頻技術來提高處理增益、增大系統(tǒng)容量;其頻率復用因子為l,因此相同帶寬下的系統(tǒng)容量大、頻譜利用率高,CDMA在相同頻譜情況下的容量是標準GSM系統(tǒng)的5.5倍。CDMA系統(tǒng)還使用話音激活技術來提高系統(tǒng)容量,用軟切換技術增加反向容量。(3)話音質量高。CDMA系統(tǒng)采用了自適應多速率AMR、8kbit/EVRC、8k/13k等語音編碼技術,有很好的背景噪聲抑制功能。CDMA系統(tǒng)的8kbit/s話音質量可相當于GSM系統(tǒng)的13kbit/s話音質量,而其13kbit/s的話音質量可接近于有線電話的話音質量。CDMA系統(tǒng)使用RAKE分集接收技術以克服衰落、提高話音質量,使用軟切換技術更可以有效地減少掉話。(4)系統(tǒng)軟容量。CDMA系統(tǒng)是一個干擾受限系統(tǒng),其網絡容量受到干擾的限制,通過降低接收機的接收門限來提高誤幀率,可以增加網絡容量,也可利用CDMA系統(tǒng)的小區(qū)呼吸效應,減小重負荷小區(qū)的導頻發(fā)射功率,達到縮小小區(qū)半徑,降低網絡容量的目的。(5)功率控制精。CDMA系統(tǒng)采用精確的功率控制技術,使得所有用戶終端發(fā)出的無線信號在到達基站時的功率基本相等,這樣有效地降低了用戶間的干擾。
除以上優(yōu)點外,筆者通過多方收集資料,還分析具有如下幾點優(yōu)點:一是采用軟切換。WCDMA系統(tǒng)和CDMA2000系統(tǒng)采用了軟切換技術,而TD一SCDMA系統(tǒng)則采用了接力切換技術,這些切換技術可以更有效地降低掉話率,提高系統(tǒng)容量,改善話音質量。二是發(fā)射功率低。CDMA系統(tǒng)以擴頻技術為基礎,用帶寬換取較低的信噪比;使用精確的功率控制技術,降低了用戶終端的平均發(fā)射功率,減少對人體和環(huán)境的輻射,并延長了用戶終端的電池使用時間。CDMA終端的發(fā)射功率約0.2W,而GSM終端的發(fā)射功率約1一2W。三是用話音激活CDMA系統(tǒng)采用話音激活技術,避免了無話音時無線信道資源的浪費,這同樣起到了提高系統(tǒng)容量的作用。四是保密性能好。因為采用碼分多址技術,其復雜的編譯碼及調制解調技術確保系統(tǒng)具有良好的保密性能。
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【關鍵詞】移動通信;通信網絡;無線電;干擾;問題處理
一、前言
移動通信是移動用戶之間的通信站,通過海上和航空移動通信和射頻波,采用直接或視距傳播,因此調頻非常重要。可是無線電的干擾會擾亂移動通信的頻率。所以要根據無線電干擾不同形式,采用一些方法盡量避免無線電對移動通信的干擾,或者使無線電干擾造成的損失降到最低。保證人民的正常的通信。
二、干擾的各種形式
1、相鄰信道信號的干擾。這是由于選擇性低的發(fā)射器或接收器的干擾信道的頻帶寬度引起的。特別是由于老化收發(fā)信機的技術指標下降,在實踐中,發(fā)生這樣的干擾的概率很低。主要原因是我國無線電頻率間隔相鄰信道帶寬有嚴格規(guī)定防止干擾的技術。能夠起到一定的保障作用。2、互調干擾?;フ{干擾是兩個或兩個以上的頻率發(fā)射器和接收器發(fā)射信號的同時,由于非線性問題產生的互調頻率的影響,如果工作頻率在接收器中的頻率被中斷,就產生了互調干擾。要從根本上消除互調干擾是非常困難的,但也可以通過一定的措施,減少其影響。提高設備抗互調的干擾;盡可能將天線之間的間隔拉大,以彌補之間的凈化通道的問題,加強無線信道的強度,提高接收機的選擇性,提高設備的線性能力,降低互調水平。
三、無線電干擾信號源的準確查找
1、觀察信號特征。尋找無線電干擾源信號需要精確的采集,首先是尋找信號特征參數,通過測量或監(jiān)測解調信號,確定信號源的內容和位置信息,參數需要測量信號的幅度、頻率,通過帶寬進行調制,保證工作時間出現(xiàn)其他參數類型的無線電信號。信號的帶外輻射強度隨頻率衰減,導致實際發(fā)射信號帶寬和主信號的時間帶寬不同步,沒有提供明顯的發(fā)射信號。互調信號明顯較小,帶寬大于正常范圍使服務繁忙,有時也能提供一些服務,可以尋找無線電干擾源信號的信號參數,可以判斷是否有干擾源,如頻率的干擾,除了干擾,雜散和互調的移動裝置沒有固定的位置,很難確定干擾的位置。2、分析識別信號傳播路徑。高功率輻射通常是相對的選擇,要增加空氣中的一個突出的位置,確定搜索范圍。避免區(qū)內的干擾,干擾后的信號可以近似,促進信號傳導的過程。在復雜的環(huán)境中,應注意尋找干擾信號,進行信號直接傳輸和表達的識別,監(jiān)測車輛的干擾,對地面進行搜索,如果信號突然變大或變小,車輛很可能位于主反射信號的直接路徑或者路徑的邊緣。應在附近仔細的觀察地形,找到信號傳播路徑。尋找附近的干擾時,要注意測量天線的信號強度。在設備的指導下,尋找最近的道路。如果信號源在室內,由于狹小的空間反射信號的效果往往很好,往往很難確定方向從而進行相應的方向的搜索,有時信號源直接與天線相連,有時源信號會突然地出現(xiàn),干擾確定的位置。
四、分析無線電信號的方法
識別天線的信號傳播時要使用高功率的輻射設備。通常是選擇相對比較能增加空氣中的突出的位置的設備,縮小搜索的范圍。避免區(qū)內干擾,保證干擾后的信號可以近似的確定,尋找天線的加速過程。在復雜的環(huán)境中,應注意尋找干擾分析信號的設備,進行信號直接傳輸和表達的識別,監(jiān)測車輛的干擾。加強近似搜索,如果信號突然變大或變小,要使車輛位于主反射信號的直接路徑或路徑的邊緣處,應仔細觀察地形,保證信號傳播的路徑。尋找附近的干擾,注意測量天線的信號強度要尋找直接的道路。
五、無線電干擾預防措施
1、開展各種形式的宣傳。可以通過電臺的無線電的頻率進行宣傳,使公眾知道的國民經濟的意義。避免是單位或個人非法使用無線電頻率的情況,否則將按照規(guī)定進行處罰,嚴重的將追究其刑事責任。2、公共安全管理。質量監(jiān)督部門進行公共安全管理,調查生產的部分非法電臺,懲罰非法生產商或個人電臺。同時向公眾宣布,凡購買的無線電設備不符合國家規(guī)定的,包括非法生產、銷售無線電的單位和個人,將會追究刑事責任。
結束語
總之,移動通信中無線電的干擾問題是一個很嚴重的問題。無線電在本質上是一種電磁波的無線電通訊信號,由于其特殊性,無線電的傳輸會給移動通信的用戶帶來很大的不便,易受外部因素的影響,妨礙信息的傳遞。隨著計算機的通信平臺的發(fā)展,需要對移動通信中無線電的干擾進行控制,實現(xiàn)智能設備的操作的自動處理,避免干擾。為改革提供有利的趨勢,加強現(xiàn)代電信用戶的無線傳輸技術,保證信息傳遞的效率。
參考文獻
[1]李建國.淺析無線電干擾與管理[J].商品與質量?學術觀察,2016,(03).