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中铁三局电务公司西北指挥部定西项目部程玉第1页共7页2012-6-1314:59:00浅谈通信技术的发展及其定西地区未来发展趋势摘要:通信技术的发展日新月异。中铁三局电务公司西北指挥部已在定西地区扎根数年，见证了我国西部地区通信技术的发展。本文分为两个部分，第一部分简单介绍3G，4G，5G通信技术，第二部分以中国移动在定西地区的网络建设为实例，介绍了通信技术在我国西部发展的状况，并对通信技术的发展作了长远的规划。关键词：3G，4G，5G，RRU，BBU。Abstract:Communicationtechnologyhasbeenprogressing.NorthwestHeadquartersofElectricServiceCompany,Bureauofiron3,locatedinDingxidistrict,haswitnessedthedevelopmentofthecommunicationtechnologyinourwesternarea.Thispaperisdividedinto2parts.Thefirstpartgivesbriefintroductionof3G,4Gand5G,andthenextpart,basedonthewebnetworkconstructionofChinaMobileinDingxidistrict,mainlydiscussesaboutthefuturedevelopmentofcommunicationtechnologyinwesternarea.Keywords：3G，4G，5G，RRU，BBU。一．通信技术的发展1．通信技术简介通信，包含以下几部分：1发信人2信息3信道4受信人。电磁波原理的发现为无线电技术提供了信道。它使得空气变成了载体。使得随时随地传输信号变成了可能。从那以后的蜂窝通信第一代通信技术，第二、第三代通信技术都是以此发展起来的。目前西北地区的15期GSM网覆盖工程，是介于3G与2G之间的一种技术。它无法进行可视电话，但能够进行数据传输。下面就介绍一下即将发展起来的3G技术和4G、5G技术。2．3G通信技术3G技术起源于好莱坞女星海蒂.拉玛发明的频谱技术。二战期间，为了防止无线电指令被敌军窃取，需要开发一系列的无线电通信的保密技术。世界3G技术的3大标准.美国CDMA2000，欧洲WCDMA，中国TD-SCDMA，都是在CDMA的技术基础上开发出来的，CDMA就是3G的根本基础原理，而她发明的频谱技术就是CDMA的基础原理。3G技术的核心就是保密技术。二代通信技术在发信号之前将信号进行量化后，直接用高频的电磁波信号作为载体发送出去。而三代通信技术在此前还要增加信号的编码和扩频。将传输信号的频带展宽。在收端以相关解调技术收信。如图示。中铁三局电务公司西北指挥部定西项目部程玉第2页共7页2012-6-1314:59:00图一可以看到频带展宽的好处，即使该电磁波信号被成功截取，过滤掉原有的高频载波信号。要得到传输的信息，除非有一套对应的结构，频率，相位上完全一致的PN码才能解调出所要的信息。否则接受到的就是一片噪声。而PN码是随机的。这一特性大大的加强了通话的保密性。以cdma为例通过扩频可以实现以下的功能：（1）在多址通信中实现空闲切换的方法和装置；(2)在扩频系统中传输高速率数据的方法和装置；(3)采用正交波形使多个发射机能够共享单个CDMA信道；(4)CDMA系统的高数据速率辅助装置；(5)执行系统间软切换的蜂窝电话系统和方法；(6)采用时空扩展技术和正交发射分集技术的的发射机结构；(7)应用时间空间扩展以及正交发射分集技术的接收机结构；(8)用于多路接入方案的快速分配方法；(9)移动通信系统中产生准正交码的方法和采用该方法的扩频器；(10)在移动通信系统中用Turbo编码器的凿孔设备和方法；(11)扩频通信系统中的凿孔和还原代码的装置和方法；(12)码分多值通信系统中的信道分配设备和方法。3．4G通信技术3G技术仍存在很多的不足之处：1无法克服多普勒效应，2高昂的费用。为了克服以上的缺点。发展起第四代的通信技术，也就是4G技术。4G是集3G和wlan于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。而以甘肃地区的情况来看，4G网络必然是近5~10年甘肃地区通信的发展趋势。研究4G网络的核心技术是当前公司发展规划的前提。中铁三局电务公司西北指挥部定西项目部程玉第3页共7页2012-6-1314:59:003G技术前面已经介绍过。下面介绍一下VLAN：图二无线局域网络(WirelessLocalAreaNetworks；WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(RadioFrequency；RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到「信息随身化、便利走天下」的理想境界。我们先介绍无线网络的缺点：（1）性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射，建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。（2）传输速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前，无线局域网的最大传输速率为150Mbit/s，只适合于个人终端和小规模网络应用。（3）安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是发散的。从理论上讲，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号。造成通信信息泄漏。正好弥补了3G的缺点。首先3G通信技术采用的软切换方式可以在一个一个WLAN之前切换，弥补了无线网络遇到障碍物后传输质量下降的不足。其次，3G的传输速率最快只有3M，而无线网络的传输速度最快却能达到150M。它使得传输高质量视频图像和高质量的电视信号变成了可能。而安全性方面，3G网络的传输特性使得它与无线网络的结合臻于完美。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用为技术核心。OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，预计都采用OFDM技术。4．5G通信技术科技的发展是日新月异的。有报道说韩国已经成功研发出了5G通信技术。手机在利用该技术后无线下载速度可以达到每秒3.6G。这一新的通信技术名为NomadicLocalAreaWirelessAccess，简称NoLA。3G网络占据的频率大约在2000左右，传输速度达每秒2M，能够实现可视电话，看电影电视等功能。4G技术作为更新的移动通信技术，传输速度更快，信号质量更优，音质更真实等特点，其无线传输速度达每秒100M。而5G技术速度是4G的36倍。众所周知，信号携带的信息量越大，相应的电磁波频中铁三局电务公司西北指挥部定西项目部程玉第4页共7页2012-6-1314:59:00率就越高。电磁波的频率越高穿透能力就越强。作为5G的高速通信的载体电磁波是否对身体产生很多负面的影响呢？随科技的进步。终究会解决这些缺点，实现随时随地的无障碍通信。二.以中国移动为例阐述定西地区通信技术发展趋势1、概述中国移动用户正在逐年增长，2002年2亿，到2010年8.4亿，如此多的用户支持下，尽管业界的不少唱衰声中，中国移动2010年财报，仍显示了其高速增长的态势。2010年，中移动营收4852亿元，同比增长7.3%，净利润1196亿元，同比增长3.9%。不过，与此前几年相比，中移动已步入相对缓慢的增长期，新增客户、ARPU(平均付费用户收入)随资费逐步降低拖累了增速。为了更好更快的发展，移动通信已经在建立新的平台：布局TD-LTE。2011年初，中移动在上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门、北京启动TD-LTE规模试验网的建设，并计划于今年内在这7个城市建成超过1000个基站的TD-LTE规模技术试验网络。2、中国移动定西地区的网络建设接下来用几个图片直观的反应一下中国移动的网络建设。2.12G~3G的搬迁过程首先介绍2G~3G的搬迁过程。（3G到4G的搬迁过程也是一个道理。因为他们也是使用RRU和BBU只是RRU和BBU的设备不同。不在赘述）首先建立新的BBU和RRU基站。新基站建好后，进行簇优化，簇优化完成后进行整网优化。优化达标后割接入网络中。原网络保留。观察新网络稳定性。新网络达到稳定后拆除原网络。如下图：图三2.2简介3G设备功能及如何实现话务的接通中铁三局电务公司西北指挥部定西项目部程玉第5页共7页2012-6-1314:59:002G（gsm）3G(umts)4G(lte)的RRU可以共享BBU。从全局上看，现在的基站是通过BBU+RRU+中央网络服务器实现话务的接通。如下图。图四3．主要3G设备及其实现的功能1）BBU+RRU分布式基站把以前的基站分成两个部分。基带处理单元BBU和远端射频单元RRU。BBU由基带处理板组成，构成一个资源池，可以供多个RRU共享，RRU则提供了信号的射频处理功能，两者之间采用光纤进行连接，构成分布式基站架构。BBU部分实现的功能主要为：主控、时钟、基带处理、Iub接口处理。RRU实现的功能主要包括：数字中频、收发信机、功放和低噪放。见下图：图五RRU+BBU的优势是：1.通过RRU的拉远，一个BBU下多个RRU虽然分数不同的物理地址，但逻辑上属于同一个小区，用户再此范围内移动，不发生小区间切换。该应用极大的拓宽了单小区的覆盖范围，减少了覆盖区域的切换次数：2.RRU支持塔上安装，所需的馈线长度减少，节约馈线成本，并且，大大减少了馈线损耗，系统增益得到很大的提高。覆盖半径增加20%以上，以比传统宏基站低得机顶功率实现与其相当的覆盖能力。3.能够提供更有效的网络覆盖，通过射频拉远技术BBU和RRU分离，使得射频模块RRU可以分散安装，可以很好地应用于特殊区域覆盖，非常适合铁路沿线，尤其是隧道和桥梁覆盖的建站环境。中铁三局电务公司西北指挥部定西项目部程玉第6页共7页2012-6-1314:59:004.灵活简易的安装方式，BBU采用19英寸标准上架插箱，体积小，重量轻，RRU符合IP55的室外设计要求，适应多种恶劣环境，重量轻，可轻便安装于墙面、抱杆或塔顶。适合在既有枢纽地区等机房条件不理想或者机房匮乏的情况下使用。5.分布式基站仅是基站形态变化而已，仍是基站，同以往的利用直放站扩大小区个基站覆盖范围的应用相比，分布式基站可以和宏基站公用网管，可以不依赖基站提供载频数量，最大可支持24载频。2）耦合器和合路器将一路微波功率按比例分成几路,。实现这一功能的元件称为功率分配元器件即耦合器。合路器主要用作将多系统信号合路到一套室内分布系统。耦合器，和合路器主要接馈线，将不同的信号平均分配。或者汇总起来。如下图：图六4．中国移动定西地区未来的发展趋势新网络的建设不是一蹴而就，而是缓慢发展的过程。首先在现有的网络中建立新基站，然后替换旧的2G设备，逐步推进。慢慢的达到最后的4G网络通信。见下图图七中铁三局电务公司西北指挥部定西项目部程玉第7页共7页2012-6-1314:59:00定西地区目前正在发展3G技术。随着TD基站的逐步完善。也会在5年之内，着手发展4G技术。由于4G全国都在起步阶段，中国移动未公开4G设备图片，就不在介绍。参考文献:1．易春秀，《3G无线接入网的传输技术研究》2．陈方圆等，《BBU_RRU分布式基站解决方案在GSM_R工程设计中的应用》3．唐铭坚等，《3G移动