移動通信論文范例6篇

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移動通信論文

移動通信論文范文1

該類故障較為常見,跡象也比較明顯,通常硬件在發生故障時,其紅色的FOULT燈一般會亮,然而有時候千萬不能被其表面假象迷惑到。比如某個基站的B扇區,其中有一個載頻發生退服的現象,到站以后看到該載頻的TXNOTENABLE燈以及紅色FOULT燈均亮,因而斷定為TRU硬件發生破壞,更換之后故障還是存在,這種情況再把TRU更換掉就犯了頭疼看頭,腳疼看腳的誤區,TRU發生退服有可能是由于其自身的硬件故障也有可能是和其連接的其他連線或者硬件發生了故障。通過OMT軟件進行診斷以后提示到TRU至CU中間的連線發生故障,經過檢查發現了連線有松動,再次連接以后故障已消除。針對該類故障,可以首先利用OMT軟件開始故障的定位,參照OMT建議的替換單元實施操作,不能僅僅看其表面。

二、由于軟件原因導致的基站故障

假如基站IDB數據和基站狀況匹配之后不一致,那么基站絕對沒辦法恢復正常工作。假如在把某個基站實施傳輸壓縮,即兩條被壓縮成一條,之后看到AB兩個小區正常工作但是C小區沒有正常工作,這就表明了BSC沒辦法和C小區實施通信,因而懷疑與其挨著的B小區設置地的軟件有問題,通過查看才看到B小區的軟件傳輸形式被錯誤設置為單獨形式即STAN-DALONE,其中一條在傳輸的時候ABC各個扇區的傳輸形式應當分別設置成CASCADE、CASCADE、STANDALONE,把B的傳輸形式更改成CASCADE以后基站便恢復了正常狀態。

三、由于傳輸問題導致的基站故障

盡管移動通信屬于無線通信的性質,然而其實際上是有線和無線的綜合體。MSC(即移動業務變換中心)與BSC(即基站控制器)二者之間的接口A還有BSC(即基站控制器)與BTS(即基站收發媒介)二者之間的接口ABIS的物理連接全部是采取2.048Mbps標準的PCM數字輸送。不僅如此,各個基站部件的持續穩定工作難以離開平穩的時鐘訊號,但是基站的時鐘訊號是在PCM傳輸里面提取出來的,有一部分基站沒有提供輸入外界時鐘的端口,該部分基站設施是根據先前的PDH組網模式進行設計的。現在傳輸設施正在從逐漸PDH形式向SDH形式過渡,根據SDH形式的傳輸制度,因為調整指針的原因,其在傳送時鐘時是按照線路碼形式傳輸,通過ADM(即分插復用器)特別的時鐘端口進行輸出的。假如采取從SDH形式的隨路碼流里面提取時鐘的辦法,可能會帶來死站、滑碼以及失步等問題。有研究學者發現,某些采取SDH體系進行傳輸的基站,從開通以后便一直不是很穩定,后來經過現場檢查才發現是由于基站在同步方面不好,建議使用PDH傳輸體系,或者基站使用同步要求相對比較低的設施,采納其建議以后,基站一直工作都很正常。平常維護當中時不時會有基站部分或者所有載頻不夠穩定并且一會兒退服一會兒運行的狀況。該部分故障很多都是由于傳輸不夠穩定,由滑碼以及誤碼造成的。傳輸誤碼積在累積到某種程度的時候,BSC沒辦法對基站實施控制。這個時候可以在本地狀態下經過OMT將IDB數據再次裝載,復位以后便能夠恢復正常。

四、結語

移動通信論文范文2

論文摘要:21世紀移動通信技術和市場飛速發展,在新技術和市場需求的共同作用下,未來移動通信技術將呈現以下幾大趨勢:網絡業務數據化、分組化,移動互聯網逐步形成;網絡技術數字化、寬帶化;網絡設備智能化、小型化;應用于更高的頻段,有效利用頻率;移動網絡的綜合化、全球化、個人化;各種網絡的融合;高速率、高質量、低費用。這正是第四代(4G)移動通信技術發展的方向和目標。

一、引言

移動通信是指移動用戶之間,或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術的發展,特別是半導體、集

成電路和計算機技術的發展,移動通信得到了迅速的發展。隨著其應用領域的擴大和對性能要求的提高,促使移動通信在技術上和理論上向更高水平發展。20世紀80年代以來,移動通信已成為現代通信網中不可缺少并發展最快的通信方式之一。

回顧移動通信的發展歷程,移動通信的發展大致經歷了幾個發展階段:第一代移動通信技術主要指蜂窩式模擬移動通信,技術特征是蜂窩網絡結構克服了大區制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數字移動通信,使蜂窩系統具有數字傳輸所能提供的綜合業務等種種優點。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統所擁有的各種優點,克服了其缺點外,還能夠提供寬帶多媒體業務,能提供高質量的視頻寬帶多媒體綜合業務,并能實現全球漫游?,F在用的大多是第二代技術,第三代技術還不太成功,但已有了第四代技術的設想。第四代移動通信系統(4G)標準比第三代具有更多的功能。

二、4G移動通信簡介

第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡,具有非對稱的超過2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網、移動寬帶系統和交互式廣播網絡。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網絡中提供無線服務,可以在任何地方用寬帶接入互聯網(包括衛星通信和平流層通信),能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外,第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統,是寬帶接入IP系統。目前正在開發和研制中的4G通信將具有以下特征:

(一)通信速度更快

由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率,因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預估,第四代移動通信系統的速度可達到10-20Mbit/s,最高可以達到100Mbit/s。

(二)網絡頻譜更寬

要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度,通信運營商必須在3G通信網絡的基礎上對其進行大幅度的改造,以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究,每個4G信道將占有100MHz的頻譜,相當于W-CDMA3G網絡的20倍。

(三)多種業務的完整融合

個人通信、信息系統、廣播、娛樂等業務無縫連接為一個整體,滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網和藍牙等室內網絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信,移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業務應用、各種系統平臺間的互聯更便捷、安全,面向不同用戶要求,更富有個性化。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。

(四)智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高,不僅表現在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手機可以實現許多難以想象的功能。例如,4G手機將能根據環境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。

(五)兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受,還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此,從這個角度來看,4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從2G、3G平穩過渡等特點。

(六)實現更高質量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等,大量信息透過寬頻的信道傳送出去,為此4G也稱為“多媒體移動通信”。

(七)通信費用更加便宜

由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題,讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信,而且4G通信引入了許多尖端通信技術,因此,相對其他技術來說,4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設4G通信網絡系統時,通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上,采用逐步引入的方法,這樣就能夠有效地降低運營成本。

三、4G移動通信的接入系統

4G移動通信接入系統的顯著特點是,智能化多模式終端(multi-modeterminal)基于公共平臺,通過各種接技術,在各種網絡系統(平臺)之間實現無縫連接和協作。在4G移動通信中,各種專門的接入系統都基于一個公共平臺,相互協作,以最優化的方式工作,來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統時,網絡會自適應分配頻帶、給出最優化路由,以達到最佳通信效果。目前,4G移動通信的主要接入技術有:無線蜂窩移動通信系統(例如2G、3G);無繩系統(如DECT);短距離連接系統(如藍牙);WLAN系統;固定無線接入系統;衛星系統;平流層通信(STS);廣播電視接入系統(如DAB、DVB-T、CATV)。隨著技術發展和市場需求變化,新的接入技術將不斷出現。

不同類型的接入技術針對不同業務而設計,因此,我們根據接入技術的適用領域、移動小區半徑和工作環境,對接入技術進行分層。

分配層:主要由平流層通信、衛星通信和廣播電視通信組成,服務范圍覆蓋面積大。

蜂窩層:主要由2G、3G通信系統組成,服務范圍覆蓋面積較大。

熱點小區層:主要由WLAN網絡組成,服務范圍集中在校園、社區、會議中心等,移動通信能力很有限。

個人網絡層:主要應用于家庭、辦公室等場所,服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限,但可通過網絡接入系統連接其他網絡層。

固定網絡層:主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。

網絡接入系統在整個移動網絡中處于十分重要的位置。未來的接入系統將主要在以下三個方面進行技術革新和突破:為最大限度開發利用有限的頻率資源,在接入系統的物理層,優化調制、信道編碼和信號傳輸技術,提高信號處理算法、信號檢測和數據壓縮技術,并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網絡性能,在接入系統的高層協議方面,研究網絡自我優化和自動重構技術,動態頻譜分配和資源分配技術,網絡管理和不同接入系統間協作。提高和擴展IP技術在移動網絡中的應用;加強軟件無線電技術;優化無線電傳輸技術,如支持實時和非實時業務、無縫連接和網絡安全。

四、4G移動通信系統中的關鍵技術

(一)定位技術

定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統中,移動終端可能在不同系統(平臺)間進行移動通信。因此,對移動終端的定位和跟蹤,是實現移動終端在不同系統(平臺)間無縫連接和系統中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。

(二)切換技術

切換技術適用于移動終端在不同移動小區之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統中,切換技術的適用范圍更為廣泛,并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。

(三)軟件無線電技術

在4G移動通信系統中,軟件將會變得非常繁雜。為此,專家們提議引入軟件無線電技術,將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線,即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端,利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺,在平臺上運行各種軟件系統,以實現多通路、多層次和多模式的無線通信。因此,應用軟件無線電技術,一個移動終端,就可以實現在不同系統和平臺之間,暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數控制軟件無線電系統。

(四)智能天線技術

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能,能滿足數據中心、移動IP網絡的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾,增強特殊范圍內想要的信號,這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。

(五)交互干擾抑制和多用戶識別

待開發的交互干擾抑制和多用戶識別技術應成為4G的組成部分,它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統,消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾,確保接收機的高質量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求,還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術的組合將大大減少網絡基礎設施的部署,確保業務質量的改善。

(六)新的調制和信號傳輸技術

在高頻段進行高速移動通信,將面臨嚴重的選頻衰落(frequency-selectivefading)。為提高信號性能,研究和發展智能調制和解調技術,來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術(OFDM)、自適應均衡器等。另一方面,采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC(如AQR和Turbo編碼)等技術,來獲取更好的信號能量噪聲比。

五、OFDM技術在4G中的應用

若以技術層面來看,第三代移動通信系統主要是以CDMA為核心技術,第四代移動通信系統技術則以正交頻分復用(OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer,OFDM)最受矚目,特別是有不少專家學者針對OFDM技術在移動通信技術上的應用,提出相關的理論基礎。例如無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等,都將在未來采用OFDM技術,而第四代移動通信系統則計劃以OFDM為核心技術,提供增值服務。

在時代交替之際,舊有系統之整合與升級是產業關心的話題,目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統;而未來則是CDMA如何與OFDM技術相結合??梢灶A計,CDMA絕對不會在第四代移動通信系統中消失,而是成為其應用技術的一部份,或許未來也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生,前文所提到的數字音訊廣播,其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術,同樣是利用兩種技術的結合。因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統,也將會結合兩項技術的優點,一部份將是以CDMA的延伸技術。

六、結束語

對于現在的人來說,未來的4G通信的確顯得很神秘,不少人都認為第四代無線通信網絡系統是人類有史以來最復雜的技術系統??偟膩碚f,要順利、全面地實施4G通信,還將可能遇到一些困難。

首先,人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升,從理論上說最高可達到100Mbit/s,但手機的速度將受到通信系統容量的限制。據有關行家分析,4G手機將很難達到其理論速度。

其次,4G的發展還將面臨極大的市場壓力。有專家預測,在10年以后,2G的多媒體服務將進入第三個發展階段,此時覆蓋全球的3G網絡已經基本建成,全球25%以上的人口使用3G,到那時,整個行業正在消化吸收第三代技術,對于4G技術的接受還需要一個逐步過渡的過程。

因此,在建設4G通信網絡系統時,通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上,采用逐步引入的方法,使移動通信從3G逐步向4G過渡。

參考文獻:

1、謝顯忠等.基于TDD的第四代移動通信技術[M].電子工業出版社,2005.

移動通信論文范文3

目前4G移動通信技術國際標準主要有FDD-LTE、FDD-LTE-Advance、TD-LTE以及TD-LTE-Advanced,其中,TD-LTE、TD-LTE-Advanced是中國主導制定的4G國際標準。

1.1LTE

LTE(長期演進)項目是3G的演進,它改進并增強了3G的空中接入技術,采用OFDM和MIMO作為其無線網絡演進技術,LTE移動通信網絡系統在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbps(TD-LTE)或150Mbps(FDD-LTE)、上行50Mbps(TD-LTE)或40Mbps(FDD-LTE)的峰值速率。國際上大多數國家采用FDD-LTE制式,FDD-LTE是主流的4G標準,也是終端種類最豐富的一種4G標準。TD-LTE是我國主導的4G國際標準,TD-LTE是我國具有自主知識產權的3G國際標準TD-SCDMA的后續演進技術,中國移動就采用了TD-LTE。

1.2LTE-Advanced

LTE-Advanced后向兼容LTE,LTE-Advanced針對室內環境進行了技術優化,并采用了載波聚合等技術,載波聚合技術能夠彈性分配頻譜,可以獲得更寬的頻譜帶寬,能有效地支持新頻段和大帶寬應用。LTE-Advanced移動通信網絡系統在100MHz頻譜帶寬下能夠提供下行1Gbps、上行500Mbps的峰值速率,LTE-Advanced也分為FDD-LTE-Advance和TD-LTE-Advanced。

1.3WiMax

WiMax即IEEE802.16標準,能夠提供最高接入速度70Mbps,IEEE802.16的工作頻段范圍為無需授權的2~66GHz頻段。WiMax的優點有:(1)有利于避開已知干擾。(2)有利于節省頻譜資源。(3)靈活的帶寬調整能力有利于運營商協調頻譜資源。(4)WiMax能夠實現無線信號傳輸距離可達50km,非無線局域網或3G網絡所能比擬。WiMax在移動性能方面存在缺陷,無法滿足≥50kmph高速下無線網絡的無縫銜接,并不能算作無線移動通信技術,只算是無線寬帶局域網技術。

1.4WirelessMAN-Advanced

WirelessMAN-Advanced是WiMax的升級版,即IEEE802.16m標準,IEEE802.16m具有高速移動下無縫切換能力,能夠有效地解決WiMax的移動性能問題。IEEE802.16m兼容4G無線網絡,它可能成為4G標準,其優勢有:(1)提高網絡覆蓋,實現網絡無縫銜接。(2)提高頻譜效率。(3)在漫游模式或高效率/強信號模式下可提供1Gbps無線傳輸下行速率。(4)提高數據和VoIP容量。(5)低時延,增強QoS。(6)節省功耗。

24G移動通信系統關鍵技術

2.14G網絡結構分層

4G移動通信系統網絡結構分為物理網絡層、中間環境層、應用環境層三層。物理網絡層提供網絡接入和網絡路由選擇功能。中間環境層提供QoS機制、地址轉換和安全管理等功能。應用環境層提供各種應用編程接口。

2.2OFDM技術

4G移動通信系統采用了正交頻分復用(OFDM)技術,OFDM技術具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力,可以消除或減小信號波形間的干擾,對多徑衰落和多普勒頻移不敏感,提高了頻譜利用率,支持高速率、小時延的無線數據傳輸技術,在頻域內將給定信道分成許多正交子信道,在每個子信道上使用一個子載波進行調制,各子載波并行傳輸。OFDM的主要缺點是功率效率不高。

2.3調制與信道編碼、信道傳輸技術

4G移動通信系統采用了多載波正交頻分復用調制技術以及單載波自適應均衡調制技術,提高了頻譜利用率,可延長用戶終端電池的壽命。4G移動通信系統采用了比3G系統更高級的信道編碼方案以及自動重發請求技術和分集接收技術等,在低Eb/No條件下可保證系統具有足夠的性能。

2.4高性能的接收機

4G移動通信系統由于數據速率很高,所以對接收機的性能要求也很高。按照Shannon定理,對于3G系統,如果信道帶寬為5MHz,數據速率為2Mbps,則所需的SNR為l.2dB。對于4G系統,要在5MHz帶寬上傳輸20Mbps數據,所需的SNR為12dB。

2.5智能天線技術

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數字波束調節等智能功能,智能天線技術既能改善信號質量,又能增加傳輸容量。智能天線應用數字信號處理技術,產生空間定向波束,使天線主波束對準用戶信號到達方向,旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向,可實現充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號的目的。

2.6多輸入多輸出技術

MIMO(多輸入多輸出)技術又稱為多天線技術,是LTE移動通信系統為了提高吞吐量而應用的一項關鍵技術,MIMO技術是利用多發射、多接收天線進行空間分集和空間復用的技術,能夠有效地將通信鏈路分解成許多并行的子信道,能夠提高系統抗衰落與噪聲性能,提高系統通信容量、數據傳輸速率和傳輸質量。

2.7軟件無線電技術

軟件無線電技術是將標準化、模塊化的硬件功能單元經過一個通用硬件平臺,利用軟件加載方式來實現無線電通信系統功能的一種具有開放式結構的新技術,各種功能和信號處理盡可能利用軟件實現,包括各類無線信令規則與處理軟件、信號流變換軟件、信源編碼軟件、信道糾錯編碼軟件、調制解調算法軟件等。軟件無線電技術使無線電通信系統具有靈活性和適應性,能夠適應不同的網絡和接口,能支持不同接口的多模式手機和基站,能實現各種不同應用的可變QoS。

2.8基于IP的核心網

4G移動通信系統的核心網是基于全IP的開放式移動網絡,IP兼容多種無線接入協議,便于靈活設計核心網絡,可以實現不同網絡間的無縫互聯,能允許各種空中接口接入核心網,不必考慮無線接入究竟采用何種方式和協議,能夠提供端到端的IP業務。

2.9多用戶檢測技術

多用戶檢測技術是寬帶通信系統中抗干擾的關鍵技術,傳統的檢測技術完全按照經典直接序列擴頻理論對每個用戶信號分別進行擴頻碼匹配處理,因而抗多址干擾能力較差。多用戶檢測技術抗多址干擾能力較強,解決了遠近效應問題,可以更加有效地利用鏈路頻譜資源,提高系統通信容量。

34G移動通信技術優勢

3.1通信速度更快

4G移動通信具有更快的無線通信傳輸速度,TD-LTE移動通信系統可以達到下行100Mbps峰值傳輸速度,是3G移動通信傳輸速度的50倍。

3.2網絡頻譜更寬

要使4G移動通信達到100Mbps的傳輸速度,通信運營商必須使4G網絡的頻譜帶寬高于3G網絡的頻譜帶寬,每個4G信道占有100MHz的頻譜,相當于W-CDMA3G網絡的20倍。

3.3通信更加靈活

4G手機可以算得上是一臺便攜式電腦,4G移動通信使用戶不僅可以隨時隨地通信,還可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像,4G終端還可實現定位、告警等功能。4G移動通信系統會在不同的固定和無線平臺及跨越不同頻帶的網絡運行中提供無線服務,所涉及的關鍵技術包括高速移動無線信息存取技術、移動平臺的拉技術、安全密碼技術以及終端間通信技術等。

3.4智能性能更高

4G移動通信的智能性能更高,4G移動通信終端設備的設計和操作具有智能化,對菜單和滾動操作的依賴程度大大降低,4G手機能夠根據設定適時地提醒手機主人此時該做什么事或不該做什么事,4G手機還可以當作一臺手提電視機,可以用來隨時隨地觀看電視節目。

3.5兼容性能更好

4G移動通信系統接口開放兼容,能與多種網絡互聯互通。4G終端多種多樣,支持全球漫游。用戶可以使用各種各樣的移動終端接入4G系統,4G系統支持將各種不同的接入系統結合成一個公共的平臺,4G系統可成為多行業、多部門、多系統用戶溝通的橋梁,實現在任何地址寬帶接入互聯網。4G移動通信可集成不同模式的無線通信網絡,從無線局域網和藍牙等室內網絡到無線蜂窩網、移動地面廣播電視網和移動衛星通信網,移動用戶可以自由地從一個網絡標準漫游到另一個網絡標準,并能自適應資源分配,能在信道條件不同的環境下處理變化的業務流。在移動衛星通信方面能夠提供信息通信、定位定時、數據采集和遠程控制等綜合功能。

3.6可實現各種增值服務

4G移動通信系統采用空分多址(SDMA)技術和正交頻分復用(OFDM)技術,業務容量達到3G的5~10倍,可以實現無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等方面的無線通信增值服務。

3.7可實現更高質量的多媒體通信

4G移動通信能夠滿足3G移動通信尚不能達到的在覆蓋范圍、通信質量、寬頻帶上支持高速數據傳輸和高分辨率多媒體服務要求,4G移動通信提供的無線多媒體通信服務包括語音、數據、影像等,4G移動通信堪稱多媒體移動通信。

3.8頻率使用效率更高

4G移動通信系統的基站天線可以發送更窄的無線電波波束,可以處理數量更多的業務。4G移動通信技術對無線頻率的使用效率比3G系統要高,且抗信號衰落性能更好,可以支持更多的用戶使用更多、更快的應用。

3.9通信費用更加便宜

4G移動通信兼容3G移動通信,可以讓現有3G用戶輕易地升級到4G移動通信。4G移動通信容易部署,能夠有效地降低運營商和用戶的費用。4G網絡與固定寬帶網絡的使用費用差不多,且4G網絡計費方式更加靈活機動,4G移動通信的無線即時連接等服務費用會比3G便宜,用戶可以根據自身需求借助各種各樣的4G終端隨時隨地享受高質量的通信服務。

44G芯片及4G手機

4.14G芯片

4G芯片目前已經具備高度集成、多模多頻以及強大的數據與多媒體處理能力,目前全球4G手機大多數采用高通芯片。中國移動2013年度支持的TD-LTE終端中采用高通芯片的比例高于60%。高通的LTE芯片強調高集成度和支持多模多頻,目前高通所有的LTE芯片組均同時支持TD-LTE和FDD-LTE。博通、Marvell、英特爾、聯發科、聯芯科技、創毅視訊、展迅、海思等芯片廠商也已推出4G基帶芯片產品。

4.24G手機

4G手機目前主要有三星、索尼、天語、酷派等品牌,多模多頻是LTE智能終端的發展方向,中國移動將重點建設發展支持5模10頻、5模12頻及Band41等LTE智能終端的TD-LTE/FDD-LTE融合網絡。

54G移動通信網絡建設及4G牌照

5.14G網絡建設

2013年中國移動啟動了4G網絡工程集采招標,4G網絡建設正在抓緊進行,2013年中國移動4G網絡將覆蓋超過100個城市,將建設完成20萬個基站,4G終端的采購將超過100萬部。中國移動在頻段上主要采用1900MHz(F頻段)、2600MHz(D頻段)、2300MHz(E頻段),其中F頻段以升級為主,D頻段以新建為主。

5.24G牌照

4G牌照是指第四代移動通信業務的經營許可權,運營商必須獲得由工信部許可、發放的4G牌照,才可經營4G業務,我國已在2013年12月4日發放4G牌照。

64G移動通信系統面臨的難題

4G移動通信系統技術復雜,4G移動通信網絡存在的技術問題大多與互聯網有關,需要花費幾年時間才能解決,要順利、全面地實施4G移動通信,將會面臨一些難題。

6.1標準難以統一

4G標準難以統一,如果沒有統一的或兼容的國際標準,將會給4G手機用戶帶來諸多不便。開發4G移動通信系統必須首先解決通信制式等全球統一或兼容的標準化問題。

6.2技術難以實現

要實現4G移動通信的下載速度還面臨著如何保證樓區、山區及其它有障礙物等易受影響地區的信號強度等一系列必須解決的技術難題。

6.3容量受到限制

4G移動通信從理論上說具備100Mbps的寬帶速度,但手機使用速度還受到通信系統容量的限制,手機用戶越多,速度就越慢,4G手機很難達到其理論速度。

6.4市場難以消化

整個移動通信市場正在消化吸收3G技術,對于4G移動通信系統的接受還需要一個逐步過渡的過程,而5G技術隨時都有可能威脅到4G系統的贏利計劃,所以4G系統漫長的投資回收和贏利計劃可能變得異常脆弱。

6.5設施難以更新

要向4G通信技術轉移,全球的許多無線基礎設施都需要經歷大量的變化和更新,這種變化和更新勢必減緩4G移動通信技術全面進入市場和占領市場的速度。

6.6其他相關難題

移動通信論文范文4

關鍵詞4G移動通信;OFDM;MUD;IPv6

1引言

第三代移動通信系統是能夠滿足國際電聯提出的IMT-2000PFPLMTS系統標準的新一代移動通信系統,要求具有很好的網絡兼容性,能夠實現全球范圍內多個不同系統間的漫游,不僅要為移動用戶提供話音及低速率數據業務,而且要提供廣泛的多媒體業務。根據ITU的標準,世界各大電信公司聯盟均己提出了自己的第三代移動通信系統方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我國提出的擁有自主知識產權的TD-SCDMA。但3G也存在以下幾方面的局限性:

不能支持較高的通信速率。3G雖然標稱能達到2Mbit/s的速率,但平均速率只能達到384kbit/s。盡管目前3G增強型技術不斷發展,但其傳輸速率還有差距。

不能提供動態范圍多速率業務。由于3G空中接口主流的三種體制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心網不具有統一的標準,難以提供具有多種QoS及性能的多速率業務。

不能真正實現不同頻段的不同業務環境間的無縫漫游。由于采用不同頻段的不同業務環境,需要移動終端配置有相應不同的軟、硬件模塊,而3G移動終端目前尚不能實現多業務環境的不同配置。由于3G系統以上的局限性,目前,很多公司已經開始著手4G概念通信系統的研究。本文主要介紹4G概念通信的技術特點以及可能采用的關鍵技術。

24G概念通信技術特點

目前,業界專業人士對4G概念移動通信系統的共識主要有以下幾點:

a)用戶可以在任何地點、任何時間以任何方式不受限地接入網絡中來;

b)移動終端可以是任何類型的;

c)用戶可以自由地選擇業務、應用和網絡;

d)可以實現非常先進的移動電子商務;

e)新的技術可以非常容易地被引入到系統和業務中來。

根據以上描述,未來的4G系統應具備以下的基本條件。

(1)具有很高的數據傳輸速率。對于大范圍高速移動用戶(250km/h),數據速率為2Mbit/s;對于中速移動用戶(60km/h),數據速率為20Mbbit/s;對于低速移動用戶(室內或步行者),數據速率為100Mbit/s。

(2)實現真正的無縫漫游。4G移動通信系統實現全球統一的標準,能使各類媒體、通信主機及網絡之間進行“無縫連接”,真正實現一部手機在全球的任何地點都能進行通信。

(3)高度智能化的網絡。采用智能技術的4G通信系統將是一個高度自治、自適應的網絡。采用智能信號處理技術對信道條件不同的各種復雜環境進行結合的正常發送與接收,有很強的智能性、適應性和靈活性。

(4)良好的覆蓋性能。4G通信系統應具有良好的覆蓋并能提供高速可變速率傳輸。對于室內環境,由于要提供高速傳輸,小區的半徑會更小。

(5)基于IP的網絡。4G通信系統將會采用IPv6,IPv6將能在IP網絡上實現話音和多媒體業務。

(6)實現不同QoS的業務。4G通信系統通過動態帶寬分配和調節發射功率來提供不同質量的業務。

34G概念通信關鍵技術探討

(1)正交頻分復用(OFDM)技術

第四代移動通信系統主要是以OFDM為核心技術。OFDM技術實際上是多載波調制的一種。其主要思想是:將信道分成若干正交子信道,將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流,調制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開,這樣可以減少子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬,因此每個子信道可以看成平坦性衰落,從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分,信道均衡變得相對容易。

OFDM技術之所以越來越受關注,是因為OFDM有很多獨特的優點:

a)頻譜利用率高,頻譜效率比串行系統高近一倍。OFDM

信號的相鄰子載波相互重疊,其頻譜利用率可以接近Nyquist

極限。

b)抗衰落能力強。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸,這樣在每個子載波上的信號時間就相應地比同速率的單載波系統上的信號時間長很多倍,從而使OFDM對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力更強。

c)適合高速數據傳輸。OFDM自適應調制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪聲背景的不同使用不同的調制方式。當信道條件好的時候,應采用效率高的調制方式;而當信道條件差的時候,則應采用抗干擾能力強的調制方式。再有,OFDM加載算法的采用,使得系統可以把更多的數據集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此,OFDM技術非常適合高速數據傳輸。

d)抗碼間干擾(ISI)能力強。碼間干擾是數字通信系統中除噪聲干擾之外最主要的干擾,它與加性的噪聲干擾不同,是一種乘性干擾。造成碼間干擾的原因有很多,實際上,只要傳輸信道的頻帶是有限的,就會造成一定的碼間干擾。OFDM由于采用了循環前綴,故對抗碼間干擾的能力很強。

(2)智能天線技術

智能天線采用了空時多址(SDMA)的技術,利用信號在傳輸方向上的差別,將同頻率或同時隙、同碼道的信號進行區分,動態改變信號的覆蓋區域,將主波束對準用戶方向,旁瓣或零陷對準干擾信號方向,并能夠自動跟蹤用戶和監測環境變化,為每個用戶提供優質的上行鏈路和下行鏈路信號從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數字波束等功能,被認為是未來移動通信的關鍵技術。

目前,智能天線的工作方式主要有全自適應方式和基于預多波束的波束切換方式。全自適應智能天線雖然從理論上講可以達到最優,但相對而言各種算法均存在所需數據量、計算量大、信道模型簡單、收斂速度較慢,在某些情況下甚至出現錯誤收斂等缺點,實際信道條件下,當干擾較多、多徑嚴重,特別是信道快速時變時,很難對某一用戶進行實際跟蹤。在基于預多波束的切換波束工作方式下,全空域被一些預先計算好的波束分割覆蓋,各組

權值對應的波束有不同的主瓣指向,相鄰波束的主瓣間通常會有一些重疊,接收時的主要任務是挑選一個作為工作模式,與自適應方式相比它顯然更容易實現,是未來智能天線技術發展的方向。

(3)無線鏈路增強技術

可以提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術有:分集技術,如通過空間分集、時間分集(信道編碼)、頻率分集和極化分集等方法來獲得最好的分集性能;多天線技術,如采用2或4天線來實現發射分集,或采用多輸入多輸出(MIMO)技術來實現發射和接收分集。MIMO技術是指利用多發射、多接收天線進行空間分集的技術,它采用的是分立式多天線,能夠有效的將通信鏈路分解成為許多并行的子信道,從而大大提高容量。信息論已經證明,當不同的接收天線和不同的發射天線之間互不相關時,MIMO系統能夠很好地提高系統的抗衰落和噪聲性能,從而獲得巨大的容量。在功率帶寬受限的無線信道中,MIMO技術是實現高數據速率、提高系統容量、提高傳輸質量的空間分集技術。

(4)軟件無線電(SDR)技術

在4G系統中,若要實現“任何人在任何地點以任何形式接入網絡”的理想通信方式,則至少需要保證移動終端能夠適合各種類型的空中接口,能夠在各類網絡環境間無縫漫游,并可以在不同類型的業務之間進行轉換。這就意味著在4G系統中,軟件將會變得非常復雜。為此,專家們提議引入軟件無線電技術,軟件無線電是近幾年隨著微電子技術的進步而迅速發展起來的新技術,它以現代通信理論為基礎,以數字信號處理為核心,以微電子技術為支持。軟件無線電概念一經提出,就受到各方的極大關注,這不僅是因為軟件無線電概念新技術先進、發展潛力大,更為重要的是它潛在的市場價值也是極具吸引力的。軟件無線電強調以開放性最簡硬件為通用平臺,盡可能地用可升級、可重配置的不同應用軟件來實現各種無線電功能的設計新思路。其中心思想是:構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺,將工作頻段、調制解調類型、數據格式、加密模式、通信協議等各種功能用軟件來完成,并使寬帶A/D和D/A轉換器盡可能靠近天線,以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統。在4G眾多關鍵技術中,軟件無線電技術是通向未來4G的橋梁。由于各種技術的交迭有利于減少開發風險,所以未來4G技術需要適應不同種類的產品要求,而軟件無線電技術則是適應產品多樣性的基礎,它不僅能減少開發風險,還更易于開發系列型產品。此外,它還減少了硅芯片的容量,從而降低了運算器件的價格,其開放的結構也會允許多方運營的介入。

(5)多用戶檢測技術

4G系統的終端和基站將用到多用戶檢測技術以提高系統的容量。多用戶檢測技術的基本思想是:把同時占用某個信道的所有用戶或部分用戶的信號都當作有用信號,而不是作為噪聲處理,利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯合檢測單個用戶的信號,即綜合利用各種信息及信號處理手段,對接收信號進行處理,從而達到對多用戶信號的最佳聯合檢測。它在傳統的檢測技術的基礎上,充分利用造成多址干擾的所有用戶的信號進行檢測,從而具有良好的抗干擾和抗遠近效應性能,降低了系統對功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用鏈路頻譜資源,顯著提高系統容量。

現有的多用戶檢測算法在計算復雜度與處理時延問題上存在不足,且算法中一些參數(頻率、幅度、定時、相位等)估計有誤時,會使得相關矩陣產生較大偏差,導致整個系統性能急劇下降。另一方面,當前的MUD算法只考慮了同小區內的干擾,而沒有考慮相鄰小區間的同頻率用戶干擾。一般的多用戶檢測研究都假設用戶數據是獨立等概率的,沒有考慮信道編碼的影響,現在組合信道編碼和多用戶檢測的研究受到越來越多的重視。另外,目前的研究方向還包括多速率多用戶檢測和多用戶檢測與空時二維信號處理、多載波調制、功率控制等技術的結合。

(6)IPv6技術

4G通信系統選擇了采用基于IP的全分組方式傳送數據流,因此IPv6技術將成為下一代網絡的核心協議。選擇IPv6協議主要基于以下幾點考慮:

a)巨大的地址空間。在一段可預見的時期內,它能夠為所有可以想像出的網絡設備提供一個全球惟一的地址。

b)自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態和有狀態兩種地址自動配置方式。無狀態地址自動配置方式是獲得地址的關鍵。在這種方式下,需要配置地址的節點使用一種鄰居發現機制來獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后,它將用另一種即插即用的機制,在沒有任何人工干預的情況下,獲得一個全球惟一的路由地址。

c)服務質量。服務質量(QoS)包含幾個方面的內容。從協議的角度看,IPv6與目前的IPv4具有相同的QoS,但是IPv6能提供不同的服務。這些優點來自于IPv6報頭中新增的字段“流標志”。有了這個20位長的字段,在傳輸過程中,中國的各節點就可以識別和分開處理任何IP地址流。盡管對這個流標志的準確應用還沒有制定出有關標準,但將來它無疑將用于基于服務級別的新計費系統。

d)移動性。移動IPv6在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設備設有一個固定的家鄉地址,這個地址與設備當前接入互聯網的位置無關。當設備在家鄉以外的地方使用時,通過一個轉交地址即可提供移動節點當前的位置信息。移動設備每次改變位置都要將它的轉交地址告訴給家鄉地址和它所對應的通信節點。

4結束語

4G移動通信系統目前還只是一個基本概念,4G網絡的定義仍然還不明確,IEEE等標準化組織仍處于制定標準和規范的過程中。但是融合現有的各種無線接入技術的4G系統將成為一個無縫連接的統一系統,實現跨系統的全球漫游及業務的可攜帶性,是滿足未來市場需求的新一代的移動通信系統,它將幫助我們實現充滿個性化的通信夢想。

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[7]袁曉超4G通信系統關鍵技術淺析.中國無線電,2005(12)

移動通信論文范文5

1.1移動通信網絡的自動監控系統

通常監控系統的通信方式有兩種,分別是集中式和分布式。集中式具有成本低、結構簡單的優點,但它的不足在于信號電纜的長度過長,信號易受到干擾,致使信號失去真實性,由于在采集數據時通道數太多以及數據儲存量的不斷增加,造成監測難度很大,這種通信方式只適合相對比較集中的場合;分布式的監控方式,易于擴展、可靠性高,比較適合監測點相對分散、規模比較大的場合。從移動通信網絡的分布特點來看,如果要想實現對任意點的通信質量進行監測,那么采用的監控系統就只能是分布式的,本文就主要針對分布式的監控系統進行分析和探索。從體系結構來看,自動監控系統包括三個層次:(1)數據采集層,主要是對數據進行智能收集與上傳;(2)網絡通信層,主要是把采集終端收集的數據傳輸給檢測中心;(3)監控中心層,管理人員最終實現管理與調度,由計算機集中完成監測任務。

1.2系統的結構終端監測儀具有離散性的分布特點

可以對移動通信網絡實現分布式的監控,整個監測系統主要有通信網絡、監控中心和終端監測儀組成,運用短信方式進行數據交換,終端監測儀可以在任意測試點進行分布,對所要監測的內容進行監控,同時把收集到的數據以短消息的方式傳輸到監控中心,對于通信質量的相關參數也發送到監控中心,這主要是借助于單片機來實現傳輸工作的;在移動短消息服務中心,主要完成監控中心與終端監測儀之間的短消息互發功能;控制中心,通過數據的交換,來獲取監測儀的工作參數,并對所采集的數據進行控制。

2終端監測儀的功能

自動監控系統可以自動完成監控和其他一些相關的任務,終端監測儀的功能主要有:(1)采集通信質量的相關參數,為了保證通信質量,移動通信網絡對某一位置的通信質量的參數實施監控,通過代碼來確定所監測的網絡區域,對所在位置的掉話率與通話質量進行測試;(2)送達通信質量參數,在移動通信網絡中,自動監控系統的一個關鍵環節就是送達通信質量參數,為了網絡通信質量可以準確地反映出來,并且要盡可能地減少系統的通信壓力,系統使用的送達方式也不一樣。

3監控中心的功能

根據通信協議可以看出,監控中心可以通過發送的短消息的內容,對終端監測儀的工作參數進行控制。在借助于群發功能,分區管理自動監測儀,或者進行一對一管理,監控中心主要功能有:(1)對終端監測儀的工作參數進行修改;(2)只要打開終端監測儀就可以自動開啟數據的采集功能;(3)終端監測儀關閉后,也會自動發送采集數據功能;(4)對通話質量給予等級測試;(5)測試撥打電話的掉話頻率;(6)對于上傳的控制中心號碼進行自動修改。

4結束語

移動通信論文范文6

關鍵詞:移動電話通信系統頻分復用模式移動通信網時分多址第三代伙伴計劃

I安防移動通信網絡的發展史

安防移動通信網絡是無線電通信技術中的重要應用領域和組成部分。這項技術的開發和應用開始于上世紀20年代,當時主要應用在警察局總部與巡警巡邏車之間的車載移動通信服務并迅速在警察部門得到推廣應用。1946年,美國AT&T公司開發設計出可以連接移動用戶和固定電話用戶的無線電話技術。基于這項技術,AT&T公司進一步開發了一套稱為安防移動電話服務(MTS,MobileTelephoneservice)的安防移動通信系統,它的改進型IMTS系統在1969年發展成當時唯一的遍布美國的移動通信網絡。1968年,AT&T公司的貝爾實驗室發明了“蜂窩”技術,它能將安防移動通信網絡的覆蓋區域劃分成很多類似蜂窩的小區,相隔較遠的小區可以使用相同的無線電頻率。蜂窩技術的應用極大地增加了安防移動通信網絡的容量,并使小區的基站能采用低功率發射,避免高發射功率帶來的干擾問題。蜂窩技術的發明是安防移動通信史上的一個光輝里程碑,它的廣泛應用標志著安防移動通信進人了蜂窩移動通信時代。

20世紀70年代末至80年代初,第一代蜂窩安防移動通信網絡在日本、瑞典、英國、美國、德國和法國等諸多國家廣泛投入使用。第一代蜂窩移動通信網絡基于模擬通信技術,采用頻分復用(FDMA,FrequencyDivisionMultipleAccess)模式,網絡容量基本可以滿足移動通信用戶的需要。

到了20世紀80年代末,由于模擬技術的第一代蜂窩安防移動通信網絡已經顯得過時。集成電路技術的進步推動了數字通信技術在第二代安防蜂窩移動通信網絡中的應用,如先進的數字語音編碼技術,在保證話音質量的前提下,大大減少通信帶寬的需要,提高了網絡頻段資源的利用率;差錯控制技術增強了網絡的抗干擾能力——基站可以低功率發射;數字加密技術可以保護數字化用戶語音、數據和網絡指令;身份證技術可以鑒別移動用戶的身份,有效防止身份假冒。所以第二代安防蜂窩移動通信網絡與第一代相比不僅性能優良,而且安全。

1990年,泛歐數字安防蜂窩移動通信網(GSM,Globalsvste~forMobileCommunication)率先在西歐各國開始運行,讓歐洲擺脫了第一代蜂窩安防移動通信網絡體制眾多互不相通的困境。GSM網絡在頻分復用(FDMA)的基礎上又采用了時分多址(TDMA,TimeDivisionMuldpleAccess)來增加網絡容量。其后,澳大利亞、中國和一些中東國家陸續采用GSM網絡,使得GSM網絡成為世界上覆蓋范圍最大的安防移動通信網絡。

20世紀90年代末期,隨著因特網與安防移動通信網的融合,低速率數據傳輸業務已經無法滿足移動用戶的需求,對高速率數據傳輸業務的需求推動著安防移動通信網絡走向第三代。為此,國際電信聯盟ITU就倡導制定一個全球統一的第三代蜂窩安防移動通信網絡標準——未來公共陸地移動電信網絡。1998年10月由歐洲、中國、日本、韓國和美國的電信標準組織聯合成立了第三代伙伴計劃(3GPP,the3rdGenerationPartnershipProjeet)組織,旨在制定一種以IS-95核心網絡為基礎的第三代安防移動通信網絡標準CDMA2000。

第三代安防移動通信網絡在本世紀初開始投入使用,日本的DoCoMo公司于2001年10月1日率先運營第三代安防移動通信網絡。隨著科學技術的進步和發展人們對移動通信服務的需求,移動通信網絡仍將繼續不斷地向前發展,更完美地實現廣大安防移動通信用戶的通信服務需求。

2安防移動通信網絡中的不安全因素

無線電通信網絡中存在著各種不安全因素,如無線竊聽、身份假冒、篡改數據和服務后抵賴等等。安防移動通信網絡作為無線電通信網絡的一種類型,同樣存在著這些不安全因素。由于安防移動通信網絡的特殊性,它還存在著其他類型的不安全因素。下面將從移動通信網絡的接口、網絡端和移動端三個部分分析其不安全因素以及在安防移動通信網絡中的具體表現形式及其危害。

2.1無線接口中的不安全因素

在安防移動通信網絡中,移動站與固定網絡端之間的所有通信都是通過無線接口來傳輸的,但無線接口是開放的,作案者可通過無線接口竊聽信道而取得其中的傳輸信息,甚至可以修改、插入、刪除或重傳無線接口中的消息,達到假冒移動用戶身份以欺騙網絡終端的目的。根據攻擊類型的不同,又可分為非授權訪問數據、非授權訪問網絡服務、威脅數據完整性三種攻擊類型。

2.1.1非授權訪問數據類攻擊

非授權訪問數據類攻擊的主要目的在于獲取無線接口中傳輸的用戶數據或信令數據。其方法有以下幾種:

(1)竊聽用戶數據——獲取用戶信息內容i

(2)竊聽信令數據——獲取網絡管理信息和其他有利于主動攻擊的信息;

(3)無線跟蹤——獲取移動用戶的身份和位置信息,實現無線跟蹤;

(4)被動傳輸流分析——猜測用戶通信內容和目的;

(5)主動傳輸流分析——獲取訪問信息。

2.1.2非授權訪問網絡服務類攻擊

在非授權訪問網絡服務類攻擊中,攻擊者通過假冒一個合法移動用戶身份來欺騙網絡端,獲得授權訪問網絡服務并逃避付費,由被假冒的移動用戶替攻擊者付費。

2.1.3威脅數據完整性類攻擊

威脅數據完整性類攻擊的目標是無線接口中的用戶數據流和信令數據流,攻擊者通過修改、插入、刪除或重傳這些數據流來達到欺騙數據接收方的目的,完成某種攻擊意圖。

2.2網絡端的不安全因素

在安防移動通信網絡中,網絡端的組成比較復雜。它不僅包含許多功能單元,而且不同單元之間的通信媒體也不盡相同。所以安防移動通信網絡端同樣存在著一些不可忽視的不安全因素,如線竊聽、身份假冒、篡改數據和服務后抵賴等。按攻擊類型的不同,可分為四類。

2.2.1非授權訪問數據類攻擊

非授權訪問數據類攻擊的主要目的在于獲取網絡端單元之間傳輸的用戶數據和信令數據,具體方法如下:

(1)竊聽用戶數據——獲取用戶通信內容;

(2)竊聽信令數據——獲取安全管理數據和其他有利于主動攻擊的信息;

(3)假冒通信接收方——獲取用戶數據、信令數據和其他有利于主動攻擊的信息;

(4)被動傳輸流分析——獲取訪問信息;

(5)非法訪問系統存儲的數據——獲取系統中存儲的數據,如合法用戶的認證參數等。

2.2.2非授權訪問網絡服務類攻擊

非授權訪問網絡服務類攻擊的主要目的是訪問網絡并逃避付款,具體的表現形式如下:

(1)假冒合法用戶——獲取訪問網絡服務的授權;

(2)假冒服務網絡——訪問網絡服務;

(3)假冒歸屬網絡——獲取可以假冒合法用戶身份的認證參數;

(4)濫用用戶職權——不付費而享受網絡服務;

(5)濫用網絡服務職權——獲取非法盈利。

2.2.3威脅數據完整性類攻擊

安防移動通信網絡端的威脅數據完整性類攻擊不僅包括無線接口中的那些威脅數據完整性類攻擊(因為BSS與MSC之間的通信接口也可能是無線接口),而且還包括有線通信網絡,具體表現如下:

(1)操縱用戶數據流——獲取網絡服務訪問權或有意干擾通信;

(2)操縱信令數據流——獲取網絡服務訪問權或有意干擾通信;

(3)假冒通信參與者——獲取網絡服務訪問權或有意干擾通信;

(4)操縱可下載應用——干擾移動終端的正常工作;

(5)操縱移動終端——干擾移動終端的正常工作;

(6)操縱網絡單元中存儲的數據——獲取網絡服務訪問權或有意干擾通信。

2.4服務后抵賴類攻擊

服務后抵賴類攻擊是在通信后否認曾經發生過此次通信,從而逃避付費或逃避責任,具體表現如下:

(1)付費抵賴——拒絕付費;

(2)發送方否認——不愿意為發送的消息服務承擔付費責任;

(3)接收方抵賴——不愿意為接收的消息服務承擔付費責任。

2.3移動端的不安全因素

安防移動通信網絡的移動端是由移動站組成的。移動站不僅是移動用戶訪問移動通信網的通信工具,它還保存著移動用戶的個人信息,如移動設備國際身份號、移動用戶國際身份號、移動用戶身份認證密鑰等。移動設備國際身份號IMEI是代表一個唯一地移動電話,而移動用戶國際身份號和移動用戶身份認證密鑰也對應一個唯一的合法用戶。

由于移動電話在日常生活中容易丟失或被盜竊,由此給移動電話帶來了如下的一些不安全因素:

(1)使用盜竊或撿來的移動電話訪問網絡服務,不用付費,給丟失移動電話的用戶帶來了經濟上的損失;

(2)不法分子若讀出移動用戶的國際身份號和移動用戶身份認證密鑰,那么就可以“克隆”許多移動電話,并從事移動電話的非法買賣,給移動電話用戶和網絡服務商帶來了經濟上的損失;

(3)不法分子還會更改盜竊或撿來的移動電話的身份號,以此防止被登記在丟失移動電話的黑名單上等。

2.4攻擊風險類

安防移動通信網絡中的威脅還有無線竊聽、假冒攻擊、完整犯、業務否認和移動電話攻擊等內容,

具體描述如下:

(1)無線竊聽——竊聽無線信道中傳送的用戶身份號、用戶數據和信令信息;

(2)假冒攻擊——假冒移動用戶欺騙網絡端和假冒網絡端欺騙移動用戶;

(3)完整犯——更改無線通信控制信道中傳送的信令信息;

(4)業務否認——移動用戶濫用授權、網絡端服務提供商偽造賬單;

(5)移動電話攻擊——偷竊移動電話、更改移動電話身份號和克隆移動電話。

安防移動通信網絡中的安全技術

從第一代模擬安防移動通信網到第二代數字安防移動通信網的運行經驗證明:安防移動通信網絡中存在的各種不安全因素不僅威脅到移動用戶的隱私和經濟利益,而且嚴重地影響安防移動通信網絡的正常運行,并損害到服務商和網絡運行商的經濟利益。為了保護各個方面的利益,安防移動通信網絡必須采用相應的安全措施,提供足夠的安全技術級別服務。

3.1保密性安全技術服務

保密性安全技術服務可分為5類,其保密級別和目的如下:

(1)用戶語音保密性(級別:1)的目的一保護無線信道中傳送的用戶語音,防止被他人竊聽;

(2)用戶身份保密性(級別:1)的目的一保護用戶的真實身份,防止被無線跟蹤;

(3)信令數據保密性(級別:1)的目的一保護無線信道中傳送的信令數據,防止被他人竊聽;

(4)用戶數據保密性(級別:2)的目的一保護無線信道中傳送的用戶數據,防止被他人竊聽;

(5)認證密鑰保密性(級別:2)的目的一保護SIM和AC只存儲的認證密鑰,防止被他人竊取或“克隆"SIM。

3.2認證性安全技術業務

認證性安全技術業務可分為3類,具體描述如下:

(1)用戶身份認證性的目的一鑒別移動用戶身份,防止假冒用戶;

(2)網絡身份認證性的目的一鑒別網絡身份,防止主動攻擊者假冒網絡進行欺騙;

(3)信令數據的完整性檢測的目的—保護無線信道中傳送的信令信息完整性,防止被他人篡改。

3.3應用層安全技術業務

上述兩類安全業務是在移動通信網絡的訪問層提供。隨著安防移動通信網絡服務類別的增多和電子商貿的發展,在應用層增設了安全技術業務,其具體描述如下:

(1)實體身份認證——兩個應用實體互相認證對力的身份;

(2)數據源認證——接收方應用實體認證數據確實來自于發送方;

(3)數據完整性認證——接收方應用實體確認接收到的數據沒有被篡改;

(4)數據保密性——保護兩個應用實體之間的數據通信,實現端到端的保密性,防止流分析;

(5)數據接收證明——發送方應用實體認證可證明接收方確實收到了應用數據。

3.4移動電話保護

移動電話生產商為每部移動電話分配一個全球唯一的國際移動設備號IMEI,每當移動電話訪問移動通信網絡,它必須傳IMEI給網絡端設備號登記處EIR;EIR檢查該IMEI是否在丟失和失竊移動電話的“黑名單”上,若在則EIR就傳一個信令將該移動電話鎖起來,此時使用者自己不能開鎖,就不能繼續使用這個移動電話,這個方法在很大程度上防止了非法用戶用撿來或偷來的移動電話濫用網絡服務而由丟失移動電話的合法用戶付費的情況。但是也有一些不法分子應用高科技工具改變偷來的電話的IMEI,從而通過“黑名單”檢查。為防止修改移動電話的IMEI,移動電話生產商通常將IMEI設置在一個保護單元,即具有物理防撬功能的只讀存儲器。

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