移动通信技术就业方向

　　移动通信技术就业方向：

　　本专业的毕业生主要面向珠三角地区通信产业和轨道交通运输行业，主要就业岗位有：通信工程督导、通信工程项目管理工程师、移动基站维护工程师、工程建设工程师、工程设计工程师、运营维护工程师、工程监理、网络优化工程师等。

　　移动通信技术专业核心能力：

　　移动通信网络规划与优化设计、移动通信设备的安装调试与维护、移动通信工程施工管理等专业知识与技能。

　　移动通信技术职业资格证书：

　　通信建设工程概预算资格证、绘图员（机械）、维修电工、中兴NC考证。

　　拓展阅读：4G移动通信技术

　　 当今世界通信技术发展突飞猛进，对人类文明与进步产生了深刻的影响，移动通信的发展尤为瞩目。特别是最近的20多年里，移动通信技术获得了巨大的进步，成为信息通信技术中发展最快，应用最广，渗透率也最为强的高新技术之一，在促进世界的经济增长，推动社会进步，丰富各国人民的生活等方面发挥了重要的作用。

　　 我国工业和信息化部于2009年1月7日在内部举办小型牌照发放仪式，确认国内3G牌照发放给三家运营商，为中国移动、中国电信和中国联通发放3张3G牌照。由此，2009年成为我国的3G元年，我国正式进入第三代移动通信时代。

　　 随着全球范围内第三代移动通信系统逐步进入实际应用阶段，第四代移动通信系统的发展及演进问题以及其在发展过程中可能面临的困难和挑战已成为当前研究的热点。国际电信联盟（ITU）目前已经开始研究制订第四代移动通信标准，并已达成共识：把移动通信系统同其他系统（例如无限局域网W-LAN等）结合起来，产生4G技术，2010年之前使数据传输数率达到100Mbps，以提供更有效的多种业务。目前相互兼容移动通信技术4G正在业界萌动。第四代移动通信与第三代移动通信相比，将在技术和应用上有质的飞跃。4G将适合所有的移动通信用户，最终实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信的无缝衔接并相互兼容。

　　 1、3G向4G演化的原因

　　 经ITU认可的3G标准有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。虽然3G和2G相比，有很多优点，但是3G还是存在着很多不尽人意的地方，如：3G缺乏全球统一的标准；3G所采用的语音交换架构仍承袭了2G系统的电路交换，而不是纯IP的方式；3G的业务提供和业务管理不够灵活；流媒体（视频）的应用不尽如人意；3G的高速数据传输不成熟，接入速率有限；安全方面存在算法过多、认证协议容易被攻击等安全缺陷。

　　 伴随着无线技术的种类越来越多，迫切需要将这些无线技术整合到一个统一的网络环境中去，这就是正在形成的超三代移动通信系统（B3G）通信系统和未来的4G通信系统。B3G和4G通信系统将是未来提供宽带接入，全球无缝漫游和无处不在的数据，语音业务等方面的最合适和最好的技术。

　　 2、4G移动通信系统的概念及特点

　　 4G是第四代移动通信及其技术的简称，是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的概念可称为广带（Broad-band）接入和分布网络，具有超过2Mbps的非对称数据传输能力，对全速移动用户能提供150Mbps的高质量的影像服务，并首次实现三维图像的高质量传输，无线用户之间可以进行三维虚拟现实通信。它包括广带无线固定接入、W-LAN、移动广带系统和互操作的广播网络。在不同的固定无线平台和跨越不同频带的网络中，4G可提供无线服务，并在任何地方宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），提供信息通信以外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。同时，4G系统还是多功能集成的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。

　　 未来的4G系统应具备以下的基本条件：

　　 1）具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2 Mbit/s;对于中速移动用户（60km/h），数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户（室内或步行者），数据速率为100 Mbit/s。

　　 2）实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准，能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

　　 3）高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。

　　 4）良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境，由于要提供高速传输，小区的半径会更小。

　　 5）基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6，IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。

　　 6）实现不同QoS的业务。4G通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

　　 3、3G与4G的比较

　　 3.1核心技术

　　 3G系统以码分多址（CDMA）为技术基础。码分多址是将相互正交的不同的码分配给不同用户调制信号，实现多用户同时使用同一频率接入系统。由于利用相互正交（或尽可能正交）的码去调制信号，会将原用户信号频谱带宽扩展，因此CDMA通信系统是一种典型的扩频通信技术的应用。

　　 4G系统的核心技术正交频分复用技术（OFDM）属于多载波调制（MCM），它将指配的信道分成许多正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，同时要求信号带宽小于信道的相关带宽。

　　 3.2通信系统的结构

　　 3G采用的主要是蜂窝组网，其系统如图1所示，它的核心网是在GSM系统的核心网GSM-MAP和AMPS，IS-95的核心网ANSI-41的基础上发展而来的，其空中接口与相应的2G系统后向兼容。它的3种工作模式为：单载波频分双工、多载波频分双工和时分双工方式。

　　 但现代通信要求能提供移动用户超宽带的多媒体服务，使其能充分利用基于移动网的下一代因特网技术。由于3G的核心网是由2G系统演进而来，它不是处理（TCP/IP传输控制协议/互连网协议））数据包的最优系统，它的数据传输速率也无力处理众多包含大量图像的信息。因此，必须建立能够最优地传输TCP/IP数据包、完全不同于2G与3G无线网络结构的新系统。

　　 4G发展为数字广带（broad band）为基础的网络。采用全IP的优点有：可以实现不同网络间的无缝互连；全IP也是一种低成本的集成目前网络的方法。4G系统的核心网是一个基于全IP的网络，因此核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN共存。要实现全IP的核心网有许多问题需要解决，如鉴权、计费等；核心网应具有开放的结构，从而能允许各种空中接口接入核心网；同时核心网应把业务、控制和传输等分开。采用统一的IP核心网，不同国家和地区之间的网络互联是在网络层上用IP协议进行的，而且各种接入网的接入方法和速率可以不同，从而解决了3G不能实现全球漫游的问题。4G网络结构如图2所示。

　　 3.3系统参数

　　 移动通信从1G到3G是按照高数据率、高移动性和无缝隙覆盖方向发展的。根据第三代移动通信标准IMT-2000：3G在2005年左右实现最高约为30Mbps的数据速率。但这远远不能满足人们对现代移动通信的要求，而4G将在2010年左右在高速移动环境下支持最高为100Mbps的速率，在低速移动环境下（如游牧/本地无线接入环境）达到最高为1Gbps的速率。

　　 3G采用的是CDMA技术，利用正交码来区分用户，有FDD和TDD两种双工方式来使用其在2GHz附近的对称和非对称频段。而4G最有可能用的接入方式OFDM或MC-CDMA，采用全数字全技术，支持分组交换，使系统容量、频谱效率和传速率大为提高，并与现存的CDMA标准、CDMA2标准、TD-SCDMA即（3G三大标准）兼容。3G与4G系统参数对比如图3所示。

　　 4、4G网络中的关键技术

　　 4.1正交频分复用（OFDM）技术

　　 4G移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种，其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

　　 OFDM技术之所以越来越受关注，是因为OFDM有很多独特的优点：

　　 （1）频谱利用率高，频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM信号的相邻子载波相互重叠，其频谱利用率可以接近奈奎斯特极限。

　　 （2）抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输，这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍，从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

　　 （3）适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候，应采用效率高的调制方式；而当信道条件差的时候，则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有，OFDM加载算法的采用，使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此，OFDM技术非常适合高速数据传输。

　　 （4）抗码间干扰（ISI）能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的.干扰，它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多，实际上，只要传输信道的频带是有限的，就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀，故对抗码间干扰的能力很强。

　　 4.2 软件无线电（SDR）技术

　　 在4G移动通信系统中，若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式，则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口，能够在各类网络环境间无缝漫游，并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中，软件将会变得非常复杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术，它以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出，就受到各方的极大关注，这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大，更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台，尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。

　　 其中心思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成，并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中，软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。

　　 由于各种技术的交迭有利于减少开发风险，所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求，而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础，它不仅能减少开发风险，还更易于开发系列型产品。此外，它还减少了硅芯片的容量，从而降低了运算器件的价格，其开放的结构也会允许多方运营的介入。

　　 4.3智能天线技术（SA）

　　 智能天线定义为波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束可在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的收发，同时，通过基带数字信号处理器，对各天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。

　　 4.4多输入多输出（MIMO）技术

　　 多输入多输出技术（MIMO）是指在基站和移动终端都有多个天线。MIMO技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接收端和发射端使用多副天线，充分利用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个子信道发射信号，使容量随天线数量的增加而线性增加。

　　 空间分集有发射分集和接收分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益，已成为该领域的研究热点。

　　 MIMO技术可提供很高的频谱利用率，且其空间分集可显著改善无线信道的性能，提高无线系统的容量及覆盖范围。

　　 4.5基于IP的核心网

　　 4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络（CN）协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

　　 在4G通信系统中将主要采用全分组方式IPv6技术取代IPv4，IPv6具有许多的优点，如：有巨大的地址空间；支持无状态和有状态两种地址自动配置的方式；能够提供不同水平的服务质量；更具有移动性。

　　 4.6多用户检测技术

　　 4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是：把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号，而不是作为噪声处理，利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号，即综合利用各种信息及信号处理手段，对接收信号进行处理，从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测，从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。

　　 5、我国的4G的发展

　　 国际电信联盟（ITU）为4G制定了明确的时间表：2006年至2007年完成频谱规划，2010年左右完成全球统一的标准化工作，2010年之后开始商用。其中，4G技术提案将从2008年开始征集，全球范围内许多国家和地区都在加紧对4G的研究。

　　 在我国，2001年国家“863”计划启动了面向B3G/4G的移动通信发展研究计划—FuTURE未来通用无线环境研究计划（简称FuTURE计划），国内十余家大学、企业和研究所均参与其中。2006年10月31日，4G外场试验系统在上海通过了现场验收，正式将FuTRUE计划带入了第三阶段。这个4G实验系统包括6个节点，3个信道，6个终端，并引入了如IPv6核心网络、IPTV高清晰度业务与移动通信切换等技术。实验系统频点3.5GHz、带宽20MHz，采用协同分布式无线电蜂窝构架、混合的FDD/TDD双工方式、MC/OFDM多址技术。