3g通信技術(shù)論文范文

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3g通信技術(shù)論文

篇1

2.13g通信技術(shù)應(yīng)用在煤礦中的方案設(shè)計

設(shè)計方案以CDMA技術(shù)為例,方案設(shè)計的總體思路是:通過在煤礦的生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)置各種無線CDMA手持終端、傳感器、視頻采集終端、監(jiān)控分站采集各種信息數(shù)據(jù),然后根據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理匯總,再經(jīng)過CDMA煤礦移動專網(wǎng)傳輸?shù)揭苿涌蛻舳耍–DMA終端手機(jī)),就會顯示服務(wù)器端傳來的有效數(shù)據(jù),同時提供語音通訊功能和快速信息查詢。CDMA煤礦移動專網(wǎng)技術(shù)的解決方案:地面部分的核心設(shè)備是綜合調(diào)度交換機(jī)、綜合接人控制器,該核心設(shè)備向外部提供多種接口,將煤礦現(xiàn)有通訊系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行混合組網(wǎng),有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享傳輸;對于黑暗的環(huán)境,例如煤礦的井下巷道環(huán)境,要采用無線光電結(jié)合級聯(lián)的方式覆蓋井下通訊網(wǎng)絡(luò),通過礦用手機(jī)、礦用無線傳感器、定位中端,經(jīng)過基站系統(tǒng)的設(shè)備連接、空中接口的無線鏈路,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的繁多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能夠共網(wǎng)傳輸。

2.2井下3G通信的實(shí)現(xiàn)

為實(shí)現(xiàn)井下3G通信,我們將部分通信技術(shù)與華為合作,采用其成熟完善的核心網(wǎng)系統(tǒng),在井下布置3G專網(wǎng)基站,并在主干線路上通過光纖進(jìn)行傳輸信號,非主干線路即枝干部分可通過電話線或工業(yè)用網(wǎng)線進(jìn)行傳輸。這種技術(shù)的聯(lián)合為我們提供通信平臺,通過此平臺,礦井管理部門可根據(jù)施工需要直接撥打井下工作人員攜帶的定制終端,該終端是符合煤安標(biāo)準(zhǔn)、符合3防標(biāo)準(zhǔn)的井下專用3G手機(jī),實(shí)現(xiàn)語音通話,取得聯(lián)系。下井人員可通過手機(jī)直接打給相應(yīng)的管理部門,進(jìn)行語音通話,聽從指揮,順利作業(yè)。

2.3井下人員定位的實(shí)現(xiàn)

為實(shí)現(xiàn)井下人員的準(zhǔn)確定位,企業(yè)需要根據(jù)現(xiàn)場具體情況在井下區(qū)域和巷道中,比如井下交叉道口、主要巷道、必經(jīng)之路等關(guān)鍵位置,放置一定數(shù)量的區(qū)域定位器和地標(biāo)器。任意時刻,手機(jī)內(nèi)的定位模塊一旦被任意地標(biāo)器或區(qū)域定位器感應(yīng)到后,控制系統(tǒng)都可以接收到定位信號,并將信號上傳到信息工作站,這樣井上人員可隨時跟蹤井下人員的動態(tài)。井上的管理者可根據(jù)大屏幕上或電腦上反饋的信息,或者在井下也可通過觀看智能定位手機(jī)上的分布示意圖查看井下人員工作情況。一旦有事故發(fā)生,管理者可根據(jù)電腦或手機(jī)中的人員定位信息立即查出事故地點(diǎn)人員的狀況,為營救人員定位事故地點(diǎn),確保以準(zhǔn)確快速的方式營救出被困人員。對于井下人員,一旦井下發(fā)生突況,可通過攜帶的定位手機(jī)進(jìn)行緊急通話或發(fā)出警報。井下人員一旦進(jìn)入限制區(qū)域時,其手機(jī)自身判斷會進(jìn)行報警,井上監(jiān)控室的動態(tài)顯示界面就會立即彈出紅色報警信號窗口。如果井下通信信號連接中斷,還可以定位手機(jī)來應(yīng)用脫機(jī)定位功能,手機(jī)地圖上還顯示出最佳嗯逃生路線,有助于被困井下人員順利逃生。

二、小結(jié)

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【論文關(guān)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(wù)。第二代移動通信運(yùn)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(diǎn),通過發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來提高自身的服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)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。

1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(jì)80年代初提出的,它完成于20世紀(jì)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(diǎn)是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)協(xié)會在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于擴(kuò)展和改進(jìn)GSMPhase1及Phase2中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應(yīng)用移動網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯),SO(支持最佳路由)、立即計費(fèi),GSM900/1800雙頻段工作等內(nèi)容,也包含了與全速率完全兼容的增強(qiáng)型話音編解碼技術(shù),使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進(jìn);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(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù),引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù),有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷;自適應(yīng)語音編碼(AMR)技術(shù)的應(yīng)用,極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量;GPRS/EDGE技術(shù)的引入,使GSM與計算機(jī)通信/Internet有機(jī)相結(jié)合,數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá)115/384kbit/s,從而使GSM功能得到不斷增強(qiáng),初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善,但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,頻率資源己接近枯竭,語音質(zhì)量不能達(dá)到用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn),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(wù)的需求。

2第三代移動通信系統(tǒng)概述

第三代移動通信業(yè)務(wù)主要是話音和中低速數(shù)據(jù),碼率為384kb/s(局域網(wǎng)可達(dá)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(wù)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(wù)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(biāo)是10Mb/s以上。我們國內(nèi)則尚未啟動。因此需盡早開始研究其關(guān)鍵技術(shù)。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有:寬帶多媒體移動通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),包括頻段、多址方法、無線接入技術(shù)、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調(diào)制和OFDM技術(shù)、自適應(yīng)天線陣、高效信道編碼技術(shù)(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(shù),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(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù),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(biāo)準(zhǔn)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(wù),等等。這些不足點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)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(yīng)未來移動通信的需求的新技術(shù)(即新一代移動信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移動通信技術(shù)的基本特點(diǎn):(1)全球統(tǒng)一頻段,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),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(dá)到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達(dá)2Mbps的多媒體業(yè)務(wù)。(4)支持高質(zhì)量話音、分組多媒體業(yè)務(wù)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(wù)設(shè)置不同服務(wù)等級的能力。(6)適應(yīng)多用戶環(huán)境,包括室內(nèi)、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(jī))結(jié)構(gòu)簡單,便于攜帶,價格較低。

3第四代移動通信系統(tǒng)

4G系統(tǒng)中有兩個基本目標(biāo):一是實(shí)現(xiàn)無線通信全球覆蓋;二是提供無縫的高質(zhì)量無線業(yè)務(wù)。目前正在構(gòu)思中的4G通信具有以下特征:(1)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬。要想使4G通信達(dá)到100Mbps的傳輸速率,通信運(yùn)營商必須在3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行大幅度的改造,以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)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(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)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(dá)到10M~20Mbps,最高可以達(dá)到100Mbps;(3)通信更加靈活。從嚴(yán)格意義上說,4G手機(jī)的功能已不能簡單劃歸“電話機(jī)”的范疇,因?yàn)檎Z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(jī)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(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化,更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)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(yīng)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(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從3G平穩(wěn)過渡等特點(diǎn)。

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(shù)將會相應(yīng)地調(diào)整、完善和進(jìn)一步發(fā)展??v觀移動通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),我們相信,不遠(yuǎn)的將來,人們將不受時間、地點(diǎn)限制,可以自由自在地利用移動網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息。從而人們的學(xué)習(xí)、工作、生活將會發(fā)生更深刻的變化。

參考文獻(xiàn):

[1]胡可剛,王樹勛,劉立宏.移動通信中的無線定位技術(shù)[J].吉林大學(xué)學(xué)報,2005,23(4)

篇3

【關(guān)鍵詞】移動通信煤礦3GTD-SCDMA

一、煤礦移動通信的現(xiàn)狀

根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)和對煤礦移動通信系統(tǒng)使用現(xiàn)狀的調(diào)研,目前,部分國有老礦沒有設(shè)置移動通信系統(tǒng),井下仍然以有線調(diào)度電話作為主要通信手段,一些新建或技術(shù)改造的煤礦,多采用漏泄通信、礦用小靈通、礦用WIFI等井下移動通信系統(tǒng)。

漏泄通信主要通過漏泄電纜實(shí)現(xiàn)無線信號覆蓋,使用頻段下行150MHz,上行170MHz。主要提供語音,支持同時32個用戶通話,終端為防爆對講機(jī),功能單一、信道容量小,數(shù)據(jù)傳輸速率不高。系統(tǒng)組網(wǎng)時大量的串聯(lián)中繼設(shè)備導(dǎo)致可靠性低。已不再作為煤礦移動通信的主要方式。

礦用小靈通系統(tǒng)由于其技術(shù)成熟、成本較低,成為繼漏泄通信系統(tǒng)之后,井下移動通信的主流方式。小靈通覆蓋通過定向\全向天線的方式,使用頻段在1900MHZ。主要提供語音通信,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能低,不支持視頻通話,單基站只能提供3個通話信道。目前小靈通在公網(wǎng)已經(jīng)退市,導(dǎo)致煤礦企業(yè)小靈通專網(wǎng)的后續(xù)維護(hù)及發(fā)展都受到了限制,也將逐步淘汰。

WIFI是一種無線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),雖可實(shí)現(xiàn)語音功能,但更適用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸。系統(tǒng)覆蓋主要是通過定向天線的方式,使用頻段在2400MHZ。系統(tǒng)抗干擾能力弱,無線信號在井下衰減較快,使用中通話經(jīng)常掉線,移動終端待機(jī)時間短。

二、煤礦移動通信系統(tǒng)的需求

煤礦移動通信系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)井上下互聯(lián)互通,滿足日常通訊聯(lián)絡(luò)和生產(chǎn)調(diào)度指揮的需求,可方便的指揮多部門、多工種協(xié)同工作,通話語音清晰,網(wǎng)絡(luò)信號穩(wěn)定??煞奖愕匿浺舸鎯?,用以追溯責(zé)任。一旦遇到緊急情況,可以緊急通知所有人員。應(yīng)能提供高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和提供井下無線采集終端、無線傳感器、無線攝像頭等無線接口,為井下物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供接入條件。

三、3G移動通信系統(tǒng)在煤礦應(yīng)用的對比分析

隨著地面3G移動通信技術(shù)的發(fā)展,煤礦井下3G移動通信系統(tǒng)也越來越受到關(guān)注。所謂3G,全稱為3rd Generation,即第三代數(shù)字通信。國際電信聯(lián)盟(ITU)確定3G移動通信的三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn)分別是W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA。對這三種移動通信系統(tǒng)在煤礦井下應(yīng)用的對比如表1。

由表1可以看出,礦用3G(TD-SCDMA)無線移動通信系統(tǒng)在單基站的用戶數(shù)、上下行帶寬、覆蓋距離等方面具有一定優(yōu)勢,可以實(shí)現(xiàn)井下巷道的無線全覆蓋。系統(tǒng)能夠提供傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)、短信業(yè)務(wù),也能提供視頻通話以及3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。系統(tǒng)可隨著公網(wǎng)3G移動通信技術(shù)的發(fā)展平滑升級,不斷更新?lián)Q代,保護(hù)了煤礦用戶的投資。

四、結(jié)語

具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的3G(TD-SCDMA)移動通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng),語音清晰,數(shù)據(jù)和圖像無線傳送速率快、能夠提供井下物聯(lián)網(wǎng)前端接入等優(yōu)點(diǎn),能夠保證煤礦有線、無線通信的一體化調(diào)度,是建設(shè)新型數(shù)字智能煤礦的新一代井下移動通信新系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]錢彬,韓凌玲.煤礦井下移動通信系統(tǒng)的模塊化建立[J].煤炭技術(shù),2013,32(2):57-60

篇4

論文摘要:21世紀(jì)移動通信技術(shù)和市場飛速發(fā)展,在新技術(shù)和市場需求的共同作用下,未來移動通信技術(shù)將呈現(xiàn)以下幾大趨勢:網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化,移動互聯(lián)網(wǎng)逐步形成;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)字化、寬帶化;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備智能化、小型化;應(yīng)用于更高的頻段,有效利用頻率;移動網(wǎng)絡(luò)的綜合化、全球化、個人化;各種網(wǎng)絡(luò)的融合;高速率、高質(zhì)量、低費(fèi)用。這正是第四代(4G)移動通信技術(shù)發(fā)展的方向和目標(biāo)。

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(shù)的發(fā)展,特別是半導(dǎo)體、集

成電路和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,移動通信得到了迅速的發(fā)展。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和對性能要求的提高,促使移動通信在技術(shù)上和理論上向更高水平發(fā)展。20世紀(jì)80年代以來,移動通信已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中不可缺少并發(fā)展最快的通信方式之一。

回顧移動通信的發(fā)展歷程,移動通信的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段:第一代移動通信技術(shù)主要指蜂窩式模擬移動通信,技術(shù)特征是蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)克服了大區(qū)制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數(shù)字移動通信,使蜂窩系統(tǒng)具有數(shù)字傳輸所能提供的綜合業(yè)務(wù)等種種優(yōu)點(diǎn)。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(tǒng)所擁有的各種優(yōu)點(diǎn),克服了其缺點(diǎn)外,還能夠提供寬帶多媒體業(yè)務(wù),能提供高質(zhì)量的視頻寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù),并能實(shí)現(xiàn)全球漫游。現(xiàn)在用的大多是第二代技術(shù),第三代技術(shù)還不太成功,但已有了第四代技術(shù)的設(shè)想。第四代移動通信系統(tǒng)(4G)標(biāo)準(zhǔn)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(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò),具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動通信標(biāo)準(zhǔn)比第三代標(biāo)準(zhǔn)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(wǎng)絡(luò)中提供無線服務(wù),可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)(包括衛(wèi)星通信和平流層通信),能夠提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。此外,第四代移動通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng),是寬帶接入IP系統(tǒng)。目前正在開發(fā)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(yù)估,第四代移動通信系統(tǒng)的速度可達(dá)到10-20Mbit/s,最高可以達(dá)到100Mbit/s。

(二)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬

要想使4G通信達(dá)到100Mbit/s的傳輸速度,通信運(yùn)營商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行大幅度的改造,以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)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(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。

(三)多種業(yè)務(wù)的完整融合

個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務(wù)無縫連接為一個整體,滿足用戶的各種需求。4G應(yīng)能集成不同模式的無線通信——從無線局域網(wǎng)和藍(lán)牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩信號、廣播電視到衛(wèi)星通信,移動用戶可以自由地從一個標(biāo)準(zhǔn)漫游到另一個標(biāo)準(zhǔn)。各種業(yè)務(wù)應(yīng)用、各種系統(tǒng)平臺間的互聯(lián)更便捷、安全,面向不同用戶要求,更富有個性化。而且4G手機(jī)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(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化,更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多難以想象的功能。例如,4G手機(jī)將能根據(jù)環(huán)境、時間以及其他因素來適時提醒手機(jī)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(yīng)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(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點(diǎn)。

(六)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務(wù)將包括語音、數(shù)據(jù)、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(fèi)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(xiàn)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(shù),因此,相對其他技術(shù)來說,4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時,通信運(yùn)營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上,采用逐步引入的方法,這樣就能夠有效地降低運(yùn)營成本。

三、4G移動通信的接入系統(tǒng)

4G移動通信接入系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是,智能化多模式終端(multi-modeterminal)基于公共平臺,通過各種接技術(shù),在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(平臺)之間實(shí)現(xiàn)無縫連接和協(xié)作。在4G移動通信中,各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個公共平臺,相互協(xié)作,以最優(yōu)化的方式工作,來滿足不同用戶的通信需求。當(dāng)多模式終端接入系統(tǒng)時,網(wǎng)絡(luò)會自適應(yīng)分配頻帶、給出最優(yōu)化路由,以達(dá)到最佳通信效果。目前,4G移動通信的主要接入技術(shù)有:無線蜂窩移動通信系統(tǒng)(例如2G、3G);無繩系統(tǒng)(如DECT);短距離連接系統(tǒng)(如藍(lán)牙);WLAN系統(tǒng);固定無線接入系統(tǒng);衛(wèi)星系統(tǒng);平流層通信(STS);廣播電視接入系統(tǒng)(如DAB、DVB-T、CATV)。隨著技術(shù)發(fā)展和市場需求變化,新的接入技術(shù)將不斷出現(xiàn)。

不同類型的接入技術(shù)針對不同業(yè)務(wù)而設(shè)計,因此,我們根據(jù)接入技術(shù)的適用領(lǐng)域、移動小區(qū)半徑和工作環(huán)境,對接入技術(shù)進(jìn)行分層。

分配層:主要由平流層通信、衛(wèi)星通信和廣播電視通信組成,服務(wù)范圍覆蓋面積大。

蜂窩層:主要由2G、3G通信系統(tǒng)組成,服務(wù)范圍覆蓋面積較大。

熱點(diǎn)小區(qū)層:主要由WLAN網(wǎng)絡(luò)組成,服務(wù)范圍集中在校園、社區(qū)、會議中心等,移動通信能力很有限。

個人網(wǎng)絡(luò)層:主要應(yīng)用于家庭、辦公室等場所,服務(wù)范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限,但可通過網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)連接其他網(wǎng)絡(luò)層。

固定網(wǎng)絡(luò)層:主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)在整個移動網(wǎng)絡(luò)中處于十分重要的位置。未來的接入系統(tǒng)將主要在以下三個方面進(jìn)行技術(shù)革新和突破:為最大限度開發(fā)利用有限的頻率資源,在接入系統(tǒng)的物理層,優(yōu)化調(diào)制、信道編碼和信號傳輸技術(shù),提高信號處理算法、信號檢測和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),并在頻譜共享和新型天線方面做進(jìn)一步研究。為提高網(wǎng)絡(luò)性能,在接入系統(tǒng)的高層協(xié)議方面,研究網(wǎng)絡(luò)自我優(yōu)化和自動重構(gòu)技術(shù),動態(tài)頻譜分配和資源分配技術(shù),網(wǎng)絡(luò)管理和不同接入系統(tǒng)間協(xié)作。提高和擴(kuò)展IP技術(shù)在移動網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用;加強(qiáng)軟件無線電技術(shù);優(yōu)化無線電傳輸技術(shù),如支持實(shí)時和非實(shí)時業(yè)務(wù)、無縫連接和網(wǎng)絡(luò)安全。

四、4G移動通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

(一)定位技術(shù)

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(wǎng)絡(luò)定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統(tǒng)中,移動終端可能在不同系統(tǒng)(平臺)間進(jìn)行移動通信。因此,對移動終端的定位和跟蹤,是實(shí)現(xiàn)移動終端在不同系統(tǒng)(平臺)間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質(zhì)量的移動通信的前提和保障。中國-(二)切換技術(shù)

切換技術(shù)適用于移動終端在不同移動小區(qū)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(shù)是未來移動終端在眾多通信系統(tǒng)、移動小區(qū)之間建立可靠移動通信的基礎(chǔ)和重要技術(shù)。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統(tǒng)中,切換技術(shù)的適用范圍更為廣泛,并朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。

(三)軟件無線電技術(shù)

在4G移動通信系統(tǒng)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(shù),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(shù)能夠?qū)⒛M信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線,即將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能地靠近RF前端,利用DSP進(jìn)行信道分離、調(diào)制解調(diào)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(yùn)行各種軟件系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無線通信。因此,應(yīng)用軟件無線電技術(shù),一個移動終端,就可以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)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(shù)有參數(shù)控制軟件無線電系統(tǒng)。

(四)智能天線技術(shù)

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能,能滿足數(shù)據(jù)中心、移動IP網(wǎng)絡(luò)的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾,增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號,這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)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(fā)的交互干擾抑制和多用戶識別技術(shù)應(yīng)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(tǒng),消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾,確保接收機(jī)的高質(zhì)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(shù)的組合將大大減少網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的部署,確保業(yè)務(wù)質(zhì)量的改善。

(六)新的調(diào)制和信號傳輸技術(shù)

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

五、OFDM技術(shù)在4G中的應(yīng)用

若以技術(shù)層面來看,第三代移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù),第四代移動通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交頻分復(fù)用(OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer,OFDM)最受矚目,特別是有不少專家學(xué)者針對OFDM技術(shù)在移動通信技術(shù)上的應(yīng)用,提出相關(guān)的理論基礎(chǔ)。例如無線區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等,都將在未來采用OFDM技術(shù),而第四代移動通信系統(tǒng)則計劃以O(shè)FDM為核心技術(shù),提供增值服務(wù)。

在時代交替之際,舊有系統(tǒng)之整合與升級是產(chǎn)業(yè)關(guān)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(tǒng);而未來則是CDMA如何與OFDM技術(shù)相結(jié)合??梢灶A(yù)計,CDMA絕對不會在第四代移動通信系統(tǒng)中消失,而是成為其應(yīng)用技術(shù)的一部份,或許未來也會有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生,前文所提到的數(shù)字音訊廣播,其實(shí)它真正運(yùn)用的技術(shù)是OFDM/FDMA的整合技術(shù),同樣是利用兩種技術(shù)的結(jié)合。因此未來以O(shè)FDM為核心技術(shù)的第四代移動通信系統(tǒng),也將會結(jié)合兩項技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),一部份將是以CDMA的延伸技術(shù)。

六、結(jié)束語

對于現(xiàn)在的人來說,未來的4G通信的確顯得很神秘,不少人都認(rèn)為第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人類有史以來最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)??偟膩碚f,要順利、全面地實(shí)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(dá)到100Mbit/s,但手機(jī)的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制。據(jù)有關(guān)行家分析,4G手機(jī)將很難達(dá)到其理論速度。

其次,4G的發(fā)展還將面臨極大的市場壓力。有專家預(yù)測,在10年以后,2G的多媒體服務(wù)將進(jìn)入第三個發(fā)展階段,此時覆蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成,全球25%以上的人口使用3G,到那時,整個行業(yè)正在消化吸收第三代技術(shù),對于4G技術(shù)的接受還需要一個逐步過渡的過程。

因此,在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時,通信運(yùn)營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)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(xiàn):

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

篇5

關(guān)鍵詞:M-learning 移動學(xué)習(xí) 3G SNS

剛剛過去的2009年是3G技術(shù)高速發(fā)展的一年,中國三大通信運(yùn)營商分別實(shí)現(xiàn)了3G網(wǎng)絡(luò)的正式商用。據(jù)3G門戶網(wǎng)的“2010手機(jī)體驗(yàn)白皮書”的調(diào)查顯示:截止2009年年底,我國3G用戶總數(shù)約為1500萬,其中學(xué)生群體占了約23%,其次是事業(yè)單位工作人員,占了13%[1],而且正在高速增長中,為開展基于3G的M-learning提供了堅實(shí)的用戶基礎(chǔ)。與此同時,從國外的Facebook、Twitter,到國內(nèi)的開心網(wǎng)、人人網(wǎng)等SNS(社會化網(wǎng)絡(luò)服務(wù))網(wǎng)站風(fēng)靡一時,為我們的移動學(xué)習(xí)模式帶來了新的思路。如何利用3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬、SNS的社交網(wǎng)絡(luò)和三網(wǎng)融合平臺構(gòu)建新型基于3G技術(shù)的M-learning變得意義深遠(yuǎn)。

1基本概念

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及,E-learning(電子化學(xué)習(xí))在教育領(lǐng)域帶來的革命性的變化已有目共睹。近年來,隨著移動通訊技術(shù)的普及,一種新型的學(xué)習(xí)模式――移動學(xué)習(xí)(M-learning)悄然而生,被稱為是E-learning的延伸和深化,因不受時空限制的特點(diǎn),廣闊的應(yīng)用前景,引起了大量研究者的興趣。

對于M-learning目前還沒有統(tǒng)一的定義,但都基本認(rèn)同其是在E-learning基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,通過有效結(jié)合移動通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)使學(xué)習(xí)者能在任何時間、任何地點(diǎn)通過無線移動設(shè)備和無線通信網(wǎng)絡(luò)獲取學(xué)習(xí)資源的互動性學(xué)習(xí)模式。

著名的遠(yuǎn)程教育專家Desmond Keegan于2002年在其專著《The Future of Learning: from E-learning to M-learning》,中,首次對M-learning學(xué)習(xí)模式進(jìn)行了探討[2],指出相對于E-learning,M-learning具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢,最明顯的就是其泛在性,即任何人、任何時間、任何地點(diǎn)學(xué)習(xí)任何信息,其這一獨(dú)特的優(yōu)勢是E-learning所無法比擬的,也確定了其在未來學(xué)習(xí)中的地位。

3G是英文3rd Generation的縮寫,指第三代移動通信技術(shù)。相對于第一代模擬制式手機(jī)(1G)和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機(jī)(2G),第三代手機(jī)(3G)一般指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng),其能處理圖像、音樂、視頻流等多媒體形式,提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù),為了提供這種服務(wù),無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度[3]。這種優(yōu)勢又將建立在前兩代移動通信技術(shù)基礎(chǔ)上的M-learning又推向前一步,即基于3G的M-learning。

2 基于3G技術(shù)的新型M-learning模式

2.1基于3G技術(shù)的手機(jī)電視M-learning模式

近年來,央視推出的“百家講壇”、“探索發(fā)現(xiàn)”等教育類欄目,得到了社會大眾的推崇,可惜仍局限于電視和網(wǎng)絡(luò)這兩大渠道。2010.1.13國務(wù)院總理主持召開國務(wù)院常務(wù)會議,決定加快推進(jìn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的融合,這將使基于3G網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)電視成為可能。

基于3G技術(shù)的手機(jī)電視為用戶提供了一種新型的學(xué)習(xí)渠道,其優(yōu)勢:移動性、便攜性效率性、豐富性。因此,基于3G的手機(jī)電視M-learning服務(wù)機(jī)構(gòu)不僅要對傳統(tǒng)電視節(jié)目資源進(jìn)行再生產(chǎn)、再加工,還要對資源進(jìn)行碎片化處理,以便用戶在閑暇時間中“碎片式”地使用學(xué)習(xí)資源,提高時間的利用率。

2.2基于3G技術(shù)的“移動虛擬校園”模式

前文提到,在所有的3G用戶中,學(xué)生群體占了約23%,基于此,可以建立虛擬的移動校園,讓學(xué)生可以在任何時間、任何地點(diǎn)通過手機(jī)下載課件、視聽教材、學(xué)習(xí)資料,接受遠(yuǎn)程教育,真正實(shí)現(xiàn)“手機(jī)大學(xué)?!薄耙苿犹摂M校園”的建立不僅可以降低教育成本,還可以在一定程度上消除教育資源鴻溝,對缺乏基礎(chǔ)設(shè)施的欠發(fā)達(dá)地區(qū)更具有重要意義。

2.3基于SNS的協(xié)作式M-learning社區(qū)模式

近年來,從國外的Facebook、Twitter,到國內(nèi)的開心網(wǎng)、人人網(wǎng)等SNS網(wǎng)站風(fēng)靡一時,為我們的移動學(xué)習(xí)模式帶來了新的思路。SNS(Social Network Software),即社會化網(wǎng)絡(luò)軟件,它代表支持全體交互的一類軟件,包括博客,微博、維基、即時通信和其他的擁有多對多社群系統(tǒng),其最大的特點(diǎn)是抓住了用戶之間的社會關(guān)系。而目前,網(wǎng)絡(luò)資源、移動通信數(shù)據(jù)資源等缺乏暢通的用戶關(guān)系,如果能在移動通信和互聯(lián)網(wǎng)之間搭建一個社會化網(wǎng)絡(luò)平臺,實(shí)現(xiàn)移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的融合,讓用戶真正參與到通信業(yè)務(wù)內(nèi)容的創(chuàng)建,而不是由運(yùn)營商來定制用戶需要的內(nèi)容。讓學(xué)習(xí)者可以充分利用微博、博客、維基等社會化網(wǎng)絡(luò)軟件進(jìn)行充分及時的交流,發(fā)揮學(xué)習(xí)的開放性作用。

2.4基于3G技術(shù)的短消息M-learning模式

基于3G的短消息服務(wù)在教育領(lǐng)域有了一定的應(yīng)用,但其服務(wù)模式尚未被充分挖掘。它不僅可以用于學(xué)習(xí)者日常的通信交流,還可以被用于課程安排、考試安排、重要通知等信息的,為學(xué)員提供快捷、方便和個性化的服務(wù)。

3 論語

當(dāng)然,最好的M-learning模式還需依賴最好的內(nèi)容服務(wù)來支撐,因此,在研究基于3G的新型M-learning模式的同時,還應(yīng)對M-learning的學(xué)習(xí)資源內(nèi)容的建設(shè)進(jìn)行研究。相信隨著電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合的進(jìn)一步發(fā)展,以3G技術(shù)為依托的新型的M-learning在教育領(lǐng)域的應(yīng)用將會越來越普及、越來越豐富,人類夢寐以求的不受時空限制的“最理想的學(xué)習(xí)”模式也將離我們越來越近。

參考文獻(xiàn)

3G門戶.2010手機(jī)體驗(yàn)白皮書.

篇6

關(guān)鍵詞:OFDM技術(shù);MIMO通信技術(shù);信道容量

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.128

1 MIMO系統(tǒng)的頻率選擇性信道模型

在實(shí)際的MIMO無線系統(tǒng)中由于無線傳輸線路伴隨著各種衰落和多徑效應(yīng)的廣泛存在,使MIMO通信系統(tǒng)的信道的頻率隨時間不斷變化。當(dāng)信道的時延擴(kuò)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于或相當(dāng)于符號的持續(xù)間隔。發(fā)送的信號發(fā)生了時間色散現(xiàn)象,這樣就引起了碼間串?dāng)_(ISI),接收端所接收到得信號中包含了經(jīng)歷衰減和時延的發(fā)送的多徑信號,產(chǎn)生了接收信號失真。這樣的信道稱為頻率選擇性信道,如圖1所示。

為MIMO系統(tǒng)的信道矩陣。假定信道服從瑞利分布,中的元素是均值為零的高斯隨機(jī)變量。是MIMO信道在第徑,時的信道脈沖響應(yīng)。當(dāng)時對應(yīng)頻率平坦性衰落信道矩陣。

信道的協(xié)方差矩陣可近似發(fā)射端的協(xié)方差矩陣與接收端的協(xié)方差矩陣的Kronecke積,所以第徑MIMO信道脈沖響應(yīng)的協(xié)方差矩陣為,其中和分別是發(fā)射端和接收端第徑的協(xié)方差矩陣。其中為接收角擴(kuò)展度,為接收天線的間距,為發(fā)射角擴(kuò)展度,為發(fā)射天線的間距。

2 無線通信系統(tǒng)信道容量分析

3 小結(jié)

MIMO信道的容量在很大的程度上取決于天線之間的相關(guān)性能和MIMO信道矩陣的滿秩情況。在MIMO信道模型中,考慮相關(guān)性的方式類似于通常在波束形成(BF)信道模型中的做法,用一個相關(guān)矩陣前乘或后乘信道矩陣來控制天線的相關(guān)度,使其成為路徑角度、天線間隔和工作波長的函數(shù)。

參考文獻(xiàn):

[1]范毅君,蔡家麟.OFDM通信系統(tǒng)研究及其仿真分析[J].軟件導(dǎo)刊, 2009(01).

[2]石瑞華.MIMO在無線通信技術(shù)中的應(yīng)用[J].蘇州工職院,2009(02).

[3]李忻,黃繡江.MIMO無線技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J].2006(05).

[4]賀翠.MIMO-OFDM系統(tǒng)信號檢測技術(shù)研究[J].西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,2008(01).

篇7

相關(guān)熱搜:特殊教育制度  特殊教育  特殊教育教學(xué)

經(jīng)過十幾年發(fā)展的移動學(xué)習(xí),已經(jīng)成為國內(nèi)外教育技術(shù)領(lǐng)域的核心研究課題。移動學(xué)習(xí)成為主流必將在各教育領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文首先分析了成為主流的必然性原因;其次闡述了國內(nèi)外移動學(xué)習(xí)研究現(xiàn)狀,一方面論證廣泛應(yīng)用,另一方面通過論文解析出近年的移動學(xué)習(xí)研究熱點(diǎn);最后分析制約特殊教育領(lǐng)域移動學(xué)習(xí)發(fā)展的因素。以期給研究人員在特殊教育領(lǐng)域進(jìn)行移動學(xué)習(xí)研究、實(shí)踐提供思路。

 

一、引言

 

以計算機(jī)技術(shù)作為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)不斷改變教育技術(shù):第一階段的電化教育;第二階段是與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合而形成的網(wǎng)絡(luò)教育,網(wǎng)絡(luò)教育屬于第三代的遠(yuǎn)程教育,并發(fā)展為E-learning(數(shù)字學(xué)習(xí)),E-learning迅速改變遠(yuǎn)程教育的學(xué)習(xí)方式;第三段階段是與移動通信技術(shù)結(jié)合而形成的移動學(xué)習(xí)。[1]移動學(xué)習(xí)(M-learning)是移動通信技術(shù)與移動計算技術(shù)在教育中應(yīng)用而產(chǎn)生的,是網(wǎng)絡(luò)教育的延伸,屬于E-learning的新階段。應(yīng)該說移動學(xué)習(xí)是計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)發(fā)展到一定階段后,E-learning的必然選擇。

 

美國新媒體聯(lián)盟指出移動應(yīng)用程序和平板電腦在教育中的應(yīng)用將成為主流。移動學(xué)習(xí)(M-Learning)正成為一個多學(xué)科參與、多領(lǐng)域交叉、多主題綜合的研究區(qū)域,也逐漸成為國內(nèi)外教育技術(shù)領(lǐng)域的核心研究課題。[2]移動學(xué)習(xí)在很多領(lǐng)域得到了不同程度的實(shí)踐應(yīng)用,但是特殊教育領(lǐng)域的移動學(xué)習(xí)研究卻鮮有成果,有必要通過文獻(xiàn)比較分析,探索國內(nèi)移動學(xué)習(xí)研究現(xiàn)狀,描繪特殊教育領(lǐng)域的移動學(xué)習(xí)研究軌跡,篩選研究主題。

 

二、移動學(xué)習(xí)成為主流的必然性

 

1.學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變的必然性

 

隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)速度不斷提高,采用智能手機(jī)作為學(xué)習(xí)平臺的移動學(xué)習(xí)自然而然產(chǎn)生,移動學(xué)習(xí)是E-learning的發(fā)展。移動學(xué)習(xí)是指利用無線移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無線移動通信設(shè)備獲取教育信息、教育資源和教育服務(wù)的一種新型學(xué)習(xí)形式。[3]它打破了時空障礙,構(gòu)建了靈活、開放的學(xué)習(xí)環(huán)境,滿足碎片式學(xué)習(xí)的巨大需求,開展“Anyone、Anytime、Anywhere、Anystyle(4A)”的學(xué)習(xí)。[4]移動學(xué)習(xí)是數(shù)字學(xué)習(xí)的特殊形式,也就是說M-learning是E-learning的子集,其核心特征是4A(任何人、任何時間、任何地點(diǎn)、任何方式)。通過實(shí)施移動學(xué)習(xí)進(jìn)行的教育稱為移動教育。所以,E-learning必然發(fā)展為M-learning。

 

2.高速通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然產(chǎn)物

 

2014年1月16日,中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心第33次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告顯示:中國網(wǎng)民達(dá)到6.18億,其中手機(jī)網(wǎng)民達(dá)到5億,繼續(xù)保持穩(wěn)定增長。[5] 2013年12月4日,工信部向中國聯(lián)通、中國電信、中國移動發(fā)放了4G牌照,標(biāo)志著我國進(jìn)入了4G時代。[6]智能手機(jī)已經(jīng)成為第一大終端,加上網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改善和上網(wǎng)成本的降低使得用戶走向高流量應(yīng)用。例如視頻、語音等在應(yīng)用越來越廣泛。4G相對于3G來說,將更快,更便宜。4G環(huán)境下的基于視頻等應(yīng)用程序?qū)⒏蟀l(fā)展,這些都將給教育教學(xué)帶來巨大變化。

 

4G讓移動學(xué)習(xí)成為教育教學(xué)研究的熱點(diǎn)。其實(shí),在2G或者3G時代已經(jīng)出現(xiàn)基于云端和客戶端的移動學(xué)習(xí)產(chǎn)品,但是因?yàn)閹?、穩(wěn)定性和費(fèi)用,影響用戶使用。4G網(wǎng)絡(luò)將促使移動教育爆發(fā)式增長。[7]

 

3.移動學(xué)習(xí)的特征分析

 

移動學(xué)習(xí)是E-learning的子集,也擁有E-learning的共有特征:多媒體性、交互性、以學(xué)習(xí)者為中心。[8]

 

移動學(xué)特征是4A,所以其獨(dú)有特征如表1所示。

 

移動學(xué)習(xí)的獨(dú)特優(yōu)勢相對于傳統(tǒng)的E-learning,滿足隨時隨地的學(xué)習(xí)需求,這奠定了它在未來學(xué)習(xí)中重要地位,再加上技術(shù)的成熟,使其必然成為主流學(xué)習(xí)方式。

 

相較于傳統(tǒng)的在線學(xué)習(xí),移動學(xué)習(xí)由于具有碎片化、便捷性等特點(diǎn),4G網(wǎng)絡(luò)又促使移動學(xué)習(xí)向互動化和移動化、游戲化和社區(qū)化及大數(shù)據(jù)的應(yīng)用三種趨勢發(fā)展,那么移動學(xué)習(xí)軟件會越來越多,用戶越來越多,所以不管是硬件還是軟件都會促使移動學(xué)習(xí)越來越普及。[9]

 

三、國內(nèi)研究現(xiàn)狀

 

我國對移動學(xué)習(xí)研究項目取得很多成果,如黃榮懷教授的“普適學(xué)習(xí)資源服務(wù)體系及關(guān)鍵技術(shù)研究”(2007年);華東師范大學(xué)的“終身學(xué)習(xí)視野下的微型移動學(xué)習(xí)資源建設(shè)研究”(2008年),此處不一一列舉。[10]

 

在中國期刊網(wǎng)上進(jìn)行文獻(xiàn)檢索:篇名包含“移動學(xué)習(xí)”或者“移動教育”;期刊為國內(nèi)教育技術(shù)學(xué)方面權(quán)威期刊(電化教育研究+中國電化教育+中國遠(yuǎn)程教育+開放教育研究)。如圖1所示,四本期刊上刊發(fā)的移動學(xué)習(xí)論文呈現(xiàn)增長趨勢,尤其是2010年以后。

 

2010年~2013年,在上述期刊有關(guān)移動學(xué)習(xí)論文共計67篇。下面對這67篇論文的主題進(jìn)行梳理分析,總結(jié)出近四年移動學(xué)習(xí)的研究熱點(diǎn),以期給研究人員參考。

 

黃榮懷教授將移動學(xué)習(xí)的研究方向劃分為理論、支撐技術(shù)、應(yīng)用模式、設(shè)計方法和開發(fā)技術(shù)五個方面,本文進(jìn)行細(xì)化,分解為若干個子項,如表2所示。[11]

 

為了提高分析結(jié)果可靠性、客觀性,采用兩名研究人員獨(dú)立對論文分類。67篇論文兩人相同分類的論文是59篇。我們進(jìn)行信度分析。[12]

 

相互同意度K為:K=2×M/(N1+N2)=2×59/(67+67)=0.88;

 

分類信度R為:R = n×K/[1+(n-1)×K]=2×0.88/[1+(2-1)×0.88]=0.94。

 

其中n為研究人員數(shù),N1和N2分別為分析論文數(shù),M為兩人分類論文相同數(shù)。

 

信度為0.94,可以認(rèn)為論文分類是可靠的,下表為N1分類。

 

從表2可以看出,近年移動學(xué)習(xí)研究的熱點(diǎn)是資源開發(fā),系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用模式。

 

(1)理論研究方面:側(cè)重移動學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)策略研究;綜述類論文比重最大,說明移動學(xué)習(xí)的關(guān)注高,但缺乏一定的創(chuàng)新;也提出一些新的移動學(xué)習(xí)模型,如高宏卿等人提出的基于云計算平臺Hadoop的移動學(xué)習(xí)模型;[13]楊文陽等人依據(jù)終身學(xué)習(xí)理念設(shè)計了一個支持移動學(xué)習(xí)的框架;[14]王夢如等人提出移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)概覽功能圖和以O(shè)SI為隱喻的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計框架。[15]

 

(2)課程開發(fā)研究:側(cè)重移動學(xué)習(xí)的設(shè)計、課程資源建設(shè)和移動學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)。顧小清等人探討微型移動學(xué)習(xí)資源設(shè)計及實(shí)現(xiàn);移動學(xué)習(xí)資源建設(shè)時有引入主題圖(劉俊等,2012),有引入概念圖理論(李浩君等,2013),還有認(rèn)知負(fù)荷理論(司國東等,2013);移動學(xué)習(xí)的情境創(chuàng)設(shè)有采用MANET(鄭云翔,2010),有采用接合自然增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(李婷,2011)還有基于知識可視化(李亞男,2013)。

 

(3)應(yīng)用模式研究:側(cè)重移動學(xué)習(xí)在教育中應(yīng)用模式的實(shí)踐研究。應(yīng)用到英語的移動學(xué)習(xí),甘文凝等人采用播客技術(shù),曹超等人采用Podcasting技術(shù),劉永權(quán)等人采用FRAME模型;有將高等教育的移動學(xué)習(xí)應(yīng)用模式,并研究移動學(xué)習(xí)的成效;有關(guān)注遠(yuǎn)程教育的移動學(xué)習(xí)應(yīng)用及分析(鄭煒,2010,王曉晨,2013)還有研究人員開始關(guān)注農(nóng)村的移動學(xué)習(xí)和農(nóng)民工的移動學(xué)習(xí)和超常兒童教育。[16]-[18]

 

(4)系統(tǒng)平臺開發(fā):側(cè)重教育不同理論或者理念開發(fā)出不同的系統(tǒng)或者應(yīng)用程序。設(shè)計移動學(xué)習(xí)平臺有基于專家系統(tǒng)(傅鋼善,2010);有基于GSMModem(黨小超,2010);基于位置服務(wù)理念(王萍,2011);有基于RFID(張豪鋒,2012);有基于聯(lián)通理論(宓小土,2013);有基于強(qiáng)化理論(王嘉琦,2013)。當(dāng)然,在這些理論基礎(chǔ)上,開發(fā)智能手機(jī)APP程序,研究人員開始關(guān)注3G和4G網(wǎng)絡(luò)的程序設(shè)計。

 

四、特殊教育領(lǐng)域的移動學(xué)習(xí)啟示

 

1.移動學(xué)習(xí)研究存在問題

 

(1)偏重理論研究。

 

目前這方面研究主要在移動教育可行性、資源開發(fā)、短信息服務(wù)、WAP站點(diǎn)建設(shè)等四個方面,其中對具體的基層、基礎(chǔ)教育關(guān)注極少(2013年的“基于云課堂的中學(xué)生移動學(xué)習(xí)實(shí)踐研究”開始關(guān)注中學(xué)的移動學(xué)習(xí)),對移動學(xué)習(xí)學(xué)科學(xué)習(xí)效果提高的相關(guān)研究尤其缺乏。

 

(2)缺乏對特殊教育領(lǐng)域的關(guān)注。

 

以“移動學(xué)習(xí)”(或“移動教育”)+“移動教育”(或“盲”、“聾”、“培智”)作為條件檢索,在上述四個期刊中為0篇,僅僅在《中國教育信息化》有《移動學(xué)習(xí)—未來聾生學(xué)習(xí)的新視窗》和《聾教育環(huán)境下基于手機(jī)的移動學(xué)習(xí)探究》,為移動學(xué)習(xí)應(yīng)用于殘障人士提供了個案。2012年12月南京聾人學(xué)校經(jīng)配備了基于無線網(wǎng)絡(luò)移動教學(xué)終端等教學(xué)設(shè)施,僅僅是下意識地將其作為先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備引進(jìn),尚未對移動學(xué)習(xí)理論、應(yīng)用模式展開研究??梢园l(fā)現(xiàn),研究者對該領(lǐng)域以及該群體的關(guān)注是微乎其微,而國外早就關(guān)注這個群體(歐盟的E-learning項目)。

 

(3)片面追求技術(shù),實(shí)證性案例不足。

 

我國現(xiàn)在的情況是做了很多系統(tǒng)、平臺或者資源的設(shè)計研究,但是普遍缺乏對同一個問題深入研究,這就導(dǎo)致研究深度不夠。研究人員力圖將各類高新技術(shù)引入,但是匱乏該類技術(shù)在移動學(xué)習(xí)本身應(yīng)用中關(guān)鍵問題的突破。造成系統(tǒng)數(shù)量多,卻鮮有如PCS簡單又賣座的精品系統(tǒng)。即理論研究所占比例較大,但是鮮有深入創(chuàng)新研究,片面追求技術(shù),缺乏針對性實(shí)證研究。

 

2.特殊教育領(lǐng)域移動學(xué)習(xí)研究滯后的成因分析

 

從嬰幼兒教育,到基礎(chǔ)教育,到高等教育,到職業(yè)教育,再到成人教育等都有廣泛應(yīng)用,還有研究人員開始關(guān)注農(nóng)村的移動學(xué)習(xí)和農(nóng)民工的移動學(xué)習(xí)和超常兒童教育,而特殊教育領(lǐng)域移動學(xué)習(xí)卻悄無聲息。[19][20]

 

制約特殊教育領(lǐng)域移動學(xué)習(xí)發(fā)展的因素:

 

(1)作為移動學(xué)習(xí)平臺的移動設(shè)備(智能手機(jī))本身存在不足。

 

智能手機(jī)有限的存儲容量很難滿足自主學(xué)習(xí)過程中對視頻音頻的存儲,特殊教育領(lǐng)域的用戶對視頻音頻需求相對于普通人更大,比如盲用學(xué)習(xí)系統(tǒng)肯定采用更多音頻。

 

智能手機(jī)的待機(jī)時間短,特殊教育領(lǐng)域采用更多的視音頻,手機(jī)處理時大量數(shù)據(jù),更耗電,所有特殊教育人群在移動學(xué)習(xí)時間更短,否則會出現(xiàn)手機(jī)沒電的問題。

 

數(shù)據(jù)處理能力不夠強(qiáng),應(yīng)用程序使用過多,會造成處理速度下降而死機(jī),對于特殊教育領(lǐng)域的人群也是障礙。

 

特殊教育領(lǐng)域能夠獲得學(xué)習(xí)資源較少,缺少資料,缺少互動和交流,使得移動學(xué)習(xí)有效性得不到保障。

 

(2)用戶群小,資源少,難以產(chǎn)生客觀經(jīng)濟(jì)效益。這是最重要因素。拋開各種理論基礎(chǔ),特殊教育移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)單從研發(fā)的投入要遠(yuǎn)超其他領(lǐng)域的。從嬰幼兒教育到基礎(chǔ)教育,到高等教育,到職業(yè)教育等各個領(lǐng)域的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)不勝枚舉。如英語單詞學(xué)習(xí)的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng),除了滬江詞典、金山詞霸等老牌應(yīng)用外,還有百詞斬、拓詞、完美背單詞等。移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)獲得盈利最主要是擁有龐大用戶量,而特殊教育移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)不太可能擁有龐大用戶量。造成了缺少移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)和學(xué)習(xí)資料,特殊教育人群更不愿采用移動學(xué)習(xí),形成惡性循環(huán)。

 

(3)3G網(wǎng)絡(luò)難以滿足特殊教育的人群移動學(xué)習(xí)。

 

目前3G網(wǎng)絡(luò)的速度雖然能夠基本滿足移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求,但是網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性對特殊教育的人群移動學(xué)習(xí)有較大影響。比如視障人群在使用移動學(xué)習(xí)系統(tǒng),肯定下載大量音視頻數(shù)據(jù)、上載音頻數(shù)據(jù),對網(wǎng)絡(luò)速度、穩(wěn)定性都有較高要求。移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的互動環(huán)節(jié),視障人群一般采用音頻作答,輸入法也較多采用語音識別輸入法,如訊飛語點(diǎn)輸入法,字庫是在云端,輸入文字時需要上3G網(wǎng)才能輸入。在這樣的大數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)下,每月200M左右的數(shù)據(jù)流量也很難滿足特殊教育人群的移動學(xué)習(xí)需求。

 

五、4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的特殊教育領(lǐng)域移動學(xué)習(xí)新機(jī)遇

 

其他領(lǐng)域移動學(xué)習(xí)的火熱,由于硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)等因素造成其在特殊教育領(lǐng)域遇冷。4G網(wǎng)絡(luò)或許給特殊教育領(lǐng)域移動學(xué)習(xí)新機(jī)遇,4G網(wǎng)絡(luò)高速度更利于音視頻的傳輸。因此,4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,特殊教育領(lǐng)域移動學(xué)習(xí)研究新的機(jī)遇。

 

(1)參考移動學(xué)習(xí)的研究熱點(diǎn),將其引入特殊教育,將并探索出適合于我國特殊教育教學(xué)規(guī)律和發(fā)展要求的移動學(xué)習(xí)應(yīng)用模式與策略;構(gòu)建某學(xué)科的移動學(xué)習(xí)內(nèi)容與資源的設(shè)計、分析框架,提出移動學(xué)習(xí)環(huán)境與資源設(shè)計的原則和資源共建共享的規(guī)范。

 

(2)將移動學(xué)習(xí)引入特殊教育,并進(jìn)行應(yīng)用實(shí)證。例如各學(xué)科基于手機(jī)的移動學(xué)習(xí)的資源建設(shè)、基于手機(jī)的康復(fù)(尤其是語言)訓(xùn)練系統(tǒng)、基于手機(jī)的認(rèn)知評估系統(tǒng),基于機(jī)器學(xué)習(xí)的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)等,國內(nèi)尚屬于空白。

 

(3)將移動云引入到移動學(xué)習(xí)。移動云是云計算的擴(kuò)展,即移動終端(如智能手機(jī)等)通過3G、WiFi、4G等無線上網(wǎng)的方式使用云計算的服務(wù)模式。采用移動云后,大量的數(shù)據(jù)存儲、處理和分析交由云端服務(wù)器處理,減少了移動設(shè)備工作量,這樣就降低了對移動設(shè)備性能的依賴性,在獲得良好的可靠性的同時也延長了終端電池的使用時間。這樣,就能夠較好彌補(bǔ)移動學(xué)習(xí)中的移動設(shè)備的缺陷,也就有利于將移動學(xué)習(xí)應(yīng)用到特殊教育。根據(jù)移動學(xué)習(xí)需求和移動云計算特點(diǎn),移動云計算在移動學(xué)習(xí)中的應(yīng)用有三種模式:移動學(xué)習(xí),即服務(wù)模式(mLaaS)、移動終端增效模式、微云模式。國外這方面剛剛起步,國內(nèi)這方面的研究成果不多。

 

六、總結(jié)

 

移動學(xué)習(xí)屬于教育技術(shù)學(xué)科研究熱點(diǎn)。筆者們首先分析移動學(xué)習(xí)將成為主流的必然性,通過分析國內(nèi)外典型項目,詳細(xì)總結(jié)了國內(nèi)近年在權(quán)威期刊發(fā)表的有關(guān)“移動學(xué)習(xí)”的論文,梳理出近年移動學(xué)習(xí)的研究熱點(diǎn),同時指出研究存在的不足,尤其是特殊教育領(lǐng)域的移動學(xué)習(xí)研究滯后,分析了其滯后的因素,在4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,通過移動云計算技術(shù)或許能夠給特殊教育領(lǐng)域的移動學(xué)習(xí)研究帶來新的方向。

篇8

關(guān)鍵詞:3G;醫(yī)療急救;系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號:P208

近年來,人們生活質(zhì)量提高,但一些突發(fā)性疾病發(fā)病率也明顯上升;另外各種自然災(zāi)害,一次次考驗(yàn)著醫(yī)院的應(yīng)急救生能力。意外發(fā)生后,我們通常會撥打120急救,但接線人員普遍存在醫(yī)療水平不高的情況,在急救現(xiàn)場和救護(hù)車內(nèi)很難對病人做出準(zhǔn)確的病情判斷,也就很難做出及時準(zhǔn)確的救治,病人只有到醫(yī)院接觸醫(yī)生后才能得到專業(yè)的診斷,有時會錯失了最佳診斷和治療時間。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,3G技術(shù)被應(yīng)用到更多的領(lǐng)域,我國提出了將3G技術(shù)即第三代移動通信技術(shù)應(yīng)用于救護(hù)車急救輔助診斷系統(tǒng)的想法,充分利用3G技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)點(diǎn),合理調(diào)配醫(yī)院資源對于保障病人安全意義重大。在救護(hù)車中配備采集裝置采集系統(tǒng),實(shí)時監(jiān)控病患的病況數(shù)據(jù)和急救的實(shí)時視頻,并將數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)送到醫(yī)院的急救診斷系統(tǒng),系統(tǒng)通過監(jiān)控頁面實(shí)時顯示接受的信號和數(shù)據(jù),醫(yī)生可以通過該系統(tǒng)和救護(hù)車內(nèi)的病人和醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行交流,指導(dǎo)醫(yī)護(hù)人員實(shí)施有效救治,醫(yī)生也可以直接對救護(hù)車內(nèi)的病人進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和治療,達(dá)到及時救助的目的。

1 系統(tǒng)內(nèi)容

系統(tǒng)包括四大組成模塊:實(shí)時監(jiān)控模塊、即時交流模塊、車輛管理模塊和急救信息管理模塊。

1.1 實(shí)施監(jiān)控模塊。救護(hù)車內(nèi)配備信息采集裝置,采集系統(tǒng)采集救護(hù)車內(nèi)病人信息(如波型數(shù)據(jù),影像數(shù)據(jù)等),并將數(shù)據(jù)及時發(fā)送給醫(yī)院的急救診斷系統(tǒng),供醫(yī)生查看分析病人的病情使用。系統(tǒng)通過實(shí)時監(jiān)控模塊實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的進(jìn)行后續(xù)處理,包括接收、讀取、解包等。

1.2 即時交流模塊。醫(yī)生可以通過該模塊實(shí)現(xiàn)及時交流,可以將對病患的診斷結(jié)果和處理意見發(fā)送給急救人員,可以跟救護(hù)車內(nèi)的醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行實(shí)時交流,通過信息交換掌握患者的情況,指導(dǎo)急救人員進(jìn)行合理的急救處理和病人護(hù)理,為病人提供及時準(zhǔn)確的治療方案。

1.3 車輛管理模塊。車輛管理模塊主要實(shí)現(xiàn)救護(hù)車輛的合理調(diào)配,通過總控臺的調(diào)度、管理,使救護(hù)車得到最大限度的利用,節(jié)省救護(hù)車的急救運(yùn)輸時間。

1.4 急救信息管理模塊。急救信息管理模塊主要實(shí)現(xiàn)兩個功能:患者信息管理與急救過程記錄。對患者的全部信息進(jìn)行有效管理使得遠(yuǎn)程急救服務(wù)成為可能。

基于3G的急救輔助診斷系統(tǒng)具有眾多優(yōu)點(diǎn),它數(shù)據(jù)傳輸容量大、并且傳輸速率高,實(shí)時監(jiān)控模塊能為醫(yī)生和救護(hù)車之間提供實(shí)時的雙向通信,輔助診斷的實(shí)現(xiàn)提高了急救人員的工作質(zhì)量,具有很高的實(shí)用價值。

2 實(shí)時監(jiān)控模塊

實(shí)時監(jiān)控模塊包括兩大部分:面向病人的遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備和面向醫(yī)院的基于3G 的急救輔助診斷系統(tǒng)。著兩大系統(tǒng)位于數(shù)據(jù)通信的兩個終端,通過3G網(wǎng)絡(luò)將終端連接,可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸,醫(yī)生在醫(yī)院里就可以對病患進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和指導(dǎo)護(hù)理。

實(shí)時監(jiān)控管理模塊設(shè)計要實(shí)現(xiàn)以下幾個功能:

2.1 數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)包括患者在車內(nèi)急救的視頻、患者的心電波形展示和心率、呼吸、血壓等數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)采集中,系統(tǒng)采用初始會話協(xié)議SIP申請建立遠(yuǎn)程鏈接,系統(tǒng)先驗(yàn)證身份后,通過后才能接收從急救車傳輸設(shè)備發(fā)出得信號。

2.2 數(shù)據(jù)讀取。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)接受信號和處理信號的同步操作,在接收的同時,對數(shù)據(jù)進(jìn)行解包處理,解包后,讀取數(shù)據(jù)包的前兩位標(biāo)示位,根據(jù)前兩位的不同可以將數(shù)據(jù)氛圍靜態(tài)數(shù)據(jù)、心電波形數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)上屏顯示之前,先將數(shù)據(jù)壓入隊列存儲。顯示時,從隊列中讀取要在相應(yīng)的頁面上,利用程序繪制心電數(shù)據(jù)圖,并將圖像顯示在相應(yīng)位置。在顯示急救視頻時,數(shù)據(jù)顯示需要嚴(yán)格按固定速率。當(dāng)接收速度小于傳輸速度時,會產(chǎn)生時間等待,造成顯示停頓,但可以使圖像更加流暢,有效的減少網(wǎng)絡(luò)突發(fā)性傳輸。

3 即時交流模塊

醫(yī)院內(nèi)的醫(yī)生可以通過即時交流模塊與急救車建立通信聯(lián)系,不但可以和急救人員就診斷問題進(jìn)行交流,還可以直接和病人溝通,掌握病人的患病感受,為診斷提供準(zhǔn)確依據(jù)。通過及時交流模塊,醫(yī)生與救護(hù)車建立遠(yuǎn)程信息互動,實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控。

4 車輛管理模塊

該模塊向三種用戶開放,即系統(tǒng)管理員、信息管理員和醫(yī)生。這三類人按照限權(quán)的不同可以進(jìn)行不同的系統(tǒng)操作,系統(tǒng)管理員可以對系統(tǒng)進(jìn)行配置管理;信息管理員可以對車輛信息進(jìn)行修改、配置;醫(yī)生可以對急救車輛的近期使用情況和急救歷史記錄進(jìn)行查詢。

該模塊的主要功能為:完成對車輛信息的記錄和管理,數(shù)據(jù)主要包括號碼、設(shè)備、司機(jī)、所屬單位、車輛類別等,完成對當(dāng)前派遣車輛數(shù)據(jù)的記錄,包括車牌號、駕駛員姓名、駕駛員電話、患者電話、急救人員等所有的信息,并將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫中。

5 急救信息管理模塊

急救信息管理模塊,主要實(shí)現(xiàn)用戶對急救過程的信息錄入。

5.1 個人信息錄入。包括通過實(shí)時監(jiān)控模塊遠(yuǎn)程傳輸?shù)幕颊邆€人信息,包括姓名、性別、年齡、身份證號、職業(yè)、醫(yī)療費(fèi)種類等進(jìn)行錄入。

5.2 患者信息錄入。病患的急救信息錄入,包括受傷時間、受傷地點(diǎn)、受傷部位、體溫、脈搏、呼吸、血壓、受傷原因、受傷類型、意識狀況、瞳孔反射、初步診斷等。

5.3 醫(yī)生指導(dǎo)信息錄入。醫(yī)生建議指導(dǎo)信息包括指導(dǎo)人、指導(dǎo)內(nèi)容、疾病類別、用藥情況、處置意見等,主要實(shí)現(xiàn)對急救信息的錄入功能,方便數(shù)據(jù)的后期管理。

在該模塊中,不但將患者的病情進(jìn)行系統(tǒng)記錄還將醫(yī)生的指導(dǎo)意見進(jìn)行記錄,為全方位掌握和回查患者病情提供可能,將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫,永久保存,為患者病歷的建立與進(jìn)一步的治療提供依據(jù)。

6 結(jié)語

本文主要設(shè)計了基于3G的醫(yī)療急救診斷系統(tǒng)的四大模塊,即實(shí)時監(jiān)控模塊、即時交流模塊、車輛管理模塊,急救信息管理模塊等。以3G技術(shù)為載體,使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)大量多媒體數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程高速傳輸。基于3G的急救診斷系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療救助、縮短急救時間、處理突發(fā)事件的重要方式,該系統(tǒng)可以產(chǎn)生較好的社會效益。遠(yuǎn)程診斷能夠合理的利用醫(yī)院資源,使資源得到最大化利用,已成為許多醫(yī)療機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)資源最大化的關(guān)鍵技術(shù)?;?G的醫(yī)療急救診斷系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控,對提高醫(yī)療的速度、質(zhì)量和性能都有極大的影響,我們有理由相信隨著3G技術(shù)的發(fā)展,基于3G的急救診斷系統(tǒng)可以帶動醫(yī)療、安全等很多領(lǐng)域的發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

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篇9

【關(guān)鍵詞】3G 高校圖書館 移動信息服務(wù)

引言

在第32次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告》中顯示,中國上網(wǎng)用戶為5.91億人,互聯(lián)網(wǎng)普及率為44.1%,在新增加的上網(wǎng)用戶中,使用手機(jī)上網(wǎng)者比例為70.0%,高于使用其他工具上網(wǎng)的人群比例;目前我國手機(jī)上網(wǎng)用戶為4.64億人,使用手機(jī)上網(wǎng)用戶占總上網(wǎng)用戶數(shù)的比值為78.5%。3G的普及、無線通信技術(shù)的發(fā)展和手機(jī)智能化產(chǎn)品的創(chuàng)新促成了我國手機(jī)網(wǎng)民數(shù)量的快速提升。通過董曉霞2009年在北京郵電大學(xué)的863份問卷調(diào)查,可以看出參與調(diào)查的高效用戶擁有手機(jī)比例為100%,用戶通過手機(jī)來收發(fā)短信的比例高達(dá)97%,用戶使用手機(jī)上網(wǎng)的比例為45% 。通過以上數(shù)據(jù),我們可以看出隨著科技的發(fā)展,手機(jī)用戶增長速度很快,用戶群不斷擴(kuò)大,而如此大規(guī)模的用戶和增長速度將會給很多行業(yè)帶來不同的影響。對于高校中的圖書館來說,隨著科技的進(jìn)步,互聯(lián)網(wǎng)和移動通信技術(shù)的迅速發(fā)展,高校圖書館擁有了豐富的信息資源,移動產(chǎn)品日漸普及,功能不斷更新,因此高校圖書館移動信息服務(wù)需要與時俱進(jìn)。

一、3G技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

3G,是第三代移動通信技術(shù),是基于寬帶 CDMA碼分多址技術(shù),將無線通信技術(shù)與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。在近幾年的中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告中,我們可以看出受3G業(yè)務(wù)開展的影響,我國手機(jī)上網(wǎng)用戶數(shù)快速增長。隨著智能手機(jī)、平板電腦等移動產(chǎn)品的日漸普及,人們可以隨時隨地利用簡便易用的移動產(chǎn)品查詢閱覽信息。

二、圖書館移動信息服務(wù)

3G技術(shù)的快速發(fā)展,為高校圖書館在信息服務(wù)中提供了技術(shù)支持,開拓了新的發(fā)展空間。2004年胡振華、蔡新在文章中寫到移動圖書信息服務(wù)是依托目前比較成熟的無線移動網(wǎng)絡(luò)、國際互聯(lián)網(wǎng)以及多媒體技術(shù),使人們不受時間、地點(diǎn)和空間的限制,通過使用各種移動設(shè)備來方便靈活地進(jìn)行圖書館圖書信息的查詢、瀏覽與獲取的一種新興的圖書館信息服務(wù)。通過對以上描述的研究可以總結(jié)出以下幾點(diǎn):首先,圖書館移動信息服務(wù)的硬件基礎(chǔ)是移動終端設(shè)備和移動通信技術(shù);其次,館員在移動信息服務(wù)中可以與用戶進(jìn)行網(wǎng)上交流和溝通;再次,此服務(wù)是不受時空限制,可以隨時隨地與用戶進(jìn)行交流和互動;最后,此服務(wù)是主動為用戶提供服務(wù)的,現(xiàn)代圖書館正在改變服務(wù)觀念,逐漸實(shí)現(xiàn)圖書館服務(wù)主動走向用戶中。

三、 高校圖書館移動信息服務(wù)的內(nèi)容

在我國高校,隨著信息化,網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)不斷提高,移動終端產(chǎn)品的快速開發(fā)和更新,用戶群不斷的增大,目前高校圖書館移動信息服務(wù)得到了廣泛的應(yīng)用,其主要內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

(一)短信服務(wù)。

此服務(wù)屬于高校圖書館移動信息服務(wù)中最早開展的項目,它是利用手機(jī)的短信功能,通過手機(jī)來發(fā)送短信命令來實(shí)現(xiàn)的一種服務(wù),短信內(nèi)容需要簡短、精確的文字,它的特點(diǎn)是及時性和互動性。短信服務(wù)對移動終端產(chǎn)品的門檻不高,一般的手機(jī)都可以使用,只需要用戶在高校圖書館注冊信息時提供自己的手機(jī)號碼,就能使用短信服務(wù)了。目前高校圖書館短信服務(wù)主要有四種方式:短信提醒、短信咨詢、信息推送和業(yè)務(wù)辦理。

(二)移動門戶網(wǎng)站。

移動門戶網(wǎng)站是目前高校圖書館互聯(lián)網(wǎng)門戶網(wǎng)站的擴(kuò)展和延伸,它把移動通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)連在一起,用戶通過智能手機(jī)等移動終端產(chǎn)品就可以便捷的登錄網(wǎng)站獲取高校圖書館服務(wù)。目前我國高校圖書館移動門戶網(wǎng)站提供的服務(wù)包括:本館新聞、館務(wù)公告、館藏分布、中圖分類法、新書通報、館藏書目、院部資料、新聞檢索、借閱規(guī)則、借閱信息查詢、預(yù)約信息查詢、續(xù)借、掛失、移動全文閱讀和下載服務(wù)、移動流媒體點(diǎn)播、移動實(shí)時參考咨詢服務(wù)及移動個性化搜索等。

(三)移動定位服務(wù)。

移動位置服務(wù)(LBS),又稱移動定位服務(wù),是由移動通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)結(jié)合在一起提供的一種增值業(yè)務(wù),通過一組定位技術(shù)獲得移動終端的位置信息,提供給移動用戶本人或他人以及通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)各種與位置相關(guān)的業(yè)務(wù)。高校圖書館的移動定位服務(wù)就是此技術(shù)支持下,根據(jù)用戶需求,為其提供與其位置相關(guān)的各種服務(wù),比如:山東大學(xué)威海分校圖書館提出可以通過結(jié)合TD-HSDPA的移動定位技術(shù)確定書籍的具體架位,同時在手機(jī)上可以顯示路線標(biāo)識,圖形化的方式來顯示本館館藏位置的聯(lián)機(jī)公共目錄查詢系統(tǒng)的改進(jìn)方法,幫助用戶直觀的了解文獻(xiàn)所在位置,方便其快速準(zhǔn)確的找到所需文獻(xiàn)。

(四)二維碼。

指通過手機(jī)的照相功能攝取用特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向上)分布的黑白相間的矩形方陣記錄數(shù)據(jù)符號信息的新一代條碼,通過圖像識別和解碼,讀取此條碼中所包含的信息,同時進(jìn)行相應(yīng)的處理。隨著3G的到來,二維碼可以為網(wǎng)絡(luò)瀏覽、下載、在線視頻、網(wǎng)上購物、網(wǎng)上支付等提供方便的入口,它具有信息量大、糾錯能力強(qiáng)、識讀速度快、全方位識讀等特點(diǎn),目前我國已有很多高校圖書館把手機(jī)二維碼技術(shù)應(yīng)用于服務(wù)當(dāng)中,在一些高校圖書館的館藏目錄檢索系統(tǒng)中,每本圖書和期刊都有與之對應(yīng)的二維碼,通過手機(jī)讀碼和解碼,用戶可以在自己的手機(jī)上保存該文獻(xiàn)的題名、責(zé)任者、索取號和文獻(xiàn)的所在位置等信息,方便快捷的找到所需文獻(xiàn)。

(五)付費(fèi)服務(wù)。

日常生活中,在銀行、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、移動通信商等協(xié)作下,我們通過注冊賬號,捆綁對應(yīng)身份,利用互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)輕松便捷的完成各項付費(fèi)業(yè)務(wù)。高校圖書館同樣可以與這些部門合作,提供移動付費(fèi)服務(wù),讓用戶通過手機(jī)便捷的支付在高校圖書館中發(fā)生的各項費(fèi)用,如:超期罰款、書籍破損賠償、書籍丟失罰款、上機(jī)費(fèi)、查收查引費(fèi)、科技查新費(fèi)、論文費(fèi)、文獻(xiàn)傳遞費(fèi)、復(fù)印費(fèi)等等。

四、高校圖書館移動信息服務(wù)發(fā)展建議

(一)智能化移動門戶網(wǎng)站建設(shè)。

隨著移動產(chǎn)品智能化快速更新,技術(shù)不斷提高,用戶群不斷增大,高校圖書館WAP門戶網(wǎng)站的應(yīng)用范圍會越來越大。為了便于用戶通過WAP門戶網(wǎng)站快速準(zhǔn)確地查詢、利用館內(nèi)的信息資源和服務(wù),內(nèi)容建設(shè)方面要保證簡潔明了,設(shè)計豎排版面頁面,縮減圖片、視頻資料,保留有價值、可用資源,提高載入速度;根據(jù)不同型號的終端適配,使各移動終端訪問能自動指向?qū)?yīng)的WAP頁面;加強(qiáng)數(shù)字資源的整合,提供統(tǒng)一的檢索平臺和信息服務(wù)體系, 實(shí)現(xiàn)一站式的在線檢索、閱讀、下載、借閱、咨詢、檢索功能,深度挖掘大量的隱性知識,使工作人員和用戶都能夠方便快捷的使用這個平臺。構(gòu)建一個簡明、便捷,支持不同移動產(chǎn)品的不同操作系統(tǒng)的高校圖書館移動門戶網(wǎng)站是高校圖書館建設(shè)中非常關(guān)鍵的一步。

(二)手機(jī)短信服務(wù)個性化。

手機(jī)短信服務(wù)體現(xiàn)圖書館主動服務(wù)理念,又因?yàn)槭謾C(jī)可以隨身攜帶,使用方便,使閱讀短信具有及時性,更加人性化,從而受到用戶的歡迎。手機(jī)短信服務(wù)個性化是指利用網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù),為用戶提供個體所需要的一種集成式的信息服務(wù)。在孫翌、白永革對用戶調(diào)研中顯示“用戶希望得到圖書館個性化信息推送服務(wù)。并且可根據(jù)自己的需求在短信信息服務(wù)系統(tǒng)中定制所需的信息服務(wù)。”

(三)二維碼的應(yīng)用。

在移動設(shè)備中手機(jī)是使用率最高的,現(xiàn)在幾乎人手一機(jī),其最明顯的局限是屏幕小,輸入冗長的網(wǎng)址時十分不方便?,F(xiàn)在二維碼解決了這個難題,只要手機(jī)具有30萬像素以上,當(dāng)手機(jī)下載安裝一個二維碼解碼軟件后,就可以把手機(jī)當(dāng)成掃描儀來使用,輕輕一拍,即可登錄,通過讀碼和解碼,便可享有多項服務(wù)。

(四)建立合作關(guān)系。

信息時代,合作對于高校圖書館的發(fā)展是很重要的,高校圖書館界已建立了高校圖書館聯(lián)盟,隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,高校圖書館聯(lián)盟建設(shè)也需要隨著科技的進(jìn)步,用戶的需求,開拓服務(wù)寬度,構(gòu)建高校移動圖書館聯(lián)盟。高校移動圖書館聯(lián)盟平臺應(yīng)以現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)為基礎(chǔ),具備圖書館學(xué)科服務(wù)、導(dǎo)航服務(wù)及參考咨詢服務(wù)等功能,由高校移動圖書館聯(lián)盟中的所有專家、館員來共同為用戶服務(wù),成員館還可以共同建設(shè)資源庫,為高校圖書館提供更深層次的學(xué)科服務(wù)。

(五)工作人員需要不斷學(xué)習(xí)。

高校圖書館移動信息服務(wù)是近幾年隨著多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)等迅速發(fā)展,用戶可以不受時空限制的享受高校圖書館的一種新增服務(wù)。硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都上去了,但終究操作者是人,所以圖書館員應(yīng)不斷學(xué)習(xí),提高自己的專業(yè)技能,熟練掌握高校圖書館移動信息服務(wù)的新技術(shù),比如:如何通過移動產(chǎn)品來完成電子文獻(xiàn)的檢索、電子文獻(xiàn)的全文閱讀、電子文獻(xiàn)的下載以及咨詢服務(wù)等,才能為用戶提供更全面的服務(wù)。

五、結(jié)語

綜上,高校圖書館移動信息服務(wù)是一項非常有發(fā)展前景的服務(wù),是通信技術(shù)快速發(fā)展和移動終端設(shè)備飛速更新的必然產(chǎn)物,是學(xué)校教育發(fā)展的需要。根據(jù)廣大用戶的需求創(chuàng)新高校圖書館服務(wù)項目,為高校用戶提供易于便捷的圖書館移動信息服務(wù),打破時空界限,填補(bǔ)服務(wù)空缺,全方位展現(xiàn)圖書館的服務(wù)功能,以幫助高校圖書館更好的為用戶服務(wù)。

參考文獻(xiàn):

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[3]中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心.第25 次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告[EB/OL],2010,01.

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[5]晁明娣. 3G 技術(shù)與圖書館移動信息服務(wù)[J].農(nóng)業(yè)圖書情報學(xué)刊,2012,(5).

篇10

關(guān)鍵詞:2G 3G 移動通信 安全機(jī)制

中圖分類號:TN 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914x(2014)26-01-01

前言:

20世紀(jì)90年代開始,移動通信技術(shù)由2G向3G發(fā)展。3G系統(tǒng)建立發(fā)展于2G系統(tǒng)基礎(chǔ)上,它繼承了2G系統(tǒng)的安全優(yōu)點(diǎn),摒棄了2G系統(tǒng)存在的安全缺陷,同時針對3G系統(tǒng)的新特性,定義了更加完善的安全特征與安全服務(wù),給用戶更多更完美的享受。

1. 2G移動通信簡介

具有代表性的2G系統(tǒng)有美國的CDMA95系統(tǒng)和歐洲的GSM系統(tǒng),本文探討GSM系統(tǒng)。

1.1 GSM系統(tǒng)組成

GSM系統(tǒng)主要由固定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和移動基站兩個部分組成,移動用戶通過

網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)享受無線通信業(yè)務(wù)。GSM系統(tǒng)的模塊按其功能劃分可劃分為:移

動臺(MS)、基站子系統(tǒng)(BSS)、網(wǎng)絡(luò)與交換子系統(tǒng)(NSS)和公眾網(wǎng)絡(luò)四部分。

1.2安全機(jī)制

2G系統(tǒng)的加密機(jī)制是針對空中接口的,只有在無線接入部分的信息被加密,而在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳輸鏈路和網(wǎng)間鏈路上的信息仍然使用明文傳送。2G中使用的加密密鑰長度是64 bit,現(xiàn)在已經(jīng)能在較短的時間內(nèi)解密該密鑰。在2G中沒有考慮密鑰算法的擴(kuò)展性,只采用了一種加密算法,致使更換密鑰算法十分困難。另外2G系統(tǒng)的信息傳送沒有考慮消息的完整性。

2. 3G移動通信的到來

2.1 3G產(chǎn)生的背景

盡管2G移動通信已顯示了優(yōu)越性,但它還存在許多不足之處:系統(tǒng)容量還不夠大;系統(tǒng)的設(shè)計面向話音并非面向數(shù)據(jù);系統(tǒng)尚不能提供寬帶和多媒體服務(wù)。因此,3G將是大容量、高頻譜利用率、寬帶、多媒體移動通信網(wǎng)絡(luò)。

2.2 3G移動通信的基本特征

全球普及、無縫漫游是3G的首要特點(diǎn)。它是一個在全球范圍內(nèi)覆蓋和使用的系統(tǒng)。使用共同的頻段,全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。隨著帶寬的增加,手機(jī)辦公越來越受到青睞。手機(jī)辦公使得辦公人員可以隨時隨地與單位的信息系統(tǒng)保持聯(lián)系,完成辦公功能,包括移動辦公、移動執(zhí)法、移動商務(wù)等等,極大地提高了辦事和執(zhí)法的效率。

支持移動多媒體業(yè)務(wù)吸引廣大用戶。3G時代,只要在手機(jī)上安裝一款手機(jī)音樂軟件,就能通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò),隨時隨地讓手機(jī)變身音樂魔盒,輕松收納無數(shù)首歌曲,下載速度更快。

電路交換和分組交換共同存在,提高了傳輸?shù)撵`活性和信道效率。在www瀏覽和數(shù)據(jù)方面提速,最高數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到2Mb/s。使用3G手機(jī)搜索資料,對用戶來說,是比較實(shí)用型的移動網(wǎng)絡(luò)服務(wù),也能讓人快速接受。隨時隨地用手機(jī)搜索將會變成更多手機(jī)用戶一種平常的生活習(xí)慣。

3. 3G移動通信的安全問題

3.1 3G系統(tǒng)安全所面臨的威脅

非法獲取敏感數(shù)據(jù),攻擊系統(tǒng)的保密信息,主要方式有偽裝:攻擊者偽裝成合法身份,使用戶或網(wǎng)絡(luò)相信其身份是合法的,以此竊取系統(tǒng)的信息;竊聽:攻擊者未經(jīng)允許非法竊聽通信鏈路用以獲取信息;業(yè)務(wù)分析:攻擊者分析鏈路上信息的內(nèi)容和特點(diǎn)來判斷用戶所處位置或獲取正在進(jìn)行的重要交易的信息;泄露:攻擊者以合法身份接入進(jìn)程用以獲取敏感信息;瀏覽:攻擊者搜索敏感信息的所處的存儲位置;試探:攻擊者發(fā)送信號給系統(tǒng)以觀察系統(tǒng)會做出何種反應(yīng)。

非法訪問服務(wù)的主要方式有:攻擊者偽造成用戶實(shí)體或網(wǎng)絡(luò)實(shí)體,非法訪問系統(tǒng)服務(wù);

通過濫用訪問權(quán)利網(wǎng)絡(luò)或用戶非法得到未授權(quán)的服務(wù);非法操作敏感數(shù)據(jù),攻擊信息的完整性的主要方式有:攻擊者有意篡改、插入、重放或刪除信息;

濫用或干擾網(wǎng)絡(luò)服務(wù)而導(dǎo)致的系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的降低或拒絕服務(wù)。包括資源耗盡:服務(wù)網(wǎng)絡(luò)或用戶利用特權(quán)非法獲取未授權(quán)信息;服務(wù)濫用:攻擊者通過濫用某些特定的系統(tǒng)服務(wù)獲取好處,或?qū)е孪到y(tǒng)崩潰;干擾:攻擊者通過阻塞用戶控制數(shù)據(jù)、信令或業(yè)務(wù)使合法用戶無法正常使用網(wǎng)絡(luò)資源;誤用權(quán)限:服務(wù)網(wǎng)絡(luò)或用戶通過越權(quán)使用權(quán)限以獲取信息或業(yè)務(wù);拒絕:網(wǎng)絡(luò)或用戶拒絕做出響應(yīng);否認(rèn),網(wǎng)絡(luò)或用戶對曾經(jīng)發(fā)生的動作表示否認(rèn)。

3.2 3G移動通信的安全原則和目標(biāo)

3G系統(tǒng)的安全是在2G系統(tǒng)的安全之上建立起來的,對于2G中已經(jīng)被證明是必不可少的和行之有效的安全方法在3G系統(tǒng)中應(yīng)該繼續(xù)采用;3G系統(tǒng)的安全需要改進(jìn)在2G中的已經(jīng)認(rèn)識到的缺陷和問題;3G系統(tǒng)的安全要呈現(xiàn)新的特征,并能夠有效的保護(hù)3G系統(tǒng)所提供的新業(yè)務(wù)。

針對各類危險,3G做到了充分保護(hù)由用戶產(chǎn)生的或與用戶相關(guān)的信息,謹(jǐn)防誤用和盜用;充分保護(hù)由歸屬環(huán)境和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)提供的資源和業(yè)務(wù),謹(jǐn)防誤用和盜用;確保有一個以上可以在世界范圍內(nèi)使用的標(biāo)準(zhǔn)化加密算法;確保充分標(biāo)準(zhǔn)化安全特征,以支持世界范圍內(nèi)的用戶之間的互操作和不同的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間的用戶漫游;確保為用戶和業(yè)務(wù)供應(yīng)者提供更高級別的保護(hù)措施;確保3G系統(tǒng)的安全機(jī)制以及實(shí)現(xiàn)可以被擴(kuò)展和增強(qiáng),以應(yīng)對將來可能會出現(xiàn)的新的業(yè)務(wù)和威脅。

3.3 安全體系3GPP結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)接人安全:提供安全接人3G服務(wù)網(wǎng)的機(jī)制并抵御對無線鏈路的攻擊??罩薪涌诘陌踩宰顬橹匾?,因?yàn)闊o線鏈路最易遭受各種攻擊。這一部分的功能包括:用戶身份保密、認(rèn)證和密鑰分配、數(shù)據(jù)加密和完整性等。其中認(rèn)證和密鑰分配是基于UsIM和HE/AuC共享秘密信息K的相互認(rèn)證。認(rèn)證過程中也融合了加密、完整性保護(hù)等措施。

網(wǎng)絡(luò)域安全:保證網(wǎng)內(nèi)信令的安全傳送并抵御對有線網(wǎng)絡(luò)(核心網(wǎng)部分)的攻擊。

用戶域安全:主要保證對移動臺的安全接人。包括用戶與智能卡間的認(rèn)證,智能卡與終端間的認(rèn)證及其鏈路的保護(hù)。

應(yīng)用域安全:使用戶域與服務(wù)提供商的應(yīng)用程序間能夠安全的交換信息。

安全特性的可視性及可配置能力:主要指用戶能獲知安全特性是否在使用以及服務(wù)提供商提供的服務(wù)是否需要以安全服務(wù)為基礎(chǔ)。

3.4 安全技術(shù)改進(jìn)結(jié)果

與2G系統(tǒng)相比,3G系統(tǒng)不僅加長了密鑰長度,而且引入了加密算法協(xié)商機(jī)制。3G系統(tǒng)加強(qiáng)了消息在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳送安全,采用了以交換設(shè)備為核心的安全機(jī)制,加密鏈路延伸到交換設(shè)備,并提供基于端到端的全網(wǎng)范圍內(nèi)的加密。在3G系統(tǒng)中采用了消息認(rèn)證來保護(hù)用戶和網(wǎng)絡(luò)間的信令消息沒有被篡改,保護(hù)了消息的完整性。

另外,3G的安全機(jī)制還具有可拓展性,可為將來的新業(yè)務(wù)提供安全保護(hù);3G還將向用戶提供安全可視性操作,用戶可隨時查看自己所用的安全模式及安全級別等。3G最終將提供全新的安全性能和業(yè)務(wù)。

4. 中國3G移動市場

中國3G處于快速發(fā)展階段。隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在國內(nèi)10個城市試商用并成功地服務(wù)于北京奧運(yùn)會、運(yùn)營商重組圓滿落下帷幕以及馬上面臨的國內(nèi)3G牌照發(fā)放,使2008年成為中國3G產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵一年。此外,中國移動電話用戶總數(shù)已突破6億大關(guān),互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)也達(dá)到了2億戶。由此可見,移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展也讓中國3G向更高的目標(biāo)邁進(jìn)。

TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)在北京奧運(yùn)會開幕式上得到了一定規(guī)模的使用,在北京有近7000個用戶在當(dāng)晚使用了TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò),其中使用視頻通話的次數(shù)達(dá)到800多次。而中國移動的3G網(wǎng)絡(luò)也經(jīng)歷了最嚴(yán)峻的考驗(yàn):在國家體育場及奧林匹克中心區(qū)內(nèi)舉行開幕式時,移動通信的網(wǎng)絡(luò)通話峰值達(dá)到每小時110065次。

結(jié)語:

我國正處于3G技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用的高速發(fā)展階段,3G網(wǎng)絡(luò)的巨大投資以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營維護(hù)外包化趨勢的形成給網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化行業(yè)帶來了廣闊的市場空間。作為一個在全球范圍內(nèi)覆蓋和使用的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),它所提供的業(yè)務(wù)除了傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)外,還包括多媒體業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、電子商務(wù)、電子貿(mào)易和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的多種信息業(yè)務(wù)。

參考文獻(xiàn):