无线通信技术概念篇1
摘要：本文对3G和4G移动通信做了简要的比较，并对4G移动通信系统中将会用到的关键技术做了分析。包括OFDM技术、智能天线技术、软件无线电技术、多用户检测技术、IPv6技术等。
关键词：4G移动通信；OFDM；MUD；IPv6
1引言
第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统，要求具有很好的网络兼容性，能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游，不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务，而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU的标准，世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性：
不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率，但平均速率只能达到384kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展，但其传输速率还有差距。
不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准，难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。
不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境，需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块，而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性，目前，很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。
24G概念通信技术特点
目前，业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点：
a)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来；
b)移动终端可以是任何类型的；
c)用户可以自由地选择业务、应用和网络；
d)可以实现非常先进的移动电子商务；
e)新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。
根据以上描述，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2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100Mbit/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。
34G概念通信关键技术探讨
（1）正交频分复用（OFDM）技术
第四代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：
a)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Nyquist
极限。
b)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。
c)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。
d)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。
（2）智能天线技术
智能天线采用了空时多址（SDMA）的技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分，动态改变信号的覆盖区域，将主波束对准用户方向，旁瓣或零陷对准干扰信号方向，并能够自动跟踪用户和监测环境变化，为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。
目前，智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优，但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢，在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点，实际信道条件下，当干扰较多、多径严重，特别是信道快速时变时，很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下，全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖，各组权值对应的波束有不同的主瓣指向，相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠，接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式，与自适应方式相比它显然更容易实现，是未来智能天线技术发展的方向。
（3）无线链路增强技术
可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有：分集技术，如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能；多天线技术，如采用2或4天线来实现发射分集，或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中，MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。
（4）软件无线电（SDR）技术
在4G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。
（5）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。
现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足，且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时，会使得相关矩阵产生较大偏差，导致整个系统性能急剧下降。另一方面，当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰，而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的，没有考虑信道编码的影响，现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外，目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。转贴于
（6）IPv6技术
4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于以下几点考虑：
a)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。
b)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下，需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后，它将用另一种即插即用的机制，在没有任何人工干预的情况下，获得一个全球惟一的路由地址。
c)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看，IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS，但是IPv6能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6报头中新增的字段“流标志”。有了这个20位长的字段，在传输过程中，中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准，但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。
d)移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址，这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时，通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。
4结束语
4G移动通信系统目前还只是一个基本概念，4G网络的定义仍然还不明确，IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统，实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性，是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统，它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。
参考文献
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[7]袁晓超4G通信系统关键技术浅析.中国无线电，2005(12)
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无线通信技术概念篇2
关键词：物理网；无线通信技术；应用
1引言
1999年麻省理工学校首次提出了“物联网”的概念，随着时间的发展，物联网的概念也在逐渐更新，当前的物联网主要是物体和事物相融合，并通过信息来进行表达，从而在物体之间实行信息交互。物联网技术指的是通过多种信息设备，实现物体和网络之间的连接，从而达到智能化识别、监控和管理等。物联网的原理是利用传感器和互联网的相互结合，产生的一种新的技术。物联网是通过互联网可以实现商品之间的交流沟通，利用计算机来实现网络信息资源的共享，实现对物联实体的远程控制和管理。
2物联网的应用
目前，物联网已经应用到各个领域中，我国对物联网应用进行了相关的试点示范。在2012年国家的《物联网产业十二五发展规划》中将明确了九大类物联网示范领域，其中有智能农业、智能电网、智能工业等。智能农业是指通过物联网技术可以将农业生产和管理结合起来，打造创新型农业生产。智能电网是通过互联网技术实现电网的智能化发展，以此提高电网的输电的能力，提高电力企业的效益。智能工业是指利用物联网技术，可以大力提升工人的劳动力，提高生产效率，大幅度改善产品的质量，降低资料消耗。
3物联网无线通信技术的应用
最初物联网设备之间采用的传输模式是有线的方式，例如RS323、RS485等，但是由于设备的不可移动性，在发展的后期都是通过无线方式来连接的。常见的物联网无线通信技术有很多，本文主要分析以下几种常见无线通信技术。
3.1Wi-Fi
Wi-Fi已经成为我们目前生活中最为常见的一种形式，几乎城市中所有的公共场合都设有无线网络。Wi-Fi是可以通过电子设备连接到无线网络的技术，但是这样无线局域网一般都是需要密码来进行连接的，公共区域内的密码都是开放性的，任何WLAN区域都可以通过电子设备连接网络。目前，无线网络的使用是不需要营业执照的，WI-FI是在全世界范围内都是可以适用的一种技术方式，用户只要只有Wi-Fi区域就可以收发邮件，浏览网页。Wi-Fi的成本较低，只需要一个接入点就可以连接成无线区域网络，其上网速度较快且成本较低，WI-FI技术已经从传统的的家庭网络设备中，向教育、医疗等其他区域进行扩展。Wi-Fi的使用范围也越来越广范，只需要有一部智能手机，就可以实现快速上网功能。
3.2蓝牙
蓝牙这种技术最早是在1994年爱立信公司创造的一种无线技术标准，它可以实现多个设备之间的连接，并且将可以在无线设备和固定设备之间进行短距离的交换，实现不同设备之间的数据同步。目前，蓝牙在多个领域的使用都比较广泛，例如：计算机、网络或者电信领域等。蓝牙技术联盟在全球范围内所拥有的公司数量非常多。蓝牙技术的优势非常多，它不仅可以抵抗信号的衰落，其短分组和快调频技术还能够减少同频干扰，实现可靠的运输，同时，还可以降低在远距离运输中产生的噪声。蓝牙技术可以实现多个设备之间的连接，形成两个以上的网络，并且让不同的设备在网络中扮演不同的角色，设备之间还可以通过协议来进行角色转换。
3.3ZigBee技术
ZigBee技术这一名称是源于蜜蜂，其网络通信方式和蜜蜂传递花粉类似。ZigBee技术是一种相对而言比较可靠的无线网络传输技术，ZigBee技术可以有多个无线数据模块组成，且每个模块之都可以实现相互通信，这一技术在工业自动化控制中应用较为广泛。ZigBee技术的优势在于可以实现短距离的运输，并且能耗较低，他的传输速率非常低，且在传输过程中采用的是休眠模式，较为省电，这是其他的无线设备无法超越的。价格也比较便宜，相比于其他的无线设备，ZigBee协议是没有专利费用的。另外，ZigBee技术可以容纳的设备数量较多。
3.4GPRS的技术特点
GPRS技术相对来说是我们比较熟悉的一种，它是GSM移动电话中比较常见的移动数据业务，可以说是GSM的延续，GPRS不同于传统的频道运输方式，是通过封包的形式来进行传递，由于使用者不是是用整个的频道，其只需要承担传输资料单位所需的费用，相对来说还是比较便宜的。GPRS技术也被称之为2.5G，这是由于它是介于2G网络技术和3G网络技术，实现网络技术之间的平稳过度。随着通信技术的快速发展，已经已经研发除了4G、5G网络技术，GPRS将会逐渐被新的技术所取代。
无线通信技术概念篇3
关键词先行组织者教学策略；信息技术；数据通信
1教材分析
本节课是广东教育出版社的普通高中课程标准实验教科书《信息技术》（选修三）网络技术应用第一章第三节的内容。“网络技术应用”是以应用网络技术解决问题为主线，注重学生动手能力的培养，以解决学习和生活中跟网络有关的实际问题。“网络中的数据通信”这一节课主要以网络通信的基础知识以及网络通信中常用的信息交换技术及用途为重点，涉及大量的内容原理和概念，学习难度较大。教材中重点选择与数据通信方面联系密切的几个概念供学生学习，在了解这些概念之后，能够用所学知识解释生活中所遇到的疑问和困惑，并为今后的学习奠定一定的基础。
2学情分析
信息化时代，有关通信的应用在生活中随处可见。高二的学生对数据通信的应用有所了解，但是还未系统地学习过数据通信知识。本节课涉及的内容比较抽象，对于认知能力有限的中学生来说难度较大。但有些词汇如信号、宽带等是在生活中经常接触到的，这也为教学的顺利进行提供了一些便利。
3教学目标
3.1知识与技能
1）了解网络数据通信的几个专业术语，如通信信号、信道、带宽等，知道它们在生活中的应用。2）了解网络通信中的信息交换技术及其用途，并能应用所学到的几种不同的信息交换方式解释生活中的实际问题。
3.2过程与方法
淡化技术本身，了解技术原理，关注技术思想。通过本节学习，能够借助自身的使用经验，领悟原理，使用所学知识解释生活中遇到的问题。
3.3情感、态度与价值观
1）在相关原理的讲授过程中，培养学生对数据通信技术及现代科学技术的兴趣。2）在学习的过程中，保持积极的态度，对学生的学习进行良好的导向，从而让学生体验到学习技术的。
4教学重点
1）网络数据通信中信道、带宽的概念及其应用。学生在现有阶段要达到的水平应该是知道这些概念是什么，而不必深究它们是怎样的。
2）网络通信中的信息交换技术及其用途。根据课标要求，学生对信息交换技术的学习要达到的程度是“列举并解释”。也就是说，学生通过学习，可以借助自身的使用经验，领悟原理，使用所学知识解释生活中面临的问题。
5教学难点
教学难点是信息交换技术原理，具体地说是对传统电话与IP电话的本质区别做一个比较深入的了解。
6教学方法
本节课主要应用先行组织者教学策略（教师在安排学习任务之前呈现给学习者相关的引导性材料，它比学习任务本身具有更高一层的抽象性和包摄性[1]。目的在于用先前学过的知识去解释、融合和联系当前学习任务中的材料，从而有效地促进有意义学习的发生和习得意义的保持）的理论支持，使用细化理论以便于渐进分化策略在课堂教学中的实施，并且进行一定的加工和筛选。另外，还运用问答法、小组讨论法、搜索法、类比法等教学策略作为辅助。
7教学过程
7.1给出本节课的概要
向学生说明本节课的教学目标，在学完之后能够解释为什么IP电话资费要比普通电话便宜这一现实性问题。
教师给出本节课的初始概要：1）通信信号的概念；2）数字信号和模拟信号的概念及其区别；3）信道和带宽的概念；4）线路交换和分组交换的概念和区别。
7.2嵌入动机激发器，帮助学习者形成学习动机
教师呈现出本节课的初始概要之后，再播放《微软新型无线传输技术》（介绍了一种新型的无线通信技术，这种通信技术极大地方便了人们的工作和生活，对学生形成学习动机有促进作用）以及《90后黑客霸占带宽》（学生对黑客这一领域有非常浓厚的兴趣，这则视频主要讲述了一个90后少年霸占带宽从而导致周边用户无法观看有线电视。也可以从宽带这一概念引出本节课所要讲的重点内容之一）这两个视频，帮助学习者形成学习动机。
7.3顺序呈现按照一系列细化设计结果而组织起来的教学内容
1）什么是信号？常见的信号都有哪些？从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。例如，古代人利用点燃烽火台而产生的滚滚狼烟，向远方军队传递敌人入侵的消息，这属于光信号；当人们说话时，声波传递到他人的耳朵，使他人了解自己的意图，这属于声信号；遨游太空的各种无线电波、四通八达的电话网中的电流等，都可以用来向远方表达各种消息，这属电信号。人们通过对光、声、电信号进行接收，才知道对方要表达的消息[2]。
2）什么是传输介质？传输介质分为几大类？传输介质是指传输信息的载体，常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。（复习1.2.2网络传输介质中的内容）[3]
3）你经常听到宽带这个词吗？你们家使用的是哪家网络公司的宽带上网的呢？宽带的传输速率大概是多少呢？宽带是一个动态、发展的概念，一般以能够满足人们基本的上网需求的速率作为衡量宽带和窄带的标准。现有的提供因特网接入服务的单位有中国电信、长城宽带、联通等，这些单位叫做“因特网服务供应商”。传输速率从1Mbps到1000Mbps不等。
4）什么是IP电话？如何拨打IP电话呢？收费情况是怎样的？IP电话通过互联网或其他使用IP技术的网络，来实现新型的电话通讯。服务供应商不同，拨打IP电话的方式也不同，比如中国移动通信在所拨号码前加拨17951收IP电话费及市内电话费，总计5角/分；而直拨长途电话收费每6秒7分，合7角/分。
7.4建立新旧知识之间的联系，以促进学习者的意义建构
1）从很简单的光信号、声信号和电信号的概念引出通信信号的概念，并提出问题：“电话的原理什么？”进行分组讨论。之后呈现视频《电话的原理》，验证小组讨论的结果。之后再引出数字信号和模拟信号的概念，并以直观的图形（图1）分析这两者的区别。
2）从传输介质的概念引出信道的概念：通信双方之间以传输介质为基础传递信号的通路，由传输介质及其两端的信道设备共同构成。根据传输介质的不同，可以把信道划分为有线信道和无线信道两大类。
3）学生对宽带的概念已经有所了解，那么，把这两个字颠倒过来，带宽这一词汇又可以怎么去理解呢？结合信道和宽带传输速率的概念，便可以引出“带宽”的含义：通信信道的传输容量。
4）IP电话是利用因特网技术实现语音通信的一种全新的通信技术，IP电话每分钟的资费比传统电话便宜两角钱，这是什么原因呢？学生分小组讨论，并且可以利用因特网信息搜索功能来寻找答案。在寻求答案时学生会遇到“线路交换”和“分组交换”这两个概念，教师播放Flas《分组交换技术的原理》，使学生直观地了解到分组交换技术。最后，教师总结线路交换和分组交换的区别。
这里，也可以采用类比的方法对普通电路交换的特点进行进一步的解释。假设你是一个专业的游泳运动员，在某个游泳池进行专业训练。该泳池有12个泳道，你独自占用了其中的一个。随后，在这条泳道上，你来回地进行蛙泳的练习。在这一过程中，泳道是电路，而你就是信息（如果是电话通信，就是语音信息）。在你游泳的过程中，你独占了某个泳道，即使你中间休息了几分钟，其他人也不能使用这条泳道。这时候，你练习完了，你走出该泳道，其他的专业游泳运动员才可以在这条泳道中进行游泳练习。教师还可以类比其他的例子，生活中这样的例子还有很多。
也就是说，电路交换的优点是，一旦端到端的信息通路建立完成，两端的用户就将独占这条线路（在你独占一条泳道时，其他运动员不能介入），从而保证了通信的质量，传输时延或者通信带宽将能保证在一个比较稳定的状态。电路交换的缺点是，一旦你占用了一条线路，其他人就不能使用这条线路，这样就降低了整个交换系统的效率。这种情况在打电话时很常见。比如你正在接电话时，家里有人敲门，于是你放下电话去开门并和进来的人寒暄，在这几分钟的时间里电话并没有挂断，而你们并没有说话，你们占用的线路处于空闲状态，但是其他人并不能在这5分钟里使用这条线路。
然而，IP电话使用的是IP分组交换系统。不同于电路交换系统，分组交换方式把要传输的数据分割成一段段编有序号的较小的单元――分组，然后以“存储――转发”的方式，将每个分组独立地在网络中传输。在每个分组中，都需要说明一些特征，比如说分组的目的地址。各分组被分别传送到目的地后，再按分组序号顺序装配成完整的数据信息。由于分组交换方式传输的数据单位小，可根据当时线路的情况，让不同的分组分别走不同的路径。因此，他既具有线路交换方式传输的延时短的优点，又具有线路利用率高的优点。这也是IP电话比传统电话便宜的原因。
这里，再用类比法来分析一下分组交换技术。笔者在因特网上找到一个很好的例子，用于加深学生的印象，强化记忆。把分组交换系统比作城市交通公路系统，在公路上行驶的汽车是分组。当然，没有哪一辆车可以独占一个路段，它总是与其他车辆共享一条路。当你开车行驶在路上时，车流量小的时候，你可以开得快一些；车流量大时，你就只能慢慢往前移动。路宽的时候，堵车的几率就小；路窄的时候，堵车的几率就大。分组交换也是如此，网络的空闲带宽多的时候，一个分组的传送效率就会高一些；网络的空闲带宽少的时候，一个分组的传送效率就会低一些，甚至会丢失。也许，这就是某些分组交换系统的缺点，很难保证两个用户之间具有稳定的带宽，也不容易控制一个分组从源到目的地的传送时延。这也影响到IP电话的话音质量[3]。
通过把电路交换和分组交换用两个生活中的实例进行解释之后，IP电话之所以会比普通电话便宜的原因也就显而易见了。传统电话与IP电话的本质区别就在于所采用的信息交换技术不同。传统电话采用的是电路交换技术，而IP电话采用分组交换技术。从技术实现角度看，传统电话是独占线路，而IP电话是共享线路，因此，IP电话的资源占用更合理，于是资费就比传统电话便宜。
7.5提供本节课的课后总结（图2）
8教学反思
在这节课中，教师起呈现者、教授者和解释者的作用。教学的主要目的是帮助学生理解课本上出现的难懂、抽象的概念和原理。为了便于渐进分化策略的实施，在教学过程中引入美国著名教育技术学家瑞奇鲁斯经过多年研究提出的细化理论。在教学过程中按照细化理论的应用步骤来进行：给出本节课的概要――嵌入动机激发器帮助学习者形成学习动机――给出适当的类比――顺序呈现按照一系列细化设计结果而组织起来的教学内容――建立新旧知识之间的联系――嵌入认知策略激发器――提供本节课的课后总结――提供本节课的课后综合[4]。根据本节课的教学内容，笔者对以上的应用步骤进行细微的调整。
在实际的教学过程当中，已经证实这样的教学方法对帮助学生掌握新的概念和原理有非常好的促进作用，但是也出现一些问题。比如在教学过程中，教师对课堂的掌控能力以及良好的口头表达能力对学生习得意义的保持具有决定性作用。由于设计的教学环节过多，所以对教学时间的控制也显得尤为重要。
参考文献
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无线通信技术概念篇4
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）05B-0044-02
中学数学中涉及的概念有多少？初中共有24个系列（一个单元的概念称为一个系列）132个概念，高中文科共有35个系列359个概念，高中理科共有40个系列396个概念。这个概念体系涵盖了所有高中数学知识点的93%左右。可见，概念教学在中学数学教学中是何等重要。关于数学概念教学的文章很多，其中许多有效的方法、策略，值得实施。笔者运用信息技术实施这些方法和策略，发挥了最大的效力。下面仅以两个策略的实施为例进行说明。
一、运用信息技术有效实施“强调情感投入”策略
数学概念的抽象性，决定了学生对其记忆、理解和应用的难度。应用信息技术进行情景模拟能凭借声像效应刺激学生的多种感官，使学生的注意力、情感、兴趣等心理因素保持良好状态，认知心理得到充分发展。这样，枯燥的数学概念学习就会变得轻松愉快；抽象的数学符号和呆板的数学图形，就会在学生的感觉中“活”起来，学生已有的感性认识便可迅速向理性认识飞跃。如我们在教授双曲线的第一定义时，虽然课本上利用拉链闭合的形式能较形象地帮助学生理解该定义，但在实践中可发现，学生操作起来非常困难。主要原因有：拉链拉口孔太小，学生的笔很难放进去；拉链本身较粗，不可能形成数学概念中的“线”；拉链闭合的过程不是顺滑的，以致学生画出的曲线一点也不像双曲线，而是如图1所示的“四不像”。如此操作下来，恐怕学生对双曲线的定义不是清楚，而是更不清楚了！这样哪里还有什么学习的激情呢？就是认同的情感都没有啊！表征理论启示我们：在教学活动过程中，若教师的教学方式与学生的建构方式匹配，学生就能比较容易理解教学的内容，反之，教学内容对于学生而言常会显得毫无意义甚至会被错误地表征。后来学生的作业和考试也证明了这一点。
本学期期考我校高二数学出了这么一道题：
设A、B为两个定点，P为动点，k为非零常数，|PA|-|PB|=k，
①当0
②当-|AB|
③当|k|=|AB|时，则动点P的轨迹为____________；
④当|k|>|AB|时，则动点P的轨迹为____________。
考试结果：全年级文科生144人中只有1个学生填对第一问，另外还有15个学生第一问会填还算有点沾边的“双曲线”这个答案，其余学生都不会答。（本年级的三个文科班由三位老师上，均是采用课本上的拉链法上的）
笔者在另一个班运用信息技术讲授双曲线的概念：平面内与两个定点F1、F2的距离的差的绝对值是常数（小于|F1F2|）的点轨迹叫做双曲线。利用几何画板做出示图2-1及2-2。
演示过程：
（1）画直线AB，在直线AB上画一点C。
（2）画两点F1，F2使F1F2长大于AB的长，即|F1F2|>|AB|。
（3）以点F1为圆心，线段AC为半径画圆C1；以F2为圆心，以线段BC为半径画圆C2。
（4）做出圆C1与C2的交点P，Q。
（5）追踪点P，Q。
（6）向右拖动点C出现双曲线的右支（如图3），其中|AB|=2a，|F1F2|=2c，2a
双曲线的概念对于初学的学生来说难以理解、记忆。使用这个动态课件，教师讲解双曲线概念就变得很容易了。从图中可以看出动点P到两个定点F1、F2的距离就是线段PF1、PF2的长度，而PF1、PF2是圆C1、C2的半径，分别与AC、BC的长度相等。当C点在直线AB上（分别在B点的右侧、A点的左侧）运动时，点P也随之运动，线段PF1、PF2长度发生变化，但它们差的绝对值即线段AB的长度固定不变。通过教师讲解、课件演示，学生很容易理解这个常数就是|PF1|-|PF2|=|CA|-
|CB|=|AB|=2a，而到定点F1、F2的距离差的绝对值为2a的所有点的轨迹就是双曲线，也就是动点P形成的轨迹。抽象的概念、动态的过程通过几何画板的演示直观地展现在学生的面前，使复杂的问题简单化，抽象的概念形象化。
到此双曲线概念的教学似乎可以结束了，但我们还可以进行如下操作：
（7）拖动点B，使得|AB|=|F1F2|=2c，然后重复步骤（6），学生很容易观察到此时双曲线变为了直线F1F2上的两条射线：F1P（点C在B点的右侧时）、F2P（点C在A点的左侧时），如图5。
（8）继续拖动点B，使得|AB|>|F1F2|=2c，然后重复步骤（6），此时点P、Q没有任何轨迹，如图6。
此时，学生不仅仅注意到了“差为常数”这个特点，更注意到了形成双曲线是有一定条件的——|AB|
二、运用信息技术有效实施“在练习中提升认识”策略
能进行反复的复习和练习，练习具有多样性，这是运用信息技术的优势所在。各有关课件一经做好，便可一劳永逸。各类学习网站方便学生自学。每一部分内容不但可以重复呈现和练习，直到弄懂弄透，并且还可以不断更新。网站上有教师现场讲课，还可以实现师生互动，可以录制学习内容，什么时候想学、想练均可。
特别是采用动态变式法、逐层推进法进行概念教学时，运用信息技术更能显示它的优势。如与相似三角形判定定理“有两个角对应相等的两个三角形相似”相对应的例题“直角三角形被斜边上的高分成的两个三角形彼此相似，并都和原三角形相似”（见图7），它揭示了直角三角形的一个重要性质，是往后学生学习圆及解直角三角形必不可少的一个重要命题及图形。尤其是九义教材删去了射影定理后，它更突出地显示了其重要作用。在平时教学中，往往都是先给出该例，再证明该例，这样突出不了此例的重要作用和其图形结构的特殊性。运用信息技术进行该例的教学，可以借助一组动态变化图形，逐层推进。具体操作如下：
让学生随着电脑的演示思考如下问题：
1.如图8，在ABC和FDE中，∠A=∠F，∠C=∠E，那么这两个三角形有什么关系？
2．让∠A与∠F重合，得出预备定理的图形结构（如图9）。在这个过程中，这两个三角形的什么关系没有改变？
3.把ADE进行翻转（如图10），在这个过程中，这两个三角形的位置变化了吗？有什么关系没有改变？
4.让DE平行移动，最后使DE过点C（如图11），这个过程中ABC和ADE还相似吗？
5.让点C沿着CB运动，直到ACBC（如图12）。在这个运动过程中，有哪两个角是对应相等的？这两个三角形又有什么关系？另外，还多了哪些相似三角形？为什么？（此时，让计算机同步测算：∠ACD=……，∠1=……）
6.让整个三角形旋转一定的角度，得到上例的图形结构（如图13）。在这一运动过程中，整个图形保持了哪些不变的特性？你们可以总结出关于这个图形的什么结论？重看一次整个运动过程，在一系列的图形变化过程中，你又可以总结出什么规律？
无线通信技术概念篇5
关键词：5G网络技术；移动通信；互联网
1.前言
从目前网络技术发展现状来看，4G是现阶段使用最多的技术，但是整个业界已经开始了对5G的研讨和研发，5G简单的来说是形成人与物和物与物之间的高速连接，实现整个网络，终端，无线和业务的进一步融合。5G可以说是人在感知方面的获取和控制能力更强，5G的服务对象是将公众用户向行业用户拓展，网络也将更智能和更加的广泛。从目前的研究现状来看，欧盟于2012年启动METIS项目，正式开始研究5G技术，现阶段METIS共有8个工作组进行相应横向课题研究，目标是为建立5G移动和无线通信系统奠定基础，为未移动通信和无线技术达成共识，目前已经在5G的概念和关键技术上获得了较为统一的认识。韩国从2013年开始研发5G技术，成立了5GForum，积极推动6GHz以上频段为未来IMT频段，韩国计划以2022年实现该技术的商用为目标，全面研发5G移动通信核心技术。日本于2013年成立了ARIB研究所，开始正式对5G进行研究，计划在2022年东京奥运会上推出5G服务，日本研究者认为5G代表着接入网容量增加1000倍，通过使用大量高频频谱，再加上大规模MIMO技术来实现容量的增加，可以说未来5G将会是人们通信生活的核心。
2.5G网络关键技术概述
2.1超密集异构网络
从目前的发展来看，为应对未来持续增长的数据业务需求，密集异构网络部署将会成为当前无线通信发展所面临挑战的一种解决方案。超密集异构网络的出现能够解决5G中提出的无线数据速率提高1000倍的问题，提高空间谱利用率及增强室内覆盖等问题，在超密集异构网络中，网络的密集化使得网络节点离终端更近，带来了功率效率，频谱效率的提升，大幅度提高了系统容量，以及业务在各种接入技术和各覆盖层次间分担的灵活性。
2.2大规模MIMO
MIMO系统简单的来说是即时发送端和接收端均放置多个天线，从而形成MIMO通信链路，因此对于5G技术来说可以通过添加多个天线，为无线信道带来更大的自由度，以容纳更多的信息数据。MIMO可以在不增加带宽或总发送功率耗损的情况下大幅增加系统的吞吐量及传送距离，使得此技术近几年颇受瞩目，而且从目前的发展来看，天线数量越多，频谱效率和可靠性提升越明显，因此当发射天线和接收天线数量很大时，MIM0信道容量将随收发天线数中的最小值近似线性增长。
2.3同时同频全双工技术
从目前的发展态势来看，同时同频全双工技术获得了广泛的关注，因为利用该技术可以再在相同的频谱上，通信的收发双方同时发射和接收信号，与传统的TDD和FDD双工方式相比，从理论上可使空口频谱效率提高一倍。全双工技术能够突破FDD和TDD方式的频谱资源使用限制，使得频谱资源的使用更加灵活，然而全双工技术需要具备极高的干扰消除能力，这对干扰消除技术提出了极大的挑战，同时还存在相邻小区同频干扰问题，特别是在多天线及组网场景下，全双工技术的应用难度更大。
2.4D2D技术
传统的蜂窝通信系统的组网方式是以基站为中心实现小区覆盖，而基站及中继站无法移动，其网络结构在灵活度上有一定的限制。随着无线多媒体业务不断增多，传统的以基站为中心的业务提供方式已无法满足海量用户在不同环境下的业务需求。D2D技术无需借助基站的帮助就能够实现通信终端之间的直接通信，拓展网络连接和接入方式，由于短距离直接通信，信道质量高，D2D能够实现较高的数据速率，较低的时延和较低的功耗，通过广泛分布的终端，能够改善覆盖，实现频谱资源的高效利用，支持更灵活的网络架构和连接方法，提升链路灵活性和网络可靠性。从现阶段来看，D2D采用广播，组播和单播技术方案，未来将发展其增强技术，包括基于D2D的中继技术，多天线技术和联合编码技术等。
2.5钠光技术
纳米技术指的是将纳米科学运用在操作控制上，将精度控制在0.1-100nm的范围之内，纳米技术将成为通信行业迅速转向下一代的里程碑技术。在5G通信中，移动终端将被植入纳米技术的芯片，称为纳米终端，将具有前所未有的计算和通信等能力。对于无线领域来说，环境智能的概念将作为中心理念之一被广泛应用，纳米终端将以智能的方式随时给用户提供完美的计算和通信。当然这些纳米终端将被人们在不同的场所进行运用，因此纳米终端将提供一个崭新的平台。
2.6云计算
云计算简单的来说是一种运用于中央控制服务器上的技术，主要是在中央服务器上储存数据和执行应用，可以说是运用云计算做到不在任何一个终端上储存文件和安装应用软件，而是通过互联网的网络连接来进行读取与应用。同样的概念也被应用于纳米核心技术，纳米核心技术运用于云端储存技术中，用户可以通过自己的隐私账户来管理全球性云端储存服务器中的文件，云计算的发展孕育了极大的潜力，由于云计算要依靠网络，所以它将是网络发展的重要指标，并促使网络不断发展。
3.结论
从目前的发展情况来看，5G移动通信系统的基本发展目标还不够明确，但是随着新需求和新技术的不断出现，5G必然成为未来移动通信领域的主导技术，5G网络技术的出现可以提供一个更好安全的网络，更多地是带来全球化网络的无缝连接，可以说给各国通信行业带来了一个新的平台，在平等的条件下，中国的营运商如何提高服务，如何合理地建设网络形成了挑战。
参考文献
[1]尤肖虎，潘志文，高西奇，曹淑敏，邬贺铨.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学：信息科学，2014，05：551-563.
[2]曹越.移动通信网络中5G技术的探究[J].无线互联科技，2014，09：52.
[3]夏威，刘冰华.5G概述及关键技术简介[J].电脑与电信，2014，08：51-52+55.
[4]熊必成.5G网络通信技术应用的前瞻性思考[J].信息通信，2014，11：230.
[5]月球，王晓周，杨小乐.5G网络新技术及核心网架构探讨[J].现代电信科技，2014，12：27-31.
[6]肖清华.蓄势待发、万物互连的5G技术[J].移动通信，2015，01：33-36.
无线通信技术概念篇6
【关键词】认知无线电技术军事通信领域应用价值
认知无线电是以软件无线电为基础的一种智能无线通信系统，认知无线电能够适应好周围的环境变化，动态识别没有被占用的合法频谱，在空闲频谱信号传输过程中不会对合理合法用户造成有害干扰。
一、认识无线电的基本概念和基本分类
1.1认知无线电的基本概念
随着无线通信技术的发展，软件无线电的概念被人们所熟知，并且将其逐步引入到军事通信领域中来。无线通信技术通过软件编程来实现对无线电台的各种操作功能，以软件无线电为媒介来实现无线调制解调算法[1]。也就是说，软件无线电的出现将改变目前基于硬件和面向用途的产品设计方法。在不断完善的军事通信领域过程中，应用认知无线电技术能够显著提高军事通信系统的信息化水平。另外一个角度来看，军事无线通信的需求在迅猛增长，军事通信系统对无线频谱资源的需求也在不断地增长中。针对上述问题，软件无线电和协同通信等技术不断推陈出新，导致无线频谱的利用率越来越低，从而降低了军事无线的通信性能。认知无线电的使用则有效解决了上述问题，认知无线电能够通过贫谱感知技术进入到授权频段，从而最大限度地提高无线频谱的利用效率，提高军队的作战能力。
1.2认知无线电的基本分类
1、频谱感知技术。主要指的是对电磁环境的感知能力，从而发现出频谱空洞，再从中熟悉好无线信号的基本特性，再进行合理利用。
2、频谱分配技术。频谱感知探测到的频谱空洞资源随着用户的需求而进行相应改变的，按照不规律的频谱资源进行整合能够实现频谱资源的合理分配与应用。
3、功率控制技术。军事通信系统中，频谱发射功率一旦不合适势必会影响到通信水平。在清楚认知传统功率控制方法基础上，再将信息论和对策论等互为结合，取长补短，不断改善军事通信过程中的功率控制。
二、认知无线电的基本特点
现阶段来看，认知无线电技术的主要特点包括以下几个方面：（1）信息认知能力；（2）频谱管理能力。认知无线电技术是在无线电技术上的创新与进步，无线电的信息认知能力主要体现在能够有效感知或者捕获到所在工作环境中的相关信息，再从中挑选出最为合适的工作参数和频谱。频谱管理能力主要体现在对频谱的感知方面和判决方面，在很大程度上能够有效提高频谱的管理能力。除此之外，频谱感知能够通过监测可以用的频段，再发F其中的频谱空洞[2]。总而言之，认知无线电技术能够对无线电磁环境进行有效分析，再快速感应出相关数据信息，最终有利于提高军事通信系统的传输能力。一旦频谱管理不当或者分配方案不够灵活，势必会贻误战机，使得认知无线电技术无法快速且有效的完成频谱资源的合理分配，在通信过程中能够根据战场的频谱需要而进行相关调整，不仅仅能够提高军事通信系统对频谱的管理效率，而且还能够提高系统的抗干扰能力。
三、认知无线电在军事领域中的主要优势和面临的阻碍
认知无线电是一种能够感知军事无线环境，且通过对环境的理解与学习等实时调整内部配置，从而最终适应外部战场环境变化的一项技术[3]。
认知无线电目前面临的主要障碍。首先，认知无线电技术的终端研制制约其发展；其次，认知无线电软件技术的研究需要针对各种战场的实际环境进行相应的算法处理，最终应用到军用终端上，但是目前的技术尚未达到有关水平。随着通信技术的发展，高性能且软件化的射频终端将应用在军用认知无线电领域中。
主要优势。军用无线电电子对抗通过感知战场电磁频谱特性能够提取出干扰信号的特征，从而准确且快速地进行敌我识别。与此同时，进行电磁频谱侦察能够大大提高电子对抗效率，当敌方采用扫频式干扰模式时，能够采用更换频率集的对抗战略。一旦敌方变换姿势，采用跟踪式干扰方式时，我方可以采用变速跳频的对抗策略。在军用认知无线电抗干扰策略中主要应用的是抗敌方干扰策略，敌方干扰的常见方式有以下几种：其一，阻塞式；其二，扫描式；其三，瞄准式。认知无线电技术能够通过对频谱的感知，将敌方的干扰信号所在频段划分在门限以上，将没有干扰的信号频段划分在门限以下，基于此能够避开信号干扰。
四、结束语
综上所述，认知无线电技术具有接入非常灵活的特点，能够有效提高频谱的利用效率，在军事通信领域中发挥出很大的作用。
参考文献
[1]费利军，王亚鸽.认知无线电技术及在军事通信中的应用[J].现代电子技术，2014，15（17）：36-38，42.