移动通讯原理

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移动通讯原理范文第1篇

【关键词】移动通讯基站 自供给 太阳能 光伏发电 风力发电 燃料电池

1 引言

随着我国的科技信息技术的不断发展，全国信息化布局的不断深入，我国的通信行业已经逐步发展成我国经济中的重要产业，在全国经济比重里也占据着一定的部分，与此同时，给人们的工作、生活及沟通交流方式带来了极大的便利，通过互联网的普及，对各个领域也都有了不小的改变。同时，通信行业的通讯网络系统不断地在扩张，移动通讯基站的数目与日俱增，使得通讯行业的能耗以成倍的速度增长，使得通讯行业能源消耗的成本非常庞大，而通讯行业的能耗主要为电耗、油耗与耗材，其中电耗为主要能耗，其中通讯网络用电占主要部分。而无线网络能源损耗约占通讯网络电能损耗的77%。随着移动通讯用户的增长，通讯网络中的网络节点能耗也相应地增大，基站耗电成为影响运营成本的重要因素之一。如何减少通讯行业对传统电能的依赖与消耗，如何在降低通讯行业的运营成本的同时使得通讯行业的行为更为环保。我们这里通过分析德国通讯业E-Plus的一个新型自供给移动通讯基站的运行来尝试寻找一个解决方案。

E-plus是一个德国移动通讯供应商，在德国拥有着大约2千5百万个用户（截止到2014年3月份的数据），是德国第三大移动通讯供应商。在此之前，E-Plus的移动通讯基站都是通过电网供能来运行，每年都有很大的电能需求，其中86%的电能是运行无线电网络消耗的，在一个成熟的移动通讯市场中，企业的10%-15%的成本源自于网络的能源供应。而E-Plus公司，作为德国处于领导地位的移动通讯供应商，一直立志于建立环保的网络系统，以减少他们公司对周围环境的影响，因此他们需要发展一种有助于改变通讯网络功能模式的清洁能源项目。除此之外，还有一些移动通讯基站是建立在人烟稀少，离市区比较远的地方。这样移动通讯基站的与电网连接的线路成本以及每年的维修成本都非常的高。因此E-Plus通过与诺基亚网络公司进行合作研发，建立了一种新型的移动通讯基站模式，他们希望这种移动通讯基站的能源供应不依靠通过与电网的连接，而是在基站现场通过新能源的组合方式进行自供给，这样一方面移动通信基站使用清洁能源，不使用电网的能源，相当于减少了当地CO2的排放，降低了他们公司对周环境的影响，另一方面，不需要远距离输电线路，降低了项目成本，通过一套远程监控以及故障检测系统来降低这种偏远地区的移动通讯基站的维修成本。

在2011年4月份开始，由E-plus和诺基亚西门子网络公司（NSN）合作的新型自供给移动通讯基站的试点项目在德国的菲尔斯莫尔德（Versmold）西北部开始运行。这个移动通许基站的供能系统由光伏设备、风力发电设备、燃料电池设备和蓄电池设备等绿色能源组成。而整个供能系统的核心是由诺基亚西门子网络公司研制的绿色能源控制中心（Green Energy Controller），它对以上4种能源的的使用进行调控，除此之外，工作人员还可以在总控制中心通过远程通讯，对GEC进行远距离的监控。

2 系统组成及工作原理

Versmold的移动通讯基站的供能系统通过对太阳能、风能、氢能的利用，减少传统系统耗能所排放的CO2，降低了其对环境的影响，其组成结构图如图1所示。

以下介绍一下供能系统的各个组成部分：

2.1 光伏发电设备

本系统的光伏发电设备是由45块光伏模块组成，平铺的面积达到57.5平方米。每一个模块的峰值功率是195w，以图2的方式进行连接，之后通过DC/DC转换电路连接到直流母线，太阳能转化效率为15.3%。为了提高光伏模块的发电效率，在光伏板的整体框架上设置了一台两轴的太阳跟踪装置，使得光伏板可以根据太阳的运动轨迹来进行自动的调整，从而相对于静态的光伏模块而言，它具有更高的效率。除此之外，由于Versmold的冬季会有大雪，当大雪覆盖住光伏板时，可以通过太阳跟踪装置的震动调整自动清除光伏板上覆盖的雪。

2.2 风力发电设备

风力发电设备的风能是通过在桅杆顶部的垂直轴风力涡轮机来获取发电，如图3。这个风力涡轮机的额定功率是10kW，联动的电动机产生的交流电通过AC/DC整流器连接到直流母线。当在周围风速达到12m/s以上时，它的启动速度只有2.5m/s，这个启动速度对于这种尺寸大小的涡轮机而言是非常低的。因此经过测试，此时距涡轮机20米外的地方的噪声只有60分贝，对周围的噪音污染也是非常低的。这主要归功于NSN的一个设计，通过将转子叶片与智能风向仪连接在一起，使得叶片每次都可以根据实时风向进行调整。

2.3 氢气燃料电池设备

本系统中，氢气燃料电池设备是移动通讯基站获得可持续供电的保障，当太阳能与风能不足，同时蓄电池的充电状态降低到低于配置值的时候，GEC就会启动氢气燃料电池设备进行供能，保证了移动通讯基站的电力供应。这里使用了两组氢气燃料电池组，每组的输出功率为2kW，足够供应整个移动通讯基站的电能需求。因此，这种移动通讯基站可以在没有太阳能和风能的情况下持续运行5天的时间。

2.4 蓄电池设备

蓄电池是作为整个系统的储能设备，当太阳能与风能充足，系统的生产的电能足够供应移动通信基站的电能需求的时候，将多余的能源进行存储，降低了无用能源损耗，提高的系统产生电能的利用率。

3 系统控制策略

由诺基亚西门子网络公司开发GEC（绿色能源控制器）是新型自供给移动通讯基站的控制大脑，将系统中的各个组成部分通过智能算法相互连接在一起，并且能够通过GRPS数据传输来实现通信联系。GEC里的综合管理系统软件（NetAct）对收集的各种能源数据、其他特殊数据和基站故障性能管理系统里的警报数据进行汇总和处理。除此之外，还控制着蓄电池的充电过程并且时刻监控蓄电池的充电状态，当太阳能和风能充足的时候，多余的能源将会对蓄电池进行充电。由于GEC时刻检测着蓄电池的充电状态，一旦控制器检测到蓄电池的充电状态完成，就会通过集成制动器停止风力涡轮机的运行。在整个运行过程中，控制中心通过相应的传感器来测量直流总线上的电压以及相应测量点的电流值和温度值。

在GEC启动氢气燃料电池设备的时候，检测燃料电池是否已经成功启动并供能，它连接着燃料池的控制器，通过模块协议和RS485接口进行通信，另外还有一个继电器控制部分，用来保证燃料电池输出的电能仅仅只给实时负荷供能，而不会连接到蓄电池，给蓄电池充电。

4 结束语

2011年11月8日德国E-Plus和诺基亚西门子网络公司在慕尼黑举行了一个新闻会，会里介绍了两家公司合作进行的新型节能项目-Versmold新型自供给移动通信基站的运行原理以及近期成果。会里表面，这个试点项目非常的成功，它已经通过在移动通讯基站现场的新能源发电设备成功地长期持续给基站提供电能。通过统计，它的运行所减少的CO2排放量是一个德国人在2009年一年所消耗电能所产生的CO2排放量。同时，它的成功也给德国通信领域指明了一个能源解决方案的方向。我国的通讯网络覆盖面积远远大于德国通讯网络的覆盖面积，我国通讯企业的能耗和移动通讯基站的数目也是远超德国的，因此我国在这方面节能的空间还是非常大的，德国的这种新型移动通讯基站也能给我们提供一个新的能源解决方案的方向。

参考文献

[1]李江坤，张春海.通信行业能耗现状分析与节能战略思考[J].信息通信，2013（06）：249-250.

[2]Guido Heitmann.E-Plus Gruppe schafft mit Datennetzausbau Basis für weiteres Wachstum 2012[EB/OL].https：//udldigital.de/e-plus-gruppe-schafft-mit-datennetzausbau-basis-fur-weiteres-wachstum-2012/，2012-01-24.

[3]付雅林.垂直轴风力发电机的风光互补研究[D].中北大学.机械工程，2012.

[4]NSN新闻稿.Energiewende im Telekommunikationsmarkt：Beispiele aus der Praxis.[EB/OL]https：//pressebox.de/inaktiv/nokia-siemens-networks/Energiewende-im-Telekommunikationsmarkt-Beispiele-aus-der-Praxis/boxid/463779.2011-11-16.

作者简介

余翼（1986-），男，湖北省武汉市人。硕士学位。现为电子科技大学中山学院机电工程学院助教。主要研究方向为供电系统。

刘金华（1981-）女，湖南省衡阳市人。硕士学位。现为电子科技大学中山学院副教授。主要研究方向为微电网，混合储能。

移动通讯原理范文第2篇

随着网络技术的发展，人们对于网络通讯技术的要求越来越高，从之前的2G、3G到现在的4G，我国的移动通讯网络技术得到快速的发展。4G全称是第四代移动通讯技术，与2G、3G技术相比，4G技术的运行速度更快，具有超高速的数据传输能力，是我国未来移动通讯技术的发展趋势。笔者首先对移动4G通讯技术的发展现状和发展特点进行简要说明，其次对于核心关键技术进行分析，最后指出移动4G通讯技术的发展前景。

关键词：

移动4G；通讯技术；网络

1前言

近年来，随着科学技术的发展，智能手机、平板等工具的出现使得人们对于网络技术的要求更高，其中发展最快、受到人们关注度最高的就是移动4G通讯技术。我国调查机构的调查显示，我国移动4G用户已超过四亿人，与使用3G网络技术的用户相比增长了75%，这主要是由于4G通讯技术的数据传输速度更快。与3G技术相比，4G通讯技术的下载速度与视频清晰度更高，更能满足人们对于网速的需求。但是就目前而言，4G通讯技术虽然弥补了3G技术的部分不足，但其自身在发展过程中仍然存在着一些问题，需要技术人员不断研发和完善。

24G通讯技术

2.14G通讯技术的发展现状

4G也就是第四代移动通讯技术，与2G、3G技术相比，第四代移动通讯技术的通讯速度更快，而且拥有较强的灵活性与兼容性以及网络频谱极宽的特点，可以随时随地接入，方便用户使用[1]。在移动3G通讯技术的基础上，我国的移动4G通讯技术已取得一定的成果，与3G技术相比，4G技术的数据传输速度更快，用户不仅可以使用3G的快速发送文字和进行视频等功能，而且4G技术的下载速度与视频清晰度更高，还可以进行多点控制，从而实现数据传输速度的大幅度提升。就目前的技术环境而言，我国的移动4G通讯技术由于起步比较晚，用户的使用面积比较广，很难实现，全面覆盖，因此我国应加大研发力度，在目前的移动4G通讯技术发展的基础上，针对不足之处如通讯的标准、网速稳定性以及IP问题进行深入研究，降低问题的出现概率[2]。

2.24G技术的优劣势

其一，4G通信网络技术的优势。随着我国社会经济的发展，各行各业对于网络技术的要求越来越高，如银行业务等。为了满足人们对于网速快速提高的需要，4G通信网络技术应运而生。根据我国最大的网络供应商的数据反馈可知，4G技术传输数据的最高时速可以达到100Mbps以上。除此之外，4G通信网络技术的兼容度比较高。在3G网络技术的使用中用户发现，3G网络技术的网速远远低于国际平均标准、通信质量不佳，并且在一些信号较差的地区，根本无法使用。在此基础上发展而来的4G通信网络技术，成本要远远低于3G网络技术，但是其中却包含了许多尖端技术。4G通信网络技术的出现解决了3G网络技术的通信质量不佳等问题，同时采用切换技术、定位技术、软件无线电技术等多种技术的4G通信技术的通信质量和通信频率较第二代和第三代有了大幅度的提升，即使在多人同时使用的情况下，依然能保证下载速度和视频的清晰度[3]。其二，4G通信网络技术的劣势。虽然4G网络技术传输速度甚至可以达到100Mbps，但是由于使用用户过多，网速的总体容量还是比较有限的。一旦当同一时间使用4G网络的用户过多，那么用户的下载速度以及传输效率就会下降。从某种程度来说，4G网络技术的优势就在与其高速的传输速度，一旦这个优势不再，4G网络技术也就没有市场的核心竞争力。同时，从第三代移动通讯技术到第四代移动通讯技术，网络技术更新速度极快，与此相对的是，使用设备如智能手机、平板等工具更新换代的速度比较慢，这也就使得网络通信落后于网络建设。

34G移动通讯网络技术

3.1核心技术

3.1.1OFDM技术

与其他移动4G通讯技术相比，OFDM技术的使用频率比较高，也比较常见。OFDM技术实际上就是将高速的数据进行重新分配与变换，将其分配到速度比较低的通道内进行传输，从而降低码的串扰程度，进而减少环境信道频率衰弱的问题，同时将信号分割成多个子信号进行传输。虽然OFDM技术在使用过程中比较方便，但是依旧存在功率不高、运行过程和运行系统比较复杂的情况。

3.1.2智能天线技术

智能天线技术是以天线原理为主要使用原则，采用数字化信号处理方式的新型技术，它可以将天线波束中的传输信号与用户信号进行对接，从而降低由于信号扩充或者信号干扰而导致的信号问题，同时该通讯技术也可以扩大网络运行系统的容量，改善信号干扰问题、扩大信号的发射范围，并且降低信号发出时的能量损耗。同时，智能天线技术对于使用环境并没有限制，即使使用或者传播环境比较复杂，也能使用智能天线技术，因此在4G网络通讯技术领域，该技术的使用范围比较广。

3.1.3软件无线电技术

与智能天线技术不同的是，软件无线电技术主要采用数字信号处理的方式。软件无线电台的功能定义过程主要是由编程进行设计定义的，通过采用新型的宽频带从而打破传统窄频带的波段以及波区的限制，同时建立标准化的硬件通用平台，从而实现信息的交互和分享，并且确保通讯过程的稳定与灵活。就目前的技术开况而言，软件无线电技术是4G移动通讯网络技术未来的发展方向。这主要是由于软件无线电技术的开发风险比较低，并且该技术使用硅芯片的数量较之其他技术大大减少，因此在价格方面也有很大的发展空间，便于运营商在其中的操作和运营。

3.1.4宽带无线接入技术

由于4G移动通信技术具有比2G或3G移动通信系统更快的传输速度以及更好的服务品质，因此，4G移动通信技术行业已逐渐从通信语音服务行业朝着移动数据、多媒体化应用服务方向发展。这样的发展趋势也导致4G移动通信技术更加重视网络连接方面，新型的产业生态体系与分工逐渐形成。WiMax技术又称宽带无线接入技术，是目前新型的网络接连技术，与IEEE802.16d以及IEEE802.16e相比，其更加强调对于网络运营商的服务，如WiMax论坛的主要目的就是促进不同厂商的产品进行相互交流，到目前为止，其所服务的对象还包括通讯设备制造商、零件供应商、移动通信服务运营商和系统整合厂商。

3.1.5移动无线宽频技术

LTE也就是移动无线宽频技术，是在传统的WCDMA基础上研发出来的新一代的移动无线宽频技术，其目前已成为第四代移动通讯技术中代替WCDM存在的新型无线标准技术，其可以使得网络通信运营商获得超越4G无线网络效能的无线宽频服务。与第一代相比，LTE技术改进了空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的标准。目前在20MHz频谱频宽下，基本上能够提供50～100Mbit/s的运行速率，对于信号比较差的地区而言，能够改善上网速度比较慢或者上网速度不稳定的问题，提高同一时间的网络负载量，降低运行系统的闪频概率。其中4G/LTE是目前世界各国使用的主流技术，已获得多家运营商的支持。与WiMAax技术相比，LTE的商业化程度进程虽然比较缓慢，但是LTE具有比WiMAax技术更低的成本支出。目前，已有研究所开始致力于将WiMAax技术与LTE进行整合，在保持用户目前的服务品质的同时，降低转换成本。

3.2抗干扰技术

3.2.1SON服务器

随着4G移动通讯技术的快速发展，各个前端基地台所能检测出来的信息毕竟有限，很容易导致网络信号中断。而SON服务器的主要使用方式是通过将前端无线存取技术所量测到的干扰信息进行收集与利用，从而进行信息的准确定位和资源保留。一旦出现上述信号中断或者受到干扰的情况，可以在基地台与移动装置之间设置额外的驱动移动装置，同时使用SON服务器可以对各个基地台的负载量有一个动态的了解，从而能够依据该变化进行调整，以免出现资源使用效率不高而资源消耗量过大的情况。其中SON服务器对于基地台的资源保留进行动态调整的方式使用是Hybrid资源保留技术，这里说的资源保留主要是指保留时间维度上的资源，在Hybrid资源保留技术中，主要使用了协调式资源保留技术和非协调式资源保留技术相结合的方式。非协调式资源保留技术主要适用于获得干扰源信息方面，通过对4G基地台的扫描，从而获得邻近的基地台的信息，因此，非协调式资源保留技术经常需要结合GPS定位信息来使用。这样一是为了减少实际的受干扰情况，二是为进行资源保留提供参考依据。协调式资源保留技术主要负责后端服务器，使其能够负责以及调节4G基地台的子信息框架，从而进行资源优化配置。

44G移动通信技术的发展前景

目前，全球使用移动通讯网络技术的用户已达到45亿，中国使用4G网络技术的用户就已达到了4亿，并且随着网络技术的继续发展，移动网络技术从某种意义上实现了人与人、人与手机之间的交流互动。4G移动网络通信技术的出现在智能手机上网用户中间引起了不小的轰动，就目前的情况来看，4G移动网络通信技术的推广和使用情况都取得了一定的效果。同时随着我国科学技术发展速度逐步加快，智能手机的功能越发强大，并且已出现代替电脑的趋势。有专家预测，未来人类极有可能处于人与物、物与物之间相互融合的物联网时代，一旦预想成为现实，4G移动通信所要发挥的功能更加强大。因此，4G网络运营商必须抓住目前的发展机遇，在3G移动通信打下的良好的基础上，不断完善和更新4G移动网络通信技术，加强对于网络设施的建设，积极引进各种安全先进的信息技术，在移动手机市场所占份额越来越大的基础上，促进4G移动通信技术与物联网进行相互交融，推进我国移动通信行业更好更快发展。

5结语

随着我国科学技术的发展，4G移动通信网络技术在人们的日常生活中所占比重越来越大，从某种程度来说，这也促进了我国通讯事业的发展。同时，在当今的时代背景下，只有不断扩大4G网络通信技术的容量，才能更好促进我国移动通信行业的发展。

参考文献

[1]刘羿勋.4G移动通信技术的特点分析及应用探讨[J].数字通信世界,2017(2).

[2]林慰观.微探4G移动通信技术与安全缺陷[J].通讯世界,2017(6).

移动通讯原理范文第3篇

关键词：移动通讯 电磁环境 措施

中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0017-01

1 移动通讯在高频发射时造成的电磁污染

随着无线通讯事业的发展，人们对无线通信要求的不断提高，无线通讯的电磁发射功率不断增加，使得空中的电磁波越来越多，人体在长时间接受电磁辐射将会引发包括热效应、非热效应两种因素导致的疾病以及皮肤病变。所谓的热效应，就是指由于人体长时间接受的辐射达到一定量，将导致人体体温升高而出现的诸多局部反应，同时伴随有失眠等神经性衰弱疾病；而非热效应则是指在大量的电磁辐射之后，虽然没有出现诸如体温升高等症状，但是会出现心率异常、血压失稳，同时伴随有失眠、神经衰弱等症状。

另外，当移动通讯设备进行大功率高频发射时，还会造成如下的影响。

高频电磁辐射将可以引发周围的易爆物质发射爆炸或者电爆兵器失控，导致意外事故的发生；电磁辐射将对其他挥发性物质造成危害，容易引发其他挥发性气体、液体发生意外燃烧；高频发射过程中的无线通讯设备将释放出大功率的电磁波，在空间中形成空间点播噪声，同时还可以干扰周围空间电子设备的正常工作；电磁波会对周围人体造成损害，尤其是高频发射的短波电磁波，对人体的健康危害尤为严重；因此，我国多个职能部门已经制定了详细的电磁危害安全限制标准。当移动通讯设备在高频甚至是超高频段工作时，其发射的电磁波将对人体造成极大作用。通常，要求限制值规定为5 V/m，对于一些更严格的设备，则要求2 V/m。

2 电磁幅射场强的测量

为了尽量减少无线通讯设备周围环境的污染，改善通讯设备，尤其是高频发射通讯设备周围的电磁环境，首先应该具有测量电磁辐射场强的手段。为了能准确的测试电磁辐射的场强值，应该合理选择仪表的动态范围，保证仪表的引线以及探头引线不会对场强测量值产生干扰；仪表所使用的电池应该能够持续工作；场强测试场地应该禁止其他杂物，尤其是金属杂物置于其中；保证将测试仪器屏蔽，并要求测试人员原理测试场源；并合理选择测量高度，一般高度选择1～2 m，在天线的主波束上访或者是下方，并要求测试设备处于天线的旁瓣、后瓣；在距离天线40 m内严禁测试人员进入测量区域，采取纵向、横向测量的方式，这样才可以测量得到不同通讯设备在不同地点、不同高度的场强值；一旦场强值超过标准限值较高，则应力立即找出其中的规律予以避免。

3 改善移动通讯设备高频发射时电磁环境的措施

3.1 合理布置移动通讯发射台天线

将移动寻呼台与发射天线安装于一处时容易产生不利影响：其一，天线同时发射时将相互影响，使得天线的输入阻抗发射变化，而馈线与发射机失配，最终导致发射功率下降；其二，天线之间犹豫互感作用，使得天线相互出现发射功率分配改变、次级幅射等原因使得电磁波发射方向图发射变化，使得最终的通信设备发射设计方向与实际的发射方向不一致，导致某些区段的电磁波辐射值实际超过限制值，对周围环境造成危害；其三，将不同频率的天线集中安装在同一个基站上，容易导致信号之间的相互干扰，产生交调干扰或者是互调干扰，这将使得部分区段的电磁辐射增加，恶化周围的电磁环境；其四，由于大量的高频发射天线集中在一个有限的区域，导致发射区域的辐射能量将远远超过设计值所设定的电磁辐射危害，这直接影响到周围居民的健康安全，同时对生态环境也造成了一定的损害。

3.2 天线感应隔离高度的合理设置

由于馈线的上行波系数会根据天线之间的间隔距离发生变化，所以当天线旁边有其他天线时，应该合理设置天线之间的隔离高度。通常，天线输入阻抗的变化将与馈线反射系数之间的关系为：

（1）

而输入天线和天线阻抗之间的匹配程度可以采用行波系数进行描述：

（2）

在式（1）、（2）中，为馈线特性阻抗的特征值；

为其他天线存在时，发射系统的输入阻抗。

在馈线的特性阻抗与天线的输入阻抗相等时，整个通讯发生系统将处于匹配状态，这时整个系统在同功率下所发射的电磁波最少；当有其他天线存在时，则系统的输入阻抗会发生变化。当间距越大时，天线的行波系数将越大，使得相互之间的影响越小。这说明天线的具体数目对天线的行波系数影响并没有太大的关系，主要影响因素是天线之间的相互间距。当间距值为发射波长的1.5倍时，这时的行波系数可以达到0.9。

3.3 采用区域覆盖的方式

由于高频通讯设备的天线群方向会随着天线的具体根数以及天线之间的间距发射变化。若将间距值取为4 m时，则不论天线的根数为多少，发射系统的发射方向都不会发生变化。而此时电磁场强的最大值和最小值的比例为2∶1，基本能够达到实际的电磁环境指标值。若对一些特殊要求场合，将比值放宽至2∶1时，则天线间的距离值则应该取为1。

在采用区域覆盖的方式进行天线架设时，只需要根据路径的衰减斜率、发射功率以及接收的灵敏度，就可以计算得到覆盖区域的边界范围，得到单根天线所能够辐射的范围，这将对控制高频发射辐射范围，改善电磁环境具有积极意义。

3.4 抗互调干扰策略

因为在同一个基站中有不同频率的天线同时发射信号，这时容易产生交调干扰、互调干扰等问题，不但降低了信号发射质量，同时还形成了大量的电磁污染。这时，可以采用这样的解决方案予以解决：其一，根据频率进行分组，这样可以使得在同一组中产生的频率不会出现三阶互调干扰。因此，在分组的过程中应该尽量将同一组频率的天线安装在同一个基站上；其二，适当增加天线群内部天线的相互间隔，这样可以增加天线之间的相互耦合作用，最终达到降低互调干扰，减小电磁污染的。

根据国家相关部门所制定的电磁辐射限制标准，移动通讯发射台的管理部门可以根据以上述技术绘制得到的周围电磁幅射等值图。然后根据改图选择一个既能够保证该区域范围内正常通讯，又能够不影响周围附近区域人群健康的发射设备。作为回避区域所规定的区域限值，从而通过增加天线架设高度、减少天线根数等方式达到减小平面内电磁场强的目的。

4 结语

考虑到当前移动通讯在高频发射过程中对周围环境与建筑所形成的巨大电磁发射影响，为了保证住宅内居民的身心健康，同时确保正常的无线通信不受阻碍，在完成住宅建筑的建设工作之后有必要在入住之前对建筑内的无线电强度进行检测与验收。而政府相关部门还应该做好对应的宣传工作，让居民做好对应的防护措施。

参考文献

移动通讯原理范文第4篇

【关键词】移动通讯终端 SOB设计 信号完整性

移动通讯终端在我们日常生活中起到了作用的越来越大，随着技术的不断进步，其在通讯用途的基础上增加了很多如多媒体方面的附加功能，而且这些功能现已被纳入基本功能的范畴，相关设计开发都是以市场为导向，而且都要依托特定的移动终端平台，目前，基于3G平台的多功能手机已经成为手机市场的主流，而随着芯片时钟频率的持续提高以及电路集成度不断增加，信号完整性问题的解决也越来越重要，在这种迫切的需求下，将移动通讯终端SOB设计与信号完整性分析理论相结合，在今后移动终端产品的研发中将发挥极为重要的作用。

1 移动通讯终端SOB设计

SOB设计原则可以概括为四点，即以研发平台为基础，注重产品性能优化、尽可能降低成本以及模块化思想，并在这四点原则指导下进行电路设计和互连设计。

1.1 电路设计

以SOB板上系统架构为例进行分析，其主板大体分为射频和基带两部分，前者由收发器、收发切换开关、功率放大器及天线组成，后者由主芯片、存储芯片、TF存储卡、SIM卡、液晶显示模块、摄像头模块以及音频电路等各种非射频功能电路组成；其时钟源则是由126MHz晶振和32.768KHz晶振两部分组成，前者为板上系统的主要时钟源，后者为实时时钟。就电路设计而言，主要包括射频电路设计和基带电路设计两部分，前者完成的是射频发生与接收的工作，通过功率放大器、天线开关、参考源以及收发信机完成工作，设计方案有很多种，如前段模块代替PA和RF开关，采用二合一器件代替独立器件等，具体选择哪一种应根据项目的定义以及成本价格等因素进行综合分析来确定；基带电路因板上系统的不同，主芯片也会呈现出不同的特征，移动终端设计多为闪存芯片，能够长期存储数据，其在耗电、体积、抗震性等方面具有很大优势，主要应用于嵌入式系统，选择何种存储器方案，应从技术上、成本上、用途上，以及可靠性、耐用性、易用性等方面进行对比分析。再有就是液晶模块接口电路、背光驱动电路、音频电路等内容，在此不做一一列述。

1.2 互连设计

从元器件布局来看，其指导原则为：基带应与射频隔开，模拟部分应与数字部分隔开、音频应与数字电路隔开，相同性质电路在分布上应相对集中，不同信号回路应保持相对独立。对于地线（GND）的处理，首先要减小阻抗对GND的影响，通常会采用加宽GND和大面积接地的方法；其次是将GND作为信号回路，可将信号线尽量靠近GND或用GND填充空白；再次是将模拟GND与数字GND隔离开，再或者是用GND隔离敏感器件。再有就是对各线路的处理，对于高频信号线，主要通过电磁波形式传输，相对而言，基带的信号就是一个低频信号，或者是远离基线的信号线，或者是用GND进行隔离，鉴于其在传输中为分布式参数，走RF线时应尽量短而直，并多打地孔，便于RF与主地相连；对于音频走线，其属于低频模拟信号，应与数字信号相隔离，而且应尽量走直。其他基带信号的布线设计，如电源线、晶体振荡器等，在此不做一一列述。

2 主板信号完整性分析及仿真

2.1 主板走线SI分析及仿真

信号完整性分析需要借助相关仿真工具，这里选择Hyperlynx7.5仿真软件对电路原理和走线方案进行仿真，完成验证性工作。在USB差分走线设计中，对其走线方案进行LINSIM仿真，仿真中如果发现有明显的过冲并形成了振动，说明走线并不理想，应考虑重新设计，将差分走线距离缩短，形成紧耦合，然后在对改进后的走线方案进行LINSIM仿真，直到得到理想的波形为止；在主时钟线的串扰防护中，主芯片的信号完整性尤为重要，对此必须高度重视，信号大部分要走高速线，射频信号线较多，这对主芯片的信号会差生干扰，可仿真一条攻击线，根据串扰的产生机理，逐渐加大受害线与攻击线的距离，从而收到良好的保护效果；在传输线的端接处理中，SDA的数据传输信号的走线较长，如果与信号上升时间RT关系得不到满足，即传输线阻抗不匹配，就会产生反射，可提取传输线的特征阻抗以及接收端的内阻进行仿真，观察其波形是否规范，使之能够满足信号质量的要求。

2.2 主板性能调测及验证

这里主要对RF电路参数进行调整，并对其性能进行测试。在布线中已对RF信号进行了特殊保护，通过设置地层将其与其他信号有效隔开，以防止发生串联，同时将信号回路面积最小化，利用综测设备对主板进行RF测试，因其与Rxlev性能存在相关性，应对该电路进行重新匹配，提高其接受性能，在调整过程中，还应为RF接收部分电路，并保证各频段接受通路均能完成网络匹配；然后再对相应的电容、电感值进行调整和综测，获得匹配后的射频综测数据，使Rxlev性能能够满足RF[4]。射频指标测试数据主要包括相位误差（均方根值和峰值）、突发脉冲功率、频率误差、参考灵敏度电平残余比特误码率等检测项目，参考标准容限值，比较测量值，完成性能检测，通过获得的数据判断电路的设计及走线是否合理。

3 结论

移动通信终端设备正在向高速度、复杂化方向发展，产品设计要考虑软件、结构等诸多因素，尤其是第三代网络通信的兴起，信息量的急剧增加，系统对时钟频率也有了更高的要求，这些都增大了信号完整性保护的难度，正是基于这种现实需求，信号完整性分析以及仿真理论必然会随着需求的不断增多而得到进一步的发展。

参考文献

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作者简介

季文会（1982-），男，安微省芜湖市人。现为天津职业技术师范大学实验师。研究方向为通信 EDA技术。

移动通讯原理范文第5篇

关键词：短信猫；短信息；通讯协议

全球移动通讯系统（Global System of Mobile communication）的英文缩写是GSM，是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要业务之一是短信息业务（Short Message Service），它通过无线控制信道传输，经短信息中心完成短信息的存储和转发。随着手机的广泛普及，短信息业务也已成为目前应用最广的通讯方式之一。

SMS MODEM，俗称短信猫，是一种基于无线GSM技术的MODEM，是一种内嵌GSM无线通信模块，插入移动运营商的手机SIM卡，可以与移动运营商的短信息中心建立无线连接，本地通过与PC的连接可以实现计算机控制应用系统实现自由的短信收发。

计算机与短信猫之间的通讯协议，包括了计算机发送短信息的命令和短信猫收到短信息的上传数据格式。通过简单的协议，就能让二次开发者方便、快速地开发出短信息收发系统软件。

一、硬件实现

1.短信猫的工作原理

短信猫收发短信的原理、资费和我们的平常所用的手机是一样的。但因为短信猫专注于短信收发应用，所以相对于手机，短信猫短信收发的速度要更快，可靠性更高，在目前的企业短信中应用广泛。短信猫的原理框图如图1所示。

2.MCU

MCU采用MSP430系列单片机。MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低 MSP430单片机功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器（Mixed Signal Processor），称之为混合信号处理器。是由于其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。其得点主要有：处理能力强，运算速度快，超低功耗，片内资源丰富等。

3.短信息模块

短信息模块的接入方式支持两种模式：基于AT指令的TEXT模式和PDU模式，它指的是短信息数据的编码格式，文本模式只支持7-bit编码，只能发送纯英文和数字信息。而PDU模式支持7-bit编码、8-bit编码和UCS-2编码，其中后者可进行Unicode编码。GSM模块采用标准AT指令集通信，其中本设计用到的AT指令如表1所示。

4.短信猫的硬件连接

本设计采用RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式。随后出现的RS485解决了这个问题。如果需要一台服务器连接多台短信息猫，以实现更多更快的短信息收发功能，可以启用RS485通讯模块电路。多台短信猫共用一个服务器的连接方法如图2所示。由于PC机默认的只带有RS232接口，有三种方法可以得到PC上位机的RS485电路：（1）通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号，对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品；（2）通过PCI多串口卡，可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡；（3）通过USB/RS232转换电路将PC机USB信号转换成串口RS232信号，再由RS232/RS485转换电路将串口RS232信号转换成RS485信号。

二、通讯协议

通信协议又称通信规程，是指通信双方对数据传送控制的一种约定。约定中包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程。

精简的短信猫和计算机之间的通讯协议，使得二次开发者不需要了解GSM模块及无线通讯网络的知识，不需要了解AT通讯集，降低了短信猫二次开发的难度，缩短了二次开发的周期。同时精简的通讯协议使计算机有了更大的灵活性，不受短信猫过多的约束，便具有更大的发挥空间。这也是本设计的一大特色。

1.协议说明

（1）适用范围：适用于计算机与本设计短信猫。

（2）通讯波特率：通讯波特率为9600bps。

（3）数据格式：起始位：1位；停止位：1位；校验位：1位奇校验；数据位：8位。

2.发送短信命令

字段意义：

三、短信猫的应用范围

企业办公：会议通知短信确认、日程提醒、公告订阅短信。

商品流通业：促销活动通知、会员管理、供应商管理等。

物业管理公司：客户关怀、缴费通知、小区公告短信等。

银行：企业对账通知、内部信息沟通、短信客户关怀等。

医院：短信挂号、住院病情通知、医院保健预约等。

酒店：住宿信息、服务信息、客房信息等。

工商、税务：向法人、纳税人及时传递各类政策信息等等。

房地产行业：房讯通知短信、节日问候短信、入住通知等。