通信技術(shù)發(fā)展下的移動通信論文

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一、《移動通信》教學(xué)內(nèi)容改革

目前，大部分《移動通信》教材的內(nèi)容都涉及到移動通信基本概念、無線信道特性、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、抗衰落技術(shù)、多址技術(shù)和MIMO技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)等；以及典型的移動通信系統(tǒng)如GSM系統(tǒng)、CDMA系統(tǒng)、3G移動通信系統(tǒng)和專用移動通信系統(tǒng)（如集群系統(tǒng)等）。如果在教學(xué)過程中要做到面面俱到，則這些內(nèi)容都無法深入，最后使得學(xué)生感覺內(nèi)容繁雜零散。因此，在教學(xué)過程中，需要針對移動通信的特點，對移動通信課程的教學(xué)內(nèi)容進行改革。移動通信和有線通信相比較，之所以如此復(fù)雜，根本的原因在于傳輸介質(zhì)和空中接口。因此，可以將移動通信的教學(xué)內(nèi)容分為兩大部分：一部分圍繞傳輸介質(zhì)即“無線信道”進行教學(xué)內(nèi)容的組織，一部分圍繞“空中接口”問題進行教學(xué)內(nèi)容的組織。對于第一部分內(nèi)容，在充分分析無線信道的傳輸特性及其對信號傳輸?shù)挠绊懞?，針對這些問題進行移動通信關(guān)鍵技術(shù)的組織。比如，針對無線信號傳播的能量損失問題，進行路徑傳播損耗模型及信號覆蓋問題的討論；針對無線信道的多徑衰落問題進行相關(guān)的抗衰落技術(shù)，如信道編譯碼、交織、均衡等等問題的討論。而進行這些關(guān)鍵技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容的組織時，可以打破系統(tǒng)間的界限。以調(diào)制技術(shù)為例，在教學(xué)過程中可以包含GMSK、16-QAM、8PSK、OFDM等等技術(shù)，在介紹這些技術(shù)時結(jié)合具體的系統(tǒng)進行技術(shù)運用說明，如GSM系統(tǒng)采用GMSK，HSDPA采用16-QAM調(diào)制，LTE采用OFDM等等。這樣，既介紹了調(diào)制技術(shù)本身，又讓學(xué)生理解了具體的移動通信系統(tǒng)所采用的調(diào)制技術(shù)及不同系統(tǒng)間調(diào)制技術(shù)的差異。由于移動通信與有線通信的另一個顯著區(qū)別就是“空中接口”問題，而圍繞“空中接口”，移動通信相比較有線通信要完成通信任務(wù)，就需要解決基站如何區(qū)分手機；手機如何找到基站；基站如何找到手機；基站如何識別手機用戶的身份；系統(tǒng)如何保證通話不被他人竊聽以及手機在移動時的通話質(zhì)量等問題。而圍繞這些問題，課程就可以開展移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口、協(xié)議、信令等問題的討論。不同的移動通信系統(tǒng)，其主要的區(qū)別就是與空中接口相關(guān)的技術(shù)，但不同的系統(tǒng)之間也有相似的地方。因此，具體教學(xué)時可以以某個系統(tǒng)比如WCDMA或GSM系統(tǒng)為主，詳細介紹其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、組成、信令等等。而其他系統(tǒng)的介紹可以采用對比的方式，重點剖析介紹其不同的地方。這樣，學(xué)生學(xué)完整個課程后，對整個移動通信系統(tǒng)的工作原理及實際運用都會有較深的理解。我校在進行《移動通信》教學(xué)內(nèi)容的安排時，考慮到我校該課程課時只有48學(xué)時，因此，我們在組織教學(xué)內(nèi)容時將教學(xué)重點放到了第一部分內(nèi)容，重點介紹移動通信系統(tǒng)中底層的關(guān)鍵技術(shù)，包括無線信道、調(diào)制技術(shù)如MSK/GMSK、p/4-QPSK/MPSK、MQAM、自適應(yīng)調(diào)制、擴頻調(diào)制、正交頻分復(fù)用調(diào)制（OFDM）；抗衰落技術(shù)如分集接收、信道均衡、信道編碼、交織編碼、智能天線、空時編碼、HARQ、智能天線、MIMO、空時編碼等以及多址技術(shù)。而關(guān)于上層如網(wǎng)絡(luò)層的內(nèi)容主要以學(xué)生自學(xué)為主。

二、實驗項目設(shè)置

《移動通信》課程具有很強的系統(tǒng)性和綜合性，更新速度快，與工程實際結(jié)合較緊密。為了使學(xué)生迅速掌握并運用層出不窮的新技術(shù)，提高移動通信教學(xué)質(zhì)量，在教學(xué)過程可以利用軟件資源優(yōu)勢，采用理論與仿真相融合的方式，設(shè)置相關(guān)仿真實驗，使學(xué)生通過仿真實驗，對移動通信關(guān)鍵技術(shù)進行驗證；同時通過直觀的仿真結(jié)果，既可以加深學(xué)生對理論基礎(chǔ)的理解，又培養(yǎng)了學(xué)生運用知識和實際操作能力。為此，我校在課程教學(xué)過程中，都會相應(yīng)地設(shè)置一些仿真實驗。具體開設(shè)的實驗項目包括無線信道仿真；QPSK，MSK，GMSK，16-QAM調(diào)制解調(diào)仿真及其在衰落信道下的性能分析；卷積編碼與Turbo編碼實驗；擴頻序列的產(chǎn)生與CDMA系統(tǒng)仿真；OFDM系統(tǒng)仿真；自適應(yīng)均衡仿真等等。這些實驗項目分為兩部分，一部分由學(xué)生獨立設(shè)計完成，一部分為課堂演示實驗。課堂仿真演示實驗主要針對一些抽象難理解的知識點進行，融入仿真演示便于學(xué)生理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生獨立設(shè)計實驗由學(xué)生課下獨立完成，老師通過抽查答辯等方式進行考核。學(xué)生通過自己設(shè)計搭建系統(tǒng)，可以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計、動手能力和創(chuàng)新能力，為以后從事通信行業(yè)的設(shè)計開發(fā)和調(diào)試分析打下良好的基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

近年來，移動通信技術(shù)迅猛發(fā)展，為了適應(yīng)移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，結(jié)合《移動通信》課程教學(xué)實際，本文對移動通信課程的教學(xué)內(nèi)容和實驗項目改革進行了初略的探索。我們期望通過積極的教學(xué)改革，改善課堂教學(xué)效果，提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識和獨立設(shè)計的能力。其次，生活中隨處都有移動通信系統(tǒng)，每個人都是移動通信系統(tǒng)的一個重要參與者和組成部分。因此，《移動通信》課程在教學(xué)過程中只要緊密聯(lián)系現(xiàn)實生活，就可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性。

作者：劉林馬征單位：西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院