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篇1
Abstract：Thisissuemainlysetsforththecharacterandstrongpowerofthe3thgenerationmobiletelecommunicationtechnology-cdma.Telecommunicationaltermshavetranseredfromnarrowservices,suchastelephone,sendingorreceivingmessages,tomultimediumofbroadband．PDSNisentrygateway，whitchlinkingwirelessnetandpackagenettogether．PDSNalsoservingforusers｀enteringpackagedatenet．AAAservercanprovideusers｀identificationbyprobingpre-registedlogininformation，thendecidewhetherpermittingmobileusersusingsomenetworkresourse，atthesametimeitcalculatingfee，audittin，allottingofcostoranalysisingoftrend．CDMAprovidingpowerfulguaranteefordevelopmentofmobilecommunication．
Keywords：CDMA；AAAserver；Internet；Intranet
1引言
CDMA（CodeDivisionMultipleAccess码分多址）是近年来被应用于商业的一种数字接口技术。他拥有频率利用率高、手机功耗低等优点。CDMA手机是指基于CDMA网络的移动通信终端。目前，19家企业被批准有资格生产CDMA终端产品。
CDMA手机除了能够提供GSM手机的通话功能和信息服务外，还具有高速无线数据传输和多媒体功能。能提供的服务主要有：
（1）基本增值服务，如呼叫转移、信息提示等。
（2）语音邮件服务，如邮件、传真、新闻等语音信息。
（3）短信息服务，如天气、交通、证券、广告等。
（4）无线智能网服务，如虚拟网络、个人号码识别等。
（5）无线互联网服务，如网络浏览、电子商务、电子邮箱、网络游戏等。
2CDMA所具有的优点
与GSM手机相比，CDMA手机具有以下优点：
（1）CDMA手机发射功率小（2mw）。
（2）CDMA手机采用先进的切换技术——软切换技术（即切换是先接续好后再中断），使得CDMA手机的通话可与固定电话媲美，而且不会有GSM手机的掉线现象。
（3）使用CDMA网络，运营商的投资相对减少，这就为CDMA手机资费的下调预留了空间。
（4）因采用以拓频通信为基础的一种调制和多址通信方式，其容量比模拟技术高10倍，超过GSM网络约4倍。
（5）基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能，从而使手机从只能打电话和发送短信息等狭窄的服务中走向宽带多媒体应用。
在第三代移动通信的无线接口国际提案中，WCDMA和CDMA2000都是极为重要的技术。这两种宽带CDMA方案，除了码片速率、同步方式、导频方式等有所不同外，其他如功率、软切换等基本技术并无大的区别。
CDMAOne是基于IS-95标准的各种CDMA产品的总称，即所有基于CDMAOne技术的产品，其核心技术均以IS-95作为标准。CDMA2000是美国向ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议，是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案，这是一种宽带CDMA技术。CDMA2000室内最高数据速率为2Mb／s以上，步行环境时为384kb／s，车载环境时为144kb／s以上。
CDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一阶段（速率高于IS-95,低于2Mb／s），可支持308kb／s的数据传输，网络部分引入分组交换，可支持移动IP业务。
CDMA2000-1XEV是在CDMA2000-1X基础上进一步提高速率的增强体制，采用高速率数据（HDR）技术，能在1．25MHz（同CDMA2000-1X带宽）内提供2M／s以上的数据业务，是CDMA2000-1X的边缘技术。3GPP已开始制订CDMA2000-1XEV的技术标准，其中用高通公司技术的称为HDR。
与CDMAOne相比，CDMA2000有下列技术特点：多种信道带宽，前向链路上支持多载波和直扩两种方式；反向链路仅支持直扩方式；可以更加有效地使用无线资源；可实现系统平滑过渡；核心网协议可使用IS-41,GSM-MAP以及IP骨干网标准；前向发送分集；快速前向功率控制；使用Turbo码；辅助导频信道；灵活帧长；反向链路相干解调；可选择较长的交织器。CDMA2000－1X采用扩频速率为SR1，即指前向信道和反向信道均用码片速率1．2288Mb／s的单载波直接序列扩频方式。因此他可以方便地与IS-95(A/B)后向兼容，实现平滑过渡。运营商可在某些需求高速数据业务而导致容量不够的蜂窝上，用相同载波部署CDMA2000-1X系统，从而减少了用户和运营商的投资。由于CDMA2000-1X采用了反向相干解调、快速前向功控、发送分集、Turbo编码等新技术，其容量比IS-95大为提高。在相同条件下，对普通话音业务而言，容量大致为IS-95系统的两倍。
3CDMA关键技术所在
CDMA2000-1X关键技术包括以下几个方面。
（1）前向快速功率控制技术CDMA2000采用快速功率控制方法。即移动台测量收到业务信道的Eb／Nt，并与门限值比较，根据比较结果，向基站发出调整基站发射功率的指令，功率控制速率可以达到800b／s。由于使用快速功率控制，可以达到减少基站发射功率、减少总干扰电平，从而降低移动台信噪比要求，最终可以增大系统容量。
（2）前向快速寻呼信道技术此技术有2个用途。一是寻呼或睡眠状态的选择。因基站使用快速寻呼信道向移动台发出指令，决定移动台是处于监听寻呼信道还是处于低功耗的睡眠状态，这样移动台便不必长时间连续监听前向寻呼信道，可减少移动台激活时间和节省移动台功耗。二是配置改变。通过前向快速寻呼信道，基地台向移动台发出最近几分钟内的系统参数消息，使移动台根据此新消息作相应设置处理。
（3）前向链路发射分集技术CDMA2000-1X采用直接扩频发射分集技术，有2种方式：一种是正交发射分集方式，方法是先分离数据流再用不同的正交Walsh码对2个数据流进行扩频，并通过2个发射天线发射。另一种是空时扩展分集方式，使用空间两根分离天线发射已交织的数据，使用相同原始Walsh码信道。使用前向链路发射分集技术可以减少发射功率，抗瑞利衰落，增大系统容量。
（4）反向相干解调基站利用反向导频信道发出扩频信号捕获移动台的发射信号，再用梳状（Rake）接收机实现相干解调，与IS-95采用非相干解调相比，提高了反向链路性能，降低了移动台发射功率，提高了系统容量。
（5）连续的反向空中接口波形在反向链路中，数据采用连续导频，使信道上数据波形连续，此措施可减少外界电磁干扰，改善搜索性能，支持前向功率快速控制以及反向功率控制连续监控。
（6）Turbo码使用Turbo码具有优异的纠错性能，适于高速率对译码时延要求不高的数据传输业务，并可降低对发射功率的要求、增加系统容量，在CDMA2000-1X中Turbo码仅用于前向补充信道和反向补充信道。Turbo编码器由2个RSC编码器（卷积码的一种）、交织器和删除器组成。每个RSC编码器有两路校验位输出，2个输出经删除复用后形成Turbo码。Turbo译码器由2个软输入、软输出的译码器、交织器、去交织器构成，经对输入信号交替译码、软输出多轮译码、过零判决后得到译码输出。7）灵活的帧长与IS-95不同，CDMA2000-1X支持5ms，10ms，20ms，40ms，80ms和160ms多种帧长，不同类型信道分别支持不同帧长。前向基本信道、前向专用控制信道、反向基本信道、反向专用控制信道采用5ms或20ms帧，前向补充信道、反向补充信道采用20ms，40ms或80ms帧，话音信道采用20ms帧。较短帧可以减少时延，但解调性能较低；较长帧可降低对发射功率的要求。
（8）增强的媒体接入控制功能媒体接入控制子层控制多种业务接入物理层，保证多媒体业务的实现。他实现话音、分组数据和电路数据业务同时处理，提供发送、复用和Qos控制，提供接入程序。与IS-95相比，他可以满足更高宽带和更多业务的要求。CDMA1X网络的关键设备，分组数据服务节点（PDSN）、鉴权、授权、计费服务器（AAA）、本地（HA）是CDMA1X系统支持分组数据业务的关键设备，为此对他们进行专门的介绍。PDSN是连接无线网络和分组数据网的接入网关，为移动Internet／Intranet用户提供分组数据接入服务。除了使点到点协议（PPP）封装的IP包能在无线网络和IP网络间正确传输外，PDSN还与其他各种接入服务商的IP分组网络连接，从而为终端用户提供诸如互联网接入、电子商务、WAP应用等多种业务。PDSN同时还完成AAA服务器所需的合并的分组会话计费数据和无线会话计费数据搜集功能，并且支持移动IP的外部（FA）和用户设备的85认证功能，同时还能提供移动IP业务，满足终端用户丰富多彩的移动互联网业务需求。
AAA服务器完成的功能有：用户注册信息的认证，即通过验证一些预先登记的信息来提供用户身份认证；数据业务的授权，即决定是否授权移动用户访问特定的网络资源；计费信息的处理，即搜集资源使用信息，用于进行计费、审计、成本分配或趋势分析等。此外，他还须实现与PDSN，HA及其他AAA服务器的交互功能，向移动用户提供分组数据业务。AAA服务器具有下列特征：使用RADIUS协议，支持大规模的外部和漫游业务，RADIUS能向外部的RADIUS服务器提供可靠的AAA功能；通过目录支持功能和程序化的配置接口，完成配置、计费和其他业务管理部件的集成，从而降低运营成本和加快业务推出速度；通过支持集中化的IP地址分配和对跨多地理区域接入设备会话的限制，高效使用管理资源。
只有使用“移动IP”时才需要HA。作为一个独立的网络单元，HA用来完成对移动IP和移动IP用户的移动性管理功能。HA通过移动终端登记来定位移动用户，同时把分组数据转发到用户当前所登记的FA（位于PDSN内）。HA同时支持动态的IP地址分配和反向隧道。HA具有冗余备份功能，可由一个HA替代另一个HA。这样，新的HA可以用原有IP地址和转换地址维护关联表，保证移动关联表处于同步状态。此外，这种方式还能保证解决方案的可用性和可扩展性。
近一段时间以来，联通开始大举推广CDMA1X网络，并明确宣称将把重心放在无线互联的移动数据业务上。而目前，无线局域网成熟的标准可达到11Mb／s的速率，新的标准最高达54Mb／s的速率，这对移动用户具有非常大的吸引力。
早在2003年4月的博鳌亚洲论坛首届年会上，海南联通在当地建了3个CDMA1X的基站，并向前来采访年会的记者分发了近300张的无线上网卡，CDMA1X＋WLAN方案的数据业务更是引起了广泛关注。按照设想，海南联通甚至要为沿海渔民以及钻井平台上的工作人员提供包括天气预报等在内的移动数据服务。
WLAN这种早已被电信网通普遍采纳的无线接入技术，一经与CDMA1X融合，就显示出其独特的魅力。一般说来，虽然WLAN可以提供高速的数据业务，但WLAN却缺少对用户进行鉴权与计费的成熟机制，而且无线局域网的覆盖范围较小，一般都在热点地区，用户使用时受到地点的限制。而CDMA1X网络经过了几十年的研究与实验，不仅有成熟鉴权与计费机制，并且具有覆盖广的特点。CDMA1X网络可以利用WLAN高速数据传输的特点以弥补自己数据传输速率受限的不足，而无线局域网不仅充分利用了CDMA1X网络完善的鉴权与计费机制，而且可结合CDMA1X网络覆盖广的特点，进行多接入切换功能。这样就可实现WLAN用户与CDMA1X用户统一的管理。
为了获得无线局域网提供的数据业务，终端必须处于无线局域网的信号覆盖范围内，即首先要连接到AP。当终端发起数据业务的呼叫时，先在APGW和PDSN之间建立RP连接，然后到PDSN进行分组网络的注册，才可进行数据业务，其具体连接过程如下：
（1）终端在WLAN网络系统中检测WLAN的信号，并连接到AP。
（2）当终端有数据业务的需求时，发起连接请求，在AP／APGW收到连接消息后，APGW向PDSN发送Au注册请求消息。若注册请求消息有效，则PDSN通过返回带接收指示的Au注册应答消息接收该连接，PDSN和APGW均产生关于A10连接的绑定记录。
（3）终端和PDSN建立PPP的连接，在建立PPP连接的过程中，如果是SimpleIP用户，PDSN会分配给终端一个IP地址（对MobileIp用户，还需进行MIP的注册）。
（4）PPP连接建立成功，终端可以通过GRE帧在A10连接上发送或接收数据。
（5）在Au注册生存期超过前，APGW发送Au注册请求消息以更新A10连接的注册。Au注册请求消息也用于向PDSN传送与计费相关的信息以及其他信息，这些信息在系统定义的触发点上传送。
（6）对于有效的注册请求，PDSN返回带接受指示和生存期值的A11注册应答消息。PDSN和APGW均更新A10连接的绑定记录。PDSN在返回注册应答消息之前保存与计费相关的信息（如果收到的话）用于进一步处理。
（7）如果用户或PDSN终止数据业务，则PDSN将终止和用户PPP连接，并拆除与APGW的RP连接。
WLAN网络，其中无线接入点（AccessPoint，AP）是无线终端接入固定电信网的连接设备，为用户提供无线接入功能，可提供话音和数据的接入服务。AP完成简单的对无线用户的管理和对无线信道的动态分配，并完成802．11与802．3协议的转换，经过AP转换后的数据包是以太网包。
接入点网关（AccessPointGateway，APGW）是将AP转换出的以太网数据包封装成IP包，并发送到PDSN的设备。一般PDSN设备放置的位置与无线网络侧设备AP、APGW离得比较远，要实现PDSN接入网关的作用经常需要将AP转换的二层数据包穿越三层网络以到达PDSN。因此，APGW功能实体就是为了完成此功能的转换设备。
参考文献
［1］TeroOjanpera．宽带CDMA：第三代移动通信技术［M］．北京：人民邮电出版社，2001．
［2］杨大成．CDMA2000技术［M］．北京：北京邮电大学出版社，2001．
篇2
码分多址（code division multiple acce-ss，CDMA）系统作为一个自干扰系统，它存在的多址干扰（Multiple Access Inter-ference，MAI）是限制CDMA系统容量和性能的主要因素。在抗MAI方面，近年的研究主要提出了多用户检测、扩频码设计和智能天线技术[1]。其中多用户检测和智能天线技术在对抗MAI方面效果较突出[2]。然而现有的多用户检测只在消除小区内干扰方面取得了较好的效果，而小区间的干扰问题没有解决，智能天线技术很好的解决了这一问题。因此，本文主要探讨基于智能天线与多用户检测技术的联合抗干扰技术。
2.联合抗干扰模型
智能天线分为圆阵和线阵两大类。圆阵与线阵相比，能提供俯仰角的估计，不仅能在水平面内全向扫描，也能产生最大值指向阵面法线方向的单波束方向图进行全向波束赋形，直接对准用户的接收端，还能通过自动调整各个阵元的加权因子，来控制其方向图。故论文以圆阵天线作为接收端的接收天线，以消除小区间干扰。
圆阵天线的阵因子为：
（1）
其中，An为激励电流的幅值，在此为一定值，所以讨论阵因子时它不作考虑。
是第n个单元的角位置，an为激励电流的相位，为了方便下面的讨论，这里我们假设an=0。
则由式（1）得：
（2）
（3）
式中：
，
天线的阵因子为：，，wi为各天线单元加权值。
阵列天线实质上是一个空域滤波器，但对小区内存在的干扰并无明显改善。因此，论文同时引入能有效消除小区内干扰的多用户检测技术。
为了与圆阵天线合理匹配，减小系统复杂度并减小背景噪声，我们选择了多用户检测中的线性变换方式的最小均方误差检测（MMSE）。
其基本思想是使第k个用户发送的信号与估计值的均误方差值最小。为了使接收端信号的判决比特与发送端传输比特bk之间的均方误差最小，现定义第k个用户的线性变换函数wk，满足：
（4）
令，K*K阶的矩阵表示K个用户之间的线性变换矩阵，则MMSE准则下的线性检测问题转换为：
（5）
要求矩阵W以满足上式，则令：
可以解得最小均误方差准则下的线性变换矩阵：
（6）
因此，MMSE线性检测器后的判决输出为：
（7）
3.仿真
利用Matlab进行仿真。联合抗干扰模型分为圆环阵列天线与MMSE检测两个部分。首先，在不考虑系统中所有用户的地理位置分布情况下，选择采用圆阵天线作为接收天线和不采用两种设置，设载波波长为，阵元间距d为载波波长的二分之一，即。圆环阵列天线的阵元数设为8，方位角为（-90o，90o），仰角为（0o，90o）。两种设置在天线接收信号后都采用MMSE最小均方误差法对输出信号进行判决。结果如图1所示。
由图1可知，只有MMSE检测的CDMA系统，信噪比从0dB达到8dB的这一过程中，误码率性能有所改善，但不明显。而引合抗干扰的CDMA系统，误码率性能已经大大下降，达到一个数量级以上。
图1 联合抗干扰引入前后CDMA系统误码率
和信噪比关系图
4.结论
论文论述了基于圆阵天线与MMSE检测的联合抗干扰技术。提出了使用八阵元圆环阵列天线作为接收天线，以MMSE检测作为检测算法的联合抗干扰模型。实验结果表明，引合抗干扰后，系统的误码率性能明显改善，系统容量从而得到了提升。
参考文献
[1]Guerci J.R.，Driscoll T.，Hannigan R.，etc..Next Generation Affordable Smart Antennas[J].Microwave Journal，2014，57（1）：24-40.
篇3
1．引言
在CDMA系统中，由于多个用户的随机接入，使用的扩频码集一般不完全正交，非零互相关系数会引起各用户间的多址干扰(MAI)，在异步传输信道以及多径传播环境中多址干扰将更为严重。随着同时接入系统用户数的增加，多址干扰的功率也在增加，致使误码性能下降，系统容量受限。
多址干扰的抑制，可以通过选择相关性能好的扩频码，结合功率控制、纠错编码等进行。但功率控制的方法并没有从接收信号中真正去除多址干扰，只能暂时缓解这种矛盾；另一方面，由于信号在移动通信信道中呈现瑞利衰落，功率控制系统无法补偿由快衰落引起的信号功率变化，特别是当移动台速度很快时，功率控制技术会失效。而多用户检测是将造成多址干扰的所有用户信号信息均看作有用信号信息，对单个期望信号解调，来降低多址干扰和远近效应的影响，也降低了系统对功率控制控制精度的要求，可以有效地利用上行链路频谱资源，进而提高了通信系统的容量。论文格式。
但是，多用户检测也存在一些局限性，需要使用训练序列。而训练序列的不断发送会造成频谱资源的大量浪费，因而人们转去研究不需要训练序列的盲自适应检测。盲自适应多用户检测可以不需要训练序列，在仅知道期望用户地址PN码及其定时信息条件下自适应跟踪信道中用户地址PN码的变化，更有效地抵消小区内和小区间的多址干扰，很方便地应用在上行和下行链路。论文格式。
目前已有多种盲多用户检测方案被提出。在类型上，这些算法大致可分为基于子空间的，基于统计的，基于恒模的，以及直接型的，此外还有基于高阶累积量的算法、基于最大似然比的算法、基于卡尔曼滤波的算法以及基于神经网络的算法等等。由于结构相对简单，且可以自适应实现，本文关注了盲自适应多用户检测算法。
以下将简单介绍几种常用的盲自适应多户检测算法。
2．系统模型
为了方便，我们只考虑一个具有K个用户的同步CD MA系统，信道为A WGN信道，令比特持续时间为Tb，码片持续时间为Tc ，N =Tb/Tc为扩频增益，K为用户数。接收信号经过采样后可以表示成矩阵形式：
（1）
其中rT=[r1 … rN]是一个比特时间内接收到的信号向量，S=[s1 …sk] 为用户的归一化扩频码矩阵，sk是具有单位能量的第k个用户的扩频码，A=diag（A1，…，AK）为接收信号的幅度矩阵，bT =[b1 …bk]为用户的信息向量，bk取值为｛-1，1｝，n 是E{ zzT}= 2I的高斯白噪声。假设用户1为期望用户，那么线性接收器的输出为
（2）
其中CT =[C1... CN]是延迟线的权系数。
3．几种盲自适应检测算法
3．1最小输出能量检测算法(MOE)
最小输出能量检测算法(MOE)的基本原理是在保持期望用户能量不变的情况下，使总的输出能量最小。所以，可以将求解加权向量的问题转化为如下最优化问题:
（3）
式(3)中 R=E(rrT)，其最优解为:
（4）
MOE的解与MMSE的解w= R-1s1相比，只相差一个常数，对性能无影响。但是直接计算最优解需要计算矩阵逆运算，计算量大，为O(N3)，一般都是通过自适应的方法求得w。采用标准随机梯度算法，具体迭代为:
（5）
其优点是计算量小，为O(N)，缺点是收敛速度慢，不能保证收敛，而且在扩频码不匹配的情况下性能较差。
3．2恒模算法(CMA)
CMA算法是一种被应用于信道均衡的算法，消除信道引起的ISI。CMA的代价函数可以描述为:
（6）
在Godard算法中e定义为:
（7）
这里可以取一个正数。
我们采用标准随机梯度算法，根据以上各式可以直接得出：
（8）
其中y( n-1)是滤波器n-1时刻的输出，y(n-1) =wT（n-1）r。
恒模算法利用发送信号的权幅度统计特性调整系数，使输出信号的幅度保持恒定。恒模算法的缺点是可能收敛到干扰信号上，而不是期望检测的信号。
3．3基于MMSE准则的盲自适应多用户检测算法
基于MMSE准则的多用户检测器，应满足使系统输出的均方误差(MSE)最小:
（9）
满足该式的最优解为w0=R-1·p1，其中p1= E｛b1·r｝。采用最优权矢量最陡梯度法可以表示为：
（10）
假设接收信号满足以下条件:①用户发送的信息符号满足E { bi}=0， E{ bi2}=1；②不同用户之间的信号不相关，即E { bibj }=0, ij;③用户信号与噪声不相关即E { b；n}=0。实际系统中上述假设条件都较容易满足，此时有
（11）
此时可以将（10）简化为
（12）
其中，y( n-1)是滤波器n-1时刻的输出，y(n-1) =rT（n-1）w（n-1），自相关矩阵
R=r（n）rT（n）。
该算法与LMS算法类似，因而具有LMS算法收敛速度慢的缺点。基于该算法的多用户接收机的复杂度与传统单用户接收机相同，但其抗远近效应的能力则明显增强，其性能要优于MOE盲多用户检测器。
4．仿真实验
4．1对基于CMA的多用户检测算法的性能进行了仿真。
假设用户数为6,其中用户1为期望用户，且信噪比SNR=20dB用户1的信号功率为1,即A12=1,其他用户的信号其中前4个干扰用户的功率相等，且Ai2/A12=10dB, i=2, 3, 4 5；第5个干扰用户的干扰功率为A62/ A12=20dB，权矢量初始化为w（ 0) =s1，图1中给出了不同常数值e下的算法的性能比较结果。论文格式。
由图(1)可知，e值不同，则CMA算法的性能也不一样，e=1时算法的性能优于e=0.1时的情况。
图1不同值时CMA算法的性能比较
4．2对本文提到的盲算法进行仿真比较
我们采用31位长的Gold码作为扩频序列，干扰用户数为4，信号功率分别为SNR=10dB, Ai2/A12=30dB，i=2, 3, 4 5，计算可得SIR=9.98dB，实验中我们用时间平均代替数学期望。
图2盲算法收敛性能比较
首先设e= A12，，步长=1e-5，图（2）给出了CMA算法、MOE算法、基于MMSE准则的盲自适应多用户检测算法的收敛过程。我们可以看到三种算法都收敛，其中CMA算法收敛速度最快，稳态性最好；基于MMSE准则的盲自适应多用户检测算法收敛速度跟稳态性能都次之；MOE算法的收敛速度最慢，稳态性能最差。
5．结论
CDMA系统具有容量大、低功率、软切换、抗干扰强等一系列优点。但是，在CDMA系统也存在多址干扰，远近效应等一系列问题，而多用户检测是CDMA系统中关键的抗干扰技术，能进一步提高系统容量，改善系统性能。盲检测由于不需要干扰用户的信息而得到广泛的关注。
本文重点研究了CMA算法、MOE算法、基于MMSE准则的盲自适应多用户检测算法，并且通过MATLAB仿真证明了CMA算法更为有效。
参考文献:
[1] XiaodongWang and H.Vincent Poor，'Blind Multiuser Detection: A Subspace Approach'，IEEE Transactions onInformation Theory，Vol.44，No.2，March 1998.
[2] Gilhousen K SOn the capacity of a cellular CDMA system [J].IEEE
Transom VehicularTechnology，1991,40(2):303-312.
[3] Duel-Hallen A,Holtzman J，ZvonarZ. Multiuser detection for CDMA
system[J].IEEETrans on Personal Communications 1995, 2(2)：46-58.
[4] HonigM, VerduS Blind adaptive multiuser detection [J].IEEE Trans
on InflammationTheory，1995，41(4):944-960.
[5] W .Lee，R .L .Pickholtz，Constant modulus algorithm forblind multiuser detection，IEEE 4th international symposium on Spread Spectrum Techniques and
ApplicationsProceedings，1996. Pp262-266.
[6]M .L .Honig，Orthogonally Anchored BlindInterference Suppression using the Sato Cost Criterion，Proceedings.，1995 IEEE InternationalSymposium on Information Theory .Pp31 4.
[7] 黎海涛，徐继麟.多用户检测算法及其在IMT-2000中的应用.
无线通信技术.2001年第2期.pp. 1-6.
[8] 王庆扬，张青，韦岗.CDMA移动通信系统中的多用户检测技术.
移动通信.2000年第2期.pp. 41-45.
[9] 张贤达著.现代信号处理，清华大学出版社，2003. pp 245-256
篇4
DCT-Domain Image Watermarking Algorithm Based On CDMA
WANG Sheng-lei1, YANG Shi-ping1,2
(1.School of Computer Science and Information, Guizhou University, Guiyang 550025, China;2.Mingde College, Guizhou University, Guiyang 550004, China)
Abstract: Putting forward a new image watermarking algorithm which is robust many attacks,this paper applies Arnold places disorderly technique and CDMA spread spectrum technique, equilibrium Gold code is selected as spread spectrum sequence, make use ofWaston sense of vision model certains imbed strength,the imbed position is certained by the adaptting algorithm, a binary image is embedded to some DCT coefficients; taking advantage of correlation property of Gold code,watermark is extracted quickly on the precondition on which host image exists. The analysis of the algorithm and carry out process are given , the attack of Matlab experiments expressed the usefulness of algorithm. Compared with the former watermark algorithm,the safety of watermarking is greatly improved, and it is robust to standard JPEG compression, noising, filtering and cropping attacks.
Key words: digital watermarking; arnold places disorderly technique; waston sense of vision model; gold sequence; code division multiple acces(CDMA); discrete cosine transform(DCT)
数字水印技术是信息隐藏技术的一个分支,其基本思想是在数字媒体中嵌入版权保护信息,以防止对宿主媒体信息进行篡改和未经授权的拷贝和分发[1-2]。从本质上讲,数字水印处理可以看作一种通信过程[3],即在满足不可见性的前提下在水印的嵌入者与接收者之间传递一条信息。因此许多数字通信的理论和方法都可以应用到数字水印系统中[4]。
CDMA无线通信系统具有抗干扰性强、保密性好、截获率低等优点,因此把CDMA技术应用到数字水印系统中是一种安全有效的方法。Ruanaidh[5]等于1998年首先提出采用DS-CDMA技术实现CDMA扩频水印,首先将分组后的水印信息以字符序列的形式扩频到m序列上,然后进行CDMA扩频编码,最后对原始载体图像进行128×128分块DCT变换,将编码以后的水印信息嵌入到DCT系数上。但由于受到m序列地址个数的限制,作者只在DCT域上嵌入了19个字符,嵌入容量较小且安全性低。
由于数字图像的JPEG压缩标准建立在DCT变换的基础上,所以基于JPEG压缩标准模型的水印嵌入算法可以更好地抵抗JPEG压缩处理,本文的水印算法便基于DCT域。本文针对文献[5]中嵌入容量和安全性受限的不足并结合DCT域嵌入水印的优点,提出了一种采用CDMA技术在图像DCT域的中低频分量嵌入水印信息的改进算法。
1 算法
算法分为水印生成、水印嵌入和水印提取三个步骤。
1.1 水印的生成
为增强水印的安全性和抗攻击能力,原始水印在被嵌入之前需经过Arnold置乱和CDMA扩频两个步骤,其生成框图如图1所示。
1)原始二值水印生成
本文所使用的水印图像为40×40的gzu.bmp,为增强水印的抗剪切能力,先利用Arnold置乱算法对原始水印图像进行最佳置乱(置乱次数为3),置乱后的水印图像见图4。然后将原始水印图像信息转换成二进制流,为使其能被9整除在二进制码流后加上2位变为m,长度为N(N=1602)即:
m={mi | mi={0,1},0≤i≤1601}
将m序列以9比特为一组(作为一个字符),共生成178个字符,其产生的字符串可表示为:
s={si | 0≤si≤511,0≤i≤177}
2)生成Gold序列集
采用Gold序列作为扩频序列。通过对两组m序列优选对移项相加得到Gold序列集。选用的两组m序列的生成多项式为1021和1131(八进制)。一共生成了29+1=513个长度为29-1=511的Gold序列集:
pi={pij | pij∈{1,-1},0≤j≤510,0≤i≤512}
3)CDMA编码
为每一个字符si从Gold序列集中找到下标为si的伪随机序列:
ri=psi,0≤i≤177
最后把所有的选出的伪随机序列串联起来就可构成最终的扩频序列:
1.2 水印嵌入
水印嵌入分为利用自适应位置算法确定嵌入位置、利用自适应强度算法确定嵌入强度和DCT域嵌入水印三个步骤。
1)位置自适应算法
本论文为实现嵌入位置的自适应性,提出了以下位置自适应算法:分块DCT变换中低频系数的首位置M1是随着块的均值不同而改变的,对于各8×8块,其计算方法为:先计算该快64个像素和,然后取余16,得到余数加6,即
该算法的安全性和鲁棒性比较高,但是水印提取时需要原始水印的参与,即不可实现盲提取。
本算法采用的载体水印图像为一608×608的Lena.bmp灰度图像。根据每一个图像块的平均亮度大小,利用上式确定第i(1≤i≤5776)块DCT中低频系数的起始位置Mi,所有的起始位置组合起来便形成了起始位置序列{P(k),1≤k≤5776}。
2)强度自适应算法
本论文利用Waston视觉模型对不同的块进行分类,从而可以实现对水印嵌入强度进行自适应调节,在确保水印不可见的同时有效地增强水印的强度。
本文根据Watson模型,综合考虑频率掩蔽、亮度掩蔽和对比度掩蔽3种效应,得出DCT频率分量的最佳嵌入强度序列{Tc(k,i,j),1≤k≤5776,1≤i,j≤8},其中Tc(k,i,j)表示第k块第i行第j列的频率分量最佳嵌入强度。
3)DCT域嵌入算法
本为算法是对图I进行分块DCT操作的,首先对原始图像I分成K个不重叠的8×8子块,即:
其中,M和N分别为原始图像的长和宽;然后分块进行DCT变换,即:
把每一块DCT变换系数按“之“字形进行排序,将其转化为一维描述(,0≤u≤64),将每一块的嵌入强度系数三维矩阵(Tc(k,i,j),1≤k≤5776,0≤i,j
嵌入完成后进行反“之”字形排列,再进行IDCT变换:
所有子快都进行上述操作,就能得到嵌入水印后的图像。水印嵌入框图如图2所示。
1.3 水印的提取
首先根据原始载体图像利用位置与强度确定算法确定每一块图像的嵌入强度和嵌入位置,然后将原始图像和水印化图像分别进行分块(8×8)DCT变换,分别对各块”之”字排列,按照嵌入位置和嵌入强度取其差值,提取出置乱后水印信息的扩频序列:
利用密钥生成正交Gold序列集:
按每组长度为511把生成的扩频水印序列w'进行分组:
把扩频序列的一个分组r'i与正交Gold序列集中的每一个Gold序列分别做相关运算:
取其中互相关系数最大的那个Gold序列的下标记为si,将生成的所有下标串联起来即可生成一个字符串:
把生成的字符串序列转化为二进制,则可得提取到的水印序列:
把水印序列的最后2位去掉,再转化为40×40的矩阵即得到置乱后的水印图像的数据矩阵,最后利用图像置乱算法(置乱次数为27)即可得到提取的水印图像。水印提取框图如图3所示。
1.4 试验结果
仿真实验中,原始图像为320×320的Lena灰度测试图像,二值水印图像为gzu.bmp。图4给出原始图像、水印图像和水印化的载体图像以及未受攻击提取的水印图像。由图像可以看出,单纯从视觉很难判断水印化图像与原始图像的区别,本文算法的未受攻击测试的水印化载体图像与原始图像的PSNR=36.3646,因此,不可见性良好,且从视觉上也可判断其具有良好的不可见性。
主要实验内容包括:JPEG压缩攻击,压缩率最低到15%;不同程度的剪切攻击;分别加入高斯噪声、椒盐噪声和乘积噪声,即噪声攻击,中值滤波攻击,图像直方图化,图像变亮或变暗,增加或降低对比度等攻击。
(a)原始cdma_lena.bmp图像 (b)原始水印图像
(c)置乱后的水印图像 (d)水印化cdma_lena,bmp图像
(e)未受攻击提取的水印图像
图4原始图像
1.5 试验结果分析
从实验给出的测试图像和测试数据可以看出,本文算法对基本的图像处理具有很强的鲁棒性,从实验数据看出,处理后的图像与水印化图像的峰值信噪比有明显的降低,但是提取出的水印质量还是较好,尤其是对直方图均匀化、亮度和对比度的变化以及乘积噪声等攻击具有较强的抗干扰性。由于本文在嵌入水印之前把水印进行了置乱,所以使本论文对剪切处理具有较强的鲁棒性,对于横切处理,虽然提取的水印不是很清晰,但足以证明水印的存在性;零星剪切处理后,已经把人类感兴趣的部分切掉,由于剪切面积不是很大,所以,还能提起出水印,用视觉可以判断出水印的存在;对于中间纵切和中间剪切的图像处理,从攻击图像可以看出,人类感兴趣的重要部分基本完全切掉,只剩下背景部分,这样的图像已经没有应用价值,因此是否能提取出水印已经不是那么重要了,但是,根据本文算法,仍然提取了水印图像,只不过与原始水印
图像相比,PSNR值较小,但用肉眼也能勉强分辨出水印图像的内容。实验证明无论从所给出的图像质量评价指标来看,还是用视觉判断,都成功的实现了水印的提取。与文献[5]相比其鲁棒性有显著提高,特别是针对JPEG压缩和剪切攻击;同时由于本文利用到了自适应算法,使水印系统安全性与文献[5]相比有所提高。
本文算法也有不足之处,就是对图像的旋转测试不鲁棒,因为嵌入位置是固定的,待测图像旋转一定角度后,所有的图像数据都移位了,在检测时应用本文算法找不到所嵌入的起始位置,导致不能正确提取水印。但是利用Hough变换法进行直线提取其边缘,然后矫正其图像的旋转角度,矫正之后就可以提取水印了。
2 总结
本文针对二值(图像)水印,提出了一种在水印结构设计方面使用Gold码的扩频水印方法。为提高水印系统的鲁棒性,对原始水印图像在嵌入前进行了Arnold置乱处理;为增强水印系统的安全性,水印嵌入时使用了自适应嵌入,在得不到原始载体图像的情况下绝对得不到任何水印信息。与使用m序列或正交序列对作为扩频序列的方法相比,本文所提方法的优点在于,利用了Gold码地址数多、抗干扰力强的特点,使得水印系统在抵抗各种噪声、滤波和压缩等攻击方面具有更好的鲁棒性。
当然,对于水印信息的检测和恢复,本文所提方法需要原始载体图像参与,这可能会给实际应用带来不便,但可以通过进一步改进算法来实现盲提取。另外,本文提出的方案仍有其他需要研究之处,比如水印结构设计方面的扩频码长度、原始水印图像在嵌入前的置乱次数、扩频码分组策略等。
参考文献:
[1] 黄继武,谭铁牛.图像隐形水印综述[J].自动化学报,2000,26(5):645-655.
[2] Huang Jiwu,Shi Yun Q.An adaptive image watermarking scheme based on visu-al masking[J].IEEE Electronics Letters,1998,34(8):748-750.
篇5
近几年，有学者提出了采用CDMA技术进行防碰撞的方法，其性能有明显改善。文献[6]提出在标签识别过程中，使用码分多址技术，实现一个时隙可以同时传输多个标签。文献[7]提出了一种基于码分多址思想的时隙ALOHA算法，来解决射频识别中的防碰撞问题，此算法的系统稳定范围要大于时隙ALOHA系统，并且当选用的扩频码组阶数为N时，此算法的最大吞吐量可达原时隙ALOHA的N倍。上述2个文献所提到的算法，当标签数量很多时，数据碰撞的概率明显增加，使系统的吞吐量急剧下降，影响了系统的整体性能。基于以上原因，本论文提出了1种改进的基于CDMA技术的防碰撞算法，能够适应大量标签的识别应用，减少了识别碰撞的发生，使系统吞吐量得到明显改善。
1基于CDMA技术的新型防碰撞算法
n×1-1Nn-1（2）由于传统的基于ALOHA的防碰撞算法中一个时隙最多只能正确识别一个标签的信息，所以当标签数目过大时，系统的吞吐率，即正确识别标签数目所占的百分比将会大幅度的降低，所以对于过量的标签，本算法将会采取对所有标签进行分组识别，当标签需要分成2组时（系统识别帧最大时隙数N为256）：nN×1-1Nn-1=n2N×1-1Nn2-1 （3）用上述公式可知n=354，所以当标签数量大于354时，系统将会对标签分组识别。
本文提出的新型算法如下：依据分组帧时隙ALOHA算法，通过此算法的分组规则，完成识别的所有标签的分组。分组帧时隙ALOHA算法的分组规则如下：当标签数量≤354时，无论帧长选择8个时隙还是256个时隙，标签都不分组，按照一个大组来进行识别；当标签数量>354时，帧长选择256个时隙比较适合读写器的识别；当标签数量在355707时，标签分为2组；当标签数量在708～1 416时，标签分成4组更适合信息的传输识别。当标签数量更多时，按照这个规律分成合适的组数再进行识别，详细过程如图1所示。标签分组工作完成后，在每个分组中分别采用码分多址技术，利用其技术的保密性、抗干扰性和多址通信能力，对标签中的数据进行扩频处理并传输。然后读写器端利用码组的自相关特性对不同标签所发的数据进行解调，从而达到防碰撞的目的，进而完成对全部标签的识别，也实现了同一时隙可以传输多个信息的情况。本论文中提到的新型防碰撞算法需要预先在待识别的标签中植入扩频性良好的正交码组，以防止接收端没有办法正确解扩接收，本文选用Walsh序列。该算法可以有效减少图1算法执行过程示意图标签识别过程中的碰撞次数，从而减少了识别时间并且降低了功耗。本论文将分组帧时隙ALOHA算法和码分多址技术相结合，实现在每个分组内可以有多个标签同时进行扩频传输，并且在接收端采用并行接收技术进行多个标签的同时接收。本发明在识别标签过程中，每个组内均为一个独立的识别过程，在分组帧长不改变的前提下，提高了标签数量庞大时的系统性能。有效地减小标签之间的碰撞概率，缩短读写器操作时间，提高吞吐率， 很适合应用于具有较大数量标签的RFID系统中。
2仿真结果
本论文提出了采用码分多址技术的新型防碰撞算法，并仿真了固定时隙数下ALOHA算法的系统吞吐率和本文所提出的算法改进后的系统吞吐量。
RFID系统中时隙ALOHA算法的帧长取值从16个时隙到256个时隙变化，根据公式2，系统吞吐率如图2所示。其中，系统仿真设定的信息帧长F即时隙数设定按2的幂次方递增，即F取值从16个时隙变化到256个时隙，横坐标为标签数N从1变化到500，纵坐标为吞吐率。当帧长设定为256个时隙，标签数量少于256个时，系统吞吐量随着标签数量的增加而增加，直到标签数量达到256时系统的吞吐量达到最大值。随着标签数量的逐渐增多，系统的吞吐量又呈现下降趋势。从图2可以得出2点结论：一、当标签个数接近信息帧长时，系统的吞吐率比较高；二、随着帧长取值的增加，系统对标签的识别性能有明显改善。
本论文提出的基于码分多址技术的新型防碰撞算法选用Walsh序列码，其在对标签的ID号进行扩频处理后，即可实现在同一时刻有2个以上的标签同时进入读写器的识别区域，它们同时发送各自的ID号后，读写器在接收到这些在空间叠加后的信号时也能完整地分离出不同标签的ID号，突破了时隙ALOHA算法在同一时刻不能有2个以上标签到达的限制。此时，系统的吞吐量为（Walsh序列的阶数为r）esucc=∑t=2rt=1N×P（N，n，t）（4）固定时隙数的ALOHA算法的系统吞吐量仿真图和其与基于码分多址技术的新型防碰撞算法的比较仿真结果如图3所示。仿真条件为标签的到达情况符合泊松过程。仿真图3给出了RFID系统的读写器阅读100个标签的识别结果，其中新型算法选用的是Walsh序列，其阶数r取值从2变化到3，固定时隙数的ALOHA算法的信息帧长F取值从32变化到64，横坐标为标签数N从1变化到100，纵坐标为吞吐量。从仿真结果看，在同样的到达率的条件下，阶数越大，算法的吞吐量越高，系统的识别性能有明显改善。并且随着到达率的增加，新型 算法的吞吐量也随着增加，当标签到达量与阶数相等时，系统吞吐量达到最大，但到达量大于阶数时，吞吐量随着到达率的增加而呈下降趋势。这是由于当在同一时隙内到达的标签数量增加到一定程度后，基于Walsh序列阶数r的有限性，选用相同的Walsh序列作为扩频码的标签数量将会增加，此时必然导致碰撞的增加。当选用的Walsh序列阶数为3时，基于码分多址技术的新型防碰撞算法的系统吞吐量可高达3.2，远高于时隙ALOHA的0.368。而且随着Walsh序列阶数的提高，吞吐量的最大值还可以提高，但这会以增加读写器和标签的硬件复杂度为代价，在实际使用中必须根据需求在吞吐量和Walsh序列阶数中作出折中选择。
3结束语
本论文在标签的到达情况符合泊松过程的情况下，利用码分多址技术的多址通信能力，结合分组帧时隙ALOHA算法的优势，创新地提出了一种RFID系统中基于码分多址技术的新型防碰撞算法。理论和仿真实验表明：同已有的标签防碰撞算法相比，本论文提出的新型算法提高了标签数量庞大时的系统性能，能有效地减小标签之间的碰撞概率，缩短读写器操作时间，提高吞吐率， 很适合应用于具有较大数量标签的RFID系统中。
篇6
上世纪70年代末,诞生了被称为第一代蜂窝移动通信系统的双工FDMA模拟调频系统,但由于模拟系统固有的先天缺陷,在90年代初被以TDMA为基础的第二代数字蜂窝移动通信系统所取代,相对FDMA系统有诸多优点,如频谱利用率高,系统容量大、保密性好等。与此同时产生了以CDMA为基础的数字蜂窝通信系统,相比TDMA系统具有低发射功率、信道容量大、软容量、软切换、采用多种分集技术等优点。
随着网络的广泛普及,图像、话音和数据相结合的多媒体和高速率数据业务的业务量大大增加,人们对通信业务多样化的要求也与日俱增,而一代二代系统远远不能满足用户的这些需求,所以诞生了第三代移动通信技术,它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。国际上承认的3G标准有三个:CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA,这里主要从各个方面做WCDMA和CDMA2000的对比研究。
二、WCDMA和CDMA2000的综合比较
由于WCDMA和CDMA2000这两种技术都是将CDMA技术用于蜂窝系统,许多的思想都是源于CDMA系统,因此WCDMA和CDMA2000有许多相试之处:从双工方式上看,WCDMA和CDMA2000属于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都满足IMT-2000提出的技术要求,支持高速多媒体业务、分组数据和IP接入等。但它们在技术实现、规范标准化、网络演进等方面都存在较大差异。
WCDMA和CDMA2000各有优势和缺点。WCDMA技术较成熟,能同广泛使用的GSM系统兼容;相比第二代通信系统能提供更加灵活的服务;而且WCDMA能灵活处理不同速率的业务。其缺点是只能共用现有GSM系统的核心网部分,无线侧设备可以共用的很少。
CDMA2000的优势是可以和窄带CDMA的基站设备很好地兼容,能够从窄带CDMA系统平滑升级,只需增加新的信道单元,升级成本较低,核心网和大部分的无线设备都可用。容量也比IS-95A增加了两倍,手机待机时间也增加了两倍。缺点是CDMA2000系统无法和GSM系统兼容。
1.WCDMA与CDMA2000的物理层技术比较
WCDMA和CDMA2000物理层技术细节上有相似也有差异,由于考虑出发点不同,造成了不同的技术特点。WCDMA技术规范充分考虑了与第二代GSM移动通信系统的互操作性和对GSM核心网的兼容性;CDMA2000的开发策略是对以IS-95标准为蓝本的窄带CDMA的平滑升级。
(1)这两个标准的物理层技术相似点可以归纳为以下几点:
①内环均采用快速功率控制。CDMA系统是干扰受限系统,因此为了提高系统容量,应尽可能的降低系统的干扰。功率控制技术可以减少一系列的干扰,这意味着同一小区内可容纳更多的用户数,即小区的容量增加。因此CDMA系统中引入功率控制技术是非常必要的。
②系统都支持开环发射分集,信道编码采用卷积码和Turbo码。
③系统均采用软切换技术。所谓软切换是指移动台需要切换时,先与新的基站连通再与原基站切断联系,而不是先切断与原基站的联系再与新的基站连通。软切换只能在同一频率的信道间进行,因此模拟系统、TDMA系统不具有这种功能。软切换可以有效地提高切换的可靠性,大大减少切换造成的掉话。
④WCDMA工作频段:1900~2025MHz频段分配给FDD上行链路使用,2110~2170MHz频段分配给FDD下行链路使用,2110~2170MHz频段分配给TDD双工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900~2025MHz频段(上行),2110~2170MHz(下行)。
(2)两个标准的物理层技术差异可以归纳为以下几点:
①扩频码片速率和射频带宽。WCDMA根据ITU关于5MHz信道基本带宽的划分规则,将基本码片速率定为3.84Mcps。WCDMA使用带宽和码片速率是CDMA2000-1X的3倍以上,能提供更大的多路径分集、更高的中继增益和更小的信号开销。CDMA2000分两个方案,即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X两个阶段。CDMA2000系统可支持话音、分组数据等业务,并且可实现QoS的协商。室内最高数据速率达2Mbit/s,步行环境384kb/s,车载环境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在单载波上采用码片速率1.2288Mcps的直接序列扩频,射频带宽为1.25MHz。
②支持不同的核心网标准。WCDMA要求实现与GSM网络的兼容,所以它把GSMMAP协议作为上层核心网络议;CDMA2000要求兼容窄带CDMA,因此它把ANSI-41作为自己的核心网络协议。
③WCDMA进行功率控制的速度是CDMA2000的2倍,能保证更好的信号质量,并支持多用户。
④为了使支持基于GSM的GPRS业务而部署的所有业务也支持WCDMA业务,为了完善新的数据话音网络,CDMA2000-1x需要添加额外的网元或进行功能升级。
2.WCDMA与CDMA2000网络接口的比较
3G标准的基本目标是能在车载、步行和静止各种不同环境下为多个用户分别提供最高为144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的无线接入数据速率。为多个用户提供可变的无线接入数率是3G标准的核心要求。CDMA2000可分别用于900MHZ和2GHZ两个频段CDMA2000的码片速率与IS-95相同,两系统可以兼容。WCDMA的码片速率为3.84Mcps,显然WCDMA系统中低速率用户或语音用户的移动台成本会大幅上升,在CDMA2000系统中则不会如此。
WCDMA的接口标准规范、制定严谨、组织严密,而CDMA2000的接口标准严谨性有待加强。IS-95厂家设备难以互通,给运营商设备选型带来了较大问题;3G许诺的高速无线数据服务必须可以和话音一样实现无缝的漫游,这是至关重要的。多媒体信息要漫游、视频通话也要漫游,没有这些基本要素,3G就不能称其为3G。漫游涉及到的不仅仅是技术问题,更重要的是商业利益。在这方面WCDMA显然更胜一筹,它支持全球漫游,全球移动用户均有唯一标识,而CDMA2000尚不能很好做到这一点。
3.WCDMA和CDMA2000网络演进的比较
(1)WCDMA的网络演进技术
现有的GSM系统利用单一时隙可提供9.6kbit/s的数据服务。如果复用多个时隙就能升级为HSCSD(高速电路交换数据)方式;此后出现了GPRS(通用分组无线业务),首次在核心网中引入了分组交换的方式,可提供144kbit/s的数据速率。接着继续升级采用8PSK调制,这样传输速率可以上升至384kbit/s这就是EDGE;WCDMA的数据传输速率将高达2M/s。
(2)CDMA2000网络演进技术
主要的CDMA2000运营商将来自现在的窄带CDMA运营商。窄带CDMA向CDMA2000过渡的方式为IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的数据传输速率为14.4kbit/s,为了提供更高的速率,1999年部分厂商开始采用IS-95B标准,理论上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C进一步使容量加倍,最后升级为CDMA2000。
窄带CDMA系统向CDMA2000系统的演进分为空中接口、网络接口及核心网络演进等方面。
①目前窄带CDMA系统的空中接口是基于IS295A,其支持的数据速率为14.4kbit/s,由IS295A升级到IS295B,可支持64kbit/s。
②窄带CDMA网络接口的演进主要指窄带CDMA系统A接口的升级和演进。对于窄带CDMA系统,以前其A接口不是规范接口(即不是开放接口),窄带CDMA和GSM的A接口的规范相比较,GSM是先有A接口标准,然后厂家依据标准开发;窄带CDMA是厂家各自开发,然后广泛宣传,最后凭借自身影响修改标准。
③窄带CDMA的核心网在美国经过多年发展后,从IS241A到IS241B到IS241C,我国CDMA试验网和红皮书以IS241C为基础,IS241D规范在1999年底,目前IS241E规范还未正式。
三、WCDMA和CDMA2000在我国的前景
对3G标准的选择不仅要看其技术原理及成熟程度,还要结合本国国情、市场运作状况等因素进行考虑。按目前的进展来看,两种标准最后不能融合成一种,但可以共存。
在我国,GSMMAP网络已形成巨大的规模,欧洲标准的WCDMA在网络上充分考虑到与第二代的GSM的兼容性,在技术上也考虑了与GSM的双模切换兼容,向WCDMA体制的第三代系统演进,从一开始就解决了全网覆盖的问题。而且CDMA2000采用GPS系统,对GPS依赖较大;在小区站点同步方面,CDMA2000基站通过GPS实现同步,将造成室内和城市小区部署的困难,而WCDMA设计可以使用异步基站,运营者独立性强;对于电信设备制造行业,我国在GSM蜂窝移动通信方面发展成熟,而窄带CDMA系统尚未形成规模和产业。
WCDMA采用全新的CDMA多址技术,并且使用新的频段及话音编码技术等。因此GSM网络虽然可采用一些临时的替代方案提供中等速率的数据服务,却不能提供一种相对平滑的路径以过渡到WCDMA。而CDMA2000的设计是以IS-95系统的丰富经验为依据的,因此窄带CDMA向CDMA2000的演进无论从无线还是网络部分都更为平滑。在基站方面只需更新信道板,并将系统软件升级,即可将IS-95基站升级为CDMA2000基站。
由此可见,WCDMA和CDMA2000还将长时间在我国共存,鹿死谁手?尚未分晓。
参考文献:
篇7
随着3G时代的到来，“移动通信”教学内容面临重大变革，对相应的实验教学也提出了更高的要求。首先，移动通信实验教学要注重所讲授内容的基础性。实验教学中应将移动通信领域基础知识的讲授和基本技能的培养作为教学工作的首要任务。其次，移动通信实验教学要注重所讲授内容的应用性[1，2]。通过实验教学能使学生对当前正在采用的技术产品以及标准规范有明确的认知；最后，移动通信实验教学要注意所讲授内容的前瞻性。实验教学中应该通过合理引导使学生对很有发展前景但尚处于研究阶段的新技术、新成果给予关注[3-5]。但与理论课程教学相比，移动通信实验往往学时有限，实践环节简单。这就使得移动通信实验教学成为通信类专业课实验教学矛盾的突出体现者[5-7]。在立足高校教学的实际情况的基础之上，我们结合多个不同的教学环节，建立了一种开放式的移动通信实验教学新体系。该体系以关键技术和系统教学为基础，融合基本理论学习、关键（新型）技术仿真、通信系统实验、实用技术实训，逐步强化学生对移动通信系统的工程意识和实际操作的工程技能。通过几年的探索与实践，达到了良好的教学效果。
一、移动通信实验教学内容及现状
当前阶段移动通信实验教学内容主要应该围绕以下几方面开展：①移动通信信道特性：主要涉及到无线电波传播特性、移动信道的多径及衰落特征、移动信道的传播损耗及传播模型、抗衰落技术。②移动通信中的基本调制技术：例如，数字频率调制、数字相位调制、正交振幅调制等。③移动通信组网技术：主要有多址技术、区域覆盖和信道配置、网络结构、信令、越区切换和位置管理等问题。④现行的移动通信网络标准：时分多址数字蜂窝系统、码分多址移动通信系统、3G技术标准等；⑤移动及无线通信中的新技术[8，9]。由于高校实际情况限制，所开设的移动通信实验课很难全面涵盖这些内容，尤其是涉及到移动通信网络的内容时，更显得力不从心。这样在有限学时内就导致实验内容只能侧重于基本调制技术、信道特性等基础简单实验，即便是开设GSM/CDMA的相关实验，也只是停留在相应模块的功能应用上，很难有深层次的提高[11-13]。这就使得学生反映移动通信理论课程很精彩，实验课程很乏味。为了改变这一现状，必须探索新的实验教学思路，创立新的实验教学体系。
二、移动通信实验教学开放体系
新的移动通信实验教学体系，将先修课学习、工业实习、理论课学习、实验课开展、毕业论文等多个教学环节进行整合，形成从基础理论仿真到专业实验操作、工程技术实训、创新实验等一个开放的实验教学体系。
通过通信类先修课程的学习，使学生准备好相关的基础知识，同时也对移动通信在课程体系中的地位有明确的定位[14，15]。相应编程语言类课程的学习更为实验仿真提供了良好的基础。移动通信理论课程的讲授为实验课程的开设提供了直接的理论平台。工业实习安排在移动通信实验课开设前一学期开展，实习内容是到各通信运营商公司和设备厂家进行跟岗实习，涉及到的内容有：移动通信系统基站的建设与维护；交换与传输系统管理和维护；光纤传输设施维护；移动终端制造与维修；3G应用等多个方面。通过工业实习使学生对当前移动通信所涉及到具体问题有了充分的感性认识，这对之后实验教学的开展，特别是移动网络方面实训的进行有很好的促进作用。移动通信实验教学的开展涵盖以下几个方面：基础理论仿真、专业实验操作、工程技术实训、创新实验、毕业设计。基础理论仿真是利用MATLAB软件实现：QPSK调制及解调；MSK、GMSK调制及相干解调；QAM调制及解调；OFDM调制解调；m序列产生及特性分析；Gold序列产生及特性分析；数字锁相环载波恢复；Rake接收机仿真实验。例如，OFDM调制解调实验，按照图2OFDM仿真结构图，利用MATLAB程序实现图2中不同测试点处的信号波形。
篇8
新的移动通信实验教学体系，将先修课学习、工业实习、理论课学习、实验课开展、毕业论文等多个教学环节进行整合，形成从基础理论仿真到专业实验操作、工程技术实训、创新实验等一个开放的实验教学体系。
通过通信类先修课程的学习，使学生准备好相关的基础知识，同时也对移动通信在课程体系中的地位有明确的定位[14，15]。相应编程语言类课程的学习更为实验仿真提供了良好的基础。移动通信理论课程的讲授为实验课程的开设提供了直接的理论平台。工业实习安排在移动通信实验课开设前一学期开展，实习内容是到各通信运营商公司和设备厂家进行跟岗实习，涉及到的内容有：移动通信系统基站的建设与维护；交换与传输系统管理和维护；光纤传输设施维护；移动终端制造与维修；3G应用等多个方面。通过工业实习使学生对当前移动通信所涉及到具体问题有了充分的感性认识，这对之后实验教学的开展，特别是移动网络方面实训的进行有很好的促进作用。移动通信实验教学的开展涵盖以下几个方面：基础理论仿真、专业实验操作、工程技术实训、创新实验、毕业设计。基础理论仿真是利用MATLAB软件实现：QPSK调制及解调；MSK、GMSK调制及相干解调；QAM调制及解调；OFDM调制解调；m序列产生及特性分析；Gold序列产生及特性分析；数字锁相环载波恢复；Rake接收机仿真实验。例如，OFDM调制解调实验，按照图2OFDM仿真结构图，利用MATLAB程序实现图2中不同测试点处的信号波形。
工程技术实训阶段则是利用3G天线获取实际信号，利用频谱分析仪等仪器实现CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信号的分析。同时实现基站放大器、塔顶放大器性能指标的测试。例如，图4中给出利用频谱分析仪所测得实际CDMA2000和WCDMA信号的频谱特性。
创新实验阶段主要是针对有兴趣参加各类设计竞赛的学生开展，将全国及各省、校级电子设计大赛题目进行改造，从中选取与移动或无线通信有关，且具有创新性、前瞻性、实用性的方案，经过适当修改作为创新实验阶段的实验案例。学生可以通过这样的实验案例了解各级大赛的要求及特点，教师则也可以在实验教学过程中，选拔优秀学生参加各级大赛，进而提高学生的能力和水平。毕业设计阶段主要是利用实验室实验条件，从学院承担的科研项目中，将某些项目进行简化、修改、重组，转化成通信专业类论文题目，或从本专业最新的科技论文中选择其中合适的内容进行改进，作为通信专业类综合性毕业设计案例，从而将先进的科研成果打造为优质教学资源，实现基础与前沿、经典与现代的结合。为通信类专业学生提供了广阔的选择空间和开放的培养环境。总之，移动通信实验教学体系中基础理论仿真、专业实验操作和工程技术实训是必修课程教学内容，是实验教学的基础与根本[16]。创新实验、毕业设计则是移动通信实验向之后教学、实践环节的扩展与延伸。这样由必修和扩展环节共同构建起移动通信实验教学开放体系。
本文作者：冯敏罗清龙作者单位：聊城大学
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1直放站的定义
直放站（又叫中继器）属于同频放大设备，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。无论是GSM直放站、CDMA直放站还是3G直放站，其原理是基本相同的。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。
2直放站的分类
2.1从传输信号分有GSM直放站、CDMA直放站和3G直放站
2.1.1GSM移动通信直放站是为消除GSM900MHz/1800MHz频段移动通信网的小范围信号盲区或弱信号区而设计生产的通信设备。被广泛应用于地下商场、停车场、地铁、隧道、高层建筑的办公室等基站信号所无法到达的信号盲区，同时对于消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区或边远郊区个别村镇的弱信号区也具有相当好的覆盖效果。
2.1.2CDMA直放站可以扩大CDMA基站的覆盖范围，大大节省CDMA网络建设的投资(一个CDMA直放站的投资约为一个CDMA基站的十分之一)。特别是在高层楼宇、地下(如地铁)、以及盲区等特殊环境下，CDMA直放站将充分发挥它的优势。由于各种地理环境和用户的要求不同，所需的CDMA直放站的类型也不同。
2.1.3CDMA直放站是为了消除移动通信网覆盖盲区或弱信号，延伸基站信号覆盖的一种中继设备，它能解决消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区，地下停车场、地下隧道、商场、电梯等基地无法到达信号的盲区，提高了覆盖范围增强了信号覆盖延伸。
2.1.4与传统的2G无线通信系统相比，由于3G无线通信系统主要使用的频段在2000MHz附近，根据电波传播衰减规律，显然3G的无线信号比2G的无线信号衰减得更快。这样，在同等功率情况下的3G基站和直放站的覆盖范围都比2G的要小。所以在达到与2G网络同等的覆盖水平时，需要更多的直放站来完成网络覆盖。由此我们可以预期，在即将到来的3G无线网络建设中，直放站也必然仍将扮演着重要的角色。
2.2从传输带宽来分有宽带直放站和选频（选信道）直放站
2.2.1GSM移动通信宽带直放站的主要特点：
高的系统增益且增益连续可调；采用先进的数字滤波技术，带外抑制特别好；全双工工作，很高的上/下行隔离度；两端口标准设计，安装极为方便；内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口；采用ALC技术，输出电平连续可调，稳定可靠；可选智能监控，故障自动报警及远程维护；高线性功放，性能稳定等。
2.2.2GSM移动通信频带选择直放站的主要特点：
高的系统增益且增益连续可调；全双工工作，很高的上/下行隔离度；中心频率和带宽任意可调，满足不同客户要求，带外抑制好，不同营运商之间的信号不会产生相互干扰；内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口；两端口标准设计，安装极为方便；采用PLL控制技术的选频模块，性能稳定可靠，噪声系数低等。
2.3从传输方式来分有无线直放站、光纤直放站和移频传输直放站
2.3.1无线传输直放站
下行从基站接收信号，经放大后向用户方向覆盖；上行从用户接收信号，经放大后发送给基站。为了限带，加有带通滤波器
2.3.2光纤传输直放站
将收到的信号，经光电变换变成光信号，传输后又经电光变换恢复电信号再发出。
2.3.3移频传输直放站
将收到的频率上变频为微波，传输后再下变频为原先收到的频率，放大后发送出去。
3直放站的应用
直放站可以扩大服务范围，消除覆盖盲区，如高山，建筑物，树林等阻挡物而形成的信号盲区；在郊区能够增强场强，扩大郊区站的覆盖；沿高速公路架设，增强覆盖效率；还可以解决室内覆盖，如大型建筑物内信号衰减信号盲区、地下商城、遂道等衰减信号盲区；另外，将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内，实现疏忙等。
3.1公路、郊区重点农村的覆盖
随着社会的发展，高速公路逐渐增多，公路的覆盖成为一个很大难题，为了有效节约资源，直放站在这里得到了广泛应用。，某条高速公路如果全部利用宏基站覆盖，共计需要15个宏基站，采用宏基站带直放站方式，只需要8个宏基站，在很大程度上节约了成本。
3.2“L”型覆盖
某一风景区位于山谷中，距离基站不到4公里，但由于被山脉阻挡，根本无网络信号。在山脉的尽头安装一直放站，由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度，相当于基站的电波在直放站处转了一个弯。依靠山体的阻挡，直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧，隔离度很大，直放站的性能可以充分发挥，很好地解决了该风景区用户的通信问题，还使该基站的通信距离向山谷里延伸了6公里。
3.3开阔地域的覆盖
人口分布较少的开阔地域是使用直放站进行覆盖的典型场合。当直放站采用全向天线时，只要有一定的铁塔高度，在直放站工作正常的情况下，3公里内可以明显地感觉到直放站的增益作用。但距离超过5公里以后，直放站的增益作用就迅速消失，用手机进行基站接收信号电平测试，无论直放站是否工作，接收电平都没有明显变化。这是因为在平原开阔地区，房屋建筑和地形地貌造成的传输衰耗相对较小，而随空间距离的增加，电波按32.45+20logf(MHz)+20logD(公里)的规律衰减；即距离每增加一倍，电波衰减6dB。
4直放站的优点及不足
4.1直放站的优点
4.1.1同等覆盖面积时，使用直放站投资较低。在平原地区室外一个全向基站可以有10km覆盖半径；一个全向直放站可以有4km覆盖半径；就覆盖面积而言，六个直放站约相当于一个基站。六个直放站的设备价约为一个基站的80%。但考虑到机房租用和装修、交直流电源、空调、传输系统和电路租金等费用，六个直放站的费用只相当于于一个基站的50%，甚至更低。
4.1.2覆盖更为灵活。一个基站基本上是圆形覆盖，多个直放站可以组织成多种覆盖形式。如“一”字型排开，可以覆盖十几至几十公里的路段。也可以组织成“L”型、“N”型和“M”型覆盖，特别适合于山区组网。
4.1.3在组网初期，由于用户较少，投资效益较差，可以用一部分直放站代替基站。用户发展起来后现更换为基站，替换下来的直放站再进一步放置在更边缘的地区，这样一步步地滚动发展。
4.1.4由于不需要土建和传输电路的施工，建网迅速。
4.2直放站的不足
不能增加系统容量。
4.2.1引入直放站后，会给基站增加约3dB以上的噪音，使原基站工作环境恶化，覆盖半径减少。所以一个基站的一个扇区最好带两个以下的直放站工作。
4.2.2直放站只能频分不能码分，一个直放站往往将多个基站或多个扇区的信号加以放大。引入过多的直放站后，导致基站短码相位混乱导频污染严重，优化工作困难，同时加大了不必要的软切换。
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3G Communication Technology Study
Jiang Xiaojie
(Wuhan Textile University Sun Campus,Wuhan 430011,China)
Abstract:This paper outlines the definition of 3G communications technology,analysis of the 3G wireless network technology,3G video phone technology,and comparative analysis of various types of 3G technology standards.
Keywords:3G;Communications technology;Wireless network;Terminal technology;Video Phone
前言：3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G），第三代手机一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。
一、3G无线网络技术
由于移动通信用户数量的迅速增加和不断推出新的业务要求，现有频率资源、网络容量已经无法支撑未来业务饿发展，必须在空中接口中改变调制方式和技术体制，提升移动通信网络的负载能力。目前3G无限接入将采用新一代的CDMA技术，主要有3种体制：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。
（一）CDMA无线接入能力
CDMA2000是由2G的IS-95发展而来的，标准由3GPP2组织制订，版本包括Release0/A、EV-DO和EV-DV。到2.5G时，IS-95/A/B都发展为CDMA20001X技术，对应有CDMA2000的Release0/A版本，在继续发展为符合3G要求的标准时，出现了两个分支：CDMA2000 1XEV-DO和CDMA2000 1XEV-DV。
CDMA2000 EV-DO可以在1.25MHz标准载波中支持平均速率为600kbit/s、峰值速率为2.4Mbit/s的高速数据业务，是在单独的载波上提供分组数据业务而不支持话音。所以它必须与CDMA2000 1X互为补充，为用户提供分组数据业务和话音业务。当1X/DO双模终端工作在DO网上，可以通过监听1X网的寻呼信道避免错过话音呼叫。因此，这种技术体系要求与原有2.5G提供话音业务的网络叠加，实现话音和分组数据业务。
CDMA2000EV-DV可以在一个1.25Mhz的标准载波中，同时提供话音和高速分组数据业务，最高速率可达3.1Mbit/s，并兼容IS-95和CDMA2000 1X终端。这种技术体系能够在同一网络上完整的提供话音业务和分组数据业务，支持话音与分组数据业务的并发功能。
（二）WCDMA无线接入能力
WCDMA标准由2G的GSM发展而来，由3GPP组织制订，目前已经有五个版本，即R99、R4、R5、R6、R7，其中R99版本已经稳定，目前处于完善过程中。它的主要特点是空口采用WCDMA技术，核心网分为电路域和分组域，分别支持话音业务和数据业务，并提出了开放业务接入（OSA）的概念，最高下行速率可以达到384kbit/s。
（三）TD-SCDMA无限接入能力
TD-SCDMA标准也由3GPP组织制订，目前采用的是中国无线通信标准组织制订的TSM标准，基于TSM标准的系统其实就是在GSM网络支持下的TD-SCDMA系统。TSM系统的核心思想就是在GSM的核心网上使用TD-SCDMA的基站设备，其A接口和Gb接口与GSM完全相同，只需要对GSM的基站控制器进行升级。一方面利用3G的频谱来解决GSM系统容量不足，特别是在搞密度用户区容量不足的问题；另一方面可以为用户提供初期最高达384kbit/s的各类数据业务，所以基于TSM标准的TD-SCDMA系统对已有GSM网的运营商是一种很好的选择。TD-SCDMA已经融入3GPP的R4及后续标准中。
二、3G可视电话技术
H.324M标准指的是H.324标准的“移动部分”扩展。H.324协议指定了如何用同步V.34Modem来进行基于POTS的多媒体通信。H.223移动部分附件在错误保护和控制方面做了一些功能定义，这些都有效的使多路复用器在无线网络环境中增强了抗数据通信错误的能力。H.324中使用了ITUH.245建议构成其命令、控制和指示的组件。H.245为H.223总移动扩展部分提供了附加饿命令和控制流程。3GPP采纳H.324建议，为3G网络传统视频电话定了一个标准，并命名为3G-324M，且针对话音、视频和多路复用操作提出了如下要求：GM-AMR称为音频编码的可选编码标准之一；强制规定ITUH.263为视频编码标准；添加H.223附件B用来保护复用数据。
三、3G技术的比较
三种标准均采用了CDMA技术，但是WCDMA与TD-SCDMA在系统容量的关键技术方面源于CDMA2000，从某种意义上说，WCDMA与TD-SCDMA是为了应对美国在CDMA技术的垄断地位，由分别欧盟于国内的电信设备提供商通过技术创新发展而来的3G标准。WCDMA和CDMA2000则采用频分双工（FDD）方式；而TD-SCDMA采用时分双工（TDD）方式。
四、结论
尽管3G技术的标准不同，但是3G通信中采用的3G网络技术、3G可视电话技术都具有通用性，而TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000等不同3G通信标准的竞争，必将为广大消费者提供优质的3G通信服务。
参考文献：
[1]张智江.3G业务技术及应用[M].人民邮电出版社,2007,2
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现行UHF RFID空中接口的最大瓶颈是单信道接入，以致碰撞仲裁成为通信协议的核心。防碰撞算法几经改进，始终没有根本突破，多读写器密集配置更添读写器碰撞麻烦。彻底突破UHF RFlD空中接口接入能力瓶颈的思路唯有多信道接入，即接入网接入，唯一可能的技术途径是在UHF RFID空中接口引入码分接入。
直接序列扩展频谱(DSSS)，提供了一种提高信号抗干扰能力的技术手段。正交序列编码调制，奠定了码分接入技术基础，其多信道共用载波、无需频道选择的特点更加适合于无源标签UHF RFID空中接口的应用环境。
对此有两种不同的认识：一种认为当今的直接序列扩展频谱和码分接入系统对于RFID空中接口而言，“复杂”、“困难”和“不可能”。另一种是探索适合于UHF RFID空中接口特定环境，寻找与移动通信不同的技术实现方法，力求实现UHF RFID应用条件下的码分接入。
2 UHF RFlD空中接口单信道接入体制
这是无可奈何的选择：
(1)受限于无源标签的工艺条件。无源标签不具备频道选择能力，不可能采用频分接入(FDMA)实现多用户接人。
(2)受限于无源标签的功耗条件。芯片的功耗与工作频率的平方成正比，时分接入(TDMA)的系统总速率等于各时分信道速率之和，无源标签不可能靠增大总工作速率来提高接入能力。Aloha算法和二叉树算法及其改进算法，本质上都属于时分接入，与移动通信不同点在于移动通信TDMA信道总速率等于用户速率与接入用户数的乘积，单信道射频识别信道速率保持单用户速率不变。
(3)受限于无源标签的复杂度。码分接入被认为“复杂”、“困难”和“不可能”，详见第4节。
3 ISO/IECl 8000标准的期待
ISO／IECl8000第一部分给出了ISO／IEC18000的一系列定义，包括DSSS占用信道带宽、扩展频谱序列、chip率、chip率精度等参数。在每一册分标准的协议参数部分，凡读写器到标签链路和标签到读写器链路参数表格中都留下了扩展频谱序列、chip率、chip率精度等条目，在子条款中则加注“不用”。甚至在135kHz以下的ISO／lECl8000-2和13 56MHz频段的ISO／lECl8000-3中也如法炮制，在相应章节保留条目，加注“不用”。
如此安排说明，标准编制者十分看重扩展频谱技术，为今后条件成熟时加入相关内容留足空间，而且历经十余年始终不舍弃，可见标准制定者期待之甚。
然而，CDMA不只是扩展频谱，扩展频谱技术本身只是做了把频谱资源转换为功率资源的工作，也就是改善了接收端信号接收能力。更重要的还需要再把获得的功率资源转化为系统工作能力，如移动通信所做的实现正交多信道接入，甚至码分组网。就这个层面而言，只预留扩展频谱参数尚显不够。
4 望而却步者所说
CDMA技术因其在移动通信中的成功应用，而使RFlD业界深受诱惑；同时又因其在移动通信中实现方案的复杂度，而令RFID业界望而生畏。望而却步者断定：在RFID空中接口引入CDMA技术，
复杂――在于cDMA系统通信组织中，多个逻辑信道，多种实体代码，所用多种序列的产生和相关检测，以及严格的系统同步需求；
困难――在于RFID的用户端设备是电子标签(以下简称“标签”)，要求低成本、无源(接收读写器射频能量对标签供电)；
不可能――无源标签只限于CMOS集成电路工艺，相当于直接序列扩展频谱系统，终端功能不可能在标签上实现。
5 努力追寻者所做
2009年波兰学者Gustaw Mazu rek发表了《应用扩展频谱发送的有源RFID系统》一文，文中给出了有源RFID空中接口的应用扩展频谱技术的计算机仿真结果。其特点是标签由电池供电，只发不收，使用16个127位GoId序列，实现有源标签码分多信道发射。其之所以针对有源标签，说明功耗问题没法解决；其之所以只发不收，是因为找不到适合于标签(甚至是有源标签)上实现的扩展频谱信号相干接收解扩方案；其之所以只做了仿真，说明这仅仅是一个关键课题，还没有形成完整的系统设计。
当然这项研究也说明，国外也在探索UHF RFlD空中接口新体制，包括RFlD空中接口引入CDMA技术。
台湾大学刘馨勤等曾使用霍夫曼(Huffman)序列作为RFID码分接入扩展频谱序列，但其异步互相关值较大，影响系统性能。
元智大学郭芷琮以相互正交格雷互补序列集合为RFID扩展频谱序列，以码分接入的方法处理RFID系统标签信号异步时碰撞的问题。若两标签使用不同的相互正交格雷互补集合扩展频谱，无论各标签间接收信号是否同步，相互都不会有任何干扰。若两标签使用同一组相互正交格雷互补集合扩展频谱，只要两标签传送的码元扩展频谱序列到达读写器时间不同，也可在没有相互干扰的情况下读取各标签传送资料，模拟结果比文献中使用霍夫曼序列的性能更好。但是正交格雷互补序列数不足，可能成为扩大系统功能的障碍。
本人从系统的角度出发，改变传统的雷达模型思维，以通信思维指导系统设计，从分析UHF RFID应用环境入手，通过合适的序列选择，利用移位m序列族内在关联特性处理多标签并行应答，采用多读写器正交码分组网方法，完成了系统架构和关键技术方案(见该系列后续论文)，预期可适应物联网发展的需求。
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（一）移动客户群庞大
根据工业和信息化部的数据显示，2009年中国手机终端的数量已经达到7.74亿，接近上网用户数量的3倍，而来自CNNIC的数据显示，2009年底中国手机网民的数量已突破2.33亿，手机网民规模呈现迅速增长的势头。这表明我国移动电子商务业务的发展具有巨大的潜力。艾瑞咨询预计，2011年移动电子商务营收规模将达到1.7亿元。
（二）国家政策支持
包括移动电子商务在内的电子商务被列入了2006年3月颁布的《国民经济和社会发展信息化“十一五”规划》。2007年6月，发改委与原国务院信息办又专门出台了《电子商务发展“十一五”规划》，其中移动电子商务试点工程作为六大重点引导工程之一。规划中明确指出“鼓励基础电信运营商、电信增值业务服务商、内容服务提供商和金融服务机构相互协作，建设移动电子商务服务平台”、“发展小额支付服务、便民服务和商务信息服务，探索面向不同层次消费者的新型服务模式”，并确定了转变经济发展方式、方便百姓生活和带动战略产业发展的三大目标，三大目标正在逐步实现，初步显现了移动电子商务巨大的效益和潜力。
（三）无线基础设施建设迅速
近年来，政府加大了对电信基础建设的投资力度，中国移动、中国电信和中国联通三大电信运营商在2009年8月前完成了其3G网络的第一阶段部署工作。基于CDMA的3G服务，即中国电信的CDMA2000和中国联通的WCDMA，发展迅速。相比之下，中国移动的TD-SCDMA3G技术的商业化进程比预期缓慢。在网络部署方面，中国电信在3G领域方面动作最快，预计它将发动价格战以吸引更多的用户。3G网络的铺设，加速了我国移动电子商务的发展。
二、目前中国移动电子商务所面临的问题及对策
（一）理论研究欠缺
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TUO Qiuyan,WANG Fei
(GuangZhou Marine Engineering Corporation,GuangZhou 510250)
Abstract:This paper describes the composition and functions of ship position monitoring system and proposes an appropriate ship position monitoring system for water administration ship after analyzing the selection of communication link and supervised terminal, workflow and expense estimation etc.
Key words: Ship position monitoring system;water administration and Supervision;Commanding ship
1前言
船位监控系统是指依托国际移动卫星组织Inmarsat-C/MiniC 通信系统、陆地GPRS/CDMA基础网络通信系统或全球卫星定位系统（GPS）等信道设备，综合应用地理信息系统（GIS）以及管理信息系统（MIS）实现对作业船舶各种信息进行实时监控的综合系统。
2系统组成及功能
完整的船位监控系统由执法船舶（或指挥船舶）、作业船舶、信息传输网络以及相关配套软件等组成。执法船舶是监控系统的信息处理及管理中心，其上的监控设备主要包括：通信链路及监控服务器、显示单元、CTrack™ Marine综合平台软件等软硬件设备。
作业船舶是本系统的受监控点，其上的监控设备主要有：GPS设备及AIS设备终端、GSM/GPRS/CDMA船载终端、Inmarsat-MiniC站终端等硬件设备。
在整个系统的运行中，执法船舶通过Inmarsat卫星系统等信道设备建立与作业船舶的双向数据通讯链路，向作业船舶发送各类控制指挥报文，作业船舶将执法船舶要求的各种航行及作业信息回传到执法船舶。执法船舶接收到作业船舶发送的信息后，解析、存储于系统数据库中，并标示船位、状态等信息于显示系统，便于执法人员直观的监控各类信息。
船位监控系统可实现如下功能：实时监控各作业船舶；获取作业船舶的名称、符号、当前经纬度等；让特定组别船舶按照一定时间间隔自动报告位置、航速和航向等信息；实时呼叫船舶位置（包括群呼、组呼、单呼和按地理区域呼叫）等。
3船位监控系统在水政监察执法中的应用
珠江河口水域是广东省河砂开采的主要区域。对珠江河口水域河砂开采活动进行监督管理，维护河砂开采的良好秩序，保护合法采砂者的利益，是水政监察执法船舶的一项重要职责。
一般情况下，当作业船舶在进行作业时，执法船舶及管理机关需要及时了解作业船舶的具置、航行情况、是否到达指定工作区域、具体停留时间等信息，以实现对所管辖水域的全天候监控管理。传统的水政监察执法采取人工目视直接监管、轮巡值班等方式，往往耗费大量人力、财力，而且执法周期长，效率低。
因此，根据河砂开采过程中水政监察执法的特点，在珠江河口水政监察执法船上应用适合的船位监控系统，实现对珠江河口水域河砂开采活动的高效监督管理是很有必要的。
3.1通信链路及监控终端的选取
根据执法船舶所要求的管辖范围，监控终端可选择采用卫星信道的Inmarsat-MiniC站（内置GPS）终端、采用VHF信道的AIS设备（内置GPS）终端或采用GSM等蜂窝信道的GSM/GPRS/CDMA船载终端。
MiniC站的特点是可覆盖全球，且执法船舶可主动获得作业船舶的信息，但后续通信费用相对较高；AIS设备的覆盖范围为VHF范围，执法船舶可主动获得作业船舶的信息；GSM/GPRS/CDMA船载终端的覆盖范围则为GSM/GPRS/CDMA无线网络信号覆盖范围，执法船舶需有作业船舶的GPS号码后，被动获得作业船舶的信息。
珠江河口执法船主要管辖珠江河口水域，该水域属我国经济较发达的珠三角地区，其区内各种民用无线通信信道设备建设齐全，中国移动/联通等无线通信运营网络如GSM/GPRS/CDMA等，均建设得十分完善、成熟，无线网络信号具有极高的覆盖率，基本上实现了全区域信号覆盖，因此可选用GPS设备及GSM/GPRS/CDMA船载终端。系统体系结构图如图1所示。
3.2工作流程
根据前文介绍和分析，珠江河口执法船监控终端选用GPS设备及GSM/GPRS/CDMA船载终端，则船位监控系统工作流程如图2所示。
3.3费用估算
执法船舶监控中心的配置包括监控服务器、综合平台软件及显示单元，初始建设费用约30万人民币。作业船舶监控终端选用GPS设备及GSM/GPRS/CDMA船载终端，每套约1万元，可实现监控范围为GSM/GPRS/CDMA无线网络信号覆盖范围。
4小结
船位监控系统的配备，将使得珠江口海域各采砂企业的采砂船全部纳入监控，可及时、有效地获取每艘采砂船的实时船位、识别采砂船所属的企业等信息，同时可实现越界报警，防止越界生产及进入非辖定区域采砂等违法情况的发生，实现全天候监控。
综上所述，在珠江河口执法船配备船位监控系统，将有效提高管理执法水平，在实现对水域的有效管理方面发挥重要作用。
参考文献
[1]梁东业,谭德宝,宋丽.空间信息技术在水政监察执法中的应用研究
