中南大学实习工作总结

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中南大学实习工作总结

中南大学通信工程2015级认识实结

中南大学实习工作总结

实习单位：中南大学网络中心等

实习地点：长沙、株洲

实习时间：2012.9.3 —2012.9.7

带队老师：杨迎泽郭丽梅彭春华董健王玮

为期一周的认识实习很快就结束了，虽然我们平时的时候都觉得这些实习内容都没什么实际的意义，可是一周下来，再认真的反省一下我们自己，确实和以前有了一些不同的地方：我们对于自己专业有了更清晰的认识，以前接触的都是书本上的知识，而且到目前为止，知识也很片面，我们甚至都不知道我们专业毕业以后是干嘛的，可是这次的认识实习，我们见识了很多关于我们专业的应用方面的东西，感觉对于整个专业的认识和了解有很大的帮助。其实，我觉得在学校的学习和这次的认识实习是对于我们读这个专业的前后两个不同的阶段。实习让我们看到了自己以后可能的工作缩影，实习中遇到的一些专业性的东西我们都不懂，所以就需要我们在以后的学习中更能明确目标，更加下定决心学好这些知识，为以后的工作打下坚实的基础。

实习每一天都有每一天的收获，每一天都有每一天的感受。第一天参观卡特尔科研训练中心，让我们感受到了离我们最近的科技中心，第二天参观学校的一体化网络，让我们了解了一体化网络的整体架构以及组建一个一体化网络的需要考虑的地方，第三天听讲座让我们对整个通信行业在国民实际生活中应用以及作用有了很全面和透彻的了解，第四天的株洲参观实习让我们对铁路上的通信技术以及通信要求有了一些大致的了解，第五天的讲座让我们对通信工程这个专业的就业方向，就业岗位和就业公司有了一个系统的了解，最后一天的参观联通应急车让我们体会到了通信在实际生活中的重要性。

通过这次的认识实习，每天上网查阅资料，我也增加了很多知识和常识。下面就会列出一些我所指的知识，同时也说明一下我在这次实习前后对于这些知识的了解程度，以表明这次认识实习的意义和效果所在。

说一下关于这几代的移动通信技术吧，我以前从来没有上网查阅过这方面的知识，恐怕这对于一个通信工程专业的学生来说是有点丢脸的。没查就没查过吧，不过错误的理解同样也很丢脸。前几年第三代移动通信技术（3G）刚出来和正火热的时候，每天都会听到身边的人说到3G这个名词，可是一直不明白是什么意思，这其中包括去听了两次关于3G的讲座，真不知道自己当时是怎么听的，还一直以为3G是三种技术联合起来的一种新技术，够丢人吧!不过，现在我不仅知道了什么是3G，连第一代移动通信技术到第-四-代移动通信技术以及其中的关键技术都有了一定的了解，差不多已经对得起通信工程专业的学生这个称号了。而下面的东西就是我现在所知道的：

一、第一代移动通信技术

第一代移动通信技术（1G）是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准，制定于上世纪80年代。Nordic移动电话（NMT）就是这样一种标准，应用于Nordic国家、东欧以及俄罗斯。其它还包括美国的高级移动电话系统（AMPS），英国的总访问通信系统（TACS）以及日本的JTAGS，西德的 C-Netz，法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI。模拟蜂窝服务在许多地方正被逐步淘汰。

第一代移动通信主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是TACS。第一代移动通信有很多不足之处，如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。

二、第二代移动通信技术

GSM是Global System for Mobile Communication“全球移动通信系统”的简称。它是一种数字移动通信，较之以往的模拟移动通信，有较多的优点。

（一）GSM的特点：

特点之一，客户与设备分离(人机分开)。在GSM通信中，SIM卡与移动设备之间已设置一个开放式的公共接口，这样，使用者与自己的设备之间没有互相依存的关系。在SIM卡中存储有持卡者的客户数据、保安数据、鉴权加密算法等，只要客户手持此卡就可以借用、租用不同厂家的移动台，得到卡内存储的各种业务的服务，大大方便了客户，大大增强了GSM通信的移动性，也大大地增强了各生产厂家的设备的共享性。

特点之二，通信安全可靠。因为在SIM卡中有一个永久性的存储器，既有存储能力，又有进行计算的能力，所以它属于智能卡。当客户建立呼叫时，首先要客户输入个人身份号码(PIN)，此码由4～8位数字组成，由移动台的键盘键入。若输入三次不正确的PIN码后，PIN码被锁，通信终止，这是防范那些伪客户盗用通信的方法之一。若有权客户忘记了码或一时疏忽，输入三次错误，可利用SIM卡中存储的0～9位数字的个人解锁钥(PUK)来解锁PIN码，使之恢复正常。但也要特别注意，若输入十次错误的PUK，整个SIM卡就报废了，只有重新购置一个SIM卡才能再进行通信。在呼叫建立过程中PIN码正确时，网路开始对客户身份进行鉴权，利用存储在SIM卡中的A3、A8算法，移动台与网路把计算结果进行比较，相同鉴权成功，这又是防范盗用通信的第二道防线。鉴权成功之后，为了对客户信息保密，安全传送至被叫，则又采用了一套加解密的方法，即采用了A5的算法，防止了非法客户窃密。另外，在鉴权和加解密过程中的密钥(KC)和鉴权钥(K1)参数在空中接口上是不传输的，只有国际移动客户识别码(IMSI)传输一次，以后完全采用不断变化的临时移动客户识别码(TMSI)来代替，因此GSM通信比模拟移动通信安全可靠。

特点之三，成本低。它比电话磁卡的成本低，并且质地结实耐用，易于推广。

（二）GSM系统组成

GSM被分成三个子系统：网络交换子系统（Network Switching Subsystem NSS）；基站子系统（Base Station Subsystem BSS）；网络管理子系统（Network Management Subsystem NMS），网络管理子系统（NMS）又叫操作与维护中心（OMC--Operation & Maintenance Center）。

网络子系统NSS是整个GSM系统的核心。它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理的功能。基站子系统BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分，它通过无线接口直接与移动台相连负责无线信息的发送接收，无线资源管理及功率控制等，同时它与NSS相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等。网络管理子系统NMS负责NSS和BSS系统的维护管理工作。

（三）GSM提供的业务

1、电信业务：这是GSM的主要业务，包括电话、紧急呼叫、三类传真以及短消息业务。

2、承载业务：它在某个接入点上提供用户所需的传送相应信号的能力。与ISDN定义一样，不需调制解调器就可提供数据业务，但不能与基本电话业务同时使用。

3、补充业务：用于补充或修改基本业务，以提供用户完整的业务。如呼叫偏转（有被叫，实时前转）、呼叫前转（无条件、遇忙、无应答、不可及）、主叫号码识别、呼叫等待（被叫忙时，接收新业务）、呼叫保持（保持当前呼叫，发起新呼叫）、呼入呼出限制，其它,但是补充业务不能独立存在。

4、增强型补充业务：语音群呼叫（VGCS）、话音广播业务（VBS）、多用户特征（MSP）、移动定位业务

（四）HSDPA相对与WCDMA，具有下面一些特性：

(1) 自适应调制和编码。HSDPA中链路将根据无线链路的情况来自动调整调制方式和编码方法，在WCDMA R99中，对于下行信道的调制方式为QPSK，但是对于HSDPA，除了采用QPSK，还采用16QAM调制方式。不论终端在基站的附近还是在小区的边缘，HSDPA中链路的自适应调制总能保证用户获得最大的数据传输速率。

(2) 快速调度。HSDPA中包调度是直接由基站控制的，而不像WCDMA R99中是由RNC控制的。这种调度方法更加靠近空中接口部分，从而效率更高。快速调度方法所需要的信息包括信道质量、容量、QoS等级等。

(3) 混合自动重发请求。混合自动重发请求实际上是一个结合自动重发请求(ARQ)和前向错误更正(FEC)的技术，能利用原来传输失败的数据进行后续的解码。

三、第三代移动通信技术

第三代移动通信技术，简称3G，全称为3rd Generation，中文含义就是指第三代数字通信。1995年问世的第一代模拟制式手机（1G）只能进行语音通话；1996到1997年出现的第二代GSM、TDMA等数字制式手机（2G）便增加了接收数据的功能，如接受电子邮件或网页；第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够要能在全球范围内更好地实现无缝漫游，并处理图像、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，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。

（一）第三代移动通信的基本特征

（1）具有全球范围设计的，与固定网络业务及用户互连，无线接口的类型尽可能少和高度兼容性；

（2）具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性；

（3）具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能；

（4）具有在2GHz左右的高效频谱利用率，且能最大程度地利用有限带宽；

（5）移动终端可连接地面网和卫星网，可移动使用和固定使用，可与卫星业务共存和互连；

（6）能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务；

（7）支持分层小区结构，也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接；

（8）语音只占移动通信业务的一部分，大部分业务是非话数据和视频信息；

（9）一个共用的基础设施，可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司；

（10）手机体积小、重量轻，具有真正的全球漫游能力；

（11）具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数，而不是以距离为收费参数的新收费机制。

（二）宽带CDMA与窄带CDMA或GSM的主要区别

IMT-2000的主要技术方案是宽带CDMA，并同时兼顾了在第二代数字式移动通信系统中应用广泛的GSM与窄带CDMA系统的兼容问题。那么，支撑第三代移动通信系统的宽带CDMA与在第二代移动通信系统中运行的窄带CDMA和GSM在技术与性能方面有什么区别呢？

（1）更大的通信容量和覆盖范围。宽带CDMA可以使用更宽的信道，是窄带CDMA的4倍，提供的容量也要比它高4倍。更大的带宽可改善频率分集效果，从而可降低衰减问题。还可为更多用户提供更好的统计平均效果。宽带CDMA的上行链路中使用了相干解调，可提供2-3dB的解调增益，从而有效地改善了覆盖范围。由于宽带CDMA的信道更宽，衰减效应较小，可改善功率控制精度。其上、下行链中的快速功率控制还可抵消衰减，并可降低平均功率水平，从而能够提高容量。

（2）具有可变的高速数据率。宽带CDMA同时支持无线接口的高低数据比特率，其全移动的384kb/s数据率和本地通的2Mb/s数据率不仅可支持普通话音，还可支持多媒体数据，可满足具有不同通信要求的各类用户。由于可变的高速数据率，可通过使用可变正交扩频码，使得发射输出功率的自适应得以实现。应用中，用户会发现宽带CDMA要比窄带CDMA和GSM具有更好的应用性能。

（3）可同时提供高速电路交换和分组交换业务。虽然在窄带CDMA与GSM移动通信业务中，只有也只需要与话音相关的电路和交换。但分组交换所提供的与主机应用始终“联机”而不占用专用信道的特性，可以实现只根据用户所传输数据的多少来付费，而不是像现在的移动通信那样，只根据用户连续占用时间的长短来付费的新收费机制。另外，宽带CDMA还有一种优化分组模式，对于不太频繁的分组数据，可提供快速分组传播，在专用信道上，也支持大型或比较频繁的分组。同时，分组数据业务对于建立远程局域网和无线国际互联网接入的经济高效应用也非常重要。当然，高速的电话交换业务仍然非常适应像视频会议这样的实时应用。

（4）带CDMA支持多种同步业务。每个宽带CDMA终端均可同时使用多种业务，因而可使每个用户在连接到局域网的同时还能够接收话音呼叫，即当用户被长时间数据呼叫占据时也不会出现像现在常见的忙音现象。

（5）宽带CDMA技术还支持其他系统改进功能。第三代移动通信系统中的宽带CDMA还将引进其他可改进系统的相关功能，以期达到进一步提高系统容量的目的。具体内容主要是支持自适应天线阵（AAA），该天线可利用天线方向图对每个移动电话进行优化，可提供更加有效的频谱和更高容量。自适应天线要求下行链中每个连接都有导频符，而宽带CDMA系统中的每个区中都使用一个公共导频广播。

四、第-四-代移动通信技术

4G（第-四-代移动通信技术)的概念可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第-四-代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。第-四-代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第-四-代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。

第-四-代移动通信技术的主要指标：1、数据速率从2Mb/s提高到100Mb/s，移动速率从步行到车速以上。2、支持高速数据和高分辨率多媒体服务的需要。宽带局域网应能与B-ISDN和ATM兼容，实现宽带多媒体通信，形成综合宽带通信网。3、对全速移动用户能够提供150Mb/s的高质量影像等多媒体业务。

（一）4G的特点

1. 具有很高的传输速率和传输质量。未来的移动通信系统应该能够承载大量的多媒体信息，因此要具备50-100Mbit/s的最大传输速率、非对称的上下行链路速率、地区的连续覆盖、QoS机制、很低的比特开销等功能；

2. 灵活多样的业务功能。未来的移动通信网络应能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝”连接，使得用户能够自由的在各种网络环境间无缝漫游，并觉察不到业务质量上的变化，因此新的通信系统要具备媒体转换、网间移动管理及鉴权、Adhoc网络(自组网)、代理等功能；

3. 开放的平台。未来的移动通信系统应在移动终端、业务节点及移动网络机制上具有“开放性”，使得用户能够自由的选择协议、应用和网络；

4. 高度智能化的网络。未来的移动通信网将是一个高度自治、自适应的网络，具有很好的重构性、可变性、自组织性等，以便于满足不同用户在不同环境下的通信需求。

（二）4G移动通信的关键技术

1. 定位技术：定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。在4G移动通信系统中，移动终端可能在不同系统(平台)间进行移动通信。因此，对移动终端的定位和跟踪，是实现移动终端在不同系统(平台)间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。

2. 切换技术：切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中，切换技术的适用范围更为广泛，并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

3. 软件无线电技术：在4G移动通信系统中，软件将会变得非常繁杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，将其作为从第二代移动通信通向第三代和第-四-代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将 A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端，利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软件系统，以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此，应用软件无线电技术，一个移动终端，就可以实现在不同系统和平台之间，畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。

4. 智能天线技术：智能天线具有抑制噪声、自动跟踪信号、智能化时空处理算法形成数字波束等功能。

5. 无线电在光纤中的传输技术：在未来的通信系统中，光纤网将发挥十分重要的作用。可以利用光纤传送宽带无线电信号，与其他传输媒介相比，损耗很小。还可以用光纤传送包含多种业务的高频(60GHz)无线电信号。因此，利用光纤传输无线电信号，成为研究的一个重点。

6. 网络协议与安全：未来移动网络包含许多类型的通信网络，采用以软件连接和控制为主的方法进行网络互连。因此，无线接口协议成为4G移动通信网络的关键技术之一。同时，网络的安全问题，随着网络的扩展，也需高度重视。

7. 传输技术：主要研究在高速率(<20Mb/s)条件下，高速移动通信微波传输的性能；以及在高频段(如60GHz)室内信号多径传输性能。亚毫米波段传输信号，也是雨天等恶劣条件下，信号传输技术研究的重点之一。

8. 调制和信号传输技术：在高频段进行高速移动通信，将面临严重的选频衰落(frequency-selective fading)。为提高信号性能，研究和发展智能调制和解调技术，来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术(OFDM)、自适应均衡器等。另一方面，采用TPC、RAKE扩频接收、跳频、FEC(如AQR和Turbo编码)等技术，来获取更好的信号能量噪声比(Eb/N0)。

以上就是我这次实习中感觉最有收获的地方。我觉得作为一个通信工程专业的学生来说，了解移动通信的发展史是必要的，这就像中国人了解中国的历史的必要一样，所以我在这里专门把这些知识拿出来，作为本次实习在知识方面最重要的收获。我相信，了解了这些发展史之后，会对我以后专业知识的学习有很大的帮助，不至于一问三不知。

对于本次实习，很感谢学校为我们提供了这样一个机会，我自己在这次实习中认真的态度也让我学习到了很多东西。

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