通信专业毕业设计（论文）-基于移动通信的网络的发展和故障诊断

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毕业设计（论文）

基于移动通信的网络的发展和故障诊断

学生姓名                       

专业班级                        

学    号                        

指导教师                         

目  录

摘要.................................................................................................... II

1 4G 网络..................................... 4

1.1 4G的网络架构和特征...................... 5

1.2 4G网络的主要技术........................ 5

1.3 5G网络.................................. 7

1.4 5G网络架构.............................. 8

1.5 SDN场景的应用.......................... 10

1.6 SDN的优点.............................. 13

1.7 5G网络的关键技术....................... 16

2 网络故障及相关参数分析..................... 18

2.1 网络参数确定........................... 20

2.2 常见的网络故障诊断方法................. 22

2.3 专业的网络故障诊断方法................. 23

2.3.1 人工神经网络故障诊断方法.................... 24

2.3.2 专家系统故障诊断方法........................ 25

2.3.3 模糊逻辑网络故障诊断发方法.................. 26

2.3.4 其他网络故障诊断方法........................ 26

2.3.5 网络故障的系统数据.......................... 26

2.4 数据预处理流程.................................................................. 29

结束语.............................................................................................. 30

致  谢.............................................................................................. 31

基于移动通信网络的故障和计算

1 4G 网络

4G网络是第四代移动通信技术，4G通信技术以之前的2G、3G通信技术为基础，在其中添加了一些新型技术，使得无线通信的信号更加稳定，还提高数据的传输速率，而且兼容性也更平滑，通信质量也更高。而且4G通信中使用的技术也先进于2G、3G通信，使得信息通信速度变快。从技术标准的角度看，按照国际电信联盟(ITU)的定义，4G静态传输速率达到1Gbps，高速移动状态下可以达到100Mbps。

1. 1. 4G的网络架构和特征

4G 是宽带接入和分布式全 IP 架构网络。4G 系统可以广泛应用于众所周知的宽带接入和分配网络。4G 网络的特征可以概括如下：

（1）用户容量变得更大：在通信容量方面，4G 在引入 SDMA 的基础上尽可能地采用FDMA、TDMA 和 CDMA，从而使无线系统具有比以往更大的容量，实现 4G 容量变为 3G 网络的 10 倍；

（2）多网络融合：4G 无线通信系统众多，各系统之间互不干扰，实现共存；

（3）兼容性：目前 4G 网络解决了 3G 网络制式存在的不兼容问题，涵盖不同类型的通信接口，实现了不同网络之间可以进行互联。4G 兼容性体现如图 2.1 所示。

（4）全 IP 网络：实现从简单的电路交换逐渐转换为分组交换的方式，最终慢慢发展整个

网络基于分组交换的工作方式；

（5）全球无缝覆盖：实现每一个用户不受时间、地域的限制，任意时间和地点都可以使用 4G 网络。

图1-1 4G网络发展和兼容

1. 1. 4G网络的主要技术

（1）正交频分复用技术

FSK具有一点抗干扰性，编码采用的是单极性不归零码，发送端发送的编码为1的时候，表示处于高频，发送的编码为0的时候，表示处于低频。假如发送的编码是1011010的时候，编码形成的波形会表现出周期性的浮动。利用OFDM技术传输的信号会有一定的重叠部分，技术人员会依据处理器对其分析，根据频率的细微差别，划分不同的信息类别，从而保证数字信号的稳定传输。

图1-2 正交频分复用技术

图1.2给出了一个具有两个天线端口的正交频分复用技术的等效基带原理图，在发送 端处配有离散逆傅里叶变换模块，在接收端处配有离散傅里叶变换模块。通过插入循环前缀的方式，使正交频分复用技术的发送信号与信道响应的线性卷积转换为循环卷积，从而允许在接收端处采用简单的单抽头均衡器来进行信道均衡，从而抵消多径衰落信道的影响。这一设计思路使得具有循环前缀的正交频分复用技术成为了许多无线通信系统的物理层关键技术。正交频分复用技术的长度应当大于信道的最大时延扩展。

（2）多入多出系统技术

MIMO利用的是映射技术，首先，发送设备会将信息发送到无线载波天线上，天线在接受信息后，会迅速对其编译，并将编译之后的数据编成数字信号，分别发送到不同的映射区，再利用分集和复用模式对接收到的数据信号进行融合，获得分级增益。

（3）智能天线技术

智能天线技术是将时分复用与波分复用技术有效融合起来的技术，在4G通信技术中，智能天线可以对传输的信号实现全方位覆盖，每个天线的覆盖角度是120°，为了保证全面覆盖，发送基站都会至少安装三根天线。另外，智能天线技术可以对发射信号实施调节，获得增益效果，增大信号的发射功率，需要注意的是，这里的增益调控与天线的辐射角度没有关联，只是在原来的基础上增大了传输功率而已。

（4）无线电广播通信技术

软件无线电技术是无线电通信技术常用技术之一。其技术思想是将宽带模拟数字变换器或数字模拟变换器充分靠近射频天线，编写特定的程序代码完成频段选择，抽样传送信息后进行量化分析，可实现信道调制方式的差异化选择，并完成不同的保密结构、控制终端的选择。无线电通信技术是一种可重构无线电平台，它利用软件在接收机和发射机中执行一些信号处理。它允许创建物理层算法与主机实时交互。它可用于信号的发射和接收、监测接收信号的频谱、测量误码率等。无线电广播的特殊性在于使用软件而不是硬件来实现通信无线电的信号调制，无线电广播比用相同的硬件无线电对调制载波重新编程以适应不同的情况要容易得多。实现可靠的软件波形可能是一项艰巨的任务，因为它涉及实时约束和嵌入式方面，同时处理复杂的算法，包括故障恢复算法等。

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