發布時間:2023-10-11 17:27:54
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇移動通信研究方向,期待它們能激發您的靈感。
每一次時代的進步,都離不開通信手段的變革。很久以前,古人便發明了烽火、鼓聲、旗語來傳遞信息。但無法打破的地域阻隔,拉長了人們的距離,歲月因等待而漫長。在電被發明之后,人類的通信史發生了革命性的變化,從電話到手機,人與人之間的距離越來越近。現代移動通信技術的發展始于20世紀20年代,經歷了五個重要階段,經過近百年的發展,造就了目前無處不在的無線網絡世界。伴隨著互聯網時代的到來和信息技術、移動通信技術的迅速發展,移動通信技術的發展已經到了一個特定的階段――移動互聯網時代。隨著下一代移動通信時代來臨及物聯網技術的成熟,剛剛穩定的通信行業格局將再一次被打破,傳統運營商之間的競爭日趨激烈,傳統運營商與虛擬運營商之間不斷開始上演著合作和博弈、對立和融合,一場關乎商業模式的縱橫捭闔“時代大劇”正在上演,并推動著時代向新的高度邁進。
2 移動通信技術發展歷程
第一代移動通信技術(1G)誕生于20世紀70年代到80年代,主要采用模擬技術。它使移動通信走下神龕,真正進入個人領域。然而,囿于技術的限制,它只能用于本地通話,無法進行長途漫游,數據業務更無從談起。第一代移動通信技術的通訊工具主要為“大哥大”,在當年,擁有一部大哥大,絕對是身份的象征。2000年中國移動成立后,第二代移動通信技術(2G)迅速在全國普及,2G技術完成了模擬向數字的演變,手機開始有了收發電子郵件、互聯網瀏覽等功能。這一時代讓手機這個以往的奢侈品飛入尋常百姓家,“人手一機”成為當時社會最普遍的現象。就在人們認為手機不過是用來打電話、發短信的時候,3G時代的到來,徹底顛覆了這種傳統觀念。與前兩代技術相比,第三代移動通信技術(3G)傳輸速率和質量大幅提高,手機屏幕變得豐富多彩、有聲有色。3G將無線通信與互聯網融為一體,提供網頁瀏覽、收發郵件、視頻會議、電子商務等豐富多彩的移動多媒體業務,給人們帶來前所未有的“移動生活”新體驗。4G的到來,更讓一切有了新的突破,與3G的漸進式發展不同,4G從一面世便呈現爆炸式發展,并向各行業廣泛蔓延。4G的速度是3G的10倍乃至幾十倍,移動互聯網可以拓展的空間更大了,所有終端都可以連接到互聯網上。移動互聯網拉近了時間和空間,產生了豐富多彩的內容應用,像高清視頻、流行音樂、移動游戲等,通過網絡的變革,給更多的消費者帶來越來越豐富的服務體驗,并且帶動了新的網絡產業的出現,越來越多的創業者投入其中。
3 通信行業發展格局
眾所周知,目前我國共有三家傳統電信運營商,移動、電信、聯通成三足鼎立之勢。數據顯示,三大傳統電信運營商移動用戶數達到12.9億,意味著94.5%的中國人是手機用戶。[1]傳統電信運營商擁有龐大的用戶群、雄厚的資金實力、強大的運營能力。他們的盈利模式較為簡單直接,主要通過建造基礎網絡,營銷基于通信網絡的基礎產品,比如語音、流量、專線等業務;同時也運營增值業務,如短信、手機報、鈴聲下載、彩鈴等業務,依托強大的網絡支撐和穩定的客戶群保持穩定的盈利模式,但存在經營理念固化、產品創新性不足的問題,與虛擬運營商的競爭中往往不被看好。
與傳統電信運營商不同,虛擬運營商自己不建造基礎網絡。它們一般采用在傳統電信運營商基礎網絡和產品的基礎上來設計自己的產品。與傳統電信運營商相比,企業理念先進、經營方式靈活多變,產品創新性強,但對傳統電信運營商的基礎網絡有著絕對的依賴。虛擬運營在我國剛剛出現不久,但在國外已經開展多年。截至目前,全球共有1200多家虛擬運營商,主要集中在歐洲和北美等發達地區。在這些地區,虛擬運營商的市場規模占整體市場份額可達到7%~10%,而其他市場的規模較小,僅有3%左右的占比。[2]我國的虛擬經營業務起步晚,但發展速度迅猛。目前我國已向42家虛擬運營商牌照,移動通信行業正在由三足鼎立時代走向群雄逐鹿時代。
虛擬運營商應運而生,順應了移動互聯網時代的大趨勢,其發展有助于使移動互聯網更開放、應用更豐富、客戶體驗更好,同時也存在一定的問題。也就是說,既有好的方面,也有不好的方面。好的方面,一是培育市場新需求。與傳統電信運營商總是愿意關注企業和客戶群的穩定不同,虛擬運營商則更愿意開展創新性的客戶需求研究和開發,因而培育了新的市場空間,促進移動互聯網市場日趨繁榮。二是轉變產業新模式。虛擬運營商的到來,為通信行業競爭注入了新活力、新色彩、新對抗及新合作,迫使傳統運營商不得不提升能力,加快轉型,加快技術革新和產品創新,有利促進了移動通信行業更快地發展。三是創新產品多樣化。虛擬運營商具有天生的創新精神和個性,它的加入會使得市場更加多樣化、個性化,越來越多的針對性的個性化產品和服務將會被創造出來,給消費者帶來前所未有的多樣化選擇和個性化新體驗。不好的方面,一是管理困難。越來越多的虛擬運營商加入通信行業,市場規范化將面臨難題,市場監管部門的管理能力受到考驗;二是消費者信息泄密問題。第一個問題直接導致第二個問題的出現,同時,各家虛擬運營商信息安全防范水平不一,對消費者產生不利影響。
4 物聯網時代的思考
隨著4G技術的不斷成熟升級和移動互聯網產業的不斷升華,隨時隨地打電話、上網、定位導航、共享內容和服務等傳統意義上的人與人之間的通信需求已得到極大滿足,人與人之間的通信已被現代技術發揮到了極致。下一步,通信需求直接指人與物、物與物之間的互聯通信,萬物互聯的時代已經開啟,物聯網、云數據、超高速率、智能通信將是未來的主題,我們的生活將再一次迎來翻天覆地的變化。未來五年內,將會有100億~200億智能設備連接互聯網,這些設備的數量將遠遠超過今天我們的人口。[3]可以想象,當你在下班的路上,拿起手機對家里的電器發送一個指令,到家后你家的電飯煲做好飯,熱水器燒好熱水。你也可以在出門前就通過手機知道上班的路上交通狀況如何,從而選擇一條最方便快捷的路線去上班。還可以通過網絡實時了解一切你關心的事物的進展情況,并進行實時干預。
關鍵詞:第四代移動通信(4G);正交頻分復用;多模式終端
一、引言
移動通信是指移動用戶之間,或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術的發展,特別是半導體、集成電路和計算機技術的發展,移動通信得到了迅速的發展。隨著其應用領域的擴大和對性能要求的提高,促使移動通信在技術上和理論上向更高水平發展。20世紀80年代以來,移動通信已成為現代通信網中不可缺少并發展最快的通信方式之一。
回顧移動通信的發展歷程,移動通信的發展大致經歷了幾個發展階段:第一代移動通信技術主要指蜂窩式模擬移動通信,技術特征是蜂窩網絡結構克服了大區制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數字移動通信,使蜂窩系統具有數字傳輸所能提供的綜合業務等種種優點。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統所擁有的各種優點,克服了其缺點外,還能夠提供寬帶多媒體業務,能提供高質量的視頻寬帶多媒體綜合業務,并能實現全球漫游。現在用的大多是第二代技術,第三代技術還不太成功,但已有了第四代技術的設想。第四代移動通信系統(4G)標準比第三代具有更多的功能。
二、4G移動通信簡介
第四代移動通信技術的概念可稱為寬帶接入和分布網絡,具有非對稱的超過2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網、移動寬帶系統和交互式廣播網絡。第四代移動通信標準比第三代標準擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網絡中提供無線服務,可以在任何地方用寬帶接入互聯網(包括衛星通信和平流層通信),能夠提供定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。此外,第四代移動通信系統是集成多功能的寬帶移動通信系統,是寬帶接入IP系統。目前正在開發和研制中的4G通信將具有以下特征:
(一)通信速度更快
由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率,因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預估,第四代移動通信系統的速度可達到10-20Mbit/s,最高可以達到100Mbit/s。
(二)網絡頻譜更寬
要想使4G通信達到100Mbit/s的傳輸速度,通信運營商必須在3G通信網絡的基礎上對其進行大幅度的改造,以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究,每個4G信道將占有100MHz的頻譜,相當于W-CDMA3G網絡的20倍。
(三)多種業務的完整融合
個人通信、信息系統、廣播、娛樂等業務無縫連接為一個整體,滿足用戶的各種需求。4G應能集成不同模式的無線通信——從無線局域網和藍牙等室內網絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信,移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。各種業務應用、各種系統平臺間的互聯更便捷、安全,面向不同用戶要求,更富有個性化。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破,可以想象的是,眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。
(四)智能性能更高
第四代移動通信的智能性更高,不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化,更重要的是4G手機可以實現許多難以想象的功能。例如,4G手機將能根據環境、時間以及其他因素來適時提醒手機的主人。
(五)兼容性能更平滑
要使4G通信盡快地被人們接受,還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此,從這個角度來看,4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從2G、3G平穩過渡等特點。
(六)實現更高質量的多媒體通信
4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等,大量信息透過寬頻的信道傳送出去,為此4G也稱為“多媒體移動通信”。
(七)通信費用更加便宜
由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題,讓更多的現有通信用戶能輕易地升級到4G通信,而且4G通信引入了許多尖端通信技術,因此,相對其他技術來說,4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設4G通信網絡系統時,通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上,采用逐步引入的方法,這樣就能夠有效地降低運營成本。
三、4G移動通信的接入系統
4G移動通信接入系統的顯著特點是,智能化多模式終端(multi-modeterminal)基于公共平臺,通過各種接技術,在各種網絡系統(平臺)之間實現無縫連接和協作。在4G移動通信中,各種專門的接入系統都基于一個公共平臺,相互協作,以最優化的方式工作,來滿足不同用戶的通信需求。當多模式終端接入系統時,網絡會自適應分配頻帶、給出最優化路由,以達到最佳通信效果。目前,4G移動通信的主要接入技術有:無線蜂窩移動通信系統(例如2G、3G);無繩系統(如DECT);短距離連接系統(如藍牙);WLAN系統;固定無線接入系統;衛星系統;平流層通信(STS);廣播電視接入系統(如DAB、DVB-T、CATV)。隨著技術發展和市場需求變化,新的接入技術將不斷出現。
不同類型的接入技術針對不同業務而設計,因此,我們根據接入技術的適用領域、移動小區半徑和工作環境,對接入技術進行分層。
分配層:主要由平流層通信、衛星通信和廣播電視通信組成,服務范圍覆蓋面積大。
蜂窩層:主要由2G、3G通信系統組成,服務范圍覆蓋面積較大。
熱點小區層:主要由WLAN網絡組成,服務范圍集中在校園、社區、會議中心等,移動通信能力很有限。
個人網絡層:主要應用于家庭、辦公室等場所,服務范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限,但可通過網絡接入系統連接其他網絡層。
固定網絡層:主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統。
網絡接入系統在整個移動網絡中處于十分重要的位置。未來的接入系統將主要在以下三個方面進行技術革新和突破:為最大限度開發利用有限的頻率資源,在接入系統的物理層,優化調制、信道編碼和信號傳輸技術,提高信號處理算法、信號檢測和數據壓縮技術,并在頻譜共享和新型天線方面做進一步研究。為提高網絡性能,在接入系統的高層協議方面,研究網絡自我優化和自動重構技術,動態頻譜分配和資源分配技術,網絡管理和不同接入系統間協作。提高和擴展IP技術在移動網絡中的應用;加強軟件無線電技術;優化無線電傳輸技術,如支持實時和非實時業務、無縫連接和網絡安全。
四、4G移動通信系統中的關鍵技術
(一)定位技術
定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網絡定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統中,移動終端可能在不同系統(平臺)間進行移動通信。因此,對移動終端的定位和跟蹤,是實現移動終端在不同系統(平臺)間無縫連接和系統中高速率和高質量的移動通信的前提和保障。
(二)切換技術
切換技術適用于移動終端在不同移動小區之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術是未來移動終端在眾多通信系統、移動小區之間建立可靠移動通信的基礎和重要技術。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統中,切換技術的適用范圍更為廣泛,并朝著軟切換和硬切換相結合的方向發展。
(三)軟件無線電技術
在4G移動通信系統中,軟件將會變得非常繁雜。為此,專家們提議引入軟件無線電技術,將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術能夠將模擬信號的數字化過程盡可能地接近天線,即將A/D和D/A轉換器盡可能地靠近RF前端,利用DSP進行信道分離、調制解調和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺,在平臺上運行各種軟件系統,以實現多通路、多層次和多模式的無線通信。因此,應用軟件無線電技術,一個移動終端,就可以實現在不同系統和平臺之間,暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術有參數控制軟件無線電系統。
(四)智能天線技術
智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能,能滿足數據中心、移動IP網絡的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內抑制交互干擾,增強特殊范圍內想要的信號,這種技術既能改善信號質量又能增加傳輸容量。
(五)交互干擾抑制和多用戶識別
待開發的交互干擾抑制和多用戶識別技術應成為4G的組成部分,它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統,消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾,確保接收機的高質量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求,還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術的組合將大大減少網絡基礎設施的部署,確保業務質量的改善。
(六)新的調制和信號傳輸技術
在高頻段進行高速移動通信,將面臨嚴重的選頻衰落(frequency-selectivefading)。為提高信號性能,研究和發展智能調制和解調技術,來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復用技術(OFDM)、自適應均衡器等。另一方面,采用TPC、Rake擴頻接收、跳頻、FEC(如AQR和Turbo編碼)等技術,來獲取更好的信號能量噪聲比。
五、OFDM技術在4G中的應用
若以技術層面來看,第三代移動通信系統主要是以CDMA為核心技術,第四代移動通信系統技術則以正交頻分復用(OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer,OFDM)最受矚目,特別是有不少專家學者針對OFDM技術在移動通信技術上的應用,提出相關的理論基礎。例如無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等,都將在未來采用OFDM技術,而第四代移動通信系統則計劃以OFDM為核心技術,提供增值服務。
在時代交替之際,舊有系統之整合與升級是產業關心的話題,目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統;而未來則是CDMA如何與OFDM技術相結合。可以預計,CDMA絕對不會在第四代移動通信系統中消失,而是成為其應用技術的一部份,或許未來也會有新的整合技術如OFDM/CDMA產生,前文所提到的數字音訊廣播,其實它真正運用的技術是OFDM/FDMA的整合技術,同樣是利用兩種技術的結合。因此未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統,也將會結合兩項技術的優點,一部份將是以CDMA的延伸技術。
六、結束語
對于現在的人來說,未來的4G通信的確顯得很神秘,不少人都認為第四代無線通信網絡系統是人類有史以來最復雜的技術系統。總的來說,要順利、全面地實施4G通信,還將可能遇到一些困難。
首先,人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升,從理論上說最高可達到100Mbit/s,但手機的速度將受到通信系統容量的限制。據有關行家分析,4G手機將很難達到其理論速度。
其次,4G的發展還將面臨極大的市場壓力。有專家預測,在10年以后,2G的多媒體服務將進入第三個發展階段,此時覆蓋全球的3G網絡已經基本建成,全球25%以上的人口使用3G,到那時,整個行業正在消化吸收第三代技術,對于4G技術的接受還需要一個逐步過渡的過程。
因此,在建設4G通信網絡系統時,通信運營商們將考慮直接在3G通信網絡的基礎設施之上,采用逐步引入的方法,使移動通信從3G逐步向4G過渡。
參考文獻:
1、謝顯忠等.基于TDD的第四代移動通信技術[M].電子工業出版社,2005.
【關鍵詞】MIMO技術;移動通信;4G;研究方向
隨著科技的不斷發展,在近幾年內,我國移動通信得到迅猛發展,雖然在第三代移動通信中融入了部分多媒體服務,但是,由于4G通信系統的發展,人們對傳輸的速度以及效率提出了更高的要求,這就需要相應的技術進行實現。通過研究表明,MIMO技術在一定程度上能夠促進移動通信的發展,并且對無線系統所具有的頻譜利用率產生重要影響。除此之外,隨著MIMO技術的不斷發展,移動通信系統在對信息的傳輸速率上也得到了提高,從而致使MIMO技術成為4G時代最為關鍵的技術之一。
一、MIMO技術簡介
所謂的MIMO技術主要是指發射端與接收端在使用的過程中存在多個發射天線與接收天線,并且形成多進單出與單進多出的基本方式。從本質上而言,MIMO技術在一定程度上為系統提供空間復用以及空間分集。這樣就可以提高信息的容量與信息的可靠性,從根本上降低信道出現代碼錯誤。
(一)空間復用技術。空間復用是在利用MIMO技術上利用多副天線進行信息的接受,并且對空間傳播中的分量進行充分利用,從而實現在一個頻帶中利用多個數據通道進行信號發射。這種技術可以使信息的容量進行增加,并且不必消耗額外的發射功率,從而在一定程度上提高信道以及系統的容量。
(二)空間分集技術。一般而言,空間分集技術分為兩種類型,一種是接收分集,一種是發射分集。通常情況下,接收分集的代表技術為SIMO系統,發射分集的代表技術為MISO系統。無線信號在無線通道中會導致信息的衰落,并且在不同的位置也會呈現出不同的衰落特性。空間分集在通常情況下會用兩幅或者兩幅以上的天線對信號進行接收,然后再對此進行多路信號的合并。當空間分集在對信號進行合并時,能夠從眾多信號之中選擇質量比較好的天線信號,并且利用該信號對其它信號進行接收。由于信號存在大功率,那么在合并之后信號的的信噪比與其它的信噪比進行合并,形成最佳的合并方式。發射分集是將分集的負擔進行轉移,從終端轉移到基站端。但是,在發射分集中往往存在一個重要的原因,那便是發射端對信息的衰落并不知情,從而無法獲取信道運行的整體狀態。因此,要想從根本上保證各個信道的順利運行,那么就要對信道進行編碼,可以實現空時碼,使信號與信號之間形成密切聯系,獲取到相同的分級增益。
二、MIMO技術在4G中的主要運用
就目前而言,國內外很多公司都倡導MIMO技術,并且使其技術逐漸融入到4G通信之中。較為著名的公司包括了松下、金橋以及朗訊等。在隨著移動通信的不斷發展之中,高速信息流通的方案中利用MIMO技術,并且這種技術在進行信息的接收以及發送時利用多副天線,為天線的分級產生了重要的理論基礎。除此之外,在3GPP之中,MIMO技術的分集發射方法包括了六種,分別包括空時分集發射、時間切換分集發射、軟切換中宏分集、兩種閉環分集發射、站點選擇分集發射。隨著MIMO 技術的不斷推廣,已經逐漸運用到4G通信之中,除此之外還在固定寬帶無線接入中有所運用。很多國內外企業在對移動通信技術進行研究中以MIMO技術與FDD技術為主。并且在眾多系統之中已經安裝了MIMO解耦,從而可以利用控制器進行相關控制。
三、MIMO技術在4G中的研究方向
在過去的幾年內,MIMO技術以及取得了重要進展,但是,在理論上還存在很多技術難點,這些技術難點是MIMO技術研究的重點,只有對此進行解決,才能從根本上促進MIMO技術在4G中的運用。
(一)MIMO技術的信號設計以及信號處理。MIMO系統在實際操作中要對信號進行設計以及處理,首先,要對MIMO的信道進行識別,并且對信道進行古今,從而可以使盲或者非盲進行信道估計;其次,要對信道所發出信合進行設計,盡可能的設計出適用于大多數模型的通用信號,并且要對MIMO信道進行編碼的糾正;最后,要對接收端進行處理,對接收信號進行處理以及設計,如果信號發送的信號的方案比較適合,那么就可以對接收信號的處理進行簡化。如果設計方案確定,那么就可以對接收的結構進行改變。
(二)與傳播相關的研究方向。由于無線信道在傳播與接收的過程中存在很多種途徑,那么就會對編碼進行干擾,對于這種情況,一般會利用時域上的均衡進行多徑渠道的抵抗,這種形式在經過多次試驗之中已經在CDMA系統中得到運用。其中,要想解決MIMO系統中所出現的問題,就要利用兩種方式,一種是對接收端進行均衡處理,第二種方式則是將MIMO技術與OFDM技術進行結合。一般而言,OFDM技術具有抗多徑的途徑,并且在實質上屬于高速率的調制技術,這種技術不僅具有靈活性,并且還具有方便性,易于操作,能夠利用數字化進行處理。因此,在4G技術的發展中,OFDM與MIMO技術進行結合成為了4G通信中的研究方形。
(三)MIMO技術在網絡中的運用。MIMO技術作為4G通信網絡中的重要技術,在一定程度上促進了移動通信技術的發展。但是,MIMO技術還存在其它的局限性,比如收發天線的體積比較大,射頻的開銷比較大。因此,只有對此解決,才能從根本上促進MIMO技術在4G中的發展。其中,要對MIMO技術的鏈路進行改變,從而提高頻譜的效率,對覆蓋的范圍進行擴大,從根本上促進信號傳輸的質量。
目前,隨著科技的不斷發展,4G時代已經到來,4G時代人們對信號的速率提出的要求更高,因此,要想實現4G時代的信號傳播與接收,那么就要利用高頻譜利用率技術。MIMO技術不僅具備高頻譜利用率,并且還能根據空間分集對無線系統進行覆蓋。MIMO技術作為競爭性極強的技術,為移動通信帶來了創新性改變。
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>> 淺析5G網絡技術研究現狀 關于面向5G移動網絡綠色通信關鍵技術的相關分析 5G通信技術 5G移動通信網絡技術及未來發展趨勢分析 5G無線通信網絡中關鍵技術及發展趨勢 分析當前5G網絡技術研究現狀和發展趨勢 5G移動通信的關鍵技術與展望 5G無線通信網絡蜂窩結構體系和關鍵技術 5G移動通信網絡關鍵技術要點分析 5G移動通信網絡技術實現探討 5G移動通信發展現狀及其關鍵技術 5G移動通信網絡結構淺析 面向5G移動通信技術的射頻關鍵技術研究 淺析5G移動通信技術及未來發展趨勢 5G移動通信發展趨勢及關鍵技術探討 5G無線通信的關鍵技術及市場應用 5G移動通信的關鍵技術及發展 淺談5G移動通信技術及未來發展趨勢 5G移動通信技術及發展趨勢的分析與探討 面向5G通信的Massive MIMO技術研究 常見問題解答 當前所在位置:l.
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關鍵詞:研究性課程;移動通信;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)19-0053-02
當今社會知識經濟迅猛發展,對創新型人才提出了更高的要求。高校作為科技創新、人才培養的主要基地,肩負著培養具有創新意識與創新能力人才的重要任務。要培養學生的創新意識和能力,就需要推進高校教學改革,而研究型教學[1]-[3]是高校教學改革的趨勢,是培養學生能力的重要途徑。《移動通信》作為通信工程專業的一門重要專業課,知識點多、信息量大、技術更新換代非常快。國內3G剛剛全面部署實施,4G已經以不可阻擋的趨勢即將走進我們的生活。由于移動通信領域技術發展迅猛,目前大多數教材的內容都要滯后于技術的發展。僅僅依靠傳統的課堂授課講教材的方法,遠遠不能滿足學生汲取新知識、新技術的需要,更談不上培養學生的創新能力。為順應移動通信技術迅速發展的要求,適應時展對高等教育人才培養的要求,提高教學質量,我們嘗試對通信工程專業的《移動通信》進行研究性課程改革,收到了良好的效果,深刻感受到授人以漁的重要性,但也在實踐中反映出很多問題。本文旨在介紹《移動通信》研究性課程改革的主要舉措,探討實施過程中遇到的若干問題,以期為后續研究性課程改革提供借鑒。
一、研究性課程改革的主要舉措
在本次《移動通信》研究性課程改革中,主要做法是在課堂教學過程中摒棄傳統的灌輸式授課方式,采用教師主講與學生研討相結合的方法。在教學中增加課堂討論,調動學生的積極性,引導學生積極思考,主動參與到課堂學習中來,提高教學效果。一是在課堂教學中根據教學內容,適時提出學生感興趣、正確恰當的主題,供學生分組討論,并給出自己的想法和思路。討論主題要求能夠緊扣所學知識,不但要涵蓋學生需要掌握的知識點,又要能夠激發學生興趣、當堂及時解決,達到預期的教學目的。二是在課程一開始預先提出5~6個跟移動通信技術相關的課題,供學生在整個授課過程中根據課堂知識,查閱資料、調研論證,在期中和期末各進行一次專門的集中研討,由學生自由組合分組進行。集中研討采取分組答辯、其他組質疑提問的方式,以此展開互動討論,得到滿意的教學效果。
二、研究性課程改革實施中的主要問題
1.學生認可度有待提高。學校一切教育活動的中心都是學生,研究性課程改革也不例外。學生對研究型教學的認可程度、主動參與的積極性都直接影響到研究性課程的順利開展。由于受傳統教學觀、學習觀的影響,有一部分學生對研究性教學的認識不足、不感興趣、不愿意參與,認為其會浪費時間,不但增加學業負擔,還會影響到畢業成績單上的成績。而很多評優、保研、考研、出國等,都是以成績單上的成績為主要依據。因此,在實施過程中僅有一部分同學積極參與,受益的也只有這一部分同學,其他同學受益很少,這樣就違背了實施研究性教學的初衷。所以如何激發學生的積極性,提高學生對研究性課程改革的認可度是實施過程中應該解決的首要問題。
2.研討課占用既定課時。在研究型教與學的過程中,增加了一些分組研討的課時,而培養計劃上本門課程的課時是一定的,因此增加這些研計課時后,講授課時明顯不夠。而本科階段的培養,有些知識點是非常基礎又非常重要的,必須由老師系統地講解,學生才能深刻理解與掌握,否則就會影響到學生后續對本專業的學習理解。這樣研究性課程改革與培養計劃就出現了矛盾,需要在實施過程中進一步協調、策劃課堂組織方式。
3.學生的課外時間占用太大。目前,學生的學業負擔相對較重。研究性課程《移動通信》和學生的很多其他專業課、專業基礎課在同一學期開設,學生不但要完成這些課程的理論學習、實驗實踐環節,還要忙于英語四六級、計算機等級考試、參加各種科技大賽,甚至出國準備。在如此較沉重的負擔和壓力下,學生很少有自由支配的時間,課外沒有太多的時間和精力用于本門課程的學習,去收集與閱讀文獻資料、為答辯研討做準備。這樣就直接打擊到學生參與的積極性,進而影響到研究性課程教學改革所期望的教學效果。
4.考核方式主觀性增大。研究性課程改革中的考試方式,必然要打破傳統授課方式中的單一考試模式,實施多元化的評價體系。要進行全程評價,加強教學過程中平時學習情況的考查,把學生查閱資料、問題討論、項目答辯等都納入考核范圍。這樣學生的最終成績中主觀性的成分就會增加。比如,老師對學生的研究型學習過程不可能完全掌握,或者項目答辯時不同的老師對于不同的課題的理解程度不一樣,給出的成績也會受該老師主觀認知的影響。還有最重要的一點,學生分組進行研究、討論、答辯時,組與組之間的成績因有比較,可以客觀地給出,但同一組內不同學生的成績如何衡量,也在很大程度上受老師主觀判斷的影響。
5.實施教師壓力大。要很好地組織實施研究性課程改革,教師面臨的壓力也非常大。一方面不但要求老師自身有很好的科研素養,深刻理解研究性教學的理念、目標,而且還要求老師付出比傳統課堂大很多倍的時間和努力去調研、查閱資料,以便選擇研討內容、組織教學。另一方面,學校在考核教師時,很多情況下都會以學生對老師的測評成績為主要依據之一,這樣實施研究性課程改革的老師就會比傳統課堂授課的老師風險大。一旦有部分學生不認可研究性課程的課堂組織方式,或者有學生認為該老師、該課程給他們的課余時間帶來了不小的麻煩,學生的打分就會很低,影響到老師的評職、評獎、評優。老師精心準備、付出巨大努力的課程得不到認可,得不到相應的回報,直接影響到老師的積極性。
早在2005年,教育部在《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中就明確提出“積極推動研究性教學,提高大學生的創新能力”。響應教育部號召,順應高校教學改革發展趨勢,對《移動通信》實施研究性課程改革,收到了良好的成效,也在實施過程中發現很多問題,需要在下一步實施過程中進一步改進、探索、實踐。
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