未来多媒体移动通信（精选7篇）
未来多媒体移动通信 篇1
在城市化发展的进程中, 我国的信息化建设也取得了较大的进展, 这为各项事业的发展提供了一个比较环境。尤其是无线电技术的应用及发展对于交通、科研、军事等方面起到了较大的推动作用, 我们生活中常见的导航设备、手机及无线wifi功能等都是通过该技术实现的。因此, 全面的进行该技术的了解, 将其更加科学的运用到人们的生活中是非常必要的, 就目前的发展形势而言, 认知无线电技术将在未来的多媒体移动通信中依旧占据着重要的位置。
一、认知无线电技术及特点
无线电在我国的发展是比较久的, 它是相对于有线电技术而言的, 它的发现和应用极大的改变了传统的信号传输模式, 实现了不同地域之间的信息传输, 这表明了我国在信息技术方面的极大突破。认知无线电技术是在上个世纪由一位国外的科研学者提出来的, 他认为认知无线电的智能化设备可以感应到外部的环境并做出一些判断, 通过一些数据的反馈实现自我调整, 从而实现优化信息传播路径的选择, 这也是认知无线电的特点之一。再者, 认知无线电技术可以实现在现有的信息传输的基础上, 将一些闲置的频谱提供给需要的人, 实现使用结构的自我调整, 但是都不会对其他的使用者造成干扰。
二、认知无线电技术的功能及实现方法
1 认知无线电的功能
现阶段而言, 认知无线电技术自身的发展仍然需要在长期的实践中进行不断的完善。并且, 其自身必须具备环境监测、数据分析、自我调整的功能, 三者之间也存在一定的内在联系, 并且前两种功能对于认知无线电技术的调整功能有着一定的影响, 这三种功能的实现对于使用者来说影响也是极大的。
2认知无线电的实现方法
性能较好的接收器是实现信号接收的重要前提, 同时对于频谱的分配 (用户信号接收质量) 的影响也是比较大的。认知无线电技术对于以检测得到数据分析的基础上进行的无线电的接收状况的处理和干扰状况的分析都是需要智能化的处理系统来实现有效的运行的。同时, 认知无线电可以实现各种传输方式之间的转化, 这种灵活的运行方式也是实现该技术广泛应用的重要因素之一。
三、认知无线电技术的应用
1认知无线电技术在现阶段的应用
认知无线电技术在我们的生活中应用是比较大的, 它的渗透对于人们的生产、生活、教育、科研的影响都是极大, 并且始终活跃在我们的身边。它通过第三代移动通信技术极大地改善手机用户的通话质量, 不仅实现了传统的语音通话功能、同时也很好的实现了视频与图片的传输, 在手机智能化的基础上还可以提供上网、会议、购物等功能, 实现了移动通信设备功能的多元化。认知无线电技术可以通过固话等设备实现无线网络的应用, 可以随时随地的满足人们的信息需求。
2 认知无线电技术在未来多媒体移动通信中的应用——4G通信技术
(1) 4G通信技术介绍
4 G的传输能力非常强大, 通过对庞大数据的高速传输, 极大加快宽带网络的速度, 为人们提供更丰富的多媒体服务。可以预知在4G网络普及后, 人类的生活方式和沟通方式将会发生重大的变化, 甚至会在一定程度上促进社会生产的变革。2012年的世界无线电通信大会出台了4G标准, 但4G技术仍处于研发阶段, 离真正实现还有很长的路要走。
(2) 4G通信的关键技术
4 G通信中的关键技术主要包括以下几个方面:首先, 正交频分复用 (OFDM) 技术。这是4G通信的核心技术, 其功能是将一定量的串行数据流分解成一些并行数据流, 然后集中输出。4G通信的编码过程使用了更高级的编码方案及更先进的接收技术;调制技术则采用了多载波调制, 这样能保证在任何条件下系统都有较高的编解码性能;第三, 软件无线电技术。即在4G通信中采用数字信号处理技术, 在可编程控制的通用硬件平台上, 利用软件来定义实现无线电台的各部分功能;第四, 智能天线技术。原理来自于自适应天线技术, 在4G网络中采用智能天线技术的目的是实现对移动信号的充分利用, 增强系统信号的抗干扰能力, 在改善信号质量的同时增大传输容量。
(3) 4G通信技术的优势
4 G通信技术的优势主要体现在以下几个方面:在3G通信的基础上极大的提高了传播速度, 同时接收到的信号质量也是比较高的, 通过使用智能手机可以实现流畅的观看视频、新闻资讯。在智能手机的不断更新下, 未来的通讯工具的的各项功能想必是更加的智能和人性化的, 这些目前我们无法进行具体的预测, 只能等到4G通信技术的全面实现之后我们才能更加直观的感受到它的魅力和实用性能。
(4) 4G通信技术的发展机遇及挑战
在信息化的影响下, 人们对于信息量的需求和快捷提出了更高的要求, 并且在智能手机的推广和功能上的不断增加, 都为4G通信技术提供了较为有利的环境。在这样强有力的技术支持和广大的市场需求的刺激下, 这种通信技术将会是未来多媒体移动通信的必然趋势和强劲动力。但是, 目前关于4G通信的相关技术仍然有待提高和深入研究, 并且相关软件的开发没有跟上该技术的发展, 而且基础设备的更新涉及到的资金问题都在一定程度上减缓了它的发展步伐, 需要将这些难题逐个的进行排除, 才能确保该技术的又好又快的发展。
结语
任何新事物的成长都是会受到主观或客观因素的影响, 但终究会被人们认知并且科学的加以利用。认知无线电技术在我国漫长的社会发展中虽然发展的比较缓慢, 但是近年来已经有了较大的进步, 甚至在某些方面处于领先的水平。就目前的发展的较为成熟的3G和仍然有待加强的4G而言, 让人们对于移动通信的多功能化有了极大的改观, 同时, 我们有理由相信, 在未来的多媒体移动通信中认知无线电技术仍然会发挥着较大的作用, 并为人们的生活提供更多的便利。
摘要：在社会的发展中, 各项事业均得到了全面的发展, 与此同时一些新兴的技术也在实践中慢慢的走向了成熟, 给人们的生活带来了极大的便利, 对于提高人们的工作效率的作用也是十分明显的。随着网络和通讯技术的普及和推广, 认知无线电技术得到了广泛的应用, 通过对该技术的合理利用, 可以极大的缩短人与人之间的距离, 实现不同地域之间的“零障碍”交流, 因此, 本文围绕认知无线电在未来多媒体移动通信中的运用展开了简要的叙述。
关键词：认知无线电,未来多媒体移动通信,运用
参考文献
[1]杨浏.基于认知无线电技术及其运用研究[J].现代电子技术, 2011 (09) .
[2]封彬.浅析认知无线电在新媒体环境中的应用[J].中国无线电, 2012 (12) .
未来多媒体移动通信 篇2
关键词：多媒体通信,压缩编码,同步技术,多媒体数据库
现在, 由于无线通信技术的飞速发展进步, 我国的移动电话用户增长十分迅速, 无线通信已被广泛认可。针对无线通信技术的实际使用的拓展, 对我国的现代通信技术的数字化进程的意义是相当重大的。
一、目前无线电通信技术发展的情况
1.1 Wi-Fi技术
Wi-Fi技术, 一种无线局域网接入技术, 其技术指标是802.11, 它对目前网络用的802.11b标准的移动通信做到了补充。
1.2 5GHz技术
目前正在利用3.5GHz的宽带固定无线接入技术MMDS研发近似3.5GHz的无线频率段用来对宽带无线接入技术进行操作。宽带固定无线接入技术受到企业的关注也是因为它构建快速, 灵活的接入方式等。它的优点是, 你可以远离网络。但在中国一直受带宽不足的限制, 易受外界因素影响就成为了它的缺点。
1.3 3G技术
在我国的含义是第三代数字通信。提供多种移动多媒体服务是它的主要特点, 支持移动环境144kb/s的高速传输速率, 滞销环境下大概384kb/s, 静态支持2mb/s。作为具有自主知识产权的3G技术指导文件并注明“2000年国际移动通讯计划”。
1.4蓝牙 (Bluetooth)
蓝牙 (Bluetooth) 是一种支持10米范围内信息传输的短距离的通信设备。信息可以在无线状态之间交换包括移动, 无线耳机或者PAD, 膝上型计算机以及外围设备和其他相似设备。利用“蓝牙”技术, 省略了在段距离内的许多设备多种线路接入, 极其便捷。改变了在空间上的位置。一个分散式网络结构和快跳频和短包技术的蓝牙技术, 可以做到点对点和点对多点的信息交流, 在工业、科学、医学领域的全球通用的2.4GHz ISM频段发挥着作用。
二、多媒体通信应用
视频会议系统倚靠视频、音频压缩以及多媒体通信技术来完成。音频压缩和多媒体通信技术, 支持多人即时远程信息交换和共享。用于操作协作的使用程序, 视频会议由于相互合作的成员的视频或是音频内容的传送, 使相互合作人与人之间的信息交换更加真切客观。而且, 视频会议还通过对多媒体哦支持协同工作中信息的整理解决, 以此来营造一个多人共享的工作环境。
VOD视频点播系统, 是一种交互式电视系统, 也是一种结合了高科技系统技术如计算机技术, 网络通信技术, 多媒体技术和数据压缩技术等多学科、多领域的成品技术, 用于视频点播节目内容任意的选择。
三、无线电通信技术发展的优势
3.1通信信息技术促进宽带的发展
由于信息技术逐步向宽带迈进, 光纤传输的技术外加通透量较大的网络蔓延速率变得更加明显。尤其最近一段时间世界各地无线通信技术正向着宽带化大步前进, 同时此领域在无线通信信号源稳定性的方面, 也发挥着的作用。
3.2个人信息技术化的推广
个人信息化在全球个人通信中已是无可厚非的。个人信息不仅可以有效地减少拥塞信息传输线的量, 而且也极大地提高了通信的传播速度。
3.3新颖的入网款式
技术上融合对于提高信息网络的发展, 尤其的各种业务的传输起到了推动作用。由于激烈的市场竞争中, 传统电信网计算机网络两网融合的出现, 尤其是在固定接入网络的一部分, 通过接入, 移动蜂窝接入, 具发展潜力特别是在满足各种通信需求的生活生产。
3.4过渡电路交换网络
IP网络无疑是过渡性的电路交换网络的关键技术, 是最合适的选择对象, 数据处理能力大大提高了电路交换网络, 目的是保持通信信号的畅通, 解决信号易受干扰减轻的问题
3.5采用数字通信技术
提高频谱资源在系统中的使用情况, 保持由所述通信信号中接收到的信号的稳定性, 为了避免干扰, 提高通信系统的容量, 来提供各种通信服务模式, 如视频、数据和语音用于确保用户信息安全性和保密性。
参考文献
[1]马兰, 在金财.多媒体通信技术的应用和发展[J].电子技术, 2011.9:6-9
[2]蔡安妮, 孙景敖.多媒体通信技术基础[M].电子工业出版社2010年, 8
谈移动通信技术的未来发展 篇3
第四代移动通信系统技术的核心主题概念, 就是无线互联网技术。在过去的几十年中, 由于互联网和通讯网络的起源、形式和介质各不相同, 就造成了两个网络相互独立的发展, 几十年前, 两个看似完全不同的网络形式, 在今天, 移动通信网络必须向互联网靠拢。
一、第四代移动通信系统的优势
4G也称为广带接入和分布网络, 具有超过2 Mb/s的非对称数据传输能力。对高速移动用户能提供150 Mb/s的高质量的影像服务, 并首次实现三维图像的高质量传输, 它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络 (基于地面和卫星系统) 。这是集多种无线技术和无线LAN系统为一体的综合系统, 也是宽带l P接入系统。在这个系统上, 移动用户可以实现全球无缝漫游, 为了进一步提高其利用率, 满足高速率、大容量的业务需求。同时克服高速数据在无线信道下的多径衰落和多径干扰等众多优势。4G技术更为复杂, 4G技术在通信特点方面较3G移动通信技术相比, 有许多超越之处。
1.
4G移动通信技术的信息传输级数要比3G移动通信技术的信息传输级数高一个等级, 其最大的传输速度将是目前“i-mode”服务的10 000倍。
2. 主要发展数字广带 (Broad band) 为基础的概念。
在“毫米”过程中, 传播条件相对困难, 蜂窝小区也会相应小很多, 这会引起一系列技术上的难题。
3. 灵活性要比3G强得多。
它能自适应资源的分配, 能够处理变化的业务流、信道条件不同的环境, 有很强的自组织性和灵活性。
4.
4G移动通信技术将可让所有移动通信运营商的用户, 享受共同的4G服务。
5. 该技术应该能根据网络的动态和自行变化的信道条件, 使低码与高码的用户能够共存。
这些方面都要比2G、3G先进。
6.
它能综合固定移动广播网络或其他的一些规则, 实现对这些功能体积分布的控制。
7.
该技术将以几项突破性技术为基础, 例如一些光纤产品公司用来提高Internet主干带宽的技术, 它将对无线频率的使用效率比第二代和第三代系统都高得多。
二、4G在中国的发展趋势
1. 我国的一些电信分析师认为, 现在看LTE-Ad-vanced支持的厂商多一些, 但预计最后4G国际标准制定还需要多方妥协, 包括不同技术方案之间的兼容问题, 但目前还很难说最终哪一种技术会成为国际标准。
2. 与TD-SCDMA 3G标准相比, TD-LTE更为开放, 吸引了多家企业参与研发和技术跟踪, TD-LTE与其他国际上同类技术的差距在缩小。TD-LTE由于前期无论是企业还是政府投入的资源都很少, 导致商用步伐比其他国家标准CDMA2000和WCDMA要晚好几年, 但是国家已经意识到这一问题, 对TD-LTE非常重视, 未来比较乐观。
3. 技术标准确立到最终商用化还需要很长时间, 3G标准确立到最终商用化也经历了差不多10年。未来10年都无法看到3G退出市场, 4G建网不可能完全替代3G, 4G也不可能全球大范围建网, 至多在一些对数据信息需求量大的特大城市布网, 比如上海、北京等城市, 其他人口少的城市3G已经够用了。
4. 我们相信, 现在国内三大运营商推出的4G业务在功能上、频宽上均有别于3G, 应该会是将所有无线服务联合在一起, 能在任何地方接入互联网, 包括卫星通讯、定位定时、数据收集、远程控制等综合功能。移动无线互联网会是无边无际, 而预计在很短的时间内3G的传输速度上限2 Mbps很可能会到达饱和。所以4G将会是多功能集成的宽带流动通讯系统, 是宽带接入IP的系统。
未来多媒体移动通信 篇4
一、未来移动通信研究与开发设计
第四代移动通信系统的研究与发展现在, 第四代移动通信系统的研究也已全面展开。相对于3G, 4G采用的是OFDM正交频分复用技术。它是将一个信道分成多个子信道, 将高速的信号流转换为速度相对较低的数据流, 将信号流调制到不同的子信道。虽然信道的内部是相对不平坦的, 但是信息流可以在子信道的窄带上进行传输。这大大减少了信号的干扰, 还大大增大了对频谱的利用率。如此便解决了信息信道多径效应之间产生的干扰。
同3G相比, 4G系统有着明显优势。首先, 用户可以以一种根据个人喜好的方式将个人通信、信息系统和娱乐等都融合在一个无缝网络中, 这就使得用户的使用更为方便、安全。其次, 接入的主要方式将是可移动的, 支持所有的话音通信、高速信息业务以及娱乐业务。除此, 用户可以使用各种可携带的设备方便地接入网络, 并与用户们有着感觉的互动。最后, 第四代通信系统能够根据环境分配资源。解决节点故障和基站的超载问题;4G的智能性也会体现在其终端设备和操作系统的设计上面。
第四代移动通信技术是多方面集成的移动通信系统, 在频带上、功能上、业务上都和第三代的通信系统不同, 将会在不同的固定和无线平台上在不同频带上提供服务, 对于无线频率的速度比第三代信息系统快很多, 而且对信号的抗衰弱性增强, 网速将会比第三代移动通信系统快将近50多倍, 个人通信能力加强, 能够实现高清图像之间的传输, 在线视频的流畅播放。除了对信息的高速传输之外, 第四代的通信还包含安全密码技术、移动平台技术、终端间通信技术以及高速移动无线信息存取系统等, 有着非常高的安全性。
4G系统在不同的固定和无线平台以及跨越不同频带的网络运行中提供无线服务等等, 更接近于个人通信。4G系统提高了速度、灵活性与职能性等等, 有着显著的优势。但是, 4G系统也存在着不完善的地方。
二、我国现如今移动通信发展状况
如同3G系统与2G系统之间的关系一样, 4G系统不可能在一夜之间取代3G系统, 更不可能跨越3G系统而直接投入应用。制订一个全世界统一的4G标准需要耗费5至7年的时间, 而现有的2G系统在未来的5至7年内是无法满足日益增长的通信需求的。从这个角度来说, 3G系统是不可替代的。
从模拟到数字, 从2G到3G、4G, 移动通信技术发展极为迅速, 目前, 全球手机用户已超60亿, 移动互联网流量已达互联网总流量的10%, 移动通信和移动互联网的快速发展, 正在对我们的生产和生活方式带来深刻变化与开发试。
在过去的二十年, 我国移动通信技术和产业取得了举世瞩目的成就。2000年我国主导的TD-SCDMA成为三个国际主流3G标准之一, 2012年我国主导的TD-LTE-Advanced技术成为国际上二个4G主流标准之一, 我国实现了移动通信技术从追赶到引领的跨越发展, 已经成为世界上移动通信领域有重要话语权的国家;以华为、中兴等为代表的我国的移动通信企业, 已经形成了移动通信设备和系统的产业链, 产品在全球的市场份额已位居世界最前列, 我国移动通信产业已经具有较强的国际竞争力。
根据今几年的统计, 2011年到2012年, 我国的通信用户由9亿多增加到将近11亿;3G的用户更是由原来的1.27亿增加到将近3亿, 增长了将近80%, 3G用户的渗透率更是由原来的15%增加到22%;手机上网用户更是由3.5亿增加到如今的4.2亿, 占全国网民的74%;微博用户增加到了3.2亿, 相对增加了30%, 手机购物金额更是达到600亿元, 相对增加了488%。
随着移动互联网的不断使用及发展, 移动、宽带通信技术将会不断加入到人民生活的各个方面, 为我们展现了信息社会的美好前景。
现如今我国已然成为全球最大的通讯市场, 在未来我国通讯的发展潜力是非常巨大的。如果能够抓住此次时机, 开展相关的战略性研究, 并且进行国际合作, 让我们的开发与研究不断进入国际技术发展中, 就能使我国真正跻身移动通信强国之列。
参考文献
[1]杨家海.《网络管理原理与实现技术》, 清华大学出版社,
[2]闻立群, 胡海波, 庾志成.《4G技术发展特征及趋势分析》.《通信世界》, 2008 (2)
未来多媒体移动通信 篇5
一、即时通信行业的现状
自从腾讯在1999年推出qq通信软件, 即时通信已经发展了15年的时间, 截止到目前, 腾讯注册的用户数量已经超过了10亿, 再加上其他企业推出的及时通信业务, 目前能够进行即时通信的人数就多达10多亿, 这样庞大的数字随着宽带业务的普及和发展还在迅速增加当中, 预计在未来若干年中中国的即时通信的人数将进一步增加, 预计能够在全中国普及即时通信。
目前在个人即时通信市场上, 最代表就是腾讯企业的qq和微信、易信、陌陌等, 其中腾讯是即时通信的领军人物, 在确定了自身的领先者地位后, 腾讯又随后推出了语音即时通信服务和视频即时通信以及文件传输功能服务, 而其的几个也在通过自身的特点, 吸引了大量的用户, 他们都在即时通信的基础上充分的整合和开发了互联网增值服务和移动服务, 两者都在拥有了大量的客户基础上, 都会朝着虚拟运营商给予综合门户的方向不断的发展。
二、即时通信提供商的发展阶段分析
2.1传统即时通信提供商阶段
传统的即时通信提供商阶段是通信提供商利用有线互联网提供免费的即时消息, 该阶段利用免费的即时信息捕获了大量的关联性群体, 如家人、亲戚、朋友、同学等用户群, 由于关联性的关系, 使得用户很难完全的选择放弃该即时通信的运营商。
举一个简单的例子说明, 一个用户选择A运营商的即时通信服务发展到了100个好友、朋友或者同学关系, 要是该用户要去选择B运营商提供的即时通信服务, 则要求将A运营商中的这100个关系转移到B运营商提供的服务中, 这样繁杂的操作并很可能失去很多朋友关系使得用户很难去选择B运营商提供的即时通信服务。
2.2扩展即时通信提供商阶段
经过了前期阶段的不断发展, 技术上和硬件上都达到了一定的要求, 即时通信朝着互联网增值和其他功能服务进行扩展, 扩展过后的即时通信服务不仅可以进行文字即时通信, 还可以进行语音和视频即时通信, 此外提供商还为用户提供了更人性化的娱乐服务和文件、邮件、图片、表情、彩色字体、标志、常用语句等互联网增值服务, 使得用户即时不使用即时通信业务时仍然可以登录客户端进行其他的活动。
在移动方面, 即时通信提供商还向用户提供了绑定业务, 即用户通过手机同样可以接受来自互联网的信息或消息, 同时运用该服务也可以用手机向互联网发送信息, 实现双向信息交互。
2.3虚拟运营商信息提供商阶段
该阶段即时通信提供商将互联网上提供的各项服务转移到手机上, 其有线业务和无线业务都共同促进发展, 两者的融合成为了该阶段通信运营商之间的核心竞争, 由于存在着大量的用户资源, 即时通信提供商慢慢朝着虚拟运营商发展。
三、即时通信行业对未来移动通信行业的影响
上述提到了即时通信提供商发展的三个阶段, 其中第三阶段是即时通信行业对移动通信行业造成的影响最大, 即虚拟运营商提供信息阶段, 主要影响在于用户的占有、移动通信的产业链格局和移动通信行业业务发展三方面。
3.1影响用户占有率
即时通信有一个最大的特点是积聚粘性, 使得用户不能轻易放弃即时通信, 所以即时通信由于其方便免费的特点, 将会拥有一大群用户。如果在政策上允许, 即时通信由于其拥有的用户群, 其完全可以带动用户在不同移动运营商之间转换。
例如, 以前的带号转网政策, 用户的手机号码转换为0成本, 用户又有动力和动机进行转换, 所以转网水到渠成, 此时即时通信提供商给用户提供的虚拟号码就成为了一种网络资源。
此外, 一旦用户转网, 由于积聚粘性, 使得可以带动大群用户, 从而影响到移动运营商的用户占有率。
3.2影响移动通信的业务发展
在业务上, 即时通信对移动通信最大的影响在于语音业务和数据业务。
在语音方面, 即时通信是通过智能数据终端软件将语音信息打包成数据包的形式进行传输, 使得语音通信的成本较低, 同时其又可以完全达到移动通信业务语音通信的目的, 这就使得即时语音通信和移动语音通信展开竞争时处于一个优势的地位, 如果政策上能够允许即时通信提供商提供的语言服务和传统的移动通信语音服务进行互联, 那么即时通信提供商的竞争力将进一步增强。
在数据业务方面, 即时通信提供商可以利用终端的智能软件为用户提供即时通信、文件传送、图片显示和传送、语音聊天、视频聊天、音乐和视频播放、网络硬盘、聊天背景等业务, 这些业务已经涵盖了目前所有移动通信行业增值业务, 如彩信、移动电子邮件、可视电话等, 这样的现状使得即时通信和移动通信在竞争时, 即时通信处于完全优势地位, 即使不能完全打垮移动运营商的业务, 也会使移动运营商的业务价格受到加大的影响, 从而导致未来移动运营商的数据业务存在较大的变动性。
3.3影响移动通信产业链格局
即时通信提供商由于掌握了大量的用户资源, 使得其在业务发展上较为快速, 从而影响到即时通信的议价能力不断提高, 进而即时通信的产业链的竞争力也进一步提高。相对的, 移动通信运营商的议价能力相应的降低, 这种趋势导致整个移动通信行业产业链很有可能出现较大的改变, 即时通信在未来很有可能成为通信行业的领跑者。
四、面对竞争现状移动运营商的应对措施
即时通信对移动通信带来巨大的冲击, 这已是铁定的事实, 移动运营商面对这样大的冲击务必需要重视该竞争压力, 进行及时的改革和制定出战略目标。移动运营商应该及时应对即时通信带来的压力, 主动积极的出击自身的优势区域, 先将自身的优势巩固好, 如目前的4G业务, 加大4G业务的宣传力度, 完善各项服务内容, 将4G新技术迅速传递, 让大众能够充分的认识到4G业务方便, 从而建立起中国移动的4G业务品牌, 然后再大力发展4G技术的优势和特点, 为客户提供更便捷、更丰富、更个性、更高性能的服务, 从而取得用户的好感和信任度, 提高用户的依赖性和粘性, 进而为中国移动通信的发展奠定良好的基础, 这将是移动运营商目前应对压力的一种良好的应对措施, 未来的竞争一定是建立在用户基础上的竞争。
五、结束语
即时通信无论是现在还是在未来都是通信行业中一个极其重要的内容, 目前即时通信已经影响到了人们的生活和工作, 以后其影响范围将进一步扩大, 日后将成为人们生活、学习、工作、娱乐中不可或缺的一部分。面对这种的竞争形势, 需要移动运营商结合自身的优势不断的推出适合大众的通信方式, 再结合大众的实际需求开发出新业务或新功能, 以满足大众的实际需求。目前竞争已经开始, 未来的通信行业竞争的胜利将会属于有准备的人。
参考文献
[1]中研博峰咨询有限公司.即时通信行业发展趋势报告[J].中国新通信, 2011, (4) :67.
[2]张春鹏.浅析即时通信行业对未来移动通信行业的影响[J].数字通信世界, 2012, (11) :32-34.
[3]张卫霞, 刘瀛.即时通信前景展望及中国电信应对策略[J].通信企业管理, 2011, (11) :32-34.
[4]刘忠华.中国即时通信市场研究及策略分析[D].北京邮电大学, 2005.
[5]蔡楠.信息安全行业的即时通信机遇[J].信息安全与通信保密, 2012, (12) :51-52.
[6]李二亮, 刘一.电信运营商在即时通信领域的竞争策略[J].世界电信, 2013, 18 (6) :3-5, 32.
未来多媒体移动通信 篇6
随着通信业务的迅猛发展和通信量的激增, 未来的移动通信系统不仅要有大的系统容量, 而且还要能支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效传输。3G将高速移动接入和基于互联网协议的服务结合起来, 在提高无线频率利用率的同时, 为用户提供更经济、内容更丰富的无线通信服务[1], 3G具有增强的漫游功能、宽带数据的视频和多媒体业务、高的服务质量和数据永远在线[2]。在3G大规模商用以后, 多媒体服务与应用将会得到广泛推广, 而3G在速率、服务质量、无缝传输等方面的局限性也将日益显露出来, 势必需要带宽更宽的无线系统。故移动通信的下一步必定是走向容量更大、速率更高、功能更强的4G, 以在移动环境中支持高清晰度视像和其它宽带多媒体业务与应用[3], 4G不仅是对3G的困难和局限的突破和演进, 而且增强了服务质量、增加了带宽和降低了成本[2]。移动通信系统的演进如表1和图1所示。
2、移动无线通信系统的标准及其演进
2.1 标准及其演进
现在多种移动无线通信系统同时运营, 并且在朝系统的标准化方面进行。移动无线通信的国际标准组织主要是3GPP, 3GPP2和IEEE, 在ITU规定的范围内, 这些组织提出全球适用的标准。ETSI (欧洲) 、ARIB (日本) 和ATIS (美国) 等地区性组织也参与标准化进程。
3GPP是负责GSM、UMTS和LTE规范的制定[4]。3GPP系统的无线接入网络演进过程中主要阶段的基本概要如图2所示, 图2是按照3GPP规范版本显示时间顺序的, GERAN演进包括下行链路中的双载波、EGPRS2和潜伏期的减少, HSPA演进包括高阶调制和MIMO。3GPP的短期演进是R5 (HSDPA、IP RAN) 、R6 (HSUPA、MBMS、IMS、3GPP-WiFi) 和R7 (HSPA+、MIMO、OFDM) 。3GPP演进的未来的研究: (1) 目标:数据速率改进, 低的网络潜伏期, 容量和覆盖的改善; (2) 平坦的网络结构:eNodeB+aGW; (3) 关键技术:多接入方案SC-FDMA/OFDMA, 多天线技术, 增强MBMS。
对于UTRAN, 除了主流的在配对频谱下运行的FDD模式, 也有在非配对频谱下运行的TDD模式 (主要差别是码片速率不同) 。R4中的1.28Mcps选项也被称为TD-SCDMA, 它被中国选作3G移动通信标准, LTE系统具有TDD和FDD两种模式。
3GPP2是负责cdma2000的标准化[5], cdma2000是主要用在美国和韩国的3G系统。EV-DO (即HRPD) 一直作为分组数据发展 (类似于UMTS中的HSPA) 。3GPP2的短期演进是EV-DO RA和EV-DO RB 3X、6X、9X……。3GPP2的长期演进是UMB (超移动宽带) 。cdma2000标准的研究主要集中在以下几个方面: (1) 3GPP2 UMB在AIE第二阶段的松散后向兼容; (2) 关键技术的改进主要是在物理层使用MIMO和OFDM技术; (3) 与cdma2000后向兼容, 数据速率和覆盖的改善。
IEEE是负责其他系统的标准化问题[6], 最成功的是WLAN系统 (802.11b/802.11g, 商业上称作W i F i) 的标准化。在W L A N和蜂窝系统之间, 主要的差别是W L A N对移动性的有限支持;在蜂窝系统中, 对用户移动性 (如连接的无缝切换) 的支持首先纳入到标准中, 而802.11系统的最初的范围局限于链路层和低层。然而, I E E E标准化也在朝增加移动性方向发展, 如802.11r, 802.11u和802.21 (后者能使不同种类网络之间切换和互操作性) 。IEEE也标准化802.16 (商业上称作WiMAX) , 2005年, 该标准被修改, 增加了移动性, 新形成的IEEE 802.16e-2005也称作移动WiMAX。WiMAX与UTRAN FDD, UTRAN TDD, EDGE, cdma2000和DECT一起构成IMT-2000的ITU标准家族六个陆地无线接口, 它们均为3G系统。
对于B3G系统, LTE一直计划作为3GPP无线接入技术的长期演进, LTE系统代表了移动通信新技术发展的主要方向, 其目的是改善性能和减少运营商的成本, 目标是高数据率, 低潜伏期和最优化的分组无线接入技术[7]。L T E的演进 (L T E-Advanced) 是在3GPP中定义的, 期望达到IMT-Advanced的技术要求, 即LTE-Advanced能够应用到IMT-Advanced系统、系统组成和包括支持B3G系统容量的新的无线接口等有关方面, 可以预见LTE-Advanced将作为3GPP规范的R10版本。3GPP2标准化UMB, 而IEEE是标准化802.16m (WiMAX的演进) , 802.16m将提供满足IMT-Advanced要求的先进的空中接口。移动无线通信系统发展趋势如图3所示[8]。
2.2系统的数据速率
增加数据速率是上述系统演进的主要动力。在G S M中, 数据速率限于10Kbps左右;而LTE和WiMAX数据速率可能到达50至100Mbps, 通过使用宽的传输带宽 (如UMTS使用5MHz载波, 而LTE能工作在高达20MHz带宽) 可以实现该目标。由于物理层增强 (如Turbo编码, HSPA中的混合ARQ, 16QAM甚至64QAM等高阶调制, 或使用MIMO) 或高层增强 (如在EGPRS中的混合ARQ) , 性能的改进也是可能的。也能够通过更有效的多址技术改善性能, 2G系统 (如GSM, 但IS-95除外) 主要是基于TDMA, 而3G系统 (如UMTS) 是基于CDMA, LTE和WiMAX是基于OFDMA (LTE在上行链路中使用SC-FDMA) 。OFDMA的优势之一是更高的频谱效率及带宽和频谱分配具有更高的灵活性, 特别是考虑可利用的频谱分配范围和当前被其他系统占用频带的未来重新开发利用的可能性时更能显示出它的优势。
3GPP系统的数据速率如表2和表3所示, 其中最大速率是理论值, 实际上, 在一些情况下不可能达到该值。表2中的值对单一的GSM载波 (200 KHz) 是有效的;表3中5 MHz载波对应于UTRAN, 20 MHz载波对应于LTE。
在非3G P P技术的情况下, 当使用20 M H z载波, 在75Mbps物理层, 移动WiMAX允许最高理论数据速率。对于IMT-Advanced, 高速运动的用户的目标数据速率是100 Mbps, 而低速移动的用户可以到达1G b p s。L T E系统没有到达I M T-Advanced的速率要求, 为了进一步满足IMT-Advanced系统的要求, LTE-Advanced系统的目标速率是下行为1Gbps, 上行为500Mbps[9]
2.3 网络基础结构和终端的演进
由于数据业务重要性不断增加, 发展的主要趋势之一是从电路交换结构向分组交换系统的转移, 虽然最初仅支持非实时数据 (如GPRS) , 现在有支持其他种类的数据业务趋势, 如游戏等交互式业务。利用VoIP, 依靠分组交换连接也能提供语音和其他的会话业务。为了支持不同种类的业务, 低潜伏期是必需的, 许多标准化工作一直朝这个目标努力, 如依靠物理层增强 (如传输时间间隔的减少, 表4) 和高层增强 (如GERAN演进的快速Ack/Nack报告) 。向分组交换系统的趋势意味着无线接入网络和核心网络一同朝基于IP核心网络移动。
虽然移动网络本能地支持双向通信, 但是近年来, 增加广播容量是一直努力的方向, 例如, 在3GPP的R6中, MBMS (多媒体广播和多点传送业务) 引入的目的是提供移动电视等业务, 然而, 它们不得不与其他的广播技术竞争 (如DVB-H) , 或其他的系统竞争 (如Qualcomm的媒体FLO) 。
现在面临的主要挑战是提出在单一网络上能够有效支持不同类型业务的网络解决方案, 然而, 也有朝异类系统的发展趋势, 这就是不同的技术被集成到单一网络的原因。在系统内, 蜂窝技术能用来提供覆盖, 而不同技术的hotspots能用来提供更高的数据速率。Hotspots能用来为高业务区域或覆盖较差区域 (如室内) 提供较好的覆盖及增加容量等优势;在某些情况下, Hotspots的接入可能局限于有限的用户群。3GPP R6中的GAN (通用接入网络, 也叫UMA) 是hotspots使用的一个例子, 工作在未授权频谱 (如WiFi接入点) 下, 能够对蜂窝网络提供的业务给以补充。类似的选项是pico或femto小区的使用, 这些小区是使用运营商授权频谱并集成到现有网络的低功率小区, 可能由于用户接入限制, 覆盖非常有限的区域。如果没有运营商的干涉, 它们能够由用户按照自己的基本条件直接地安装。3GPP正在对基于UMTS的Home NodeB和基于LTE的Home eNodeB的解决方案继续工作。
虽然终端仍然是有效的价格并能够提供充分长的电池寿命, 但异类网络对终端也形成了挑战, 即必须支持多址技术。处理复杂性的技术正在发展之中。认知无线电是一个引起注意的重要的研究领域, 这就是为什么移动通信能够选择该系统和带宽, 并且在一定条件下有好的服务质量。不仅仅局限于终端, 为了最有效的利用可以利用的频谱, 避免或减少与其他用户之间的干扰, 依据环境条件网络组成部分 (如BTS) 能改变它的发射或接收参数 (功率, 频率, 调制等等) 。在终端, 认知无线电能依靠软件无线电作为有效的重新配置的授权技术。从运营商的观点来看, 主要目标是减少基础结构成本, 建立基础结构 (CAPEX) 和运行网络 (OPEX) , 因此, 结合基于IP核心网的使用, 减少网络组成部分数量的平坦网络结构是发展方向。在向平坦网络结构发展后, 成本不是唯一的理由, 减少潜伏期也是吸引人的因素。在3GPP中, 在自组织网络领域也有标准化工作, 即计划编制量最小和没有或少的来自运营商的干涉将自行配置的系统, 当增加新的网络节点, 这些系统不需要或要求较小的重新配置。
3、结束语
对于无线通信的未来演进, 发展的趋势是:
●依靠更高的带宽 (如100M H z) 进一步增大数据速率, 进一步提升物理层技术以增加频谱效率 (如较多天线的M I M O配置) ;
●进一步减少潜伏期;
●向全IP网络和VoIP转化;
●异类网络;
●终端和网络组成部分更多的灵活性 (如认知无线电) 。
非标准化 (如干涉抵消算法) 的设备和网络基础结构的改进能潜在地更进一步地提供容量改进的解决方案。另外, 提供减少无线基础结构环境影响的绿色网络解决方案也是努力的方向。
移动通信以其移动性和个人化服务为特征, 表现出旺盛的生命力和巨大的市场潜力, 以宽带和提供多媒体业务为特征的新一代移动无线通信的发展, 将以市场为导向, 带动新技术和业务的发展, 不断摸索新型的经营模式。无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明, 不同的接入技术具有不同的覆盖范围, 不同的适用区域, 不同的技术特点, 不同的接入速率, 3G及其演进技术与WLAN、WiMAX、UWB等宽带接入技术, 因其不同的技术特点, 在不同覆盖范围或应用区域内, 将与公众移动通信网络形成有效互补。各种无线技术都将在一体化的网络中找到自己的天地, 发挥自己的作用。因此, 未来的无线通信网络将是一个综合的一体化的解决方案。核心网络层面以IMS为会话和业务控制的网络架构, 成为面向多媒体业务的未来网络融合的基础, 面向未来的核心网络采用开放式体系架构和标准接口, 能够提供各种业务的综合, 满足相应的服务质量, 支持移动/漫游等移动性管理要求, 保证通信的安全性。移动通信业务应用将更好体现“以人为本”的特征, 业务应用种类将更为丰富和个性化, 质量更高;通信服务的价值链将进一步拉长、细分和开放, 形成新的、开放式的良性生态环境, 业务应用开发和提供将适应此变化, 以开放API接口的方式替代传统的封闭式业务开发和提供模式。无线通信终端将呈现综合化、智能化和多媒体化的发展趋势, 未来的无线终端的功能和性能将更加强大, 成为集数据处理、多媒体视听和无线通信于一体的个人数据通信中心。总之, 无线通信未来的发展趋势表现为:各种无线技术互补发展, 各尽所长, 向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带化、IP化、多媒体化无线网络发展, 并逐步实现和宽带固定网络的有机融合[10]。
摘要：本文首先简要介绍了移动通信系统的发展历程, 然后对3GPP系统、3GPP2系统和WiFi等宽带技术的标准、特点, 系统参数、网络结构、应用范围和演进方向等进行了详细地比较和分析, 重点讨论了3GPP系统无线接入网络演进过程中各种技术的标准、优缺点、改进措施及进一步演进, 最后展望了未来移动无线通信的研究热点和发展趋势。
关键词：移动无线通信,标准化,演进
参考文献
[1]王琪.3G技术标准及其发展研究[J].甘肃科技纵横, 2007, (2)
[2]彭小平.浅析移动通信技术的演进[J].通信技术, 2007, (6) :16
[3]雷震洲.移动通信的未来[J].电信世界.2004, (3) :3
[4]http://www.3gpp.org
[5]http://www.3gpp2.org
[6]http://ieee802.org/
[7]3GPP TR25.913.Requirements for evolved UTRA (E-UTRA) and evolved UTRAN (E-UTRAN)
[8]张平.Gbps Wireless Communication Systems—4G Activities in China[EB/OL].http://icwmmn08.bjtu.edu.cn/4G Activities in China_all.pdf
[9]3GPP TR36.913.Requirements for further advance-ments for E-UTRA (LTE-Advanced)
未来多媒体移动通信 篇7
关键词：分布式计算,高速计算传输网络,传输节点,计算节点,计算资源管理器
一、引言
未来的传输网络, 不管是接入网还是城域网、骨干网都将是光纤网络一统天下, 光纤到大楼将会很快实现。这也标志着高速数据传输时代的到来。
而另一方面, 分布式计算技术的发展, 使得信息处理可以通过云计算的方式, 将复杂计算功能通过光纤传输网络在远程若干计算节点进行并行计算和处理, 从而节约系统的成本。基于光纤网络和分布式计算技术的发展, 未来实现移动基站功能的分布式计算和处理成为可能, 这可以极大降低目前以硬件方式实现的移动通信基站的建设和运维成本, 提高运营商竞争力。本文所提出的方案就是基于光纤网络和分布式计算来具体实现移动通信基站功能的一种方案, 为未来实现低成本高效的移动通信系统提供了一个参考。
本文先简要介绍移动通信系统中的分布式概念, 然后提出一种基于分布式计算的未来移动通信系统结构, 再介绍所提出的系统应考虑的工作流程、传输协议设计原则和关键技术等问题。
二、移动通信系统的分布式概念
基于分布式概念的移动通信系统并非是新的概念, 早在二十年前就有人提出了分布式天线的概念, 多根简单的全向天线散布于各处, 发送相同的信号, 并将接收到的信号通过电缆传回至中央处理器。分布式天线通常被用于无线传输环境很恶劣的地区, 如建筑物内部, 隧道内, 高速公路两旁等, 以增加无线电波的覆盖面积[1]。随着光纤技术和微蜂窝的蓬勃发展, 分布式天线系统被进一步完善, 基于光纤的分布式天线在微蜂窝系统中进行了应用, 采用分布式天线不仅能够提高信噪比, 降低发射功率, 还可以减少切换次数, 从而大大改善系统性能[2]。1991年, A.Salmasi和K.S.Gilhousen将CDMA技术应用于分布式天线系统[3], 引起业界的广泛兴趣。分布式天线系统的主要目的是为了增加无线电波的覆盖面积, 其天线的分布程度是非常有限的。2002年清华大学微波与数字通信国家重点实验室和北京邮电大学信息工程学院在国家自然科学基金立项时提出了分布式无线通信系统的概念[4]。分布式无线通信系统则是为了充分利用空间资源, 从提高频谱利用率和系统容量的角度出发, 采用多天线处理技术, 在大范围内采用分布式天线进行无线传输, 为未来移动通信系统提供了一个全新的思路。
三、分布式计算构建未来移动通信系统
分布式无线通信系统具有很多优势, 但毕竟概念过于超前, 整个系统需要进行全新设计, 也不能兼容现有系统。如果将现有移动通信系统中的无线接入网络中的基站和基站控制器的计算和处理功能移至计算处理网络中, 而信号和信息的发送和接收借助于光纤传输网络来进行, 就可以极大降低基站设备的成本, 节约能源。下面所给出的基于分布式计算的未来无线通信系统结构就是基于这样的构想提出的, 它可以实现现有移动网络和未来移动通信网络的分布式计算。
3.1未来移动通信系统的网络结构的构建
假设未来的通信基础设施是: (1) 传输建立在光纤网络之上; (2) 网络中传输时所经过的节点具有计算能力。
一种基于分布式计算的未来移动通信网络由用户终端、射频单元、高速计算传输网络及核心网等部分构成, 如图1所示。与传统的无线接入网络相比, 传统的无线接入网络中的基站和基站控制器的功能将由射频单元和高速计算传输网络两个部分来实现, 其中, 高速计算传输网络可以由专用网络来承担也可以由满足要求的公共网络来承担, 原基站除了射频相关的部分外其它部分功能和基站控制器全部功能由高速计算网络通过软件来实现, 原基站与射频相关的部分功能由射频单元来完成, 也就是RAN的基带信号的处理和无线资源管理通过软件在网络中实现, 网络中通过分布式计算来完成成百上千个基站的处理任务, 这样, 可以将计算资源整合共享, 降低无线接入网络的建网投资, 并且兼容性和扩展性得到极大增强。
3.2未来移动通信系统的工作流程
一般来说, 网络中的节点, 尤其是公共节点, 并不是所有的都具有提供计算的功能, 因此, 需要区分传输节点和计算节点, 传输节点仅仅具有传输功能不具有计算功能, 而计算节点除了具有传输功能之外, 还具有计算功能。具有计算功能的节点若能够很好地完成计算功能, 需要给出计算能力和计算资源使用情况信息, 一个处理进程需要依据这些信息确定出所采用的计算节点, 如果这个确定计算节点的过程采用统一的计算资源管理器进行分配, 则这种方式称为集中式资源分配模式, 如图2所示, 我们假定未来移动通信系统将采用这种集中式资源分配模式来进行计算节点的分配。计算节点进行分配时需要考虑处理时延和传输时延, 所经过的各个传输节点时延也会影响数据的实时特性, 设计时需要进行综合考虑。
未来移动通信系统的工作流程如下: (1) 核心网确定网络拓扑结构, 为无线接入网的所有网元向计算资源管理器申请计算节点, 并将计算节点的IP发至与之相关联的射频单元。 (2) 核心网向所有的计算单元发出分布式计算脚本程序下载地址和版本, 然后发出下载指令, 计算单元下载分布式计算脚本程序, 并根据核心网指令启动该程序。 (3) 核心网向所有网元发出运行指令。
需要注意的是, 计算节点之间的时间进程要保持严格同步, 需要采用同步算法进行协调。另外, 分布式计算脚本程序版本升级或者更换计算节点时, 最好采用软更换方式进行, 使得发生影响尽可能小。控制和承载分开进行。
3.3未来移动通信系统的数据传输协议设计原则
基于以上所提出的未来移动通信系统的数据传输协议应该遵循以下原则进行设计: (1) 网络层遵循TCP/IP协议。 (2) 上层 (网络层之上一层) 承载基站信息/分布式计算脚本程序下载地址/分布式计算脚本程序版本/计算程序标识/计算参数集/输出结果目的地址。 (3) 信令传输和数据传输分别来设计传输协议。 (4) 需为同步计算节点设计同步处理标识, 支持多计算节点的迭代计算。 (5) 支持组播, 以支持计算节点的软更换方式。
3.4未来移动通信系统的关键技术
(1) 分布式多基站协作技术。多基站多用户分布式检测技术依据基站协作技术[5], 对蜂窝网络的上行链路信号进行分布式处理, 依据因子图理论, 采用和-积算法把运算分散在全网相邻基站之间, 每个基站首先分别进行局部的计算, 再把结果作为消息传递给相邻基站做进一步处理, 这两步在相邻基站之间交替进行。它将小区间干扰看作有用信号进行处理, 提高了系统容量。适合于所提出的未来移动通信系统的多基站多用户分布式检测技术, 不是基于传统的基站结构, 分布式多基站协作的处理不是在基站进行, 而是在高速计算传输网络中的计算节点中进行, 不同计算节点的协作也是通过这样的高速计算传输网络中的传输节点进行传输。
(2) 计算资源分配技术。在未来移动通信网络中, 高速计算传输网络中的计算节点承担着计算和处理信息的重要功能, 实际上, 计算和处理任务是五花八门的, 因此, 对于不同的任务来说, 所占用的计算节点的计算资源是不同的, 一般来说, 在分配计算资源时将按需进行分配, 剩余资源可以进行其它任务的计算和信息处理, 因此, 计算节点的计算资源的分配、回收、地址信息管理等需要进行专门的管理, 以提高计算节点资源的利用率, 这就是计算资源分配技术或者称为计算资源分配算法, 我们可以把它抽象为计算资源管理器, 来进行这种专门管理, 完成资源申请的应答、计算资源分配、回收、计算节点的IP地址映射等重要功能。
(3) 计算节点间同步技术。计算节点之间的时间进程要保持严格同步, 需要采用同步算法进行节点间的时间同步和进程同步, 这就是计算节点间同步技术。
(4) 数据传输技术。基于分布式计算的未来移动通信系统的数据传输技术将主要采用光纤传输技术和隧道技术来实现。
四、展望
基于分布式计算的未来移动通信系统具有很多优势, 它的发展不仅会使得通信技术的升级换代更加方便和平滑, 方便业务开展, 更重要的是能够为运营商节省大量建网成本, 节约能源。将分布式多基站协作技术与它结合在一起, 充分发挥分布式计算所带来的系统性能方面的优势, 是未来的重要研究方向。
参考文献
[1]A.M.Saleh, A.J.Rustako, and R.S.Roman, “Distributed Antennas for Indoor Radio Communications”, IEEE Trans.Commun., vol.35, pp.1245-1251, Dec.1987.
[2]Kerpez, K.J., “A Radio Access System with Distributed Antennas”, IEEE Trans.Veh.Technol., vol.45, pp.265-275, May 1996