3g技術(shù)論文范文

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3g技術(shù)論文

篇1

[論文摘要]3g的時代已經(jīng)來臨,其主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)WCDMA和CDMA2000誰優(yōu)誰劣自然引起了我們的關(guān)注。本文從各個方面對兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做了全面的對比研究。

一、引言

上世紀(jì)70年代末,誕生了被稱為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的雙工FDMA模擬調(diào)頻系統(tǒng),但由于模擬系統(tǒng)固有的先天缺陷,在90年代初被以TDMA為基礎(chǔ)的第二代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)所取代,相對FDMA系統(tǒng)有諸多優(yōu)點,如頻譜利用率高,系統(tǒng)容量大、保密性好等。與此同時產(chǎn)生了以CDMA為基礎(chǔ)的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng),相比TDMA系統(tǒng)具有低發(fā)射功率、信道容量大、軟容量、軟切換、采用多種分集技術(shù)等優(yōu)點。

隨著網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及,圖像、話音和數(shù)據(jù)相結(jié)合的多媒體和高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量大大增加,人們對通信業(yè)務(wù)多樣化的要求也與日俱增,而一代二代系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的這些需求,所以誕生了第三代移動通信技術(shù),它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。國際上承認(rèn)的3G標(biāo)準(zhǔn)有三個:CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA,這里主要從各個方面做WCDMA和CDMA2000的對比研究。

二、WCDMA和CDMA2000的綜合比較

由于WCDMA和CDMA2000這兩種技術(shù)都是將CDMA技術(shù)用于蜂窩系統(tǒng),許多的思想都是源于CDMA系統(tǒng),因此WCDMA和CDMA2000有許多相試之處:從雙工方式上看,WCDMA和CDMA2000屬于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都滿足IMT-2000提出的技術(shù)要求,支持高速多媒體業(yè)務(wù)、分組數(shù)據(jù)和IP接入等。但它們在技術(shù)實現(xiàn)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)演進等方面都存在較大差異。

WCDMA和CDMA2000各有優(yōu)勢和缺點。WCDMA技術(shù)較成熟,能同廣泛使用的GSM系統(tǒng)兼容;相比第二代通信系統(tǒng)能提供更加靈活的服務(wù);而且WCDMA能靈活處理不同速率的業(yè)務(wù)。其缺點是只能共用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的核心網(wǎng)部分,無線側(cè)設(shè)備可以共用的很少。

CDMA2000的優(yōu)勢是可以和窄帶CDMA的基站設(shè)備很好地兼容,能夠從窄帶CDMA系統(tǒng)平滑升級,只需增加新的信道單元,升級成本較低,核心網(wǎng)和大部分的無線設(shè)備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍,手機待機時間也增加了兩倍。缺點是CDMA2000系統(tǒng)無法和GSM系統(tǒng)兼容。

1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術(shù)比較

WCDMA和CDMA2000物理層技術(shù)細(xì)節(jié)上有相似也有差異,由于考慮出發(fā)點不同,造成了不同的技術(shù)特點。WCDMA技術(shù)規(guī)范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統(tǒng)的互操作性和對GSM核心網(wǎng)的兼容性;CDMA2000的開發(fā)策略是對以IS-95標(biāo)準(zhǔn)為藍本的窄帶CDMA的平滑升級。

(1)這兩個標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)相似點可以歸納為以下幾點:

①內(nèi)環(huán)均采用快速功率控制。CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng),因此為了提高系統(tǒng)容量,應(yīng)盡可能的降低系統(tǒng)的干擾。功率控制技術(shù)可以減少一系列的干擾,這意味著同一小區(qū)內(nèi)可容納更多的用戶數(shù),即小區(qū)的容量增加。因此CDMA系統(tǒng)中引入功率控制技術(shù)是非常必要的。

②系統(tǒng)都支持開環(huán)發(fā)射分集,信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。

③系統(tǒng)均采用軟切換技術(shù)。所謂軟切換是指移動臺需要切換時,先與新的基站連通再與原基站切斷聯(lián)系,而不是先切斷與原基站的聯(lián)系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進行,因此模擬系統(tǒng)、TDMA系統(tǒng)不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性,大大減少切換造成的掉話。

④WCDMA工作頻段:1900~2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900~2025MHz頻段(上行),2110~2170MHz(下行)。

(2)兩個標(biāo)準(zhǔn)的物理層技術(shù)差異可以歸納為以下幾點:

①擴頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據(jù)ITU關(guān)于5MHz信道基本帶寬的劃分規(guī)則,將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上,能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個方案,即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個階段。CDMA2000系統(tǒng)可支持話音、分組數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù),并且可實現(xiàn)QoS的協(xié)商。室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率達2Mbit/s,步行環(huán)境384kb/s,車載環(huán)境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴頻,射頻帶寬為1.25MHz。

②支持不同的核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。WCDMA要求實現(xiàn)與GSM網(wǎng)絡(luò)的兼容,所以它把GSMMAP協(xié)議作為上層核心網(wǎng)絡(luò)議;CDMA2000要求兼容窄帶CDMA,因此它把ANSI-41作為自己的核心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

③WCDMA進行功率控制的速度是CDMA2000的2倍,能保證更好的信號質(zhì)量,并支持多用戶。

④為了使支持基于GSM的GPRS業(yè)務(wù)而部署的所有業(yè)務(wù)也支持WCDMA業(yè)務(wù),為了完善新的數(shù)據(jù)話音網(wǎng)絡(luò),CDMA2000-1x需要添加額外的網(wǎng)元或進行功能升級。

2.WCDMA與CDMA2000網(wǎng)絡(luò)接口的比較

3G標(biāo)準(zhǔn)的基本目標(biāo)是能在車載、步行和靜止各種不同環(huán)境下為多個用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數(shù)據(jù)速率。為多個用戶提供可變的無線接入數(shù)率是3G標(biāo)準(zhǔn)的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同,兩系統(tǒng)可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps,顯然WCDMA系統(tǒng)中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升,在CDMA2000系統(tǒng)中則不會如此。

WCDMA的接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、制定嚴(yán)謹(jǐn)、組織嚴(yán)密,而CDMA2000的接口標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)謹(jǐn)性有待加強。IS-95廠家設(shè)備難以互通,給運營商設(shè)備選型帶來了較大問題;3G許諾的高速無線數(shù)據(jù)服務(wù)必須可以和話音一樣實現(xiàn)無縫的漫游,這是至關(guān)重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游,沒有這些基本要素,3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術(shù)問題,更重要的是商業(yè)利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌,它支持全球漫游,全球移動用戶均有唯一標(biāo)識,而CDMA2000尚不能很好做到這一點。

3.WCDMA和CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進的比較

(1)WCDMA的網(wǎng)絡(luò)演進技術(shù)

現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)利用單一時隙可提供9.6kbit/s的數(shù)據(jù)服務(wù)。如果復(fù)用多個時隙就能升級為HSCSD(高速電路交換數(shù)據(jù))方式;此后出現(xiàn)了GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù)),首次在核心網(wǎng)中引入了分組交換的方式,可提供144kbit/s的數(shù)據(jù)速率。接著繼續(xù)升級采用8PSK調(diào)制,這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE;WCDMA的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達2M/s。

(2)CDMA2000網(wǎng)絡(luò)演進技術(shù)

主要的CDMA2000運營商將來自現(xiàn)在的窄帶CDMA運營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數(shù)據(jù)傳輸速率為14.4kbit/s,為了提供更高的速率,1999年部分廠商開始采用IS-95B標(biāo)準(zhǔn),理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進一步使容量加倍,最后升級為CDMA2000。

窄帶CDMA系統(tǒng)向CDMA2000系統(tǒng)的演進分為空中接口、網(wǎng)絡(luò)接口及核心網(wǎng)絡(luò)演進等方面。

①目前窄帶CDMA系統(tǒng)的空中接口是基于IS295A,其支持的數(shù)據(jù)速率為14.4kbit/s,由IS295A升級到IS295B,可支持64kbit/s。

②窄帶CDMA網(wǎng)絡(luò)接口的演進主要指窄帶CDMA系統(tǒng)A接口的升級和演進。對于窄帶CDMA系統(tǒng),以前其A接口不是規(guī)范接口(即不是開放接口),窄帶CDMA和GSM的A接口的規(guī)范相比較,GSM是先有A接口標(biāo)準(zhǔn),然后廠家依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā);窄帶CDMA是廠家各自開發(fā),然后廣泛宣傳,最后憑借自身影響修改標(biāo)準(zhǔn)。

③窄帶CDMA的核心網(wǎng)在美國經(jīng)過多年發(fā)展后,從IS241A到IS241B到IS241C,我國CDMA試驗網(wǎng)和紅皮書以IS241C為基礎(chǔ),IS241D規(guī)范在1999年底,目前IS241E規(guī)范還未正式。

三、WCDMA和CDMA2000在我國的前景

對3G標(biāo)準(zhǔn)的選擇不僅要看其技術(shù)原理及成熟程度,還要結(jié)合本國國情、市場運作狀況等因素進行考慮。按目前的進展來看,兩種標(biāo)準(zhǔn)最后不能融合成一種,但可以共存。

在我國,GSMMAP網(wǎng)絡(luò)已形成巨大的規(guī)模,歐洲標(biāo)準(zhǔn)的WCDMA在網(wǎng)絡(luò)上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性,在技術(shù)上也考慮了與GSM的雙模切換兼容,向WCDMA體制的第三代系統(tǒng)演進,從一開始就解決了全網(wǎng)覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統(tǒng),對GPS依賴較大;在小區(qū)站點同步方面,CDMA2000基站通過GPS實現(xiàn)同步,將造成室內(nèi)和城市小區(qū)部署的困難,而WCDMA設(shè)計可以使用異步基站,運營者獨立性強;對于電信設(shè)備制造行業(yè),我國在GSM蜂窩移動通信方面發(fā)展成熟,而窄帶CDMA系統(tǒng)尚未形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)。

WCDMA采用全新的CDMA多址技術(shù),并且使用新的頻段及話音編碼技術(shù)等。因此GSM網(wǎng)絡(luò)雖然可采用一些臨時的替代方案提供中等速率的數(shù)據(jù)服務(wù),卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設(shè)計是以IS-95系統(tǒng)的豐富經(jīng)驗為依據(jù)的,因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進無論從無線還是網(wǎng)絡(luò)部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板,并將系統(tǒng)軟件升級,即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。

由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時間在我國共存,鹿死誰手?尚未分曉。

參考文獻:

[1]TeroOjanpera,RamjeePrasad.朱旭紅譯.寬帶CDMA:第三代移動通信技術(shù).北京:人民郵電出版社.

篇2

Ⅰ、畢業(yè)設(shè)計(論文)題目

《TD-SCDMA物理層幀結(jié)構(gòu)分析與測試》

Ⅱ、畢業(yè)設(shè)計(論文)選題意義及要求

《TD-SCDMA物理層幀結(jié)構(gòu)分析與測試》課題背景是學(xué)院為3G網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)了一套軟件,由于3G網(wǎng)絡(luò)課程理論性很強,不容易理解,通過該軟件幫助學(xué)習(xí)者較快熟悉TD-SCDMA系統(tǒng)物理層處理過程。

Ⅲ、畢業(yè)設(shè)計(論文)工作內(nèi)容和進度安排

首先搜集《TD-SCDMA物理層幀結(jié)構(gòu)分析與測試》課題相關(guān)知識,在教師的幫助下,學(xué)習(xí)理解3G技術(shù)的基礎(chǔ)知識;其次學(xué)習(xí)TD-SCDMA系統(tǒng)仿真軟件的使用方法;最后在TD-SCDMA系統(tǒng)仿真軟件平臺下深入理解和分析TD-SCDMA系統(tǒng)物理層處理過程。

(1)2016-11-21至2016-11-28

搜集3G技術(shù)相關(guān)資料;了解自己的畢業(yè)設(shè)計任務(wù),填寫畢業(yè)設(shè)計論文手冊相關(guān)內(nèi)容。

(2)2016-11-28至2016-12-5

編寫畢業(yè)論文開題報告,經(jīng)過指導(dǎo)教師輔導(dǎo),修改后,填入畢業(yè)設(shè)計手冊。

(3)2016-12-5至2016-12-12

學(xué)習(xí)3G技術(shù)有關(guān)理論,了解3G技術(shù)發(fā)展情況,熟悉3G系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

(4)

2016-12-12至2016-12-19

學(xué)習(xí)3G技術(shù)有關(guān)理論,熟悉3G系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),熟悉UTRAN結(jié)構(gòu)和其接口。

(5)2016-12-19至2016-12-26

學(xué)習(xí)3G技術(shù)有關(guān)理論,熟悉UTRAN結(jié)構(gòu)和其接口,掌握TD-SCDMA系統(tǒng)物理層。

(6)2017-2-20至2017-2-27

學(xué)習(xí)3G技術(shù)有關(guān)理論,學(xué)習(xí)TD-SCDMA系統(tǒng)仿真軟件的使用方法。編寫中期進度報告。

(7)2017-2-27至2017-3-6

學(xué)習(xí)3G技術(shù)有關(guān)理論,學(xué)習(xí)TD-SCDMA系統(tǒng)仿真軟件的使用方法,能用軟件針對自己的內(nèi)容進行仿真。中期進度報告填入手冊。

(8)2017-3-6至2016-3-13

學(xué)習(xí)3G技術(shù)有關(guān)理論,學(xué)習(xí)TD-SCDMA系統(tǒng)仿真軟件的使用方法,能用軟件針對自己的內(nèi)容進行仿真。

(9)2017-3-13至2017-3-20

學(xué)習(xí)3G技術(shù)有關(guān)理論,學(xué)習(xí)TD-SCDMA系統(tǒng)仿真軟件的使用方法,分析、測試研究TD-SCDMA系統(tǒng)物理層。撰寫論文初稿。

(10)2017-3-20至2017-3-27

學(xué)習(xí)3G技術(shù)有關(guān)理論,學(xué)習(xí)TD-SCDMA系統(tǒng)仿真軟件的使用方法,分析、測試研究TD-SCDMA系統(tǒng)物理層。撰寫論文初稿。

(11)2017-3-27至2017-4-3

交論文初稿,經(jīng)過老師指導(dǎo),修改論文。準(zhǔn)備答辯

(12)2017-4-3至2017-4-10

論文答辯。

Ⅳ、主要參考資料

《TD-SCDMA基站運行與維護

黃一平主編

科學(xué)出版社

《TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》

李立華等

人民郵電出版社

教學(xué)系:

學(xué)生姓名

畢業(yè)設(shè)計(論文)時間:自2016年11月21日至2017年4月10日

答辯時間:2017

4

22

篇3

研究目的:

隨著3G時代的到來,電信運營商紛紛將經(jīng)營的重點從傳統(tǒng)的語音固話業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),作為中國電信業(yè)務(wù)基地之一的天翼空間應(yīng)用商店,定位于中國電信的3G應(yīng)用門戶,肩負(fù)著支撐大網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行流量經(jīng)營的重任。為用戶提供各類手機應(yīng)用、數(shù)字內(nèi)容發(fā)現(xiàn)、下載、購買的一站式服務(wù)。所提供的應(yīng)用軟件涵蓋影音娛樂、新聞資訊、游戲、理財、實用工具、書籍、旅行、社交網(wǎng)絡(luò)等類別。

本文將從天翼空間的定位開始,沿著“行業(yè)現(xiàn)狀”、“戰(zhàn)略制定”、“實施方案”,的路徑,通過外部環(huán)境、競爭對手及自身的分析,為中國電信天翼空間應(yīng)用商店制定市場營銷戰(zhàn)略,本研究不僅對于中國電信天翼空間業(yè)務(wù)具有應(yīng)用基礎(chǔ),對國內(nèi)正在興起的3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展也具有一定的指導(dǎo)意義。

研究設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果:

1. 運用PEST工具對天翼空間應(yīng)用商店進行宏觀環(huán)境分析,得出其戰(zhàn)略定位

2. 進行三角形模型分析,設(shè)計出天翼空間差異化市場營銷戰(zhàn)略

3. 從產(chǎn)品、價格、渠道、促銷四個維度制定差異化市場營銷戰(zhàn)略的實施方案

所需條件和完成時間(附細(xì)化到三級目錄的論文綱要):

時間 完成任務(wù) 特別條件

3月10日 開題報告

6月10日 中期檢查表

8月30日 論文初稿

9-10月 資格審查

10月 論文正稿

10月下旬 論文評審

11月中旬 論文答辯

(附:三級目錄)

1. 緒論

1.1選題背景

1.2研究內(nèi)容

1.3研究思路

2. 天翼空間戰(zhàn)略定位

2.1政策環(huán)境分析

2.2經(jīng)濟環(huán)境分析

2.3社會環(huán)境分析

2.4技術(shù)環(huán)境分析

2.5天翼空間戰(zhàn)略定位

3. 天翼空間現(xiàn)狀

3.1天翼空間產(chǎn)品現(xiàn)狀

3.1.1產(chǎn)品平臺組合現(xiàn)狀

3.1.2商店提供應(yīng)用及內(nèi)容現(xiàn)狀

3.2天翼空間推廣現(xiàn)狀

3.2.1天翼空間渠道現(xiàn)狀

3.2.2天翼空間價格及促銷現(xiàn)狀

3.2.3天翼空間用戶發(fā)展量現(xiàn)狀

4. 制定差異化市場營銷戰(zhàn)略

4.1三角形分析模型

4.1.1競爭環(huán)境分析

4.1.2競爭對手分析

4.1.3企業(yè)自身分析

4.2制定差異化市場營銷戰(zhàn)略

5.差異化市場營銷戰(zhàn)略的實施

5.1產(chǎn)品差異化戰(zhàn)略的實施

5.1.1平臺差異化

5.1.2商品差異化

5.2價格差異化戰(zhàn)略的實施

5.3渠道差異化戰(zhàn)略的實施

5.4促銷差異化戰(zhàn)略的實施

6.結(jié)束語

篇4

關(guān)鍵詞:手機閱讀,J2ME,J2EE,移動流媒體

 

0 引言

近年來,隨著3G通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展,無線網(wǎng)絡(luò)帶寬迅速增長,移動閱讀,尤其是手機閱讀已成為繼手機游戲、手機音樂之后最受手機用戶歡迎的應(yīng)用之一。中國電信通過對其3G用戶使用的3G應(yīng)用調(diào)查結(jié)果顯示,手機閱讀以50.7%的比例排名第二,僅次于手機游戲[1]??萍颊撐模謾C閱讀。

目前移動通信中的手機閱讀業(yè)務(wù)絕大多數(shù)是靜態(tài)文字,很少有圖文并茂的有聲圖書(流媒體音頻+動漫彩圖+文字),根據(jù)國外成功的手機閱讀的運營經(jīng)驗,手機閱讀不僅要求內(nèi)容和題材上的創(chuàng)新,而且要重視用戶體驗[1]。“手機有聲圖書點播系統(tǒng)”的研發(fā)可以在內(nèi)容和體驗上滿足客戶的需求,本系統(tǒng)實現(xiàn)一套可以在市場上推廣使用的基于移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的有聲圖書閱讀點播終端(可下載到手機、PDA上安裝并使用),可以通過互聯(lián)網(wǎng)或手機隨時下載或點播相關(guān)內(nèi)容;系統(tǒng)的服務(wù)器端還配有一套音畫內(nèi)容制作管理系統(tǒng),可通過高效的內(nèi)容加工工序完成內(nèi)容的制作和管理。

1 “手機有聲圖書點播系統(tǒng)”的系統(tǒng)架構(gòu)

“手機有聲圖書點播系統(tǒng)”是利用3G移動互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通道,開發(fā)的一套基于手機的有聲圖書互動點播系統(tǒng),系統(tǒng)分為手機客戶端和內(nèi)容推送服務(wù)器端。客戶端采用目前流行的JAVA語言基于J2ME平臺進行開發(fā),適配于當(dāng)前主流品牌的手機終端和3G終端??萍颊撐?,手機閱讀。服務(wù)器端采用J2EE體系構(gòu)建,包含用戶無線接入驗證服務(wù)器、資源內(nèi)容服務(wù)器、流媒體點播服務(wù)器以及內(nèi)容加工及數(shù)據(jù)監(jiān)控工作組,提供安全的用戶注冊和管理服務(wù),流媒體服務(wù)系統(tǒng)、并結(jié)合用戶點播行為的數(shù)據(jù)監(jiān)控及分析系統(tǒng)人性化處理用戶請求,服務(wù)器端配有一套音畫內(nèi)容制作管理系統(tǒng),可通過高效的內(nèi)容加工工序完成內(nèi)容的制作和管理。

系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D(如圖1所示)及音畫內(nèi)容制作管理系統(tǒng)(如圖2所示)如下:

圖1 系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

圖2 音畫內(nèi)容制作管理系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計

系統(tǒng)服務(wù)器端采用J2EE開發(fā)技術(shù),為了增強系統(tǒng)的可擴展性、可移植性以及維護數(shù)據(jù)的方便性,運用Hibernate對象-關(guān)系型映射框架,它對JDBC進行了輕量級的對象封裝,使得程序員可以使用面向?qū)ο缶幊趟枷雭聿僮麝P(guān)系數(shù)據(jù)庫[2]。利用Hibernate的對象持久化服務(wù),可以有效地進行數(shù)據(jù)庫到業(yè)務(wù)對象的 O/ R 映射,滿足不同系統(tǒng)中的對象持久化要求 [3]。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計采用可以支持存貯過程和多媒體數(shù)據(jù)庫優(yōu)化的ORACAL數(shù)據(jù)庫,并將以面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫設(shè)計引入開發(fā)過程,使得最終的文本、語音、圖形多媒體內(nèi)容對象可以進行封裝和整合??萍颊撐?,手機閱讀。

1.2流媒體系統(tǒng)

為了滿足移動用戶對音視頻服務(wù)的需求,本系統(tǒng)設(shè)計了移動流媒體系統(tǒng)??萍颊撐模謾C閱讀??萍颊撐?,手機閱讀。該系統(tǒng)采用MP3(MPEG Layer-3)格式壓縮音頻文件,并將壓縮文件以MP3文件格式存放于服務(wù)器。無線流媒體服務(wù)器的功能包括會話建立、管理和傳輸媒體, 在實現(xiàn)中可以按功能分為會話層和傳輸層。系統(tǒng)通過RTSP協(xié)議控制流媒體播放,SDP協(xié)議描述流媒體會話,RTP/RTCP協(xié)議傳輸和控制MP3流媒體數(shù)據(jù),能夠更好地服務(wù)于流媒體傳輸與終端回放[4]。

1.3內(nèi)容加工和生成系統(tǒng)

系統(tǒng)具有一個完備的數(shù)據(jù)資源庫,并具備將文本、音頻、圖形數(shù)據(jù)有效地進行加工和整合,考慮到摘要能夠熟練的使用PC瀏覽器就可以快速的實現(xiàn)內(nèi)容加工工作,系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,方便今后增值功能的增加和修改。

1.4用戶點播行為的數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析系統(tǒng)

為提高系統(tǒng)的使用特性,增加不同用戶個性化需求的功能優(yōu)化,系統(tǒng)在服務(wù)器端專門記錄并保存用戶的點播日志和使用習(xí)慣,方便內(nèi)容制作和優(yōu)化人員隨時根據(jù)用戶的喜好加工新的內(nèi)容和進行定制化內(nèi)容的推薦,為用戶的使用和點播創(chuàng)造更人性化的體驗效果。

1.5手機客戶端

手機客戶端基于J2ME平臺開發(fā),在開發(fā)中主要解決WEB客戶端類型的交互式UI開發(fā)、與服務(wù)器雙向傳輸通信的優(yōu)化、音頻客戶端播放器的定義、圖形與語音數(shù)據(jù)的同步、用戶點播的請求和開關(guān)設(shè)置等多項重要功能,并實現(xiàn)系統(tǒng)記憶書簽、用戶注冊、用戶交互等關(guān)鍵功能。本系統(tǒng)客戶端開發(fā)程序采用Eclipse集成開發(fā)環(huán)境,開發(fā)平臺需安裝Java SDK 及 Sun Java Wireless Toolkit。

2 系統(tǒng)研發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1自適應(yīng)集成應(yīng)用開發(fā)框架

由于不同移動終端設(shè)備的硬件差異造成在其上開發(fā)嵌入式應(yīng)用軟件的多重困難,因此本系統(tǒng)的開發(fā)首先是形成一個完整的、能更好適應(yīng)2.5G及3G無線網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)的集成應(yīng)用開發(fā)環(huán)境,它為快速開發(fā)相應(yīng)設(shè)備的嵌入式應(yīng)用軟件提供了一個框架,并使開發(fā)出的產(chǎn)品具備流暢的終端程序運行、快速穩(wěn)定的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、友好的人機交互界面、安全實時的數(shù)據(jù)制作和監(jiān)控功能。

自適應(yīng)集成應(yīng)用開發(fā)框架(如圖3所示)由兩個關(guān)鍵部分組成,一個是服務(wù)器端開發(fā)模塊化代碼庫,一個是終端設(shè)備(手機)開發(fā)模塊化代碼庫。

圖3 自適應(yīng)集成應(yīng)用開發(fā)框架

2.2無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸引擎

由于無線互聯(lián)環(huán)境情況復(fù)雜,2.5/3G/WIFI等多種制式并存,因此考慮到系統(tǒng)將基于不同運營商,不同標(biāo)準(zhǔn)的移動傳輸標(biāo)準(zhǔn),并可能面對不同的地理位置和使用環(huán)境,因此,必須同步開發(fā)一套完整的傳輸優(yōu)化引擎,以便應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化帶來的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)問題。

系統(tǒng)將使用基于網(wǎng)絡(luò)TCP/IP長聯(lián)接協(xié)議,以GPRS為傳輸載體,保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的可靠性。采用SOCKET通訊,根據(jù)不同的應(yīng)用,可在其上直接自定義網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,并對收發(fā)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口程序進行優(yōu)化,提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度。數(shù)據(jù)在發(fā)送前,進行隨機加密,在接收后,再進行相應(yīng)的解密,確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全??萍颊撐模謾C閱讀。

圖4 無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸引擎結(jié)構(gòu)詳圖

2.3資源管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)

本系統(tǒng)的應(yīng)用、維護和市場化推廣的成敗還有賴于系統(tǒng)內(nèi)容的制作和加工,因此針對專項內(nèi)容(如兒童成語故事)的編輯和加工也需要一個完善的制作和資源管理系統(tǒng),也就是系統(tǒng)后臺內(nèi)容的制作和用戶點播數(shù)據(jù)的監(jiān)控分析。本系統(tǒng)后臺內(nèi)容制作和用戶使用數(shù)據(jù)監(jiān)控由一個完整的系統(tǒng)統(tǒng)一完成,以B/S結(jié)構(gòu)應(yīng)用模式提交制作數(shù)據(jù),供應(yīng)用程序的服務(wù)器端調(diào)用。

資源管理系統(tǒng)主要提供數(shù)字內(nèi)容的加工、處理、打包和整合,將各種內(nèi)容統(tǒng)一接入,并提供在線的協(xié)同數(shù)字排版的功能,將文字、音頻、圖像等內(nèi)容綜合打包,形成可以被系統(tǒng)管理和點播的源節(jié)目庫。

數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)主要完成對用戶點播行為的記錄、統(tǒng)計和分析,為內(nèi)容加工與用戶需求建立一個正向的反饋分析基礎(chǔ),使得內(nèi)容制作人員對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、用戶的喜好需求有一個完整的認(rèn)識和改善策略。

3 結(jié)束語

系統(tǒng)的主要應(yīng)用方向在有聲圖書的內(nèi)容制作、管理和無線互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容點播領(lǐng)域,系統(tǒng)首先以青少年及兒童群體的“成語故事”音頻數(shù)字化為基礎(chǔ),配合動漫圖文加工,利用手機無線互聯(lián)網(wǎng)進行內(nèi)容傳播和擴散。系統(tǒng)包含一個完整安全的用戶注冊和管理系統(tǒng),并利用該平臺進行文化傳播,進而在手機閱讀、動漫娛樂領(lǐng)域開辟一條新路,其社會價值和商業(yè)媒體價值也必將隨此獲得大幅度的提升。

參考文獻:

[1]白曉晴.手機閱讀市場前景探析與發(fā)展建議[J]. 中外企業(yè)家,2009(22): 46-47

[2]虞明雷,姜媛媛.基于GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)[J]. 機電工程,2007,24(5):34-36,59

[3]方巍,孫涌,崔志明.J2EE數(shù)據(jù)持久層的應(yīng)用研究[J].計算機技術(shù)與發(fā)展, 2007,17(2): 68-71

[4]李鋅,尹寶才,蘇海斌,楊猛.無線流媒體服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 北 京 工 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報,2006,32(5):424-430

[5]楊波.流媒體系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].中國優(yōu)秀博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫,北京郵電大學(xué):北京2006

篇5

論文摘要:隨著3G牌照的頒發(fā),WiMAX作為3G的第四標(biāo)準(zhǔn)遺憾出局,WiMAX是偃旗息鼓還是絕地逢生,本文主要就其能否回歸主流給予探討,從WiMAX技術(shù)優(yōu)勢、國內(nèi)國際形勢等方面進行論證。筆者對WiMAX的規(guī)?;逃贸挚隙☉B(tài)度。

從2001年6月信息產(chǎn)業(yè)部將第三代移動通信(簡稱3G)正式提上議程開始,3G進軍中國的腳步在各種傳言和猜測中走過了近8個年頭之后,終于在今年初工信部為國內(nèi)三大運營商頒發(fā)了包括TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000在內(nèi)的第三代移動通信牌照,但同屬3G標(biāo)準(zhǔn)的WiMAX并未獲準(zhǔn)運營。中國電信集團公司科技委主任韋樂平韋樂平指出,移動WiMAX定位的是3G的標(biāo)準(zhǔn),卻擁有了3.5G+的性能,采用的卻是4G的核心技術(shù),所以其位置比較尷尬??梢哉f,把WiMAX作為3G或者3.5G已經(jīng)為時已晚,而作為3.9G或者4G又來的太早。那么在技術(shù)飛速發(fā)展的今天,WiMAX是否已成昨日黃花呢?

1、 WiMAX優(yōu)越的技術(shù)特征

WiMAX(又稱IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn))是一項基于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù),主要用在城市型局域網(wǎng)路。由WiMAX論壇提出并于2001年6月成形。它可提供最后一公里無線寬帶接入,作為電纜和DSL之外的選擇。根據(jù)是否支持移動特性,IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)可以分為固定寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)和移動寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn),其中802.16a、802.16d屬于固定無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn),而802.16e屬于移動寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)。

(1)實現(xiàn)更遠(yuǎn)的傳輸距離:WiMAX所能實現(xiàn)的50km的無線信號傳輸距離是無線局域網(wǎng)所不能比擬的,網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積是3G發(fā)射塔的10倍,只要少數(shù)基站建設(shè)就能實現(xiàn)全城覆蓋,這樣就使得無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的范圍大大擴展。

(2)提供更高速的寬帶接入。據(jù)悉,WiMAX所能提供的最高接入速度是70Mbit/s,這個速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍。

(3)提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。作為一種無線城域網(wǎng)技術(shù),它可以將Wi-Fi連接到互聯(lián)網(wǎng),也可作為DSL等有線接入方式的無線擴展,實現(xiàn)最后一公里的寬帶接入。用戶無需線纜即可與基站建立寬帶連接。

(4)提供多媒體通信服務(wù)。由于WiMAX較Wi-Fi具有更好的可擴展性和安全性,從而能夠?qū)崿F(xiàn)電信級的多媒體通信服務(wù)。

(5)優(yōu)越的移動性。WiMAX可以再100Km/h的速度下使用,而WIFI則不行,3G則會嚴(yán)重影響連接速度,所以WiMAX在移動中的優(yōu)勢更加明顯。

2、WiMAX的星星之火

盡管WiMAX有比其他3G標(biāo)準(zhǔn)更為出眾的技術(shù)優(yōu)勢,但隨著國內(nèi)3G牌照的正式,WiMAX在中國的發(fā)展陷入低迷。

早在08年10月工信部無線電管理局副局長謝飛波曾明確了我國對移動WiMAX(802.16e)技術(shù)的態(tài)度。他表示移動WiMAX(802.16e)尚未通過中國通信標(biāo)準(zhǔn)委員會審定,“因此不能作為中國的國家標(biāo)準(zhǔn),不能在中國使用?!睂嶋H上,中國從一開始便對移動WiMAX(802.16e)持反對態(tài)度,認(rèn)為移動WiMAX(802.16e)好幾個技術(shù)問題一直沒有得到解決,所以不能通過一個技術(shù)問題沒有完全澄清的標(biāo)準(zhǔn)。其中最主要的就是移動WiMAX(802.16e)在頻段上與國家正在大力推廣的TD標(biāo)準(zhǔn)有沖突。如果在國內(nèi)使用移動WiMAX(802.16e),將給本來就頻段資源緊張的TD造成沖擊,這顯然是工信部不愿意看到的局面。

今年1月工業(yè)和信息化部正式發(fā)放了TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000三張3G牌照后,國內(nèi)三大運營商開始大力推廣不同制式的3G業(yè)務(wù),而不在牌照之列的WiMAX就已經(jīng)很少被人提及了。同時中國電信董事長兼CEO王曉初在收購CDMA業(yè)務(wù)會表示,CDMA網(wǎng)絡(luò)的演進路線首先考慮在中心城市升級EV-DO Rev.A,并等待LTE的發(fā)展。 這是中國電信高層首次公開明確全球第三大CDMA網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)走向:C網(wǎng)將會向3G EV-DO升級,并且在后3G制式上選擇LTE。

WiMAX在國內(nèi)似乎已無路可走,但今年7月、8月WiMAX的好消息陸續(xù)傳來,

在國內(nèi)繼今年4月我國臺灣地區(qū)開通 WiMAX服務(wù)之后,最近又有消息稱,大陸將引入臺灣地區(qū)電信運營商的WiMAX試驗網(wǎng),由工信部與地方政府共同選擇兩三個城市來進行試點,此項工作有望在8月底展開。另外還有消息稱,國家廣電總局將在30個城市展開WiMAX的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

在國外,美國政府設(shè)立總額為40億美元的寬帶刺激基金,可能會幫助目前的WIMAX產(chǎn)業(yè)鏈走出困境;華為CDMA和WiMAX產(chǎn)品線總裁趙明接受路透專訪時表示,WiMAX于去年啟動,并將在城市人口較多、但固定線路網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)較差的新興市場獲持續(xù)快速發(fā)展。同時趙明表示:“今年(WiMAX全球銷量)在5億美元左右,明年應(yīng)該能到約10億美元?!保皇澜缰袌稣{(diào)查公司InfoneticsResearch的最新報告指出在用戶對帶寬和VoIP需求的推動下,印度、俄羅斯、巴西等國WiMAX增勢強勁。報告還評測了全球各地的WiMAX發(fā)展趨勢。同時報告指出,在中國雖然目前市場很有限,但如果自主的3G技術(shù)TD-SCDMA未能點燃市場,監(jiān)管部門對WiMAX的態(tài)度可能將會軟化,從而引導(dǎo)更廣泛的WiMAX市場增長。同時WiMAX論壇主席RonResnick 宣布“2009全球WiMAX高峰會議”將于2009年10月22日-23日在北京舉行。

InfoneticsResearch公司W(wǎng)iMAX、微波業(yè)務(wù)和移動設(shè)備類主管分析師理查德·韋伯(RichardWebb)表示,第二季度已經(jīng)顯示出WiMAX市場已經(jīng)越過了谷底。WiMAX自08年開始至今的低谷期已越過,星星之火終于點燃。

3、WiMAX的規(guī)?;逃弥皇菚r間問題

據(jù)中國通信網(wǎng)報道,中國臺灣工業(yè)技術(shù)研究院(ITRI)信息與通信研究實驗室(ICL)副總裁兼總監(jiān)Paul Lin透露,內(nèi)地將對WiMAX設(shè)備以及CPE產(chǎn)品解禁,國家廣電總局將在30個城市展開WiMAX的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。 WiMAX的解禁不再是空穴來風(fēng)。

WiMAX的應(yīng)用是多種多樣的,無線、寬帶、公共安全的這些應(yīng)用在中國主要取決于頻率的資源,2.5GHz、3.5GHz、700MHz都有不同的應(yīng)用。WiMAX目前應(yīng)用主要是作為無線寬帶接入領(lǐng)域的一個很好的補充。而由于其低廉的寬帶費用較為適合中國農(nóng)村地區(qū)的寬帶市場。

而WiMAX要實現(xiàn)規(guī)?;逃茫饕劳杏趦蓚€方面:(1)TD的經(jīng)營是否能夠點燃中國市場,目前喜憂參半,由于TD整個產(chǎn)業(yè)鏈還很不成熟,整個產(chǎn)業(yè)鏈的成熟由中移動一家推進也不現(xiàn)實,這需要大量的時間和投資。因此中移動想要迅速發(fā)展TD,必須結(jié)合WiMAX,因為雙方都是建立在低成本語音的基礎(chǔ)上,同時具備高性能的數(shù)據(jù)。WiMAX的信道非常寬,在WiMAX寬帶移動連接基礎(chǔ)上,可以順利實現(xiàn)TD-SCDMA的低成本和高性能數(shù)據(jù)。(2)WiMAX在700MHz頻率上的應(yīng)用,該頻率資源依屬于國家廣電局,如果國家廣電局介入則WiMAX的騰飛則指日可待。因為國家廣電局現(xiàn)有的硬件資源和WiMAX所具備的遠(yuǎn)距離傳輸能力,可以讓其在短期內(nèi)建成一張覆蓋全國的WiMAX無線寬帶網(wǎng)絡(luò)。

篇6

3G移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵安全技術(shù)研究

3G系統(tǒng)安全防范技術(shù)建立在第二代安全基礎(chǔ)之上,并解決了第二代系統(tǒng)未解決的信息安全問題,同時加入了許多新的安全功能,提高了保護用戶通信信息安全的能力。1.實體認(rèn)證機制3G系統(tǒng)的實體間認(rèn)證過程在原來的移動通信系統(tǒng)基礎(chǔ)之上新增了以下新功能:(1)新增了數(shù)據(jù)完整性這一安全功能。在移動通信過程中,MS和網(wǎng)絡(luò)之間的信息是比較敏感的,因此需要做完整的保護,以防止信息被攻擊。(2)3G系統(tǒng)能實現(xiàn)用戶與網(wǎng)絡(luò)的雙向認(rèn)證。(3)為了保證認(rèn)證過程的最新性,并防止再次受攻擊,認(rèn)證令牌AUTN包括序列號SQN,并且SQN的有效范圍受到限制。2.數(shù)據(jù)保密機制3G系統(tǒng)數(shù)據(jù)保密機制主要體現(xiàn)在密鑰長度較長和加密算法協(xié)商機制的建立。在系統(tǒng)中,USIM會自動提示終端可以使用哪些加密算法。3G系統(tǒng)的消息在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳送不再采用明文傳送,加強了消息在網(wǎng)絡(luò)中傳送的安全指數(shù)。除此之外,3G系統(tǒng)采用的交換機制是以交換設(shè)備為核心的,加密鏈路將指向交換設(shè)備,實現(xiàn)了一端到另一端的全過程加密。在3G通信系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)保密機制建立了加密密鑰協(xié)商、信令數(shù)據(jù)加密、加密算法協(xié)商和用戶數(shù)據(jù)加密四種安全特征。3.身份保密機制為保證用戶身份IMSI,用戶使用信息在無線鏈路上被獲知,3G移動通信系統(tǒng)建立了身份保密機制。它主要包含臨時身份TMSI和加密的永久身份ISMI這兩種識別用戶身份機制。所謂臨時身份機制即是系統(tǒng)分配給用戶一個臨時身份TMSI并且用戶在通信中不能長期使用同一個身份。為了確保用戶數(shù)據(jù)和信息的安全,3G通信系統(tǒng)將對用戶數(shù)據(jù)和身份信令信息進行全程加密傳送。4.數(shù)據(jù)完整性驗證3G通信系統(tǒng)在數(shù)據(jù)完整性方面主要體現(xiàn)為完整性算法(UIA)協(xié)商、完整性密鑰協(xié)商、數(shù)據(jù)和信令的完整性三個安全特性。其中,完整性算法協(xié)商通過用戶與服務(wù)網(wǎng)之間的安全協(xié)商機制加以實現(xiàn)。在移動通信中,用戶信息非常敏感,需要將信令信息加以完整性保護。

3G移動通信系統(tǒng)核心加密算法

篇7

【論文關(guān)鍵詞】移動通信;3G;發(fā)展;展望

伴隨著移動通信市場的快速發(fā)展,用戶對更高性能的移動通信系統(tǒng)提出了更高要求,希望享受更為豐富和高速的通信業(yè)務(wù)。第二代移動通信運營商發(fā)展速度趨于緩和而競爭越加激烈,為尋找新的增長點,通過發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來提高自身的服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)類型,需要3G的支持。同時由于第二代移動通信無線頻率資源日趨緊張,已不能滿足長期的通信需求發(fā)展需要。

1移動通信的發(fā)展歷程

第一代移動通信系統(tǒng)是在20世紀(jì)80年代初提出的,它完成于20世紀(jì)90年代初。第一代移動通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)?,其特點是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會在1996 年提出了GSM Phase 2+,目的在于擴展和改進GSM Phase 1及Phase 2中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應(yīng)用移動網(wǎng)絡(luò)增強邏輯),SO(支持最佳路由)、立即計費,GSM 900/1800雙頻段工作等內(nèi)容,也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術(shù),使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進;半速率編解碼器可使GSM系統(tǒng)的容量提高近一倍。在GSM Phase2+ 階段中,采用更密集的頻率復(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù),引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù),有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的GSM 系統(tǒng)容量不足的缺陷;自適應(yīng)語音編碼(AMR)技術(shù)的應(yīng)用,極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量;GPRS/EDGE技術(shù)的引入,使GSM與計算機通信/Internet有機相結(jié)合,數(shù)據(jù)傳送速率可達115/384kbit/s,從而使GSM 功能得到不斷增強,初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善,但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大,頻率資源己接近枯竭,語音質(zhì)量不能達到用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)通信速率太低,無法在真正意義上滿足移動多媒體業(yè)務(wù)的需求。

2第三代移動通信系統(tǒng)概述

第三代移動通信業(yè)務(wù)主要是話音和中低速數(shù)據(jù), 碼率為384 kb/ s (局域網(wǎng)可達2 Mb/ s) , 因而可傳送比目前GSM (第二代移動通信) 更高碼率的信息。隨著多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展, 2 Mb/ s 的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業(yè)務(wù)的需要, 因此國際上已開始研究第四代移動通信系統(tǒng), 第一步目標(biāo)是10 Mb/ s 以上。我們國內(nèi)則尚未啟動。因此需盡早開始研究其關(guān)鍵技術(shù)。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有: 寬帶多媒體移動通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu), 包括頻段、多址方法、無線接入技術(shù)、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調(diào)制和OFDM 技術(shù)、自適應(yīng)天線陣、高效信道編碼技術(shù)(如Turbo 碼) 等。

第三代移動通信系統(tǒng)(3G),也稱IMT2000,是正在全力開發(fā)的系統(tǒng),其最基本的特征是智能信號處理技術(shù),智能信號處理單元將成為基本功能模塊,支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信,它可以提供前兩代產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù),例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps,在用戶高速移動時最大支持144Kbps,所占頻帶寬度5MHz 左右。但是,第三代移動通信系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同組成一個IMT 2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動通信系統(tǒng)不是真正意義上的個人通信和全球通信;再者,3G的頻譜利用率還比較低,不能充分地利用寶貴的頻譜資源;第三,3G支持的速率還不夠高,如單載波只支持最大2Mbps 的業(yè)務(wù),等等。這些不足點遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來移動通信發(fā)展的需要,因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問題,又能適應(yīng)未來移動通信的需求的新技術(shù)(即新一代移動信:next generation mobile communication)是必要的。

第三代移動通信技術(shù)的基本特點:(1)全球統(tǒng)一頻段,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業(yè)務(wù)。(4)支持高質(zhì)量話音、分組多媒體業(yè)務(wù)和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據(jù)不同業(yè)務(wù)設(shè)置不同服務(wù)等級的能力。(6)適應(yīng)多用戶環(huán)境,包括室內(nèi)、室外、快速移動和衛(wèi)星環(huán)境。(7)安全保密性能優(yōu)良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統(tǒng)融合,包括蜂窩、無繩電話和衛(wèi)星移動通信等。(10)終端(手機)結(jié)構(gòu)簡單,便于攜帶,價格較低。

3第四代移動通信系統(tǒng)

4G系統(tǒng)中有兩個基本目標(biāo):一是實現(xiàn)無線通信全球覆蓋;二是提供無縫的高質(zhì)量無線業(yè)務(wù)。目前正在構(gòu)思中的4G通信具有以下特征:(1)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速率,通信運營商必須在3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進行大幅度的改造,以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究,每個4G信道將占有100MHz的頻譜,相當(dāng)于W-CDMA 3G網(wǎng)絡(luò)的20倍;(2)通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動終端訪問Internet的速率,因此,4G通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據(jù)專家估計,第四代移動通信系統(tǒng)的傳輸速率速率可以達到10M~20Mbps,最高可以達到100Mbps;(3)通信更加靈活。從嚴(yán)格意義上說,4G手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇,因為語音數(shù)據(jù)的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已。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;(4)智能性更高。第四代移動通信的智能性更高,不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化,更重要的是4G手機可以實現(xiàn)許多目前還難以想象的功能;(5)兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收,還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到4G通信。因此,從這個角度來看,4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從3G平穩(wěn)過渡等特點。

總之,隨著新問題、新要求的不斷出現(xiàn), 第四代移動通信技術(shù)將會相應(yīng)地調(diào)整、完善和進一步發(fā)展。縱觀移動通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術(shù)的優(yōu)點,我們相信,不遠(yuǎn)的將來,人們將不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息。從而人們的學(xué)習(xí)、工作、生活將會發(fā)生更深刻的變化。

篇8

【論文關(guān)鍵詞】移動通信;3G;發(fā)展;展望

伴隨著移動通信市場的快速發(fā)展,用戶對更高性能的移動通信系統(tǒng)提出了更高要求,希望享受更為豐富和高速的通信業(yè)務(wù)。第二代移動通信運營商發(fā)展速度趨于緩和而競爭越加激烈,為尋找新的增長點,通過發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來提高自身的服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)類型,需要3G的支持。同時由于第二代移動通信無線頻率資源日趨緊張,已不能滿足長期的通信需求發(fā)展需要。

1移動通信的發(fā)展歷程

第一代移動通信系統(tǒng)是在20世紀(jì)80年代初提出的,它完成于20世紀(jì)90年代初。第一代移動通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)?,其特點是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于擴展和改進GSMPhase1及Phase2中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應(yīng)用移動網(wǎng)絡(luò)增強邏輯),SO(支持最佳路由)、立即計費,GSM900/1800雙頻段工作等內(nèi)容,也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術(shù),使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進;半速率編解碼器可使GSM系統(tǒng)的容量提高近一倍。在GSMPhase2+階段中,采用更密集的頻率復(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù),引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù),有效地克服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷;自適應(yīng)語音編碼(AMR)技術(shù)的應(yīng)用,極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量;GPRS/EDGE技術(shù)的引入,使GSM與計算機通信/Internet有機相結(jié)合,數(shù)據(jù)傳送速率可達115/384kbit/s,從而使GSM功能得到不斷增強,初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善,但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大,頻率資源己接近枯竭,語音質(zhì)量不能達到用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)通信速率太低,無法在真正意義上滿足移動多媒體業(yè)務(wù)的需求。

2第三代移動通信系統(tǒng)概述

第三代移動通信業(yè)務(wù)主要是話音和中低速數(shù)據(jù),碼率為384kb/s(局域網(wǎng)可達2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展,2Mb/s的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業(yè)務(wù)的需要,因此國際上已開始研究第四代移動通信系統(tǒng),第一步目標(biāo)是10Mb/s以上。我們國內(nèi)則尚未啟動。因此需盡早開始研究其關(guān)鍵技術(shù)。需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有:寬帶多媒體移動通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),包括頻段、多址方法、無線接入技術(shù)、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調(diào)制和OFDM技術(shù)、自適應(yīng)天線陣、高效信道編碼技術(shù)(如Turbo碼)等。

第三代移動通信系統(tǒng)(3G),也稱IMT2000,是正在全力開發(fā)的系統(tǒng),其最基本的特征是智能信號處理技術(shù),智能信號處理單元將成為基本功能模塊,支持話音和多媒體數(shù)據(jù)通信,它可以提供前兩代產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù),例如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps,在用戶高速移動時最大支持144Kbps,所占頻帶寬度5MHz左右。但是,第三代移動通信系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同組成一個IMT2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動通信系統(tǒng)不是真正意義上的個人通信和全球通信;再者,3G的頻譜利用率還比較低,不能充分地利用寶貴的頻譜資源;第三,3G支持的速率還不夠高,如單載波只支持最大2Mbps的業(yè)務(wù),等等。這些不足點遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來移動通信發(fā)展的需要,因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問題,又能適應(yīng)未來移動通信的需求的新技術(shù)(即新一代移動信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移動通信技術(shù)的基本特點:(1)全球統(tǒng)一頻段,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業(yè)務(wù)。(4)支持高質(zhì)量話音、分組多媒體業(yè)務(wù)和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據(jù)不同業(yè)務(wù)設(shè)置不同服務(wù)等級的能力。(6)適應(yīng)多用戶環(huán)境,包括室內(nèi)、室外、快速移動和衛(wèi)星環(huán)境。(7)安全保密性能優(yōu)良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統(tǒng)融合,包括蜂窩、無繩電話和衛(wèi)星移動通信等。(10)終端(手機)結(jié)構(gòu)簡單,便于攜帶,價格較低。

3第四代移動通信系統(tǒng)

4G系統(tǒng)中有兩個基本目標(biāo):一是實現(xiàn)無線通信全球覆蓋;二是提供無縫的高質(zhì)量無線業(yè)務(wù)。目前正在構(gòu)思中的4G通信具有以下特征:(1)網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速率,通信運營商必須在3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進行大幅度的改造,以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究,每個4G信道將占有100MHz的頻譜,相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍;(2)通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動終端訪問Internet的速率,因此,4G通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據(jù)專家估計,第四代移動通信系統(tǒng)的傳輸速率速率可以達到10M~20Mbps,最高可以達到100Mbps;(3)通信更加靈活。從嚴(yán)格意義上說,4G手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇,因為語音數(shù)據(jù)的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已。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;(4)智能性更高。第四代移動通信的智能性更高,不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化,更重要的是4G手機可以實現(xiàn)許多目前還難以想象的功能;(5)兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收,還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到4G通信。因此,從這個角度來看,4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從3G平穩(wěn)過渡等特點。

總之,隨著新問題、新要求的不斷出現(xiàn),第四代移動通信技術(shù)將會相應(yīng)地調(diào)整、完善和進一步發(fā)展??v觀移動通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和第四代通信技術(shù)的優(yōu)點,我們相信,不遠(yuǎn)的將來,人們將不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網(wǎng)絡(luò)獲取和傳遞信息。從而人們的學(xué)習(xí)、工作、生活將會發(fā)生更深刻的變化。

參考文獻:

[1]胡可剛,王樹勛,劉立宏.移動通信中的無線定位技術(shù)[J].吉林大學(xué)學(xué)報,2005,23(4)

篇9

關(guān)鍵詞:視頻監(jiān)控; 3G網(wǎng)絡(luò); 雙碼流; RTP

中圖分類號:TN29-34文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1004-373X(2011)19-0055-03

Research and Implementation of the Key Technology of

Video Surveillance System Based on 3G Standard

WANG Yong-gang, ZHANG Jian-wu

(Dept. of Communication Engineering, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China)

Abstract: The research and design solution of the key technology of the wireless video surveillance based on the 3G standard are described, which includes H.264-based dual-stream module,multi-thread and RTP. The surveillance system has high stable and good real-time performance, and the users can perform the video monitoring and video recording through 3G network at anytime and anywhere. The testing result indicates that the modules meet the anticipated target, which can perform real-time view by video under the 3G environment. This system can achieve the real-time monitoring, and the video quality is not worse than that in LAN.

Keywords: video surveillance; 3G network; dual-stream; RTP

0 引 言

經(jīng)過多年的發(fā)展,視頻監(jiān)控技術(shù)已由早期模擬設(shè)備為主的第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到目前的數(shù)字視頻監(jiān)控[1],人們已不再滿足于傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)。隨著3G技術(shù)難點的突破以及3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,使3G無線視頻監(jiān)控[2]的實現(xiàn)成為了可能。在此背景下提出了一個基于3G標(biāo)準(zhǔn)的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案并實現(xiàn)了基本功能,本文著重介紹該系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)方法,包括雙碼流模塊、多線程通信、RTP封裝及改進,最后討論了無線網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸健壯性的問題以及解決方案。

1 雙碼流技術(shù)的實現(xiàn)

目前,困擾中國網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控市場發(fā)展的主要因素就是缺乏良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境,而雙碼流正是針對這一問題提出的解決方案,它是對安防行業(yè)的一次提速。

雙碼流,即在視頻編碼端中同時存在兩種碼流。雙碼流是通過在編碼端采用兩種格式或兩個不同的分辨率分別進行編碼來實現(xiàn)的。該監(jiān)控系統(tǒng)基于DM365硬件開發(fā)平臺,由于DM365開發(fā)板屬于DAVINCI系列,必須深入研究DM365應(yīng)用層調(diào)用具體算法的結(jié)構(gòu),如圖1所示。由圖中可知,應(yīng)用層調(diào)用的接口是DMAI[3](DaVinci Multimedia Application Interface),它是DSP提供給ARM端應(yīng)用程序的調(diào)用接口。DMAI是各種模塊集合,應(yīng)用程序可以從中選擇模塊來使用。此外DMAI提供了源碼,便于修改使用,以滿足應(yīng)用要求。DMAI里面有各種接口實現(xiàn)方式,修改DMAI接口具體實現(xiàn)使其滿足雙碼流。

首先將DM365中兩個編碼通道全部使能,保證了開發(fā)板對雙碼流的支持,然后,在應(yīng)用程序中采集兩路的數(shù)據(jù),分別調(diào)用DMAI中的編碼函數(shù)Venc1_create,進而對兩路數(shù)據(jù)進行兩次編碼,這樣就得到兩路不同分辨率大小的編碼數(shù)據(jù)流。本文實現(xiàn)了一路D1,一路是CIF大小(用于傳輸)的碼流,并且都達到20幀的速率,可以保證視頻流質(zhì)量。它在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)瓶頸下兼顧了圖像質(zhì)量和傳輸實時性,可以突破網(wǎng)絡(luò)瓶頸,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬靈活選擇碼流格式,達到本地高清存儲,同時保證一定遠(yuǎn)程監(jiān)控質(zhì)量的低碼流網(wǎng)絡(luò)傳輸。

圖1 應(yīng)用層調(diào)用具體算法2 多線程技術(shù)在3G無線視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

由于視頻圖像傳輸需要做到實時性和良好的傳輸質(zhì)量,而系統(tǒng)需求的功能又比較復(fù)雜,包括視頻數(shù)據(jù)采集、視頻編碼、RTP打包發(fā)送、視頻數(shù)據(jù)流保存等工作,而它們的流程又不是簡單的順序執(zhí)行,所以這里引入了多線程[4]。

本論文提出的方案中包括Capture,Video和Writer三個主要線程,分別完成原始數(shù)據(jù)YUV數(shù)據(jù)的采集、H.264[5]數(shù)據(jù)壓縮、視頻數(shù)據(jù)的寫文件,而在視頻采集線程中加入了異常檢測模塊(該模塊利用原始數(shù)據(jù)進行檢測異常),在視頻數(shù)據(jù)壓縮線程中采用了雙碼流技術(shù),并將CIF分辨率的壓縮數(shù)據(jù)進行RTP協(xié)議封裝,在Writer線程中實現(xiàn)了以時間為文件名的保存方式并將其保存到SD卡中。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)設(shè)防、拆防、異常檢測、客戶端與監(jiān)控端通信,又引入了兩個線程,分別完成等待電話、客戶端與監(jiān)控端的SOCKET通信完成命令傳輸功能。整個線程結(jié)構(gòu)與通信方式如圖2所示。

圖2 線程結(jié)構(gòu)與通信方式采用了pipe管道進行線程間通信,且設(shè)置為阻塞模式,整個流程即Capture線程得到數(shù)據(jù),將地址送給Video線程,Video線程經(jīng)過H.264視頻壓縮把DI分辨率的地址送給Writer,而CIF分辨率根據(jù)發(fā)送標(biāo)記來確定是否發(fā)送,Writer線程完成寫文件操作后,將buffer指針返回,完成一幀采集、編碼、發(fā)送、保存等工作,如此反復(fù)循環(huán)。而其他線程通信則采用全局變量來進行傳輸標(biāo)記位,而無需使用FIFO,降低了實現(xiàn)復(fù)雜度。

3 RTP協(xié)議封裝及改進

本文采用RTP協(xié)議[6-7],提供了端對端傳輸服務(wù)的實時傳輸協(xié)議,用來支持在單播和多播網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中傳輸實時數(shù)據(jù),而實際數(shù)據(jù)的傳輸則由RTCP控制協(xié)議來監(jiān)視和控制。RTP協(xié)議一般要求與RTCP[8]一起使用,來保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。這種結(jié)構(gòu)在本次設(shè)計無線環(huán)境會遇到兩個問題:

(1) 如果增加RTCP,那么增加了復(fù)雜度,降低了實時性。

篇10

[論文摘要]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,構(gòu)建完善堅強可靠的電力通信網(wǎng),顯得越來越重要。文章結(jié)合電力通信的特點和需求及無線新技術(shù)的特性,分析無線通信技術(shù)在電網(wǎng)通信中的應(yīng)用前景。

一、概述

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行應(yīng)運而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè),已經(jīng)初具規(guī)模,通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展,無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架,且抗自然災(zāi)害能力較強,同時具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點,非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應(yīng)用特點和優(yōu)缺點,并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

二、無線技術(shù)介紹

(一)無線通信技術(shù)的概念

目前,無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

(二)無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù),即基于IEEE802.15的無線個域網(wǎng)(WPAN)、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)(WLAN)、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)(WMAN)及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)(WWAN)。

總的來說,長距離無線接入技術(shù)的代表為:GSM、GPRS、3G;短距離無線接入技術(shù)的代表則包括:WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有:3.5GHz無線接入(MMDS)、本地多點分配業(yè)務(wù)(LMDS)、802.16d;移動無線接入技術(shù)主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)。

1.主流無線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出,以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無線通信技術(shù)

除了上述主流的無線通信技術(shù)外,目前已存在的無線通信技術(shù)還包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點對點微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。

(1)IrDA:InfraredDataAssociation,是點對點的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,通信距離一般在0~1m之間,傳輸速率最快可達16Mbps,通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。

(2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段,使用跳頻頻譜擴展技術(shù),通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

(3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射頻識別,俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù),通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個基本要素組成。

(4)UWB:UltraWideband,即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信,幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng),所需要的射頻和微波器件很少,因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性,降低成本。

三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析

(一)WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟,而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng),作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸,對于特殊地點寬帶應(yīng)用,盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患,Wi-Fi采用的是射頻(RF)技術(shù),通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號,所以非常容易受到來自外界的攻擊,黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進入未受保護的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

(二)WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個先進的技術(shù),推出相對較晚,存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題,但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化,該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實踐考驗。從應(yīng)用前景看,該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求,覆蓋可以包括室外和室內(nèi),可以進行大面積的信號覆蓋,甚至只要少數(shù)基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進性和超遠(yuǎn)的傳輸距離,一直被業(yè)界看好,是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向,并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

(三)WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù),在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點進行融合,而且暫時沒有一個成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看,WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間,在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標(biāo)對象進行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集,并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善,WMN更好地與之相融合、互補,從而能夠揚長避短,發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。

(四)3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn),2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶嵺`經(jīng)驗,有一成套建網(wǎng)的理論,包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計算機仿真等。從商用前景看,目前,3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用,比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進入可以實用的階段,還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

(五)LMDS技術(shù)分析

本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術(shù),其工作頻率在20GHZ以上,利用毫米波傳輸,可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù),是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下,距離可達8公里;但是由于受降雨的原因,距離通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去,在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號,在無需為每個用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下,實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。

(六)MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響,可用頻帶亦不夠?qū)?,最多不超過200MHz。其次,MMDS對傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù),無法做到非視距傳輸,在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外,MMDS沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn),各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。

(七)集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點,它的頻譜利用率有很大提高,可進一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量;它提高了信號抗信道衰落的能力,使無線傳輸質(zhì)量變好;由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實用技術(shù),所以對數(shù)字系統(tǒng)來說,保密性也有很大改善。

數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù),也就是說除數(shù)字語音信號外,還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號,因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

(八)點對點微波通信技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比,微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二,微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比,其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三,目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的,對于運營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來,微波傳輸系統(tǒng)將升級到全IP的平臺之上,可以全面支持運營商未來的發(fā)展。

(九)衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶,可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下,利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實際的方案,經(jīng)濟又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺,其地面站的建設(shè)、通信信道租用費用都需要花費大量資金,而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有,受其帶寬的限制,使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價。因此,作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟的;而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術(shù)綜合比較

目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求,WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入,而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。

首先,從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看,本報告所涉及的技術(shù)中,僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系,LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn),只是沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn),其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作,并且都進行了試驗網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看,Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段,WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看,Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù),僅覆蓋35m~100m;WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù),覆蓋范圍在1km~54km不等,而衛(wèi)星通信、點對點微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù),通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看,點對點微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù),不同的情況速率變化較大,而其余的技術(shù)均為接入技術(shù),僅僅是3G技術(shù)接入速率最小,僅為384k,而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看,其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM,其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。

從天線技術(shù)上看,僅僅3G和WiMax技術(shù)采用了MIMO技術(shù),而其他技術(shù)均未采用MIMO技術(shù);從傳輸環(huán)境上看,僅僅WiMax技術(shù)和3G技術(shù)支持非視距傳輸,其余技術(shù)均要求視距傳輸環(huán)境;從網(wǎng)絡(luò)安全和QoS機制上看,WiMax技術(shù)和3G技術(shù)在這方面做得比較優(yōu)秀、完善,其余的均存在較大的問題。