时间:2022-04-17 00:22:02
导语:在移动技术的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
目前4G移动通信技术国际标准主要有FDD-LTE、FDD-LTE-Advance、TD-LTE以及TD-LTE-Advanced,其中,TD-LTE、TD-LTE-Advanced是中国主导制定的4G国际标准。
1.1LTE
LTE(长期演进)项目是3G的演进,它改进并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进技术,LTE移动通信网络系统在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbps(TD-LTE)或150Mbps(FDD-LTE)、上行50Mbps(TD-LTE)或40Mbps(FDD-LTE)的峰值速率。国际上大多数国家采用FDD-LTE制式,FDD-LTE是主流的4G标准,也是终端种类最丰富的一种4G标准。TD-LTE是我国主导的4G国际标准,TD-LTE是我国具有自主知识产权的3G国际标准TD-SCDMA的后续演进技术,中国移动就采用了TD-LTE。
1.2LTE-Advanced
LTE-Advanced后向兼容LTE,LTE-Advanced针对室内环境进行了技术优化,并采用了载波聚合等技术,载波聚合技术能够弹性分配频谱,可以获得更宽的频谱带宽,能有效地支持新频段和大带宽应用。LTE-Advanced移动通信网络系统在100MHz频谱带宽下能够提供下行1Gbps、上行500Mbps的峰值速率,LTE-Advanced也分为FDD-LTE-Advance和TD-LTE-Advanced。
1.3WiMax
WiMax即IEEE802.16标准,能够提供最高接入速度70Mbps,IEEE802.16的工作频段范围为无需授权的2~66GHz频段。WiMax的优点有:(1)有利于避开已知干扰。(2)有利于节省频谱资源。(3)灵活的带宽调整能力有利于运营商协调频谱资源。(4)WiMax能够实现无线信号传输距离可达50km,非无线局域网或3G网络所能比拟。WiMax在移动性能方面存在缺陷,无法满足≥50kmph高速下无线网络的无缝衔接,并不能算作无线移动通信技术,只算是无线宽带局域网技术。
1.4WirelessMAN-Advanced
WirelessMAN-Advanced是WiMax的升级版,即IEEE802.16m标准,IEEE802.16m具有高速移动下无缝切换能力,能够有效地解决WiMax的移动性能问题。IEEE802.16m兼容4G无线网络,它可能成为4G标准,其优势有:(1)提高网络覆盖,实现网络无缝衔接。(2)提高频谱效率。(3)在漫游模式或高效率/强信号模式下可提供1Gbps无线传输下行速率。(4)提高数据和VoIP容量。(5)低时延,增强QoS。(6)节省功耗。
24G移动通信系统关键技术
2.14G网络结构分层
4G移动通信系统网络结构分为物理网络层、中间环境层、应用环境层三层。物理网络层提供网络接入和网络路由选择功能。中间环境层提供QoS机制、地址转换和安全管理等功能。应用环境层提供各种应用编程接口。
2.2OFDM技术
4G移动通信系统采用了正交频分复用(OFDM)技术,OFDM技术具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力,可以消除或减小信号波形间的干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率,支持高速率、小时延的无线数据传输技术,在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,各子载波并行传输。OFDM的主要缺点是功率效率不高。
2.3调制与信道编码、信道传输技术
4G移动通信系统采用了多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡调制技术,提高了频谱利用率,可延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用了比3G系统更高级的信道编码方案以及自动重发请求技术和分集接收技术等,在低Eb/No条件下可保证系统具有足够的性能。
2.4高性能的接收机
4G移动通信系统由于数据速率很高,所以对接收机的性能要求也很高。按照Shannon定理,对于3G系统,如果信道带宽为5MHz,数据速率为2Mbps,则所需的SNR为l.2dB。对于4G系统,要在5MHz带宽上传输20Mbps数据,所需的SNR为12dB。
2.5智能天线技术
智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等智能功能,智能天线技术既能改善信号质量,又能增加传输容量。智能天线应用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,可实现充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。
2.6多输入多输出技术
MIMO(多输入多输出)技术又称为多天线技术,是LTE移动通信系统为了提高吞吐量而应用的一项关键技术,MIMO技术是利用多发射、多接收天线进行空间分集和空间复用的技术,能够有效地将通信链路分解成许多并行的子信道,能够提高系统抗衰落与噪声性能,提高系统通信容量、数据传输速率和传输质量。
2.7软件无线电技术
软件无线电技术是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现无线电通信系统功能的一种具有开放式结构的新技术,各种功能和信号处理尽可能利用软件实现,包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电技术使无线电通信系统具有灵活性和适应性,能够适应不同的网络和接口,能支持不同接口的多模式手机和基站,能实现各种不同应用的可变QoS。
2.8基于IP的核心网
4G移动通信系统的核心网是基于全IP的开放式移动网络,IP兼容多种无线接入协议,便于灵活设计核心网络,可以实现不同网络间的无缝互联,能允许各种空中接口接入核心网,不必考虑无线接入究竟采用何种方式和协议,能够提供端到端的IP业务。
2.9多用户检测技术
多用户检测技术是宽带通信系统中抗干扰的关键技术,传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户信号分别进行扩频码匹配处理,因而抗多址干扰能力较差。多用户检测技术抗多址干扰能力较强,解决了远近效应问题,可以更加有效地利用链路频谱资源,提高系统通信容量。
34G移动通信技术优势
3.1通信速度更快
4G移动通信具有更快的无线通信传输速度,TD-LTE移动通信系统可以达到下行100Mbps峰值传输速度,是3G移动通信传输速度的50倍。
3.2网络频谱更宽
要使4G移动通信达到100Mbps的传输速度,通信运营商必须使4G网络的频谱带宽高于3G网络的频谱带宽,每个4G信道占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G网络的20倍。
3.3通信更加灵活
4G手机可以算得上是一台便携式电脑,4G移动通信使用户不仅可以随时随地通信,还可以双向下载传递资料、图画、影像,4G终端还可实现定位、告警等功能。4G移动通信系统会在不同的固定和无线平台及跨越不同频带的网络运行中提供无线服务,所涉及的关键技术包括高速移动无线信息存取技术、移动平台的拉技术、安全密码技术以及终端间通信技术等。
3.4智能性能更高
4G移动通信的智能性能更高,4G移动通信终端设备的设计和操作具有智能化,对菜单和滚动操作的依赖程度大大降低,4G手机能够根据设定适时地提醒手机主人此时该做什么事或不该做什么事,4G手机还可以当作一台手提电视机,可以用来随时随地观看电视节目。
3.5兼容性能更好
4G移动通信系统接口开放兼容,能与多种网络互联互通。4G终端多种多样,支持全球漫游。用户可以使用各种各样的移动终端接入4G系统,4G系统支持将各种不同的接入系统结合成一个公共的平台,4G系统可成为多行业、多部门、多系统用户沟通的桥梁,实现在任何地址宽带接入互联网。4G移动通信可集成不同模式的无线通信网络,从无线局域网和蓝牙等室内网络到无线蜂窝网、移动地面广播电视网和移动卫星通信网,移动用户可以自由地从一个网络标准漫游到另一个网络标准,并能自适应资源分配,能在信道条件不同的环境下处理变化的业务流。在移动卫星通信方面能够提供信息通信、定位定时、数据采集和远程控制等综合功能。
3.6可实现各种增值服务
4G移动通信系统采用空分多址(SDMA)技术和正交频分复用(OFDM)技术,业务容量达到3G的5~10倍,可以实现无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增值服务。
3.7可实现更高质量的多媒体通信
4G移动通信能够满足3G移动通信尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、宽频带上支持高速数据传输和高分辨率多媒体服务要求,4G移动通信提供的无线多媒体通信服务包括语音、数据、影像等,4G移动通信堪称多媒体移动通信。
3.8频率使用效率更高
4G移动通信系统的基站天线可以发送更窄的无线电波波束,可以处理数量更多的业务。4G移动通信技术对无线频率的使用效率比3G系统要高,且抗信号衰落性能更好,可以支持更多的用户使用更多、更快的应用。
3.9通信费用更加便宜
4G移动通信兼容3G移动通信,可以让现有3G用户轻易地升级到4G移动通信。4G移动通信容易部署,能够有效地降低运营商和用户的费用。4G网络与固定宽带网络的使用费用差不多,且4G网络计费方式更加灵活机动,4G移动通信的无线即时连接等服务费用会比3G便宜,用户可以根据自身需求借助各种各样的4G终端随时随地享受高质量的通信服务。
44G芯片及4G手机
4.14G芯片
4G芯片目前已经具备高度集成、多模多频以及强大的数据与多媒体处理能力,目前全球4G手机大多数采用高通芯片。中国移动2013年度支持的TD-LTE终端中采用高通芯片的比例高于60%。高通的LTE芯片强调高集成度和支持多模多频,目前高通所有的LTE芯片组均同时支持TD-LTE和FDD-LTE。博通、Marvell、英特尔、联发科、联芯科技、创毅视讯、展迅、海思等芯片厂商也已推出4G基带芯片产品。
4.24G手机
4G手机目前主要有三星、索尼、天语、酷派等品牌,多模多频是LTE智能终端的发展方向,中国移动将重点建设发展支持5模10频、5模12频及Band41等LTE智能终端的TD-LTE/FDD-LTE融合网络。
54G移动通信网络建设及4G牌照
5.14G网络建设
2013年中国移动启动了4G网络工程集采招标,4G网络建设正在抓紧进行,2013年中国移动4G网络将覆盖超过100个城市,将建设完成20万个基站,4G终端的采购将超过100万部。中国移动在频段上主要采用1900MHz(F频段)、2600MHz(D频段)、2300MHz(E频段),其中F频段以升级为主,D频段以新建为主。
5.24G牌照
4G牌照是指第四代移动通信业务的经营许可权,运营商必须获得由工信部许可、发放的4G牌照,才可经营4G业务,我国已在2013年12月4日发放4G牌照。
64G移动通信系统面临的难题
4G移动通信系统技术复杂,4G移动通信网络存在的技术问题大多与互联网有关,需要花费几年时间才能解决,要顺利、全面地实施4G移动通信,将会面临一些难题。
6.1标准难以统一
4G标准难以统一,如果没有统一的或兼容的国际标准,将会给4G手机用户带来诸多不便。开发4G移动通信系统必须首先解决通信制式等全球统一或兼容的标准化问题。
6.2技术难以实现
要实现4G移动通信的下载速度还面临着如何保证楼区、山区及其它有障碍物等易受影响地区的信号强度等一系列必须解决的技术难题。
6.3容量受到限制
4G移动通信从理论上说具备100Mbps的宽带速度,但手机使用速度还受到通信系统容量的限制,手机用户越多,速度就越慢,4G手机很难达到其理论速度。
6.4市场难以消化
整个移动通信市场正在消化吸收3G技术,对于4G移动通信系统的接受还需要一个逐步过渡的过程,而5G技术随时都有可能威胁到4G系统的赢利计划,所以4G系统漫长的投资回收和赢利计划可能变得异常脆弱。
6.5设施难以更新
要向4G通信技术转移,全球的许多无线基础设施都需要经历大量的变化和更新,这种变化和更新势必减缓4G移动通信技术全面进入市场和占领市场的速度。
6.6其他相关难题
2013年是移动技术领域发展迅猛的一年。预计在未来一年,移动领域的发展步伐只会有增无减。以下是多位分析师、专家以及提供各项移动服务的公司的10大预测,展望了2014年移动技术领域的趋势。
智能手机、平板电脑的销量会超过PC销量
PC也许没有消亡,但它无疑境况不佳,至少在知名调研机构IDC看来是这样。IDC公司表示,智能手机和平板电脑的销量会继续超过PC销量,两者的比例是2.5:1。据IDC声称,由于销售额减少6%,PC会继续走下坡路,而2013年PC销售额整整减少了10%。
iOS、安卓和Windows Phone会决一胜负
IDC公司还预测,苹果的iOS设备会迎来强劲的增长势头,单位价值方面较之安卓会保持2:1的优势,不过绝对量方面较之谷歌的操作系统会面临1:3的劣势。IDC认为,谷歌的Play Store在与苹果大受欢迎的App Store获得的收入比方面会取得重大进展,这可能会给苹果一记重拳。至于微软,对其Windows Phone移动操作系统而言,“时间在一分一秒地流逝”;IDC表示,这家公司需要“将开发人员的兴趣提高50%到100%,那样才不至于被踢出市场。”
移动视频会大行其道
据研究公司声称,2014年,移动视频浏览量将头一次与PC浏览量相当。这个变化将归因于市面上出现更好的设备、速度更快的无线网络以及成本更低的数据服务套餐。据称,这会导致人们花更多的时间在移动设备上观看视频或类似电视的更长内容。有公司预测,移动视频浏览量在2014年还会开始赶上电视的视频浏览量。
移动PoS领域会出现整合
移动支付和移动销售点(mPoS)系统其实刚开始流行起来,但是一向不乏竞相进入这个行业的玩家。据预测,在未来一年,整合会成为这个行业的主旋律。研究机构声称:“我们预测,随着几个玩家考虑退出市场,预计会出现整合热潮。”这家机构表示,mPoS在2014年的最缓慢增长会出现在只有1~20个员工的商家当中,这些商家恰好是流行的mPoS提供商Square和PayAnywhere的主要客户群。
移动银行业务会高歌猛进
据后台支持电子支付的ACI Worldwide公司声称,在2014年,一些银行会开始尝试使用可穿戴设备,比如谷歌眼镜和智能手表,让客户可以接收账户余额提醒,并加大使用这项技术的力度。据ACI声称,许多银行还会进一步调查探究移动个人对个人(P2P)支付技术,移动P2P有望取代远程储蓄,成为2014年银行在移动领域所需的“下一大热门技术”。最后,ACI认为银行会开始提供“纯移动体验”,也就是只通过移动设备才能享用的功能特性。
平板电脑应用程序
会引起PC真正消亡
据冠群科技公司的首席技术官约翰·米切尔森(John Michelsen)声称,2014年不仅会看到企业中移动应用程序的绝对数量急剧增长,CIO和IT部门还会开始致力于先为平板电脑和移动计算设备开发应用程序,然后在必要时,针对桌面系统改动应用程序。米切尔森说:“我们在2014年到头来会拥抱平板电脑;我认为,平板电脑会成为2014年的首要计算设备。”米切尔森认为,一旦企业的开发人员专门为平板电脑开发应用程序,然后稍加改动以适应桌面系统——这一改先针对桌面端开发应用程序,然后针对智能手机或平板电脑稍加改动的传统做法,PC这种计算设备会开始真正走向消亡。
短信服务(SMS)
会抢过应用程序的风头
移动消息和支付公司OpenMarket的产品管理副总裁史蒂文·弗伦奇(Steve French)认为,移动应用热潮会开始消退,更多的企业在2014年会加大使用短信服务的力度,特别是由于消费者和员工熟悉短信。弗伦奇表示,许多CIO会觉得移动应用程序开发和维护起来成本过于高昂。弗伦奇还认为,由于短信无所不在,又易于使用,全球各地的公司企业在2014年会更加依赖短信。他说:“消费者和员工实际上青睐短信服务提供的快捷而简单的沟通——既便于接收来自品牌的信息,又便于回应或询问品牌本身。
LTE安全性会有所增强
美国各大电信运营商如今都有了LTE网络,但是据提供无线网络安全产品的Stoke公司的首席执行官维卡什·瓦玛(Vikash Varma)声称,“安全过去不受重视,它在LTE界充其量也只是可有可无。”无线网络运营商在2014年会开始重视LTE安全,以应对“网络犯罪分子更加关注移动网络以及黑客事件越来越频繁的态势,比如网络窃听、中间人攻击和数据包嵌入。”据瓦玛声称,由于诸企业寻求安全可靠的网络,LTE安全方面的进步和改进会让运营商们获得竞争优势。
可穿戴技术、游戏化和移动支付会实现整合
Revel Systems是一家提供基于iPad的mPoS系统公司,首席执行官兼联合创始人莉萨·法尔宗(Lisa Falzone)预测,市面上流行的健身及个人数据跟踪器在2014年会开始与mPoS系统整合起来,比如说,帮助消费者在餐厅或商店的付款台做出明智合理的决策,了解食物所含热量。法尔宗还表示,游戏化(用户赢得活动的徽章和奖励)会开始在移动商务中扮演重要角色。mPoS系统可能会根据使用情况或忠诚度,向顾客提供奖励、折扣和优惠。
1 动作原理分析
1.1从准备姿势到起动移动的要领
1.1.1破环稳定
人体重心垂线与两脚支撑面边缘所形成的夹角大,人的重心稳定,排球运动员在球场上的准备姿势,即:重心略倾前,膝弯曲、内收,身体重心垂线在两脚支撑面以内。起动移动时,如果不能迅速地将重心的稳定性破坏掉而只靠两脚下跨步移动,那将是既费力又达不到快速起动的目的的。其间首先要发力破坏稳定惯性,然后才能获得起动速度。我们在准备姿势的训练中,要求队员提踵实质上就是为了便于减少支撑面,同时利于蹬地发力。而身体前倾则是为了减小向前的稳定角便于向前方的运动。
1.1.2蹬地角与移动速度
在移动中,蹬地用力的反作用力与地面形成的夹角越小。所获得的水平分力越大即移动速度越快。从理论上讲,反作用力的方向与蹬地的脚和重心连线是一致的,重心越接近地面。蹬地角越小、水平分力越大。但是,在实际动作中需要考虑运动员腿部力量的承受能力,重心也只能低到一定的程度。在这个条件限制下,从设计的角度看,重心在等高的情况下,越偏离蹬地脚所形成的蹬地角越小,并能立即获得相对大的水平分力。
因此,起动移动的动作要注重掌握重心的变化。以左、右两侧起动为例,同侧脚同反方向提脚移步至异侧脚附近等地,使重心垂线置于两脚支撑面以外,支撑蹬地的反作用力通过重心与移动方向趋于一致而且能立即获得较小的蹬地角。克服了两脚分立时重心需先移出同侧脚才能逐渐获得较小蹬地角的时间过程,是主动减小稳定角和蹬地角的最简便的方法。
1.2动作变化中起动的要领
1.2.1制动与变向
以稳定角和蹬地角的基本原理为依据,演变动作的设计,迅速改变稳定角和蹬地角的角度以及方向可获得不同方向甚至反向水平分力的动作是可行的,一般的来讲,变向动作有制动和变向起动两个动作环节,而这两个环节中间,则要靠重心转移来连接。精心设计的身体动作可以大大减小这两个环节的转换时间,甚至于合二为一。
1.2.2重心与身体动作
重心一般在人的腰髋处,是人的整体重力体现,力量不变时它与等地点形成的蹬地角决定了移动的方向以及快慢。上体的倾向,腰髋部的展收以及转动的灵活程度与重心的主动移动,以及下肢的发力有着直接、紧密的联系,决定着移动方向的变化与速度。而腰髋部是重心转移的关键部位。
肩、肘部在重心的转移和启动中也起着不容忽视的作用,在以脚为支撑的移动中,上体的移动以肩为先导,重心也随之而动。肩、肘位的有意识的主动调整可有助于腰、髋和躯体的随意转动,有利于重心方位的及时转换,促使起动、变向移动的及时完成并与技术动作有效的结合。
2 结论
关键词:移动数据库;关键技术;研究
移动数据库的产生,是基于移动通信设备来利用的。比如,手机、电脑以及笔记本、车载设备以及各种各样的监视器等。通过对这些设备特点的分析,发现都具备自动性。比如,手机的内存不够,内存大小一般控制在128M或者256M,针对这种情况,需要给予数据库系统的详细研究,保证能够有效传输给移动设备。
1移动数据库的内涵
对于移动计算,在目前应用中为一种先进技术,使用期间,尽管计算机和其他的信息设备为有效链接,也能实现数据信息的传输。对移动计算进行使用,能够获得更准确、及时的信息,将其与中央信息系统结合也发挥重要作用。且在实际利用过程中,能够有效解决中央信息系统使用中存在的计算问题,更加有效地进行信息传输,以确保满足用户的多种需求。移动数据库具备一定的分布式特点,使用期间,能够给移动计算环境提供有效条件。并且,移动数据库的利用,也可以实现客户和和固定服务器节点的相关结合,对于传统方式下的分布式计算系统,利用固定网络能够将各个计算节点相互链接起来,发挥一定的持续链接性,并且,利用移动计算系统也会使假设条件被改变。移动计算系统也具备分布式特点,该系统的构成是在固定节点和移动节点之间形成的,具备断接性、移动性以及可伸缩性。对于网络通信,是非对称性的,使用中面对电源能力的限制。如图1所示,为移动数据库系统结构[1]。
2移动数据库的特点与结构
2.1移动数据库的特点
移动网络实际应用会给移动计算环境中的数据库使用提供条件。该技术涉及的方面主要为数据库技术、分布式计算技术和移动通信技术等,表现为多个领域发展中,移动数据库系统的特点表现为3方面。(1)服务器。(2)移动支持结点。(3)移动客户机。对于移动数据库系统的关键技术,位置数据管理、移动性支持、缓存同步管理以及移动安全数据等。只要存在数据的一些区域,通过数据库的使用,都能进行积极管理。所以,移动数据库的使用对移动计算环境的形成具有重要作用,可以将其作为管理中的主要内容。并且,数据的形式还表现为明显的分散和逻辑集中现象,在移动性比较强的程度上,还存在一定的位置相关性、频繁连续性和网络通信的非对称性特点。当前,通过对国内外科研机构的相关比对和研究,发现研究结果十分显著。随着成果的积极研究和发展,在多个领域发展中也得到广泛应用,所以已经得到更多人们的广泛重视和关注[2]。
2.2移动数据库的结构
移动设备的类型更加多样,且应用范围十分广泛,计算能力也表现为多样化特点。高端移动服务器、笔记本到比较低端的智能手机、服务器等,其差异化也比较大,还需要增加需求更大的移动客户端,确保能够以较低成本,有效满足具体的服务需求。在当前的数据库系统结构应用下,还将面对很大局限性。目前,增加了一种结构,是基于组件形成的移动数据库系统架构,通过对一个数据库系统的使用,按照基本的组件方式,能够促使移动数据库架构的积极形成,保证通过组件的添加和删除,促使结构中相关功能的发挥。移动数据库的组成部分为4个部分:(1)为系统抽象层,该层次是由运行时库、OS库组成的,在运行过程中,负责为其提供和平台无关的功能或者加强对系统资源的访问和使用。(2)数词库访问服务器层,能够为数据库提供基本服务,针对数据对象、数格式等给出定义。(3)为组件式服务接口层,是一系列组件的组合,能够向上一层提供组件的访问接口,比如,在组件式移动数据库系统中,所有的应用服务都是通过组件来实现的,每个组件都能促使其服务的发挥,有效研究访问的属性和功能接口。(4)组件配置层,该层次重点加强对组件的积极管理,如果需要增加一个组件,要加强对数据库系统的再次配置。这种配置方式比较简单,仅仅增加一些简单的组合代码,这样在所有的系统中,就能促使各个组合的无缝衔接和添加[3]。
3移动数据库的关键技术
3.1数据复制和缓存
数据复制和缓存技术在实际利用期间,重点解决数据库面对的断接性问题,为其中的关键技术。同时,基于当前的DBMS基础条件,给予修补,以保证移动计算的优化完成[4]。传统模式下,该技术的使用仅对服务器和客户机之间保持链接的主要条件来维护。该特点还不适合在移动计算机中的应用。当前,移动计算开展过程中,数据复制和缓存技术的研究,其最为明显的,两级复制机制、缓存失效报告广播技术不仅如此,开发的移动数据库产品SQLREMOTE也能够支持移动计算环境[5]。
3.2数据广播
数据广播在实际利用期间,主要是在移动计算环境中形成的,结合客户机和服务器之间的通信不对称现象,要重点分析具备的周期性广播形式,并将其作为主要条件,逐渐向客户机进行数据信息的发送。对于数据广播的优势,使用中产生的广播开销是不会根据移动用户数量变化的,在具体使用中,是对移动数据库系统的断接问题积极解决。对于数据广播的研究,整体上表现为两个方面,分别为服务器和客户机。对于服务器,对广播数据进行组织,加强对广播数据的调节。客户机在实际利用期间,主要是研究如何利用本地缓存,促使广播数据的时间能够减少,对数据广播的调度算法有效衡量,以促使访问时间和调谐时间的分析[6]。
3.3位置相关查询优化
移动数据库在实际利用中,也可以进行位置的查询和优化。执行查询工作的时候,一般要详细地研究位置信息,加强问题的有效解决,不同的位置区域获得的查询结果也是不同的,移动查询优化技术利用过程中,是基于传统的分布式数据库查询技术基础上进行优化。通过多个方法的利用,能够解决网络中的断接性和带宽多样性问题。在查询引擎实际应用过程中,通过对实际网络条件的应用,可以选择出适合的执行对策。不仅如此,根据对移动计算机中有限电源能力的使用,也可以增加对数据库管理、数据库访问等操作的有效物质,避免出现较多消耗,发挥有效的节能目的,保证关键数据的充分利用[7]。
3.4移动事务处理
在数据库管理系统中,移动事务处理为基本功能,主要目的维持数据的一致性,增加对多个用户的访问,确保为其提供众多支持。用户在对该系统使用期间,能够进行数据的可靠查询,加强数据库的更新。比如,在用户对数据库系统进行访问的时候,结合传统数据库系统,通过其中的事务进行读写操作。且事务处理过程中,还需要重点研究其中的4点原则。比如原子性、一致性、隔离性和永久性。传统模式下,数据库系统中的事务处理技术在利用期间,还无法满足具体的工作要求。移动事务处理过程中,具体表现为4个方面:(1)移动性。移动事务执行其中,输出的事务移动客户机是移动的,且自身也为移动的。(2)长事务。无线网络通信应用过程中,整体具备低带宽和高延迟的特点,且客户机频繁断接性的。(3)易错性。移动客户机的应用,因为固定结点不可靠,应用的网络通信不够稳定,在移动事务应用中很容易出现一些错误。(4)异构性。在对客户机进行实际使用过程中,因为具备一定的移动性特点,移动事务的使用,需要根据访问分布的异构数据库系统积极开展[8]。
关键词:移动通信;特点;趋势
中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)66-0217-02
0 引言
无线通信发展经历了一百多年的历史,在这过程中,产生了不少新的技术的同时,又在不断地与其他技术进行综合,从而不断地涌现出一系列的通信方式,在适应不断提高的社会需求同时,自身也得到完善和发展。从无线电通信发展全过程来看,不难看出,无线通信大致可分为3个重要发展阶段:20年代~30年代的短波通信,50年代~70年代的微波接力通信(含卫星通信),80年代~现在的移动通信。现仅就当今发展最为迅速,系统最为复杂,而又是热门话题的移动通信技术的发展趋势进行叙述。
截止2010年7月,全世界的移动用户数量已经突破50亿户,预计今年该数字将突破60亿。移动通信之所以得到快速发展主要是其不受任何时间、地点限制地实现了对象之间的通信。从设备组网的角度看,移动通信网络可以看成是有线通信网的延伸,它由无线和有线两部分组成。无线部分提供移动用户终端的接入,其包括数据交换、用户管理、漫游、鉴权等大部分网络功能的实现还是通过固定网络来实现的。
1 移动通信发展史
70年代中期至80年代中期。这是移动通信蓬勃发展时期。1978年底,美国贝尔试验室研制成功移动电话系统(AMPS),建成了蜂窝状移动通信网。
根据移动通信的发展史,其发展历程和发展方向,可以划分为3个阶段:
1)第一代——模拟蜂窝通信系统
70年代末至80年代中期是移动通信技术得到了较快发展。1978年底,美国贝尔试验室研制成功高级移动电话系统(AMPS)并建成了蜂窝状移动通信网,也即是第一代移动电话网,采用的是蜂窝组网技术。美国第一个蜂窝系统AMPS(高级移动电话业务)在1979年成为现实。
因为传输技术条件的等的限制,第一代可移动电话用户不能实现长途漫游,也就是说移动电话用户只能在一定区域范围内实现移动通信,除此之外,该系统还存在着诸如系统容量不足、系统间互不兼容、通信质量不好、保密性不强、不能提供数据传送业务等致命的弱点,因此,第一代模拟蜂窝移动通信最终被第二代的数字蜂窝移动通信所替代。但在该组网技术仍在下一代系统中得以应用。
2)第二代——数字蜂窝移动通信系统
为了克服第一代模拟蜂窝通信系统的各种缺点,20世纪80年代中期到21世纪初,数字蜂窝移动通信系统得到了大规模的应用,其代表技术是欧洲的GSM和美国的CDMA,也就是通常所说的2G(即第二代数字蜂窝移动通信系统)。
第二代数字蜂窝移动通信系统主要采用的是时分多址技术TDMA(Time Division Multiple Access)或者是窄带码分多址CDMA(Code Division Multiple Access)技术。TDMA系列最有代表的是泛欧GSM、美国D-AMPS和日本PDC;窄带码分多址(N-CDMA) 系列主要是以高通公司为首研制的基于IS-95的N-CDMA(窄带CDMA),是目前广泛应用的技术,它的应用技术标准叫做IS-95,是美国在1993年的N-CDMA标准,现在已成为常用的国际标准。
2 移动通信的特点
移动通信是基于终端用户处于移动状态的通信方式。它具有如下有别于有线通信的特点:
1)由于用户位置的不确定性,它跟通信中的基站必须使用无线电波来传输信息。由于电波是沿直线传播的,受移动台不断移动、障碍物遮挡、地形和地物的影响会使电波多径传播而造成多径衰落和阴影效应等影响,严重干扰了移动通信的质量。
2)移动通信是在强干扰的环境下工作的,主要干扰包括互调干扰,邻道干扰和同频干扰等;
3)通信容量有限。频率作为一种资源必须合理安排和分配,为缓和用户数量大和资源有限的矛盾,除开发新频段之外,还采取了有效利用频率的各种措施,加压缩频带、缩小波道间隔、多波道共享等,即采用频谱和无线频道有效利用技术;
4)通信系统比固定网复杂得多。因为用户随时移动位置等原因,通信系统需要具备根据信号的强弱来进行通信信道的切换、频率和功率控制、地址登记、越区切换及漫游存取等跟踪技术。这就使得移动通信系统的信令的设计要比固定网要复杂得多。在入网和计费方式上也有特殊的要求;
5)对移动台的要求高。移动台长期处于不固定位置,外界的影响很难预料,这要求移动台具有很强的适应能力。此外,还要求性能稳定可靠、携带方便、小型、低功耗及能耐高、低温等。同时,要尽量使用户操作方便,适应新业务、新技术的发展,以满足不同人群的使用。这给移动台的设计和制造带来很大的困难。
3 移动通信的发展趋势
技术的创新从本质上来说就是为了不断满足人们日益增长的需求。在过去的几十年中,移动通信无论是技术上还是业务上都得到了长足的发展,这些变化也正极大地改变着人们的生活和工作方式。随着全球一体化进程的加速和人们生活水平的不断提高,如物联网等新技术的发展等等,人们对未来移动通信技术将提出更多更高的需求。尽管数字蜂窝移动通信技术也在不断的得到完善,但随着用户数量和网络规模的不断扩大,可以预见的是,在这快速增长的市场需求下,频率资源已经成为瓶颈,通话质量不尽人意,传输速率不高,达不到真正意义上满足移动多媒体和物联网的需求。综上所述,我们大致可以预见未来的移动通信技术将沿着以下几个大的方向改善:1)随着网络业务数据化、分组化程度的提高,移动互联网逐步形成;
2)为了解决频率枯竭的问题,移动通信将应用于更高的频段,频率利用率也将得到很大程度的提高;
3)随着人们个性化需求的不断提高,提供个性化服务将成为业务发展的一个趋势,为此,网络设备的智能化和小型化也将成为必然;
4)在目前信息通信技术大融合的背景下,移动网和固定网、移动网和互联网的融合已成必然,网络和业务的融合将成为趋势,移动互联网的普及也将成必然;
5)随着全球化进程的进一步提高,视频移动业务将越来越普及,高速率、高质量和低费用是下一步市场对移动业务提出的更高要求。
目前世界上大多还在沿用着第二代数字蜂窝移动通信技术,第三代移动通信技术(3G)也在逐步推广当中,但源于更多的需求,人们早已提出了第四代移动通信技术(4G)的设想。4G标准比要比上一代具有更强的功能。
3.1 第三代数字移动通信系统
第三代移动数字通信系统(3G)是在第二代的基础上进一步演变的以宽带CDMA技术为主移动通信技术,能同时提供语音数据综合服务和移动多媒体服务的移动通信系统,是一代有能力彻底解决第一、二代移动通信系统主要弊端的先进的移动通信系统。
为了在移动通信领域适应高速数据和图像电信业务的发展,并企望在第三代系统中统一标准,国际电联(ITU)进行了多方面努力。于2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大3G标准,并写入3G技术指导性文件《2000年国际移动电信计划》(简称IMT-2000),2007年10月19日,在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上,经过多数国家投票通过,WiMAX正式被批准成为继WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四个全球3G标准[2]。
与前两代移动通信相比,第三代数字移动通信是一种能够覆盖全球的多媒体移动通信。它具有别于上两代移动通信的两个主要特点是:
1)可实现全球漫游,使任意时间、任意地点、任意人之间的交流成为可能。也就是说,每个用户都有一个个人通信号码,无论该用户走到世界任何一个国家,人们都可以找到你,而反过来,你走到世界任何一个地方,都可以很方便地与国内用户或他国用户通信,与在国内通信时毫无分别;
2)能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务。也就是说,用第三代手机除了可以进行普通的寻呼和通话外,还可以上网读报纸,查信息、下载文件和图片;由于带宽的提高,第三代移动通信系统还可以传输图像,提供可视电话业务。
从这两年的情况来看,随着终端手机设备的智能化发展,使得3G业务越来越多的在人们的生活中体现,如WAP业务,多媒体消息业务,定位服务业务,OTA下载业务等新兴业务得到了长足的发展。中国3G牌照已经花落三家,分别是:TD—SCDMA 中国移动(中国技术)、WCDMA 中国联通(欧洲技术)、CDMA 2000 中国电信(美国技术)。随着运营商竞争压力的加剧,可以预见的是我们消费者将享受到更好的新兴3G业务服务和更多的资费优惠。
3.2 第四代移动通信技术
尽管历经多年的研究开发,第三代移动通信在实际应用中还是碰到了很多问题,因此人们又开始把希望寄托到了提前出现的第四代的研究。
到目前为止,第四代移动通信技术(4G)技术还只是较多地停留于概念性的设想上,人们可以称之为广带(Broadband)接入和分布网络,也可无线互联网技术或后3G技术,在4G的定义上,人们还无法就其技术参数、国际标准、网络结构、乃至业务内容给出一个标准。但其大致的轮廓已经得到了业界的共识。展望未来,我们可以大致看到4G通信将具有如下的特征:
1)信息传输速率更快
人们研究4G的初衷是为了解决移动终端快速访问互联网的问题,变为现实的4G在应用上应具备更快的无线通信速度。从目前已经公布的数据来看,4G最大的数据传输速率超过100Mbps,而3G网络只有2Mbps。
2)网络频谱更宽
要想提高信息的传输速度,4G网络中所需要带宽要比3G网络高出许多,估计达每个信道的带宽会达100MHz,是3G20倍。
3)容量更大
据估计,10年后,人们每天所获取的信息量要比今天至少高3-4个数量级,而3G的容量将远无法满足这种增长的业务量需求,所以,在4G里将采用新的网络技术来极大地提高系统的容量,如SDMA(空分多址)技术等,来满足未来大信息量的需求。
4)兼容性强
要使4G通信尽快地被人们接受,4G应考虑在投资最少的情况下轻易地过渡到。因此4G将采用大区域覆盖、多种网络相互兼容、终端及网络升级过渡容易等特点。实现真正意义的全球漫游。
5)智能性更高
4G系统的智能化程度更高。在网络系统功能方面,能够做到自适应地进行资源分配、处理变化的业务流和适应不同的信道环境;在其用户终端的设计和操作也将更具智能化,它已经不是传统意义上的手机,它可以被当成手提电视,能够综合各方面因素来提醒它的主人此刻该做什么或者不该做什么。它将能够实现许多现在人们无法想象的功能。
6)能实现更高质量的多媒体通信
4G通信将能在很大程度上改善现有3G多媒体通信存在的品质不良,数据传输速率不高的不足,为各种多媒体流的高速高质量传送提供可行的解决方案。
7)通信资费更加便宜
由于兼容性问题的解决和平滑性过渡的实现, 4G的通信部署相比其他技术将显得容易和迅速得多。这样就能够有效地降低运营成本,竞争的白日化将让人们享受到更加便宜通信资费。
对于现在的人来说,未来的4G通信的确显得很神秘,但技术的发展将使4G通信变成现实。实现3G未能实现的功能,实现真正意义上的个人通信。
4 结论
随着信息时代的到来,人们越来越依靠移动通信带来的便利。可以设想不需要多少年, 我们将会迎来一个真正的综合性的、宽带域、多功能、可以随时随地满足人们多角度、全方位需求的通信方式。
参考文献
[1]王文博.移动通信原理与应用[M].北京邮电大学出版社,2004.
目前,卫星通信系统在某些关键技术上还存有不少问题,如宽带IP(InternetProtocol)难点、高速数据需求等。这些问题的解决,就要应用到一些卫星通信的关键技术:数据压缩、智能卫星天线、卫星极光通信、新型信道编码、新型数字调制。通过数据压缩技术可以对动态数据和静态数据进行压缩,从而在能量、频带、时间三方面提高通信系统的工作效率。激光通信技术则会是卫星通信未来的发展方向。在互联卫星网中,由于其运行是在外层空间中,不受大气层影响,所以会经常应用到激光通信技术,使激光通信优势得到充分发挥。应用星际激光链路技术,可以将全球卫星通信中的信号时长有效缩短。如果以激光作为无线电通信的载体来进行通信工作,其发展前景是非常广阔的。
二、移动通信系统中的关键技术
电子通信系统在移动通信中应用最为成功和有效的方式是分布式天线技术。分布式移动通信系统包含了无线信号处理单元、虚拟小区中央控制器、移动交换中心等部分。移动通信系统中设有多个小区,其中每个小区又包含了若干个无线信号处理单元,单元之间的距离远超过了比载波波长的范围,这些单元主要用于接收信号和分布式接入的预处理。对于核心处理单元来说,要实现其信号处理功能,就要每个小区先完成简单的信号预处理、收发功能,再连接核心处理单元,最后通过微波无线信道、同轴电缆、光纤来实现信号处理功能。
分布式移动通信主要有两种实现方式:一种是在所有无线信号处理单元上同时发射所有与下行链路信号相同的上行链路信号,在无线信号处理单元接收到信号后,将其直接传送至核心处理单元。该方法虽然简单,但是不利于扩大系统容量,还会不断地对系统造成干扰。另一种是应用分布式的大线结构无线覆盖整个业务区域,然后利用大量的无线信号处理单元实现信号处理,从而突破了传统的蜂窝小区。该方式也称为受控天线子系统,也就是依靠移动台附近的信号处理单元来实现与移动台之间的通信,相较于第一种方式,该方式更复杂但也更理想。
与传统移动通信技术相比较,分布式移动通信具有以下优点:一是系统容量大、信号干扰比(SIR:SignaltoInterferenceRatio)高、小区间的干扰低;二是其内部分集能力能扩大系统容量、抵抗阴影效应、保证信号不衰落;三是可提高接收信号功率、提高切换性能、降低频率切换次数;四是在相同发射功率下,覆盖范围更广;在相同覆盖范围下,发射功率越低,同时对其他通信系统的干扰程度很小。五是能在核心处理单元中对信号进行集中处理,还能轻松满足任意形状服务区的无线业务要求。
首先,用于传输视频信号的传统交流耦合技术在设计上存在一些不足之处。我们在此讨论了一些改进方法。比如:利用SAG反馈网路最大限度降低输出电容。通过添加电荷泵也可改善传统技术。最后,还可以在视频驱动器的输入端添加直流恢复电路。在这种情况下,原来的3个耦合电容器有两个可以去除,而第三个可以被大大缩小。
图1:用于传输视频信号的传统技术
由于这4种设计都是为了获得类似的性能,因此,可以就耦合电容器、电源噪声和电路板面积等方面对不同设计进行比较。我们在此提供了一个表格,以帮助您了解各种改进措施的优劣。
传统交流耦合技术
用于输出视频信号的传统技术(采用单一电源)如图1所示。电阻器R1和R2决定放大器输入端的偏压,并使其处于线性操作区域内。R1和R2以及C1共同形成了一个低频极点。R1和R2的值由视频驱动器的输入偏流决定。如果值太大,输入端口的补偿电压也将变得很大,这通常难以接受。因为电阻器的尺寸有限,所以C1的尺寸必须足够大,以保证输入极点频率低于最低的视频信号频率。
图2:带宽C1 = 0.1μF,C1=6.5μF(频率60Hz)
C2必须保持DC增益的一致。C2的尺寸由R3和R4的值决定。对于电流反馈放大器而言,反馈电阻器R3的值由放大器设计预先确定。对于电压反馈放大器来说,反馈电阻器值受到放大器反相输入端的互连寄生电容的限制。大型反馈电阻器和过大的寄生电容将会导致稳定性问题。通过良好的布线和布局,寄生电容可以被最大限度降低至3pF左右。C3用来避免使不必要的直流偏压进入荷载。这个电容器的尺寸由线路阻抗(一般为75Ω)和最低信号频率决定。
由于这3个极点非常接近,所以会带来累积性的影响。因此,这3个极点的频率必须低于要求的关断频率。例如,在视频系统中,最低的感兴趣频率为60Hz垂直同步频率。视频驱动系统低侧关断频率上的极点配置影响如图2所示。曲线所示为图1中带有两个C1值(0.1μF和6.5μF)的电路。电容为0.1μF时,极点频率为318Hz,并且60Hz信号减弱11dB。电容为6.5μF时,极点频率降低至6Hz,允许传输60Hz信号,该信号的衰减小于1dB。
图3:视频驱动器时域输入和输出,C1 = 0.1μF,C1 = 6.5μF
时域(图3)中的变化是显著的。在图中,视频驱动器的输入端标为黄色。输出端(C1=6.5μF)标为粉色,输出端(C1=0.1μF)标为蓝色。电容足够小,以至在同步脉冲过程中使电压上升,在视频信息返回的情况下,与平均值偏移。这一偏移破坏了视频信号强度信息。
所以,迄今为止,我们一直就更大的电容是否更适用于视频系统这一问题进行争论,因为它可以降低极点频率并保持视频信号的低频内容。那到底多大的电容才算合理?由于受尺寸和成本因素的限制,电容最大值为220μF。
通过反馈降低输出电容(C3)
在许多情况下,220μF的电容太大,无法在电路板上实现。可以通过添加反馈网路实现合适大小的输出耦合电容(图4)。这一设计考虑的折衷因素是电容尺寸VS驱动器荷载。简单而言,如果电容器缩小3倍,驱动器驱动相同信号的难度就提高了3倍。额外的输出摆幅可能会遇到线性问题。
图4:采用反馈电路以降低输出电容的视频驱动器
不管有多少元件,反馈网路所占的电路板空间都相对较小。R1、R2和R3可以非常小,并且可以靠近反向输入端布置。电阻器的尺寸和邻近效应可降低寄生电容。
图5显示了Csag(反馈电容)的增益频率对比图(从1μF到220μF)。在峰值状态下,较低的关断频率被扩展。当反馈电容为1μF时,频率扩展不足以传输垂直同步信息。对于所有大于1μF的值而言,较低的关断频率就足够了。可以使用更大的值,但这会影响设置时间。
图4所示电路中最吸引人的是Csag的双重功能。在这一配置中,不需要C2。Csag提供反馈以降低输出电容,并且提供以前由C2提供的统一增益直流特征。增加了Ccomp,以代替C2,但是由于它具有密勒效应,所以,它的3个量值要小于原来的C2。
图5:采用Csag反馈网路的视频驱动器增益图
用电荷泵创造双电源
采用耦合电容器的一个主要推动因素是从双电源设计向单电源设计的转变。电荷泵是一个单独的集成电路(IC),可产生负电流。添加一个电荷泵(图6),可使设计者去除输出电容,但会增加成本、噪声和功耗。在这种情况下,仍然需要输入耦合电容C1来清除视频信号的直流部分。
图6:带有电荷泵的视频驱动器
这种选择的局限性在于电荷泵的特征。因为开关电路用来生成反极性电压,这种开关频率将会带来电源噪声。这种转化并不完善,所以,使用基于二极管的电荷泵,通过输入+5∨正压,以产生约-3.5∨电压。带有集成FET开关的电荷泵可以产生-4.5∨电压。
要减少不利因素,可以选择带有内置电荷泵的视频驱动器,如ISL59830。内部噪声被最大限度降低,而且电源抑制噪声达40dB。输出端释放出10mV峰间信号,频率为167MHz。当最大视频频率为100MHz时,该开关噪声在信号范围之外。
图7:直流恢复电路框图
采用直流恢复电路降低耦合电容
采用直流恢复电路可降低交流耦合电容(图1)。图7显示了直流恢复电路的框图。它包括4个部分:输入RC网路,作为缓冲器的运算放大器、FET 开关和电流源。在缺少输入信号的情况下,Rin 从输入节点漏入接地端。运算放大器环路通过FEF转换提供负反馈,使正向输入等同于反向输入。放电电流泄露输入电容(当FET开关打开时除外)。这一功能消除了强度异常问题(图3)。
图8:通过直流恢复电路的视频信号,Cin = 100nF,Cin = 1nF
此外,它还大大减小了输入端所需的电容器尺寸。极点值不再受偏压电阻器的影响,但却受电流源输出阻抗的影响。由于电流源的输出阻抗较大,因此,Cin 值比传统技术(C1)中的值小。因为电流源的值由设计参数决定,所以,必须正确选择Cin。改变Cin 的值会使输入极点发生变化(如图2所示的时域图)。如果Cin值太小,那么,视频信号的强度将会大打折扣(图8)。100nF的电容值足够消除偏移。
在传统视频驱动电路中,增加耦合电容器的值会提高性能。但是,直流恢复输入电容的值超过100nF会增加它的关联时间常数,并增加电路的设置时间。而在图1所示的传统技术中,C1等于6.5μF,这个方法将输入电容降低了65倍。
图9:带有内置直流恢复电路的视频驱动器
值得注意的是,可以添加集成电路来缩小输入电容器的尺寸。当考虑到对其它两个耦合电容器的影响时,额外占用的电路板面积被证明是合理的。带有直流恢复电路的完整视频驱动器如图9所示。
通过SAG反馈网路可降低输出交流耦合电容C3的值。有了集成反馈网路,就不再有PCB寄生电容需要补偿,因此,也无需补偿电容。
请注意,视频驱动器反向节点和接地端之间没有电容器(图1中的C2)。视频驱动器的输出端和两个输入端都通过放电电流和视频驱动器的反馈电阻器被偏置接地。不再需要C2,因为正向节点(通过负反馈,反向节点)现在被偏置接地。
表:视频驱动器中用于最大限度降低AC耦合电容的各种技术
交流耦合技术的比较
主要问题可参见表1。正如预料的那样,传统视频驱动器技术具有最大的耦合电容器,因此,占用最多的电路板面积。可以通过添加SAG反馈网路,消除C2并将输出电容降低4倍。使用电荷泵可消除C2和C3,从而大大缩小电路板面积。但是,电荷泵开关会造成电源噪声。最后的改进方案是在视频驱动器输入端添加直流恢复电路。这个解决方案可以降低耦合电容并最大限度缩小电路板面积。这一方案不会增加电源噪声,也不会降低系统性能。
【关键词】广播电视;移动多媒体广播;网络
引言
中国移动多媒体广播(以下简称CMMB)标准于2006年由广电总局颁布,是一种通过卫星覆盖与地面覆盖网络相结合以实现对全国地区覆盖的技术体系。在手机、PDA、MP3、MP4播放器、数码相机以及笔记本电脑等七寸以下小屏幕、移动便携的手持类终端接收设备,随时随地接收广播电视节目和信息服务等业务的系统。CMMB是国家广电总局确立的中国移动多媒体广播行业标准,确定了采用我国自主研发的移动多媒体广播传输技术(简称StiMi),目标是建立覆盖全国的移动多媒体网络。
1、CMMB系统构成及原理
(1)系统构成
中国移动多媒体广播系统,采用大功率卫星系统与地面同频增补网络相结合的技术体制,实现全国天地一体覆盖、全国漫游。它具体的工作过程是,将采用广播的方式发射电视信号。广播电视节目和数据业务内容通过节目集成平台,经过传输系统上传到卫星,再由卫星直接或通过地面增补转发网络,把节目传输到手机等便携式移动终端上,实现移动多媒体广播的全国覆盖[1]。
(2)主要原理
CMMB系统体系中的核心是具有我国自主知识产权的TiMi技术。它是由广播科学研究院研制,面向移动多媒体广播的卫星与地面覆盖相结合的广播信道传输技术。STiMi技术是面向移动多媒体广播的业务需求而专门设计的无线信道传输技术。TiMi技术充分考虑到移动多媒体广播业务的特点,针对手持设备接收灵敏度要求高,移动性和电池供电的特点,采用了最先进的信道纠错编码(LDPC码)技术和OFDM调制技术,提高了系统的抗干扰能力,支持高移动性,并且采用了时隙(time slot)节能技术来降低终端功耗,提高终端续航能力[2]。
2、CMMB广播网的特点
(1)支持移动接收。突破了时空的限制,能够随时随地的接收广播电视信息。
(2)传输方式是点对多点方式,发射节目与接收设备使用状况无关。以前用手机看电视,主要是通过手机上网(移动通信网)来看的,这样的话如果很多人同时上网,它的网速就慢,画面就不够流畅,我们广电总局用广播的方式来发射电视信号,是点对多点方式,发射节目与接收设备使用状况无关,不论有多少接收设备使用都与发射无关。因而,占用的信道资源与收看用户数量无关,不会出现“拥塞”现象。传输多套节目的技术成本低。
(3)节省频率资源。由于手机等便携终端设备为小屏幕,小尺寸,清晰显示图像所需要的像素少,低的传输速率即可满足小屏幕清晰流畅地收看,因此,在相同的频带宽度内,可以传输多套节目。
(4)移动多媒体广播满足人们对信息要求的多元化趋势。移动数字多媒体广播的内容更加丰富,覆盖更加有效,信息的传递更加快捷。移动数字多媒体广播作为一种公益功能应用,能够增强国家应对突发事件的能力。
3、CMMB地面覆盖网络组网主要模式
CMMB地面覆盖网络组网主要有两种模式
(1)单发射台站:对于城区面积较小、楼宇密度较低、地势较平坦的地区,单个发射台站可完成基本覆盖要求。
(2)单频网:对于城区面积较大、单发射台站覆盖方式无法满足基本覆盖要求的地区,采用单频网(SFN)覆盖方式,即基于若干发射台站建成本地区单频网实现基本覆盖。
4、长春地区单频网概况
截止2010年7月长春市CMMB网络共建成由三个发射点组成的CMMB单频网:技术中心台、广电大厦、523台,DS-32频道(中心频率:666MHZ)发射。发射功率为1KW。
目前长春地区网络发射点以完成5个点覆盖,以基本覆盖长春市区四环以内。年内还将新补2个点使网络覆盖效果更好,届时达到7个点的工作。
长春为吉林省会,全省政治、经济、文化、科技和交通中心。中国建成区面积和建成区人口第九大城市。中国特大城市之一。中国最大的汽车工业城市。截止2008年5月,长春六大主城区、四大开发区总人口487.6万(四环路以内)其中三环以内户籍人口368万。长春户籍总人口745.9万。包括外来和流动人口总人口接近千万。截止现在CMMB用户已有24万,只占长春市总人口的2.4%,他作为一个新兴产业,市场前景还是很可观的。也满足了人民群众不断增长的信息需求。移动多媒体广播必将发展成为融合数字化、网络化和多媒体的新兴大众媒体,成为党和政府沟通人民群众的新桥梁,成为推进社会主义文化创新、促进和谐文化建设的新阵地。
结语
随着科技的发展、社会的进步、人们生活水平的不断提高,人们对信息消费的多元化需求日趋明显,传统的模拟信号移动电视及模拟音频广播已经越来越不能满足大众的使用需求。作为广播电视的补充和延伸,新兴的中国移动多媒体广播(CMMB)通过无线广播电视覆盖网向各种便携式终端设备提供数字音视频和信息服务,大有替代传统无线广播的趋势,有广阔的发展前景。
参考文献
1.1定位通信技术
移动GIS中定位通信技术,是指以GPS技术为核心的定位系统,其可在全球范围内实现准确的导航与定位,确保移动GIS的精准定位。基于GPS的定位通信技术,首先要在移动GIS中设计GPS接收器,通过接收器接收定位信息,全面收集定位的数据信息,GPS能够准确地处理接收的信息,对照相关的参数要求进行设定,包括通信参数以及用户信息设定,优化收集的数据信息;然后是稳定的连接GPS的接收设备,便于存储接收的信息,保存重要的数据,重新定义GPS的通信结果,符合移动GIS的需求;最后是按照移动GIS的指令,规划GPS内的通信信息,按照系统的时间段接收通信信息,同时采取Ge-tData的方法,优化GPSData的变量,保障移动GIS内通信数据的真实性。
1.2GPRS通信技术
GPRS通信技术在移动GIS中,表现出了数据与移动通信的融合应用。在原有GSM的基础上,增加系统通信的节点,接入数据网络,组成系统的GPRS通信,为移动GIS通信提供高效率的数据服务,同时还能准确地掌握通信资费,用户利用GPRS,实现移动式的通信,随时随地都可接入数据网络,同时保障移动GIS通信的服务性。移动GIS中的GPRS通信技术的发展速度非常快,目前比较常用的是3G和4G制式,促使移动GIS通信能够适应现代通信的领域。GPRS通信技术中的数据传输速度非常快,其可以分组的形式实现数据连接,确保移动GIS数据在GSM覆盖的领域内传送,能够灵活地接入到互联网内。GPRS通信技术使移动GIS进入了无线传输的时代,依赖于分组交换技术,最大化地传输移动资源,而且基本不会延误移动GIS中数据传输的效率,具有全时在线的优势。
2移动GIS中的端口服务技术
移动GIS中的端口服务技术,主要体现在服务端口和移动终端两个部分,支持移动GIS的通信运行。服务端口的通信技术,用于处理客户端传入的数据,包括数据申请、即时消息等,同时利用服务端口实现数据通信的功能,如:动态数据服务、数据分发、即时消息等,根据服务端的通信协议,安排数据信息的有序进行,防止移动GIS服务端出现数据堵塞或漏发的问题,服务端通信有对应的分区,不同属性的数据在传输后会自动进入到对应的存放区,如:DataPreloadUser039、User100、User190……此存放区代表了数据预装目录,每个移动GIS用户均对应有固定的服务通信存放区,维护数据通信的路径。移动终端及移动GIS的客户端,客户端通信技术相对比较复杂,因为移动GIS客户的需求不同,所以通信属性存在多样化的差别,客户端通信采取多项并联的方式,其可在同一时间内实现申请、发送与接收等多个通信模式,满足了客户对移动GIS的通信需求。
3移动GIS应用中的通信发展
(1)移动GIS中的通信发展,应该解决通信硬件的制约问题,促使硬件能够满足移动GIS的需求,保障硬件能够承载移动GIS中的通信技术,全面落实先进技术的应用。由于移动GIS所处的数据环境十分复杂,所以硬件成为通信技术发展的重要设备,其可维护移动GIS通信的稳定性,优化移动GIS的通信环境。
(2)通信技术在移动GIS中提出了智能化的建设,按照不同标准的通信模式,研发具有智能特性的通信技术,满足移动GIS中的多制式需求,促使移动GIS通信的过程中,能够主动监督数据传输的路径,防止数据被盗取,还能杜绝数据恶意更改的行为,加强通信数据安全控制的力度。
(3)移动GIS通信技术受到无线网络的影响,限制了通信的范围,导致移动GIS依赖于无线网络的空间位置。移动GIS在未来通信的过程中,应该打破空间限制,不能仅限于无线网络覆盖的位置,尝试不同的通信方式,安排操作系统的实践应用,由此既可以优化移动GIS的通信条件,又可以保障移动GIS的灵活性,适应复杂的互联网环境,消除通信中的固定性以及环境差异,提高移动数据资源的利用效率。
4结语