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移动通信技术范文1
关键词:移动通信;3G;发展;展望
一、引言
伴随着移动通信市场的快速发展,用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求,希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈,为寻找新的增长点,通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型,需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张,已不能满足长期的通信需求发展需要。
二、移动通信的发展历程
第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的,它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。
第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996 年提出了GSM Phase 2+,目的在于扩展和改进GSM Phase 1及Phase 2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑),SO(支持最佳路由)、立即计费,GSM 900/1800双频段工作等内容,也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术,使得话音质量得到了质的改进;半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSM Phase2+ 阶段中,采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术,引入智能天线技术、双频段等技术,有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM 系统容量不足的缺陷;自适应语音编码(AMR)技术的应用,极大提高了系统通话质量;GPRS/EDGE技术的引入,使GSM与计算机通信/Internet有机相结合,数据传送速率可达115/384kbit/s,从而使GSM 功能得到不断增强,初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善,但随着用户规模和网络规模的不断扩大,频率资源己接近枯竭,语音质量不能达到用户满意的标准,数据通信速率太低,无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。?
三、第三代移动通信系统概述
第三代移动通信系统(3G),也称IMT2000,是正在全力开发的系统,其最基本的特征是智能信号处理技术,智能信号处理单元将成为基本功能模块,支持话音和多媒体数据通信,它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务,例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps,在用户高速移动时最大支持144Kbps,所占频带宽度5MHz 左右。
但是,第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同组成一个IMT 2000家庭,成员间存在相互兼容的问题,因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信;再者,3G的频谱利用率还比较低,不能充分地利用宝贵的频谱资源;第三,3G支持的速率还不够高,如单载波只支持最大2Mbps 的业务,等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要,因此寻求一种既能解决现有问题,又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:next generation mobile communication)是必要的。
第三代移动通信技术的基本特点:(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。?
移动通信技术范文2
论文摘要:移动通信技术的发展历程可以划分为三个阶段,即第一代模拟移动通信系统、第二代数字移动通信系统、第三代多媒体移动通信系统。本文简单介绍了移动通信技术的发展历程,重点论述了第四代移动通信系统(4thGeneration4G)的概念及相关术,并指出其今后的发展趋势。
一、移动通信技术的发展状况
(一)第一代——模拟移动通信系统
第一代(即1G,是thefirstgeneration的缩写)移动通信系统的主要特征是采用模拟技术和频分多址(FDMA)技术、有多种制式。我国主要采用TACS,其传输速率为2.4kbps,由于受到传输带宽的限制,不能进行移动通信的长途漫游,只是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信系统在商业上取得了巨大的成功,但是其弊端也日渐显露出来,如频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务、制式太多且互不兼容、保密性差、易被盗听和盗号、设备成本高、体积大、重量大。所以,第一代移动通信技术作为2O世纪80年代到90年代初的产物已经完成了任务退出了历史舞台。
(二)第二代——数字移动通信系统
第二代(即2G,是thesecondgeneration的缩写)移动通信系统是从20世纪90年代初期到目前广泛使用的数字移动通信系统,采用的技术主要有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种技术,它能够提供9.6-28.8kbps的传输速率。全球主要采用GSM和CDMA两种制式,我国采用主要是GSM这一标准,主要提供数字化的语音业务级低速数据化业务,克服了模拟系统的弱点。和第一代模拟移动蜂窝移动系统相比,第二代移动通信系统具有保密性强,频谱利用率高,能提供丰富的业务,标准化程度高等特点,可以进行省内外漫游。但因为采用的制式不同,移动标准还不统一,用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游,还无法进行全球漫游,虽然第二代比第一代有更大的带宽,但带宽还是很有限,限制了数据的应用,还无法实现高速率的业务,如移动的多媒体业务。
(三)第三代——多媒体移动通信系统
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,还要能支持话音、数据、图像、多媒体等多种业务的有效传输。第二代移动通信技术根本不能满足这样的通信要求,在这种情况下出现了第三代
(即3c,是thethirdgeneration的缩写)多媒体移动通信系统。第三代移动通信系统在国际上统称为IMT一2000,是国际电信联盟(1TU)在1985年提出的工作在2000MHz频段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信系统相比,第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业务。
二、第四代移动通信系统的概念
4G也称为广带接入和分布网络.具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力.对高速移动用户能提供150Mb/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).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lP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。
三、4G的关键技术
1.OFDM技术。它实际上是多载波调制MCM的一种.其主要原理是:将待传输的高速串行数据经串/并变换,变成在N个子信道上并行传输的低速数据流,再用N个相互正交的载波进行调制,然后叠加一起发送。接收端用相干载波进行相干接收,再经并/串变换恢复为原高速数据。
2.多输入多输出(MIMO)技术。多输入多输出(MIMO)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是下一代移动通信系统的核心技术之一。MIMO系统采用空时处理技术进行信号处理,在丰富的散射环境下,空分复用MIMO系统(如BLAST结构)可以获得与天线数成正比的容量增长,从而极大地提高频谱效率,增加系统的数据传输速率。但是当散射程度欠佳时,会引起信道间的空间相关,尤其在室外环境下,由于基站的天线较高,从而角度扩展较小,其空间相关难以避免,在这种情况下MIMO不可能获得所期望的数据传输速率。3.切换技术。切换技术能够实现移动终端在不同小区之间跨越和在不同频率之间通信以及在信号质量降低时如何选择信道。它是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠通信的基础。主要划分为硬切换、软切换和更软切换.硬切换发生在不同频率的基站或不同系统之间。第4代移动通信中的切换技术正朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。
4.软件无线电技术。软件无线电是将标准化、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各种类型的无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。通过下载不同的软件程序,在硬件平台上可实现不同功能,用以实现在不同系统中利用单一的终端进行漫游,它是解决移动终端在不同系统中工作的关键技术。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬(DigitalSignalProcessHardware,DSPH)、现场可编程器件(FieldProgrammableGateArray,FPGA)、数字信号处理(DigitalSignalProcessor,DSP)等。
5.IPv6协议技术。3G网络采用的主要是蜂窝组网,而4G系统将是一个基于全lP的移动通信网络,可以实现不同类型的接入系统和通信网络之间的无缝连。为了给用户提供更为广泛的业务,使运营商管理更加方便、灵活,4G中将取代现有的IPv4协议,采用全分组方式传送数据的IPv6协议。
四、发展趋势
目前,4G移动通信还只处于实验室研究开发阶段。具体的设备和技术还没有完全成型,后续的软件开发还没有启动。这都会给4G的发展带来很多难题,有待人们深入研究。但未来移动通信必将具有文中描述的这些基本特征:高速率、高质量的数据传输,完全集中的服务。无所不在的移动接入,高智能的多样化的用户设备。随着新问题、新要求的不断出现。第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。我们相信,不远的将来,人们将会不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息,从而使人们的学习、工作、生活发生更深刻的变化。
参考文献:
[1]张重阳.数字移动通信技术[M].西安:江西科技大学出版社,2006.
移动通信技术范文3
4G移动通信技术相较于3G移动通信,在传输带宽、稳定性等方面都有较大改进,而在成本、便利性等特点上又优于传统卫星、微波直播,使其成为电视直播技术的又一选择。
关键词:
4G;移动直播;LTE
14G移动通信技术
4G即第四代移动通信技术,是集3G和WLAN于一体,能快速传输数据、高质量视音频、图像等的技术。4G相较于3G的优势是显而易见的,首先在于通信速度的提升,3G通信系统数据传输速率可达为2Mbps,而4G通信系统数据传输速率可达20Mbps,甚至最高能达到100Mbps;其次费用便宜,4G通信能提供一种灵活性非常高的系统操作方式,部署起来也更容易更迅速,并且运营商会考虑在3G通信网络的基础设施上采用逐步引入的方式,这样能有效降低运行者及用户的费用。4G技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式。TD-LTE(时分长期演进),由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同制定。2005年6月,在法国召开的3GPP会议上,以大唐移动为龙头,联合国内厂家,提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案,在同年11月,在汉城举行的3GPP工作组会议通过了大唐移动主导的针对TD-SCDMA后续演进的LTETDD技术提案。到2006年6月,LTE的可行性研究阶段基本结束,规范制定阶段开始启动。TD-LTE作为通信产业变革期的重要机遇,主要包含三大特点:其一,TD-LTE包含大量中国的专利,由中国主导,同时得到了广泛国际支持,成为了国际标准;其二,上网速度快,能够达到TD-SCDMA技术的几十倍,使无处不在的高速上网成为可能;其三,产业发展速度快,与其他国际移动宽带技术基本实现了同步发展,代表当今世界移动通信产业的最先进水平。FDD(频分双工)是该技术支持的两种双工模式之一,应用FDD(频分双工)式的LTE即为FDD-LTE。FDD模式的特点是在分离(上下行频率间隔190MHz)的两个对称频率信道上,系统进行接收和传送,用保证频段来分离接收和传送信道。FDD模式的优点是采用包交换等技术,可突破二展的瓶颈,实现高速数据业务,并可提高频谱利用率,增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率,即在每2×5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时,能充分利用上下行的频谱,但在非对称的分组交换(互联网)工作时,频谱利用率则大大降低。从技术上讲,两大4G标准则各有千秋。首先,FDD-LTE通过两个对称的频率信道来分别发射和接收信号,用保护频段来分离接收和发送信道,其单方向的资源在时间上是连续的。而TD-LTE的发射和接收信号均在同一个频率信道里不同时间进行,其单方向的资源在时间上是不连续的。它不需要分配对称频段的频率,便可在每信道内灵活控制、改变发送和接收时段的长短比例,在进行不对称的数据传输时,可充分利用有限的无线电频谱资源。其次,FDD-LTE更适合广域覆盖,而TD-LTE更适合局域覆盖。FDD-LTE的工作模式采用的是连续控制,适用于国家和国际间覆盖漫游。而TD-LTE采用的工作模式是时间分割控制,适用于城市间高密度地区的局部覆盖。当处于高度密集的热点区域,TD-LTE的优势就会体现出来。再者TD-LTE与FDD-LTE本质上共用一套标准基础,在业务实现的技术上有着一定差别。TD-LTE节省频道资源,适合热点集中区域覆盖;FDD-LTE的理论最高速度更快,基站覆盖更广,适合郊区、公路铁路等广域覆盖。两者混合组网是更好的选择。
24G直播系统
当前,电视台的现场直播方式主要依赖于卫星、微波等通信平台,这两种直播方式的优点主要是信号质量高、传输稳定、易于把控,同时缺点也很明显,如采购费用高昂、操作复杂、易受天气和地理位置影响等。而随着4G网络的全面覆盖,其信道带宽为实时传输视音频提供了可能,4G直播系统也就应运而生。4G直播系统凭借其方便的使用性很快得到了消费者的青睐。4G直播与传统卫星、微波直播对比如表1所示。应用4G网络技术的电视直播平台凭借其低成本、小巧便携、操作简易及视音频相对流畅保质的特点,成为电视台卫星转播车的有效替代或备份方案。主要应用为对各类新闻节目、重大赛事、会议等进行直播报道;现场用专业设备录制画面,经SDI线连接4G设备通过4G信道高速回传画面等。系统硬件终端分为厂家视音频专业传输设备和手机。厂家终端设备需结合摄像机使用,支持TD-LTE和FDD-LTE两种制式,设备可快速接入多家4G网络,自动侦测各运营商4G信号强弱来动态选择最佳信道并显示在设备上。设备自带一定容量的硬盘,可在回传画面的同时,将视音频同步存储在本地,以防信号不好,回传画面不佳时可用作重播之用。设备的功能结构图如图1所示。手机直播即通过手机实时采集视音频信号,通过4G网络发送给媒体采集管理服务器,演播室再将接收到的视音频文件解码成SDI信号用于直播。
34G移动直播系统在扬州台的实际应用
鉴于4G移动直播的便利性、经济性,台里经过调研主要对美国品牌TVU、teraDek,以色列品牌LiveU,法国品牌AVIWEST以及国产品牌Glive、M-live等进行了测试。针对LiveU产品,测试了其LU70HD型号,还有更小的500HD型号,其尺寸约为70HD的一半。区别为70HD最多插卡8张,续航时间2小时,而500HD最大插卡4张,续航时间1小时。实测过程中,最大码流至8Mb,平均码流在3Mb左右。针对TVU产品,测试了全尺寸8200型号,也测试了半尺寸的mini型号。区别为8200最多插8张卡,用自产电池,而mini最多插5张卡,用小摄像机(260)电池,续航时间更短。实测过程中两种设备平均码流均在3~4Mb,回传视频画面流畅性无明显差距。针对Glive产品,测试了其小型化的2100型号,自带外置电池,可更换,最多插5张卡,其中2张为内置卡。测试过程中,移动、电信、联通4G卡各插一张,平均码流约2~3Mb。M-live产品还有更新的V810系列即将于7月推出,功能略有增强,但不会明显提升画面流畅度。测试的V800产品在实测过程中插一张移动4G卡、一张电信4G卡、两张联通3G卡,实测传输码流在1.5~3Mb。TeraDek产品尺寸小,可安装于摄像机热靴,内置电池,但与该产品连接的融合器必须使用大摄像机电池外置供电。实测过程中插两张移动4G卡、3张联通3G卡,传输码流在1~2Mb。AVIWEST产品为法国品牌,其外形、大小与优联产品类似,可内置8张SIM卡,使用V口大摄像机电池供电,其终端可连接外置移动宽频天线,以增强信号接收。实测过程中使用3张移动4G卡、3张电信4G卡,采用高清格式,传输码流稳定在6Mb左右。测试人员携带各厂家设备在扬州个园、京华城mall、冻青桥城乡结合部、文昌路主干道及地下隧道、台内地下车库等地点进行测试,所有测试产品均支持3G、4G的多制式卡混插,测试中均采用厂家推荐的插卡方案,所有回传信号为标清格式,并采集到非编软件中以便对比各厂家设备的最终效果。综合各因素考虑,最终我台决定采用M-live设备及其方案。M-live移动直播系统工作流程为:媒体服务器实时接收移动终端经4G网络传输过来的视音频信号,演播室接收经媒体服务器SDI输出口输出的信号用于直播或保存到本地。其架构组成主要为:媒体服务器、移动直播终端、控制终端等。M-live移动直播终端有以下特性:支持直播、无损录播、文件传输等多种工作模式,解决多应用场景问题;支持通话和远程数字Tally,与传输设备无缝兼容,有利于导播和记者实时沟通交流;支持3G、4G、Wi-Fi、有线等连接等方式,充分利用周边网络;支持多运营商混合捆绑、智能负载检测和分配,大大提高移动直播过程中的系统稳定性;输入分辨率支持:NTSC标清、PAL标清、720P、1080i、1080P,输入自适应;支持CVBS、SDSDI、HD-SDI、HDMI等信号输入方式,采用优化的高效H.264编码,码流200k~25Mbps可调;可根据传输链路质量动态调整输出码流和编码策略,在低速链路上最大可能保证信号传输流畅性;支持离线文件传输,可以将缓存的文件在链路建立后传输至服务器,支持断点续传;支持通过服务器远程升级和控制。M-live媒体服务器最多支持64路移动直播终端同时接入,可以最多选择16路进行在线预览和8路进行SDI音频加嵌输出。输出信号支持SDI音频加嵌、SDI音频解嵌、HDMI、CVBS等接口方式,支持多运营商混合宽带接入,只能判断移动终端接入链路并为其分配合适的宽带接入地址。根据设置支持直播、无损录播、文件传输等多种工作模式,可以与播出、非编、收录等生产系统无缝对接。支持通话和远程数字Tally,跟传统设备无缝兼容,有利于导播与现场记者实时交流和沟通。输出分辨率支持:NTSC标清、PAL标清、720P、1080i、1080P等可调,可以通过管理程序对服务器进行远程升级和运行参数配置。支持冗余电源、2~4个千兆网口,标准1U或者2U机架设备。M-live控制终端支持最多16路同时在线监控和预览;支持输出切换控制,最多支持同时8路SDI实时输出控制;支持录播文件预览、输出和下载,满足直播、非编和收录等业务需求;支持远程对终端进行实时配置和监控,可以远程修改终端运行参数。M-live文件传输终端支持文件上传并存至M-live移动终端;支持在线文件同步传输,将用户的新闻素材传输至服务器;文件传输过程可以充分利用M-live移动终端的混合捆绑功能,大大提供传输效率;支持断点续传,在链路恢复后可自动恢复传输,无需人为干预。
4总结
4G移动通信技术相较于3G移动通信技术在带宽、稳定性上都有了较大提升,而4G移动直播系统基本上都支持多运营商、多卡混插,甚至在4G信号不够好的地方混插3G卡来稳定传输信号,技术的进步使得4G移动直播从理论走向实际应用,并逐步得到推广。我台使用4G移动直播系统已经有一段时间,从节目效果来看,回传画面声音的流畅度、画面质量基本都达到直播要求,以前使用3G移动直播时出现的卡顿、画面拖拉等现象没有再出现过。4G网为无线公用网络用作直播使用时,其回传画面连续性、画质和时延均受运营商基站覆盖范围以及网络拥堵程度影响。在测试过程中,我们也发现测试地点、人数会对回传画面有一定的影响,所以在实际应用中可考虑与运营商签订协议,以保证直播时使用的4G卡可以优先抢占带宽。
作者:韩龙生 朱斌 范袁飞 单位:扬州广播电视传媒集团
参考文献
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[2]刘婷婷,方华丽.浅谈4G移动通信系统的关键技术与发展[J].科技信息,2013(09).
[3]邓永红.4G通信技术综述[J].数字通信世界,2005(02).
移动通信技术范文4
绿色移动通信技术主要是指通过降低项目成本、提高工作效率和资源利用率、降低能源消耗等途径来实现移动通信技术的生态环保化。其主要目标是研发绿色移动通信网络、绿色通信设备,从而利用绿色通信技术与设备达到绿色通信服务。
1.1优化网络设计规划
优化网络设计是指能够实现各类网元组织结构的优化设计,降低网络能源消耗。整合分散的多个处理器核心、存储以及网络宽带等物理资源,从各个角度降低网络项目的建造和运营维护成本,实现资源优化。对网络进行优化设计更能提高移动通信各项资源的灵活性和扩展性,提高工作效率;简化拓扑结构和层次结构,这样不仅能够提高通信设备的资源集成度,降低能源消耗,还可以节约网络项目构建成本。
1.2网络实现
网络实现主要基于通信设备和项目建设来讲。首先,必须保证通信设备的性能优异,在通信设备的采购和测试阶段应该全面把握好质量关,从而在网络实现过程中做到节能减排;其次,项目建设过程中应该充分利用基础设施,做到基础设施的共建共享,避免浪费与重复。同时,为缓解用量高峰,应该尽快拓展无线局域网的范围。
1.3网络运营管理创新
21世纪是知识爆炸时代,创新和人才是这个阶段必不可少的两个因素。在网络建设工程项目中,对管理制度进行创新设计十分重要。在网络运营的整个过程中,保证每一个环节,比如设计、评估、整合等,都要做到环环相扣,这就要求管理制度要极具创新性,同时也要求创新性的人才管理团队。只有这样,才可以更好地节约资源,降低能耗,保护生态环境,实现经济效益与生态效益的最优化。
2绿色通信设备
2.1体系结构中的绿色创新
采用新型节能通信设备对于体系结构的绿色创新具有很重要的意义,可以起到很好的推动作用。对体系结构各个层面都利用绿色节能设备和技术对于实现绿色移动通信至关重要。比如,在物理层采用光子技术,可以降低能源消耗,积极研发新型能源电池,可以延长手机续航时间;在信号处理层应用新型高科技绿色元件,例如软件无线电技术,其应用简单方便,节省硬件成本和人力资源,前景十分广阔;在信息系统硬件平台可采用基于精简指令集CPU的硬件平台的半导体元件和性能优异、节约空间的闪存内存;在信息系统软件平台可尝试由用户DIY安装的开源操作系统,降低成本,同时要对电源进行升级和优化,提高工作效率。
2.2绿色生命周期
元器件的报废给环境带来很大压力,如果将通信设备内部的元器件使用周期加以延长,可以减少报废的次数,有效提高设备利用率,同时也可以避免设备制造过程原材料的浪费,减少污染。此外,还要做到对原材料积极回收再利用,避免其对环境造成的负面效应。
2.3绿色技术标准
将绿色移动通信技术标准化,可以大大降低生产成本,促进经济效益的提升,同时还可以保障用户投资的长期有效性,维护用户权益。比如IEEE1888绿色社区控制网络标准,是在全世界得到认可的情况下中国的创新技术标准,展示了国际合作的重要成果。绿色技术标准的应用,在节能减排、构建和谐社会的道路上扮演着重要角色。
3绿色通信服务
3.1手机终端服务
手机终端服务在通信业务和实践过程中发挥着重大作用。可以提高人机交互效率,为人们的生活带来方便,还可以为用户提供优良服务。比如,通过感知用户所在具体地理位置,为其提供最佳行程路线。手机终端服务有很好的市场竞争力和发展前途。
3.2智能化通道
利用智能化通道可以对整个通信过程中业务实现底层网络能力的封装输出、独占资源的封装销售等,形成整合通信、IT和网络资源的垂直行业解决方案。可以有效提高通信系统的资源利用率,降低项目建设成本。
3.3信息化和云服务
移动通信技术范文5
目前常用的无线传输方式主要有WLAN、数字微波、卫星通讯、3G、4G公众网等。卫星通讯系统每套数十万元,造价昂贵;WLAN和数字微波通信技术属于基站局域网方式,需要建立多个中心基站进行覆盖,由于消防队辖区范围广阔,采用WLAN或微波扩频通信方式覆盖辖区需要大量建设基站,建设投资规模之大对于消防队来说是不可想象的,即使建成,高额的维护成本也将是消防难以承受的;3G(即第三代移动通信技术)经过多年的普及,已为整个社会提供了几乎无处不在的无线接入服务,它们的网络几乎覆盖了我们火灾事故救援可能出现的所有现场,但其数兆的速率不足以支持流畅的高质量的视频传输;4G(即第四代移动通信技术)能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等,其100Mbps以上的传输速率完全足够支持火灾事故救援现场指挥部与指挥中心之间的任何多媒体信息传送。
2可行性分析
2.14G通信技术
4G通信技术即第四代移动通信技术,外语缩写:4G。该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式。4G是集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上,峰值1Gbps的速率下载数据。很明显,在无线数据传输方面4G有着不可比拟的优越性。
2.2移动GIS技术
空间信息技术和4G技术的结合是GIS应用发展的必然趋势。特别是空间信息技术的长足发展,GPS系统定位精度已经能达到厘米级。PDA智能手机、车载终端等智能移动设备的出现、4G网络与各种移动终端设备广泛结合,为GIS的移动应用提供了良好的支撑环境,GIS正由桌面PC向移动终端发展。这种终端设备处于移动状态下使用的地理信息系统即为移动GIS。移动GIS使用我们可以通过移动终端设备随时随地获得相关地理信息服务。这种GIS与4G网络的有机结合为移动用户基于位置的信息获取、信息交换、信息和信息共享提供了便捷、经济的技术途径。
2.3无线视频传输技术
最新全IP视频传输技术在摄像机内置Web服务器,直接提供以太网端口。这些摄像机生成高质量JPEG或MPEG4、H.264数据文件可通过4G网络,实时传送到指挥中心。
3安全性分析
消防应急指挥系统依托消防指挥专网,涉及到网络安全保密问题,系统安全、稳定、可靠性至关重要。运营商成熟无线专网安全认证技术APN(网络接入点名称)可以限制非法SIM卡用户登录,实现UIM卡、用户名、密码、IP地址绑定功能,有效限制非法用户登录专网,从技术上完全可以保障网络安全。
4系统设计
基于4G通信技术的消防应急指挥系统以计算机网络和4G通信技术为基础,集地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、视频监控、无线网络传输(4G)、计算机辅助决策、数据库管理等技术于一体,具有消防现场应急指挥、消防力量实时调度、消防车辆、人员、物资等动态管理等功能。基于GIS系统,使现场位置、环境、水源、道路、图像、视频、力量分布、物资储备等辅助决策信息有机集成,分级分层显示,为指挥员实时、直观、全方位、多层次获取决策信息提供便捷。这种基于4G技术的消防应急指挥系统是一个以统一的坐标系为基础,以基础地图数据、消防专题信息数据、属性信息数据为资源,以计算机网络为载体,以GIS、GPS、实时视频传输等现代信息技术为支撑,实时服务于调度指挥等工作的消防管理手段。
5主要功能
(1)消防力量动态管理。通过GPS、GIS系统,实时获取每一台消防车辆、消防员的实时位置,有效掌握消防力量的动态分布,为及时、就近调集力量提供依据。(2)报警定位。接处警人员通过报警人提供的信息与GIS定位信息比对,有效判断报警信息真伪,避免无效出警,节约消防资源。(3)就近调派消防力量。通过辅助决策系统圈点满足现场需要的就近消防力量、规划到达的最近最便捷路线,指导现场人员就近使用水源、物资,为有效处置火灾事故争取宝贵的时间。(4)实时掌握现场人员动态。对于进入危险场所的救援人员,可通过GIS系统实时监视其动态,为增援、救助、搜寻提供直观依据。(5)信息共享。实时将现场环境、力量分布、救援过程等视频、图像、数据信息上传至指挥专网,使用各级指挥员、领导、专家通过台式电脑、笔记本、PAD、智能手机等各种方式随时随地掌握现场情况,为现场指挥员提供远程技术支持。(6)移动指挥。通过无线接入,将接处警终端部署至移动指挥车上,使指挥车具备指挥中心的所有功能,实现随时随地移动指挥。
6优越性分析
(1)投资小,见效快。可以充分利用移动运营商现有的网络资源,部署方便快捷,无需昂贵的基站、卫星地面站等基础建设维护及传输线路、卫星信道租用等费用,实施成本低,建设周期短,可谓投资小,见效快。(2)覆盖范围广,易扩展。经三大运营商多年建设,4G网络现已基本覆盖县级以上城市,3G网络几乎覆盖了消防救援可能出现的所有现场,而灭火救援现场主要集中在县级以上城市,技术上可以采用3G、4G互为备份,优先使用4G网,4G网失效时降低视频传输质量,使用3G网,这样前端设备就可任意部署在公众3G、4G移动通信网络信息覆盖的任何地方,具有极强的机动拓展能力。(3)数据传输可靠度高。三大运营商网络的重叠覆盖,互为备份,在任何地点,都不会出现因某个运营商的服务中断而导致数据传输中断,效保证了系统信息传送的稳定、持续、可靠性。
7缺点及对策
移动运营商的基站依靠埋地光缆交换信息,依靠地方电网提供能源。如果出现地震等大型灾害事故导致大范围光缆断裂或大面积长时间的停电事故,所有3G、4G网络将可能全部中止服务,此时基于3G、4G移动通信网络的消防应急救援指挥系统将无法工作。不过按照已有的统计数据来看,能达到破坏程度的灾害事故发生的概率还是极低的。更何况消防部队大多都配备了卫星通信设备,全国消防部队可用卫星链路资源32M主要用于保障全国性的大型灭火救援事故现场通信或重大活动。
8应用价值
移动通信技术范文6
通常来说,4G移动通信技术可被定义为分布网络与广带接入,其具备的非对称信息传输功能可达到2Mb/s甚至更高,因此可为用户提供150Mb/s标准的高质量视频服务,并可完成三维数据图像的快速传输。再者,4G移动通信技术可完成两类频带网络或是无线系统传输,可跨越时空地域限制,随时介入互联网宽带。排除基础信息外,还可为广大用户提供整理信息数据、方向定位与远程遥控等各类功能。另外,4G移动通信系统为一类高端的宽带应用平台,体现了多功能集成性,因此为一类IP宽带接入体系。
24G移动通信有关技术手段
一般来说,4G移动通信技术涵盖MIMO、智能天线以及OFMD等手段,包含庞大的信息量,体现了明显的可容性以及传输应用速率水平较高等综合优势。4G移动通信较3G技术而言,体现了更高水平的视频通信应用特征,传输的视频图像将更加清晰,可为用户视频通话或是论坛直播等提供更为可靠优质的信号支持。另外,可通过无地域限制的无线网络系统服务提供通讯定位、搜集汇总信息、远程管理以及定时等人性化服务。其中,MIMO技术手段其效能具体体现在优化通信服务质量与提升通信应用效率上,其设定了较多发射天线系统并连接至天线之中以实现丰富的应用功能。由本质层面上来说是通过空间复用以及分集增益形成信息系统发挥有效的服务支持,进而可令空间分集体现更高的可靠性,并凸显空间复用手段容量性,完成支持信道服务。由此可见,此技术手段核心功能为将较为传统 陈旧的通信系统之中衰落因素合理转变成优质的通讯性能提供可能,可全面提升传输业务工作效率,达到无限通信的最终目标。OFMD手段主要为正交频分复用技术,为4G无线通信技术之中的核心内容,可将信道划分成较多正交子信道,进而将高速数据合理转化变成低速度信息流,对各个子信道传输数据形成合理的优化调节,有效提升频谱效率,构成抗码与高效传输的干扰。智能天线技术基础功能在于有效预防信号干扰,为凸显该优势功能,应合理的利用各个阵元信号调节相位与加权、阵列图形变化状况实现。该功能影响作用下,OFMD技术被广泛的应用在资源缓解、扩充信息容量、优化通讯质量与增强传输速率等层面。
34G移动通信技术存在的安全缺陷问题
当前,在较多因素作用影响下令4G移动通信技术面临了较多威胁影响,其中主要的因素在于无意识人为错误、有意人为攻击影响、信息泄露与系统漏洞等。网络系统服务器以及浏览器问题为一类较为常见的现象,较难确保不出现任何问题。基于其应用研发时间有限,因此存在一定的不成熟性,另外还由于较多人无法全面把握应用该类技术,因此较易引发缺陷问题,特别是系统层面的问题。例如死机均为常见的现象,因此应加大力气进行研发,扩充投入,推动系统与相关软件工具实现更成熟、更优质的发展。黑客通过编译木马程序、病毒程序,利用系统漏洞完成入侵攻击目标。通常他们掌握了较高的移动通信、计算机技术知识,因而会造成移动通信系统陷入安全隐患中。一般来讲,只要系统联网,便会为病毒传播提供途径,4G移动通信技术亦是如此。较多病毒会对系统传输路径形成不良破坏影响,阻碍正常的数据传输,使得工作效率大大下降。例如传输阶段中会形成信息乱码或是无法获取信号的问题。而移动通信系统当前并没有形成有效预防病毒的机制,仅有用户通过自行系统更新升级,方能在一定层面对病毒形成限制,预防安全隐患的进一步扩大。
4应对4G移动通信技术安全缺陷问题的科学策略
针对4G移动通信技术安全缺陷问题,单纯的通过检查与防范手段确保整体可靠性仍旧存在一定差距。新时期,为符合大众需要,为他们提供更优质的通信应用服务环境,4G移动通信技术系统还应具备自动化恢复与抵御病毒入侵等层面的功能。基于系统无法真正的实现万无一失,如果存在漏洞或是安全隐患,则会引发灾难性后果。为此,4G移动通信技术系统应具备良好的容灾功能,这样即便是引发天灾人祸或是客观因素导致系统灾难问题,也会通过该功能快速的完成系统数据信息恢复,并全面保障网络信息体系的整体安全可靠性。当前,该环节的应用多为备份信息与基于系统容错的容灾技术手段。应用系统之中,最终的屏障便是备份信息数据,该过程中不允许形成任何闪失。另一方面离线介质无法真正的做到万无一失,因此通过数据容灾功能提供信息安全保障通常需要基于网络模式应用IP容灾手段。在发挥数据容灾功能的过程中,应存储于两个存储器系统中,并在两者之间创建形成复制关系。再者,该两类存储器装置不应放置在相同位置,而应分别安排在本地以及异地。在本地存放的存储器装置提供本地服务功能,存放在异地区域的存储器装置则应针对关键信息数据完成实时动态的复制与备份处理。两方间利用IP完成互相连通,会形成一个相对较为完整全面的数据容灾体系,还可实现数据库系统容灾功能。
5结语