多媒體通信關(guān)鍵技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：多媒體通信關(guān)鍵技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】4G通信技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)展望

現(xiàn)代移動通信技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個重要發(fā)展階段，每一個階段都在觀念上有所創(chuàng)新，并在技術(shù)上實現(xiàn)了突破。雖然第三代通信系統(tǒng)可以為用戶提高相較于2G技術(shù)更寬的頻帶，既可傳送語音，同時也可實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)的傳輸工作，實現(xiàn)了無線應(yīng)用的便捷性，然而這一技術(shù)仍是在地面標準不一的基礎(chǔ)上的區(qū)域性通信系統(tǒng)，雖然其傳輸速率高達2Mb/s，然而對于人們關(guān)于多媒體通信的需求仍然無法很好地滿足，因此，對第四代移動通信系統(tǒng)進行研究是必要的，也是通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

一、第四代移動通信系統(tǒng)概述

第四代移動通信技術(shù)（4G）可稱為光帶接入與分布網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn)非對稱的、高于2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸，可以為全速移動的用戶提供高質(zhì)量的、150Mb/s的影像服務(wù)，可創(chuàng)造性的實現(xiàn)對三維圖像的高質(zhì)量傳輸。4G通信系統(tǒng)包括移動廣帶系統(tǒng)、廣帶無線固定接入、互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)和廣帶無線局域網(wǎng)。這一技術(shù)不僅可以在跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)、不同的無線及固定平臺中實現(xiàn)無線服務(wù)的提供，用戶可以在任何一個地方用快帶接到互聯(lián)網(wǎng)中，從而提供遠程控制、定位定時與數(shù)據(jù)采集等各種綜合功能。

二、4G通信系統(tǒng)的五大關(guān)鍵技術(shù)

2.1正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）

OFDM技術(shù)屬于多載波調(diào)制技術(shù)中的一種，其機理是對信道進行合理劃分，使之形成諸多正交子信道，將高速傳播的數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為低速、并行子數(shù)據(jù)流，使每個子數(shù)據(jù)流可在每個子信道上傳輸。在接收端利用相關(guān)技術(shù)將正交信號分塊，使它們彼此間的干擾顯著減小，同時保證子信道上信號帶寬不超過信道帶寬，保證信道均衡，將符號間產(chǎn)生的干擾予以消除。

2.2智能天線技術(shù)

智能天線技術(shù)是指自適應(yīng)陣列天線或波束間無切換的多波束。相較于固定波束的天線，天線陣列不僅可提供較高的天線增益，還能實現(xiàn)相應(yīng)倍數(shù)下的分集增益。智能天線可對數(shù)字波束進行自動跟蹤與調(diào)節(jié)，對信號干擾加以抑制，使信噪比大大提高，從而使系統(tǒng)通信質(zhì)量大幅增高。這一技術(shù)可將無線通信的快速發(fā)展與頻譜資源供應(yīng)缺乏之間的矛盾有效緩解，使整體造價降低，因此屬于4G系統(tǒng)中的一大關(guān)鍵技術(shù)。

2.3IPv6技術(shù)

在4G通信系統(tǒng)中，所用的數(shù)據(jù)流傳輸方式是在IP之上建立起來的全分組方式，因此在下一代網(wǎng)絡(luò)中，IPv6技術(shù)將成為核心協(xié)議。在對IPv6協(xié)議進行選擇時，要對其移動性、服務(wù)質(zhì)量、地址空間要求與自動控制等問題進行充分考慮。

2.4軟件無線電技術(shù)

軟件無線電技術(shù)是利用數(shù)字信號處理技術(shù)，在可以通過編程進行控制的通用軟件平臺上，用軟件對無線電臺中如信號基帶處理、前端接收等各部分的功能進行定義與實現(xiàn)。也就是說，軟件無線電是在數(shù)字信號處理之上制作的芯片，是將軟件作為核心構(gòu)建的新型無線通信體系結(jié)構(gòu)。

2.5定位技術(shù)

定位技術(shù)是對移動終端進行位置測量與計算的技術(shù)。在第四代移動通信系統(tǒng)中，移動終端可在不同系統(tǒng)中實現(xiàn)移動通信，因此必須對移動終端進行定位與跟蹤，從而為移動終端在不同系統(tǒng)中的無縫隙連接及高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸提供保障。

三、通信技術(shù)展望

在全球范圍內(nèi)，移動通信系統(tǒng)對于各國經(jīng)濟建設(shè)而言都具有重大支柱作用。在信息技術(shù)基礎(chǔ)上建立起來的知識經(jīng)濟是當今世界最重要經(jīng)濟領(lǐng)域之一，而作為移動通信產(chǎn)業(yè)的龍頭技術(shù)，4G將帶來巨大的信息產(chǎn)業(yè)新革命，轉(zhuǎn)換為國際范圍內(nèi)展開競爭的制高點。

目前正在研發(fā)的4G系統(tǒng)具有通信速度與信息傳播速度更高、帶寬更寬、可以實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)完整融合、兼容性更強、智能化更高、增值服務(wù)更豐富、通信費用更低廉且能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量更高的多媒體通信服務(wù)等優(yōu)點，是未來實現(xiàn)快捷、豐富無線移動通信的必然途徑。

參考文獻

[1]田國棟.解析第四代移動通信[J].商場現(xiàn)代化，2009，14（6）：25.

第2篇：多媒體通信關(guān)鍵技術(shù)范文

當年的熊貓集團正在與美國合作，進行中國最早一代的移動通信手持設(shè)備開發(fā)工作，期望以最快的速度引進國際最先進的蜂窩移動通信技術(shù)。其中，第一階段在美國完成。陳相寧任職時恰逢項目組回國著手第一代熊貓手機的本地化開發(fā)工作。因為人手緊缺，他從彩電分廠被調(diào)到移動手機項目組，從此開始了其移動通信研發(fā)之旅。

1992年底，項目開發(fā)遇到巨大瓶頸，手機一次呼通率始終不能超過10％。甚至，連美國手機軟件專家數(shù)月攻關(guān)后也束手無策。陳相寧主動請纓，在完成射頻電路開發(fā)后轉(zhuǎn)而接手手機軟件研發(fā)。連續(xù)4個月，每天工作15個小時以上，經(jīng)過他的高強度攻關(guān)，到1993年6月，手機一次呼通率超過99％，初步達到中試要求。又經(jīng)過2個月的改進，最終實現(xiàn)了每呼必通的目標，手機靈敏度和通話質(zhì)量都達到了國際主流產(chǎn)品的水平。項目組因此榮獲了科技大會二等獎，陳相寧本人被授予“廠級青年科技進步貢獻獎”，不久即被聘為“多小區(qū)碼分多址無繩PABX系統(tǒng)”項目負責人。1995年，作為熊貓集團公司跨世紀儲備人才和重點培養(yǎng)對象，他又正式取得了東南大學(xué)博士研究生入學(xué)資格。

在東南大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間，某軍工企業(yè)與總參某科研單位聯(lián)合承擔的重點型號項目遇到技術(shù)困難，三年計劃已過兩年半，該企業(yè)心急如焚，找到東南大學(xué)移動通信國家重點實驗室求援。陳相寧臨危受命，負責起該項目中關(guān)鍵設(shè)備“調(diào)頻控制中心”的研制工作。他不到三個月就拿出了設(shè)計方案，隨后指導(dǎo)由7名師弟師妹組成的學(xué)生團隊，用不到半年的時間完成了樣機研制。到1997年7月現(xiàn)場安裝一次成功，總共用了不到9個月時間，有力支援了我國國防建設(shè)。

無論何時何地，他都將國家需求放在研究工作的首位。即便是博士論文，也瞄準了國家通信領(lǐng)域研究的制高點，力圖掌握和突破網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的核心技術(shù)，在“下一代ATM關(guān)鍵技術(shù)的方針研究”中，他提出的“高級信元技術(shù)體系”先后取得了4項國家發(fā)明專利。其博士期間的研究成果更是受到清華大學(xué)微波與數(shù)字通信國家重點實驗室的高度重視，并接受他到清華大學(xué)博士后流動站，繼續(xù)開展網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的深入研究，其“B3G移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺系統(tǒng)”，也成為清華大學(xué)“863”重點項目“B3G移動通信系統(tǒng)”的重要組成部分。他還在航天科技創(chuàng)新基金項目“微小衛(wèi)星寬帶多媒體通信”中，圓滿完成了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的設(shè)計與仿真工作，并受邀在北京埃迪恩公司擔任了一段時間的技術(shù)總監(jiān)，指導(dǎo)城域網(wǎng)開發(fā)項目和城域網(wǎng)接入設(shè)備研發(fā)。

第3篇：多媒體通信關(guān)鍵技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：第四代移動通信關(guān)鍵技術(shù)

0引言

第三代移動通信（3G）在20世紀80年代末提出時倍受關(guān)注，近年來卻遭遇降溫。究其原因，單從技術(shù)角度考慮，3G系統(tǒng)就有很多需要改進的地方，如采用電路交換，而不是純IP方式；所能提供的最高速率只有384kbit/s(標稱最高速率為2Mbit/s)不能滿足用戶對移動通信系統(tǒng)的速率要求；不能充分滿足移動流媒體通信(視頻)的完全需求；沒有達成全球統(tǒng)一的標準等。

正是由于3G的諸多不足，使得在3G還沒有大規(guī)模投入商用、距離完全實用化還有一段時間的情況下，國內(nèi)外移動通信領(lǐng)域的專家就已經(jīng)在進行第四代移動通信系統(tǒng)（4G）的研究和開發(fā)工作。

1什么是第四代移動通信技術(shù)

嚴格說來，現(xiàn)在還不能對第四代移動通信作出確切地定義，但可以肯定，4G通信將是一個比3G通信更完美的無線世界，它可以創(chuàng)造出許多難以想象的應(yīng)用。

關(guān)于4G的一般描述為：“第四代移動通信的概念可稱為廣帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱的和超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng)、移動廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)（基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng)）。此外，第四代移動通信系統(tǒng)將是由多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，也是寬帶接入IP系統(tǒng)”。

實際上，世界各國在對4G的設(shè)想上存在著巨大的差異。

歐洲國家一般認為4G是一種可以有效使用頻譜的數(shù)據(jù)通信技術(shù)，并且以IPv6為基礎(chǔ)!網(wǎng)絡(luò)上的所有單位都有自己的IP地址。通過在移動通信網(wǎng)絡(luò)中引入IPv6就可以把現(xiàn)有的各種不同的網(wǎng)絡(luò)融合在一起，如4G網(wǎng)絡(luò)將會融合衛(wèi)星和平流層通信系統(tǒng)、數(shù)字廣播電視系統(tǒng)、各種蜂窩和準蜂窩系統(tǒng)#無線本地環(huán)路和無線局域網(wǎng)，并且可以和2G、3G兼容。

與歐洲關(guān)于4G的觀點正相反。日本熱衷于建立一個單一的4G全球標準。

美國則希望把WLAN技術(shù)進行擴展，從而演進為4G的基礎(chǔ)。

2第四代移動通信的目標要求和特點

2.1目前業(yè)界人士對第四代移動通信已達成的共識

a)與已有的數(shù)字移動通信系統(tǒng)相比，4G系統(tǒng)應(yīng)具有更高的數(shù)據(jù)速率和傳輸質(zhì)量。更好的業(yè)務(wù)質(zhì)量（QoS）更高的頻譜利用率,更高的安全性\智能性和靈活性;

b)可以容納更多的用戶,應(yīng)能支持包括非對稱性業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種業(yè)務(wù);

c)4G系統(tǒng)應(yīng)體現(xiàn)移動與無線接入網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)不斷融合的發(fā)展趨勢,將在不同的固定和無線平臺以及跨越不同頻帶的網(wǎng)絡(luò)運行中提供無線服務(wù);

d)能實現(xiàn)全球范圍內(nèi)多個移動網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)間的無縫漫游,包括網(wǎng)絡(luò)無縫\終端無縫和內(nèi)容無縫;

e)將是多功能集成的寬帶移動通信系統(tǒng)，不僅聯(lián)系人與人，更將聯(lián)系人與機器、環(huán)境，人們將能夠隨時隨地的接入需要的多媒體信息，并可遠端控制其他設(shè)備。

2.2第四代移動通信系統(tǒng)的一些具體特點

2.2.1傳輸速率更快

4G系統(tǒng)的目標速率為：

a)對于大范圍高速移動用戶（250km/h）數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s；

b)對于中速移動用戶（60km/h）數(shù)據(jù)速率為20Mbit/s；

c)對于低速移動用戶（室內(nèi)或步行者），數(shù)據(jù)速率為100Mbit/s。

2.2.2帶寬更寬

據(jù)研究，每個4G信道將占有100MHz或更多帶寬，而3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬則在5～20MHz之間。

2.2.3容量更大

將采用新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如空分多址技術(shù)等）來極大地提高系統(tǒng)的容量，以滿足未來大信息量的需求。

2.2.4智能性更高

4G系統(tǒng)的智能性更高"它將能自適應(yīng)地進行資源分配，處理變化的業(yè)務(wù)流和適應(yīng)不同的信道環(huán)境。

4G網(wǎng)絡(luò)中的智能處理器將能夠處理節(jié)點故障或基站超載，4G通信終端設(shè)備的設(shè)計和操作也將智能化。

2.2.5實現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信

4G通信能提供的無線多媒體通信服務(wù)將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，大量信息透過寬頻信道傳送出去，讓用戶可以在任何時間、任何地點接入到系統(tǒng)中，因此4G也是一種實時的&寬帶的以及無縫覆蓋的多媒體移動通信。

2.2.6兼容性能更平滑

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輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度看，4G通信系統(tǒng)應(yīng)當具備真正意義上的全球漫游（包括與3G、WLAN和固定網(wǎng)絡(luò)之間無縫隙漫游）接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G平穩(wěn)過渡等特點。

2.2.7業(yè)務(wù)的多樣性

在未來的全球通信中，人們所需的是多媒體通信，因此個人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等各行業(yè)將會結(jié)合成一個整體，提供給用戶比以往更廣泛的服務(wù)與應(yīng)用。系統(tǒng)的使用也會更加安全、方便，更加照顧用戶的個性。

2.2.8靈活性較強

4G系統(tǒng)將能夠自適應(yīng)地進行資源分配，調(diào)整系統(tǒng)根據(jù)通信過程中變化的業(yè)務(wù)流大小進行相應(yīng)處理。對信道條件不同的各種復(fù)雜環(huán)境都能進行信號的正常發(fā)送與接收，具有很強的智能性、適應(yīng)性和靈活性。

用戶將使用各式各樣的移動設(shè)備接入到4G系統(tǒng)中來。設(shè)備與人之間的交流不再是簡單的聽、說、看，還可以通過其他途徑與用戶進行交流。4G移動設(shè)備的功能已不能簡單地劃歸到“電話機”的范疇，而且從外觀和式樣上也將會有更驚人的突破，也許眼鏡、手表、旅游鞋等都有可能成為4G終端。

2.2.9用戶共存性

4G中的移動通信技術(shù)能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況和變化的信道條件進行自適應(yīng)處理，使低速與高速用戶以及各種各樣的用戶設(shè)備能夠并存與互通，從而滿足系統(tǒng)多類型用戶的需求。

2.2.10通信費用更加便宜

4G通信能解決與3G的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術(shù)，相對其他技術(shù)來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。

2.2.11靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

4G系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)將是一個完全自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，它可以自動管理、動態(tài)改變自己的結(jié)構(gòu)以滿足系統(tǒng)變化和發(fā)展的要求。4G系統(tǒng)具有不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可能存在與1G、2G、3G完全不同的、沒有基站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括Adhoc網(wǎng)＿自組織網(wǎng)絡(luò)。

2.2.12將能實現(xiàn)不同QoS的業(yè)務(wù)

4G系統(tǒng)通過動態(tài)帶寬分配和調(diào)節(jié)發(fā)射功率來提供不同級別的QoS

34G系統(tǒng)中可能的關(guān)鍵技術(shù)

近年來人們對實現(xiàn)B3G/4G的關(guān)鍵技術(shù)進行了大量的研究，并取得了初步的成果。歸納起來可分為以下一些方面。

3.1未來移動通信系統(tǒng)需要研究的課題

a)與系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)：IP語音技術(shù)，軟件無線電技術(shù)，廣帶無線收發(fā)信機，移動服務(wù)的系統(tǒng)平臺，高可靠性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，全IP無線，安全性、加密、計費、身份認證及移動電子商務(wù)Adhoc網(wǎng)技術(shù)。

b)與應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)：下一代編碼/壓縮技術(shù)，動態(tài)可變碼率編碼技術(shù)，移動技術(shù)，人＿機接口（包括“智能”移動終端），流數(shù)據(jù)通信技術(shù)，內(nèi)容描述語言，應(yīng)用發(fā)展環(huán)境技術(shù)。

c)先進的無線接入技術(shù)：動態(tài)QoS控制，差錯控制及超高速小區(qū)搜索，多播技術(shù)，IP移動性控制，無縫IP包傳輸，鏈路自適應(yīng)，光纖無線電。

d)頻率的有效利用：微波頻帶的開拓，頻帶的共用與頻率的共享，自適應(yīng)動態(tài)信道分配，抗干擾與抗衰落技術(shù)，高密度三維蜂窩結(jié)構(gòu)，自適應(yīng)陣列無線及多輸入多輸出（MIMO）天線系統(tǒng)，自適應(yīng)高效多電平調(diào)制，正交頻率復(fù)用（OFDM）技術(shù)。

e)先進的移動終端：新的功率管理技術(shù)，可包裝終端技術(shù)，高功能顯示器件技術(shù)，語聲識別技術(shù)，下一代半導(dǎo)體器件技術(shù)，靈敏度的增強，移動終端的系統(tǒng)平臺，移動終端安全性增強技術(shù)。

3.24G系統(tǒng)中可能用到的一些關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1無線接入方式與多址方案

a)在FDMA、TDMA、CDMA和OFDM等多址方式中，OFDM是4G系統(tǒng)最為合適的多址方案，從目前的研究進展來看，OFDM也是將來4G系統(tǒng)最有可能采用的多址方式。

OFDM是無線環(huán)境下的一種特殊的多載波傳送方案。無線信道的頻率響應(yīng)曲線大多是非平坦的，即具有頻率選擇性，而OFDM技術(shù)的主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸，這樣，盡管總的信道是非平坦的，但每個子信道是相對平坦的，并且在每個子信道上進行窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應(yīng)帶寬，因此就可以大大消除信號波形間的干擾。另外，OFDM棄用了傳統(tǒng)的使用帶通濾波器來分隔子載波頻譜的方式，改用跳頻方式來選用那些即便頻譜混疊也能夠保持正交的波形，而且OFDM系統(tǒng)的各個載波可以根據(jù)頻譜利用率和誤碼率的最佳平衡原則來為子載波選擇不同的調(diào)制方式，如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。

OFDM的主要優(yōu)點是對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，能對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾，能夠克服高速率數(shù)據(jù)傳輸時符號間干擾增大的問題；各個子信道的載波相互正交，在減小子載波間的相互干擾的同時又提高了頻譜利用率；硬件實施簡單等。

OFDM的主要缺點是功率效率不高，對載頻的偏置較敏感。OFDM系統(tǒng)對載頻的偏置比較敏感的主要原因是在頻率選擇性深衰落情況下，OFDM系統(tǒng)在相應(yīng)子載波上的數(shù)據(jù)可能被破壞。為此，眾多學(xué)者把OFDM與直接序列擴頻相結(jié)合，使得信號可以在多個載波上擴展，這樣一來就能有效地利用未被破壞的子載波上的信息恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)，實現(xiàn)頻率的分集。

OFDM技術(shù)的主要技術(shù)難點是系統(tǒng)中的頻率和時間同步、基于導(dǎo)頻符號輔助的信道估計、峰平比問題、多普勒頻偏引起的互載頻干擾（ICI）降低系統(tǒng)性能的問題以及基于OFDM、多載波技術(shù)的新一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的多址方案的研究。

b)日本NTTDoCoMo提出的4G移動系統(tǒng)方案的無線接入方式為VSF（variablespedingfactor）-OFCDM(orthogonalfrequencyandcodedivisionmul-tiplexing)。VSF-OFCDM在采用多載波的同時，進行與CDMA相同的擴散處理來增大容量。

其最大特點在于，可以根據(jù)具體的通信服務(wù)來改變時間方向與頻率方向上的擴散率，從而在類似熱點的孤立區(qū)域，通過降低擴散率來優(yōu)先增大傳輸速率；而在用戶眾多的環(huán)境下，提高擴散率，增加系統(tǒng)容量。這種接入方式可以提高頻譜利用率，并且不受多徑干擾的影響，可通過改變擴頻因子，應(yīng)用于高密度業(yè)務(wù)區(qū)和一般業(yè)務(wù)區(qū)。

3.2.2調(diào)制與編碼

a)多載波調(diào)制（MCM）技術(shù)的基本原理是將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流分解成若干個子數(shù)據(jù)流，每個子數(shù)據(jù)流具有低得多的數(shù)據(jù)傳輸比特速率，用這些數(shù)據(jù)流去并行調(diào)制若干個載波，然后合成輸出。其主要優(yōu)點是可以有效抑制在單載波系統(tǒng)接收機中由于線形均衡所引起的噪聲及干擾的提高，較長的信元周期對噪聲和快衰落有更大的抵抗性。

時間彌散是無線信道傳輸速率受限的一個主要原因，而在多載波調(diào)制的子信道中，數(shù)據(jù)傳輸速率相對較低，碼元周期長，只要時延擴展與碼元周期之比小于一定的值就不會產(chǎn)生碼間干擾，即MCM對新到的時延彌散不敏感，具有抗時延彌散的特性。

MCM通常可以通過多載波碼分多址（MC-CD-MA）、正交頻分復(fù)用時分多址（OFDM-TDMA）和多音實現(xiàn)幾種技術(shù)途徑來實現(xiàn)。

b)自適應(yīng)調(diào)制與編碼（AMC）是目前研究的又一熱點技術(shù)。AMC的原理是根據(jù)信道條件（基于從接收機反饋信息來估計）瞬時的變化改變調(diào)制與編碼格式，對每個用戶的鏈路參數(shù)優(yōu)化$以達到最大化系統(tǒng)容量。

具有AMC的系統(tǒng)，接收機將收集一系列信道的統(tǒng)計數(shù)值，提供給發(fā)射機和接收機去優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)（如調(diào)制及編碼、信號帶寬、信號功率、訓(xùn)練周期、信道估值濾波器、以及自動增益控制等），允許按照信道條件分配給不同的用戶不同的數(shù)據(jù)率。對于靠近小區(qū)基站的用戶分配給較高碼率的較高階的調(diào)制（如64QAM，R=3/4Turbo）,對于靠近小區(qū)邊界的,則分配給具有較低碼率的較低階調(diào)制(如QP-SK,R=1/2Turbo碼)。AMC擴展了系統(tǒng)自適應(yīng)良好信道條件的能力。

預(yù)計4G系統(tǒng)將會采用多載波調(diào)制技術(shù)#

3.2.3無線鏈路增強技術(shù)

能夠提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術(shù)有分集技術(shù)，如通過空間分集、時間分集（信道編碼）、頻率分集和極化分集等方法可獲得最好的分集性能；多天線技術(shù)，如采用2或4天線可實現(xiàn)發(fā)射分集，或者采用MIMO技術(shù)可實現(xiàn)發(fā)射和接收分集。

對4G廣帶無線移動通信高性能的要求，促使其在基站及用戶終端采用多天線系統(tǒng)。

廣帶信道是一個典型的非視線信道，并包含不匹配性，如時間選擇性及頻率選擇性衰落。傳統(tǒng)無線通信理論一直將多徑傳播視為造成無線信號衰落的干擾之一，而采用多天線則產(chǎn)生了多個空間信道，所有的信道不會同時產(chǎn)生衰落，因此MIMO天線系統(tǒng)恰恰利用了傳播環(huán)境的多徑特性，極大地提高了前向和反向鏈路的容量，并增加通信范圍與可靠性。

3.2.4高效的頻譜使用方案

頻譜資源是一種有限的資源，在4G系統(tǒng)中，一方面要采用有效的措施提高頻譜利用率，另一方面要開發(fā)新的頻譜資源。因此，研究高頻段寬帶信號傳輸特性就變得非常重要。

3.2.5基于IP的核心網(wǎng)

綜觀當前的發(fā)展趨勢，IP被認為是下一代移動通信最適合的網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)。統(tǒng)一的IP核心網(wǎng)絡(luò)獨立于具體的接入方案，使不同的無線和有線接入技術(shù)實現(xiàn)互聯(lián)與融合，無線接入點可以是蜂窩系統(tǒng)的基站、無線局域網(wǎng)（WLAN）或者是Adhoc自組織網(wǎng)等。對于公用電話網(wǎng)、2G以及未實現(xiàn)全IP的3G網(wǎng)絡(luò)等則通過特定的網(wǎng)關(guān)連接。

目前移動OK急待解決的問題有三角路由問題&漫游和切換問題&安全問題等#

3.2.6軟件無線電（SDR）技術(shù)

在4G系統(tǒng)中，由于移動用戶在不同的系統(tǒng)間漫游，系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)內(nèi)部需要無縫切換，而且隨著4G系統(tǒng)的發(fā)展，會不斷出現(xiàn)新的業(yè)務(wù)和新的需求，這些都需要對終端和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行重新配置。

軟件無線電在4G中的可能應(yīng)用為：

a)采用軟件無線電實現(xiàn)的基站可同時為多個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；

b)當終端移動時可重新配置。如當移動終端移動到一個采用不同標準的移動通信系統(tǒng)中時，終端可按照該系統(tǒng)的標準重新自動配置該終端，從而使該終端獲得服務(wù)。

采用軟件無線電技術(shù)實現(xiàn)的移動終端或基站將采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要由天線模塊、LNA模塊、ADC/DAC功率放大器模塊、DSP模塊和多媒體模塊等組成。軟件無線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號處理硬件（DSPH）、現(xiàn)場可編程器件（FPGA）、數(shù)字信號處理（DSP）等。

3.2.7高性能的接收機

按照Shannon定理,對于3G系統(tǒng)如果信道帶寬為5MHz,數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s,則所需的SNR為1.2dB；而對于4G系統(tǒng)，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mbit/s的數(shù)據(jù),則所需要的SNR為12dB。

可見由于4G系統(tǒng)的速率很高，因此對接收機的性能要求也要高很多。

3.2.8智能天線技術(shù)

智能天線原名自適應(yīng)天線陣列，它具有抑制干擾、自動跟蹤信號以及采用空時處理算法形成數(shù)字波束等智能功能，可以跟蹤強信號，減少或抵消干擾信號，實現(xiàn)空間分集，提高信噪比，提升系統(tǒng)通信質(zhì)量，緩解無線通信日益發(fā)展與頻譜資源不足的矛盾，降低系統(tǒng)整體造價。

目前，智能天線被認為是未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，其工作方式主要有全自適應(yīng)方式和基于預(yù)多波束的波束切換方式兩種。

全自適應(yīng)智能天線雖然從理論上講可以達到最優(yōu)，但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計算量大，信道模型簡單，收斂速度較慢，在某些情況下甚至可能出現(xiàn)錯誤收斂等缺點；實際信道條件下當干擾較多、多徑嚴重，特別是信道快速時變時，很難對某一用戶進行實時跟蹤。而對于預(yù)多波束的切換波束工作方式，全空域（各種可能的入射角）被一些預(yù)先計算好的波束分割覆蓋，各組權(quán)值對應(yīng)的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會有一些重疊#接收時的主要任務(wù)是挑選一個#也有可能是幾個’但需合并后再輸出(作為工作模式。與自適應(yīng)方式相比它顯然更容易實現(xiàn)，實際上可將其看作是介于扇形天線與全自適應(yīng)天線間的一種技術(shù)，也是未來智能天線技術(shù)發(fā)展的方向。

3.2.9多用戶檢測技術(shù)

多用戶檢測器可以提高系統(tǒng)的容量，因此將是

4G系統(tǒng)必然采用的技術(shù).

隨著多用戶檢測器研究的不斷深入，各種高性能但算法又不特別復(fù)雜的多用戶檢測器算法不斷被提出來，因此在實際系統(tǒng)中采用多用戶檢測技術(shù)將是切實可行的。

3.2.10系統(tǒng)資源管理

在第四代移動通信系統(tǒng)中，移動商務(wù)和對QoS有較高要求的各類業(yè)務(wù)將持續(xù)增長。網(wǎng)絡(luò)將處理前所未有的多媒體業(yè)務(wù)量、多運營商配置、無需授權(quán)頻段和Adhoc網(wǎng)絡(luò)拓撲等#各類結(jié)構(gòu)的存在也使得具有不同QoS方案的不同域之間具有移動性和互相作用,從而顯著增加了系統(tǒng)的全局復(fù)雜度.

這需要一個具有豐富連接性和智能的QoS無線分組網(wǎng)絡(luò)的支撐#系統(tǒng)的\先進的無線資源管理策略也成為必需。該策略的關(guān)鍵單元包括協(xié)調(diào)業(yè)務(wù)連接處理的業(yè)務(wù)管理部分，維護所有網(wǎng)絡(luò)實體已分配的和可用的資源許可控制管理部分，以及按照QoS需求和業(yè)務(wù)條件在共享同一資源的業(yè)務(wù)之間分配可用資源的資源管理部分。

采用一些能夠使網(wǎng)絡(luò)有效滿足不同業(yè)務(wù)請求的政策或機制#包括接入控制、資源調(diào)度、緩沖區(qū)管理和流量控制等。系統(tǒng)檢測可用的資源以及信號的質(zhì)量，然后根據(jù)不同用戶、不同業(yè)務(wù)質(zhì)量要求動態(tài)地分配頻率資源和信號發(fā)射功率，從而大大提高系統(tǒng)的性能。

3.2.11Adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

未來移動通信網(wǎng)絡(luò)除了以低成本達到高數(shù)據(jù)速率外，還要求在無專用通信基礎(chǔ)設(shè)施下，網(wǎng)絡(luò)具有適應(yīng)和生存能力。

Adhoc網(wǎng)絡(luò)或稱為分組無線網(wǎng)絡(luò)作為非集中控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因靈活性將在未來網(wǎng)絡(luò)中扮演重要角色。用戶和路由器能在網(wǎng)絡(luò)中隨機移動的Adho網(wǎng)絡(luò)正成為主要研究領(lǐng)域，它準許袖珍終端擴展接入和改進應(yīng)急通信質(zhì)量。

現(xiàn)今蜂窩通信系統(tǒng)依靠集中控制和管理，而下一代移動通信系統(tǒng)標準轉(zhuǎn)向固定與移動網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，無隙縫和全方位通信Adhoc模式。

Adhoc網(wǎng)絡(luò)沒有事先確定的基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)鏈路的時間特性，給分組無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和實施帶來一些基本的挑戰(zhàn)，它們是：

a)必須優(yōu)化設(shè)計安全和路由功能，保證分布式結(jié)構(gòu)有效運行；

b)在網(wǎng)絡(luò)動態(tài)時，降低路由表更新頻數(shù)和開銷來保證鏈路連接；

c)在多跳網(wǎng)絡(luò)中，改進路由協(xié)議設(shè)計來減少鏈路容量和等待時間的波動；

d)全面權(quán)衡網(wǎng)絡(luò)連接（覆蓋）、時延、容量和功率預(yù)算等指標；

e)以優(yōu)化功率管理和MAC設(shè)計來減少先進技術(shù)的負面效應(yīng)。

3.2.12網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

OSI網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計已經(jīng)為通信系統(tǒng)服務(wù)多年，隨著無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)生變化，對網(wǎng)絡(luò)特性的要求也發(fā)生了變化，如時延、吞吐量、支持各種QoS多媒體業(yè)務(wù)動態(tài)流量\差錯率、頻譜帶寬、節(jié)點連續(xù)不斷進出網(wǎng)絡(luò)引起的網(wǎng)絡(luò)拓撲變化等，這些都對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計提出了新的挑戰(zhàn)。

4結(jié)束語

以上對4G的目標和關(guān)鍵技術(shù)進行了一些探討，具體的實現(xiàn)還會面臨著許多問題。但是4G的曙光已經(jīng)出現(xiàn)，可以預(yù)見，隨著技術(shù)的進步和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，下一代的移動通信世界必將會更加燦爛輝煌。

參考文獻

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4樊自甫.3G后移動數(shù)據(jù)通信的發(fā)展探討.移動通信2002（10）。

第4篇：多媒體通信關(guān)鍵技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信； 現(xiàn)狀； 問題； 發(fā)展

1 衛(wèi)星通信發(fā)展現(xiàn)狀

   隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，衛(wèi)星通信得到了快速發(fā)展。衛(wèi)星通信根據(jù)不同業(yè)務(wù)可將其劃分為衛(wèi)星固定通信、衛(wèi)星移動通信和衛(wèi)星直接廣播等，本文主要通過這三個方面的闡述來體現(xiàn)衛(wèi)星通信發(fā)展現(xiàn)狀。

1.1 衛(wèi)星固定通信現(xiàn)狀

全球衛(wèi)星固定通信要占全球衛(wèi)星數(shù)的一半以上。針對中國而言，中國在2005年時就已經(jīng)建有國際、國內(nèi)通信廣播地球站80多座，中國已經(jīng)建成國內(nèi)衛(wèi)星公眾通信網(wǎng)，使中國邊遠地區(qū)的通信問題得以解決。

1.2 衛(wèi)星移動通信現(xiàn)狀

衛(wèi)星移動通信是傳統(tǒng)的衛(wèi)星固定通信與地面移動通信交叉結(jié)合的產(chǎn)物。衛(wèi)星移動通信所利用的衛(wèi)星既可以是靜止軌道衛(wèi)星，也可以是非靜止軌道衛(wèi)星?！皣H海事衛(wèi)星”系統(tǒng)是由國際移動衛(wèi)星公司經(jīng)營的全球衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)自1982年使用以來經(jīng)歷了四代。此系統(tǒng)的應(yīng)用將用戶終端進一步小型化，進一步提高通信數(shù)據(jù)速率，實現(xiàn)了高清視頻直播移動通信。作為國際海事衛(wèi)星組織的成員之一的中國，其已經(jīng)建成覆蓋全球的海事衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，跨入了國際移動衛(wèi)星通信應(yīng)用領(lǐng)域的先進行列。

1.3 衛(wèi)星直接廣播現(xiàn)狀

衛(wèi)星直接廣播分為電視直接廣播和聲音直接廣播。在衛(wèi)星電視廣播業(yè)務(wù)中，中國已經(jīng)堅持覆蓋全球的衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)和覆蓋全國的衛(wèi)星電視教育系統(tǒng)，全國共有34座衛(wèi)星廣播電視上行站，衛(wèi)星電視廣播接收站已經(jīng)超過20萬座。中國利用衛(wèi)星傳送廣播電視節(jié)目是從1985年開始，目前已經(jīng)有占用33個通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星傳輸覆蓋網(wǎng)形成，其主要對總共47套的中央、地方電視節(jié)目和教育電視節(jié)目負責。衛(wèi)星廣播電視業(yè)務(wù)的開展，擴大了農(nóng)村地區(qū)廣播電視的有效覆蓋范圍。2008年6月9日， “中星9號”直播衛(wèi)星發(fā)射升空。該衛(wèi)星可滿足廣播電視客戶的多層次的需求，在2008北京奧運會期間成功為廣大觀眾傳輸數(shù)量豐富、清晰可靠的廣播電視節(jié)目。

2 衛(wèi)星通信發(fā)展問題和難點

2.1 高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求

隨著數(shù)字化進程和分組交換技術(shù)的快速發(fā)展，傳輸高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求越來越高，傳統(tǒng)的基于頻分多址和碼分多址的衛(wèi)星通信已經(jīng)難以滿足其要求。由于衛(wèi)星通信長時延的存在，在WAN和LAN中基于競爭的多址方式及差錯控制協(xié)議均不再適用，因此，位于遠地點的LAN利用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián)必須要有快速有效的轉(zhuǎn)換協(xié)議，還需將時延對實時通信的影響得以減少。

2.2 衛(wèi)星通信用用寬帶IP

   目前，基于ATM的傳輸技術(shù)是寬帶IP衛(wèi)星系統(tǒng)所普遍采用的技術(shù)。對于ITU-TG.826和I.356的性能指標要求，ATM性能都能滿足，這個結(jié)論是通過歐美等對衛(wèi)星ATM層和物理層性能研究測試所的。如果衛(wèi)星鏈路要想達到準光纖鏈路質(zhì)量，需要系統(tǒng)采用RS塊狀編碼、FEC技術(shù)等，并且ATM也可作為衛(wèi)星系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。但是事實上，衛(wèi)星ATM實現(xiàn)起來是比較困難且復(fù)雜的，其與現(xiàn)存的衛(wèi)星傳輸技術(shù)相差較大。

3 衛(wèi)星通信關(guān)鍵技術(shù)

3.1 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)

目前，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)已經(jīng)在數(shù)據(jù)處理中運用地非常成熟。數(shù)據(jù)壓縮可分為靜態(tài)數(shù)據(jù)壓縮和動態(tài)數(shù)據(jù)壓縮，無論是哪種數(shù)據(jù)壓縮，其在時間、頻帶、能量上給通信系統(tǒng)帶了比較高的效率。MPEG62設(shè)計采用了面向?qū)ο蟮姆椒?，目前已被多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)普遍應(yīng)用。

3.2 智能衛(wèi)星天線系統(tǒng)

   通常情況下，根據(jù)需要要求通信系統(tǒng)的帶寬在2500MHz以上，因此，Ku甚至Q和V波段都被多媒體通信系統(tǒng)的使用。但是，雨衰比較嚴重的就是K以上波段，此時衛(wèi)星功率受到限制。因此，對智能高性能天線的研究是非常重要的，采用多波束快速跳變系統(tǒng)，能夠構(gòu)成較大范圍的多波束覆蓋。蜂窩式天線覆蓋圖可在低軌道系統(tǒng)中地面接收天線做同頻再用使用，并且具有跟蹤功能。同步軌道系統(tǒng)形成蜂窩式覆蓋圖可用多饋源或相控陣天線類進行。

3.3 衛(wèi)星激光通信技術(shù)

   未來對衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)率要求較高，要求其達到數(shù)百或數(shù)千Mbit/s，因此，激光通信技術(shù)在此時是非常重要的。激光通信技術(shù)主要在衛(wèi)星網(wǎng)星際互聯(lián)中應(yīng)用。由于星際通信工作是在外層空間，可以將其激光的優(yōu)點充分發(fā)揮出來，星際通信是不受大氣層影響。全球衛(wèi)星通信中“雙跳”法能夠帶來信號長時延，為了減少這一狀況，采用“星際激光鏈路”技術(shù)。衛(wèi)星激光通信技術(shù)將為未來的衛(wèi)星帶來較快的發(fā)展。

4 衛(wèi)星通信發(fā)展方向

4.1 未來衛(wèi)星固定通信發(fā)展的趨勢

為實現(xiàn)國際衛(wèi)星固定通信的重大變革并為適應(yīng)高清電視傳輸和因特網(wǎng)接入需求，衛(wèi)星寬帶通信業(yè)務(wù)已成為衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù)的主要發(fā)展方向。使用寬帶網(wǎng)用戶只需安裝一個終端，既可收看高清電視，也可接入寬帶因特網(wǎng)上網(wǎng)操作。當前，國際上衛(wèi)星寬帶通信業(yè)務(wù)發(fā)展主要表現(xiàn)在兩方面：一方面是在傳統(tǒng)的VSAT技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)新產(chǎn)品并利用現(xiàn)有的C頻段和Ku頻段衛(wèi)星資源，快速地建立起寬帶通信系統(tǒng)，以滿足用戶急需，并與快速發(fā)展的地面寬帶通信業(yè)務(wù)競爭中爭取生存空間;另一方面是發(fā)展頻率更高的Ka等頻段新型衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng)，以適應(yīng)新業(yè)務(wù)的需求，并力爭與發(fā)展中的地面寬帶通信系統(tǒng)相適應(yīng)，起到應(yīng)有的補充和延伸作用。

4.2 未來衛(wèi)星移動通信發(fā)展的總趨勢

從便攜式用戶終端向手持式用戶終端擴展；從單一的話音業(yè)務(wù)向多種業(yè)務(wù)發(fā)展；從窄帶業(yè)務(wù)向?qū)拵I(yè)務(wù)發(fā)展；從單獨組網(wǎng)到多網(wǎng)互連發(fā)展。這里的多網(wǎng)互連即借助地面通信網(wǎng)的優(yōu)勢，實現(xiàn)與地面通信網(wǎng)的互連互通和在多制式網(wǎng)絡(luò)中的相互漫游。最后與地面通信網(wǎng)絡(luò)組成無縫隙覆蓋全球的個人通信系統(tǒng)。

4.3 未來衛(wèi)星直播通信發(fā)展的總趨勢

DBS業(yè)務(wù)與DTH業(yè)務(wù)融合，信源編碼和信道傳輸調(diào)制采用新技術(shù)和新體制，以改善系統(tǒng)的傳輸性能，提高衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬和功率利用率。在標清數(shù)字電視基礎(chǔ)上，發(fā)展高清數(shù)字電視直播業(yè)務(wù);建立太空電影院，直播數(shù)字電影，促進電影業(yè)發(fā)展。為擴大容量更好地為高清電視服務(wù)，由使用頻率較低的S、C頻段和較高的Ku頻段已發(fā)展到使用頻率更高的Ka頻段。利用大波束播放全國性節(jié)目或其它節(jié)目，點波束播放地方節(jié)目。采用多顆衛(wèi)星異頻段和同頻段于同一軌位工作，以擴大空間段容量和提高為用戶服務(wù)的可能性。同一幅用戶站接收天線，在不改變指向下接收來自多個軌位上衛(wèi)星的電視節(jié)目。用戶終端由單向接收式發(fā)展為雙向交互式，以提供用戶點播等 服務(wù)。隨著衛(wèi)星電視直播和聲音直播移動接收方式發(fā)展，它標志著衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)已從固定接收方式擴大為移動接收方式。從而使其用戶主要為企、事業(yè)單位和家庭擴大為個人和各種移動載體。

隨著衛(wèi)星固定通信、衛(wèi)星移動通信、衛(wèi)星直接廣播三種通信方式融合，地面電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合，各種衛(wèi)星通信網(wǎng)與各種地面通信網(wǎng)互連互通，未來的通信網(wǎng)，必將是一個包括地下的光纜，地面的微波和蜂窩移動通信，低軌道、中軌道以及靜止軌道的通信衛(wèi)星系統(tǒng)組成的服務(wù)于全球的混合通信網(wǎng)。它們之間既可以單獨組成通信系統(tǒng)，又可以在不同系統(tǒng)間互連互通，真正構(gòu)成全球無縫隙覆蓋的天地一體化的海、陸、空、天共用的能夠提供各種帶寬和多種業(yè)務(wù)的綜合通信網(wǎng)。在此種綜合通信網(wǎng)中，任何個人可在任何地點、任何時間、與任何對象互通任何信息，它將標志著真正個人通信時代的到來。

參考文獻

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