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公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 多媒體通信關(guān)鍵技術(shù)范文

多媒體通信關(guān)鍵技術(shù)精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的多媒體通信關(guān)鍵技術(shù)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

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(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)重要發(fā)展階段,每一個(gè)階段都在觀念上有所創(chuàng)新,并在技術(shù)上實(shí)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(shí)也可實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)的傳輸工作,實(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)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(dòng)通信系統(tǒng)概述

第四代移動(dòng)通信技術(shù)(4G)可稱為光帶接入與分布網(wǎng)絡(luò),可實(shí)現(xiàn)非對稱的、高于2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸,可以為全速移動(dòng)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(shí)現(xiàn)對三維圖像的高質(zhì)量傳輸。4G通信系統(tǒng)包括移動(dòng)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(shí)現(xiàn)無線服務(wù)的提供,用戶可以在任何一個(gè)地方用快帶接到互聯(lián)網(wǎng)中,從而提供遠(yuǎn)程控制、定位定時(shí)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(jī)理是對信道進(jìn)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(gè)子數(shù)據(jù)流可在每個(gè)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(shí)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(shí)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(jìn)行自動(dòng)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(jià)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(jìn)行選擇時(shí),要對其移動(dòng)性、服務(wù)質(zhì)量、地址空間要求與自動(dòng)控制等問題進(jìn)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(jìn)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(jìn)行定義與實(shí)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(dòng)終端進(jìn)行位置測量與計(jì)算的技術(shù)。在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中,移動(dòng)終端可在不同系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信,因此必須對移動(dòng)終端進(jìn)行定位與跟蹤,從而為移動(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)對于各國經(jīng)濟(jì)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(jì)是當(dāng)今世界最重要經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域之一,而作為移動(dòng)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(diǎn)。

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(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)完整融合、兼容性更強(qiáng)、智能化更高、增值服務(wù)更豐富、通信費(fèi)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(diǎn),是未來實(shí)現(xiàn)快捷、豐富無線移動(dòng)通信的必然途徑。

參考文獻(xiàn)

[1]田國棟.解析第四代移動(dòng)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(dāng)年的熊貓集團(tuán)正在與美國合作,進(jìn)行中國最早一代的移動(dòng)通信手持設(shè)備開發(fā)工作,期望以最快的速度引進(jìn)國際最先進(jìn)的蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)。其中,第一階段在美國完成。陳相寧任職時(shí)恰逢項(xiàng)目組回國著手第一代熊貓手機(jī)的本地化開發(fā)工作。因?yàn)槿耸志o缺,他從彩電分廠被調(diào)到移動(dòng)手機(jī)項(xiàng)目組,從此開始了其移動(dòng)通信研發(fā)之旅。

1992年底,項(xiàng)目開發(fā)遇到巨大瓶頸,手機(jī)一次呼通率始終不能超過10%。甚至,連美國手機(jī)軟件專家數(shù)月攻關(guān)后也束手無策。陳相寧主動(dòng)請纓,在完成射頻電路開發(fā)后轉(zhuǎn)而接手手機(jī)軟件研發(fā)。連續(xù)4個(gè)月,每天工作15個(gè)小時(shí)以上,經(jīng)過他的高強(qiáng)度攻關(guān),到1993年6月,手機(jī)一次呼通率超過99%,初步達(dá)到中試要求。又經(jīng)過2個(gè)月的改進(jìn),最終實(shí)現(xiàn)了每呼必通的目標(biāo),手機(jī)靈敏度和通話質(zhì)量都達(dá)到了國際主流產(chǎn)品的水平。項(xiàng)目組因此榮獲了科技大會(huì)二等獎(jiǎng),陳相寧本人被授予“廠級青年科技進(jìn)步貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”,不久即被聘為“多小區(qū)碼分多址無繩PABX系統(tǒng)”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。1995年,作為熊貓集團(tuán)公司跨世紀(jì)儲備人才和重點(diǎn)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(dān)的重點(diǎn)型號項(xiàng)目遇到技術(shù)困難,三年計(jì)劃已過兩年半,該企業(yè)心急如焚,找到東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室求援。陳相寧臨危受命,負(fù)責(zé)起該項(xiàng)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(gè)月就拿出了設(shè)計(jì)方案,隨后指導(dǎo)由7名師弟師妹組成的學(xué)生團(tuán)隊(duì),用不到半年的時(shí)間完成了樣機(jī)研制。到1997年7月現(xiàn)場安裝一次成功,總共用了不到9個(gè)月時(shí)間,有力支援了我國國防建設(shè)。

無論何時(shí)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(zhǔn)了國家通信領(lǐng)域研究的制高點(diǎn),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(xiàng)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的高度重視,并接受他到清華大學(xué)博士后流動(dòng)站,繼續(xù)開展網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的深入研究,其“B3G移動(dòng)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(diǎn)項(xiàng)目“B3G移動(dòng)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(xiàng)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(jì)與仿真工作,并受邀在北京埃迪恩公司擔(dān)任了一段時(shí)間的技術(shù)總監(jiān),指導(dǎo)城域網(wǎng)開發(fā)項(xiàng)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(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)

0引言

第三代移動(dòng)通信(3G)在20世紀(jì)80年代末提出時(shí)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(jìn)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(biāo)稱最高速率為2Mbit/s)不能滿足用戶對移動(dòng)通信系統(tǒng)的速率要求;不能充分滿足移動(dòng)流媒體通信(視頻)的完全需求;沒有達(dá)成全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)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(shí)用化還有一段時(shí)間的情況下,國內(nèi)外移動(dòng)通信領(lǐng)域的專家就已經(jīng)在進(jìn)行第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)的研究和開發(fā)工作。

1什么是第四代移動(dòng)通信技術(shù)

嚴(yán)格說來,現(xiàn)在還不能對第四代移動(dòng)通信作出確切地定義,但可以肯定,4G通信將是一個(gè)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(dòng)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(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)將是由多功能集成的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng),也是寬帶接入IP系統(tǒng)”。

實(shí)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(rèn)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(dòng)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(huì)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(zhǔn)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(diǎn)正相反。日本熱衷于建立一個(gè)單一的4G全球標(biāo)準(zhǔn)。

美國則希望把WLAN技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展,從而演進(jìn)為4G的基礎(chǔ)。

2第四代移動(dòng)通信的目標(biāo)要求和特點(diǎn)

2.1目前業(yè)界人士對第四代移動(dòng)通信已達(dá)成的共識

a)與已有的數(shù)字移動(dòng)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(dòng)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(yùn)行中提供無線服務(wù);

d)能實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)移動(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng),不僅聯(lián)系人與人,更將聯(lián)系人與機(jī)器、環(huán)境,人們將能夠隨時(shí)隨地的接入需要的多媒體信息,并可遠(yuǎn)端控制其他設(shè)備。

2.2第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的一些具體特點(diǎn)

2.2.1傳輸速率更快

4G系統(tǒng)的目標(biāo)速率為:

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

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

c)對于低速移動(dòng)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(gè)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(jìn)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(diǎn)故障或基站超載,4G通信終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作也將智能化。

2.2.5實(shí)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(shí)間、任何地點(diǎn)接入到系統(tǒng)中,因此4G也是一種實(shí)時(shí)的&寬帶的以及無縫覆蓋的多媒體移動(dòng)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(gè)角度看,4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)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(diǎn)。

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(gè)人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂等各行業(yè)將會(huì)結(jié)合成一個(gè)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(huì)更加安全、方便,更加照顧用戶的個(gè)性。

2.2.8靈活性較強(qiáng)

4G系統(tǒng)將能夠自適應(yīng)地進(jìn)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(jìn)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(jìn)行信號的正常發(fā)送與接收,具有很強(qiáng)的智能性、適應(yīng)性和靈活性。

用戶將使用各式各樣的移動(dòng)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(jìn)行交流。4G移動(dòng)設(shè)備的功能已不能簡單地劃歸到“電話機(jī)”的范疇,而且從外觀和式樣上也將會(huì)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(dòng)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(jìn)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(fèi)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(gè)完全自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò),它可以自動(dòng)管理、動(dòng)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(shí)現(xiàn)不同QoS的業(yè)務(wù)

4G系統(tǒng)通過動(dòng)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(shí)現(xiàn)B3G/4G的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)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(dòng)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(jī),移動(dòng)服務(wù)的系統(tǒng)平臺,高可靠性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),全I(xiàn)P無線,安全性、加密、計(jì)費(fèi)、身份認(rèn)證及移動(dòng)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(dòng)態(tài)可變碼率編碼技術(shù),移動(dòng)技術(shù),人_機(jī)接口(包括“智能”移動(dòng)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(jìn)的無線接入技術(shù):動(dòng)態(tài)QoS控制,差錯(cuò)控制及超高速小區(qū)搜索,多播技術(shù),IP移動(dòng)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(dòng)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(jìn)的移動(dòng)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(qiáng),移動(dòng)終端的系統(tǒng)平臺,移動(dòng)終端安全性增強(qiáng)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(jìn)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(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)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(gè)子信道是相對平坦的,并且在每個(gè)子信道上進(jìn)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(gè)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(diǎn)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(shí)符號間干擾增大的問題;各個(gè)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(shí)又提高了頻譜利用率;硬件實(shí)施簡單等。

OFDM的主要缺點(diǎn)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(kuò)頻相結(jié)合,使得信號可以在多個(gè)載波上擴(kuò)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(shí)現(xiàn)頻率的分集。

OFDM技術(shù)的主要技術(shù)難點(diǎn)是系統(tǒng)中的頻率和時(shí)間同步、基于導(dǎo)頻符號輔助的信道估計(jì)、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(dòng)通信系統(tǒng)的多址方案的研究。

b)日本NTTDoCoMo提出的4G移動(dòng)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(shí),進(jìn)行與CDMA相同的擴(kuò)散處理來增大容量。

其最大特點(diǎn)在于,可以根據(jù)具體的通信服務(wù)來改變時(shí)間方向與頻率方向上的擴(kuò)散率,從而在類似熱點(diǎn)的孤立區(qū)域,通過降低擴(kuò)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(kuò)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(kuò)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(gè)子數(shù)據(jù)流,每個(gè)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(gè)載波,然后合成輸出。其主要優(yōu)點(diǎn)是可以有效抑制在單載波系統(tǒng)接收機(jī)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(shí)間彌散是無線信道傳輸速率受限的一個(gè)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(shí)延擴(kuò)展與碼元周期之比小于一定的值就不會(huì)產(chǎn)生碼間干擾,即MCM對新到的時(shí)延彌散不敏感,具有抗時(shí)延彌散的特性。

MCM通??梢酝ㄟ^多載波碼分多址(MC-CD-MA)、正交頻分復(fù)用時(shí)分多址(OFDM-TDMA)和多音實(shí)現(xiàn)幾種技術(shù)途徑來實(shí)現(xiàn)。

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

具有AMC的系統(tǒng),接收機(jī)將收集一系列信道的統(tǒng)計(jì)數(shù)值,提供給發(fā)射機(jī)和接收機(jī)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(dòng)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(kuò)展了系統(tǒng)自適應(yīng)良好信道條件的能力。

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

3.2.3無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)

能夠提高容量和覆蓋的無線鏈路增強(qiáng)技術(shù)有分集技術(shù),如通過空間分集、時(shí)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(shí)現(xiàn)發(fā)射分集,或者采用MIMO技術(shù)可實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收分集。

對4G廣帶無線移動(dòng)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(gè)典型的非視線信道,并包含不匹配性,如時(shí)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(gè)空間信道,所有的信道不會(huì)同時(shí)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(dāng)前的發(fā)展趨勢,IP被認(rèn)為是下一代移動(dòng)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(dú)立于具體的接入方案,使不同的無線和有線接入技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)與融合,無線接入點(diǎn)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(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P的3G網(wǎng)絡(luò)等則通過特定的網(wǎng)關(guān)連接。

目前移動(dòng)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(dòng)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(huì)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(diǎn)進(jìn)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(shí)現(xiàn)的基站可同時(shí)為多個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù);

b)當(dāng)終端移動(dòng)時(shí)可重新配置。如當(dāng)移動(dòng)終端移動(dòng)到一個(gè)采用不同標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中時(shí),終端可按照該系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)重新自動(dòng)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(shí)現(xiàn)的移動(dòng)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(jī)

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(jī)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(dòng)跟蹤信號以及采用空時(shí)處理算法形成數(shù)字波束等智能功能,可以跟蹤強(qiáng)信號,減少或抵消干擾信號,實(shí)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(jià)。

目前,智能天線被認(rèn)為是未來移動(dòng)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(dá)到最優(yōu),但相對而言各種算法均存在所需數(shù)據(jù)量、計(jì)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(cuò)誤收斂等缺點(diǎn);實(shí)際信道條件下當(dāng)干擾較多、多徑嚴(yán)重,特別是信道快速時(shí)變時(shí),很難對某一用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jì)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(huì)有一些重疊#接收時(shí)的主要任務(wù)是挑選一個(gè)#也有可能是幾個(gè)’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(shí)現(xiàn),實(shí)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(shí)際系統(tǒng)中采用多用戶檢測技術(shù)將是切實(shí)可行的。

3.2.10系統(tǒng)資源管理

在第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中,移動(dòng)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(yùn)營商配置、無需授權(quán)頻段和Adhoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞?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(dòng)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(gè)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(jìn)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(hù)所有網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(jī)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(dòng)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)除了以低成本達(dá)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(jī)移動(dòng)的Adho網(wǎng)絡(luò)正成為主要研究領(lǐng)域,它準(zhǔn)許袖珍終端擴(kuò)展接入和改進(jìn)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(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)向固定與移動(dòng)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(shí)間特性,給分組無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和實(shí)施帶來一些基本的挑戰(zhàn),它們是:

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

b)在網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)時(shí),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(jìn)路由協(xié)議設(shè)計(jì)來減少鏈路容量和等待時(shí)間的波動(dòng);

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

e)以優(yōu)化功率管理和MAC設(shè)計(jì)來減少先進(jìn)技術(shù)的負(fù)面效應(yīng)。

3.2.12網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

OSI網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)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(shí)延、吞吐量、支持各種QoS多媒體業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)流量\差錯(cuò)率、頻譜帶寬、節(jié)點(diǎn)連續(xù)不斷進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)引起的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?,這些都對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。

4結(jié)束語

以上對4G的目標(biāo)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了一些探討,具體的實(shí)現(xiàn)還會(huì)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(jìn)步和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,下一代的移動(dòng)通信世界必將會(huì)更加燦爛輝煌。

參考文獻(xiàn)

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3雷春娟,李承恕.關(guān)于第四代移動(dòng)通信若干問題的探討.移動(dòng)通信2002(06)。

4樊自甫.3G后移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的發(fā)展探討.移動(dòng)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(jìn)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(dòng)通信和衛(wèi)星直接廣播等,本文主要通過這三個(gè)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(shí)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(yuǎn)地區(qū)的通信問題得以解決。

1.2 衛(wèi)星移動(dòng)通信現(xiàn)狀

衛(wèi)星移動(dòng)通信是傳統(tǒng)的衛(wèi)星固定通信與地面移動(dòng)通信交叉結(jié)合的產(chǎn)物。衛(wèi)星移動(dòng)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(dòng)衛(wèi)星公司經(jīng)營的全球衛(wèi)星移動(dòng)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(jìn)一步小型化,進(jìn)一步提高通信數(shù)據(jù)速率,實(shí)現(xiàn)了高清視頻直播移動(dòng)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(dòng)衛(wèi)星通信應(yīng)用領(lǐng)域的先進(jìn)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(jiān)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(gè)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(fù)責(zé)。衛(wèi)星廣播電視業(yè)務(wù)的開展,擴(kuò)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(yùn)會(huì)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(diǎn)

2.1 高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求

隨著數(shù)字化進(jìn)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(shí)延的存在,在WAN和LAN中基于競爭的多址方式及差錯(cuò)控制協(xié)議均不再適用,因此,位于遠(yuǎn)地點(diǎn)的LAN利用衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)必須要有快速有效的轉(zhuǎn)換協(xié)議,還需將時(shí)延對實(shí)時(shí)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(biāo)要求,ATM性能都能滿足,這個(gè)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(dá)到準(zhǔn)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(shí)上,衛(wèi)星ATM實(shí)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(yùn)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(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)壓縮,無論是哪種數(shù)據(jù)壓縮,其在時(shí)間、頻帶、能量上給通信系統(tǒng)帶了比較高的效率。MPEG62設(shè)計(jì)采用了面向?qū)ο蟮姆椒ǎ壳耙驯欢嗝襟w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(yán)重的就是K以上波段,此時(shí)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(jìn)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(dá)到數(shù)百或數(shù)千Mbit/s,因此,激光通信技術(shù)在此時(shí)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(diǎn)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(shí)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(shí)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(gè)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(dāng)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(bǔ)充和延伸作用。

4.2 未來衛(wèi)星移動(dòng)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(kuò)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(dú)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(shí)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(gè)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(biāo)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(jìn)電影業(yè)發(fā)展。為擴(kuò)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(diǎn)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(kuò)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(gè)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(diǎn)播等 服務(wù)。隨著衛(wèi)星電視直播和聲音直播移動(dòng)接收方式發(fā)展,它標(biāo)志著衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)已從固定接收方式擴(kuò)大為移動(dòng)接收方式。從而使其用戶主要為企、事業(yè)單位和家庭擴(kuò)大為個(gè)人和各種移動(dòng)載體。

隨著衛(wèi)星固定通信、衛(wèi)星移動(dòng)通信、衛(wèi)星直接廣播三種通信方式融合,地面電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)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(gè)包括地下的光纜,地面的微波和蜂窩移動(dòng)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(dú)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(gè)人可在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間、與任何對象互通任何信息,它將標(biāo)志著真正個(gè)人通信時(shí)代的到來。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃飛. 低軌衛(wèi)星通信接入與切換研究. 成都,成都電子科技大學(xué)抗干擾實(shí)驗(yàn)室,2009.

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