多媒體通信專業范文

時間:2023-06-08 17:45:31

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多媒體通信專業

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【關鍵詞】多媒體技術;通信專業;教學

一、多媒體教學在高校通信專業課堂的應用

隨著高等教育改革的深入,為了提高高校通信專業教學課堂的有效性,通信專業課教學的內容和形式都有待于更新。多媒體教學在高校通信專業中的應用,不僅開辟了高校通信專業課教學的新途徑,同時也豐富了通信專業課教學的多樣性,與傳統教學模式相比,這對高校通信專業課教學來說不僅是一個新的突破,同時也是一種新的要求和挑戰。其中,多媒體教學在高校通信專業應用的課堂策略主要表現在以下幾方面:

1.充分利用多媒體設備,提高學生自主探索能力

在高校通信專業教學中,不僅僅是簡單的專業理論知識的學習,更多的是有關通信技術的實際操作,有了多媒體設備的應用,教師可以將課堂上所要學習的內容通過幻燈片形式進行播放,并且在講解新知識之前教師可以讓學生先自主探討所要學的知識,讓學生自主發現學習中遇到的重點及難點。這樣,不僅有利于學生養成善于觀察、勤于思考的良好習慣,也能進一步加強學生的探索能力。

例如,在學習“通信系統的分類”時,教師先對相關的知識點進行搜索,然后根據學生實際學習的需要,將所搜集的材料進行整理,然后將其以電子課件的形式呈現在學生面前,并且在講解有關通信系統分類的知識前,教師可以讓學生先自主探索所要學習的知識,然后再詳細對不同形式的分類進行深入分析。

2.充分利用多媒體設備,加強課堂教學的生動性

在高校通信專業的教學課堂中,有了多媒體教學模式的注入,教師可以借助控制機隨時更換屏幕上的課件,這樣,學生不僅可以清晰地解所要學習的知識,同時也給學生的學習帶來一定的新鮮感,從而提高了學生學習高校通信專業課程的積極性。與通信專業教材上的文字相比,屏幕上的課件更具有生動性,這在無形中給課堂注入了新的活躍元素,從而也營造了活躍和更吸引人的課堂氣氛。

例如,在講解“通信系統的基本組成”時,教師可以根據教學的實際需要,對課件上的內容進行合理的編排,將通信系統的基本組成圖通過多媒體設備呈現在學生面前,先對每一個組成部分進行詳細的分析,最后總結出各組成部分間的銜接關系,同時,屏幕上可以出現每個部分的相對應的圖片,這樣,學生可以更加直觀的感受到各部分的特征,從而更加清晰的認識從信息采集—信息處理—輸出模塊的整個過程。

3.充分利用多媒體設備,實現課堂教學的創新

在高校通信專業的教學過程中,多媒體教學方式的應用實現了課堂教學內容與形式的創新化。通信專業教材與網絡上呈現的內容相比,缺乏一定的深度和廣度,多媒體呈現的通信專業知識不僅具有多樣化而且賦有創新化。教師在進行課堂教學中,也應適時灌輸學生新穎的學習方法,并引導學生善于自我探索和創新,要敢于挑戰新事物和接受新事物,以便拓展學生的創新思維。

例如,在學習“信號與線性系統”這一章節時,教師應先講解信號與線性系統的基本概念,然后,讓學生通過自己的理解認識“傅里葉級數”,并適時運用創新的思維探索“傅里葉變換”的相關知識,這在無形中就開發了學生的創新思維。

4.充分利用多媒體設備,促進學生間相互協作

在應用多媒體設備的通信專業的教學課堂中,教師的任務不再是簡單的說教,更重要的是利用多媒體設備創設一個更富成效的課堂環境,這樣,不僅提高了學生自主學習的積極性,同時也促使課堂良好氣氛的形成。多媒體創設的教學情境中,教師應鼓勵全體學生參與到教學課堂的實踐中,并給學生提供一個可以相互交流、探討的平臺,這樣,不僅激發了學生的學習興趣和動機,同時也促進了學生間相互協作的能力。

例如,在學習“幅度調制器和解調器的實現”時,教師先對幅度調制器的知識講解,關于“幅度調制器和解調器的實現”的分析,教師可以將學生分成小組對此進行探討,由于不同學生的觀點可以得出不同的結論,所以,這在無形中提高了學生自主學習的積極性,同時也增加了學生之間相互協作的能力。

二、多媒體技術在高校通信專業教學應用中的意義

隨著科學技術的逐步更新,多媒體教學在高校通信專業中的應用,不僅符合了時代的發展需要,同時也提高了通信專業課程教學的有效性,可見,多媒體教學的應用有著不可替代的意義和重要性。其中,主要表現在以下幾方面:

1.實現了通信專業課堂教學的時效性

多媒體教學在通信專業課程教學應用時,教師可以先進行資料搜索,然后將有用的信息進行篩選和整理,最終以課件的形式呈現在學生面前,教師可以直接參考課件上的內容進行課程講解,并且對于課件上出現的錯誤也可以及時修改,整個流

(下轉第62頁)

(上接第60頁)

程不僅便利而且簡捷,可見,多媒體教學不僅給課堂提供了豐富的知識量,同時也節省了教師整理板書的時間。在以往的課堂的教學中,教師要花費大量的時間浪費在板書的整理和設計上,并且修改的過程相對比較復雜和麻煩。因此說,多媒體教學的應用不僅提高了課堂教學的有效性,而且也提高了課堂教學的時效性。

2.實現了通信專業課堂教學手段的豐富性

在高校通信專業的課堂教學中,多媒體教學方式的應用改變了教師傳統的紙張教案,教學內容不僅僅只有文字,還包括生動的畫面(靜態和動態)和聲音,可見,無論是教學內容還是教學模式都由單一化趨向于多樣化,這無形中提高了學生學習的積極性,同時也豐富了學生的視覺和聽覺感受。關于實際操作過程,教師可以通過多媒體設備直接的展現在學生面前,這樣,學生就可以直觀的認識到實際操作的步驟及注意事項。由于多媒體軟件不僅涵蓋大量的知識資源,而且它呈現在學生面前的形式也是多樣性的,這些都不僅增加了學生的知識量,同時也豐富了課堂教學環節的流程。

3.提高了通信專業課堂教學的質量

通過多媒體軟件呈現的通信專業知識,不僅知識點豐富,而且題型也足夠新穎,并且都符合通信專業課程發展的實際需要。教師可以在網絡上可以搜索研究成果較前沿、并且貼近實際生活的通信專業知識。與生活銜接的通信專業知識,不僅具有一定的生動性,而且也便于學生對通信專業知識的理解。在傳統的通信專業課堂中,教師只是對通信專業的理論知識進行講解,這樣,不僅削弱了學生高度的學習熱情,同是也給課堂營造了枯燥、乏味的氣氛,也不利于提高學生學習的積極性。可見,多媒體教學的應用,不僅加深了學生對通信專業知識的學習,同時也在無形中提高了通信專業課堂教學的質量。

4.實現了通信專業課堂教學的創新

在以往的通信專業課堂中,教師只注重“教”而忽略了學生的“學”,多媒體教學的應用改變了這種教學模式,使學生成為教學過程中的主體,從而也就增加了教師與學生之間的互動性。有創新才有進步,多媒體教學的應用對于通信專業課堂教學來說,無論在內容還是形式上都是一種創新和進步。有了多媒體教學的注入,學生的學習的思維方式也發生了一定的改變,從傳統的“被動的聽”到今天的”主動的學”,這不僅是一個進步的過程,同時也是學生自我完善的一個過度。通過多媒體教學的應用,使學生不但掌握了通信技術的實際應用,而且能夠將理論與實踐有效結合,大大促進了學生的全面發展。

三、總結

綜上所述,在高校通信專業教學中,多媒體教學不僅給通信專業課堂注入了新鮮的血液,而且也給教師與學生之間的溝通提供了一個良好的平臺,教師可以更好地駕馭通信專業課堂,不僅豐富了高校通信專業課堂的多樣性,也提高了高校通信專業教學的課堂質量,由此可見,在高校通信專業的教學中,多媒體教學的應用有著不可替代的作用。

參考文獻

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【關鍵詞】3G技術流媒體業務手機視頻

3G是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術,由國際電聯在1985年提出,可以實現傳送聲音的同時也能發送并傳輸數據信息,速率高達上百kbps。經過近三十年的改進和研究,如今的3G技術已由實驗網發展為全民普及應用,實現無線通信系統和互聯網等多媒體通信的結合。

一、3G的四種標準

現今3G存在的四種標準為CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX。(1)CDMA2000主要由美國高通北美公司提出,是從窄頻CDMAOne數字標準改進而來,組建成本較低,主要運營商為日、韓,其中韓國三星發展飛速,現在已成為該標準的主導者。我國中國電信也是采用此項技術向3G過渡,已建成了CDMA IS95網絡,如今已進入應用階段。(2)WCDMA起源歐洲提出的一種基于GSM網發展的寬帶CDMA技術,其主要由歐美廠商在應用:愛立信、阿爾卡特、朗訊等。(3)TD-SCDMA是中國通信領域第一個擁有自主知識產權的國際標準,中國各大電信設備廠商非常青睞,紛紛投入資金研究應用,現已有全球一半以上的設備廠商都在支持TD―SCDMA標準。(4)WiMAX實現微波技術與無線網絡技術的結合連接,為用戶提供一種新的寬帶互聯網,使無線市場的應用更為廣泛。

二、3G技術的應用

第三代移動通信系統綜合了蜂窩、無繩、尋呼、集群、個人通信等各類移動通信功能,提供了與固定電信網絡兼容的高質量業務,支持低速率話音和數據業務等。其目標是全球化、綜合化和個人化。

當今中國電信、中國移動和中國聯通分別推出了3G服務,都已進入應用階段。3G技術的迅猛發展正在改變著人們的生活,3G手機、3G上網本、3G汽車、3G智能交通都已被熟知。在家中與老板同事的視頻會議,隨時隨地用手機觀看的新聞資訊和電視劇,根據城市車流量變化而設計的智能交通系統,與朋友共享你在另一個城市的生活圖像,3G技術的普遍商用給人們帶來了如此時尚、方便、快捷的生活。日韓和歐美地區的大多數移動運營商已推出了基于移動流媒體技術的視頻業務,這已成為3G網絡的最核心、最流行的業務,熱點應用如下:(1)寬帶上網。移動寬帶發展迅速,在短時間內成為3G的主流應用,目前中國聯通的3G網絡速度最快可達14.4Mbps,手機可當小電腦的夢想已變為現實。(2)視頻通話。手機的視頻通話功能成為國內、外時尚人士青睞的3G服務之一。依靠3G網絡的高速數據傳輸,3G手機用戶可以通過撥打視頻電話“面談”了,能看到彼此的溝通方式更為真實。(3)手機電視。據調查,用戶最喜愛的3G應用是手機電視,可在移動的狀態下通過手機觀看自己需要的視頻,觀看點播和直播用戶喜愛的電視節目。中國電信日前推出的“天翼”品牌,利用目前CDMA網絡峰值傳輸速率能達到153.6KBps的優勢,為用戶打造高速率手機互聯網體驗,滿足用戶手機移動娛樂的需求。(4)手機購物和手機網游。現今不少網絡賣家都推出了手機商城;淘寶手機商城、當當手機商城、京東手機商城、凡客手機商城等,用戶只要開通手機上網服務,就可以通過手機查詢商品信息,并在線支付購買產品。

三、3G在國內的發展前景

3G技術在個人通信、信息系統、廣播、娛樂等業務方面應用廣泛,滿足著用戶的各種需求,發展前景不限大好。隨著計算機和互聯網技術的發展,3G技術在未來應能集成不同模式的無線通信,移動用戶可以自由享受各種業務應用,更便捷、安全。根據用戶的不同要求,更富有個性化。同時3G手機從外觀、式樣、觸感、視覺上更驚人的突破,主要發展如下:(1)智能性和兼容性能更高?3G通信的終端設備在設計和操作上智能性表現在個性化和人性化:3G手機根據環境、時間適時提醒主人做事時間,例如會議時間。幫助主人解決各種問題,例如充當語言指路人、專業點餐人、服裝塔配師等。(2)多媒體通信的質量更高。4G通信提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等,大量信息透過寬頻的信道傳送出去,為此4G也稱為“多媒體移動通信”。

四、結語

21世紀的社會更加信息化、數字化,更多的電子產品擁有通信功能,3G時代滿足人們美好生活的需求與渴望。如今三大運營正商圍繞移動寬帶展開激烈的競爭,這勢必為消費者帶來更方便快捷、更實惠滿意的差異化應用。

參考文獻

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【關鍵詞】 4G 通信技術 特點 發展

隨著數據通信與多媒體業務的發展,4G移動通信的興起正是為了適應移動數據、移動計算、移動多媒體運作所需。4G技術是對3G技術的革新,它融合了3G通信技術諸多優點和高速的信息傳輸速度,再加上其良好的保密性和安全性,更是推動移動通信應用走向多元化,以此,它的出現也可以說必然的結果。

一、4G通信技術特點

1.1 兼容性強

4G通信可通過寬頻道將大量無線多媒體通信服務等傳送出去,其中則涵蓋數據、影像、語音等,所以4G也是一種實時的寬帶業務且無縫隙覆蓋多個區域。4G還采用大區域覆蓋與3G,無限LAN以及固定網絡之間來實現無縫隙的全球漫游,從而為用戶提供高質量的多媒體通信。

1.2 容量更大

根據相關通信專家研究得知,3G 的容量在10年后則不能滿足增長業務量的需求,因此在系統容量方面,4G通信技術將會吸取3G的不足,采用全新的網絡技術如SDMA技術來滿足未來大信息量的需求。當前,人們的手機也越來越智能化,已經不再局限于傳統的應用功能,4G 系統會根據智能化的手機系統來適應分配資源,處理不同的信道環境中的業務流。

1.3 網絡頻帶更寬

通信運營商大幅度改造3G通信網絡,是4G通信達到100Mbps傳輸速度的前提,在通信帶寬上便于4G網絡高于3G網絡。每個4G 信道所占有的100MHZ的頻譜則相當于W-CDMA3G網絡的20倍左右。據專業預估,4G通信技術系統的速度可達至10-20Mbit/s,有更廣闊的應用范圍。

1.4 費用便宜、高質量通信

4G通信技術解決了3G兼容性問題之后,讓更多通信用戶輕易地升級4G,還引入了許多尖端的通信技術來保證4G通信靈活的系統操作。與此同時在建設4G網絡系統時,會直接引入3G通信網絡技術的方法,從而降低運行者和用戶的費用。雖然3G也實現了各種多媒體通信,然而4G通信則在用戶增加的前提上改變了多媒體的傳輸需求,實現高速數據傳輸。

二、4G關鍵技術

2.1 軟件無線電

軟件無線電指利用不同可編程軟件實現所需要的無線電系統。其依托是一個通用、模塊化、標準的硬件平臺,實現無線電臺的各種功能需通過軟件編程。通常來說,全部都可軟件編程的無線電是理想的軟件無線,其強大的靈活性都建立在無線平臺上。而軟件無線電能通過軟件更新來對硬件配置結構進行改變,從而實現新的功能,它還強調全面可編程性和開放性。

2.2 正交頻分復用技術

正交頻分復用技術是4G移動通信系統中的核心技術,它能對抗頻率選擇性衰落和窄帶干擾,提高頻譜利用率,使各自載波間的相互干擾可以因此減少。GMC是正交頻分復用技術的基礎,這項技術可以根據數據包的大小來適當調整實際傳輸線路。而正交頻分復用技術在頻域內把定信道分成許多窄的正交子信道并用一個子載波對其調制,以此來消除信號波形間的干擾。

2.3 智能天線技術

在4G通信技術中智能天線技術的應用十分廣泛,它安裝在基站現場的雙向天線,與天線陣、波束形成網絡、波束形成算法三部分組成。調節各陣元信號的加權幅度和相位需通過滿足某種準則的算法,還可調整天線陣列的方向圖形狀,達到增強所需信號、抑制信號的目的。

三、4G發展趨勢展望

4G移動通信還有更為強大社區無限接入,覆蓋范圍廣,信號強大,即使偏遠的社區樓房也依舊可以實現無線信號覆蓋。4G通信技術還可實現網絡糾錯和快速識別多用戶,保護網絡的同時降低能耗,也間接的起到節能環保的作用。據統計,全球的移動通信用戶占據地球上總人口的4/3,人與人之間因移動通信技術來往更加密切。而未來的4G移動網絡技術可以實現移動通信與互聯網的互聯、人與互聯網的互聯。未來4G移動通信技術在高速數據傳輸效率的基礎上改變目前人們用計算機上網的習慣,將豐富的4G 移動通信無縫隙的應用到人、物、網絡三者之間,實現真正的無線互聯時代。

四、結語

總之,4G通信技術的未來發展必將會影響人們生活,與3G相比它具有網絡頻譜更寬,通信速度更快,兼容性強等特點。所以,應加大對4G 通信技術的開發研究,促進其在更多領域中應用。雖然目前4G通信技術與日后實際應用還存有差距,但不可否認的是,市場和用戶需求會帶動4G通信技術的發展,使其成為主流移動通信技術。

參考文獻

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關鍵詞:計算機技術;通信;應用

前言

目前,我國的通信發展速度較快,學生在學習電子技術與通信專業過過程中還停留在傳統的模式當中,這就造成了學生學習的范圍比較狹窄,而且學習的內容也比較單一,這樣就很難全面的學習和掌握電子技術與通信領域的一些相關專業知識,這種情況下,學生在走向工作崗位后也很難快速的適應企業的需求。所以,對這種單一的學習模式必須進行改進和完善。本文通過對計算機通信技術的特點進行了分析,而且提出了學生在學習計算機技術在實踐應用中的一些策略。

1了解計算機通信技術的主要特點

1.1多元化

在對多媒體通信技術的學習過程中,許多技術都是利用信號對有關信息和數據進行處理,之后再進行傳輸,傳輸的方式也不同,使如聲音,文字和圖像等。在多媒體通信技術的推廣和運用下,計算機技術的運用變得更加多元化,并被大眾所接受和應用。只有更加豐富的多媒體通信技術運用,才能更好地推動計算機通信的發展。

1.2效率化

效率化主要是指數據傳輸效率。一般情況下,對語言模擬數據的傳輸率最大可以達到48萬個字符/分鐘,而一條數據的速率才64kbit/s。與之相比,可以看出數字傳輸率比模擬信息的速率要高出很多。因此,學習高效率的通信技術能更好地服務人們的日常生活和工作,為個人之間的交流和國與國之間的溝通創造了條件,更好實現了通信技術的無國界化,將計算機通信技術推向發展的高峰。

1.3時間短

時間短主要說的是通信技術的呼叫時間短。經過大量的數據研究表明,在計算機通信中,約有25%的數據時間不超過1秒,50%的數據通信時間不超過5秒,簡單換算下即可得出在通話通信中數據持續的時間一般也就在4分鐘左右,而撥通對方電話的時間也就需要15秒而已。當然,隨著科學發展水平的不斷提升,我們相信呼叫的時間會越來越短,人們之間的溝通更加快捷。

1.4抗干擾性強

隨著社會的不斷發展,人們對數據安全性的要求也越來越高,尤其是在通信領域里,許多用戶數據都是加密處理,避免造成信息的泄露。通信計算機主要是通過二進制的方式進行處理和傳輸的,都具有很強的噪音清除能力,同時在數據加密方面技術也特別高超,能確保信息傳輸的安全,較高的抗干擾性真正為信息的流轉提供保障。

2計算機技術在通信中的應用

2.1在數據管理中的運用

在最近幾年的發展里,計算機通信技術得到很大的推廣,并成功應用在各個領域。常見的應用,比如:手機對各種電話的識別和定位,以及對公共服務熱線的查找。和傳統方式來比較,其具有很強的特點,執行效率和傳輸能力都較高,更方便人們的生活。當然,除了在數據管理中的運用之外,更多地運用于更新數據和修改用戶號碼,這種強大的數據管理功能給用戶帶來極大的便利,也為地方經濟發展帶來了契機。例如:人們日常去營業廳辦理一個號碼,在選號碼時,電腦系統里跳出許多可選的號碼,讓用戶在這個號碼池里選出自己喜歡的手機號碼。在這個號碼池中有許多用戶在用的號碼和注銷的號碼,這時就需要將這個數據加以處理,確保用戶選出一個沒有第二個人使用的全新號碼。這個功能極大地減少了營業廳受理時間,提高了工作效率,也為用戶聯系他人提供可能,真正將數據管理的強大功能造福人類。

2.2在計費管理中的運用

在計算機各種交換系統中有個專門計費的功能,由于計費的功能要求特別高,使用專用的計算機來實現計費功能,與其他計費相比,可以有更大的存儲容量,此外開啟的功能也較多。同時,專用的計費系統會根據不同的用戶需求來設計出不同的功能,將用戶的個性化需求考慮進去,更好地滿足各個客戶不同需求。例如:我們在實踐學習中了解到,在石油行業,許多加油站都建有自己的專網,在企業撥通市話時開始計費,而撥叫石油專網卻不計費,當然有的企業也全部進行計費,目的在于方便后期管理。又如:賓館是免費提供話費服務的,也就是說房客可以免費通話多少時長,這時賓館將電話計費與客房管理統一起來,將所有的計費都歸集到一起,到時候方便客戶一起結賬。

2.3在信息管理中的運用

隨著這幾年的快速發展,特別是各行各業的不同需求,導致市面上出現了很多不同的信息管理系統。這時為了更好地運用計算機通信系統,就可以通過這個系統來讓用戶工作效率不斷的提升,進而發揮出更大的作用。當一些用戶需求從單機版需求轉為網絡版需求的時候,這時就需要結合實際工作的需要,將辦公軟件實現自動化,再通過其他高級終端加以運轉,確保讓部門在使用計算機通信軟件時,不僅能解決與有關部門的工作銜接問題,還能真正提高辦公質量和效率。例如,我們在實踐學習的過程中,人事管理中可能出現,由于企業總部和分部分布在不同的地區,使許多新員工不能夠到總部報到,這個時候就需要有一種網絡版的軟件,將員工的信息統一錄制到人事管理系統當中,避免在后期因地理原因而使信息遺漏和不全。由此可見,計算機通信技術在信息管理過程中有很重要的意義。

3結束語

隨著近些年計算機通信的不斷發展,在學習的過程中也更加需要充分認識它獨有的特點,以及在各個領域中的運用,并結合電子技術在通信發展中的實際作用,解決電子技術在通信發展中的創新能力不足的問題,提出有效的完善措施及模式,這樣不但有助于學生提高在學術領域及學習背景下的互補,同時也擴展了學生的視野。所以進行實現計算機信息之間的通信,能夠真正的提高資源的利用率,從而形成資源共享的良好局面。

參考文獻

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信息技術六大方向

信息技術融合了微電子、計算機、網絡、有線和無線通信、高清晰度顯示、軟件、多媒體應用技術等,在全球形成了龐大的產業規模,其未來的發展趨勢如下:

1.微電子技術向微納系統集成方向發展。代表微電子技術水平的是集成電路制備工藝,是電子信息硬件技術的“核心”。隨著集成電路功能日趨復雜,集成度越來越高,制造工藝已從亞微米進入到納米尺度,能夠將不同功能的復雜系統集成在一塊或多塊微電子芯片上,形成系統集成芯片(SOC),這無論對受到量子效應限制的器件原理還是工藝技術都帶來巨大的挑戰。 作為信息技術硬件的“心臟”,集成電路的應用十分廣泛,已滲透到從計算機的CPU到各種IC卡等電子器件和設備應用的廣闊領域。 系統集成是21世紀微電子技術發展的重點,目前已能夠在一塊芯片上集成108-109個晶體管。突破物理和工藝極限,對新一代集成電路制造技術進行深入研究,將是未來學術界和產業界關注的重點。

2.軟件被稱為是信息技術的“頭腦”。隨著信息技術的普及和推廣,軟件的功能和結構日趨復雜,智能化和網絡化程度越來越高,將在文化、經濟和生產等領域扮演重要的角色。 軟件的無線互聯技術已實用化,軟件復用和構件技術作為未來軟件開發的發展方向,將引起軟件產業的深刻變革。軟件技術向網絡化發展,分布計算、網絡和互聯網相關的軟件技術、Linux及自由軟件成為軟件領域的主要技術熱點。由于軟件和芯片設計相互融合和滲透,使得軟件技術的發展將把高速處理器、大容量存儲器、高速光通道和先進的人機自然交互充分結合和利用起來,實現網絡的高速智能化。 趨于成熟的軟件無線互聯技術已形成了WAP(無線接入協議)標準,開始進入大規模商業應用階段,從而使移動設備、移動計算設備接入互聯網成為可能,這將大大推動移動信息終端、筆記本電腦、手機、車載信息設備的發展,使網絡的接入終端設備更加多樣化。

3.計算機技術向多媒體、智能化方向發展。 計算機技術包括計算(網絡計算、移動計算、并行計算等)技術、PC機、服務器及其外部設備設計開發技術、多媒體技術和人工智能技術等。并行處理技術將繼續迅速發展,計算機性能平均每兩年提高一個數量級。未來幾年,CPU將由32位向64位過渡;產品結構從以計算機為核心轉向以因特網網絡設備為核心;存儲設備在系統中的比重越來越大,存儲技術向海量存儲方向發展;多媒體技術將使計算機、通信、家電融為一體,DVD光驅正取代CD-ROM,語言和手寫識別技術以及數字圖像交互技術已走向實用化,多媒體技術在微機中得到普遍運用;電腦將更加個性化和擬人化;筆記本電腦迅速發展,手持電腦也以全新的面貌推出問世。

4.網絡技術向多業務、高性能和大容量方向發展。網絡技術包括網絡通信技術、網絡安全技術和網絡服務技術。目前,網絡技術正向多業務、高性能、大容量的方向發展。IP寬帶綜合業務數字網(B-ISDN)和超高速因特網將成為未來網絡技術發展的重點。第二代融合數據、語音和影像等多源信息傳輸為一體的國際互連網絡即將取代第一代單一數據網絡,采用密集波分多路復用技術(DWDM)的光通信網絡技術將極大降低網絡傳輸成本,向用戶提供無限帶寬,實現多媒體實時通信。網絡多媒體通信的主要任務就是在同一網絡上實現所有媒體成分數據的有效傳輸。與傳統的數據通信不同,多媒體通信包含多種成分、結構和內容的信息源。多媒體數據通信期間的巨大流量和連續媒體的實時性要求,使快速而有效的數據轉發機制成為多媒體通信系統中不可或缺的重要環節。隨著數字化進程的日益加深,人們的家居生活越來越明顯地刻上了“網絡”的烙印,最突出的表現就是,家電開始走向數字化、網絡化。微軟、Intel、AOL等先后宣布支持基于互動電視的網絡應用,這標志著基于信息家電的網絡生活已成為世界性潮流。與傳統IT或家電產品相比,信息家電往往集電腦、電信和消費類電子產品的特征于一體,使家電具有了信息獲取、加工、傳遞等眾多功能,能夠在家庭中扮演“家庭信息娛樂中心”的角色。各種信息家電、上網機頂盒、MP3播放器、連網電話、連網游戲機、掌上電腦、專用連網控制器將隨因特網的發展和用戶各種接入的需求而迅速普及,在美國,2000年有94%的人通過個人電腦上網,而到2002年,這一比例降到64%,30%的個人電腦市場讓位給信息家電。

5.通信技術向寬帶化、個性化和綜合化方向發展。通信技術包括衛星、光纖傳輸技術、移動通信技術、數字微波技術、有線與無線接入技術等。低軌道衛星通信目前已經實用化;光纖傳輸技術急劇增加了信息傳輸的速度和容量,已形成傳遞活動畫面的通信業務;移動通信技術發展迅速,GSM、CDMA數字移動通信已全面取代模擬移動通信,GPRS(2.5代)走向商用,第三代移動通信系統國際標準正在制定;數字微波通信系統由準同步數字系列(PDH)全面轉向同步數字系列(SDH);寬帶接入技術發展迅速,光纖主干網站接入帶寬已超過G級,國際互連網(Internet)無線接入技術和藍牙技術日臻成熟;IP電話向電信業務的滲透,使傳統電信技術與IP技術融合速度進一步加快,包交換、DWDM光傳輸、IP選路和Web應用已成為下一代寬帶網必須考慮的四大要素,ATM技術將與IP技術相互結合、揚長補短。

6.顯示技術向大屏幕和平面方向發展。新型大屏幕、高清晰度的數字平面顯示器的大規模生產正成為全球新興產業,在電子信息產業中的地位日益重要。據統計,目前全球使用互聯網的人口已經達到2.6億,預期2005年將超過10億。這表明一個基于網絡的社會正在出現,這將依賴于高品質的信息顯示終端設備,預示著一個全球性的巨大商業市場正在形成。

多極化、合作化和國際化

目前,世界電子信息產品的市場與生產仍主要集中在少數工業發達國家和地區,但是有向亞太地區新興發展中國家和地區擴散的趨勢。美國既是世界第一大電子信息產品生產國,也是第一大銷售市場,其電子信息產品進口額大于出口額,進口產品主要是計算機、電子元器件、消費類電子產品和通信產品,而主要出口產品中同樣包括計算機、電子元器件和通信產品。日本為世界第二大電子信息產品生產和銷售國,出口遠大于進口,主要出口電子元器件和消費類電子產品。美國和日本兩國的電子信息產品生產和銷售額超過世界總額的一半。在西歐,英國、德國、法國和意大利是四大貿易國,進口的主要產品是計算機,占西歐電子信息產品進口總額的42.5%。亞太地區的電子信息產品出口大于進口,新加坡、韓國、馬來西亞和中國臺灣地區是亞洲主要的出口地,在世界電子信息產品市場中也占有重要地位,主要出口電子元器件和計算機類產品。目前世界200多個國家中,有一定電子信息工業生產能力的約有50個國家和地區。值得注意的是,亞洲和拉丁美洲電子信息產品的生產和銷售市場正在高速發展,所占的比例正日益增加,亞太地區電子信息產品的生產在世界上的地位逐步上升。

計算機與通信產業自身面臨著變革,信息技術的相關產業面臨著重組。范圍更大、內容更豐富的信息技術應用市場正在創新中形成。

計算機產業與通信產業的融合,推動全球經濟由工業經濟向信息經濟轉變。新經濟對傳統經濟既是巨大的挑戰,也帶來新的機會。正因如此,新經濟對全球經濟的挑戰成了新千年伊始在瑞士達沃斯召開的“世界經濟論壇”會議主題。鼓勵創新,鼓勵競爭,進一步放松對產業的管制,促進多元化投資特別是對民營經濟的投資,成為各國政府推動高新技術產業發展和新經濟成長的普遍共識。

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關鍵字:4G移動通信;技術優勢;實際應用

中圖分類號:E965 文獻標識碼:A 文章編號:

一、前言

隨著移動通信技術飛速發展,目前第三代技術已不能完全勝任通信市場的需要,盡管第三代移動通信(3G)標準比現有無線技術更強大,但也將面臨競爭和標準不兼容等問題。第四代移動通信的研究和應用,將在技術和應用上有質的飛躍。

本文主要對4G移動通信相比3G的技術優勢與實際應用進行了論述,以供同仁參考。

二、4G與3G的技術優勢對比分析

(1)4G移動通信系統可稱為廣帶(Broadband)接入和分布網絡,在技術和應用上與第三代移動通信相比有質的飛躍,4G將適合所有的移動通信用戶,最終實現商業無線網絡、局域網、藍牙、廣播、電視、衛星通信的無縫銜接并相互兼容。

4G是集3G與WLAN于一體,并能夠傳輸高質量視頻圖像,它的圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下。4G系統能夠以100Mbps的速度下載,上傳的速度也能達到20Mbps,并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。

(2)4G移動通信系統是多功能集成的寬帶移動通信系統,在業務上、功能上、頻帶上都與第三代系統不同,將在不同的固定和無線平臺及跨越不同頻帶的網絡運行中提供無線服務,對無線頻率的使用效率比第三代系統高得多,且抗信號衰落性能更好,上網速度將比第三代移動通信超過50倍,更接近于個人通信,能實現高清晰度的三維圖像傳輸。除了高速信息傳輸技術外,第四代移動通信還包括高速移動無線信息存取系統、移動平臺技術、安全密碼技術以及終端間通信技術等,具有極高的安全性。

(3)4G移動通信系統在容量方面,可在FDMA、TDMA、CDMA 的基礎上引入空分多址(SDMA),容量達到3G的5~10倍。另外,可以在任何地址寬帶接入互聯網,包含衛星通信,能提供信息通信之外的諸如定位定時、數據采集、遠程控制、告警等綜合功能,用途將十分廣泛。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網、移動廣帶系統以及物流網和互操作的基于地面和衛星系統的廣播網絡。此外,第四代移動通信能自適應資源分配,處理變化的業務流、信道條件不同的環境,有很強的自組織性和靈活性。能根據網絡的動態和自動變化的信道條件,使低碼率與高碼率的用戶能夠共存,綜合固定移動廣播網絡或其他的一些規則,實現對這些功能體積分布的控制。支持交互式多媒體業務,如視頻會議、無線因特網等,提供更廣泛的服務和應用。4G系統可以自動管理、動態改變自己的結構以滿足系統變化和發展的要求。

(4)4G移動通信系統網絡結構可分為三層:物理網絡層、中間環境層、應用網

絡層。物理網絡層與中間環境層及其應用環境之間的接口是開放的,它為新的應用和服務的發展提供提供了無縫高數據率的無線服務,并運行于多個頻帶。第四代移動通信系統的關鍵技術包括信道傳輸;抗干擾性強的高速接入技術、調制和信息傳輸技術;高性能、小型化和低成本的自適應陣列智能天線;大容量、低成本的無線接口和光接口;系統管理資源;軟件無線電、網絡結構協議等。

(5)4G移動通信系統主要是以正交頻分復用(OFDM)為技術核心。OFDM技術的特點是網絡結構高度可擴展,具有良好的抗噪聲性能和抗多信道干擾能力,可以提供比目前無線數據技術質量更高(速率高、時延小)的服務和更好的性能價格比,

能為4G無線網提供更好的方案。此外,第四代移動通信系統還采用了多輸入多輸出(MIMO)、智能天線(SA)、軟件無線電(SDR)技術、多用戶檢測技術、IPv6 協議等技術。

1)MIMO技術。多輸入多輸出技術(MIM0)是指在基站和移動終端都有多個天線。MIM0技術為系統提供空間復用增益和空間分集增益。空間復用是在接收端和發射端使用多副天線,充分利用空間傳播中的多徑分量,在同一頻帶上使用多個子信道發射信號,使容量隨天線數量的增加而線性增加。空間分集有發射分集和接收分集兩類。基于分集技術與信道編碼技術的空時碼可獲得高的編碼增益和分集增益,已成為該領域的研究熱點。MIM0技術可提供很高的頻譜利用率,且其空間分集可顯著改善無線信道的性能,提高無線系統的容量及覆蓋范圍。

智能天線(SA)。智能天線的原理是利用信號在各傳輸方向上的特點及差異,將同頻率、同時隙或者同碼道的信號區分開,動態地變更信號的覆蓋區域,使主波束對準用戶方向,而旁瓣或零陷則瞄準干擾信號的方向,并自動地跟蹤用戶和監測環境的變化,從而達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。這種技術被認為是未來移動通信的關鍵技術。

3)軟件無線電(SDR)技術。在4G系統中,為了保證移動終端能夠匹配各種不同類型的空中接口,并能進行不同業務類型之間的自由轉換,引入了軟件無線電技術。該技術的設計新思路強調盡可能地形成一個通用硬件平臺,采用各種應用軟件來實現盡可能多的無線通信及個人通信功能。軟件無線電技術已經成為國內外目前的研究熱點。

4)多用戶檢測技術。多用戶檢測技術的原理是:把同時占用同個信道的所有用戶的信號都當作有用信號來處理,利用用戶的時間、碼元、信號幅度以及相位等信息進行聯合檢測Cs7,主要取決于捕捉到的能量、相位的影響和碼跟蹤差錯,從而得出單個用戶的信號。多用戶檢測一般需要知道很多附加信息,才對接收信號進行處理,通過取消小區間干擾來改進性能,以達到更加有效地利用鏈路頻譜資源,顯著提高系統容量的目的。

5)IPV6技術。為了擴大地址空間、提高網絡的整體吞吐量、改善服務質量(QoS )、使網絡更有安全性保證,4G通信系統采用IPv6技術作為下一代網絡的核心協議。

2011年6月8日,首次進行了全球級別的IPv6測試,并命名“世界IPv6日”。這一新節日的誕生成為了互聯網又一個里程碑。

(6)4G移動通信對加速增長的廣帶無線連接的要求提供技術上的回應,能自適

應多個無線標準及多模終端能力,跨越多個運營者和服務,提供更大范圍服務。通過對最適合的可用網絡提供用戶所需求的最佳服務,能應付基于因特網通信所期望的增長,增添新的頻段,使頻譜資源大為擴展,提供不同類型的通信接口,運用路由技術為主的網絡架構,以傅利葉變換來發展硬件架構實現第四代網絡架構。

三、4G移動通信技術的實際應用

(1)高智能終端 4G手機的功能,已不能簡單劃歸“電話機”的范疇,現在4G手機應該算得上是一只小型電腦。而且4G手機從外觀和式樣上,將有更驚人的突破。可以想象的是,眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋,以方便和個性為前提,任何一件你能看到的物品都有可能成為4G終端。4G通信將使人們不僅可以隨時隨地通信,更可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像,當然更可以和從未謀面的陌生人網上聯線對打游戲。第四代移動通信的智能性更高,不僅表現在4G 通信的終端設備的設計和操作具有智能化,例如對菜單和滾動操作的依賴程度將大大降低,更重要的4G手機可以實現許多難以想象的功能。例如4G手機將能根據環境、時間以及其他設定的因素來適時地提醒手機的主人此時該做什么事,或者不該做什么事,4G手機可以將電影院票房資料,直接下載到PDA之上,這些資料能夠把目前的售票情況、座位情況顯示得清清楚楚,大家可以根據這些信息來進行在線購買自己滿意的電影票;4G手機可以被看作是一臺手提電視,用來看體育比賽之類的各種現場直播。

(2)高質量的多媒體通信盡管第三代移動通信系統也能實現各種多媒體通信,但4G通信能滿足第三代移動通信尚不能達到的在覆蓋范圍、通信質量、造價上支持的高速數據和高分辨率多媒體服務的需要,第四代移動通信系統提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等大量信息透過寬頻的信道傳送出去,為此未來的第四代移動通信系統也稱為“多媒體移動通信”。人們下載一部65分鐘的高清片,只要10秒鐘;在網上看高清視頻,不用擔心畫面卡或聲像不同步;與互聯網對手同玩賽車,幾乎感覺不到時延。還有4G時代的多屏業務,可以根據用戶偏好推送節目,通過專業的技術使視頻自動適應不同屏幕大小和分辨率,在切換屏幕時也不用重新登陸,實現無縫鏈接。無論在什么地方,無論使用何種屏幕,都能夠得到同樣、無縫地體驗和服務,回家路上用手機觀看球賽,進家門便可直接轉到電視上觀看。

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隨著計算機與通信技術相結合,多媒體通信作為一種新的綜合技術,逐漸得到發展和完善。作為多媒體通信的典型應用,結合數字信號處理、壓縮編碼技術和數據傳輸技術成果的視頻會議業務,已在社會性的信息交流中發揮巨大的作用。

視頻會議技術的出現和發展,逐漸改變了人類的社會活動方式,有關研究表明,有效信息55%-60%依賴于面對面(Face to Face)的視覺溝通,33%-38%依賴于說話者的語音,而只有7%依賴于內容。傳統的通信工具,如電話、傳真機等都無法達到面對面或一群人聚集在一起的溝通效果。

隨著近幾年視頻會議技術的突飛猛進,視頻會議系統再也不是傳統意義上簡單的“會議”系統,它的變相應用已經在跨國性技術交流、遠程醫療、遠程教學、應急指揮、電影電視傳播等很多領域發揮作用。

項目背景

天津瑞普生物技術股份有限公司作為我國動物保健品行業的領軍企業,其視頻會議系統建設非常具有帶表性。瑞普生物是中國A股市場上一家專注于獸藥領域的上市公司,瞄準國際生物技術和動物醫學發展前沿,致力于用高品質、高效能的產品促進養殖業和動物源性食品安全的發展,目前已在全國30個省建立分銷機構,與743家規模化養殖企業建立了穩定的合作關系,并陸續在多個國家進行產品注冊和銷售。

瑞普生物技術股份有限公司力求以現有IP網絡為基礎,希望建設一套先進的、具備遠程實時交互功能的數據、語音、視頻會議系統,覆蓋有關所屬單位。索尼作為專業的視音頻設備供應商,積極支持瑞普生物視頻會議系統建設,并憑借多年積累的豐富經驗,將項目順利付諸實施。

項目情況

瑞普生物視頻會議系統依托IP傳輸網絡,利用Sony PCS-G50P高性能視頻終端,最大限度地利用現有網絡資源。該視頻會議系統能夠提供語音、圖像及PC圖文等內容的相互交流,從而實現系統內單位間的業務討論、技術交流等功能。通過視頻會議可有效加強系統內的控制和管理、實現高效辦公、減少會議開支,并通過多媒體交互技術實現直觀、可靠、便捷的會議效果,為今后逐步實現系統內部網絡化管理提供安全、便利、快捷的技術基礎。

整個系統建成后,具備如下優勢:

1. 高效便捷的使用

各個節點均配備索尼終端一套,可實現任意兩點間點對點標清會議交流,方便各個單位、部門及時進行溝通。中心可通過MCU組織全網或小規模會議,極大地節省由于會議而產生的交通,住宿等費用,提高工作效率。

2. 逼真的音視頻效果

本次系統選配的索尼高性能視頻終端,具備清晰的圖象和能夠媲美CD的音頻質量,在會議過程中,能夠在真正意義上實現“面對面”地交流。

3. 準確的發言預置位功能

索尼產品提供了鏡頭預置位功能,通過對預置位的設定,在會議過程中,隨著發言人的輪換,可直接通過遙控器的數字鍵直接將鏡頭畫面切換到下一位發言人,操作簡單方便。

4. 獨特的背光補償功能

PCS-G50P具備分級別背光手動調節、白平衡等多種調節方式,使圖像色彩還原更加逼真。

5. 方便的會議錄制保存

本次使用的視頻會議產品,可通過索尼記憶棒方便地將會議錄制下來,且錄制過程和會議過程完全同步,錄制完成后可直接錄入PC存檔,通過常用播放軟件即可直接點播觀看。

6. 完善的會議控制

本次系統建設提供了完善的會議控制功能,特別是遠程控制功能,允許本地會場通過此功能控制遠端會場攝像機,為遠端會場進行預置位設置等操作。

7. 迅捷的雙流傳輸

對于日常科研、技術、行政培訓等,本系統可以通雙流功能來進行計算機數據內容的交互,支持基于H.239標準協議的雙視頻流傳輸,可以實現靜態圖片、PPT文檔、word文檔等數據傳輸,同時支持電子白板接入,使整個視頻會議系統更加完善,方便會議參與者的交流。

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關鍵詞: 移動通信 Internet 無線數據 IMT-2000 智能網 網絡融合

1前言

移動通信業務之所以發展迅猛主要是其滿足了人們在任何時間。任何地點與任何個人進行通信的愿望。移動通信是實現未來理想的個人通信服務的必由之路。在信息支撐技術、市場競爭和需求的共同作用下,移動通信技術的發展更是突飛猛進,呈現出以下幾大趨勢:網絡業務數據化、分組化,網絡技術寬帶化,網絡技術智能化,更高的頻段,更有效利用頻率,各種網絡趨于融合。了解、掌握這些趨勢對移動通信運營商和設備制造商均具有重要的現實意義。

2網絡業務數據化、分組化

2.1無線數據——生機無限當前移動數據通信發展迅速,被認為是移動通信發展的一個主要方向。近年來出現的移動數據通信主要有兩種,一種是電路交換型的移動數據業務,如TACS、AMPS和GSM中的承載數據業務以及GSM系統的HSCSD;另外一種是分組交換型的移動數據業務,如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統的GPRS。

目前,無線數據業務只占GSM網絡全部業務量中的很小一部分,但是在未來的兩年中這種狀況將開始扭轉,并大大改變。1999年以后,隨著HSCSD、GPRS等新的高速數據解決方案顯露崢嶸,并成為數據應用的新焦點,無線數據將成為運營商經營計劃中越來越重要的部分,它預示著未來大量的商業機遇。

(1)應用驅動市場

無線數據業務的主要驅動力在于用戶的應用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業務,然而無線數據則不同,無線數據最初的應用重點放在運輸管理這樣的專業市場。近期無線數據業務的目標市場是銷售人員或現場工程師這樣的用戶群。從這些先發目標的應用中積累無線數據的經驗,并從中受益。

在過去的十年里,傳統的生活方式已經在迅速改變,人們更經常性地移動,職業和個人生活之間的分界變得模糊,人們需要不分時間、地點訪問很重要的信息。發生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅動無線數據業務發展的重要因素。

(2)因特網的影響

和通信的其他領域一樣,無線數據業務的一個最重要的驅動力來自Internet。根據最近的研究,未來兩年歐洲的因特網用戶數量將翻一番。在我國,因特網用戶的年增長率將高達300%,顯然用戶在運動中接入因特網的需求將會增長。

為了滿足接入因特網的需求,一個全球性的開放協議——無線應用協議(WAP)應運而生。WAP為將Internet的信息內容以及增值業務傳送到移動終端提供了一種開放的通用標準,實現了IP與GSM網絡的橋接,是一個為廠商提供加速市場增長、避免網絡割接、保護運營商投資的標準,WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機都能工作。

(3)數據速率的發展

GSM承載業務所提供的GSM數據速率最高只能達到9.6kbit/s。國際上1998年引入的高速電路交換數據(HSCSD)技術將實現57kbit/s的數據速率,對要求連續比特率和傳輸時延小的應用是理想的,如會議電視、電子郵件、遠程接入企業的局域網和無線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個GSM分組數據應用,將實現超過100kbit/s的數據速率。對較短的“突發”類型業務是理想的,如信用卡認證、遠程測量和遠程事務處理。EDGE(增強數據速率GSM改進模式)使用修改過的GSM調制方式來實現超過300kbit/s的數據速率。EDGE會讓 GSM運營商特別受益,他們不但可以贏得第三代移動通信的經營執照,還可以提供有競爭力的寬帶數據業務。

2.2個人多媒體通信——網絡演進的方向

對隨時隨地話音通信的追求使早期移動通信走向成功。移動通信的商業價值和用戶市場得到了證明,全球移動市場以超凡的速度增長。移動通信演進的下一階段是向無線數據乃至個人移動多媒體轉移,這一進展已經開始,并將成為未來重要的增長點。個人移動多媒體將根據地點為人們提供無法想像的、完善的個人業務和無線信息,將對人們工作和生活的各個方面產生影響。在個人多媒體世界里,話音郵件和電子郵件被傳送到移動多媒體信箱中;短信將成為帶有照片和視頻內容的電子明信片;話音呼叫將與實時圖像相結合,產生大量的可視移動電話,還將實現移動因特網和萬維網瀏覽。像無線會議電視這樣的應用將隨處可見,電子商務將蓬勃開展。對于運動中的用戶還有隨時隨地的各種信箱和娛樂服務。

3網絡技術的寬帶化

在電信業歷史上,移動通信可能是技術和市場發展最快的領域。業務、技術、市場三者之間是一種互動的關系,伴隨著用戶對數據、多媒體業務需求的增加,網絡業務向數據化、分組化發展,移動網絡必然走向寬帶化。

通過使用電話交換技術和蜂窩無線電技術,70年代末誕生了第一代模擬移動電話。AMPS(北美蜂窩系統)、NMT(北歐移動電話)和TACS(全向通信系統)是三種主要的窄帶模擬標準。第一代無線網絡技術的一大成就就是去掉了將電話連接到網絡的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無線接收和撥打電話。

第二代系統引入了數字無線電技術,它提供更高的網絡容量,改善了話音質量和保密性,并為用戶引入了無縫的國際漫游。今天世界市場的第二代數字無線標準,包括GSM、MMPS、PDC(日本數字蜂窩系統)和IS95 CDMA等,均仍為窄帶系統。

第三代移動系統,即IMT-2000,是一種真正的寬帶多媒體系統,它能夠提供高質量寬帶綜合業務并實現全球無縫覆蓋。2000年以后,窄帶移動電話業務需求將依然很大,但隨著Internet等高速數據通信及多媒體通信需求的驅動,寬帶多媒體綜合業務將逐步增長,而且就未來信息高速公路建設的無縫覆蓋而言,寬帶移動通信作為整個移動市場份額的子集將顯得愈來愈重要。

第三代系統預計在2002年投入商用。

從第二代到第三代系統的變化并不像從第一代模擬網絡到第二代數字網絡那樣存在重大的技術變遷。從目前的技術發展現狀和趨勢來講,第二代系統將逐步子滑過渡到第三代系統,在此演進過程中,移動網絡所能實現的數據速率逐步升級: GSM承載業務所能提供的數據速率為9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技術實現了57kbit/s的數據速率,1999年引入的GPRS將實現超過100kbit/s的數據速率,將在2000年引入的 EDGE技術可實現超過300kbit/s的數據速率。2001年后投入商用的第三代系統將能夠在廣域網上實現384kbit/s的數據速率,在辦公室和家中還可以達到2Mbit/s。

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論文摘要:本文首先介紹了我國電信業發展的總體形勢,然后分別就固定電話網、移動通信網、數據及寬帶業務網的發展態勢及面臨的問題和挑戰進行了分析,最后就第三代移動通信及其它先進的無線接入技術在中國的發展給出了自己的觀點和判斷。

1、當前我國電信業發展的總體形勢

從總體上看,我國電信業仍然在根據我們所處的發展階段和自身的發展規律,持續、快速、健康地向前發展,但也出現了許多的新情況,呈現了許多新的特點。

從用戶數和業務收入的增長率來看,我國電信業的增長速度已經趨緩。20世紀90年代我國電信業處于起飛階段,我們抓住了機遇,實現了平均每年40%左右的超高速增長,一舉扭轉了通信落后制約經濟發展的被動局面。90年代后期我國電信業增長率逐步降了下來,2001年按業務收入計算的年增長率開始降到百分之二十以下,2003年增長13.8%(調整后)。我國電信業增長率的下降是用戶基數加大和最迫切的通信需求得到滿足的結果,與2001-2003年發生的世界性電信危機性質完全不同。

從絕對增量來看,最近幾年正是我國電話用戶增長的高峰期。移動電話用戶已連續三年每年新增6000多萬戶,固定電話用戶已連續四年每年新增3500萬戶左右。2003年我國新增移動電話6395萬戶,固定電話4852萬戶(含無線市話,即小靈通),均為歷史最高增量,增長率仍然分別高達23%和31%。互聯網用戶近兩年也處于用戶增長高峰,每年新增2000多萬戶以上。2004年上半年移動電話和固網電話新增用戶數,都又創造了歷史新高。

需要指出的是,我國電信服務在一定程度上已經超前于經濟發展,因此,從總體上看,我國電信業的發展勢頭將會繼續趨緩。我國固定電話與移動電話普及率均已達到世界平均水平,是同等人均GDP國家的2至3倍。電信服務適度超前,拉動經濟增長和社會進步,這正是改革開放以來電信行業一直在追求的目標,我們做到了。但是,這也給今后電信的進一步發展帶來了困難。首先是大批本來不完全具備電話支付能力的城鄉人口裝上了電話,這使得近期用戶發展空間受到了制約。更重要的是大量低收入用戶的進入,加之競爭激烈,使我國電信業務收入增長率遠遠低于用戶數量的增長率,電信用戶每月平均消費值(ARPU)持續下降。2003年我國固定和移動網用戶的ARPU值均為71元/月,不到世界平均水平的一半,我們是世界上電信用戶平均消費最低的國家之一。中國移動和中國電信兩公司擁有的用戶數早已高居世界之首,但按業務收入排名,2003年在世界電信公司中只能分別排在第16和第17位,其主要原因就是電信用戶平均消費很低。但是,若按占人均GDP的比例來比較,我國電信消費比卻又明顯高于世界平均水平。這使得許多用戶感覺電信資費還是偏高。此時用戶對價格差異(而非質量差異)十分敏感,價格戰成了企業之間競爭的主要手段。在這種情況下,我國電信業增長趨緩是正常現象。

所幸的是,隨著信息與通信技術進步,我國非語音通信業務,特別是數據業務正在崛起。數據業務的高速發展將彌補電話業務增長率的下降,使我國電信業在今后相當長的時間內,仍能保持兩位數的增長率,電信仍將是一個快速增長的行業。

2、固定電話網的發展態勢

主要基于程控數字交換技術的我國固定電話網,從20世紀80年代開始建設,90年代基本建成。其每年新增用戶從1990年100多萬戶,逐年遞增,到2000年達到高峰(與電信重組有關),一年新增3600多萬戶。此后新增用戶數略呈現下降趨勢(見圖1)。2003年固網用戶增量又出現回升,猛增4 852萬戶。顯然,這種回升是“小靈通”大發展的結果。小靈通畢竟也是一種移動通信業務,如果扣除小靈通用戶,2003年固定電話實際新增用戶只有2437萬戶,比2000年已經下降了近三分之一。

圖l 固定電話用戶增長量

固定電話用戶增長放慢,除城市電話市場趨于飽和的因素外,主要是由移動業務的替代作用所造成的。許多低端電話用戶有了手機(包括小靈通)就不再裝固定電話了,甚至要求退出固網。此外,寬帶接入的迅速發展也使得固網用戶原來因撥號上網而安裝第二線的需求不復存在了。傳統的固定電話網增長放慢是通信技術更新的必然結果。在美、日等通信發達國家,固定電話用戶總數早在幾年前就已經開始下降,這種情況在我國早晚也會出現。

固定電話面臨的另一個挑戰是IP電話的分流作用。這種分流目前主要集中在長途領域(包括國內、國際與臺港澳通信)。開放競爭后,IP電話的價格只有固網長途的幾分之一,因此發展迅速。2003年上半年全國IP長途電話通話時長已超過傳統的長途電話,一年后IP長話與傳統長話通話時長之比已達到l.57:1。出于鞏固市場份額的需要,固網公司也不得不開放IP長話業務,這曾一度使傳統長話出現負增長。值得慶幸的是,這種情況2004年出現了轉機,上半年在IP長話增長45%的同時,傳統長話通話時長也增長了27%(部分歸功于小靈通帶來的長話話源)。這使得包括IP電話在內的長話業務,重新成了帶動固網收入增長的主要業務之一(見圖2)。

圖2 2003年各類主要電信業務收入增長率

除長途電話外,固網公司還有兩個重要的業務增長點。一個是前邊提到的小靈通,另一個是數據及多媒體業務,特別是互聯網寬帶接入業務。這兩種業務在不同程度上恰好體現著固網公司的發展方向。

小靈通是固網公司在無權經營2G、3G移動業務的情況下,作為固網的無線接入手段而經營的無線市話業務。小靈通基于并不先進的PHS技術,但由于具有移動功能,還能提供信息服務,卻按市話標準收費,因此受到大量低端移動用戶的歡迎,也給固網企業帶來了一個難得的收入增長點。2003年小靈通政策松動后,一年就增長了2415萬戶,達到3729萬戶。2004年增長更快,有人估計到七月底已達6000萬戶。小靈通依附于固網取得的大發展,從一個側面驗證了近幾年在國外出現的移動與固網重新融合的趨勢的合理性。這種融合有利于減少重復建設,提高網絡設備利用率,有利于固網接入無線化的發展,有利于滿足用戶對通信個性化和一站式服務的要求。

關于數據與多媒體業務,本文第四部分將專門論述。這里只想說明:現有的電話網是為電話設計的,很適合打電話,但用于數據和多媒體業務時,在傳輸速率、網絡效率與使用靈活性等方面的局限性都越來越明顯。隨著數據業務的發展和所占比重的提高,我國通信網更新換代的問題已經提上了日程。

3、移動通信網的發展態勢

我國蜂窩移動通信網1987年從廣東開始建設,經歷了第一代向第二代技術的轉變,到1997年達到1300多萬戶。此后以80%左右的年增長率繼續呈指數型增長。從2001年起每年用戶增長量穩定在6000多萬戶(見圖3)。2003年我國新增移動電話6395萬戶,移動用戶總數達2.7億戶,開始超過固定電話。

圖3 移動電話用戶增長量

現在世界上約一半左右的國家,包括部分最不發達國家,移動電話用戶數均已超過了固定電話。實踐證明,在用戶數超過固定電話以后,移動通信還會繼續強勁增長。一是移動通信能滿足人們隨時隨地、方便快捷地進行通信的需求,在現代社會將越來越受歡迎。二是由于移動電話以個人為服務對象,其潛在市場比固定電話大。三是隨著技術進步與規模加大,移動通信早已不再是昂貴的通信,其單位成本已降到能與固網相比的程度。四是移動網除語音通信外還適宜提供數據與多媒體信息服務,這使得移動通信的發展空間更為廣闊。

從圖3可以看到我國移動通信用戶增長2001年以后電達到或接近了頂峰。與固網不同的是,移動用戶增長在小靈通分流的情況下仍呈上升趨勢。可以設想,隨著3G網絡的布署,移動通信用戶增長還會出現一個新的高峰。預計未來五年內,我國移動網用戶總數可望在目前3億戶的基礎上再翻一番,達到6億戶左右。

移動通信面臨的挑戰是如何開發新的應用,發展語音以外的新業務,以緩解和扭轉ARPU值下降的趨勢。近幾年異軍突起的手機短信業務對此發揮了積極的作用。短信正在成為除電話以外另一種受到大眾歡迎的基本通信方式。移動互聯是另一類潛力很大的新業務,要繼續實行對內容服務商開放與合作的政策,共同推進移動互聯業務的發展。

4、數據與多媒體業務及寬帶網絡

數據與多媒體通信(簡稱“數據通信”)是繼電報、電話通信之后人類對信息交流方式提出的新要求,它代表著通信需求多樣化的發展方向。從70年代初在電話網上進行數據傳輸算起,我國數據通信發展已經歷了30多年技術演進與市場培育。只是在互聯網流行起來以后才開始形成規模。近幾年來數據通信一直是電信業務中增長最快的領域(見圖2),它在電信業務收入中所占比重還不大,但卻在穩步地、不可逆轉地上升(見圖4)。今后隨著數據業務規模的加大,其所占比重上升的進程還會加快。

圖4 固網數據年增長率及其在電信業務總收入中所占比重

需要說明,我國現行統計指標中,“數據業務收入”僅包括固網數據,不包括移動數據。手機短信和無線上網等業務收入(2003年約220億元)被統計在移動通信業務收入中。如果將移動數據按數據業務統計,全國數據業務收入占電信業務總收入的比重已經達到10%左右(見圖5),其對電信增長率的拉動將達到3、4個百分點。可見,數據業務正在成為電信業務的一個重要組成部分和電信業增長的主要推動力。

圖5 2003年我國電信業務構成

多媒體通信能同時傳送語音、文字、數據與圖像,是數據通信的高級階段,也是人類通信的高級階段。它占用的通信頻帶很寬,因此必須建設寬帶網絡。現代IT與光傳輸技術的進步已為建設寬帶網絡奠定了技術基礎。寬帶化已成為當前電信網的主要發展方向。

在寬帶骨干網尚未建設起來以前,首先發展的是對現有互聯網的寬帶接入。據CNNIC統計,我國互聯網上的寬帶接入用戶數已從2000年約70萬戶增長到2003年1740萬戶,三年間猛增25倍,而且還在以每年翻一番的速度增長。可見,我國互聯網正在悄然進入寬帶接入的時代。

我國對寬帶骨干網的研究與開發正在進入關鍵階段,一批試驗工程已開始實施。同時,對寬帶網絡的技術方向還在進行廣泛而深入的討論,不同技術背景的專家提出了不同的解決方案。

通信界的多數專家已就建設“下一代網絡”(NGN)形成初步共識,即將IP網絡技術與傳統電信網的設計理念相結合,建設有質量保障的、安全可靠的、可管理、可運營的電信級IP網絡。

IT界的專家主張堅持互聯網的基本設計理念,發展“下一代互聯網”(NGI)。NGI注重保持互聯網的開放性與靈活性,在著力解決寬帶與容量問題的同時,盡力解決質量保障、可靠性與可管理性問題。

NGN與NGI的設計理念不同,市場定位也不同,它們將會并行發展,。兩者之間既有相互競爭,又是相互補充,應提倡相互學習,相互借鑒。

我國寬帶網的發展也有許多制約因素。首先,從總體上看我國仍然處在語音通信時代,而寬帶網以及整個互聯網是以PC機擁有量為目標市場的,在有效地解決語音通信問題以前,互聯網的用戶群不會像電話那樣廣泛。事實上,目前迅速增長的寬帶接入用戶主要是由原有的窄帶撥號上網用戶升級而來的,以致2004年上半年我國的撥號上網用戶數開始出現了負增長,包括寬帶接入在內的互聯網用戶總數增長勢頭從2004年已經開始放緩。第二,下一代寬帶骨干網絡技術尚未成熟,目前主要靠在城域網、廣域網上追加傳輸容量來滿足寬帶業務增長需求的作法難以持久。第三,寬帶應用與內容服務的開發也要有一個過程。由于競爭激烈,目前寬帶的大發展帶有“圈地”性質,缺乏需求推動,而人們對多媒體通信的需求又與整個社會的發展程度有關,人為地推動作用有限,操之過急還會產生“泡沫”,影響健康發展。總之,寬帶化無疑是今后的發展方面,但是我國通信網寬帶化的進程將會一個持續漸進的過程。

5、關于第三代移動通信及其它先進的無線接入技術

第三代移動通信(3G)和其它寬帶無線接入都是下一代網絡的重要組成部分,它們代表了人類對通信個性化的發展要求。

歐洲通信部門對發展3G態度積極。今年六月初在瑞典召開的“全球電信發展趨勢專家論壇”上,歐洲電信專家們認為:經過30多個網絡的實際運行,3G技術已經成熟,今年3G建設將進入升溫期,年內還有40個網絡投入運行。他們認為,3G技術還在不斷改進,但改進不等于“不成熟”,改進后3G的性能將更先進,更具有競爭力。隨著用戶增長,3G手機在品種、價格與耗電等方面的瓶頸問題也將得到解決。

美國FCC電計劃在2005年發放3G牌照,但他們對推廣WiFi和WIMAX等“先進的無線接入技術”給予了更多的關注。在2004年6月下旬召開的“中美電信峰會”上,WiFi和WIMAX成了交流的熱點。這兩種技術都使用基于PC機的終端,都可以提供高速無線接入。前者用于室內局域網,基站覆蓋半徑幾十米至上百米;后者用于室外城域網,基站覆蓋半徑幾公里至幾十公里,與現有通信骨干網配合實際上也能組成全國網絡。一些美國專家認為,大量數據傳送、顯示與處理,本來就應當使用屏幕較大的顯示終端,坐下來工作。有人甚至認為,對于移動中的通信,2G已經能滿足要求。

根據我國的實際情況,筆者有以下幾點判斷:

第一,WiFi、WIMAX主要適用于高端市場的專業人士,在我國,近期內其用戶群難以支撐全國性的網絡成本,因此它只能作為一種補充,占領3G的部分高端市場,不可能完全取代3G。未來十年內,2G、3G、WiFi、WIMAX等無線接入技術和各種固網寬帶接入技術都可能找到自己的市場定位,相互之間既是競爭又是互補,并在競爭中發展完善,優勝劣汰。

第二,3G技術已經基本成熟,它能更有效地滿足人們在移動中對通信的需求,既能打電話,也能進行小數據量的多媒體通信,因此3G是有市場的,發展3G勢在必行。吸取歐洲3G牌照拍賣的教訓,過去三年我們采取冷靜跟蹤、積極試驗的態度是完全正確的。但現在已經到了需要做出進一步安排的時候了,否則弊大于利,甚至可能丟失機遇,影響我國移動通信產業的發展。

第三,問題在于,我國在擁有良好的2G網絡的情況下,近期內3G市場還有多大?它能支撐幾個網絡的建設成本?如果同時發幾個牌照,建幾個網絡,投入幾千億資金,沒有那么多用戶,勢必給電信業的發展帶來災難。一個比較穩妥的解決方案是:近期內只建一個3G網絡,以完善技術、培養市場,以后根據需要再增建新的3G網絡。這也與目前國際電信界“在一個市場上發3至4個牌照比較理想”的傾向性意見相符合。只建一個3G網絡,如何發照,需要有創新思維,也有方案可供選擇。

從技術發展的角度看,下一代的電信網應當是一個有線與無線有機結合的網絡。它將由寬帶骨干網和有線無線綜合運用的本地接入網構成。未來的電信用戶可以根據需要選擇使用不同的通信終端。一類是以手機為代表的移動終端,它可以隨身攜帶,強調移動性,目的在于隨時隨地、方便快捷地使用通信服務,特別適合語音通信與小信息量的數據通信與信息服務;第二類是基于PC機的座機終端,它不強調在移動中使用,需要坐下來工作,適合進行大量數據及圖像信息的傳送與處理,能夠滿足各類電子業務(E-business)的通信要求。還有一類叫游牧式終端,它可以異地漫游,適合在旅途中使用,但也要坐下來工作,因此也屬于座機終端。第三類是現在家庭和單位使用的普通電話終端,這種終端還會繼續長期使用。各類終端配合使用,服務于通信個性化、多樣化的要求,使人類的信息與通信功能大大增強。

篇10

【關鍵詞】 場館展示系統 三層交換機 數據存儲 路由轉發

一、引言

隨著交換機、投影儀、存儲器、攝像機等軟硬件技術的快速發展,促進了智慧場館建設和發展。場館展示系統作為智慧場館的重要組成部分,已經得到了極大的改進。目前,利用光纖網絡傳輸至存儲器,并且可以供控制管理人員訪問、存取,將其展示在投影儀、電視墻上,實現現場終端設備與忠厚臺中控軟件的傳輸[1]。場館展示的用戶訪問終端也數以百計,這些終端擔任著不同的功能,因此通信傳輸數據量巨大,采用兩層交換機不能夠進行邏輯劃分子網,無法控制廣播風暴,容易造成數據傳輸擁塞,不利于展示平臺流暢的展示信息內容,因此需要采用三層交換機,對客戶訪問終端、網頁版本等進行VLAN劃分,并且能夠以標準、開放、高質、可靠的路由轉發技術將信息傳輸至服務器和終端,根據需求分布式部署并加以集中管理[2]。

二、三層交換機應用與設計

為了提高場館組網可靠性,場館展示系統的網絡部署架構采用多層模式,可以有效的分擔負載流量,以便網絡能夠有效承載各種應用層的業務,降低由于設備配置不當或者設備故障引起的一系列網絡無法傳輸信息的問題發生率,提升網絡安全性能[3]。

場館展示系統網絡組網結構詳細內容如下:

(1)數據核心交換層。系統核心層不實施網絡的控制管理,可以優化場館展示系統的骨干網絡傳輸性能,提高數據傳輸的冗余能力、高帶寬以及可靠性。

(2)單元交換子層。單元交換子層需要滿足場館展示系統所有的網絡傳輸需求,包括攝像機采集傳輸現場環境信息、客戶端訪問數據庫和自動化控制命令傳輸等功能,并且支持VLAN劃分功能。

(3)服務器。場館展示系統的核心就是服務器,包括資源存儲服務器、Web服務器、防火墻服務器等,這些服務器構成了一個簇群,服務器簇群可以完成場館展示系統的數據存儲、Web業務處理、安全訪問控制等功能,虛擬化硬件資源,提高系統的訪問、存儲效率。

場館展示系統建設需要充分考慮局域網、互聯網用戶的訪問的情況,場館建設可以采用三層交換機,能夠減輕網絡管理員的工作量,方便、靈活的進行組網,提高網絡資源的利用率[4]。

(1)路由通信。路由通信是三層交換機的核心功能,其可以加快大型局域網內部數據傳輸和交換能力,實現一次路由、多次轉發的功能。三層交換機數據包路由轉發采用硬件器件完成,可以滿足高效率的需求;路由表維護、路由信息更新、路由確定和路由計算等功能可以使用軟件完成,既可以實現高速轉發數據包,又可以根據不同的網絡拓撲結構優化網絡性能,比如提高安全性和可靠性。

(2)安全管理機制。三層交換機與路由器功能一致,其具備訪問控制列表功能,按照不同的終端功能類型劃分VLAN,實現VLAN內部、VLAN間的單向或雙向通行,并且可以在訪問控制列表中設置用戶訪問權限,禁止訪問安全級別較高的服務器,保障場館展示系統的安全性。

(3)多媒體傳輸控制。場館展示系統運行時,其存儲轉發的信息多為音視頻多媒體數據,這些信息容量大,需要占用較高的帶寬資源,三層交換機具有QoS(服務質量)的控制功能,可以給不同的用戶訪問程序獨立分配帶寬資源,保證音視頻多媒體傳輸的穩定性、流暢性和完整性,可以提升用戶的訪問體驗效果,更好地普及智慧場館建設應用。

三、結束語

場館展示系統作為智慧場館的一個關鍵組成內容,訪問用戶規模上升,給網絡運行管理和維護帶來了困難,場館展示系統組網設計時可以采用三層交換機。基于三層交換機可以實現場館展示系統數據路由轉發、安全管理、IP組播、VLAN劃分等功能,提高場館展示系統數據通信的性能,具有重要的作用和意義。

參 考 文 獻

[1] 張婷. 計算機技術在智慧城市各領域中的應用[J]. 計算機光盤軟件與應用, 2013, 22(16):29-29.

[2]張麗, 夏世民. 計算機智能視頻監控之目標跟蹤的探索與研究[J]. 電腦知識與技術, 2012, 162(35):8499-8501.