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關鍵詞:4G;移動通信技術;特征;發展趨勢
中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 12-0000-01
4G移動通信技術出現,是無線通信技術歷史上的又一次重大變革。它一方面將3G與WLAN集于一體,能夠快速傳輸高質量的數據、視頻、音頻和圖像等;另一方面能滿足幾乎所有用戶對于無線通信服務的要求。通過對比,4G通信技術有著不可比擬的優越性,因此,對4G移動通信技術的研究具有非常重要的現實意義。
一、4G移動通信技術的概念及主要特征
我們所謂的4G,也就是第四代移動通信技術,只是一個通用的名稱,是近些年全球無線通信技術發展的總體趨勢。4G網絡結構可分為物理網絡層、中間環境層和應用網絡層三層。其中,物理網絡層可以提供接入及路由選擇功能;中間環境層對網絡服務質量進行映射;應用網絡層主要負責地址變換和完全性管理等。物理網絡層、中間環境層與應用網絡層之間的諸多接口都是開放的,更易于下一步的發展和為客戶提供新的服務。提供給客戶的無縫高數據率的無線通信服務,并將其運行于多個頻帶,而且具有廣泛的適用性,包含諸多運營商、服務商。具體而言,4G移動通信技術的主要特征包括以下幾個方面:
(一)移動化
4G移動通信技術的移動化,即是忽略人們的地理位置,實現了一種“無所不在、無時不在”的高速信息傳遞模式。重點是無線,距離也要更遠,如果以基地臺為圓心的話,傳輸距離要超過10km。無線通信技術的發展趨勢已決定了其在現代通信中的重要地位,傳輸距離更遠,意味著其建設的進度要更加快速。
(二)寬帶化
4G移動通信技術的寬帶化是對用戶特殊業務需求的滿足,包括視頻業務以及流媒體等業務。之前2G和3G網絡已部分解決了用戶的語音需求以及數據傳輸應用,而在4G網絡中最能體現其寬帶化的是視頻應用。盡管3G已經向視頻寬帶逐步發展,但是其發展能力有限,本質上并無太大變動,如果用戶過多,就會導致寬帶擁堵現象。4G移動通信技術的帶寬、頻譜利用率以及吞吐量都要數倍于3G移動網絡。
(三)IP化
4G移動通信技術另一特征就是IP化,也就是說能夠支持IP協議。具體而言,是以IP協議為基礎的網絡世界,任何一個使用者均擁有一個專屬的號碼,在任何地方都能利用4G移動通信技術接入網絡。
(四)融合化
4G移動通信技術的不斷發展,各種無線技術在NGN架構下進行融合和共存,各種無線技術發揮各自的優勢,形成多層次的無線網絡環境。
(五)靈活性
4G移動通信技術采用的是智能化技術,使得其能夠自適應的對資源進行配置和優化,可以對通信過程中發生的業務流程進行處理,以確保通信數據量的要求。
(六)兼容性
4G移動通信技術在一定程度上實現了全球統一,是一個全球服務標準,使得所有的移動通信服務商的用戶都可以接入4G服務,客戶擁有一部手機即可在全球任何地方實現通信功能。
(七)層疊系統
4G移動通信技術的一項重要特征是其層疊系統,也就是說需要同時使用兩個離散頻譜,這主要是由于為了實現1Gbps的峰值速率,對4G移動通信技術的帶寬提出更高要求,然而其在小于3GHz的頻段分配10MHz連續頻譜是無法實現的,而且在高頻段無法實現無縫全域覆蓋以及高速移動,所以需要同時使用一部分小于3GHz的頻譜。
二、第四代移動通信技術應用存在的主要問題
4G移動通信技術的核心技術還需要不斷改進,以適應不同運營商和用戶的個性化需求。現階段,對4G移動通信技術的研究和推廣過程中,還存在許多問題,嚴重制約了4G移動通信技術的發展。目前,4G移動通信系統面臨的問題主要在于以下幾個方面:
(一)如何統一世界通信制式
雖然4G移動通信系統的兼容性要遠遠超過3G移動通信系統,但是仍然需要面對全球范圍內通信制式缺乏統一標準的問題。要想解決這個問題,還需要世界各大通信廠商之間的溝通和協調。
(二)如何提高系統容量
4G系統最大的優勢就在于其超高的傳輸速度。但就目前來看,由于受通信系統容量的限制,4G系統超高速傳輸仍然只能在理想狀態下實現。未來能否大幅度提升通信系統容量,將是制約4G通信系統傳輸速度的關鍵所在。
(三)如何保證現有網絡基礎設施的更新速度
目前,全球通常的無線基礎設施主要是面向3G移動通信系統建立的,雖然4G已經初步解決了與3G的兼容問題,但是仍然需要面對現有網絡設施的更新問題。如果網絡設施更新速度得不到保證,將極大地延后4G通信系統的應用,這些問題大多集中在移動通信網絡IP問題,以及4G網絡通信標準協議問題等。針對我國存在著龐大的3G和2G網絡的問題,應當采取何種措施及方法,對現有的移動通信基礎設施進行改造和更新,這將是擺在我們應用4G移動通信技術之前的首要問題。
三、4G移動通信技術的展望
數據統計調查顯示,全球的移動通信用戶終端數量高達四十五億,占地球總人口數量的四分之三,移動通信將人與人之間的交流和溝通變的更加簡易和便捷。縱觀移動通信的發展史,3G移動通信技術推動了智能手機和掌上電腦的發展,用戶可以通過智能手機等終端設備接入互聯網,未來的4G移動通信技術將使得高速數據傳輸的更快,讓可視化、多元化走進人們的日常生活,更加豐富多彩的4G移動通信技術和應用將在一定程度上改變未來人與人之間、人與物之間、以及人與網絡之間的關系。毫不夸張的說,隨著4G移動通信技術的發展,人類將真正的步入無線互聯時代。
四、結束語
綜上所述,本文通過對有關4G移動通信技術的特征和應用進行分析和探討,4G通信作為下一代移動通信技術,伴隨著自身強大的競爭力,已經成為不久的將來人與人之間通信的主要方式,也將在很大程度上變革人們的生活方式和生活習慣,同時對于社會的信息化發展和進步有著重要的推動作用。
參考文獻:
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當今信息發展十分迅猛,移動通信也進入到4G時期,對比來講,4G移動通信技術更加不受時間、地點的束縛,使人們能夠在任意地點創建無線網絡平臺,接受暢爽的網絡服務,同時讓寬帶變得可以隨意接入。4G移動通信技術不但提供了高速的網絡環境,還可以對數據進行跟蹤定位、獲取數據以及采集數據,無線遠程控制,成為了多功能的寬帶移動多媒體信息體系。
【關鍵詞】4G 移動通信 技術 現狀 發展趨勢
移動通信技術經過2G、3G,已經到達了4G階段,這不但為人們帶來更多的便利,也反映出移動通信信息發展的非常迅速。身為通信行業,一定要具備長遠目標以及預測未來的能力,誰獲得了技術的先機,誰就可以在市場的競爭領域里獨占鰲頭,所以,移動通信技術在更新以及升級過程中,需要一直將當前通信技術的優勢、劣勢分析清楚,預測并提出更富發展性的改進方式。4G移動通信技術屬于3G版的升級,在傳輸的速度上更快,技術保障更為可靠,智能構造設定更富有人性化,4G開辟了全新的移動通信技術。
1 4G移動通信技術
1.1 OFDM
OFDM也就是正交頻分復用技術,實際來講,OFDM是一種多載波調制。OFDM具有很多的技術優勢,能夠將信號波形之間的干擾消除或者減少,對多徑衰落以及多普勒頻不敏銳,提升了頻譜的使用率。適合高速傳輸數據,較強的抗衰落能力,以及較強的抗碼間感染能力。
1.2 智能天線和多入多出天線技術
智能天線具備了阻礙信號干擾、自動跟蹤和數字波束調整的智能功能,被認定是此后移動通信的重要技術。智能天線通過波束可以在空間范圍內阻礙交互干擾,加大特殊范疇內想要獲取的信號,這樣的技術不但可以提升信號質量,還可以加大傳輸容量。它的基本原理是對無線基站端運用天線以及無限收發信機來完成射頻信號的接收與傳輸。并且,透過基帶數字信號處理器,對所有天線鏈路上所接收的信號通過相應的算法進行合并。當前智能天線的運行方式大致有兩類:全自適應方式和源于預多波束的波束互換方式。
移動通信中的多徑傳播給通信的有效性以及可靠性帶來了嚴重的影響。而多輸入多輸出技術在通信鏈路兩處都運用了不同天線,發端把信源輸出的串行碼流轉成多路并行的子碼流,分別透過各自的發射天線陣元進行同頻、同時的發送,接收方就運用多徑引發的不同接收天線上信號的不相容性通過混合新號里脫離估算出原始的子碼流,這也可以說是頻帶資源的反復使用,讓頻譜利用率以及鏈路可靠性明顯提升。
1.3 軟件無線電技術
軟件無線電技術也被稱之為SDR,是把標準化、模塊化的硬件功能單元通過通用硬件平臺,運用軟件加載的方法體現不同無線電通信系統的一個開放式構造的技術。而中心思想是讓寬帶模數轉換器以及數模轉換器等較為先進的模塊盡量貼近射頻天線的標準,盡量更多的通過軟件來規定無線功能。它的軟件系統包含了不同無線信令的規定以及處理軟件、信號流變換軟件、調制解調算法軟件、信號糾錯編碼軟件、信源編碼軟件等等。軟件無線電技術大多涉及DSPH、FPGA、DSP等等。
1.4 源于IP的核心網技術
4G移動通信系統的核心網是一個源于整個IP的網絡,能夠完成各自網絡之間的無縫互聯。核心網獨立在各類具體的無線接入方案,可以供應端到端的IP業務,可以和已經具備的核心網以及PSTN進行兼容。核心網具備了開放結構,可以讓各類接口接到核心網里,并且核心網可以將業務、傳輸、控制區分開。使用IP之后,所運用的無線接入方法以及協議與核心網絡協議、鏈路層都是分開獨立的。在4G通信系統里會取締IPv4協議,主要運用全分組形式IPv6技術。
2 4G給客戶帶來的全新體驗
為了可以讓3G順利過渡到4G,3GPP組織規定UMTS技術標準的長期演進目標是完成更高的數據速率、更少的時延、更小的成本、更大的系統容量和全新的覆蓋范圍。長期演進標準是目前全球大多通信系統、研究部門、設備廠家乃至通信運營商會選擇邁向4G發展的演進技術。
4G牌照發放半年以來,中國移動公布了中移動4G發展的最新數據:商用半年來,中移動4G用戶數突破了650萬。可是,如果依照“土豪動”7億用戶總量來計算,4G用戶占比還不足1%。雖然目前4G用戶比例較低,可是4G前景很好很強大。透過最新的“移動市場報告”可以預測,到2019年底,我國LTE用戶數量會超過7億,也就是說,全球每4名LTE用戶中,就有1名是中國人。去年年底,國內活躍用戶手機月均使用流量在150MB左右,而韓國已經到了2GB的驚人數據。據估算,到2019年,中國人均移動數據流量將增長15倍。也就是說,未來大家普通的月流量,都將以“G”為單位。
2.1 4G網絡速率很快
當前,4G移動通信技術的速率已經超出了100Mbit/s,這個速率是當前移動電話數據傳輸速率的1萬倍,是3G移動電話速率的50倍。對于在3G中的上網、看電視、視頻聊天這些已熟知的業務里,在4G時代卻成為了另一個完全不同的感受,是超速的網絡速度。通過互聯網里下載一個容量為1G左右的軟件到電腦,所需時間可能比通過移動硬盤拷貝到電腦的時間要快。不但如此,用戶還能夠通過4G設備給電腦、電視或者其他手機供應寬帶路由的功能。
2.2 真正體現出溝通自由
4G通信能夠為人們迎來真正的溝通自由,而且會徹底轉變人們的生活方式和社會形態。4G手機能夠供應性能較高的匯流媒體內容,而且透過應用程序變成個人身份鑒定設施。它能夠接受高分辨率的電影以及電視節目,進而變成合并廣播以及通信的全新基礎設備里的一個紐帶。并且,4G還可以集成模式不同的無線通信,由無線局域網以及藍牙等時能網絡、信號、廣播電視再到衛星通信,都能夠任意由一個標準漫游到另一個標準。
2.3 終端功能更加富有復合化
身為功能龐大的無線通信技術,網絡傳輸速度會超出有線寬帶,也就是說,帶寬的革新,使得互聯網里的不同功能都可以轉移到手機上。當前4G終端包含了4G高速網關和4G上網伴侶,他們能夠把4G網絡信號轉變成智能手機、平板電腦以及筆記本電腦等終端都能夠使用的Wi-Fi信號,在所有覆蓋了4G的地區,都可以任意使用4G帶給網民的無線樂趣。
3 4G移動通信技術的發展趨勢
3.1 交互性干擾有效控制了技術的發展
交互干擾有效控制技術屬于4G移動通信技術的基本技術,透過交互的形式,降低并減少通信設備相互間的影響,在不存在其他信息影響下真正確保了移動通信信號的穩定性,提升了移動通信信號的傳輸質量。
3.2 引進多用戶自由檢測和識別技術
對于移動通信技術而言,多用戶的存在是一項較大的挑戰,多用戶就會使得不同干擾信號出現,會對原本的移動通信信號造成影響,從而對整體移動通話質量造成影響。當前,通過引進新的多用戶的自由識別技術,透過多用戶識別技術提高總基站的系統容量,提高原本的信息覆蓋范疇,進而降低通信網絡基礎設施的建設和整體部署、安排,在多用戶識別技術的影響下,確保最后的通信信號和通信質量。
3.3 具有重構功能的自我愈合型網絡技術
4G移動通信技術在運轉時可以通過智能處理器里的智能化處理節點對故障和基站超載進行分析,在4G移動通信技術里,引進了源于問答方式的特殊問答裝備,可以對智能處理器里產生的錯誤進行分析和改正,最后實現自動排除網絡斷裂以及網絡移動故障等不正常狀況,來達到保持通信穩定的目的。
3.4 無線電接收器實現無線功能的穩定化
對于移動通信技術的發展,最應當關注的就是將移動設備節能做好,并且將無線電自動接收技術進行引進,整體接收是通過嵌入式的無線電方式,大大降低了技術損耗。能耗的降低達到了綠色環保、節能減排的目的。
3.5 無線接入的RAN技術
4G移動通信技術取締3G移動通信技術的原因是,4G具備了高速、大容量的良好性能,而且造價投資非常經濟。4G通信技術的RAN技術會向著電路互換以及設備分集方向前進,可以在RAN技術的提供下讓3G、4G、固網之間實現漫游交叉,并且可以作用到下一代互聯網技術中,形成更好的性能。
4 結束語
4G移動通信技術是當前我國最好的通信技術,具備了更加安全、快速、智能的特點。能夠讓移動通信的智能實現互聯互通,加快移動通信技術的發展。身為通信行業,一定要具有危機意識和遠觀意識,緊隨時代的腳步,掌控全球先進通信技術,加快我國4G移動通信技術向著更高層次進步。
參考文獻
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本文首先介紹嵌入式系統的基本概念,包括嵌入式系統設計的過程、嵌入式操作系統和嵌入式開發的具體步驟。
【關鍵詞】 嵌入式系統;移動通信技術;GPRS
一、嵌入式移動通信技術的發展現狀及趨勢
Internet與網絡的迅速普及應用,并向家庭領域不斷擴展,使消費電子、計算機、通信(3C)一體化趨勢日趨明顯,嵌入式系統再度成為研究與應用的熱點。未來嵌入式系統有以下幾大發展趨勢:
嵌入式開發是一項系統工程,因此要求嵌入式系統廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統本身,同時還需要提供強大的硬件開發工具和軟件包支持。目前很多廠商已經充分考慮到這一點,在主推系統的同時,將開發環境也作為重點推廣。比如三星在推廣Arm7,Arm9芯片的同時還提供開發板和版及支持包(BSP),而WindowCE在主推系統時也提供Embedded VC++作為開發工具,還有Vxworks的Tonado開發環境,DeltaOS的Limda編譯環境等等都是這一趨勢的典型體現。當然,這也是市場競爭的結果。
網絡化、信息化的要求隨著因特網技術的成熟、帶寬的提高日益提高,使得以往單一功能的設備如電話、手機、冰箱、微波爐等功能不再單一,結構更加復雜。這就要求芯片設計廠商在芯片上集成更多的功能,為了滿足應用功能的升級,設計師們一方面采用更強大的嵌入式處理器如32位、64位RISC芯片或信號處理器DSP增強處理能力,同時增加功能接口,如USB,擴展總線類型,如CAN BUS,加強對多媒體、圖形等的處理,逐步實施片上系統(SOC)的概念。軟件方面采用實時多任務編程技術和交叉開發工具技術來控制功能復雜性,簡化應用程序設計、保障軟件質量和縮短開發周期。
網絡互聯成為必然趨勢:未來的嵌入式設備為了適應網絡發展的要求,必然要求硬件上提供各種網絡通信接口。傳統的單片機對于網絡支持不足,而新一代的嵌入式處理器已經開始內嵌網絡接口,除了支持TCP/IP協議,還有的支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口中的一種或者幾種,同時也需要提供相應的通信組網協議軟件和物理層驅動軟件。軟件方面系統內核支持網絡模塊,甚至可以在設備上嵌入Web瀏覽器,真正實現隨時隨地用各種設備上網。
精簡系統內核、算法,降低功耗和軟硬件成本:未來的嵌入式產品是軟硬件緊密結合的設備,為了減低功耗和成本,需要設計者盡量精簡系統內核,只保留和系統功能緊密相關的軟硬件,利用最低的資源實現最適當的功能,這就要求設計者選用最佳的編程模型和不斷改進算法,優化編譯器性能。因此,既要軟件人員有豐富的硬件知識,又需要發展先進嵌入式軟件技術,如Java、Web和WAP等。
提供友好的多媒體人機界面:嵌入式設備能與用戶親密接觸,最重要的因素就是它能提供非常友好的用戶界面。圖像界面,靈活的控制方式,使得人們感覺嵌入式設備就像是一個熟悉的老朋友。這方面的要求使得嵌入式軟件設計者要在圖形界面,多媒體技術上痛下苦功。手寫文字輸入、語音撥號上網、收發電子郵件以及彩色圖形、圖像都會使使用者獲得自由的感受。目前一些先進的 PDA 在顯示屏幕上已實現漢字寫入、短消息語音,但一般的嵌入式設備距離這個要求還有很長的路要走。
二、GPRS 接入Internet模型設計
下面我們以S3C2410芯片為例介紹嵌入式在通信技術方面的應用。
傳統的GSM網絡僅能9.6Kbit/s速率的數據傳輸業務,這遠遠不能滿足用戶對高速無線數據業務的需求。GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線業務)是構架在傳統GSM網絡之上的一種標準化的分組交換數據業務,它可以提供高達115kbit/s速率的分組數據業務,從而使得包括圖片、話音和視頻的多媒體業務在無線網絡中的傳輸成為現實。
隨著桌面計算與嵌入式計算的逐漸融合,所有的嵌入式消費設備和智能應用形式都有接人Internet的需求。與PC采用有線方式接入Internet不同,嵌入式設備大都具有分散性和移動性,不適合以有線方式接人。相應地,運用GPRS技術實現嵌入式設備的Internet無線接入開始為人們重視并成為當前嵌入式開發者的新課題。本文針對這一課題,采用S3C2410微處理器和MC35T GPRS無線通信模塊構建了――嵌入式Internet接人平臺。
1.S3C2410芯片
S3C2410 芯片基于ARM920T內核,采用五級流水線和哈佛結構,提供1.1MIPS/MHz的性能,是高性能和低功耗的硬宏單元。ARM920T具有全性能的MMU、指令和數據Cache以及高速AMBA總線接口。
2.MC35T通信模塊
MC35T是一款支持GPRSC lass8的高速無線通信終端,具有體積小、重量輕、功耗低等特點。該模塊是GPRS的B類通信模塊,支持語音通訊,具有GPRS, USSD和CSD三種數據傳輸方式以及SMS和Fax功能。MC35T具有40引腳的ZIF連接器,整合了電源接口、電池接口、RS232接口、SIM卡接口、語音接口以及控制信號接口。工作電壓為3.3伏-4.8伏,典型電壓為4.2伏,最大工作電流為2安。模塊可以工作在EGSM900和GSM 1800兩個頻段。工作于EGSM900頻段時功耗為2瓦,工作于GSM 1800頻段時功耗為1瓦。可利用AT指令進行控制。
3.硬件實現
采用 S3C2410處理器可構成通用嵌入式系統,在此基礎上擴充MC35T GPRS無線通信模塊即可形成嵌入式Internet接人平臺。
嵌入式系統與Internet建立連接后,兩者之間收發數據主要經過三個階段:S3C2410與MC35T的通信;MC35T與GPRS網絡的通信;GPRS網絡與Internet之間的通信。S3C2410與MC35T之間的通信主要通過串口完成,MC35T接線方式如圖所示。
4.軟件設計
與處理器無關的代碼包含了uC/OS-II 的系統函數,移植時只要將uC/OS-II. C 文件包含在自己的項目中,即可將uC/OS-II 中所有與MCU 無關的代碼包含到移植的代碼中。
與處理器相關的代碼包含了對各種不同類型MCU的支持,需要根據自己的MCU 對這部分進行修改,筆者使用的是ADS2.0 編譯器,uC/OS-II 的移植與三個文件相關:處理器相關C 文件(OS_CPU.H, OS_CPU_C.C和匯編文件(OS_CPU_A ASM)。
(1)修改OS_CPU.H
編譯器相關數據類型的設定
①用#define 語句定義兩個宏開關中斷,具體實現為:
#define OS_ENTER_CRITICAL()EA=0 // 關中斷
#define OS_EXIT_CRITICAL() EA=1 //開中斷
②根據堆棧的方向定義OS_STK_GROWTH。
#define OS_STK_GROWTH 1 // 堆棧從上向下遞增。
雖然ARM處理器核對于兩種方式均支持,但ADS2.0的C 語言編譯器僅支持一種方式,即從上往下生長,并且必須是滿遞減堆棧,所以OS_STK_GROWTH 的值為1
③OS_STK_SW()、 OSCtxSw()的移植
#define OS_TASK_SW() OSCtxSw()
uC/OS-II 從低優先級任務切換到高優先級任務時,通過執行OS_STK_SW()模仿中斷的產生,中斷服務子程序的中斷向量地址指向匯編語言函數OSCtxSw()。
(2)修改OS_CPU_C.C 和OS_CPU_A.ASM
uC/OS-II 的移植還要編寫10個簡單的C函數,包括6個和操作系統相關的函數和4個與處理器相關的函數。其中OSTaskStkInit()是必要的,其它9個函數必須聲明,可以不加代碼。在每個C 函數及其聲明后標注reentrant關鍵字,使生成的代碼支持函數可重入。
移植uIP 時不需要修改源代碼,但是必須為串口編寫驅動程序,移植的具體步驟如下所述:
①在目錄uip-0.9/下創建一個自己的目錄,例如uip-0.9/2104/。
②把uip_arch.c文件從目錄uip-0.9/unix/中復制到目錄uip-0.9/2104中。
③把uipopt.h文件從目錄uip-0.9/unix中復制到目錄uip-0.9/2104 中,并對其修改,以滿足系統需要。
④編寫串口驅動程序和主控函數.
⑤編譯源代碼.
三、總結
總之,形式多樣的嵌入式設備正努力把Internet連接到人們生活各個角落,中國嵌入式設備的潛在消費者數量將以億為單位。如果說PC機的發展帶動了整個桌面軟件的發展,那么嵌入式產品的廣泛普及其在移動通信領域的應用必將為嵌入式系統軟件產業的蓬勃發展提供無窮的推動力。
作者單位:徐州工業職業技術學院信息與電子工程系
參考文獻
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【論文摘 要】 隨著移動通信技術的發展,移動通信媒體的作用日益重要。目前,中國的手機用戶數量已逾8億,手機用戶的增加無疑加快了移動電子商務的發展。也說明移動通信媒體進入了一個更加高速發展的時代,并且將加速對傳統媒體產業的解構。
一、移動通信媒體已經成為“第五媒體”
媒介的定義是信息的一個載體,凡是能夠把信息從一方傳到另一方的工具、手段稱之為媒介。商業媒介通常具有以下特征:
一是大眾的行銷服務媒介必須是面對大眾傳播的,因此商業廣告中的媒介指的是大眾媒介;二是可控制性,投資行為的本質是以較少量的投入換取較大量的回饋,即是投資行為,在投資上必須具有可控制性;三是付費,商業媒體的另外一個特點為商業性,所謂商業性的意義是媒體依賴廣告為主要盈利來源,所以具有付費特征。
從以上媒介的定義和特征來看,移動通信媒體亦即手機媒體已經具備了媒介的所有要素,并且人們也已經普遍認可手機作為報紙、廣播、電視、網絡之后的“第五媒體”的地位。興起于20世紀90年代的網絡媒體,具備數字化、網絡化、多元化、全球化、小眾化、實時性、交互性、廣容性、易檢性等特點,已經對以報紙為代表的傳統媒體產生了強烈的沖擊。在中國,2005年以后,報紙業出現了整體不景氣的情況。那么在手機媒體突然興起的今天,會不會促成媒體結構新一輪的新陳代謝呢? 還有待檢驗。
二、移動通信媒體的特點
移動通信媒體亦即通常所說的手機媒體,可以理解為一種集網絡和信息傳播功能于一體,通過數據傳輸技術,把各種文字、圖像、音頻、視頻信息數字化,然后傳輸給廣大用戶的嶄新媒體。無線網絡的發展讓手機同時具備了網絡媒體所具有的幾乎所有優點。而由于其介質手機的特點,手機媒體也具備兼容性、整合性、貼身性和便于互動,成為一種“帶有體溫的媒體”。它具備以下其他媒體無法抗衡的特點。
1、廣泛性
早在2008年底,中國手機用戶已經超過6.4億,2010年10月更是突破了8億,手機媒體的用戶已經不僅僅集中在25歲到45歲之間、知識水平較高、經濟基礎較好的人群,它已經向上擴展到65歲而向下延伸到15歲,手機幾乎已經成為對應于每個活躍的社會元素的存在。幾乎人手一終端,這是其他媒體不可能具備的。
2、覆蓋性
手機網絡在大多數地方都可以實現覆蓋,無論是辦公室還是家中,甚至電梯、汽車、火車上。它的覆蓋能力遠遠超過其他媒體。
3、跟從性
“手機時代,人們在裸奔”。通過現行的基站,手機定位誤差在200米,3G時代,誤差可以縮小到10米。2010年1月13日,北京西城區西單商業街透露將考慮開設手機信息平臺,只要進入西單地區,就可獲得商場購物及相關打折信息等。
4、可統計性
“裸奔”的概念不只是地理上的,通過受眾所用機型、話費、手機漫游情況、網頁瀏覽狀況,運營商可以精確的區分受眾,在此基礎上豐富受眾信息,建立詳細的受眾數據庫,將為廣告精準化營銷打下了很好的基礎。
5、即時互動性
廣告投放效果將不再是盲目計算的。通過促銷活動等吸引反饋的手段可以準確地計算。
6、可支付性
手機已經可以進行方便的小額的電子支付。而和金融業的融合,使其變身為下一代的支付方式,同時代替錢包和信用卡,從理論上講也是可行的。
人們從廣泛性和覆蓋性意識到移動通信媒體的價值,在發展到一定程度以后,人們意識到手機媒體的更重要價值來源于它可以精確的區分受眾。而且,手機還具有隨身性、反應速度、區域能力、互動能力等其他媒體很難具備的特征,更使其可以進行精準甚至一對一的傳播。廣告將不再是單一的你投我放模式,而是與營銷緊密結合的交互式溝通過程。隨著手機上網資費的降低,人們使用無線網絡的頻率越來越高,而國家正在推行的三網融合會加速這一潮流,手機廣告的形式也將大大豐富。在互聯網時代,Google、百度等僅用了十幾年的時間就超越了眾多的媒體公司,而移動通信媒體時代的到來,又為運營商、互聯網企業、傳統媒體乃至終端機器生產商提供了一個再次競爭的舞臺。
三、移動通信媒體應該加強服務性
由于移動通信媒體所具有的優點,其在人群中的普及速度也是非常驚人的。我國手機用戶突破8億,手機報的普及率已經達到39.6%。而隨著手機媒體的發展,早期群發短信式的模式已經遇阻,應當意識到受眾不缺少信息,缺少的是及時的、對他自己有用的信息。
在這一點上,日本的實踐比較成功。日本最大的移動通信公司NTT DoCoMo于1999年2月22日推出數據業務I-MODE,現在是全球最成功的無線互聯網服務。手機媒體研究的先行學者匡文波總結,它成功的關鍵是以內容為王:首先,它必須是新鮮的,即時更新;其次,它必須有深度;再次,應該鼓勵用戶多次訪問;第四,用戶應該能夠看到這種用手機上網方式的好處。I-MODE結合日本國民心理,量身定做了各種娛樂業務吸引用戶,重點提供了諸如漫畫、游戲、圖片下載和音樂等服務,結合對內容提供商的嚴格考核,保證了I-MODE業務內容的豐富化和個性化。而移動通信媒體還有一個與傳統媒體非常大的不同,即它的發展非常依賴于技術的發展,而移動通信技術的發展無疑是非常快的。
四、移動通信媒體業的博弈與發展
移動運營商進軍手機媒體業務的步伐已經勢不可擋,它與報社、電臺、電視臺、獨立WAP網站之間也因此產生了矛盾。移動運營商并不甘心只做網絡和渠道,而是要憑借自己在市場、用戶、渠道、信息網絡等方面的諸多優勢,力圖整合內容提供商、網絡服務商、設備系統和終端制造商以及終端用戶,形成以自己為主體的產業鏈。由此,移動運營商與報社、廣電企業和WAP網站之間產生了激烈的爭奪。為了減少不必要的損耗,加速我國在這一輪信息技術變革中的腳步。在2010年1月13日主持召開的國務院常務會議中,決定加快推進電信網、廣播電視網和互聯網三網融合。
所謂“三網融合”,是一種廣義的、社會化的說法,在現階段它并不意味著電信網、計算機網和有線電視網三大網絡的物理合一,而主要是指業務應用的融合。三大網絡通過技術改造,能夠提供包括語音、數據、圖像等綜合多媒體的通信業務。這也就意味著,只要通過一部機器,人們就可以完成日常所需的信息處理。手機體積或者屏幕面積會適度增大,而筆記本電腦等則會適度縮小,手機媒體也將正式進化為移動通信媒體。原本存在于電視媒體、手機媒體、網絡媒體之間的界限將進一步模糊。同時也意味著,移動通信媒體進入了一個更加高速發展的時代,并且將加速對傳統媒體產業的解構,僅僅是“第五媒體”的定位,恐怕已經不能準確評價它的價值了。
【參考文獻】
[1] 張燕.釋放創意:平衡數字技術的手機媒體.湖南大眾傳媒職業技術學院學報,2008.7.
關鍵詞:移動通信;通信技術;4G;發展趨勢
中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)20-0068-02
1 移動通信的定義
移動通信指的不是中國移動的通信業務,而是通信雙方有一方或雙方都不是靜止的狀態。移動通信包括了海上、陸地和空中的通信,它的接入方式和傳輸方式都是有線和無線相結合。移動通信的最終目標是無處不在和全球化,讓任何移動的物體,包括并不限于用戶隨身配件,都成為通信服務的對象,使它有通信功能,能執行命令,驗證和控制,并能在沒有固定線路的地方也能找到網絡,連通世界。
2 移動通信的發展
20世紀末,移動通信發展迅速,到2002年底全球移動用戶數超過了固定用戶數。目前,中國、美國、日本占據了世界移動市場的前三位。中國的移動用戶數超過了2.5億,美國超過了1億,日本為8 200萬。其中日本的移動用戶數于2 000年率先超過固定用戶數,且成為世界第一個引入3G并開始商用的國家。到2012年為止日本有6 000萬以上的3G用戶使用移動電話接入互聯網,移動互聯網已被廣泛接受。3G使用戶得到聲、像、圖、文并茂的多種業務體驗,多媒體服務與應用將會得到廣泛推廣,但是在實際使用中,3G在速率、服務質量、無縫傳輸等方面的局限性日益顯露出來。據Strategy Analytics最新研究報告《2013年中國智能手機用戶簡述》顯示,中國即將迎來4G時代,但其用戶反應卻并不如預期理想。調查結果顯示80%中國智能手機用戶對當前的3G移動網絡速度并不滿意,以至于降低了對4G網絡的期待。4G只有帶給用戶容量更大、速率更高、功能更強的體驗,以更低的資費,更快的連接速率,更好的信號覆蓋范圍獲取更多的手機滲透率,才能引起消費者的強烈反響,讓他們為4G時代的來臨買單。
接下來就3G通信系統和4G通信系統進行進一步探討。
2.1 第三代移動通信系統
從1G到2G,通信技術由模擬信號進入數字信號時代。從2G到現在正在過渡的3G,移動通信由窄帶向寬帶轉變。3G業務的最突出的特點是多媒體數據通信。以WCDMA為標志性技術的3G通信使用戶能享受到最高2 Mbit/s的數據傳輸速率。在這樣的條件下,理論上,任何多媒體信號都能通過無線網絡輕松的到達世界的另一端。這種技術能夠通過有效的利用寬頻帶,不僅能順暢的處理聲音、圖像數據、與互聯網快速連接;此外WCDMA和MPEG-4技術結合起來還可以處理真實的動態圖像,例如網絡視頻在手機這個移動終端上實現。網絡傳輸速率不再是限制人與人之間溝通的瓶頸,如何提供和使用各種新型應用才更讓人眼花繚亂,應接不暇。這包括了怎樣讓無線網絡更好的為人們服務而不是給人們帶來騷擾,怎樣讓單個用戶從網絡海洋中快速找到需要的信息,怎樣能更方便的攜帶、使用各種佩戴型的網絡終端,各種終端之間又是更好的自動協同工作等等。
3G在研究時期就是以能夠提供更為智能化、多樣化、個性化的移動業務為目的,它的推廣帶動了移動終端的功能不斷增強。由于3G網絡能夠提供內容豐富的多媒體業務和下載業務等,所以對3G終端而言,顯示功能,攝像功能,儲存空間各方面更強大的新產品都在不斷推出。3G業務終端的變化日新月異,然而,以目前的3G系統提供的通話質量及數據通信速度卻已經不能令人滿意。在3G的普及過程中,從覆蓋范圍、通信質量、傳輸速率、穩定性等各方面,市場已經對移動通信系統提出更高的需求。
解決這些新的問題,移動通信技術邁向了4G時代。
從無線通信系統的發展歷程來看,第一代移動通信系統的任務已經完成,而現階段是第二代移動通信系統向3G過渡的時期,4G也嶄露頭角。
2.2 第四代移動通信系統
4G通信技術是在傳統通信技術的基礎上,利用了一些新的通信技術,來不斷提高無線通信的網絡效率和功能的。4G基于移動蜂窩數據系統,且在一定的范圍內能容納WLAN,蜂窩部分提供廣域移動性,而WLAN提供熱點地區的高速業務,同時也包含家庭和辦公室的個人LAN,這樣能使得網絡的傳輸速率更高。
4G最主要的一個進步表現在就是它無線傳輸的速率更快,不論用戶是靜止,低速移動還是在交通工具上高速移動,都比3G的傳輸速率高很多。下載速度最高可以達到100 Mbps,是目前撥號上網的2 000倍。上傳速度也可以達到20 Mbps。4G能更好地支持高速數據和高分辨率多媒體服務的需要。4G網絡可以傳輸高質量的視頻圖像,其傳輸質量和高清晰度的電視不相上下。虛擬三維高質量圖像的傳輸使人們可以遠距離觀察托兒所的孩子,科學家從遠處監視野生動物的生活,人們可以不出門看電影等。三維的聲音、光線和氣氛都可傳到對端,再生現場情況,從而實現虛擬現實,讓你感到身臨其境。
4G的通信不僅僅是一個手機和網絡之間的通信。在4G網絡中,手機被賦予語音之外的其他功能,例如購物,支付等等。同時,其他的日常用品也可以成為終端。例如智能手表,眼鏡等。某些移動的物體可以加入射頻信號,使它始終處于受控狀態。終端無處不在,網絡無處不在。
4G智能性更高,新的終端在操作上將更符合人們多種多樣的使用需求,而不是簡單機械的一些功能按鍵。它還可以通過軟件、傳感器,實現一些以前無法想象的功能。例如,在不同的環境和時間,通信終端可以以信號的形式反饋給主人相應的信息,終端本身可以做出一些判斷,來決定反饋信息的內容。或者,通信終端可以對主人的狀況進行采集分析,幫助醫生實現遠程診斷。
4G系統比3G系統有著更好的全球漫游能力,以及開放接口能力。多種多樣的終端兼容也是吸引人的一大亮點。4G的出色服務帶動了多種通信終端的出現,例如,具有高速分組通信功能的小型終端、對應配備攝像機的可視電話以及電影電視的影像發送服務的終端,或者是生產與計算機相匹配的卡式數據通信專用終端。這些通信終端讓手機用戶能夠隨心所欲的漫游,隨時隨地的享受高質量的通信。
在費用方面,4G解決了與3G的兼容性問題,這就使現有通信用戶能輕易地升級到4G,降低了更新換代的門檻。同時許多尖端的通信技術保證了4G部署起來更迅速;在建設4G通信網絡系統時,可以在原3G系統上采用逐步引入的方法。4G以極高的帶寬將2G、3G、4G網絡合一,擴大容量的同時,降低了成本,相應降低了用戶費用。對于用戶來說,按需求定制收費的方式更加靈活。
3 結 語
隨著社會的不斷發展與進步,通信技術不斷更新換代,人們的生活和網絡已漸漸密不可分。未來的通信網絡將更適合人性的需求,更充分利用人的感官及人工智能;用設備的智能補充人的能力;用更高的通信質量拉近人與人的距離。
參考文獻:
[1] 孔麗南,劉云松.4G概念移動通信關鍵技術淺析[J].黑龍江科技信息,2011,(19).
【關鍵詞】 移動通信技術 4G 5G
一、引言
移動通信技術出現以來,發展迅速,用戶群體不斷擴大,用戶數量更是出現了井噴。不斷增長的用戶數,對移動通信技術的性能要求也越來越高,推動移動通信技術快速發展。從目前市場發展情況看,移動通信正處于快速發展和擴張狀態。但在移動用戶數量分布不均勻的大中型城市以及規劃不是很合理的小城鎮中,會出現信號不佳,信道不能滿足需求,頻率資源有限,掉話率升高,阻塞率較大,導致移動的用戶體驗欠佳等情況。而多媒體技術與數據業務的發展對移動通信的依賴更明顯,這些均要求移動通信的寬帶通信能夠有更強的寬帶無線通信能力,更合理和更優的寬帶通信配置。
二、移動通信技術的發展現狀
近年,移動通信技術的快速發展主要表現為:在世界范圍內呈現網絡化和數字化的發展特點;移動通信行業改革創新力度加大,并力爭擴大市場的規模。移動通信生產發展迅猛,規模增大,能力增強,技術突飛猛進,管理水平也逐步提高,產業主體以外商獨資或者中外合資為主。移動通信的生產仍然停留在零器件的組裝和整機的安裝時期。現階段,發展較為成熟的是第四代移動通信技術,并得到廣泛的應用。
4G移動通信技術在世界范疇內都得到不錯的發展,其中,歐洲品牌通信廠商發展較好的有:諾基亞、愛立信和西門子等。這些歐洲品牌的通信廠商占據的國際移動通信市場份額較大,地位舉足重輕。而亞太地區中,4G移動通信的研究開發在韓國和日本相對較早,并獲得了突破性的進展。我國的4G移動通信技術研究發展較晚,但由于其優良的訪問速度,以及容量和帶寬大,得到了政府部門的重視,更得到了用戶的青睞。
三、移動通信技術的發展特點
縱觀移動通信技術的發展歷史,不難看出,移動通信技術的發展特點主要有:寬帶化、綜合化、多網融合、信息容量擴大化、自適應通信網絡。
在寬帶化方面,人們對帶寬的需求是逐漸增長的,2G時代移動通信技術的傳輸速率僅為9.6kbit/s,3G時代增長到2Mbit/s,而4G時代則是100Mbit/s,將要實現的5G時代是200Mbit/s,這些都說明移動通信技術的高寬帶化。
而隨著人們對于通信的要求不斷增多,移動通信技術必須朝著綜合化發展,接入核心網的方式由固定接入發展為無線本地接入和移動蜂窩接入。而無線通信協議則加速了無線數據的發展,促進了綜合化和融合化。用戶在使用移動通信時,不僅要求其滿足通信和信息需求,更要求其能夠提供娛樂等業務,這些要求歸結體現為數據信息、語音信息和視頻信息的多媒體整合和多網融合。在移動通信技術的發展歷程中,為解決多用戶問題,移動通信技術又呈現出信息容量擴大化。容量擴大化要求實現多用戶的識別,同時能夠實現智能動態分配資源的功能。因此,自適應通信網絡也是移動通信技術的發展特點。
四、移動通信技術的發展趨勢
5G技術是目前的研究重點。5G技術全面商業使用,還需要經過技術研究、標準化及外場試驗等。雖然,目前5G技術研究還在基礎探討階段,但產業界和學術界均認為5G標準融合是現代移動通信技術發展的大方向。回顧2G,3G時代,通信協議標準存在巨大的差異。而4G移動通信,核心網TD-LTE與LTE-FDD高度相似,無線傳輸也有較高的相似度。對于即將實現的5G時代,頻譜的使用效率將會更高,系統架構與核心技術進一步完善,通信標準將實現統一,媒體之間,移動終端之間以及各通信網絡之間將實現無縫連接。無論是廣播電視網絡,還是蜂窩移動網絡,或者衛星網和無線局域網絡之間,甚至包括藍牙,都能夠集成為一體,真正實現無縫通信。屆時,移動通信網絡的智能性也將變得更高,網絡能夠根據用戶具體需求進行信道和資源的合理分配,滿足用戶需求,提高網絡利用率。并且,還將實現接口的開放、網絡和協議共存的局面,兼容性將更優、更平滑。
五、結束語
移動通信技術自出現以來,在經歷短短二十多年的發展,已經出現翻天覆地的變化,從2G到4G之間的所需要的發展時間及發展效果來看,移動通信技術發展日益迅猛。通信速率得到大幅度的提升,通信容量提升也非常顯著。但與人們的多媒體通信需求相比,還需要進一步的優化和改進。移動通信技術的發展特點主要有寬帶化和綜合化,以及融合化和容量擴大化。移動通信技術必將以“人的體驗”作為核心發展方向,滿足人們對于各媒體信息的寬帶和速率需求,提高用戶體驗效果。
參 考 文 獻
[1] 胡堅波. 中國移動通信發展現狀和趨勢[J]. 世界電信, 2006, 19(1):40-43.
【論文摘 要】 隨著移動通信技術的發展,移動通信媒體的作用日益重要。目前,中國的手機用戶數量已逾8億,手機用戶的增加無疑加快了移動電子商務的發展。也說明移動通信媒體進入了一個更加高速發展的時代,并且將加速對傳統媒體產業的解構。
一、移動通信媒體已經成為“第五媒體”
媒介的定義是信息的一個載體,凡是能夠把信息從一方傳到另一方的工具、手段稱之為媒介。商業媒介通常具有以下特征:
一是大眾的行銷服務媒介必須是面對大眾傳播的,因此商業廣告中的媒介指的是大眾媒介;二是可控制性,投資行為的本質是以較少量的投入換取較大量的回饋,即是投資行為,在投資上必須具有可控制性;三是付費,商業媒體的另外一個特點為商業性,所謂商業性的意義是媒體依賴廣告為主要盈利來源,所以具有付費特征。
從以上媒介的定義和特征來看,移動通信媒體亦即手機媒體已經具備了媒介的所有要素,并且人們也已經普遍認可手機作為報紙、廣播、電視、網絡之后的“第五媒體”的地位。興起于20世紀90年代的網絡媒體,具備數字化、網絡化、多元化、全球化、小眾化、實時性、交互性、廣容性、易檢性等特點,已經對以報紙為代表的傳統媒體產生了強烈的沖擊。在中國,2005年以后,報紙業出現了整體不景氣的情況。那么在手機媒體突然興起的今天,會不會促成媒體結構新一輪的新陳代謝呢? 還有待檢驗。
二、移動通信媒體的特點
移動通信媒體亦即通常所說的手機媒體,可以理解為一種集網絡和信息傳播功能于一體,通過數據傳輸技術,把各種文字、圖像、音頻、視頻信息數字化,然后傳輸給廣大用戶的嶄新媒體。無線網絡的發展讓手機同時具備了網絡媒體所具有的幾乎所有優點。而由于其介質手機的特點,手機媒體也具備兼容性、整合性、貼身性和便于互動,成為一種“帶有體溫的媒體”。它具備以下其他媒體無法抗衡的特點。
1、廣泛性
早在2008年底,中國手機用戶已經超過6.4億,2010年10月更是突破了8億,手機媒體的用戶已經不僅僅集中在25歲到45歲之間、知識水平較高、經濟基礎較好的人群,它已經向上擴展到65歲而向下延伸到15歲,手機幾乎已經成為對應于每個活躍的社會元素的存在。幾乎人手一終端,這是其他媒體不可能具備的。
2、覆蓋性
手機網絡在大多數地方都可以實現覆蓋,無論是辦公室還是家中,甚至電梯、汽車、火車上。它的覆蓋能力遠遠超過其他媒體。
3、跟從性
“手機時代,人們在裸奔”。通過現行的基站,手機定位誤差在200米,3g時代,誤差可以縮小到10米。2010年1月13日,北京西城區西單商業街透露將考慮開設手機信息平臺,只要進入西單地區,就可獲得商場購物及相關打折信息等。
4、可統計性
“裸奔”的概念不只是地理上的,通過受眾所用機型、話費、手機漫游情況、網頁瀏覽狀況,運營商可以精確的區分受眾,在此基礎上豐富受眾信息,建立詳細的受眾數據庫,將為廣告精準化營銷打下了很好的基礎。
5、即時互動性
廣告投放效果將不再是盲目計算的。通過促銷活動等吸引反饋的手段可以準確地計算。
6、可支付性
手機已經可以進行方便的小額的電子支付。而和金融業的融合,使其變身為下一代的支付方式,同時代替錢包和信用卡,從理論上講也是可行的。
人們從廣泛性和覆蓋性意識到移動通信媒體的價值,在發展到一定程度以后,人們意識到手機媒體的更重要價值來源于它可以精確的區分受眾。而且,手機還具有隨身性、反應速度、區域能力、互動能力等其他媒體很難具備的特征,更使其可以進行精準甚至一對一的傳播。廣告將不再是單一的你投我放模式,而是與營銷緊密結合的交互式溝通過程。隨著手機上網資費的降低,人們使用無線網絡的頻率越來越高,而國家正在推行的三網融合會加速這一潮流,手機廣告的形式也將大大豐富。在互聯網時代,google、百度等僅用了十幾年的時間就超越了眾多的媒體公司,而移動通信媒體時代的到來,又為運營商、互聯網企業、傳統媒體乃至終端機器生產商提供了一個再次競爭的舞臺。
三、移動通信媒體應該加強服務性
由于移動通信媒體所具有的優點,其在人群中的普及速度也是非常驚人的。我國手機用戶突破8億,手機報的普及率已經達到39.6%。而隨著手機媒體的發展,早期群發短信式的模式已經遇阻,應當意識到受眾不缺少信息,缺少的是及時的、對他自己有用的信息。
在這一點上,日本的實踐比較成功。日本最大的移動通信公司ntt docomo于1999年2月22日推出數據業務i-mode,現在是全球最成功的無線互聯網服務。手機媒體研究的先行學者匡文波總結,它成功的關鍵是以內容為王:首先,它必須是新鮮的,即時更新;其次,它必須有深度;再次,應該鼓勵用戶多次訪問;第四,用戶應該能夠看到這種用手機上網方式的好處。i-mode結合日本國民心理,量身定做了各種娛樂業務吸引用戶,重點提供了諸如漫畫、游戲、圖片下載和音樂等服務,結合對內容提供商的嚴格考核,保證了i-mode業務內容的豐富化和個性化。而移動通信媒體還有一個與傳統媒體非常大的不同,即它的發展非常依賴于技術的發展,而移動通信技術的發展無疑是非常快的。
四、移動通信媒體業的博弈與發展
移動運營商進軍手機媒體業務的步伐已經勢不可擋,它與報社、電臺、電視臺、獨立wap網站之間也因此產生了矛盾。移動運營商并不甘心只做網絡和渠道,而是要憑借自己在市場、用戶、渠道、信息網絡等方面的諸多優勢,力圖整合內容提供商、網絡服務商、設備系統和終端制造商以及終端用戶,形成以自己為主體的產業鏈。由此,移動運營商與報社、廣電企業和wap網站之間產生了激烈的爭奪。為了減少不必要的損耗,加速我國在這一輪信息技術變革中的腳步。在2010年1月13日主持召開的國務院常務會議中,決定加快推進電信網、廣播電視網和互聯網三網融合。
所謂“三網融合”,是一種廣義的、社會化的說法,在現階段它并不意味著電信網、計算機網和有線電視網三大網絡的物理合一,而主要是指業務應用的融合。三大網絡通過技術改造,能夠提供包括語音、數據、圖像等綜合多媒體的通信業務。這也就意味著,只要通過一部機器,人們就可以完成日常所需的信息處理。手機體積或者屏幕面積會適度增大,而筆記本電腦等則會適度縮小,手機媒體也將正式進化為移動通信媒體。原本存在于電視媒體、手機媒體、網絡媒體之間的界限將進一步模糊。同時也意味著,移動通信媒體進入了一個更加高速發展的時代,并且將加速對傳統媒體產業的解構,僅僅是“第五媒體”的定位,恐怕已經不能準確評價它的價值了。
【參考文獻】
本文介紹了第三代移動通信系統的研究現狀,分析和比較了分別以日本、美國和歐洲為主提出的W-CDMA、CdmaOne和TD-CDMA系統的技術特點,最后探討了第三代移動通信系統的發展趨勢。
關鍵詞 第三代移動通信系統 碼分多址 IMT-2000
1 引言
第三代移動通信系統是指能夠滿足國際電聯提出的IMT-2000/FPLMTS系統要求的新一代移動通信系統。國際電聯于1995年提出了IMT-2000/FPLMTS的評估標準,對未來蜂窩移動通信系統提出了較詳細的要求。
IMT- 2000系統的基本特征有以下幾點:
球范圍設計的高度兼容性;
MT- 2000中的業務與固定網絡的業務兼容;
質量;
機體積很小,具有全球漫游能力;
用的頻譜為
885 MHz~2025 MHz,2110 MHz~2200 MHz(共230 MHz)
1980 MHz~2010 MHz,2170 MHz~2200 MHz(限于衛星使用)
動終端可以連接地面網和衛星網,可移動使用也可固定使用;
線接口的類型應盡可能得少,而且具有高度的兼容性。
從而可以看出未來的第三代移動通信系統要具有很好的網絡兼容性,用戶終端可在全球范圍內幾個不同的系統間實現漫游,不僅要為移動用戶提供話音及低速數據業務,而且要提供廣泛的多媒體業務,這就對無線接口提出了較高的要求。ITU已對IMT-2000的測試環境提出了具體要求,給出了表征 IMT-2000系統的最低限度的參數,包括:支持的數據率范圍,誤碼率要求,單向的時延要求,激活因子和業務量模型。
根據ITU的要求,目前各大電信公司聯盟均已提出了自己的第三代移動通信系統方案,主要以日本DoCoMo公司為首提出的W-CDMA;美國Lucent、Motorola等公司提出的CdmaOne;歐洲西門子、阿爾卡特等公司提出的TD-CDMA。總體來說,在第三代移動通信系統中采用CDMA技術已達成共識,但各自實現方案還有較大差別,下面分別介紹并比較。
2 三種方案的特點
(1) W-CDMA系統
由于歐洲的GSM系統已經在數字移動通信市場中占據了很大的份額,美國的窄帶CDMA系統(IS-95)也正在迅速趕上來,而日本的第二代數字移動通信系統PDC僅限于國內使用,無法推廣到其它國家,所以日本很早就開始從事第三代移動通信系統的開發工作,分別提出了基于TDMA(時分多址)和基于CDMA(碼分多址)的第三代移動通信系統,希望在未來的市場中占據有利地位,尤其以DoCoMo公司(NTT)的W-CDMA系統最有競爭力,目前DoCoMo公司正在同愛立信、Motorola、Lucent,以及其它廠家合作,努力完善系統,爭取在 1998年完成樣機,1999年進行商業試驗。
W- CDMA系統無線接口的基本參數為
擴頻方式:可變擴頻比(4~256)的直接擴頻;
載波擴頻速率:4.096 Mchip/s;
每載波帶寬:5 MHz(可擴展為10 MHz/20 MHz);
載波速率:16 kbit/s~256 kbit/s
幀長度:10 ms;
時隙長度(功率控制組):0.625 ms;
調制方式:QPSK
功率控制:開環+自適應閉環方式(功控速率1.6 kbit/s)
W- CDMA系統中采用導頻符號相干RAKE接收機技術,解決了反向信道的容量限制問題,每個無線幀長度為10 ms,分成16個時隙(time slot),每個時隙長度為0.625 ms,在每個時隙的前部插入全“1”或全“0”的導頻符號進行信道參數估計,這種方法在其它系統的調制中也有采用的,但W-CDMA系統將從導頻符號得到的衰落信道的振幅和相位信息,作為RAKE接收機最大比值合并的加權系數,取得了很好的效果。
與IS- 95不同,W-CDMA系統不采用GPS精確定時方式,不同基站間不采用精確定時,優點是擺脫了美國GPS系統的控制,可采用較為自由的信道管理方式。缺點是需要快速實現小區搜索。
自適應陣列天線技術可以增加系統容量,而干擾消除技術可以減少高速率用戶對系統造成的干擾。雖然這兩種技術在實際應用中還有許多問題尚未解決,但日本正努力在W-CDMA系統中采用這兩項技術。自適應陣列天線技術已經有很多文章論述過,這里不再介紹。干擾消除技術實際上是多用戶檢測技術的一種實現方式。采用2~3級干擾消除器,容量可增加30%。
另外,W- CDMA系統采用了精確的功率控制,即采用基于SIR(信噪比)的開環+閉環的功率控制方式,在業務信道幀中插入功率控制比特,插入速率1.6 kbit/s,比IS-95的功控速率增加一倍,可以跟蹤一般的快衰落過程。
(2) CdmaOne系統
CdmaOne是Lucent、 Motorola、Nortel、Qualcomm和三星聯合提出的第三代移動通信系統方案,是從IS-95和IS-41的標準發展而來,因此它與AMPS、DAMPS和IS-95均有較好的兼容性。同時,又由于它采用了一些新技術,使其能完全滿足第三代移動通信系統即IMT-2000/FPLMTS的要求,其無線接口參數如下:
載波帶寬:5 MHz(可擴展為10/20 MHz)
擴頻方式:采取直接擴頻或多載波擴頻;
擴頻速率:3.6864 Mchip/s;
擴頻碼長度:可根據無線環境和數據速率而變化;
幀長度:20 ms;
時隙長度(功率控制組):1.25 ms;
調制方式:下行QPSK,上行BPSK;
功率控制:開環+閉環方式(功控速率800 bit/s)。
CdmaOne扇區內采用連續導頻信道廣播,能提供獨立于傳輸速率的功控、定時和相位糾正,能以較小的復雜度提供基站的快速捕獲和鄰近基站的快速搜索。與IS-95相同的短碼結構加上Walsh函數使信道之間正交,高速(800 bit/s)前向鏈路功控使前向鏈路平均發射功率最小化。
調制方式采取多載波方式和直擴方式。這兩種方式有相同的信息傳送率和實現復雜度。多載波CDMA鏈路在5 MHz帶寬內有3個1.25 MHz CDMA載波,10 MHz帶寬則有10個1.25 MHz載波。多載波CDMA前向鏈路信號與IS-95前向鏈路信號正交,編碼后的信息符號同時在多個CDMA載波上傳送,由此帶來的頻域分集等效于將信號擴展到整個帶寬。導頻信號在IS-95與多載波業務信道重疊時可以共享,在相同的頻段允許前向鏈路容量在IS-95和寬帶用戶之間動態共享,繼續支持低成本/低功耗的IS-95手機用于話音和低速數據業務。
直接擴頻鏈路擴頻速率為3.6864 Mchip/s,采用256位的Walsh碼。Walsh碼的長度可根據無線環境和數據速率而變化,在信道速率為9.6 kbit/s或者14.4 kbit/s時采用256位Walsh碼;快速移動的用戶可限制Walsh碼長大于等于16位;用戶在無線信道情況較好時,可采用 4位的Walsh碼以實現最高的數據速率。
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(3) TD-CDMA
UMTS是ETSI針對第三代移動通信系統IMT-2000提出的解決方案,目前又分為 2個子方案即由德國的kaiserslautern大學、西門子公司、阿爾卡特公司提出并得到GSM網絡運營者支持的TD-CDMA系統和由NTT DoCoMo、愛立信公司、諾基亞公司提出的W-CDMA系統。
TD- CDMA可以單獨運營以滿足ETSI/UMTS和ITU/IMT- 2000的要求也可雙模工作向后兼容GSM900和DCS1800,使第二代GSM900、DCS1800系統可以平滑過渡至IMT-2000,從而可以利用現有的GSM網絡設備,節約了投資,其無線接口參數如下:
每載波帶寬:1.6 MHz;
每載波時隙數:8 slot;
幀長度:4.615 ms;
時隙長度:577 μs;
單位時隙信道數:8個;
單位時隙傳信率:8/16 kbit/s;
特征碼擴頻碼長度:16 bit;
單位載波信道數:64個。
從TD- CDMA的接入方式可以看出其兼有TDMA和CDMA的特點,是以 TDMA為基本框架在每個時隙傳送具有正交特征碼的多用戶信號,好處是能利用TDMA、CDMA的優點并克服各自的缺點且與GSM有較好的兼容性。TDMA的優勢是已經通過了大量用戶的試驗和有全球最大的用戶數;而CDMA的優勢是可靈活提供可變速率業務和多徑分集能力。單位載波信道數的增加所帶來的好處是對于同樣的小區用戶數而言,收發信機個數降低,最多可達8倍,從而可降低基站設備的投資。
TD- CDMA中的擴頻調制不同于DS- CDMA,它具有很強的適應性,既可適應于GSM中所采用的QPSK/GMSK方式,又可適應于多載波CDMA和脈沖壓縮(Pulse Compression) CDMA,從而確保了對GSM系統的兼容性和對新技術的開放性。
由于TD- CDMA系統接入方式的特殊性,從時域上已大幅度降低了多址干擾,加上小區復用系數為 3,又從空間上隔離了部分多址干擾,僅考慮上述2項就比直擴CDMA要優越。另外,由于TD-CDMA用戶數少,每時隙最多為8個信道,共有16個特征碼字表示的信道,多用戶信號是同步的,從而決定了聯合檢測(即多用戶檢測)容易實現,且可進行最大似然檢測以達到多用戶檢測的性能極限,大大降低了多址干擾。而在直擴CDMA中(如IS-95),由于反向信道異步和用戶數多的特點使得多用戶檢測難以實現。
3 三種方案的性能比較
這三種方案都是根據ITU的IMT-2000系統框架要求,結合原有的系統及近幾年移動通信領域的新技術,能夠在2000年左右推出商用的移動多媒體通信系統。下面我們從幾方面比較一下這三種方案。
(1) 利用CDMA技術的程度
CDMA技術主要有以下幾個優點:小區復用系數為1,利用多徑能力,可變擴頻增益,多用戶檢測,軟切換,軟容量。TD-CDMA、W-CDMA、CdmaOne對CDMA技術的利用程度各不相同,如表1所示。總的來說,TD-CDMA較差,這是因為TD-CDMA系統要與GSM系統兼容,小區復用系數為3,降低了頻譜利用率,并且因為擴頻帶寬只有1.6 MHz,所以并不能充分利用多徑,降低了系統效率,并且軟切換和軟容量能力實現起來很困難,但因為每個時隙內最多只有8個用戶,所以采用聯合檢測相對來說要容易一些,對干擾抵消能力強。
表1 三種方案的比較 W- CDMA CdmaOne TD-CDMA 小區復用系數 1 1 3 利用多徑能力 好 好 差 軟切換 好 好 困難 擴頻增益 4~256 4~256 16 多用戶檢測 困難 困難 容易 軟容量 可以實現 可以實現 無法實現 (2) 同步方式,功率控制和支持高速業務能力
目前商用的CDMA系統(IS-95),采用64位Walsh正交擴頻碼序列,反向信道采取非相干接收方式,成為限制系統容量的主要問題,所以在第三代系統中反向鏈路普遍采用相干接收方式。W-CDMA系統采用內插導頻符號輔助相干接收技術,兩者具體性能目前還較難比較,涉及到接收機的結構及實際環境限制,但前者在車輛移動速度較快時,會跟蹤不上快衰落變化,性能惡化。另外,CdmaOne系統需要GPS精確定時,小區間要保持同步,對定時系統要求較高;而W-CDMA和TD-CDMA系統則不需要小區間的同步,可適應環境的變化,可在室外、室內、甚至地鐵中使用。TD-CDMA系統繼承了GSM900和DCS1800正反向信息同步的特點,從而克服了反向信道限制容量的瓶頸效應,而同步意味著正反向信道均可采用正交碼,從而克服了遠近效應,降低了對功率控制的要求。
CdmaOne系統采用與IS-95系統相同的開環加閉環功率控制方式,功控速率為800 bit/s,W-CDMA系統采用開環加自適應閉環功控方式,功控速率增加到1600 bit/s,效果有較大提高,可以抵消一般快衰落的影響。TD-CDMA采用了聯合檢測進一步消除了多用戶干擾,使得上行鏈路用戶之間功率相差很大時仍能有效地解調信息即克服了遠近效應,帶來的好處是為了克服瑞利衰落(快衰落)的快速功率控制不是必須的,而消除對數正態衰落(慢衰落)的慢速功率控制仍有必要,其目的是為了節約功率、延長移動臺的電池使用壽命和提高業務質量。由于對抗快衰落的能力較強,TD-CDMA可以支持高達每小時500 km的移動體的通信,這在現代移動通信中是至關重要的。而直擴 CDMA對于高速移動通信的支持能力較差。
W-CDMA系統在5 MHz帶寬中可提供16 kbit/s、32 kbit/s、64 kbit/s、128 kbit/s等多個傳輸速率。當信息速率超過128 kbit/s時,W-CDMA系統可分配多個碼分信道給用戶進行復用,采用并行傳送方式可提供384 kbit/s(128 kbit/s×3),并且可容易地實現室內2 Mbit/s的信息傳送。CdmaOne系統可通過多載波傳送或復用碼信道,實現較高速率的信息傳送。 TD-CDMA提供綜合業務是通過無線電資源的復用,可采用在每個時隙內的多碼傳輸和時隙合并方式,為了達到2 Mbit/s的峰值速率需采用16進制的QAM調制方式,當移動臺的傳信率較高時需要較高的發射功率,又因為采用與GSM系統相同的TDMA時隙分配方式,所以無法充分利用系統資源,造成浪費。
(3) 與已有系統的兼容性
CdmaOne系統將IS-95從一個話音、低速數據系統改進為一個無線多媒體系統,使之能提供基本滿足IMT-2000要求的容量和服務,優化了話音和數據業務,能支持高速率的電路和分組業務,提供平滑地向后兼容性(與 IS-95),其網絡結構和軟件均從IS-95系統發展而來,N× 1.25 MHz信道帶寬與IS-95已經使用的頻帶兼容。TD-CDMA系統與GSM有相同的幀長度和時隙長度,將GSM或DCS1800的網絡作相應擴充,即可實現與TD-CDMA系統的兼容,在與公網的接口上則向ATM過渡,提高了市場競爭能力。W-CDMA系統,與第二代及在第二代基礎上開發的PCS及PCN系統不兼容,需要單獨的基站和移動臺子系統,需要全面安裝系統設備,所以初期投資要大一些。
4 未來的發展趨勢
ITU為 IMT-2000/FPLMTS系統提出的時間表是:1998年底完成無線傳輸技術的選擇,1999年完成標準的制定,2000年以后開始商用。現在以日本、歐洲和美國電信公司為主的聯盟已分別提出了各自的第三代移動通信系統,決定最終結果的不僅是技術的先進,還有成本、系統的復雜性和市場需求,具體如下:(1) 市場需求。IMT-2000商用系統將在2000年左右推出,會在以后十年內逐漸占領市場,所以要研究今后幾年人們對移動通信業務需求,IMT- 2000應能夠提供那些業務。(2) 成本和系統復雜性。成本取決于系統本身的投入,及與已有系統設備的兼容性。從初期投入來分析,W-CDMA系統采用了一些新技術,要設計全新的基站和移動臺,及整個網絡結構,所以投入要大一些。(3) 技術先進性。運營商希望以較少的基站覆蓋較大的區域,并且提高系統容量。從整體的性能來衡量,W-CDMA因為設計比較超前,可提供更多的業務、較大的系統容量而具有相當大的競爭力,TD-CDMA系統因為其本身的缺陷,無法充分發揮CDMA技術的優勢。
由于目前的移動運營商已在現有的第二代移動通信系統中投入了大量資金,因此必然希望將自己目前的系統平滑過渡到第三代系統;另外,歐、日、美電信公司都希望在未來的第三代移動通信系統市場中占有較大份額,都不會輕易放棄自己的方案。因此,國際電聯很難最終形成一個統一的第三代移動通信標準,極有可能幾種方案共存。
5 結束語
本文介紹了有可能成為IMT-2000標準的三個第三代移動通信系統候選方案,比較了其技術特點。我國應積極參加國際電聯有關第三代移動通信系統的方案論證過程,并開展第三代移動通信系統的關鍵技術的研究工作,希望能盡力擺脫專利問題的困擾,形成自己的專利技術,提高中國電信業的獨立性和與國外電信廠商的競爭能力。
關鍵詞:移動互聯網 廣播 創新
2012年,隨著智能手機終端、移動應用的普及以及用戶習慣的改變,移動互聯網進入黃金增長期。據中國互聯網絡信息中心(CNNIC)統計,截至2011年12月底,中國手機網民規模達到3.56億,同比增長17.5%;網民中通過手機上網的比例上升至69.3%,①手機終端的使用率正不斷逼近傳統臺式電腦,手機媒體已經成為了名副其實的伴隨性媒體。
由于受到新媒體的沖擊,電視媒體的開機率連年下降。而廣播是音頻媒體,音頻又是最容易和移動互聯網融合的媒體。在移動互聯網時代,廣播聽眾的收聽終端、收聽場所和收聽習慣都會發生很大的改變。傳統廣播能否把握趨勢,抓住機遇,是未來幾年再次迎來輝煌的關鍵。
一、發展趨勢
1.廣播整體收聽量下降,車上收聽人群增長
數據顯示,從2001年到2010年,中國汽車的年銷量平均增幅超過24%。2009年全國銷量一舉突破1360萬輛,躍升至世界榜首,2010年達1800萬輛,蟬聯世界冠軍;2011年盡管中國車市增速已大幅回調,與2010年相比增長僅2.45%,但銷售量仍達到了1850.51萬輛。公安部交管局的數據顯示,截至2011年底,我國汽車保有量為1.06億輛。北京機動車保有量超過470萬輛,天津、上海等城市的機動車保有量超過200萬輛,還有23個城市的機動車保有量已超過百萬輛。同時,全國機動車駕駛人的數量達2.36億。2011年,我國增加2269萬汽車駕駛人。②
與駕車人群數量增加相伴的是,廣播的主流收聽人群主要轉向車載收聽。據央視索福瑞(CSM)在2011年的調查,在連續調查13個城市的所有場所中,廣播的聽眾規模近年呈小幅下滑趨勢,而人均收聽量則維持穩定;在車上,聽眾規模和人均收聽量均呈現上升勢頭。
2.收聽終端日漸豐富,移動終端勢頭強勁
2011年,在“三網融合”背景下,與新媒體的結合給廣播帶來了新的機遇,不少電臺開始將網絡用戶和移動用戶作為新的聽眾市場,開始了新一輪的戰略競爭。媒介融合的一個明顯特征是終端設備的多元化,既表現為一種設備具有多種功能,也表現為一種功能可由多個設備去實現。數字技術的發展拓展了廣播媒體的接收平臺,除了傳統的收音機外,人們還可以在互聯網、手機、數字音頻廣播(DAB)、數字電視(DTV)等不同的平臺上收聽廣播。
以深圳為例,據央視市場研究(CTR)在2011年的調查,深圳地區聽眾中習慣使用手機收聽的比例為71.9%,是最普遍的收聽方式,使用手機收聽廣播最為便利,可以隨身攜帶,不易受所處地點的限制;其次為使用車載收音機收聽廣播,提及率為31.0%;再次是習慣使用MP3/隨身聽收聽,提及率在27.4%,而收音機收聽廣播的提及率為12.1%;另外,互聯網收聽的比例為10.0%。這說明深圳地區聽眾在收聽廣播的渠道選擇上種類比較多樣,且新興渠道比較多。③如圖1:
3.與社交媒體等新媒體的融合速度加快
廣播媒體的音頻內容在新媒體尤其是移動互聯網領域具有先天優勢地位。2011年,廣播與新媒體的融合速度開始加快,具體表現如下:
1.官方微博:全國大部分電臺在新浪等平臺開辦了官方微博,電臺通過官方微博開展品牌營銷和聽眾互動,節目互動性增強,聽眾的黏性提升。如深圳廣電集團交通頻率在新浪微博開辦的“深圳交通廣播快樂接力”活動,得到聽眾和網友的積極參與。
2.微電臺:基于微博平臺的微電臺,將傳統電臺與微博結合,突破了電臺收聽的地域限制和終端限制,使網友在瀏覽微博的同時,也能方便收聽自己喜歡的電臺節目,并與主持人即時互動。截至2012年4月底,全國已經有119個電臺頻率在新浪開通了微電臺,包括中央電臺兩個頻率、國際電臺三個頻率以及全國24個省、自治區、直轄市的電臺頻率上線,這些頻率在與互聯網相連的電腦、iPad、智能手機等終端上均可收聽。
3.APP應用:國內部分電臺借助移動互聯網的APP應用,向移動互聯網終端滲透。如深圳廣電集團音樂頻率的《美味百事通》欄目,做為電臺節目與新媒體結合的探路者,開發了iPad客戶端、《吃遍深港》美味圖書等項目,擴大了品牌影響力,探索了廣播與移動互聯網發展的新道路。
4.交通和音樂頻率市場份額繼續攀升
2011年,從全國廣播市場來看,新聞、交通、音樂等頻率繼續保持整個廣播市場上的主導地位。央視索福瑞(CSM)數據顯示,連續調查的13城市,從2008年開始,音樂和交通兩類頻率的市場份額在逐年攀升。
交通、音樂頻率市場份額的擴大主要緣于三點:一是近幾年來汽車銷售量的高速增長和駕車人群的增加;二是城市道路越來越嚴重的堵車狀況,使駕車聽眾在早晚高峰時期對交通頻率的依賴度日益增加。據CTR的調查數據,深圳地區聽眾在工作日的收聽時間主要集中于8:00~9:00、18:00~20:00時段,收聽率均超過20%,其中8:00~9:00時段高達40.2%;三是音樂頻率的播出形態逐步滿足駕車人士收聽習慣,從而促進了音樂頻率在駕車人士中的收聽。④
5.延伸廣播產業價值鏈,突破單一營收模式
移動互聯網時代,國內部分廣播電臺通過整合資源,延伸傳統廣播價值鏈,改變了單一依賴廣告的營收模式。最典型的是北京電臺,其旗下的交廣傳媒公司通過整合北京交通廣播為主的廣播資源,進行媒體產業化建設和多元化經營業務,包括數字廣播媒體運營、智能交通技術研發、運營和移動新媒體終端研發應用等業務。