多媒体通信关键技术精选(九篇)

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第1篇：多媒体通信关键技术范文

【关键词】4G通信技术关键技术展望

现代移动通信技术的发展经历了三个重要发展阶段，每一个阶段都在观念上有所创新，并在技术上实现了突破。虽然第三代通信系统可以为用户提高相较于2G技术更宽的频带，既可传送语音，同时也可实现高速数据的传输工作，实现了无线应用的便捷性，然而这一技术仍是在地面标准不一的基础上的区域性通信系统，虽然其传输速率高达2Mb/s，然而对于人们关于多媒体通信的需求仍然无法很好地满足，因此，对第四代移动通信系统进行研究是必要的，也是通信产业发展的必然趋势。

一、第四代移动通信系统概述

第四代移动通信技术（4G）可称为光带接入与分布网络，可实现非对称的、高于2Mb/s的数据传输，可以为全速移动的用户提供高质量的、150Mb/s的影像服务，可创造性的实现对三维图像的高质量传输。4G通信系统包括移动广带系统、广带无线固定接入、互操作的广播网络和广带无线局域网。这一技术不仅可以在跨越不同频带的网络、不同的无线及固定平台中实现无线服务的提供，用户可以在任何一个地方用快带接到互联网中，从而提供远程控制、定位定时与数据采集等各种综合功能。

二、4G通信系统的五大关键技术

2.1正交频分复用技术（OFDM）

OFDM技术属于多载波调制技术中的一种，其机理是对信道进行合理划分，使之形成诸多正交子信道，将高速传播的数据信号转换为低速、并行子数据流，使每个子数据流可在每个子信道上传输。在接收端利用相关技术将正交信号分块，使它们彼此间的干扰显著减小，同时保证子信道上信号带宽不超过信道带宽，保证信道均衡，将符号间产生的干扰予以消除。

2.2智能天线技术

智能天线技术是指自适应阵列天线或波束间无切换的多波束。相较于固定波束的天线，天线阵列不仅可提供较高的天线增益，还能实现相应倍数下的分集增益。智能天线可对数字波束进行自动跟踪与调节，对信号干扰加以抑制，使信噪比大大提高，从而使系统通信质量大幅增高。这一技术可将无线通信的快速发展与频谱资源供应缺乏之间的矛盾有效缓解，使整体造价降低，因此属于4G系统中的一大关键技术。

2.3IPv6技术

在4G通信系统中，所用的数据流传输方式是在IP之上建立起来的全分组方式，因此在下一代网络中，IPv6技术将成为核心协议。在对IPv6协议进行选择时，要对其移动性、服务质量、地址空间要求与自动控制等问题进行充分考虑。

2.4软件无线电技术

软件无线电技术是利用数字信号处理技术，在可以通过编程进行控制的通用软件平台上，用软件对无线电台中如信号基带处理、前端接收等各部分的功能进行定义与实现。也就是说，软件无线电是在数字信号处理之上制作的芯片，是将软件作为核心构建的新型无线通信体系结构。

2.5定位技术

定位技术是对移动终端进行位置测量与计算的技术。在第四代移动通信系统中，移动终端可在不同系统中实现移动通信，因此必须对移动终端进行定位与跟踪，从而为移动终端在不同系统中的无缝隙连接及高质量数据传输提供保障。

三、通信技术展望

在全球范围内，移动通信系统对于各国经济建设而言都具有重大支柱作用。在信息技术基础上建立起来的知识经济是当今世界最重要经济领域之一，而作为移动通信产业的龙头技术，4G将带来巨大的信息产业新革命，转换为国际范围内展开竞争的制高点。

目前正在研发的4G系统具有通信速度与信息传播速度更高、带宽更宽、可以实现多种业务完整融合、兼容性更强、智能化更高、增值服务更丰富、通信费用更低廉且能够实现质量更高的多媒体通信服务等优点，是未来实现快捷、丰富无线移动通信的必然途径。

参考文献

[1]田国栋.解析第四代移动通信[J].商场现代化，2009，14（6）：25.

第2篇：多媒体通信关键技术范文

当年的熊猫集团正在与美国合作，进行中国最早一代的移动通信手持设备开发工作，期望以最快的速度引进国际最先进的蜂窝移动通信技术。其中，第一阶段在美国完成。陈相宁任职时恰逢项目组回国着手第一代熊猫手机的本地化开发工作。因为人手紧缺，他从彩电分厂被调到移动手机项目组，从此开始了其移动通信研发之旅。

1992年底，项目开发遇到巨大瓶颈，手机一次呼通率始终不能超过10％。甚至，连美国手机软件专家数月攻关后也束手无策。陈相宁主动请缨，在完成射频电路开发后转而接手手机软件研发。连续4个月，每天工作15个小时以上，经过他的高强度攻关，到1993年6月，手机一次呼通率超过99％，初步达到中试要求。又经过2个月的改进，最终实现了每呼必通的目标，手机灵敏度和通话质量都达到了国际主流产品的水平。项目组因此荣获了科技大会二等奖，陈相宁本人被授予“厂级青年科技进步贡献奖”，不久即被聘为“多小区码分多址无绳PABX系统”项目负责人。1995年，作为熊猫集团公司跨世纪储备人才和重点培养对象，他又正式取得了东南大学博士研究生入学资格。

在东南大学攻读博士学位期间，某军工企业与总参某科研单位联合承担的重点型号项目遇到技术困难，三年计划已过两年半，该企业心急如焚，找到东南大学移动通信国家重点实验室求援。陈相宁临危受命，负责起该项目中关键设备“调频控制中心”的研制工作。他不到三个月就拿出了设计方案，随后指导由7名师弟师妹组成的学生团队，用不到半年的时间完成了样机研制。到1997年7月现场安装一次成功，总共用了不到9个月时间，有力支援了我国国防建设。

无论何时何地，他都将国家需求放在研究工作的首位。即便是博士论文，也瞄准了国家通信领域研究的制高点，力图掌握和突破网络通信领域的核心技术，在“下一代ATM关键技术的方针研究”中，他提出的“高级信元技术体系”先后取得了4项国家发明专利。其博士期间的研究成果更是受到清华大学微波与数字通信国家重点实验室的高度重视，并接受他到清华大学博士后流动站，继续开展网络通信领域的深入研究，其“B3G移动通信系统网络支撑平台系统”，也成为清华大学“863”重点项目“B3G移动通信系统”的重要组成部分。他还在航天科技创新基金项目“微小卫星宽带多媒体通信”中，圆满完成了卫星通信系统的设计与仿真工作，并受邀在北京埃迪恩公司担任了一段时间的技术总监，指导城域网开发项目和城域网接入设备研发。

第3篇：多媒体通信关键技术范文

关键词：第四代移动通信关键技术

0引言

第三代移动通信（3G）在20世纪80年代末提出时倍受关注，近年来却遭遇降温。究其原因，单从技术角度考虑，3G系统就有很多需要改进的地方，如采用电路交换，而不是纯IP方式；所能提供的最高速率只有384kbit/s(标称最高速率为2Mbit/s)不能满足用户对移动通信系统的速率要求；不能充分满足移动流媒体通信(视频)的完全需求；没有达成全球统一的标准等。

正是由于3G的诸多不足，使得在3G还没有大规模投入商用、距离完全实用化还有一段时间的情况下，国内外移动通信领域的专家就已经在进行第四代移动通信系统（4G）的研究和开发工作。

1什么是第四代移动通信技术

严格说来，现在还不能对第四代移动通信作出确切地定义，但可以肯定，4G通信将是一个比3G通信更完美的无线世界，它可以创造出许多难以想象的应用。

关于4G的一般描述为：“第四代移动通信的概念可称为广带接入和分布网络，具有非对称的和超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络（基于地面和卫星系统）。此外，第四代移动通信系统将是由多功能集成的宽带移动通信系统，也是宽带接入IP系统”。

实际上，世界各国在对4G的设想上存在着巨大的差异。

欧洲国家一般认为4G是一种可以有效使用频谱的数据通信技术，并且以IPv6为基础!网络上的所有单位都有自己的IP地址。通过在移动通信网络中引入IPv6就可以把现有的各种不同的网络融合在一起，如4G网络将会融合卫星和平流层通信系统、数字广播电视系统、各种蜂窝和准蜂窝系统#无线本地环路和无线局域网，并且可以和2G、3G兼容。

与欧洲关于4G的观点正相反。日本热衷于建立一个单一的4G全球标准。

美国则希望把WLAN技术进行扩展，从而演进为4G的基础。

2第四代移动通信的目标要求和特点

2.1目前业界人士对第四代移动通信已达成的共识

a)与已有的数字移动通信系统相比，4G系统应具有更高的数据速率和传输质量。更好的业务质量（QoS）更高的频谱利用率,更高的安全性\智能性和灵活性;

b)可以容纳更多的用户,应能支持包括非对称性业务在内的多种业务;

c)4G系统应体现移动与无线接入网和IP网络不断融合的发展趋势,将在不同的固定和无线平台以及跨越不同频带的网络运行中提供无线服务;

d)能实现全球范围内多个移动网络和无线网络间的无缝漫游,包括网络无缝\终端无缝和内容无缝;

e)将是多功能集成的宽带移动通信系统，不仅联系人与人，更将联系人与机器、环境，人们将能够随时随地的接入需要的多媒体信息，并可远端控制其他设备。

2.2第四代移动通信系统的一些具体特点

2.2.1传输速率更快

4G系统的目标速率为：

a)对于大范围高速移动用户（250km/h）数据速率为2Mbit/s；

b)对于中速移动用户（60km/h）数据速率为20Mbit/s；

c)对于低速移动用户（室内或步行者），数据速率为100Mbit/s。

2.2.2带宽更宽

据研究，每个4G信道将占有100MHz或更多带宽，而3G网络的带宽则在5～20MHz之间。

2.2.3容量更大

将采用新的网络技术（如空分多址技术等）来极大地提高系统的容量，以满足未来大信息量的需求。

2.2.4智能性更高

4G系统的智能性更高"它将能自适应地进行资源分配，处理变化的业务流和适应不同的信道环境。

4G网络中的智能处理器将能够处理节点故障或基站超载，4G通信终端设备的设计和操作也将智能化。

2.2.5实现更高质量的多媒体通信

4G通信能提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等，大量信息透过宽频信道传送出去，让用户可以在任何时间、任何地点接入到系统中，因此4G也是一种实时的&宽带的以及无缝覆盖的多媒体移动通信。

2.2.6兼容性能更平滑

要使4G通信尽快地被人们接收，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度看，4G通信系统应当具备真正意义上的全球漫游（包括与3G、WLAN和固定网络之间无缝隙漫游）接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G平稳过渡等特点。

2.2.7业务的多样性

在未来的全球通信中，人们所需的是多媒体通信，因此个人通信、信息系统、广播和娱乐等各行业将会结合成一个整体，提供给用户比以往更广泛的服务与应用。系统的使用也会更加安全、方便，更加照顾用户的个性。

2.2.8灵活性较强

4G系统将能够自适应地进行资源分配，调整系统根据通信过程中变化的业务流大小进行相应处理。对信道条件不同的各种复杂环境都能进行信号的正常发送与接收，具有很强的智能性、适应性和灵活性。

用户将使用各式各样的移动设备接入到4G系统中来。设备与人之间的交流不再是简单的听、说、看，还可以通过其他途径与用户进行交流。4G移动设备的功能已不能简单地划归到“电话机”的范畴，而且从外观和式样上也将会有更惊人的突破，也许眼镜、手表、旅游鞋等都有可能成为4G终端。

2.2.9用户共存性

4G中的移动通信技术能够根据网络的状况和变化的信道条件进行自适应处理，使低速与高速用户以及各种各样的用户设备能够并存与互通，从而满足系统多类型用户的需求。

2.2.10通信费用更加便宜

4G通信能解决与3G的兼容性问题，让更多的现有通信用户轻易地升级到4G通信，而且4G通信引入了许多尖端通信技术，相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易、迅速得多。

2.2.11灵活的网络结构

4G系统的网络将是一个完全自治、自适应的网络，它可以自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。4G系统具有不同的网络结构，可能存在与1G、2G、3G完全不同的、没有基站的网络结构，包括Adhoc网＿自组织网络。

2.2.12将能实现不同QoS的业务

4G系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同级别的QoS

34G系统中可能的关键技术

近年来人们对实现B3G/4G的关键技术进行了大量的研究，并取得了初步的成果。归纳起来可分为以下一些方面。

3.1未来移动通信系统需要研究的课题

a)与系统相关的技术：IP语音技术，软件无线电技术，广带无线收发信机，移动服务的系统平台，高可靠性的网络结构，全IP无线，安全性、加密、计费、身份认证及移动电子商务Adhoc网技术。

b)与应用相关的技术：下一代编码/压缩技术，动态可变码率编码技术，移动技术，人＿机接口（包括“智能”移动终端），流数据通信技术，内容描述语言，应用发展环境技术。

c)先进的无线接入技术：动态QoS控制，差错控制及超高速小区搜索，多播技术，IP移动性控制，无缝IP包传输，链路自适应，光纤无线电。

d)频率的有效利用：微波频带的开拓，频带的共用与频率的共享，自适应动态信道分配，抗干扰与抗衰落技术，高密度三维蜂窝结构，自适应阵列无线及多输入多输出（MIMO）天线系统，自适应高效多电平调制，正交频率复用（OFDM）技术。

e)先进的移动终端：新的功率管理技术，可包装终端技术，高功能显示器件技术，语声识别技术，下一代半导体器件技术，灵敏度的增强，移动终端的系统平台，移动终端安全性增强技术。

3.24G系统中可能用到的一些关键技术

3.2.1无线接入方式与多址方案

a)在FDMA、TDMA、CDMA和OFDM等多址方式中，OFDM是4G系统最为合适的多址方案，从目前的研究进展来看，OFDM也是将来4G系统最有可能采用的多址方式。

OFDM是无线环境下的一种特殊的多载波传送方案。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的，即具有频率选择性，而OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输，这样，尽管总的信道是非平坦的，但每个子信道是相对平坦的，并且在每个子信道上进行窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽，因此就可以大大消除信号波形间的干扰。另外，OFDM弃用了传统的使用带通滤波器来分隔子载波频谱的方式，改用跳频方式来选用那些即便频谱混叠也能够保持正交的波形，而且OFDM系统的各个载波可以根据频谱利用率和误码率的最佳平衡原则来为子载波选择不同的调制方式，如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。

OFDM的主要优点是对多径衰落和多普勒频移不敏感，能对抗频率选择性衰落或窄带干扰，能够克服高速率数据传输时符号间干扰增大的问题；各个子信道的载波相互正交，在减小子载波间的相互干扰的同时又提高了频谱利用率；硬件实施简单等。

OFDM的主要缺点是功率效率不高，对载频的偏置较敏感。OFDM系统对载频的偏置比较敏感的主要原因是在频率选择性深衰落情况下，OFDM系统在相应子载波上的数据可能被破坏。为此，众多学者把OFDM与直接序列扩频相结合，使得信号可以在多个载波上扩展，这样一来就能有效地利用未被破坏的子载波上的信息恢复出原始数据，实现频率的分集。

OFDM技术的主要技术难点是系统中的频率和时间同步、基于导频符号辅助的信道估计、峰平比问题、多普勒频偏引起的互载频干扰（ICI）降低系统性能的问题以及基于OFDM、多载波技术的新一代蜂窝移动通信系统的多址方案的研究。

b)日本NTTDoCoMo提出的4G移动系统方案的无线接入方式为VSF（variablespedingfactor）-OFCDM(orthogonalfrequencyandcodedivisionmul-tiplexing)。VSF-OFCDM在采用多载波的同时，进行与CDMA相同的扩散处理来增大容量。

其最大特点在于，可以根据具体的通信服务来改变时间方向与频率方向上的扩散率，从而在类似热点的孤立区域，通过降低扩散率来优先增大传输速率；而在用户众多的环境下，提高扩散率，增加系统容量。这种接入方式可以提高频谱利用率，并且不受多径干扰的影响，可通过改变扩频因子，应用于高密度业务区和一般业务区。

3.2.2调制与编码

a)多载波调制（MCM）技术的基本原理是将所要传输的数据流分解成若干个子数据流，每个子数据流具有低得多的数据传输比特速率，用这些数据流去并行调制若干个载波，然后合成输出。其主要优点是可以有效抑制在单载波系统接收机中由于线形均衡所引起的噪声及干扰的提高，较长的信元周期对噪声和快衰落有更大的抵抗性。

时间弥散是无线信道传输速率受限的一个主要原因，而在多载波调制的子信道中，数据传输速率相对较低，码元周期长，只要时延扩展与码元周期之比小于一定的值就不会产生码间干扰，即MCM对新到的时延弥散不敏感，具有抗时延弥散的特性。

MCM通常可以通过多载波码分多址（MC-CD-MA）、正交频分复用时分多址（OFDM-TDMA）和多音实现几种技术途径来实现。

b)自适应调制与编码（AMC）是目前研究的又一热点技术。AMC的原理是根据信道条件（基于从接收机反馈信息来估计）瞬时的变化改变调制与编码格式，对每个用户的链路参数优化$以达到最大化系统容量。

具有AMC的系统，接收机将收集一系列信道的统计数值，提供给发射机和接收机去优化系统参数（如调制及编码、信号带宽、信号功率、训练周期、信道估值滤波器、以及自动增益控制等），允许按照信道条件分配给不同的用户不同的数据率。对于靠近小区基站的用户分配给较高码率的较高阶的调制（如64QAM，R=3/4Turbo）,对于靠近小区边界的,则分配给具有较低码率的较低阶调制(如QP-SK,R=1/2Turbo码)。AMC扩展了系统自适应良好信道条件的能力。

预计4G系统将会采用多载波调制技术#

3.2.3无线链路增强技术

能够提高容量和覆盖的无线链路增强技术有分集技术，如通过空间分集、时间分集（信道编码）、频率分集和极化分集等方法可获得最好的分集性能；多天线技术，如采用2或4天线可实现发射分集，或者采用MIMO技术可实现发射和接收分集。

对4G广带无线移动通信高性能的要求，促使其在基站及用户终端采用多天线系统。

广带信道是一个典型的非视线信道，并包含不匹配性，如时间选择性及频率选择性衰落。传统无线通信理论一直将多径传播视为造成无线信号衰落的干扰之一，而采用多天线则产生了多个空间信道，所有的信道不会同时产生衰落，因此MIMO天线系统恰恰利用了传播环境的多径特性，极大地提高了前向和反向链路的容量，并增加通信范围与可靠性。

3.2.4高效的频谱使用方案

频谱资源是一种有限的资源，在4G系统中，一方面要采用有效的措施提高频谱利用率，另一方面要开发新的频谱资源。因此，研究高频段宽带信号传输特性就变得非常重要。

3.2.5基于IP的核心网

综观当前的发展趋势，IP被认为是下一代移动通信最适合的网络层技术。统一的IP核心网络独立于具体的接入方案，使不同的无线和有线接入技术实现互联与融合，无线接入点可以是蜂窝系统的基站、无线局域网（WLAN）或者是Adhoc自组织网等。对于公用电话网、2G以及未实现全IP的3G网络等则通过特定的网关连接。

目前移动OK急待解决的问题有三角路由问题&漫游和切换问题&安全问题等#

3.2.6软件无线电（SDR）技术

在4G系统中，由于移动用户在不同的系统间漫游，系统之间以及系统内部需要无缝切换，而且随着4G系统的发展，会不断出现新的业务和新的需求，这些都需要对终端和网络节点进行重新配置。

软件无线电在4G中的可能应用为：

a)采用软件无线电实现的基站可同时为多个网络服务；

b)当终端移动时可重新配置。如当移动终端移动到一个采用不同标准的移动通信系统中时，终端可按照该系统的标准重新自动配置该终端，从而使该终端获得服务。

采用软件无线电技术实现的移动终端或基站将采用模块化结构，主要由天线模块、LNA模块、ADC/DAC功率放大器模块、DSP模块和多媒体模块等组成。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件（DSPH）、现场可编程器件（FPGA）、数字信号处理（DSP）等。

3.2.7高性能的接收机

按照Shannon定理,对于3G系统如果信道带宽为5MHz,数据速率为2Mbit/s,则所需的SNR为1.2dB；而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mbit/s的数据,则所需要的SNR为12dB。

可见由于4G系统的速率很高，因此对接收机的性能要求也要高很多。

3.2.8智能天线技术

智能天线原名自适应天线阵列，它具有抑制干扰、自动跟踪信号以及采用空时处理算法形成数字波束等智能功能，可以跟踪强信号，减少或抵消干扰信号，实现空间分集，提高信噪比，提升系统通信质量，缓解无线通信日益发展与频谱资源不足的矛盾，降低系统整体造价。

目前，智能天线被认为是未来移动通信的关键技术之一，其工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式两种。

全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优，但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大，信道模型简单，收敛速度较慢，在某些情况下甚至可能出现错误收敛等缺点；实际信道条件下当干扰较多、多径严重，特别是信道快速时变时，很难对某一用户进行实时跟踪。而对于预多波束的切换波束工作方式，全空域（各种可能的入射角）被一些预先计算好的波束分割覆盖，各组权值对应的波束有不同的主瓣指向，相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠#接收时的主要任务是挑选一个#也有可能是几个’但需合并后再输出(作为工作模式。与自适应方式相比它显然更容易实现，实际上可将其看作是介于扇形天线与全自适应天线间的一种技术，也是未来智能天线技术发展的方向。

3.2.9多用户检测技术

多用户检测器可以提高系统的容量，因此将是

4G系统必然采用的技术.

随着多用户检测器研究的不断深入，各种高性能但算法又不特别复杂的多用户检测器算法不断被提出来，因此在实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。

3.2.10系统资源管理

在第四代移动通信系统中，移动商务和对QoS有较高要求的各类业务将持续增长。网络将处理前所未有的多媒体业务量、多运营商配置、无需授权频段和Adhoc网络拓扑等#各类结构的存在也使得具有不同QoS方案的不同域之间具有移动性和互相作用,从而显著增加了系统的全局复杂度.

这需要一个具有丰富连接性和智能的QoS无线分组网络的支撑#系统的\先进的无线资源管理策略也成为必需。该策略的关键单元包括协调业务连接处理的业务管理部分，维护所有网络实体已分配的和可用的资源许可控制管理部分，以及按照QoS需求和业务条件在共享同一资源的业务之间分配可用资源的资源管理部分。

采用一些能够使网络有效满足不同业务请求的政策或机制#包括接入控制、资源调度、缓冲区管理和流量控制等。系统检测可用的资源以及信号的质量，然后根据不同用户、不同业务质量要求动态地分配频率资源和信号发射功率，从而大大提高系统的性能。

3.2.11Adhoc网络技术

未来移动通信网络除了以低成本达到高数据速率外，还要求在无专用通信基础设施下，网络具有适应和生存能力。

Adhoc网络或称为分组无线网络作为非集中控制网络结构，因灵活性将在未来网络中扮演重要角色。用户和路由器能在网络中随机移动的Adho网络正成为主要研究领域，它准许袖珍终端扩展接入和改进应急通信质量。

现今蜂窝通信系统依靠集中控制和管理，而下一代移动通信系统标准转向固定与移动网络相结合，无隙缝和全方位通信Adhoc模式。

Adhoc网络没有事先确定的基础设施和网络链路的时间特性，给分组无线网络设计和实施带来一些基本的挑战，它们是：

a)必须优化设计安全和路由功能，保证分布式结构有效运行；

b)在网络动态时，降低路由表更新频数和开销来保证链路连接；

c)在多跳网络中，改进路由协议设计来减少链路容量和等待时间的波动；

d)全面权衡网络连接（覆盖）、时延、容量和功率预算等指标；

e)以优化功率管理和MAC设计来减少先进技术的负面效应。

3.2.12网络设计

OSI网络分层设计已经为通信系统服务多年，随着无线网络的发展和网络功能发生变化，对网络特性的要求也发生了变化，如时延、吞吐量、支持各种QoS多媒体业务动态流量\差错率、频谱带宽、节点连续不断进出网络引起的网络拓扑变化等，这些都对网络设计提出了新的挑战。

4结束语

以上对4G的目标和关键技术进行了一些探讨，具体的实现还会面临着许多问题。但是4G的曙光已经出现，可以预见，随着技术的进步和网络的发展，下一代的移动通信世界必将会更加灿烂辉煌。

参考文献

1吴伟陵.移动通信中的关键技术.北京；北京邮电大学出版社，2002。

2李世鹤.第三代移动通信技术的改进及三代后技术.第三代移动通信TD-SCDMA技术论文集。

3雷春娟，李承恕.关于第四代移动通信若干问题的探讨.移动通信2002（06）。

4樊自甫.3G后移动数据通信的发展探讨.移动通信2002（10）。

第4篇：多媒体通信关键技术范文

关键词：卫星通信； 现状； 问题； 发展

1 卫星通信发展现状

   随着科学技术的不断进步，卫星通信得到了快速发展。卫星通信根据不同业务可将其划分为卫星固定通信、卫星移动通信和卫星直接广播等，本文主要通过这三个方面的阐述来体现卫星通信发展现状。

1.1 卫星固定通信现状

全球卫星固定通信要占全球卫星数的一半以上。针对中国而言，中国在2005年时就已经建有国际、国内通信广播地球站80多座，中国已经建成国内卫星公众通信网，使中国边远地区的通信问题得以解决。

1.2 卫星移动通信现状

卫星移动通信是传统的卫星固定通信与地面移动通信交叉结合的产物。卫星移动通信所利用的卫星既可以是静止轨道卫星，也可以是非静止轨道卫星。“国际海事卫星”系统是由国际移动卫星公司经营的全球卫星移动通信系统。该系统自1982年使用以来经历了四代。此系统的应用将用户终端进一步小型化，进一步提高通信数据速率，实现了高清视频直播移动通信。作为国际海事卫星组织的成员之一的中国，其已经建成覆盖全球的海事卫星通信网络，跨入了国际移动卫星通信应用领域的先进行列。

1.3 卫星直接广播现状

卫星直接广播分为电视直接广播和声音直接广播。在卫星电视广播业务中，中国已经坚持覆盖全球的卫星电视广播系统和覆盖全国的卫星电视教育系统，全国共有34座卫星广播电视上行站，卫星电视广播接收站已经超过20万座。中国利用卫星传送广播电视节目是从1985年开始，目前已经有占用33个通信卫星转发器的卫星传输覆盖网形成，其主要对总共47套的中央、地方电视节目和教育电视节目负责。卫星广播电视业务的开展，扩大了农村地区广播电视的有效覆盖范围。2008年6月9日， “中星9号”直播卫星发射升空。该卫星可满足广播电视客户的多层次的需求，在2008北京奥运会期间成功为广大观众传输数量丰富、清晰可靠的广播电视节目。

2 卫星通信发展问题和难点

2.1 高速数据业务需求

随着数字化进程和分组交换技术的快速发展，传输高速数据业务的需求越来越高，传统的基于频分多址和码分多址的卫星通信已经难以满足其要求。由于卫星通信长时延的存在，在WAN和LAN中基于竞争的多址方式及差错控制协议均不再适用，因此，位于远地点的LAN利用卫星通信网络进行互联必须要有快速有效的转换协议，还需将时延对实时通信的影响得以减少。

2.2 卫星通信用用宽带IP

   目前，基于ATM的传输技术是宽带IP卫星系统所普遍采用的技术。对于ITU-TG.826和I.356的性能指标要求，ATM性能都能满足，这个结论是通过欧美等对卫星ATM层和物理层性能研究测试所的。如果卫星链路要想达到准光纤链路质量，需要系统采用RS块状编码、FEC技术等，并且ATM也可作为卫星系统的数据传输技术。但是事实上，卫星ATM实现起来是比较困难且复杂的，其与现存的卫星传输技术相差较大。

3 卫星通信关键技术

3.1 数据压缩技术

目前，数据压缩技术已经在数据处理中运用地非常成熟。数据压缩可分为静态数据压缩和动态数据压缩，无论是哪种数据压缩，其在时间、频带、能量上给通信系统带了比较高的效率。MPEG62设计采用了面向对象的方法，目前已被多媒体卫星通信系统普遍应用。

3.2 智能卫星天线系统

   通常情况下，根据需要要求通信系统的带宽在2500MHz以上，因此，Ku甚至Q和V波段都被多媒体通信系统的使用。但是，雨衰比较严重的就是K以上波段，此时卫星功率受到限制。因此，对智能高性能天线的研究是非常重要的，采用多波束快速跳变系统，能够构成较大范围的多波束覆盖。蜂窝式天线覆盖图可在低轨道系统中地面接收天线做同频再用使用，并且具有跟踪功能。同步轨道系统形成蜂窝式覆盖图可用多馈源或相控阵天线类进行。

3.3 卫星激光通信技术

   未来对卫星通信数据率要求较高，要求其达到数百或数千Mbit/s，因此，激光通信技术在此时是非常重要的。激光通信技术主要在卫星网星际互联中应用。由于星际通信工作是在外层空间，可以将其激光的优点充分发挥出来，星际通信是不受大气层影响。全球卫星通信中“双跳”法能够带来信号长时延，为了减少这一状况，采用“星际激光链路”技术。卫星激光通信技术将为未来的卫星带来较快的发展。

4 卫星通信发展方向

4.1 未来卫星固定通信发展的趋势

为实现国际卫星固定通信的重大变革并为适应高清电视传输和因特网接入需求，卫星宽带通信业务已成为卫星固定通信业务的主要发展方向。使用宽带网用户只需安装一个终端，既可收看高清电视，也可接入宽带因特网上网操作。当前，国际上卫星宽带通信业务发展主要表现在两方面：一方面是在传统的VSAT技术基础上开发新产品并利用现有的C频段和Ku频段卫星资源，快速地建立起宽带通信系统，以满足用户急需，并与快速发展的地面宽带通信业务竞争中争取生存空间;另一方面是发展频率更高的Ka等频段新型卫星宽带通信系统，以适应新业务的需求，并力争与发展中的地面宽带通信系统相适应，起到应有的补充和延伸作用。

4.2 未来卫星移动通信发展的总趋势

从便携式用户终端向手持式用户终端扩展；从单一的话音业务向多种业务发展；从窄带业务向宽带业务发展；从单独组网到多网互连发展。这里的多网互连即借助地面通信网的优势，实现与地面通信网的互连互通和在多制式网络中的相互漫游。最后与地面通信网络组成无缝隙覆盖全球的个人通信系统。

4.3 未来卫星直播通信发展的总趋势

DBS业务与DTH业务融合，信源编码和信道传输调制采用新技术和新体制，以改善系统的传输性能，提高卫星转发器带宽和功率利用率。在标清数字电视基础上，发展高清数字电视直播业务;建立太空电影院，直播数字电影，促进电影业发展。为扩大容量更好地为高清电视服务，由使用频率较低的S、C频段和较高的Ku频段已发展到使用频率更高的Ka频段。利用大波束播放全国性节目或其它节目，点波束播放地方节目。采用多颗卫星异频段和同频段于同一轨位工作，以扩大空间段容量和提高为用户服务的可能性。同一幅用户站接收天线，在不改变指向下接收来自多个轨位上卫星的电视节目。用户终端由单向接收式发展为双向交互式，以提供用户点播等 服务。随着卫星电视直播和声音直播移动接收方式发展，它标志着卫星直播业务已从固定接收方式扩大为移动接收方式。从而使其用户主要为企、事业单位和家庭扩大为个人和各种移动载体。

随着卫星固定通信、卫星移动通信、卫星直接广播三种通信方式融合，地面电信网、计算机网和有线电视网三网融合，各种卫星通信网与各种地面通信网互连互通，未来的通信网，必将是一个包括地下的光缆，地面的微波和蜂窝移动通信，低轨道、中轨道以及静止轨道的通信卫星系统组成的服务于全球的混合通信网。它们之间既可以单独组成通信系统，又可以在不同系统间互连互通，真正构成全球无缝隙覆盖的天地一体化的海、陆、空、天共用的能够提供各种带宽和多种业务的综合通信网。在此种综合通信网中，任何个人可在任何地点、任何时间、与任何对象互通任何信息，它将标志着真正个人通信时代的到来。

参考文献

[1] 黄飞. 低轨卫星通信接入与切换研究. 成都，成都电子科技大学抗干扰实验室，2009.

[2] 肖跃，秦红祥. 国内外卫星通信产业技术应用现状和发展趋势. 卫星与网络，2010（96）:20-25.