多媒体通信关键技术范文

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篇1

现在，由于无线通信技术的飞速发展进步，我国的移动电话用户增长十分迅速，无线通信已被广泛认可。针对无线通信技术的实际使用的拓展，对我国的现代通信技术的数字化进程的意义是相当重大的。

一、目前无线电通信技术发展的情况

1.1 Wi-Fi技术

Wi-Fi技术，一种无线局域网接入技术，其技术指标是802.11，它对目前网络用的802.11b标准的移动通信做到了补充。

1.2 5GHz技术

目前正在利用3.5GHz的宽带固定无线接入技术MMDS研发近似3.5GHz的无线频率段用来对宽带无线接入技术进行操作。宽带固定无线接入技术受到企业的关注也是因为它构建快速，灵活的接入方式等。它的优点是，你可以远离网络。但在中国一直受带宽不足的限制，易受外界因素影响就成为了它的缺点。

1.3 3G技术

在我国的含义是第三代数字通信。提供多种移动多媒体服务是它的主要特点，支持移动环境144kb/s的高速传输速率，滞销环境下大概384kb/s，静态支持2mb/s。作为具有自主知识产权的3G技术指导文件并注明“2000年国际移动通讯计划”。

1.4 蓝牙（Bluetooth）

蓝牙（Bluetooth）是一种支持10米范围内信息传输的短距离的通信设备。信息可以在无线状态之间交换包括移动，无线耳机或者PAD，膝上型计算机以及设备和其他相似设备。利用“蓝牙”技术，省略了在段距离内的许多设备多种线路接入，极其便捷。改变了在空间上的位置。一个分散式网络结构和快跳频和短包技术的蓝牙技术，可以做到点对点和点对多点的信息交流，在工业、科学、医学领域的全球通用的2.4GHz ISM频段发挥着作用。

二、多媒体通信应用

视频会议系统倚靠视频、音频压缩以及多媒体通信技术来完成。音频压缩和多媒体通信技术，支持多人即时远程信息交换和共享。用于操作协作的使用程序，视频会议由于相互合作的成员的视频或是音频内容的传送，使相互合作人与人之间的信息交换更加真切客观。而且，视频会议还通过对多媒体哦支持协同工作中信息的整理解决，以此来营造一个多人共享的工作环境。

VOD视频点播系统，是一种交互式电视系统，也是一种结合了高科技系统技术如计算机技术，网络通信技术，多媒体技术和数据压缩技术等多学科、多领域的成品技术，用于视频点播节目内容任意的选择。

三、无线电通信技术发展的优势

3.1 通信信息技术促进宽带的发展

由于信息技术逐步向宽带迈进，光纤传输的技术外加通透量较大的网络蔓延速率变得更加明显。尤其最近一段时间世界各地无线通信技术正向着宽带化大步前进，同时此领域在无线通信信号源稳定性的方面，也发挥着的作用。

3.2 个人信息技术化的推广

个人信息化在全球个人通信中已是无可厚非的。个人信息不仅可以有效地减少拥塞信息传输线的量，而且也极大地提高了通信的传播速度。

3.3 新颖的入网款式

技术上融合对于提高信息网络的发展，尤其的各种业务的传输起到了推动作用。由于激烈的市场竞争中，传统电信网计算机网络两网融合的出现，尤其是在固定接入网络的一部分，通过接入，移动蜂窝接入，具发展潜力特别是在满足各种通信需求的生活生产。

3.4 过渡电路交换网络

IP网络无疑是过渡性的电路交换网络的关键技术，是最合适的选择对象，数据处理能力大大提高了电路交换网络，目的是保持通信信号的畅通，解决信号易受干扰减轻的问题

3.5采用数字通信技术

提高频谱资源在系统中的使用情况，保持由所述通信信号中接收到的信号的稳定性，为了避免干扰，提高通信系统的容量，来提供各种通信服务模式，如视频、数据和语音用于确保用户信息安全性和保密性。

参 考 文 献

篇2

欧奠：先进技术带来更多服务

欧美地区发达国家早在20世纪80年代就全面开展了卫星多媒体传输技术的研究，90年代开始进入规模商用阶段。1997年，美联邦通信委员会（FCC）启动多媒体卫星通信系统牌照申请工作，各公司可以自主申请卫星多媒体专用频段，包括Ka频段、Q/V频段和Ku频段。

进入21世纪后，全球卫星宽带多媒体进入了快速发展阶段.欧美发达国家陆续建设了多个卫星宽带多媒体系统.较有代表性的有：麦考通信公司的Teledesic系统、休斯公司的太空之路（Spaceway）系统、欧洲卫星通信组织的Eutelsat系统、欧洲航空局的Artemis卫星系统、EuroSkyway卫星系统、美国Viasat公司的Ka宽带星系统等。

Teledesic系统是由微软公司和麦考通信公司筹建的一个着眼于宽带业务发展的低轨道卫星通信系统。系统原计划由840颗卫星组成，均匀分布在21个轨道平面上，实际使用后简化到288颗：Teledesic系统的每颗卫星可提供lo万个16kb/s的话音信道，整个系统峰值负荷时，可提供超出100万个同步全双TEl速率的连接。该系统同时支持视频会议、交互式多媒体通信以及双向高速数据业务。Teledesic系统以卫星为通信节点，构建星间交换网络，具备全球覆盖能力，是名副其实的“全球空间互联网”，但由于其后续投入巨大.投资回报率低，发展受到了很大的制约。

休斯公司从2000年起开始研制太空之路（spaceway）卫星宽带多媒体系统，采用分阶段部署的方案。2005年，由休斯公司和波音公司共同研制的太空之路1号（SpacewayF1）成功进入预定轨道，这是美国直播电视公司DirectTy的首颗Ka频段高清直播卫星，标志着电视直播进入高清时代。2006年，太空之路2号（Spaceway F2）发射升空，为DirectTy的八个新市场提供本地高清电视节目广播服务。太空之路1号和2号一同工作，使得DirectTV公司具备传送1500多个本地高清频道和150多个国家高清频道的能力。2007年发射的太空之路3号（spaceway-3）是第三代卫星宽带技术的代表，其星载转发器全部为Ka频段，数据传输能力可达到同期Ku频段卫星的五到八倍，支持全网格结构的多媒体IP接入。其核心技术为星上IP交换处理技术和多点波束技术、在星上即可完成对地面用户数据的接收、处理和路由等功能，实现数据的单跳传输，大大降低数据延迟，从而使卫星网格传输成为可能，点对点速率高达440Mbps。

2010年，欧洲卫星通信组织和美国卫讯公司合作开发的Eutelsat卫星是欧洲首颗全Ka频段大容量宽带多媒体通信卫星，该星采用了最先进的Ka波段点波束设计，用于向欧洲、中东及非洲部分地区提供高速宽带、视频和数据应用等服务。Eutelsat系统的地面网络由10个与互联网骨干网相接的地面站组成，地面站采用了美国卫讯公司的SurfBeam技术和设备，搭载82个Ka波段237MHz宽带转发器，即82个点波束，每个点波束数据吞吐量为457Mb，卫星频率复用率极高，可达20次，总吞吐量达到70Gb/s，是标准Ku波段通信卫星的38倍，用户终端数量可达200万。

2011年，美国卫星通信设备及宽带服务提供商Viasat的首颗宽带通信卫星Viasat 1升空，这是全球首颗总数据吞吐量超过100Gbps的全Ka波段的大型宽带多媒体卫星，其总容量超过140Gbps，超过北美地区其他所有商用卫星容量总和。作为下一代宽带通信卫星的代表，Viasat 1卫星应用Ka波段多点波束和频率复用技术，使卫星总带宽增加到最大限度。该卫星的超大容量可满足未来十年加速增长的多媒体互联网接入服务对卫星带宽的需求，并可以更快的数据传输速度和更高的数据量，使用户能以合理的价格获得更好的宽带体验。

Viasat 1卫星共有72个点波束，其中63个点波束为美国本土提供多媒体宽带互联网业务，其他9个点波束则为加拿大农村地区用户提供宽带服务。该系统由星上系统以及SurBeam2地面系统组成，地面系统包括卫星用户终端（Ka波段蝶形天线和卫星调制解调器）、网关卫星地面站及网络操作中心，提供多种形式的多媒体业务。该系统不仅满足地面用户的媒体密集型网站流量、视频通话、流媒体视频剪辑、新闻采集、动态HD视频共享等住宅型多媒体应用需求，还可以满足各种专业多媒体应用的需要，如SNG、HDTV直播等，可为飞机和火车上的乘客提供多媒体接入服务。借助该系统，用户无论在何处居住或工作，都可以获得等同DSL的多媒体通信服务。

中国：从卫星电视起步

我国卫星多媒体应用的起步，源于卫星广播电视。1985年，中央电视台通过租用国际通信卫星向全国传输模拟电视信号，正式拉开我国卫星广播电视业务的序幕。进入21世纪、我国迎来了数字卫星电视直播的快速发展阶段。2001年，中国空间技术研究院开始研制新一代大型通信卫星平台――“东方红四号”，该平台可适用于进一步研制大容量通信广播卫星和大型直播卫星。2003年，该平台的关键技术全部研制完成。2006年，采用该平台的“鑫诺二号”直播卫星发射，这是我国首颗电视直播卫星，配置22路Ku频段高功率转发器。其后陆续成功发射鑫诺三号、中星9号、中星10号、中星6A、中星2A等多颗广播和直播电视卫星。目前，我国大陆地区已实现几十套卫星高清电视节目和100多套标清数字电视节目的广播，“村村通”和“户户通”直播卫星用户超过3000万户。

与卫星广播相比，其他宽带卫星多媒体应用在我国虽得到一定的发展，但普及面不大。较有代表性的有双威通信网络有限公司经营的高速Turbo 163平台、中国通信广播卫星公司经营的“中星宽带”平台和“中星在线”系统、东方家园信息公司使用的电子商务卫星网络系统、上海建华卫星网络公司等单位经营的“宽带之星”系统、中国卫星通信公司的IPSTAR～.星宽带系统等。Turb0163系统自2001年起开始运营，定位为全国性空中宽带网络服务平台，转发卫星采用“亚太3号”同步轨道卫星。该系统采用休斯公司的DirectPG信息接入技术，为用户提供高速上网、多媒体远程教学、多媒体证券行情传输等业务。中国通信广播卫星公司研制的“中星宽带卫星多媒体”平台集成先进的视频会议系统，集音视频和数据协同操作为一体，能提供多种方式的数据共享功能，采用DVB标准进行传输。其功能包括卫星多媒体节目实时传输和投递、卫星广播/组播模式视频会议、远程教育等。中国卫通IPSTARTJ星宽带系统是基于IPSTAR卫星的低成本、高容量卫星宽带平台，该系统将卫星通信与基于IP的宽带业务结合，与地面宽带网络互为备份和补充，能同时满足千万级用户的宽带多媒体传输需求。其主要业务包括MPEG4视频流直播、双向互动视频、新闻采集和TV回程服务、视频点播、应急可视信息采集、视频监控、移动中继、链路备份等。

总体上看，我国卫星多媒体业务还是以卫星广播和直播业务为主，其他卫星多媒体应用规模相对较小，大多集中在特定行业内，并未形成大规模普及应用。

未来走向何方？

从国际卫星通信发展来看，Ka频段卫星通信已成为下一代宽带多媒体卫星通信发展的主要方向。Ka卫星通信系统将发展成远程空间宽带信息传输的主要形式，其与地面无线宽带通信、地面有线宽带通信共同构成覆盖全球的信息高速公路网。预计5年后，Ka新星数量将为现在5倍以上，单颗Ka星的容量可高达几百Gbps，Ka资源将占固定轨道卫星资源的80%以上。目前，我国卫星多媒体业务基本上还是承载在Ku频段和c频段上，由于这些频段已属于过度开发，拥挤不堪，严重制约我国卫星宽带多媒体的进一步发展。所以，全面开发Ka频段多媒体卫星系统迫在眉睫。

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中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

引言

多媒体通信技术是多媒体及通信技术应用发展结合的产物，多媒体是由文本、图形图像、音视频动画等多种基本要素组成的，能不同形式的表达多种信息，多媒体技术与通信技术结合，构成了多媒体通信系统，它突破了计算机、通信等传统产业间相对独立发展的界限，是计算机、通信和电视领域的一次变革，它对多种媒体信息进行采集处理、存储传输，向人们提供全新的信息服务。

1多媒体通信技术的特征

随着信息技术的发展，多媒体通信技术不断地融进各种新的信息技术，把各种信息的采集处理、存储传输和显示控制技术高度集中，综合在一个系统之中，具体来讲，多媒体通信技术具有如下几个特征：

1．1集成性：多媒体是结合文字图形、视频声音等各媒体的一种应用，并且是建立在数字化基础上的。它的集成包括信息媒体的集成及处理这些信息的设备设施的集成，它需要具备能同时处理信息数据的采集、存储、传输和显示的能力，基本上包含了当今信息技术领域内最新的硬件技术和软件技术。

1．2交互性：多媒体技术的主要特色之一就是交互性，交互性为使用者提供了对通信全过程的交互控制能力。

1．3同步性：各种媒体之间必须有机地配合才能协调一致。传输的多媒体信息必须保持它们在时间上或事件之间的同步关系，保证不同媒体间，如音视频之间、音频和文本之间在多媒体通信终端上的同步播放。

2多媒体通信中的技术发展

2．1数据压缩技术

在多媒体系统中，信息从单一媒体转化到多媒体信息；中间需要传输和处理大量数字声音、图片及影像信息，数据量是非常大的，为方便接收满意的图片、视频效果，必须解决数据的存储和传输问题。除了提高计算机本身性能和通信带宽之外，就必须对多媒体数据进行有效压缩。

音频和图像作为多媒体信息中两种主要的信息，占用了较大空间，但都具有较大的压缩空间，整体的数据冗余度都很大；在允许一定限度失真的前提下，可对图像、音频数据进行很大程度的压缩。目前数据压缩技术不断发展，针对数据冗余类型的不同，相应地有不同的压缩方法。如有变换编码、统计编码、分析合成编码等压缩方法。

2．2通信网络技术

在多媒体通信系统中，网络上运行的不再是单一媒体，而是多种媒体综合而成的数据流，因此对通信网络有很高的要求，如吞吐量、实时性、可靠性，要求网络对信息具有高速传输能力，还要求网络对各种信息具有高效综合能力，能实现一点对多点，或者多点对多点的进行实时不间断的信息传输。宽带综合业务数字网（B-ISDN）和宽带IP网技术的快速发展和应用，为多媒体通信奠定了基础。

2．3信息存储技术

多媒体通信技术的应用，使得它对大量信息的存储提出了高要求，它要求设备容量足够大的同时，还具备高速的数据读取吞吐能力。传统的磁带库、磁带机等存储设备是零散分布在主机系统中的。与之相比，网络存储（SAN）和网络附加存储（NAS）把存储设备从主机系统中解放出来，使它成为一个独立、可管理的存储系统，其采用可伸缩的网络拓扑结构,以数据存储为中心,利用光纤通道有效的进行数据传输。

随着以上多媒体通信关键技术的发展众多行业对利用多媒体技术以提高工作效率的要求越来越迫切,使得多媒体通信被广泛的应用于多个领域，特别是在快速发展的交通行业也在积极运用多媒体通信技术辅助管理。

3多媒体通信中技术在高速公路的应用

随着当今国内经济的发展，各地经济圈在迅速形成，高速公路作为城际间主要的交通运输方式之一受到各级政府的的普遍重视，遍布全国的高速公路网建设是一项庞大的系统工程，其中也涉及到高速公路通信系统建设、道路规划设计等诸多问题。如何实现高速公路的智能化管理，以便更全面掌握全路通行状况，提高道路的畅通能力、服务能力和应急保障能力等问题成为行业内颇为关注的话题。

多媒体通信技术的发展，使之能在高速公路的运营上建立起一套指挥调度及信息综合处理的智能化管理系统，可在集成视频、语音、数据的基础上对高速公路运输管理系统进行更加便捷、直接、清晰的调控，为智能交通系统也给高速公路系统的指挥调度带来很大的便利并能建立实时、准确、高效的综合运输和管理调控，大幅度提升高速公路交通运输效率和高速公路交通服务水平。

目前，多媒体通信技术运用在高速公路的多媒体调度和管理方面有较好的表现，体现在如下几个方面。

3．1视频会议，可进行紧急视频会议

多媒体调度系统是高速公路监控中心进行应急指挥的重要手段，通过在一些重要地段和应急车上配备语音、视频、网络等设备，现场采集相应的图像和语音，发送到监控中心，可实现对高速公路路况的实时视频监控和语音调度。当路段出现重大交通事故时，指挥调度人员即便不在现场也可了解现场情况，并通过3G网络实现对车上人员的远程遥指挥。

视频会议是通过在指挥中心配置视频会议服务器、给指挥中心和各路段分中心的工作人员配置视频会议软件、摄像头和其他相关音视频设备。

当指挥中心需要紧急调度某个点的成员进行视频会议时，只需要点击该点组名和视频会议功能键，即可召集此组内的所有人员参加一个紧急视频会议。

视频会议提供基于WINDOWS操作系统的纯软件客户端应用。用户使用PC机，并配备摄像头设备，利用视频会议客户端软件，就可以实现视频会议的功能。

而当工作人员没有配备音视频设备时，仍能够参加会议，可以收听整个会议，并可通过文字等形式和其他与会人员进行交流。同时还可以召集外线手机或座机加入到会议中通过语音的方式和其他参会人员进行交流。

3．2视频监控，可建立视频联动，实时监控现场

公路指挥中心的调度系统和视频监控系统进行集成，把各路段的视频监控摄像头和调度机分机号码绑定在一起，在视频显示器上可以显示各个路段的现场环境。

当指挥中心需要调度某个路段摄像头时，只需要点击与此路段的摄像头绑定的分机就可会向视频监控系统发起一个指令，要求启动此摄像头，即可在指挥中心的视频显示器上看到现场的视频状态。

同时，多媒体通信技术也可实现视频联动的功能，如可把各路段分中心的摄像头和分中心的调度分机绑定在一起，当指挥中心需要调度分中心的分机时，直接点击分中心的分机号码，分机接听后，同时也自动启动了本地的监控摄像头，指挥中心可一边和分中心人员进行语音通信，一边监控分中心的现场图像状态。支持3G网络的视频回传，提升应急事件处理能力。

在整个高速公路的联网体系中，身处任何地点的人员，也可以通过3G终端参与到视频会议中；该人员还可以将3G终端所拍摄到的现场实时声音和图像，发送到分指挥中心或是总指挥中心。由于3G视频终端是通过相对性价比更高的3G公网来传送音视频信号，因此可以低成本实现对公路的机动无盲点巡检。

而这种移动巡检的方式，也为高速公路的管理部门提升了更大的管理应用空间。当路段发生应急突发事件时，可以快速持3G终端设备对现场进行及时监控，以将第一手视频资讯进行回传，有利指挥中心对事件严重性的判断和指挥，以此提升对高速公路应急突发事件的处理能力。

【参考文献】

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1多媒体通信技术的特征

随着信息技术的发展，多媒体通信技术不断地融进各种新的信息技术，把各种信息的采集处理、存储传输和显示控制技术高度集中，综合在一个系统之中，具体来讲，多媒体通信技术具有如下几个特征：

1．1集成性：多媒体是结合文字图形、视频声音等各媒体的一种应用，并且是建立在数字化基础上的。它的集成包括信息媒体的集成及处理这些信息的设备设施的集成，它需要具备能同时处理信息数据的采集、存储、传输和显示的能力，基本上包含了当今信息技术领域内最新的硬件技术和软件技术。

1．2交互性：多媒体技术的主要特色之一就是交互性，交互性为使用者提供了对通信全过程的交互控制能力。

1．3同步性：各种媒体之间必须有机地配合才能协调一致。传输的多媒体信息必须保持它们在时间上或事件之间的同步关系，保证不同媒体间，如音视频之间、音频和文本之间在多媒体通信终端上的同步播放。

2多媒体通信中的技术发展

2．1数据压缩技术

多媒体系统中，信息从单一媒体转化到多媒体信息；中间需要传输和处理大量数字声音、图片及影像信息，数据量是非常大的，为方便接收满意的图片、视频效果，必须解决数据的存储和传输问题。除了提高计算机本身性能和通信带宽之外，就必须对多媒体数据进行有效压缩。

音频和图像作为多媒体信息中两种主要的信息，占用了较大空间，但都具有较大的压缩空间，整体的数据冗余度都很大；在允许一定限度失真的前提下，可对图像、音频数据进行很大程度的压缩。目前数据压缩技术不断发展，针对数据冗余类型的不同，相应地有不同的压缩方法。如有变换编码、统计编码、分析—合成编码等压缩方法。

2．2通信网络技术

在多媒体通信系统中，网络上运行的不再是单一媒体，而是多种媒体综合而成的数据流，因此对通信网络有很高的要求，如吞吐量、实时性、可靠性，要求网络对信息具有高速传输能力，还要求网络对各种信息具有高效综合能力，能实现一点对多点，或者多点对多点的进行实时不间断的信息传输。宽带综合业务数字网（B-ISDN）和宽带IP网技术的快速发展和应用，为多媒体通信奠定了基础。

2．3信息存储技术

多媒体通信技术的应用，使得它对大量信息的存储提出了高要求，它要求设备容量足够大的同时，还具备高速的数据读取吞吐能力。传统的磁带库、磁带机等存储设备是零散分布在主机系统中的。与之相比，网络存储（SAN）和网络附加存储（NAS）把存储设备从主机系统中解放出来，使它成为一个独立、可管理的存储系统，其采用可伸缩的网络拓扑结构,以数据存储为中心,利用光纤通道有效的进行数据传输。随着以上多媒体通信关键技术的发展，众多行业对利用多媒体技术以提高工作效率的要求越来越迫切,使得多媒体通信被广泛的应用于多个领域，特别是在快速发展的交通行业也在积极运用多媒体通信技术辅助管理。

3多媒体通信中技术在高速公路的应用

随着当今国内经济的发展，各地经济圈在迅速形成，高速公路作为城际间主要的交通运输方式之一受到各级政府的的普遍重视，遍布全国的高速公路网建设是一项庞大的系统工程，其中也涉及到高速公路通信系统建设、道路规划设计等诸多问题。如何实现高速公路的智能化管理，以便更全面掌握全路通行状况，提高道路的畅通能力、服务能力和应急保障能力等问题成为行业内颇为关注的话题。

多媒体通信技术的发展，使之能在高速公路的运营上建立起一套指挥调度及信息综合处理的智能化管理系统，可在集成视频、语音、数据的基础上对高速公路运输管理系统进行更加便捷、直接、清晰的调控，为智能交通系统也给高速公路系统的指挥调度带来很大的便利并能建立实时、准确、高效的综合运输和管理调控，大幅度提升高速公路交通运输效率和高速公路交通服务水平。目前，多媒体通信技术运用在高速公路的多媒体调度和管理方面有较好的表现，体现在如下几个方面。

3．1视频会议，可进行紧急视频会议

多媒体调度系统是高速公路监控中心进行应急指挥的重要手段，通过在一些重要地段和应急车上配备语音、视频、网络等设备，现场采集相应的图像和语音，发送到监控中心，可实现对高速公路路况的实时视频监控和语音调度。当路段出现重大交通事故时，指挥调度人员即便不在现场也可了解现场情况，并通过3G网络实现对车上人员的远程遥指挥。

视频会议是通过在指挥中心配置视频会议服务器、给指挥中心和各路段分中心的工作人员配置视频会议软件、摄像头和其他相关音视频设备。

当指挥中心需要紧急调度某个点的成员进行视频会议时，只需要点击该点组名和视频会议功能键，即可召集此组内的所有人员参加一个紧急视频会议。

视频会议提供基于WINDOWS操作系统的纯软件客户端应用。用户使用PC机，并配备摄像头设备，利用视频会议客户端软件，就可以实现视频会议的功能。

而当工作人员没有配备音视频设备时，仍能够参加会议，可以收听整个会议，并可通过文字等形式和其他与会人员进行交流。同时还可以召集外线手机或座机加入到会议中通过语音的方式和其他参会人员进行交流。

3．2视频监控，可建立视频联动，实时监控现场

公路指挥中心的调度系统和视频监控系统进行集成，把各路段的视频监控摄像头和调度机分机号码绑定在一起，在视频显示器上可以显示各个路段的现场环境。

当指挥中心需要调度某个路段摄像头时，只需要点击与此路段的摄像头绑定的分机就可会向视频监控系统发起一个指令，要求启动此摄像头，即可在指挥中心的视频显示器上看到现场的视频状态。

同时，多媒体通信技术也可实现视频联动的功能，如可把各路段分中心的摄像头和分中心的调度分机绑定在一起，当指挥中心需要调度分中心的分机时，直接点击分中心的分机号码，分机接听后，同时也自动启动了本地的监控摄像头，指挥中心可一边和分中心人员进行语音通信，一边监控分中心的现场图像状态。支持3G网络的视频回传，提升应急事件处理能力。

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随着我国通信业的发展，3G通信技术的发展给用户带来了前所未有的体验，也给用户带来了丰富的应用，但3G通信系统的无线传输模式的传输速率和数据格式的限制制约了无线通信技术的发展，不能满足人们对无线通信的需求，因此人们提出了4G无线通信技术。4G技术是对当前3G技术的一次全新的革新和发展，它融合了3G通信技术的诸多优点，同时提供了更为高速的信息传输速度，为用户的多媒体业务提供了工作平台，同时具有更好的安全性和保密性，因此，在通信业得到广泛的应用。

一、4G移动通信技术的定义

目前，在通信行业内对4G移动通信技术没有统一的科学定义，一般依靠功能性描述作为4G移动通信技术的界定。 4G移动通信技术首先具有在任何地点和时间以可能的方式无障碍地接入通信网络。其次，4G移动通信用户具有选择业务、应用和网络的自由。第三， 4G移动通信技术可以实现移动电子商务的综合性业务。最后，4G移动通信技术可以适应其它网络、体系和系统，开展物联网的业务。

二、4G移动通信技术的特征

目前，4G 通信会使我们可以更加自由自在的沟通信息，改变我们现在的生活方式和工作方式。4G通信将具有下面的特征。

2.1 通信速度较快

4G通信给人印象最深刻的特征应该是它具有比3G快得多的无线通信速度。3G数据传输速率可达到2Mbps，而4G数据传输速率可以达到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以达到每秒高达100Mbps速度传输无线信息。在需要传送海量数据时，4G通信可以迅速完成，不需要用户长时间等待。

2.2 更宽的网络频谱

为了取得更快的数据传输速度，通信营运商必须在3G通信网络的基础上，进行大幅度的改进通信网络的带宽。未来的每个4G信道将占有100MHz的频谱，比3G的带宽增加20 倍。

2.3 具有灵活的通信方式及兼容性

目前，4G 通信将使我们不仅可以随时随地通信，双向下载传递资料、图画、影像，还可以像信用卡一样用于购物和提取现金。另外，4G移动通信技术的兼容性更好，不但具备全球漫游、接口开放的功能，还具有向下兼容各网络实现互联的特点。

2.4 提供各种增值服务

3G移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，而4G移动通信系统技术则以OFDM技术为基础和核心，利用OFDM人们可以实现例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等方面的无线通信增值服务。

2.5 实现高质量的多媒体通信

4G通信能满足高速数据和高分辨率多媒体服务的需要，它包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去，是一种真正意义上的“多媒体移动通信”。3D视频技术也将会应用到4G通信上，可以在 4G手机上看立体的视频。

三、4G的网络结构

4G系统针对各种不同业务的接入系统，通过多媒体接入连接到基于IP的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在 3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。其中，物理网络层提供接入和路由选择功能；中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等；而应用网络层是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时，完成一系列业务处理所需的服务。

四、4G移动通信关键技术

4.1 正交频分复用（OFDM）技术

OFDM 技术是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。OFDM 技术具有频谱利用率高的优点，其频谱效率比串行系统高近一倍；OFDM技术抗衰落能力强，OFDM通过多子载波传输提高了对脉冲噪声的抵抗和降低了通信信道快衰落的可能；OFDM技术适合高速数据传输，采用自适应调制机制使变化调制方式、信道和加载算法，提高信息传送的速率；OFDM 技术抗码间干扰能力强，用循环前缀的方式对抗码间的干扰。

4.2 智能天线技术（SA）

SA技术为波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。SA技术成形波束可在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的收发，同时，通过基带数字信号处理器，对各天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。

4.3 软件无线电技术（SDR）

软件无线电是4G移动通信技术的微电子技术基础，以开放性的平台，方便的升级和重配置构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，允许多方运营的介入。

4.4 IPv6 技术

IPv6具有巨大的网络地址的空间方便为通信网络的所有设备提供一个全球惟一的地址； IPv6 方便实现自动配置， 获得一个全球惟一的路由地址； IPv6服务质量高于传统的IPv4， 便于形成基于服务级别的系统； IPv6具有移动性， 移动通信设备应用 IPv6 技术可以实现位置变化时通信质量不变。

4.5 多输入多输出技术（MIMO）

MIMO技术是指在基站和移动终端都有多个天线。MIMO技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接收端和发射端使用多副天线，充分利用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个子信道发射信号，使容量随天线数量的增加而线性增加。空间分集有发射分集和接收分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益，已成为该领域的研究热点。MIMO技术可提供很高的频谱利用率，且其空间分集可显著改善无线信道的性能，提高无线系统的容量及覆盖范围。

五、4G 移动通信技术的展望

据统计，全球的移动通信用户终端数量高达45亿，占地球上总人口的四分之三，移动通信技术实现了人与人的互联，未来的4G 移动通信技术将实现人与互联网移动通信与互联网的互联3G移动通信技术推动了智能手机和掌上电脑的发展，应用手机和PDA等终端设备上网已经成为用户的基本需求，而未来的4G移动通信技术将改变现状用计算机上网的习惯，基于4G网络的高速数据传输效率，未来的移动通信中可视化多媒体化将成为趋势，更丰富的4G移动通信应用将改变未来人与人、人与物、人与网络之间的联通关系，人类将真正进入无线互联时代。

六、结语

综上所述，4G移动通信技术作为不远的未来移动通信的发展趋势，必然成为影响人们生活的又一重大变革，将对社会发展产生重要影响。因此我们应当抓住机遇、迎接挑战，争取在4G移动通信领域掌握先机，专研和开发4G移动通信技术，为未来4G 移动通信的发展和推广作出应有的贡献。