移動多媒體通信系統及其關鍵技術
2019-11-03 09:33:29
供稿：網友
張繼東 上海交通大學 摘要：本文介紹和討論了移動多媒體通信的概念，體系結構，并對實現通信系統的關鍵技術進行了分析，最后探討了在窄帶系統中實現此系統的問題。
1 引言
隨著科學技術的進步，通信技術正在日新月異的發展，其中一個顯著特點就是移動通信的廣泛應用。目前，移動通信的研究熱點之一就是提供“無縫”連接或移動連接，支持各種寬帶信息業務和服務的移動多媒體通信。
2 移動多媒體通信網的組成及其具體實現
2.1移動多媒體通信網的組成
同任何一種通信網絡一樣，移動多媒體通信網絡也由傳輸網，交換網和接入網組成。
（1）傳輸網
由于多媒體信息數據量的巨大以及不同業務的要求，移動多媒體通信網的傳輸干線要求大容量長距離的可靠傳輸多種數據信息，其物理傳輸線路普遍采用光纖最為理想。在傳輸體制方面，由于SDH網具有同步復用，標準光接口和強大的網管網功能，因此SDH網應成為多媒體通信網絡的基礎傳輸網絡。
（2）交換網
多媒體通信網中的交換部分要求能提供高速大容量交換，同時支持各種業務，目前普遍看好的是基于ATM技術的ISDN網。
（3）接入網
接入網是移動多媒體通信與用戶相連的最后一段網絡，也是移動多媒體通信網的特色所在，它采用移動接入方式連接網絡，為用戶提供了極大的移動性和方便性。
2.2移動多媒體通信的系統實現
移動多媒體通信系統是為了提供多媒體業務移動接入的通信系統，其系統結構與固定網絡有著密切聯系。移動多媒體終端具有多媒體終端和移動通信的功能。目前的實現方式可以采用筆記本電腦加上移動通信單元形成便攜式的移動多媒體終端。基站實現與終端的雙向通信和基站控制器的連接。基站控制器是實現接入不同固定通信網絡的重要設備，通過協議轉換，信號格式轉換等方式完成接入功能，由于ATM交換機和因特網路由器的通信協議和通信規范不同，基站控制器除完成對基站的控制管理，數據業務通信外，還要有接入網絡適配器、ATM接口、因特網接口及相應的軟件系統。移動網絡管理中心完成對移動網絡部分和移動多媒體通信終端用戶的管理、控制和監測。
3 移動多媒體通信的關鍵技術
3.1多媒體信息處理技術
（1）數據壓縮技術
多媒體信息中絕大部分是視音數據，它們數字化的數據量相當龐大，只有采用先進的壓縮編碼算法才能提高通信線路（特別是移動通信）的傳輸效率，使高速移動多媒體通信系統的實現成為可能。目前ITU-T規范的H.263,G.729,G.723.1等標準在這一方面提供了很好的范例。
（2）多媒體通信的同步技術
多媒體信息的時空同步技術的研究伴隨著多媒體技術的發展，其原因在于多媒體技術是多種媒體的有機組合，它們之間的同步十分重要，尤其在移動多媒體通信中，信道的多徑效應將會給多媒體帶來很大的困難；此外即使在核心網絡內部，網絡的延時和擁塞也會影響信息的同步，因此實現各種多媒體通信的同步非常重要。
（3）高速信號處理技術
在對移動信號進行發射和接受過程中，由于移動信道的傳輸環境比較惡劣，因此要有高效的糾錯編解碼技術，這就要求通信設備具有很強的信號處理功能，另外由于多媒體信息中實時業務需要較高的信息速率，這就要求高速DSP器件的有效處理，從這個角度來講實現高速信號處理技術也是實現移動多媒體通信的關鍵因素之一。
3.2多媒體信息傳輸技術
（1）射頻技術
從射頻技術的角度來看，它的發展不很明顯，但新頻段的開發和應用卻是日新月異，第三代移動通信系統規定使用2GHz頻段，因此移動接入系統使用的頻段要做相應的調整。有些提議建議移動多媒體通信系統使用2.5GHz頻段和5GHz頻段，但這些頻段傳播特性不是很好。現在很多機構都在研發17GHz,19GHz,30GHz,40GHz,60GHz頻段的應用。
（2）多址方式
CDMA是第三代移動通信的代表性多址方式，數據傳輸速率達到2Mb/s，能夠實現多媒體通信。應當說可以作為移動多媒體通信的接入方式。
（3）調制方式
要實現移動多媒體通信，應現有的各種調制技術而言，正效頻分多路（OFDM）是最優的選擇。這種技術方式不需要特別高的寬帶線性功率，也不必擔心高功率信號對常規信號功率的影響。OFDM的數字信號處理比工作在相應速率的均衡技術簡單，由于載波頻率正交，OFDM有較好的多路干擾抑制能力。
4窄帶系統中移動多媒體通信實現的探討
現在的移動多媒體通信系統的實現大概有兩類，第一類系統要重新申請新的載波頻率，通過新的復用技術在寬帶信道上以高速率實現多媒體通信，例如采用寬帶CDMA和移動ATM等，而與之配合的有線網則是寬帶ISDN。然而對于日前已有的窄帶系統，如果通過改造而能使其提供移動多媒體服務，無疑是一件很有實際意義的事情。第二類系統就是利用已有的窄帶移動通信系統或通過高效率的信號處理技術實現多媒體信息的傳送，事實上，在第二類系統中，編碼器將多媒體信息壓縮至移動通信網所限定的最大人口帶寬范圍內，這樣不對通信系統作大的改動，就可以直接利用窄帶移動通信信道來傳輸多媒體信息。
5 結束語
移動多媒體通信融合了數字移動通信和多媒體通信中先進技術，可以實現高達每秒幾十兆比特的信息數據速率的移動傳輸，它是目前通信界和信息產業界關注的熱點之一，其應用前景十分廣闊。
摘自《移動通信》2002.3
