3G平臺應用之關鍵問題解析

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黃 術(shù)



  伴隨著各個3G標準實地測試的結(jié)束,對于整個移動通信產(chǎn)業(yè)來講,這一切都預示著3G從技術(shù)領域邁向應用領域已經(jīng)為時不遠。



  所謂3G就是指第三代移動通信技術(shù)。將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。如果要給非專業(yè)人士介紹3G技術(shù),無非就是從它的應用層面來介紹,在3G的網(wǎng)絡平臺下能夠處理圖像、音樂、視頻形式,提供網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務信息服務等。當然這也表明了多媒體通信是作為3G平臺最一個重要的應用層面,將多媒體通信的研究又推向了前臺。



  準確的說,3G提供的僅僅是一個網(wǎng)絡,一個多媒體傳輸?shù)耐ǖ。這與互聯(lián)網(wǎng)形成時非常相似,互聯(lián)網(wǎng)也只是提供一個網(wǎng)絡,提供基礎的數(shù)據(jù)交換,而多媒體就在此基礎之上進行研究,發(fā)展到目前互聯(lián)網(wǎng)上海量聲音、圖片、視頻云集,呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。3G的出現(xiàn)無疑給無線多媒體通信提供了一個滋生的有利環(huán)境,正如信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院王育民稱3G是個“生態(tài)系統(tǒng)”,而多媒體就是在這個“生態(tài)系統(tǒng)”下的一個關鍵要素,這個要素直接制約著“生態(tài)系統(tǒng)”的技術(shù)層面和應用層面。



  2G下的多媒體通信



  在研究3G多媒體通信技術(shù)及應用之前,有必要對2G下的多媒體通信進行現(xiàn)象分析。在第二代移動通信技術(shù)中,我們已經(jīng)實現(xiàn)了語音文字的傳輸,現(xiàn)在使用的GSM手機就是采用的第二代移動通信技術(shù),在這個基礎上,作為向3G過渡又誕生了GPRS、CDMA1X等過渡性的網(wǎng)絡,業(yè)界一般稱作2.5G移動網(wǎng)絡,多媒體通信正是在2.5G下才得到快速的發(fā)展。



  發(fā)展的根本動力在于新業(yè)務的需求,在SMS推出之前誰也沒有估計到SMS會得到用戶的如此親昵,為移動運營商創(chuàng)造了一個重大的業(yè)務增值點,加之移動運營商在SP上的開發(fā)戰(zhàn)略,使原來單調(diào)的移動終端擁有豐富的內(nèi)容。當GPRS、CDMA推出時,MMS(多媒體消息服務)、互動視界等新一批多媒體業(yè)務成為移動運營商的強大的增值方向。



  技術(shù)永遠是為應用而服務的,相應地市場的需求會促使對新技術(shù)的研究。當SMS觸動著運營商、開發(fā)商的頭腦時,MMS很快就在這一時期誕生了。市場上對移動終端有了例如網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務信息服務等新的需求,這就給開發(fā)研究提供了新的方向。



  而要從技術(shù)層面解決網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務信息服務等新的功能需求,單純從2G或2.5G的網(wǎng)絡平臺上會有種種瓶頸,其中最為關鍵的就是多媒體壓縮技術(shù)和多媒體傳輸和調(diào)制技術(shù)。2G提供的網(wǎng)絡帶寬是非常有限的,在帶寬一定的狀態(tài)下,要進行多媒體通信,不僅需要對多媒體的壓縮與解壓縮技術(shù)進行更深層次的研究,而且還要研究多媒體傳輸和調(diào)制技術(shù),這些研究并不是沒有可能,是在一定的時間內(nèi)達到一個預期的目標絕非一個容易事。正如互聯(lián)網(wǎng)窄帶時代就想如何地壓縮視頻等多媒體,使之能夠在網(wǎng)絡上自由傳輸,當網(wǎng)絡一下子升級到寬帶,很多困擾的問題就不求而解,而3G就是在此背景之下誕生。



  3G下多媒體通信之關鍵技術(shù)



  3G強大的帶寬和傳輸速率給多媒體通信提供了高速傳輸?shù)目赡苄。從通信容量上?G較第二代移動通信系統(tǒng)有大幅提升。另外3G有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發(fā)射分集,可以解決多徑問題和衰落問題,使傳輸速率有了大幅提高,一般的傳輸速率也可以輕松地達到384K—2M之間。這對于當前的多媒體信息來說,是一個完全適合傳輸?shù)木W(wǎng)絡環(huán)境。



  而要讓多媒體在3G能夠較好的進行通信,在研究中還有幾點非常重要的技術(shù),解決這幾個方面的問題就是對將移動多媒體通信技術(shù)推向成熟的過程。





  視頻解壓縮技術(shù)



  無論是使用移動終端進行可視通話還是使用移動終端進行影片下載與播放,都會涉及到一個視頻的概念,視頻在多媒體中擁有絕對的地位。視頻的解壓縮技術(shù)一直以來都是在研究發(fā)展的,因為這是直接影響多媒體通信的一個重要因素。



  MPEG-4作為一種高效的多媒體壓縮標準,眾多廠商已經(jīng)將它作為第三代移動多媒體通信視頻壓縮標準。MPEG-4多媒體壓縮標準是一個非常成熟的技術(shù)標準,在互聯(lián)網(wǎng)上被廣泛應用,但并不代表可以直接將此移植到3G移動通信網(wǎng)絡中。



  由于在移動通信是采用的無線電波進行通信,攜帶信息的電磁波的傳播是擴散的,很多因素都會造成無線電波的損耗和丟失。例如地理環(huán)境的變化,用戶狀態(tài)的改變。這些問題就可能直接導致多媒體信息發(fā)生錯誤。這就需要對視頻解壓縮技術(shù)進行更深層次的研究,解決視頻信息錯誤的問題,采取不斷驗證,重新發(fā)送信息等相關措施來保持多媒體視頻信息的完整性,這樣結(jié)合移動通信的特點,不斷地完善視頻解壓縮技術(shù)才能為移動多媒體通信應用提供技術(shù)保障。



  調(diào)制與解調(diào)技術(shù)



  多媒體的傳輸除了傳輸?shù)倪^程之外,調(diào)制與解調(diào)也是十分重要的環(huán)節(jié)。建立和完善調(diào)制與編碼方式為多媒體通信的關鍵技術(shù)。由于移動網(wǎng)絡的特性,有專家學者提出了建立自適應調(diào)制與編碼(AMC)系統(tǒng)。它的基本原理就是改變調(diào)制和編碼的格式并使它在系統(tǒng)限制范圍內(nèi)和信道條件相適應,而信道條件則可以通過發(fā)送反饋來估計。在AMC系統(tǒng)中,一般用戶在理想信道條件下用較高階的調(diào)制方式和較高的編碼速率,而在不太理想的信道條件下則用較低階的調(diào)制編碼方式,這就在很大程度上解決移動終端在不同環(huán)境不同狀態(tài)下多媒體通信不穩(wěn)定的問題。



  3G下多媒體通信應用面臨的問題



  3G下多媒體通信的應用方向已經(jīng)在3G誕生之前就有所設想,也是伴隨著移動市場的完善來萌發(fā)出的需求。移動多媒體通信的發(fā)展為眾多移動終端賦予了強大的功能,收發(fā)視頻消息、可視聊天、瀏覽網(wǎng)站、GPS定位等等。而要期待整個產(chǎn)業(yè)鏈的形成,內(nèi)容服務商的發(fā)展、新業(yè)務的收費、移動終端的成本等都是不得不面臨的問題。



  移動多媒體發(fā)展到應用層面,最終還是得把包袱丟給內(nèi)容服務商,只有內(nèi)容服務商才能給最終用戶提供豐富多彩的多媒體內(nèi)容。而對于內(nèi)容服務商來說,利益是關鍵,他們進行運作的目的就是為了賺錢。這就會涉及到與移動運營商相互結(jié)算問題和對最終用戶的收費問題。雖然現(xiàn)在的移動SP已經(jīng)形成了一套成熟的運營模式,但3G下的多媒體通信技術(shù)必然會使業(yè)務更加地多樣化,不論是業(yè)務品種還是業(yè)務質(zhì)量都是當前普通單一的SP純文字內(nèi)容的很多倍,收費的模式也會更加復雜,這就需要在原來的基礎上設計出一套更好的SP模式。



  在3G大規(guī)模實驗之前,國內(nèi)就有專家提出中國暫不適合做3G,究其原因,消費水平是關鍵。3G網(wǎng)絡能夠使移動多媒體通信技術(shù)有更寬闊地平臺,發(fā)展更豐富的業(yè)務,但技術(shù)的更新,必然會帶來硬件更新,何況新推出的終端產(chǎn)品價格都會不低,加之新業(yè)務的使用費用,對于最終用戶來講,不是一天兩天就能接受。所以研究降低移動終端的成本是推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的形成的關鍵因素。只有解決好以上幾個重要問題,才能讓最先進的通信技術(shù)應用得更加的廣泛。




  作者單位:西南科技大學信息與控制學院



摘自 天極網(wǎng)
   

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