3g技術論文范文

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[論文摘要]3g的時代已經來臨,其主要技術標準WCDMA和CDMA2000誰優誰劣自然引起了我們的關注。本文從各個方面對兩個技術標準做了全面的對比研究。

一、引言

上世紀70年代末,誕生了被稱為第一代蜂窩移動通信系統的雙工FDMA模擬調頻系統,但由于模擬系統固有的先天缺陷,在90年代初被以TDMA為基礎的第二代數字蜂窩移動通信系統所取代,相對FDMA系統有諸多優點,如頻譜利用率高,系統容量大、保密性好等。與此同時產生了以CDMA為基礎的數字蜂窩通信系統,相比TDMA系統具有低發射功率、信道容量大、軟容量、軟切換、采用多種分集技術等優點。

隨著網絡的廣泛普及,圖像、話音和數據相結合的多媒體和高速率數據業務的業務量大大增加,人們對通信業務多樣化的要求也與日俱增,而一代二代系統遠遠不能滿足用戶的這些需求,所以誕生了第三代移動通信技術,它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。國際上承認的3G標準有三個:CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA,這里主要從各個方面做WCDMA和CDMA2000的對比研究。

二、WCDMA和CDMA2000的綜合比較

由于WCDMA和CDMA2000這兩種技術都是將CDMA技術用于蜂窩系統,許多的思想都是源于CDMA系統,因此WCDMA和CDMA2000有許多相試之處:從雙工方式上看,WCDMA和CDMA2000屬于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都滿足IMT-2000提出的技術要求,支持高速多媒體業務、分組數據和IP接入等。但它們在技術實現、規范標準化、網絡演進等方面都存在較大差異。

WCDMA和CDMA2000各有優勢和缺點。WCDMA技術較成熟,能同廣泛使用的GSM系統兼容;相比第二代通信系統能提供更加靈活的服務;而且WCDMA能靈活處理不同速率的業務。其缺點是只能共用現有GSM系統的核心網部分,無線側設備可以共用的很少。

CDMA2000的優勢是可以和窄帶CDMA的基站設備很好地兼容,能夠從窄帶CDMA系統平滑升級,只需增加新的信道單元,升級成本較低,核心網和大部分的無線設備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍,手機待機時間也增加了兩倍。缺點是CDMA2000系統無法和GSM系統兼容。

1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術比較

WCDMA和CDMA2000物理層技術細節上有相似也有差異,由于考慮出發點不同,造成了不同的技術特點。WCDMA技術規范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統的互操作性和對GSM核心網的兼容性;CDMA2000的開發策略是對以IS-95標準為藍本的窄帶CDMA的平滑升級。

(1)這兩個標準的物理層技術相似點可以歸納為以下幾點:

①內環均采用快速功率控制。CDMA系統是干擾受限系統,因此為了提高系統容量,應盡可能的降低系統的干擾。功率控制技術可以減少一系列的干擾,這意味著同一小區內可容納更多的用戶數,即小區的容量增加。因此CDMA系統中引入功率控制技術是非常必要的。

②系統都支持開環發射分集,信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。

③系統均采用軟切換技術。所謂軟切換是指移動臺需要切換時,先與新的基站連通再與原基站切斷聯系,而不是先切斷與原基站的聯系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進行,因此模擬系統、TDMA系統不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性,大大減少切換造成的掉話。

④WCDMA工作頻段:1900~2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用,2110~2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900~2025MHz頻段(上行),2110~2170MHz(下行)。

(2)兩個標準的物理層技術差異可以歸納為以下幾點:

①擴頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據ITU關于5MHz信道基本帶寬的劃分規則,將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上,能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個方案,即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個階段。CDMA2000系統可支持話音、分組數據等業務,并且可實現QoS的協商。室內最高數據速率達2Mbit/s,步行環境384kb/s,車載環境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴頻,射頻帶寬為1.25MHz。

②支持不同的核心網標準。WCDMA要求實現與GSM網絡的兼容,所以它把GSMMAP協議作為上層核心網絡議;CDMA2000要求兼容窄帶CDMA,因此它把ANSI-41作為自己的核心網絡協議。

③WCDMA進行功率控制的速度是CDMA2000的2倍,能保證更好的信號質量,并支持多用戶。

④為了使支持基于GSM的GPRS業務而部署的所有業務也支持WCDMA業務,為了完善新的數據話音網絡,CDMA2000-1x需要添加額外的網元或進行功能升級。

2.WCDMA與CDMA2000網絡接口的比較

3G標準的基本目標是能在車載、步行和靜止各種不同環境下為多個用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數據速率。為多個用戶提供可變的無線接入數率是3G標準的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同,兩系統可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps,顯然WCDMA系統中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升,在CDMA2000系統中則不會如此。

WCDMA的接口標準規范、制定嚴謹、組織嚴密,而CDMA2000的接口標準嚴謹性有待加強。IS-95廠家設備難以互通,給運營商設備選型帶來了較大問題;3G許諾的高速無線數據服務必須可以和話音一樣實現無縫的漫游,這是至關重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游,沒有這些基本要素,3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術問題,更重要的是商業利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌,它支持全球漫游,全球移動用戶均有唯一標識,而CDMA2000尚不能很好做到這一點。

3.WCDMA和CDMA2000網絡演進的比較

(1)WCDMA的網絡演進技術

現有的GSM系統利用單一時隙可提供9.6kbit/s的數據服務。如果復用多個時隙就能升級為HSCSD(高速電路交換數據)方式;此后出現了GPRS(通用分組無線業務),首次在核心網中引入了分組交換的方式,可提供144kbit/s的數據速率。接著繼續升級采用8PSK調制,這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE;WCDMA的數據傳輸速率將高達2M/s。

(2)CDMA2000網絡演進技術

主要的CDMA2000運營商將來自現在的窄帶CDMA運營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數據傳輸速率為14.4kbit/s,為了提供更高的速率,1999年部分廠商開始采用IS-95B標準,理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進一步使容量加倍,最后升級為CDMA2000。

窄帶CDMA系統向CDMA2000系統的演進分為空中接口、網絡接口及核心網絡演進等方面。

①目前窄帶CDMA系統的空中接口是基于IS295A,其支持的數據速率為14.4kbit/s,由IS295A升級到IS295B,可支持64kbit/s。

②窄帶CDMA網絡接口的演進主要指窄帶CDMA系統A接口的升級和演進。對于窄帶CDMA系統,以前其A接口不是規范接口(即不是開放接口),窄帶CDMA和GSM的A接口的規范相比較,GSM是先有A接口標準,然后廠家依據標準開發;窄帶CDMA是廠家各自開發,然后廣泛宣傳,最后憑借自身影響修改標準。

③窄帶CDMA的核心網在美國經過多年發展后,從IS241A到IS241B到IS241C,我國CDMA試驗網和紅皮書以IS241C為基礎,IS241D規范在1999年底,目前IS241E規范還未正式。

三、WCDMA和CDMA2000在我國的前景

對3G標準的選擇不僅要看其技術原理及成熟程度,還要結合本國國情、市場運作狀況等因素進行考慮。按目前的進展來看,兩種標準最后不能融合成一種,但可以共存。

在我國,GSMMAP網絡已形成巨大的規模,歐洲標準的WCDMA在網絡上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性,在技術上也考慮了與GSM的雙模切換兼容,向WCDMA體制的第三代系統演進,從一開始就解決了全網覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統,對GPS依賴較大;在小區站點同步方面,CDMA2000基站通過GPS實現同步,將造成室內和城市小區部署的困難,而WCDMA設計可以使用異步基站,運營者獨立性強;對于電信設備制造行業,我國在GSM蜂窩移動通信方面發展成熟,而窄帶CDMA系統尚未形成規模和產業。

WCDMA采用全新的CDMA多址技術,并且使用新的頻段及話音編碼技術等。因此GSM網絡雖然可采用一些臨時的替代方案提供中等速率的數據服務,卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設計是以IS-95系統的豐富經驗為依據的,因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進無論從無線還是網絡部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板,并將系統軟件升級,即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。

由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時間在我國共存,鹿死誰手?尚未分曉。

參考文獻:

[1]TeroOjanpera,RamjeePrasad.朱旭紅譯.寬帶CDMA:第三代移動通信技術.北京:人民郵電出版社.

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Ⅰ、畢業設計（論文）題目

《TD-SCDMA物理層幀結構分析與測試》

Ⅱ、畢業設計（論文）選題意義及要求

《TD-SCDMA物理層幀結構分析與測試》課題背景是學院為3G網絡課程開發了一套軟件，由于3G網絡課程理論性很強，不容易理解，通過該軟件幫助學習者較快熟悉TD-SCDMA系統物理層處理過程。

Ⅲ、畢業設計（論文）工作內容和進度安排

首先搜集《TD-SCDMA物理層幀結構分析與測試》課題相關知識，在教師的幫助下，學習理解3G技術的基礎知識；其次學習TD-SCDMA系統仿真軟件的使用方法；最后在TD-SCDMA系統仿真軟件平臺下深入理解和分析TD-SCDMA系統物理層處理過程。

（1）2016-11-21至2016-11-28

搜集3G技術相關資料；了解自己的畢業設計任務，填寫畢業設計論文手冊相關內容。

（2）2016-11-28至2016-12-5

編寫畢業論文開題報告，經過指導教師輔導，修改后，填入畢業設計手冊。

（3）2016-12-5至2016-12-12

學習3G技術有關理論，了解3G技術發展情況，熟悉3G系統的網絡結構。

(4)

2016-12-12至2016-12-19

學習3G技術有關理論，熟悉3G系統的網絡結構，熟悉UTRAN結構和其接口。

（5）2016-12-19至2016-12-26

學習3G技術有關理論，熟悉UTRAN結構和其接口，掌握TD-SCDMA系統物理層。

(6)2017-2-20至2017-2-27

學習3G技術有關理論，學習TD-SCDMA系統仿真軟件的使用方法。編寫中期進度報告。

（7）2017-2-27至2017-3-6

學習3G技術有關理論，學習TD-SCDMA系統仿真軟件的使用方法，能用軟件針對自己的內容進行仿真。中期進度報告填入手冊。

（8）2017-3-6至2016-3-13

學習3G技術有關理論，學習TD-SCDMA系統仿真軟件的使用方法，能用軟件針對自己的內容進行仿真。

（9）2017-3-13至2017-3-20

學習3G技術有關理論，學習TD-SCDMA系統仿真軟件的使用方法，分析、測試研究TD-SCDMA系統物理層。撰寫論文初稿。

（10）2017-3-20至2017-3-27

學習3G技術有關理論，學習TD-SCDMA系統仿真軟件的使用方法，分析、測試研究TD-SCDMA系統物理層。撰寫論文初稿。

（11）2017-3-27至2017-4-3

交論文初稿，經過老師指導，修改論文。準備答辯

（12）2017-4-3至2017-4-10

論文答辯。

Ⅳ、主要參考資料

《TD-SCDMA基站運行與維護

》

黃一平主編

科學出版社

《TD-SCDMA無線網絡技術》

李立華等

人民郵電出版社

教學系：

學生姓名

畢業設計（論文）時間：自2016年11月21日至2017年4月10日

答辯時間：2017

年

4

月

22

日

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研究目的：

隨著3G時代的到來，電信運營商紛紛將經營的重點從傳統的語音固話業務轉向3G數據業務，作為中國電信業務基地之一的天翼空間應用商店，定位于中國電信的3G應用門戶，肩負著支撐大網數據業務進行流量經營的重任。為用戶提供各類手機應用、數字內容發現、下載、購買的一站式服務。所提供的應用軟件涵蓋影音娛樂、新聞資訊、游戲、理財、實用工具、書籍、旅行、社交網絡等類別。

本文將從天翼空間的定位開始，沿著“行業現狀”、“戰略制定”、“實施方案”，的路徑，通過外部環境、競爭對手及自身的分析，為中國電信天翼空間應用商店制定市場營銷戰略，本研究不僅對于中國電信天翼空間業務具有應用基礎，對國內正在興起的3G數據業務發展也具有一定的指導意義。

研究設計方案、預期結果：

1. 運用PEST工具對天翼空間應用商店進行宏觀環境分析，得出其戰略定位

2. 進行三角形模型分析，設計出天翼空間差異化市場營銷戰略

3. 從產品、價格、渠道、促銷四個維度制定差異化市場營銷戰略的實施方案

所需條件和完成時間(附細化到三級目錄的論文綱要)：

時間 完成任務 特別條件

3月10日 開題報告

6月10日 中期檢查表

8月30日 論文初稿

9-10月 資格審查

10月 論文正稿

10月下旬 論文評審

11月中旬 論文答辯

(附：三級目錄)

1. 緒論

1.1選題背景

1.2研究內容

1.3研究思路

2. 天翼空間戰略定位

2.1政策環境分析

2.2經濟環境分析

2.3社會環境分析

2.4技術環境分析

2.5天翼空間戰略定位

3. 天翼空間現狀

3.1天翼空間產品現狀

3.1.1產品平臺組合現狀

3.1.2商店提供應用及內容現狀

3.2天翼空間推廣現狀

3.2.1天翼空間渠道現狀

3.2.2天翼空間價格及促銷現狀

3.2.3天翼空間用戶發展量現狀

4. 制定差異化市場營銷戰略

4.1三角形分析模型

4.1.1競爭環境分析

4.1.2競爭對手分析

4.1.3企業自身分析

4.2制定差異化市場營銷戰略

5.差異化市場營銷戰略的實施

5.1產品差異化戰略的實施

5.1.1平臺差異化

5.1.2商品差異化

5.2價格差異化戰略的實施

5.3渠道差異化戰略的實施

5.4促銷差異化戰略的實施

6.結束語

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關鍵詞：手機閱讀，J2ME，J2EE，移動流媒體

 

0 引言

近年來，隨著3G通信技術的蓬勃發展，無線網絡帶寬迅速增長，移動閱讀，尤其是手機閱讀已成為繼手機游戲、手機音樂之后最受手機用戶歡迎的應用之一。中國電信通過對其3G用戶使用的3G應用調查結果顯示，手機閱讀以50.7%的比例排名第二，僅次于手機游戲[1]?？萍颊撐?，手機閱讀。

目前移動通信中的手機閱讀業務絕大多數是靜態文字，很少有圖文并茂的有聲圖書（流媒體音頻+動漫彩圖+文字），根據國外成功的手機閱讀的運營經驗，手機閱讀不僅要求內容和題材上的創新，而且要重視用戶體驗[1]。“手機有聲圖書點播系統”的研發可以在內容和體驗上滿足客戶的需求，本系統實現一套可以在市場上推廣使用的基于移動互聯網絡的有聲圖書閱讀點播終端（可下載到手機、PDA上安裝并使用），可以通過互聯網或手機隨時下載或點播相關內容；系統的服務器端還配有一套音畫內容制作管理系統，可通過高效的內容加工工序完成內容的制作和管理。

1 “手機有聲圖書點播系統”的系統架構

“手機有聲圖書點播系統”是利用3G移動互聯網的網絡通道，開發的一套基于手機的有聲圖書互動點播系統，系統分為手機客戶端和內容推送服務器端?？蛻舳瞬捎媚壳傲餍械腏AVA語言基于J2ME平臺進行開發，適配于當前主流品牌的手機終端和3G終端?？萍颊撐模謾C閱讀。服務器端采用J2EE體系構建，包含用戶無線接入驗證服務器、資源內容服務器、流媒體點播服務器以及內容加工及數據監控工作組，提供安全的用戶注冊和管理服務，流媒體服務系統、并結合用戶點播行為的數據監控及分析系統人性化處理用戶請求，服務器端配有一套音畫內容制作管理系統，可通過高效的內容加工工序完成內容的制作和管理。

系統物理結構拓撲圖（如圖1所示）及音畫內容制作管理系統（如圖2所示）如下：

圖1 系統物理結構拓撲圖

圖2 音畫內容制作管理系統

1．1系統結構設計和數據庫設計

系統服務器端采用J2EE開發技術，為了增強系統的可擴展性、可移植性以及維護數據的方便性,運用Hibernate對象-關系型映射框架，它對JDBC進行了輕量級的對象封裝,使得程序員可以使用面向對象編程思想來操作關系數據庫[2]。利用Hibernate的對象持久化服務，可以有效地進行數據庫到業務對象的 O/ R 映射，滿足不同系統中的對象持久化要求 [3]。

系統的數據庫設計采用可以支持存貯過程和多媒體數據庫優化的ORACAL數據庫，并將以面向對象的數據庫設計引入開發過程，使得最終的文本、語音、圖形多媒體內容對象可以進行封裝和整合?？萍颊撐?，手機閱讀。

1．2流媒體系統

為了滿足移動用戶對音視頻服務的需求，本系統設計了移動流媒體系統。科技論文，手機閱讀。科技論文，手機閱讀。該系統采用MP3（MPEG Layer-3）格式壓縮音頻文件，并將壓縮文件以MP3文件格式存放于服務器。無線流媒體服務器的功能包括會話建立、管理和傳輸媒體， 在實現中可以按功能分為會話層和傳輸層。系統通過RTSP協議控制流媒體播放，SDP協議描述流媒體會話，RTP／RTCP協議傳輸和控制MP3流媒體數據，能夠更好地服務于流媒體傳輸與終端回放[4]。

1．3內容加工和生成系統

系統具有一個完備的數據資源庫，并具備將文本、音頻、圖形數據有效地進行加工和整合，考慮到摘要能夠熟練的使用PC瀏覽器就可以快速的實現內容加工工作，系統采用模塊化設計，方便今后增值功能的增加和修改。

1．4用戶點播行為的數據監控和分析系統

為提高系統的使用特性，增加不同用戶個性化需求的功能優化，系統在服務器端專門記錄并保存用戶的點播日志和使用習慣，方便內容制作和優化人員隨時根據用戶的喜好加工新的內容和進行定制化內容的推薦，為用戶的使用和點播創造更人性化的體驗效果。

1．5手機客戶端

手機客戶端基于J2ME平臺開發，在開發中主要解決WEB客戶端類型的交互式UI開發、與服務器雙向傳輸通信的優化、音頻客戶端播放器的定義、圖形與語音數據的同步、用戶點播的請求和開關設置等多項重要功能，并實現系統記憶書簽、用戶注冊、用戶交互等關鍵功能。本系統客戶端開發程序采用Eclipse集成開發環境，開發平臺需安裝Java SDK 及 Sun Java Wireless Toolkit。

2 系統研發中的關鍵技術

2．1自適應集成應用開發框架

由于不同移動終端設備的硬件差異造成在其上開發嵌入式應用軟件的多重困難，因此本系統的開發首先是形成一個完整的、能更好適應2.5G及3G無線網絡通信標準的集成應用開發環境，它為快速開發相應設備的嵌入式應用軟件提供了一個框架，并使開發出的產品具備流暢的終端程序運行、快速穩定的無線網絡數據傳輸、友好的人機交互界面、安全實時的數據制作和監控功能。

自適應集成應用開發框架(如圖3所示)由兩個關鍵部分組成，一個是服務器端開發模塊化代碼庫，一個是終端設備（手機）開發模塊化代碼庫。

圖3 自適應集成應用開發框架

2．2無線網絡數據傳輸引擎

由于無線互聯環境情況復雜，2.5/3G/WIFI等多種制式并存，因此考慮到系統將基于不同運營商，不同標準的移動傳輸標準，并可能面對不同的地理位置和使用環境，因此，必須同步開發一套完整的傳輸優化引擎，以便應對網絡環境變化帶來的系統聯網問題。

系統將使用基于網絡TCP/IP長聯接協議，以GPRS為傳輸載體，保證數據在傳輸過程中的可靠性。采用SOCKET通訊，根據不同的應用，可在其上直接自定義網絡協議，并對收發數據的網絡接口程序進行優化，提高了數據的傳輸速度。數據在發送前，進行隨機加密，在接收后，再進行相應的解密，確保數據在傳輸過程中的安全?？萍颊撐?，手機閱讀。

圖4 無線網絡數據傳輸引擎結構詳圖

2．3資源管理系統與數據監控系統

本系統的應用、維護和市場化推廣的成敗還有賴于系統內容的制作和加工，因此針對專項內容（如兒童成語故事）的編輯和加工也需要一個完善的制作和資源管理系統，也就是系統后臺內容的制作和用戶點播數據的監控分析。本系統后臺內容制作和用戶使用數據監控由一個完整的系統統一完成，以B/S結構應用模式提交制作數據，供應用程序的服務器端調用。

資源管理系統主要提供數字內容的加工、處理、打包和整合，將各種內容統一接入，并提供在線的協同數字排版的功能，將文字、音頻、圖像等內容綜合打包，形成可以被系統管理和點播的源節目庫。

數據監控系統主要完成對用戶點播行為的記錄、統計和分析，為內容加工與用戶需求建立一個正向的反饋分析基礎，使得內容制作人員對系統的穩定運行、用戶的喜好需求有一個完整的認識和改善策略。

3 結束語

系統的主要應用方向在有聲圖書的內容制作、管理和無線互聯網內容點播領域，系統首先以青少年及兒童群體的“成語故事”音頻數字化為基礎，配合動漫圖文加工，利用手機無線互聯網進行內容傳播和擴散。系統包含一個完整安全的用戶注冊和管理系統，并利用該平臺進行文化傳播，進而在手機閱讀、動漫娛樂領域開辟一條新路，其社會價值和商業媒體價值也必將隨此獲得大幅度的提升。

參考文獻:

［1］白曉晴.手機閱讀市場前景探析與發展建議[J]. 中外企業家,2009(22): 46-47

［2］虞明雷,姜媛媛.基于GPRS的無線數據傳輸系統[J]. 機電工程,2007,24（5）:34-36,59

［3］方巍,孫涌,崔志明.J2EE數據持久層的應用研究[J].計算機技術與發展, 2007,17(2): 68-71

［4］李鋅,尹寶才,蘇海斌,楊猛.無線流媒體服務系統的設計與實現[J]. 北 京 工 業 大 學 學 報,2006，32(5):424-430

［5］楊波.流媒體系統的關鍵技術研究[D].中國優秀博士學位論文全文數據庫,北京郵電大學:北京2006

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論文摘要：隨著3G牌照的頒發，WiMAX作為3G的第四標準遺憾出局，WiMAX是偃旗息鼓還是絕地逢生，本文主要就其能否回歸主流給予探討，從WiMAX技術優勢、國內國際形勢等方面進行論證。筆者對WiMAX的規?；逃贸挚隙☉B度。

從2001年6月信息產業部將第三代移動通信（簡稱3G）正式提上議程開始，3G進軍中國的腳步在各種傳言和猜測中走過了近8個年頭之后，終于在今年初工信部為國內三大運營商頒發了包括TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000在內的第三代移動通信牌照，但同屬3G標準的WiMAX并未獲準運營。中國電信集團公司科技委主任韋樂平韋樂平指出，移動WiMAX定位的是3G的標準，卻擁有了3.5G+的性能，采用的卻是4G的核心技術，所以其位置比較尷尬。可以說，把WiMAX作為3G或者3.5G已經為時已晚，而作為3.9G或者4G又來的太早。那么在技術飛速發展的今天，WiMAX是否已成昨日黃花呢？

1、 WiMAX優越的技術特征

WiMAX（又稱IEEE 802.16標準）是一項基于標準的技術，主要用在城市型局域網路。由WiMAX論壇提出并于2001年6月成形。它可提供最后一公里無線寬帶接入，作為電纜和DSL之外的選擇。根據是否支持移動特性，IEEE 802.16標準可以分為固定寬帶無線接入空中接口標準和移動寬帶無線接入空中接口標準，其中802.16a、802.16d屬于固定無線接入空中接口標準，而802.16e屬于移動寬帶無線接入空中接口標準。

（1）實現更遠的傳輸距離：WiMAX所能實現的50km的無線信號傳輸距離是無線局域網所不能比擬的，網絡覆蓋面積是3G發射塔的10倍，只要少數基站建設就能實現全城覆蓋，這樣就使得無線網絡應用的范圍大大擴展。

（2）提供更高速的寬帶接入。據悉，WiMAX所能提供的最高接入速度是70Mbit/s，這個速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍。

（3）提供優良的最后一公里網絡接入服務。作為一種無線城域網技術，它可以將Wi-Fi連接到互聯網，也可作為DSL等有線接入方式的無線擴展，實現最后一公里的寬帶接入。用戶無需線纜即可與基站建立寬帶連接。

（4）提供多媒體通信服務。由于WiMAX較Wi-Fi具有更好的可擴展性和安全性，從而能夠實現電信級的多媒體通信服務。

（5）優越的移動性。WiMAX可以再100Km/h的速度下使用，而WIFI則不行，3G則會嚴重影響連接速度，所以WiMAX在移動中的優勢更加明顯。

2、WiMAX的星星之火

盡管WiMAX有比其他3G標準更為出眾的技術優勢，但隨著國內3G牌照的正式，WiMAX在中國的發展陷入低迷。

早在08年10月工信部無線電管理局副局長謝飛波曾明確了我國對移動WiMAX（802.16e）技術的態度。他表示移動WiMAX（802.16e）尚未通過中國通信標準委員會審定，“因此不能作為中國的國家標準，不能在中國使用。”實際上，中國從一開始便對移動WiMAX（802.16e）持反對態度，認為移動WiMAX（802.16e）好幾個技術問題一直沒有得到解決，所以不能通過一個技術問題沒有完全澄清的標準。其中最主要的就是移動WiMAX（802.16e）在頻段上與國家正在大力推廣的TD標準有沖突。如果在國內使用移動WiMAX（802.16e），將給本來就頻段資源緊張的TD造成沖擊，這顯然是工信部不愿意看到的局面。

今年1月工業和信息化部正式發放了TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000三張3G牌照后，國內三大運營商開始大力推廣不同制式的3G業務，而不在牌照之列的WiMAX就已經很少被人提及了。同時中國電信董事長兼CEO王曉初在收購CDMA業務會表示，CDMA網絡的演進路線首先考慮在中心城市升級EV-DO Rev.A，并等待LTE的發展。 這是中國電信高層首次公開明確全球第三大CDMA網絡的技術走向：C網將會向3G EV-DO升級，并且在后3G制式上選擇LTE。

WiMAX在國內似乎已無路可走，但今年7月、8月WiMAX的好消息陸續傳來，

在國內繼今年4月我國臺灣地區開通 WiMAX服務之后，最近又有消息稱，大陸將引入臺灣地區電信運營商的WiMAX試驗網，由工信部與地方政府共同選擇兩三個城市來進行試點，此項工作有望在8月底展開。另外還有消息稱，國家廣電總局將在30個城市展開WiMAX的網絡建設。

在國外，美國政府設立總額為40億美元的寬帶刺激基金，可能會幫助目前的WIMAX產業鏈走出困境;華為CDMA和WiMAX產品線總裁趙明接受路透專訪時表示，WiMAX于去年啟動，并將在城市人口較多、但固定線路網絡基礎較差的新興市場獲持續快速發展。同時趙明表示：“今年(WiMAX全球銷量)在5億美元左右，明年應該能到約10億美元?！?；世界知名市場調查公司InfoneticsResearch的最新報告指出在用戶對帶寬和VoIP需求的推動下，印度、俄羅斯、巴西等國WiMAX增勢強勁。報告還評測了全球各地的WiMAX發展趨勢。同時報告指出，在中國雖然目前市場很有限，但如果自主的3G技術TD-SCDMA未能點燃市場，監管部門對WiMAX的態度可能將會軟化，從而引導更廣泛的WiMAX市場增長。同時WiMAX論壇主席RonResnick 宣布“2009全球WiMAX高峰會議”將于2009年10月22日-23日在北京舉行。

InfoneticsResearch公司WiMAX、微波業務和移動設備類主管分析師理查德·韋伯(RichardWebb)表示，第二季度已經顯示出WiMAX市場已經越過了谷底。WiMAX自08年開始至今的低谷期已越過，星星之火終于點燃。

3、WiMAX的規模化商用只是時間問題

據中國通信網報道，中國臺灣工業技術研究院(ITRI)信息與通信研究實驗室(ICL)副總裁兼總監Paul Lin透露，內地將對WiMAX設備以及CPE產品解禁，國家廣電總局將在30個城市展開WiMAX的網絡建設。 WiMAX的解禁不再是空穴來風。

WiMAX的應用是多種多樣的，無線、寬帶、公共安全的這些應用在中國主要取決于頻率的資源，2.5GHz、3.5GHz、700MHz都有不同的應用。WiMAX目前應用主要是作為無線寬帶接入領域的一個很好的補充。而由于其低廉的寬帶費用較為適合中國農村地區的寬帶市場。

而WiMAX要實現規模化商用，主要依托于兩個方面：（1）TD的經營是否能夠點燃中國市場，目前喜憂參半，由于TD整個產業鏈還很不成熟，整個產業鏈的成熟由中移動一家推進也不現實，這需要大量的時間和投資。因此中移動想要迅速發展TD，必須結合WiMAX，因為雙方都是建立在低成本語音的基礎上，同時具備高性能的數據。WiMAX的信道非常寬，在WiMAX寬帶移動連接基礎上，可以順利實現TD-SCDMA的低成本和高性能數據。（2）WiMAX在700MHz頻率上的應用，該頻率資源依屬于國家廣電局，如果國家廣電局介入則WiMAX的騰飛則指日可待。因為國家廣電局現有的硬件資源和WiMAX所具備的遠距離傳輸能力，可以讓其在短期內建成一張覆蓋全國的WiMAX無線寬帶網絡。

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3G移動通信系統的關鍵安全技術研究

3G系統安全防范技術建立在第二代安全基礎之上，并解決了第二代系統未解決的信息安全問題，同時加入了許多新的安全功能，提高了保護用戶通信信息安全的能力。1.實體認證機制3G系統的實體間認證過程在原來的移動通信系統基礎之上新增了以下新功能：（1）新增了數據完整性這一安全功能。在移動通信過程中，MS和網絡之間的信息是比較敏感的，因此需要做完整的保護，以防止信息被攻擊。（2）3G系統能實現用戶與網絡的雙向認證。（3）為了保證認證過程的最新性，并防止再次受攻擊，認證令牌AUTN包括序列號SQN，并且SQN的有效范圍受到限制。2.數據保密機制3G系統數據保密機制主要體現在密鑰長度較長和加密算法協商機制的建立。在系統中，USIM會自動提示終端可以使用哪些加密算法。3G系統的消息在網絡內的傳送不再采用明文傳送，加強了消息在網絡中傳送的安全指數。除此之外，3G系統采用的交換機制是以交換設備為核心的，加密鏈路將指向交換設備，實現了一端到另一端的全過程加密。在3G通信系統中，數據保密機制建立了加密密鑰協商、信令數據加密、加密算法協商和用戶數據加密四種安全特征。3.身份保密機制為保證用戶身份IMSI，用戶使用信息在無線鏈路上被獲知，3G移動通信系統建立了身份保密機制。它主要包含臨時身份TMSI和加密的永久身份ISMI這兩種識別用戶身份機制。所謂臨時身份機制即是系統分配給用戶一個臨時身份TMSI并且用戶在通信中不能長期使用同一個身份。為了確保用戶數據和信息的安全，3G通信系統將對用戶數據和身份信令信息進行全程加密傳送。4.數據完整性驗證3G通信系統在數據完整性方面主要體現為完整性算法（UIA）協商、完整性密鑰協商、數據和信令的完整性三個安全特性。其中，完整性算法協商通過用戶與服務網之間的安全協商機制加以實現。在移動通信中，用戶信息非常敏感，需要將信令信息加以完整性保護。

3G移動通信系統核心加密算法

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【論文關鍵詞】移動通信;3G;發展;展望

伴隨著移動通信市場的快速發展，用戶對更高性能的移動通信系統提出了更高要求，希望享受更為豐富和高速的通信業務。第二代移動通信運營商發展速度趨于緩和而競爭越加激烈，為尋找新的增長點，通過發展數據業務來提高自身的服務質量和業務類型，需要3G的支持。同時由于第二代移動通信無線頻率資源日趨緊張，已不能滿足長期的通信需求發展需要。

1移動通信的發展歷程

第一代移動通信系統是在20世紀80年代初提出的，它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統是基于模擬傳輸的，其特點是業務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動通信系統(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標準協會在1996 年提出了GSM Phase 2+，目的在于擴展和改進GSM Phase 1及Phase 2中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網絡增強邏輯)，SO(支持最佳路由)、立即計費，GSM 900/1800雙頻段工作等內容，也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術，使得話音質量得到了質的改進；半速率編解碼器可使GSM系統的容量提高近一倍。在GSM Phase2+ 階段中，采用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術，引入智能天線技術、雙頻段等技術，有效地克服了隨著業務量劇增所引發的GSM 系統容量不足的缺陷；自適應語音編碼(AMR)技術的應用，極大提高了系統通話質量；GPRS/EDGE技術的引入，使GSM與計算機通信/Internet有機相結合，數據傳送速率可達115/384kbit/s，從而使GSM 功能得到不斷增強，初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2G技術在發展中不斷得到完善，但隨著用戶規模和網絡規模的不斷擴大，頻率資源己接近枯竭，語音質量不能達到用戶滿意的標準，數據通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。

2第三代移動通信系統概述

第三代移動通信業務主要是話音和中低速數據, 碼率為384 kb/ s (局域網可達2 Mb/ s) , 因而可傳送比目前GSM (第二代移動通信) 更高碼率的信息。隨著多媒體業務的發展, 2 Mb/ s 的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業務的需要, 因此國際上已開始研究第四代移動通信系統, 第一步目標是10 Mb/ s 以上。我們國內則尚未啟動。因此需盡早開始研究其關鍵技術。需要解決的關鍵技術有: 寬帶多媒體移動通信系統的體系結構, 包括頻段、多址方法、無線接入技術、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調制和OFDM 技術、自適應天線陣、高效信道編碼技術(如Turbo 碼) 等。

第三代移動通信系統(3G)，也稱IMT2000，是正在全力開發的系統，其最基本的特征是智能信號處理技術，智能信號處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數據通信，它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業務，例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps，在用戶高速移動時最大支持144Kbps，所占頻帶寬度5MHz 左右。但是，第三代移動通信系統的通信標準共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個IMT 2000家庭，成員間存在相互兼容的問題，因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分地利用寶貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2Mbps 的業務，等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要，因此尋求一種既能解決現有問題，又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動信:next generation mobile communication)是必要的。

第三代移動通信技術的基本特點：(1)全球統一頻段,統一標準,全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業務。(4)支持高質量話音、分組多媒體業務和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據不同業務設置不同服務等級的能力。(6)適應多用戶環境,包括室內、室外、快速移動和衛星環境。(7)安全保密性能優良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統融合,包括蜂窩、無繩電話和衛星移動通信等。(10)終端(手機)結構簡單,便于攜帶,價格較低。

3第四代移動通信系統

4G系統中有兩個基本目標：一是實現無線通信全球覆蓋；二是提供無縫的高質量無線業務。目前正在構思中的4G通信具有以下特征：（1）網絡頻譜更寬。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速率，通信運營商必須在3G網絡的基礎上進行大幅度的改造，以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA 3G網絡的20倍；（2）通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動終端訪問Internet的速率，因此，4G通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據專家估計，第四代移動通信系統的傳輸速率速率可以達到10M~20Mbps，最高可以達到100Mbps；（3）通信更加靈活。從嚴格意義上說，4G手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇，因為語音數據的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端；（4）智能性更高。第四代移動通信的智能性更高，不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現許多目前還難以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從3G平穩過渡等特點。

總之，隨著新問題、新要求的不斷出現, 第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發展?？v觀移動通信技術的發展規律和第四代通信技術的優點,我們相信,不遠的將來,人們將不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息。從而人們的學習、工作、生活將會發生更深刻的變化。

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【論文關鍵詞】移動通信;3G;發展;展望

伴隨著移動通信市場的快速發展，用戶對更高性能的移動通信系統提出了更高要求，希望享受更為豐富和高速的通信業務。第二代移動通信運營商發展速度趨于緩和而競爭越加激烈，為尋找新的增長點，通過發展數據業務來提高自身的服務質量和業務類型，需要3G的支持。同時由于第二代移動通信無線頻率資源日趨緊張，已不能滿足長期的通信需求發展需要。

1移動通信的發展歷程

第一代移動通信系統是在20世紀80年代初提出的，它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統是基于模擬傳輸的，其特點是業務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動通信系統(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標準協會在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于擴展和改進GSMPhase1及Phase2中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網絡增強邏輯)，SO(支持最佳路由)、立即計費，GSM900/1800雙頻段工作等內容，也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術，使得話音質量得到了質的改進；半速率編解碼器可使GSM系統的容量提高近一倍。在GSMPhase2+階段中，采用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術，引入智能天線技術、雙頻段等技術，有效地克服了隨著業務量劇增所引發的GSM系統容量不足的缺陷；自適應語音編碼(AMR)技術的應用，極大提高了系統通話質量；GPRS/EDGE技術的引入，使GSM與計算機通信/Internet有機相結合，數據傳送速率可達115/384kbit/s，從而使GSM功能得到不斷增強，初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2G技術在發展中不斷得到完善，但隨著用戶規模和網絡規模的不斷擴大，頻率資源己接近枯竭，語音質量不能達到用戶滿意的標準，數據通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。

2第三代移動通信系統概述

第三代移動通信業務主要是話音和中低速數據,碼率為384kb/s(局域網可達2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業務的發展,2Mb/s的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業務的需要,因此國際上已開始研究第四代移動通信系統,第一步目標是10Mb/s以上。我們國內則尚未啟動。因此需盡早開始研究其關鍵技術。需要解決的關鍵技術有:寬帶多媒體移動通信系統的體系結構,包括頻段、多址方法、無線接入技術、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調制和OFDM技術、自適應天線陣、高效信道編碼技術(如Turbo碼)等。

第三代移動通信系統(3G)，也稱IMT2000，是正在全力開發的系統，其最基本的特征是智能信號處理技術，智能信號處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數據通信，它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業務，例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps，在用戶高速移動時最大支持144Kbps，所占頻帶寬度5MHz左右。但是，第三代移動通信系統的通信標準共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個IMT2000家庭，成員間存在相互兼容的問題，因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分地利用寶貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2Mbps的業務，等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要，因此尋求一種既能解決現有問題，又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移動通信技術的基本特點：(1)全球統一頻段,統一標準,全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業務。(4)支持高質量話音、分組多媒體業務和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據不同業務設置不同服務等級的能力。(6)適應多用戶環境,包括室內、室外、快速移動和衛星環境。(7)安全保密性能優良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統融合,包括蜂窩、無繩電話和衛星移動通信等。(10)終端(手機)結構簡單,便于攜帶,價格較低。

3第四代移動通信系統

4G系統中有兩個基本目標：一是實現無線通信全球覆蓋；二是提供無縫的高質量無線業務。目前正在構思中的4G通信具有以下特征：（1）網絡頻譜更寬。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速率，通信運營商必須在3G網絡的基礎上進行大幅度的改造，以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網絡的20倍；（2）通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動終端訪問Internet的速率，因此，4G通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據專家估計，第四代移動通信系統的傳輸速率速率可以達到10M~20Mbps，最高可以達到100Mbps；（3）通信更加靈活。從嚴格意義上說，4G手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇，因為語音數據的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端；（4）智能性更高。第四代移動通信的智能性更高，不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現許多目前還難以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從3G平穩過渡等特點。

總之，隨著新問題、新要求的不斷出現,第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發展?？v觀移動通信技術的發展規律和第四代通信技術的優點,我們相信,不遠的將來,人們將不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息。從而人們的學習、工作、生活將會發生更深刻的變化。

參考文獻:

[1]胡可剛,王樹勛,劉立宏.移動通信中的無線定位技術[J].吉林大學學報,2005,23(4)

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關鍵詞：視頻監控; 3G網絡; 雙碼流; RTP

中圖分類號：TN29-34文獻標識碼：A文章編號：1004-373X(2011)19-0055-03

Research and Implementation of the Key Technology of

Video Surveillance System Based on 3G Standard

WANG Yong-gang, ZHANG Jian-wu

(Dept. of Communication Engineering, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China)

Abstract： The research and design solution of the key technology of the wireless video surveillance based on the 3G standard are described, which includes H.264-based dual-stream module，multi-thread and RTP. The surveillance system has high stable and good real-time performance, and the users can perform the video monitoring and video recording through 3G network at anytime and anywhere. The testing result indicates that the modules meet the anticipated target, which can perform real-time view by video under the 3G environment. This system can achieve the real-time monitoring, and the video quality is not worse than that in LAN.

Keywords： video surveillance; 3G network; dual-stream; RTP

0 引 言

經過多年的發展，視頻監控技術已由早期模擬設備為主的第一代視頻監控系統發展到目前的數字視頻監控［1］，人們已不再滿足于傳統的監控系統。隨著3G技術難點的突破以及3G網絡的發展，使3G無線視頻監控［2］的實現成為了可能。在此背景下提出了一個基于3G標準的無線視頻監控系統的設計方案并實現了基本功能，本文著重介紹該系統關鍵技術的實現方法，包括雙碼流模塊、多線程通信、RTP封裝及改進，最后討論了無線網絡視頻傳輸健壯性的問題以及解決方案。

1 雙碼流技術的實現

目前，困擾中國網絡視頻監控市場發展的主要因素就是缺乏良好的網絡基礎環境，而雙碼流正是針對這一問題提出的解決方案，它是對安防行業的一次提速。

雙碼流，即在視頻編碼端中同時存在兩種碼流。雙碼流是通過在編碼端采用兩種格式或兩個不同的分辨率分別進行編碼來實現的。該監控系統基于DM365硬件開發平臺，由于DM365開發板屬于DAVINCI系列，必須深入研究DM365應用層調用具體算法的結構，如圖1所示。由圖中可知，應用層調用的接口是DMAI［3］(DaVinci Multimedia Application Interface),它是DSP提供給ARM端應用程序的調用接口。DMAI是各種模塊集合，應用程序可以從中選擇模塊來使用。此外DMAI提供了源碼，便于修改使用，以滿足應用要求。DMAI里面有各種接口實現方式，修改DMAI接口具體實現使其滿足雙碼流。

首先將DM365中兩個編碼通道全部使能，保證了開發板對雙碼流的支持,然后，在應用程序中采集兩路的數據，分別調用DMAI中的編碼函數Venc1_create，進而對兩路數據進行兩次編碼，這樣就得到兩路不同分辨率大小的編碼數據流。本文實現了一路D1，一路是CIF大小(用于傳輸)的碼流，并且都達到20幀的速率，可以保證視頻流質量。它在現有網絡瓶頸下兼顧了圖像質量和傳輸實時性，可以突破網絡瓶頸，根據網絡帶寬靈活選擇碼流格式，達到本地高清存儲，同時保證一定遠程監控質量的低碼流網絡傳輸。

圖1 應用層調用具體算法2 多線程技術在3G無線視頻監控中的應用

由于視頻圖像傳輸需要做到實時性和良好的傳輸質量，而系統需求的功能又比較復雜，包括視頻數據采集、視頻編碼、RTP打包發送、視頻數據流保存等工作，而它們的流程又不是簡單的順序執行，所以這里引入了多線程［4］。

本論文提出的方案中包括Capture,Video和Writer三個主要線程，分別完成原始數據YUV數據的采集、H.264［5］數據壓縮、視頻數據的寫文件，而在視頻采集線程中加入了異常檢測模塊(該模塊利用原始數據進行檢測異常),在視頻數據壓縮線程中采用了雙碼流技術，并將CIF分辨率的壓縮數據進行RTP協議封裝，在Writer線程中實現了以時間為文件名的保存方式并將其保存到SD卡中。在此基礎上實現設防、拆防、異常檢測、客戶端與監控端通信，又引入了兩個線程，分別完成等待電話、客戶端與監控端的SOCKET通信完成命令傳輸功能。整個線程結構與通信方式如圖2所示。

圖2 線程結構與通信方式采用了pipe管道進行線程間通信，且設置為阻塞模式，整個流程即Capture線程得到數據，將地址送給Video線程，Video線程經過H.264視頻壓縮把DI分辨率的地址送給Writer，而CIF分辨率根據發送標記來確定是否發送，Writer線程完成寫文件操作后，將buffer指針返回，完成一幀采集、編碼、發送、保存等工作，如此反復循環。而其他線程通信則采用全局變量來進行傳輸標記位，而無需使用FIFO，降低了實現復雜度。

3 RTP協議封裝及改進

本文采用RTP協議［6-7］，提供了端對端傳輸服務的實時傳輸協議，用來支持在單播和多播網絡服務中傳輸實時數據，而實際數據的傳輸則由RTCP控制協議來監視和控制。RTP協議一般要求與RTCP［8］一起使用，來保證數據傳輸質量。這種結構在本次設計無線環境會遇到兩個問題：

(1) 如果增加RTCP，那么增加了復雜度，降低了實時性。

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［論文摘要］隨著現代科學技術的飛速發展，構建完善堅強可靠的電力通信網，顯得越來越重要。文章結合電力通信的特點和需求及無線新技術的特性，分析無線通信技術在電網通信中的應用前景。

一、概述

電力通信網是為了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。我國的電力通信網經過幾十年風風雨雨的建設，已經初具規模，通過衛星、微波、載波、光纜等多種通信手段構建而成為立體交叉通信網。隨著無線通信技術的發展，無線通信系統的特性發生巨大的變化。鑒于采用無線通信網不依賴于電網網架，且抗自然災害能力較強，同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸等優點，非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應用特點和優缺點，并分析其在電力系統的應用前景。

二、無線技術介紹

（一）無線通信技術的概念

目前，無線通信及其應用已成為當今信息科學技術最活躍的研究領域之一。其一般由無線基站、無線終端及應用管理服務器等組成。

（二）無線通信技術的發展現狀

無線通信技術按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術，即基于IEEE802.15的無線個域網（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網（WWAN）。

總的來說，長距離無線接入技術的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點分配業務（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統。

1.主流無線通信技術

從技術發展的趨勢可以看出，以OFDM+MIMO為核心的無線通信技術將成為未來無線通信發展的主流方向。而目前基于該技術的無線通信技術主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術。

2.其他無線通信技術

除了上述主流的無線通信技術外，目前已存在的無線通信技術還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術及LMDS、MMDS、點對點微波、衛星通信等長距離通信技術。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點對點的數據傳輸協議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達16Mbps，通信介質為波長900納米左右的近紅外線。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴展技術，通信介質為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識別，俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。

（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數字通信系統，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統的復雜性，降低成本。

三、無線技術優劣分析

（一）WLAN技術分析

Wi-Fi的技術和產品已經相當成熟，而且大批量生產。該技術適用于無線局域網，作為有線網絡的延伸，對于特殊地點寬帶應用，盡管Wi-Fi技術應用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術，通過空氣發送和接收數據。由于無線網絡使用無線電波傳輸數據信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內盜取數據甚至進入未受保護的公司內部局域網。

（二）WiMax技術分析

WiMax是一個先進的技術，推出相對較晚，存在頻率復用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標準化，該技術的大規模推廣還需要實踐考驗。從應用前景看，該技術可以在較大范圍內滿足上網要求，覆蓋可以包括室外和室內，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數基站就可以實現全城覆蓋。WiMax由于其技術的先進性和超遠的傳輸距離，一直被業界看好，是未來移動技術的發展方向，并提供優良的最后一公里網絡接入服務。

（三）WMN技術分析

WMN是正在研究中的技術，在研究中不斷地在不同方面結合各種技術的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產品系列來支持該技術的大規模應用。從應用前景看，WMN這一新興網絡不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應用空間，在其他方面如結合數據、圖像采集模塊可以對目標對象進行監控或數據采集，并廣泛應用到環境檢測、工業、交通等領域。隨著其他技術的不斷更新完善，WMN更好地與之相融合、互補，從而能夠揚長避短，發揮出各自的優勢。

（四）3G技術分析

3G于1996年提出標準，2000年完成包括上層協議在內的完整標準的制訂工作。3G網絡部署已具備相當的實踐經驗，有一成套建網的理論，包括對網絡的鏈路預算、傳播模型預算以及計算機仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區已得到大規模的商業應用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經建設了3G的網絡。3G技術已經進入可以實用的階段，還有很多國家和地區正在建設或將要建設3G網絡。

（五）LMDS技術分析

本地多點分布業務系統LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內提供數字雙工語音、數據、因特網和視頻業務，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優情況下，距離可達8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通過扇區或基站設備將ATM骨干網基帶信息調制為射頻信號發射出去，在其覆蓋區域內的許多用戶端設備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號，在無需為每個用戶專門鋪設光纖或銅纜情況下，實現數據雙向對稱高帶寬無線傳輸。

（六）MMDS技術分析

MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠寬，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調制技術主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調制QAM調制技術，無法做到非視距傳輸，在目前復雜的城市環境下難以推廣應用。另外，MMDS沒有統一的國際標準，各廠家的設備存在兼容性問題。中國-七）集群通信技術分析

數字集群系統具有很多優點，它的頻譜利用率有很大提高，可進一步提高集群系統的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質量變好；由于使用了發展成熟的數字加密理論和實用技術，所以對數字系統來說，保密性也有很大改善。

數字集群移動通信系統可提供多業務服務，也就是說除數字語音信號外，還可以傳輸用戶數字、圖像信息等。由于網內傳輸的是統一的數字信號，因此極大地提高了集群網的服務功能。

（八）點對點微波通信技術分析

微波傳輸的優勢主要體現在以下幾個方面：第一，可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比，微波系統的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統部署簡潔快速。與傳統的傳輸手段相比，其快速部署的優勢可以更快地滿足新業務發展的需要。第三，目前的微波產品對未來的發展是有保障的，對于運營商的新業務和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統將升級到全IP的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發展。

（九）衛星通信技術分析

利用衛星在有些人口不很密集的地區來配合陸地通信。在這些地區散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛星作為用戶連至固定有線網的接入設施。在陸地通信網已經構成寬帶多媒體通信網的環境下，利用衛星建成寬帶衛星接入系統是比較好而切合實際的方案，經濟又可靠。

但是衛星通信畢竟是采用衛星作為通信平臺，其地面站的建設、通信信道租用費用都需要花費大量資金，而且通信資源為衛星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數據的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產、生活使用是極為不經濟的；而將衛星通信作為應急通信、作戰通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術綜合比較

目前無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區域、不同的技術特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數據接入，而UWB可實現近距離的超高速無線接入。

首先，從標準化程度上看，本報告所涉及的技術中，僅僅WMN技術沒有成熟的標準體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準，只是沒有統一的國際標準，其余的技術均已經完成標準化工作，并且都進行了試驗網建設和商業網建設。

從頻率上看，Wi-Fi技術、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術、3G技術等其他技術使用的是授權頻段。

從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術、WMN技術屬于局域網無線接入技術，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術、3G技術、LMDS技術、MMDS技術、集群通信屬于城域網接入技術，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛星通信、點對點微波則屬于廣域網技術，通常用于通信主干組網建設。

從傳輸速率上看，點對點微波和衛星通信屬于干線傳輸技術，不同的情況速率變化較大，而其余的技術均為接入技術，僅僅是3G技術接入速率最小，僅為384k，而其余技術均為幾十M甚至上百M的速率。

從調制技術上看，其中WiFi技術、WiMax技術、WMN、3G技術均采用最新的調制技術OFDM，其余的技術均未采用OFDM調制技術。

從天線技術上看，僅僅3G和WiMax技術采用了MIMO技術，而其他技術均未采用MIMO技術；從傳輸環境上看，僅僅WiMax技術和3G技術支持非視距傳輸，其余技術均要求視距傳輸環境；從網絡安全和QoS機制上看，WiMax技術和3G技術在這方面做得比較優秀、完善，其余的均存在較大的問題。