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标题: 3G终端主流技术的演进和发展预测 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-13 16:51
标题: 3G终端主流技术的演进和发展预测
1、移动终端标准演进
　　1.1　无线移动终端支撑平台技术标准演进
　　目前主流的支撑平台主要有J2ME/BREW/Microsoft（r）.NET/wipi等。J2ME凭借其开放性优势和它在终端中所占的百分比，已经成为全球范围内事实上的标准。
　　目前世界上较大的移动通信运营商都制定了自己的Java终端规范，如NTT DoCoMo、Vodafone、Sprint PCS等，当然也包括中国的中国移动和中国联通。WIPI平台为韩国SKT制定，并为韩国所有的移动运营商支持。
　　1.2　数据线、充电器等外部接口标准演进
　　作为终端的附件，国内、外对无线移动终端的数据线、充电器、耳机等外部接口的特性还没有做出统一的规定。终端厂商各自为阵，造成移动终端的外部接口种类繁多，通用性较差，也造成了资源的严重浪费。
　　终端外部接口的标准化，从市场和用户的角度来说是必然的趋势。
　　1.3　终端用户身份识别卡标准演进
　　SIM的相关国际标准有：GSM11.11、GSM11.14、GSM03.48等。
　　3GPP组织的SIM相关标准有：TS 11.10-4、TS 31.102（USIM）、TS 31.111（USAT）等。
　　国际上3GPP2组织制定的UIM标准有两个：3GPP2 C.S0023和3GPP2 C.S0049。最新的C.S0023标准C版本中增加了HRPD和BCMCS的内容。
　　3GPP的TSG-T下的T3组负责USIM卡的标准化工作，在制定USIM卡的标准中，主要是建立了一个UICC平台的概念。目前USIM卡测试规范的制订仍然有些滞后。
　　国内也在积极地跟进国际标准，目前TD-SCDMA/WCDMA UICC-终端（Cu）的USIM卡接口技术要求系列标准正在制定中。
　　ISO/IEC7816系列标准（最近更新版本为2004版）是智能卡的一个基本规范，终端用户身份识别卡的很多标准都参考了该标准。国内根据ISO/IEC的国际标准也制定了相应的行标。
　　1.4　移动终端的DRM标准演进
　　3GPP对DRM（数字版权管理）的标准制定工作开始于2002年3月，并于2002年9月将其转交OMA进行。
　　OMA DRM版本1.0在2002年10月被正式批准为在移动终端环境下的数字版权管理的标准，此标准提供了三种DRM管理方法（即转发锁定、组合传送和单独传送）。2004年2月，OMA又推出DRM 2.0版本，与第一版相比，2.0版本增加了保护功能，改进了对音视频、流媒体、和多种设备对受保护内容存取的支持。
2、移动终端的操作系统演进
　　在移动终端中得到应用的操作系统包括两大类：
　　（1）嵌入式实时操作系统，包括Nucleus、REX、OSE、VxWorks及RT-linux等，主要用于单一语音手机与功能手机的基带处理器中。
　　（2）Palm OS、Linux、Symbian OS和Windows Mobile等开放式操作系统。其特点是开放性好，便于第三方软件的移植。这类操作系统主要用于高端智能手机的应用处理器芯片中。
　　上述四种主流智能终端操作系统最近几年的国内市场份额分布情况如表1所示。总体来看，上述四种操作系统技术上各有优、缺点，而且互不兼容，因此将在较长时间内并存。但从长期看来，操作系统的统一是必然的发展趋势。

表1　四种主流智能终端操作系统市场份额分布情况

　　除上述主流的开放式操作系统之外，目前国产操作系统近年来得到了一些厂商的支持，取得了一定的市场份额，但是由于无法发挥足够的共通性效应，因而难以成为智能终端操作系统的主流。
3、移动终端的发展趋势
　　3.1　移动终端向智能化、多媒体化发展，移动终端所支持的业务、功能更加丰富
　　3G网络的技术特性使得它能够提供相比2G/2.5G网络更为智能化、多样化、个性化的移动业务，这就要求3G移动终端的功能也必须向智能化、多媒体化发展。
　　3G移动终端不仅须能支持现有业务等，还应支持以多媒体业务和高速数据业务为代表的宽带通信业务等。包括手机电视、可视电话，以及手机博客、及时通信业务、近距离无线通信的银行支付等个性化业务。
　　其中，手机电视业务在很多城市已经进行了实验，10月24日，国家广电总局手机电视CMMB标准的颁布将加快手机电视业务在中国的商用化的脚步。
　　3.2　移动终端向双模和多模化发展
　　近年内将是多种3G技术体制将并存的现实情况，决定了双模甚至多模成为终端设计的趋势。目前市场上已有GSM/WCDMA、GSM/CDMA2000、CDMA2000 1X/1x EV-DO双模终端；随着TD-SCDMA标准的正式商用，未来支持TD-SCDMA网络和其他网络的双模手机或多模手机也可能会出现。
　　尤其是中国联通首创的双网双通终端，真正实现了“一机在手，全球畅行”的国际漫游。
　　3.3　移动终端业务应用平台向开放化，统一化发展
　　为了方便第三方开发，实现终端业务的互通，更好地支持业务。3G终端丰富的功能和业务需要一个开放的业务应用平台来支持。
　　3.4　移动终端向与其他无线接入技术的融合化发展
　　随着3G的推进，3G业务和功能会越来越丰富。而与此同时，Wi-Fi、WiMAX、WLAN、蓝牙、NFC等技术越来越成熟、应用也日益广泛。上述各种无线接入技术都有其技术特点，与移动通信技术相结合会产生很好的应用效果，可以更好地满足市场需求。比如NFC技术与移动通信技术的结合可以实现非接触银行支付、非接触是一卡通等功能。
　　3.5　移动终端定制的趋势
　　在全球范围内，尤其在发达国家市场，终端定制不仅已经形成一定的市场规模，而且得到了终端厂商、运营商与消费者的普遍认可。在中国市场，中国联通、中国移动开始终端定制。
　　定制与集中采购模式对运营商提出了更高的要求。在整个终端定制的产业链中，运营商将处于绝对主导地位，因为这需要强大的经济基础与雄厚实力做后盾。
4、移动终端演进的瓶颈
　　4.1　终端之间的业务互通性差
　　开放化、统一化是移动终端业务应用平台的发展趋势，但目前移动终端之间的业务互通性仍然较差。其主要原因有：业务的标准不统一，业务实现方式不统一，业务运行平台不统一。
　　技术发展的过程是一个百家争鸣的过程，标准的产生一般都滞后于业务的产生与应用。因此在一种技术发展过程中经常会出现不止一种标准或实现方式的现象，并且可能会在一个相当长的时期内共存。
　　4.2　终端电池待机时间短
　　锂电池具有高能量密度、高电容量、小型轻量和外型多变的优势，已成为手机电池市场的主流。但是新一代的移动终端所支持的业务、功能不断增加，使得现有的移动终端电池技术难以满足日益增长的需求。
　　CPU、显示屏、存储器、外设接口等硬件配置及软件配置的不断提高，终端耗电量迅速增加，而目前锂电池的技术发展空间已经比较有限。
　　燃料电池是3G手机电池一个很有潜力的发展方向。但是无论是成本还是技术的成熟度，燃料电池手机离商用还有一定的距离。
　　4.3　终端的后向兼容问题
　　原有业务的不断发展和新业务的大量涌现使得如何做到不更换终端就能享受业务的新版本或者新增业务成为一个有待研究的问题。
　　另外，3G终端支持的业务与功能越来越多，为了保持新旧终端之间的互通，新终端将不得不同时支持协议的不同版本。这不但造成了终端资源的严重浪费，而且实现在这些业务之前，终端之间必须有一个适配与协商的过程，会造成一定程度的时延，进而影响用户体验。
5、移动终端中的新技术
　　5.1　软件无线电技术
　　软件无线电（SWR，Software Radio）是将标准化、模块化的硬件功能单元通过高速总线或高速网络等连接形成一个通用的数字式硬件平台，再通过软件加载的方式来实现各种类型无线通信系统的开放式体系结构。
　　无线电功能的软件化使得采用软件无线电技术实现的通信系统造价低廉、灵活性强，具有易于实现与不同的频带、带宽和调制方式的通信系统的互联、互通；系统的升级和嵌入新技术更方便，便于开发新的增值业务，能更充分地利用有限的频谱资源等优点。
　　3G系统进入商业运行一方面需要解决不同标准的系统间的兼容性，另一方面要求高度的灵活性和扩展升级能力，因此，软件无线电技术成为第三代移动通信技术领域中的热点新技术。
　　5.2　3G终端新技术——接收分集
　　由于无线通信的条件相当恶劣，会造成功率的大量损耗。为了充分利用传输中的多径信号能量，以改善传输可靠性，接收分集技术应运而生。为了在接收端得到几乎相互独立的不同路径，接收分集可以通过空域、时域、频域来实现。
　　接收分集技术已经在很多通信系统中得到了应用，例如在IS-95系统中。而高通半导体公司推出的CDMA2000 1X/EV-DO芯片也采用了空间接收分集技术，使得接收分集技术在终端上也可以实现。已有一些实现了接收分集技术的终端问世。根据实验结果，终端接收分集技术能够增大网络容量，改善用户体验，而无需对网络进行任何改造，从而为3G服务增加新的价值。
　　5.3　3G终端新技术——发送分集
　　除了接收分集，在终端应用发射分集，同样可以增加系统容量和提高数据速率。发射分集技术通过修改手机的射频设计方案来实现，此技术增强了CDMA反向链路的性能，即改善了从移动台到小区基站的通信信道的性能。对基站进行相应修改或设计技术可以获得前向链路的性能改善，但是那些技术成本较高。发射分集技术通过修改终端的射频设计方案来实现。
　　对此，SK Telecom、Sprint等运营商进行了场测。相关测试表明，应用发射分集的手机，可以使网络的系统容量提高35%～50%，从而使网络的利用率增加2～7倍。单独应用发射分集技术，可以提高系统容量，如果同时在终端应用接收和发射分集两种技术，系统容量会有更大提高。
　　5.4　3G终端新技术——MIMO
　　3GPP的高速下行分组接入方案中提出了MIMO（Multiple Input Multiple Output）天线系统，这种系统在发送和接收方都有多付天线，可以认为是双天线分集的进一步扩展，但MIMO还引入编码重用（Code re-use）方法。
　　为了在4G等新一代系统中实际应用MIMO，在空时编码算法研究上还有很多工作要做。另外，由于移动终端设备要求体积小、重量轻、耗电小，因而要在终端上实现MIMO有大量工作要做。
　　目前，朗讯、松下、金桥和NTT DoCoMo等公司都在积极倡导MIMO天线系统技术的应用。在3GPP的高速下行链路分组接入方案（HSDPA，High Speed Downlink Packet Access）中提出了使用MIMO天线系统，这种系统可以认为是双天线分集的进一步扩展。

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