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  移动:虽然移动很无耻,但是我还是得用移动的啊,因为它的业务种类很多,3G是指第三代移动通信技术,我门现在用的是第2.5代移动通信技术,3G是什么?

  3G是3rd Generation(第三代)的缩写,即第三代移动通信系统(IMT-2000),它是高速移动数据网络通信领域的行业术语。纵观移动通讯系统的发展历史,模拟移动手机被称作第一代;数字移动手机被列入第二代;而其后的发展技术被称作第三代。当前全球还存在多种第一代和第二代通讯系统,它们成为全球范围内普及单一通讯终端设备的一个阻力。另外,3G技术面临的最大挑战是系统的标准化,如何能够支持单一通讯终端设备可以在全球范围内得到通用。3G技术的设计基础是支持全系列的移动多媒体系统,其对多种数据速率提供灵活的支持,不仅可以传送语音数据,还可以根据需要传送视频数据。使用3G网络,我们可以传输需要高带宽的应用数据,例如:它可以随时随地根据需要提供全视频、视频会议、高质量语音和Web数据服务。

  第三代移动通信系统IMT-2000的技术标准由ITU-R和ITU-T组织制定。ITU-R和ITU-T组织接受和评估各个国家和地区标准组织提交的建议(草案标准)。参与制定草案标准的主要标准组织包括:ARIB组织(Association of Radio Industries and Businesses)、日本TTC组织(Telecommunication Technology Committee)、欧洲ETSI组织、美国T1组织和韩国TTA组织。3GPP项目小组(Third Generation Partnership Project)就是由上述标准组织参与组成的,目标是制定全球性应用草案标准。3G-324M(*1)是3GPP组织制定的框架性标准,其制定基础是ITU-T H.324/M和其它国际标准,它可以在无线电路交换网络支持实时多媒体服务应用。该标准包含的几个子协议标准是:语音、视频、用户数据和控制数据的多路复用和分离(H.223);in-band呼叫控制(H.245)。它定义的功能组件和端到端通信程序用于支持可视化音频通讯应用。

  (*1) 3G-324M: H.323是ITU-T组织针对基于互联网和局域网的通讯系统和终端设备制定的协议标准。而SIP是由IETF组织制定的著名的多媒体通讯协议标准。通讯网络需要协议标准支持,通过网关实现与SIP协议和H.323系统的互连,其中专门针对移动通讯的协议标准是H.324/M。3G-324M标准是H.324/M的进一步发展,它用来支持IMT-2000。

  3G-324M标准在技术上与H.324/M非常相似,但是它指定H.263作为强制基本标准,而把MPEG-4作为视频编码推荐标准。AMR是音频编码强制标准。H.223制定了多路音频和视频信号在单个移动通讯信道的多路复用应用标准,H.245制定了在各个阶段的消息控制交换标准。但是,在易出错网络的高效传输方法在3G-324M标准中制定。另外,level 2(由H.223附录B制定)被制定为强制的多路复用协议层,它可以提供增强的容错控制。

  3G-324M指定H.263为强制性基准协议(附录中的扩展标准除外),而把MPEG-4制定为推荐视频编码标准。H.263作为老的编码标准仍然应用于现有的H.323系统,因而保留它可以提供系统兼容性。MPEG-4比H.263基准协议拥有更高的灵活性,它提供了更先进的错误检测和纠错方法。

  数据分区方法通过标识符分别提供离散余弦 (DCT) 系数和移动矢量参数,这样可以避免某组数据的出错影响到另外一组数据的解码。例如,如果在某个给定的宏块中检测到DCT系数错误,我们仍然可以隐藏DCT系数错误,采用正确的移动矢量信息重新创建宏块。这样,与解码过程中采用前面相邻数据帧的正确宏块替换出错宏块的方法相比,该方法可以提供更高的视频图象解码质量。

  RVLC方法允许对特定的数据块从前端(前向)或者末端(反向)开始解码。这种方法提高了对出错数据集的修复机率。

  再同步标识符是插入比特流中的一些代码,它可以帮助解码器对解码进程进行重新同步。

  HEC支持更高效的解码进程再同步,其扩展的再同步标识符还包含了时间信息。

  ITU-T标准对语音编码没有强制性要求,只有IMT-2000语音服务应用强制性要求AMR编码(Adaptive Multi-Rate),用于支持3G-324M设备。G.723.1是3GPP推荐的可选老编码标准,它可以提供兼容H.323等标准。

  AMR语音编码的最高处理速率是12.2 kbps,取决于不同的基站距离、信号干扰和流量情况,AMR的实际传输速率范围是4.75 kbps ~ 12.2 kbps。AMR还支持柔化噪音生成(CNG,Comfort Noise Generation)和非连续传输模式(DTX,Discontinuous Transmission)。它还可以根据不同的实际情况动态调整处理速率和错误控制,在当前的信道环境下提供最佳的语音质量。

  AMR编码还支持非对等错误检测和预防(UED/UEP,Unequal Error Detection and Protection)。这种方法基于可判断的数据相关性对比特流进行分类,如果在最相关的数据中检测到错误,就可以对AMR数据帧直接进行解码,并隐藏数据错误。

  T.120是数据会议应用推荐的数据通讯协议。但是,当前还没有制定任何强制性协议,因而它也只是一种可选标准。

  H.245是面向H.324、 H.310、H.323和V.75而定义的通用呼叫控制标准。与其它ITU-T推荐标准两年一修订的程序不同,H.245需要根据需求随时对其进行修订,这主要是因为它应用于相当多种类的系统中,我们需要快速对其功能实现增强以满足其高速发展的需要。

  在通线会话之前,一个必须解决的问题是:如果端点设备之间出现协议冲突,究竟由哪个端点设备负责解决,或充当主角。不同的端点设备在H.223信号多路复用/信号分离、视频和音频编码、数据共享和其它功能领域可能存在着不同的差异。H.245提供了一种功能交换的功能,它支持两端设备通过协商确定一组通用的功能集。

  媒体和数据流采用逻辑信道的方式进行传输,需要提供相应的控制支持。H.245采用逻辑信道信令,支持逻辑信道的开关和参数交换。在H.245标准中,发送方根据接收方广播的可支持功能集,确定双方通讯的编码集和参数。如果接收方有指定的功能需求,它可以采用模式请求的方式向传送方发送请求信号。

  最后,H.245采用一组呼叫控制命令和提示符,提供数据流量控制、用户输入提示、视频编码控制、信号抖动和失线的用户提示符(UII,User Input Indication)在需要用户交互的所有应用服务中扮演着重要的角色。对于视频消息应用,典型的UII应用一般提供用户偏好选择、消息录音和查询、以及常规的邮箱管理功能。H.245提供可靠的信令协议,可以确保各种消息(如:DTMF音频)能够得到可靠的传输。H.245 UII提供用户提示的两级表示:字符型提示和表示字符串提示时间长短的信息。例如,特定的键被用户按了多长时间。

  为了提供不同级别的容错支持,3G-324M定义了多级H.223传输。在H.223多媒体多路复用协议中,其转换层(Adaptation Layer)提供逻辑信道的QoS,而多路复用和信号分离层(Multiplexing and Demultiplexing layer)提供多路逻辑信道到单个信道的合并。它可以同时支持分时多路复用和包多路服用两种模式,可提供应用需要的灵活性、高效性和低延迟。

  电路交换网络的多媒体通讯需要多路复用技术,以支持视频、语音和数据流量的混合同步传输。多路复用技术为每种媒体类型指定了一个逻辑信道,可以把不同媒体源提供的多路比特流合并成单个比特流,在单路信道上进行传输。

  媒体类型不同,其对应的逻辑信道对QoS的要求是不一样的。例如,对于数据传输来说,其对延迟的要求一般不会太严格,但是它要求完全无错误的传输。另外,语音传输对延迟有着严格的限制,其综合质量可以在10-3错误率的基础上实现。视频通讯对传输的要求介于数据和音频通讯之间。因此,多路复用技术需要这么一种功能,它可以根据不同的媒体编码需求,对逻辑信道提供不同的QoS控制。

  Level 0作为H.223的基本协议,它提供同步和比特填充支持。Level 0提供16种不同的多路复用模式,支持媒体、控制信息和数据包的混合传输。多路复用模式可以由通讯端点设备之间协商确定。Level 0的容错功能非常有限。比特错误将可能中断HDLC(High Level Data Link Controller)协议传输,并影响比特填充,把比特填充误认为有效负载。

  Level 1由H.223附录A定义,它拥有的同步机制可以有效增强易出错信道的传输性能。为了提高MUX-PDU的同步传输性能,在Level 0中MUX-PDU帧使用的8位HDLC同步标识符被16位PN(Pseudo Noise)序列所替代。HDLC被更稳定的帧模式和更长的帧标识所替代。PN序列作为一组类似伪噪音的信号,它实际上是按照统计学随机产生的一组0和1比特序列。尽管它是随机产生的,接收端可以根据其特定的结构判断该序列的下一个比特符是什么。

  多路复用帧没有采用比特填充,它采用字节为单位(8位比特结构,帧的开头对应的是第一个字节。1字节= 8比特),并以字节为单位搜寻同步标识。

  这样, 即使在低速率和透明传输环境,同步标识的生成不再是确定的。但是,这显著提高了在比特流出错条件下对同步标识特征的检测。

  根据上一层媒体类型的不同(数据、语音和视频),协议定义了三种类型的转换层(AL1、AL2和AL3)。来自上一层的AL-SDU数据单元(Adaptation Layer-Service Data Unit)传送到MUX层成为AL-PDU数据单元(Adaptation Layer-Protocol Data Unit)。AL1的设计基于数据传输,主要用来传送用户数据和H.245控制消息。它需要上一层协议提供出错控制和处理。AL2提供8位CRC(Cyclic Redundancy Check)校验和可选的顺序编码控制,用于进行丢包监测。AL2可以支持变长的AL SDU单元(Service Data Units),是适合音频数据传输的理想转换层。AL3主要基于视频应用设计,提供了16位CRC校验和可选的顺序编码。它支持变长的AL SDU单元,并提供可选的续传机制。

  多媒体移动通讯的支持技术(如:3G)可以通过任何联网的多媒体终端、在任何时间、任何地点为用户提供多媒体访问服务。但是,目前的问题是:如何以可接收的格式向各种类型的终端设备提供多媒体内容和服务应用。而这些终端设备在计算能力、显示、网络接入和带宽支持等方面存在着各种差异。

  媒体转换处理可以动态调整帧的内容,包括:图像尺寸、编码格式、以及多媒体内容的组织,并尽可能保持转换后的内容忠实于源内容。媒体转换的依据是终端设备可支持的功能和用户偏好。媒体转换处理使用的相关部件包括:

  转换所需要的多媒体消息模型,包括对不同形式内容的层次性标识符,可以支持多媒体内容的显示和传送。

  MPEG-7以及最新推出的MPEG-21标准都提供了多媒体信息模型的定义,用于支持媒体转换。电信运营商一般会根据可用的媒体处理和传输资源制定可行的媒体转换策略。

  媒体内转换技术需要基于特定媒体的特殊编码方案,提供相应的媒体转换。例如,转换可以依据的视频压缩特性包括:视频帧传输率、图像格式、以及特定的intra-frame和inter-frame质量,支持特定的数据尺寸和格式的转换。类似的,内容通过转换可以提供给具有带宽限制的终端设备。另外,根据终端设备对不同编码的支持,可以提供相应的代码转换。

  对于基于3G-324M的应用服务,它们需要H.263和MPEG-4编码转换,这是两种标准视频格式。这种转化模式有着自身的内在局限性,它的固有下限取决于特定媒体的最低可察觉接收质量。*跨媒体转化可以克服这种局限。

  跨媒体转换采用语义等效的媒体类型替换特定的媒体类型,这种替换可以最小化的减轻对用户接收效果的影响。

  例如,一段电视格式的视频片段(720 x 480像素)可以转换为一系列静止的关键图像,只有在图像场景发生变化或者发生明显变化时进行图像取样,缩小图像尺寸,转化为QCIF格式(176 x 144),对速率较低的音频数据进行同步,并采用NMS消息进行封装。这样,视频片段就可以实现向2.5G手机的传送。

  由于移动通讯环境有着明显受限的显示能力和网络带宽限制,因此,媒体内转换和跨媒体转换在移动视频服务的内容传送领域均将扮演重要角色。

  2001年10月1日,NTT DoCoMo公司首家全球推出了第一款第三代移动应用服务FOMA。与第二带移动手机应用系统mova相比,FOMA能够提供高速数据通讯服务和视频手机功能。视频手机功能可以支持面对面通讯,它是传统语音通讯的一个重大突破。

  自2001年10月1日首家推出该服务以来,由于它是全球第一款第三代移动应用服务,因而运营商对其用户增长的期待值很高。然而,由于移动手机的尺寸、电池寿命和通讯覆盖范围等方面还没有完全满足用户的需求,因而FOMA的用户增长并没有预期的那么令人振奋。随着FOMA手机性能的增强,以及其尺寸、重量和电池寿命等指标的改进,FOMA的用户定购在2004年得到了快速的增长。2004年7月20日,NTT DoCoMo公司宣布,其FOMA服务用户定购数超过了500万大关,仅仅在最近的两个月内就增加了100万新用户。据电信运营商组织TCA(Telecommunications Carriers Association)消息,FOMA服务定购用户11月30日已经达到了757万。NTT DoCoMo公司宣称,其计划在2007年3月能够实现FOMA服务用户总数达到2500万的目标,也就是说有一半的DoCoMo移动手机用户将定购FOMA服务。

  据NTT DoCoMo公司宣布的公司战略,它将通过完善终端设备功能,发展和推出各种成熟的应用服务(如:可视通话和视频/文本传送服务等),来不断的扩展自己的产品线,进一步拓展可支持高速、大容量数据传输的FOMA应用服务。

  移动手机的视频功能的将不断得到发展,可以支持多媒体、普遍环境的各种应用。在3G技术中,视频消息(视频邮件)和视频流功能可以支持内容向移动手机用户的传送;3G视频网关功能可以通过宽带等接入线G用户到PC的连接;而视频会议已经成为基本的移动视频服务。对于没有采用3G技术的应用系统也需要开发上述应用服务。

  不同的应用系统需要相应的运行平台(开发/实施环境)。NMS电讯公司提供了Video Access应用系统开发平台,可支持上述各种应用系统的开发。

  离开办公室或家庭在外旅行,你可以把旅途见闻拍摄下来,并把视频图象传送给自己的朋友、家人和同事。使用视频消息服务,你可以通过FOMA手机发送电子邮件给远端的FOMA手机,还可以发送给连接在网络(如:IP网络)上的H.323设备。采用网关、视频录制/播放、视频转换等功能,我们可以搭建各种消息应用系统。视频邮件应用的呼叫接入端是视频服务器,因而视频服务器需要配置编码转换功能,这样可以在服务器内部实现视频的存储和播放。

  目前存在着点到点和多点视频会议。视频会议可以在FOMA和IP客户端之间创建。FOMA用户可以加入网络会议,而过去一般只有PC机才可以加入网络会议。如果你远离家庭和办公室,你也可以通过互联网实现与朋友和同事的视频通讯。

  在消防队和警察局,他们可以建立险情会议,并可以和总部共享火情、事故和犯罪现场等视频信息。

  在添加视频录制和播放功能后,视频会议可以用于今后资料查询。类似的,商务应用可以采用上述功能建立自己的视频呼叫中心。视频服务器配置了视频混合编码转换后,可以支持多方视频会议应用。

  视频流应用可以把存放在流处理服务器上的视频片段通过网关传送给FOMA手机。快讯、旅游信息、产品介绍、广告甚至电影等都可以处理成视频流向用户传送。这种处理比常规语音信息能够传递更多可视、直观信息。

  视频流应用还可以支持音乐会和体育等大家关注事件的现场直播,它通过远程服务器向FOMA手机传送。使用FOMA手机,您还可以在任何时间,观看由设置在远程任何地方监控摄像机提供的各种事件的实时视频流,应用领域包括:灾区、旅游景点、交通、医院、学校、重要事件等。同样的技术可以帮助我们监控家中的孩子和宠物。上述都是基本的单向实时应用。

  使用3G-324M协议,压缩视频(MPEG4)、压缩语音(AMR)和信号能够以64 kbps的速率进行传送。与基于包网络的视频传输相比,这种方法可以支持更高效的视频和语音信息的传送。这种服务需要一个配有编码转化器的视频网关,对数据流提供相应的处理。

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