第1期 雷震洲 未来移动通信的定位与应用
未来移动通信的定位与应用
雷 震 洲
摘 要 21世纪。人类将进入以人为本的信息社会。在信息社会中,移动通信将
发挥非常重要的作用。移动通信可使人们不受时间、地点限制地获得所需要的各类
信息,信息与知识的交流既自由又安全。本文分析了未来移动通信的定位、经济/社
会活动与移动通信的关系以及未来移动通信的应用领域,探讨了对未来移动通信系
统的功能要求和技术挑战。
关键词 移动通信 宽带多媒体 信息化
一
、未来移动通信的定位
从服务的角度看,移动通信最初是为了在移动环境中打电话而发
明的,但是21世纪的移动通信绝不是单单为了打电话,它将成为下一
代网(NGN)的一个重要组成部分。下一代网只是手段,下一代服务才是
目的。下一代的宽带服务与应用要比具有 1 O0多年历史的电话服务复
杂得多,甚至是包罗万象的。通信方式不仅是人与人之间,而且还包括
人一机之间和机一机之间的通信。未来移动通信在社会进步中将起非
常重要的作用,主要体现在向我们提供宽带多媒体、全球性、个性化和
■震洲 信息产业部电信研究院科技委副主任,教授级高级工程师,信息产业部电信研究院
原总工程师,信息产业部电信科技情报研究所原所长。曾获部级科技进步奖多次,91年
获政府特殊津贴。现任中国人民政治协商会议全国委员会委员,中国通信学会会士,全国
科学技术名词审定委员会委员,中国互联网协会互联网政策与资源工作委员会副主任委
员,信息产业部无线电频率规划专家咨询委员会副主任,美国IEEE高级会员
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无所不在的服务。
宽带多媒体指的是向用户提供声、像、图、文并茂、同步集成的交
互式宽带业务。个性化指的是按个人意愿向用户提供“随时随地随意”
的服务,全球性指的是向用户提供端到端的全球性业务。无所不在指
的是把通信服务的对象从人扩展到任何一件东西.使用户可以随时随
地感知网络的存在与网络带给他的方便。为了实现上述目的,需要给
所有移动物体赋予无线通信功能,给所有难以安装固定线路的地方赋
予无线通信功能,给所有执行命令、验证和控制功能的用户随身配件
赋予无线通信功能。
届时,一个用户可能使用几个用于不同目的和场合的终端。终端
的数量有可能大大超过人口数。将来的移动网具有极强的平台功能,
能为大量无所不在的终端提供不同的服务。根据终端的数量和服务的
类型,每一种服务都有它 自己的商业模式。
二、经济社会活动与移动通信
从经济活动的角度看,未来移动通信产生的最大影响是促使行业
结构的变化以及新行业的出现。尤其是面向消费者的行业,首当其冲
的是娱乐业。未来移动通信可以利用很高的速率即时向消费者分发娱
乐产品,包括内容分发(如游戏)、视象分发(如广告、促销视象)和音乐
分发等。分发业务可以根据用户爱好定制打包。通过移动网分发来取
代常规的产品打包分发.很可能会发展成为娱乐业的支柱之一。
在提供公共服务方面。如医疗、教育、政府服务等,服务方式可能
会不同程度地从现在的“人找服务”变成“服务到人"的结构。移动政府
和远程教育将作为移动网上的一种应用来提供。远程医疗也会得到进
一 步的发展,利用先进的移动医疗设备,医生可以访问病人的家里,通
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过特别的移动服务为病人提供治疗。
在社会生活方面,利用先进的移动系统还可以提供一些 目前不能
提供的服务,例如与信息家电联网的购物助理、24小时昼夜保健管理
服务等。这些服务都是针对目前的社会趋势而设计的,例如老龄化的
趋势、人们更加关注健康与安全的趋势。
未来移动通信将促使行业结构发生变化,弓l导新的行业与市场出
现。行业结构的变化不仅会刺激在电信业的投资,而且还将刺激在其
它各行业中的投资。这将引起消费者对终端新的需求,以获得各种各
样的移动服务。移动通信的进一步发展有助于把日常生活中常用的许
多产品市场进一步扩大,这些产品包括移动终端、信息家电、家庭网、
智能车辆等等。
三、生活方式与移动通信
近 1 0年来,移动通信极大地改变了人们的生活方式。1 0年前,蜂
窝电话既贵又大,不便携带,只为少数人使用。经过 9 0年代后期的迅
猛发展,移动通信成为人们常用的一种通信工具。进而,随着短信、电
子邮件、内容服务(如铃音和游戏)和其它应用(如Web信息服务等)的
出现,移动通信为人们的日常生活提供了许多乐趣和便利,甚至部分
取代了其它信息媒体的作用。
在今后1 0年中,移动通信将取得更大的进步,对人们的生活产生
更大的影响,将导致形成新的生活环境、经商方法和社会机制。更先进
的移动通信系统将更加广泛深入地贴近我们的日常生活。例如,使用
配备全面结算能力的移动终端.人们在商店里或售货机上购物时可以
把移动终端用作安全的电子结算工具。使用可靠的生物认证技术可以
使我们安全地接入各种各样的服务.包括从手机接入当地政府的行政
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服务。由于数据传输速率的大幅度提高,人们不管身在何处都能即时
获得和欣赏视象节目和游戏内容等。在移动环境中你可以很轻松地处
理带有大数据量附件的商务邮件,不必非要办公桌了。人们无论何时
外出都可以方便地获得必要的导航信息,不再因为缺乏信息而感到不
便。在异常情况下,例如发生事故或遇到灾难,人们可以立即从发生地
跟相关部门进行联系,提高我们生活的安全水准。家庭医疗和远程诊
断将成为常事,人们在家里,尤其在人口稀少地区,可以基于高清晰度
图像传输技术进行专家诊断,开处方。没有常驻医生的远程手术室和
虚拟医院也将成为现实。
传统上,人们为某些特定目的要使用许多具有不同功能的生活空
间,如住家、学校、工作场所、银行、百货公司、医院等。但移动通信使人
们在任何地方都能够进行学习、玩耍、工作和购物,只要他们想要,从
而使人们摆脱空间的限制和束缚,能够在他们想要的地方做想做的
事,把基于空间的生活方式变为基于目的的生活方式。当然,学校、办
公室和住家这样的物理空间并不会消失,只是想做某事的地点不再受
特定空间的限制了。
总之,未来移动通信将使我们获得更加丰富有品味、更加灵活多
样、更加舒适安全的生活,更加个性化方便的生活。
四、未来移动通信的应用领域
如上所述,未来移动通信将对我们的生活方式和经济社会活动产
生很大的影响。根据预测,未来移动通信可望在以下1 O 大领域得到比
较广泛的应用。
(1)教育、艺术和科学
在教育、艺术和科学方面,许多人都非常希望能够不受地点限制
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第1期 霄震洲 未来移动通值 室位与应旦
地获取各种信息。通过移动网获得的信息和知识往往比学校课堂上学
到的印象更为深刻。例如,将来两个不同国家的学校可以联合在室外
上课,学>---j诸如关于昆虫的课,两边的同学可以使用内置摄像机和具
有 自动翻译功能的手表式移动终端实时交换有关两地昆虫的信息。学
生还可以查询百科全书中的相关信息,进行对照,甚至信息中心的研
究人员也可从中获得有关昆虫的新发现。
(2)移动办公
移动通信允许工作人员在公司外面或办公室外面进行办公。例
如,工作人员可在建筑工地随时接入公司网络检索设计图,或者在客
户办公室接收必要的业务数据进行讲解。人们普遍认为,移动办公可
免除工作人员外出时携带笨重文本资料,这一特点是非常有用的。
(3)娱乐
移动系统可用于网络游戏和音乐/视象的下载。不少人高度评价
这种应用,认为能够利用他们的业余时间在任何地方看电影是一件
非常好的事。这种无所不在和个性化的特点十分受欢迎。将来,通过
网络甚至可以在任何地方使用特制的眼镜参加有活动图像的游戏。
存储在网络中的许许多多音乐/视象内容可以在任何地方任何时间
立即下载。
(4)可视通信 .
移动系统可在相隔很远的两地之间进行可视通信。例如可用内置
在手机中的摄像机对体育比赛现场进行拍摄,同时可把拍摄的内容传
给住在国外或远地城镇的其他家庭成员。可视通信已得到普遍认同,
认为这种服务是完全必要的.尤其是把本人形象实时传给远方亲人。
(5)移动商务
由于从移动终端进行购物的方便性以及有望创造新的业务,移动
商务获得高度评价。通过将来的移动系统,只要把手机对准地铁站中
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的广告牌或一本邮购杂志,你就能获得跟该产品相关的信息.并可就
地订购和结算。
(6) 日常生活
未来移动通信可以用于人们生活中的各种场合,提供各种非常方
便的应用。例如,用移动终端来代替钱包购买公共汽车票、火车票、音
乐会票以及购物等。巧妙的个人认证技术将允许用户通过移动网安全
地购买比较昂贵的东西,并进行结算。下载在移动终端上的数据可以
代替实际票证 ,用作入场券证。把存在家庭服务器 中的 TV数据(如世
界杯比赛)下载到移动设备上,就可以在外面(如地铁上)看 TV,或者利
用手机去控制机器人,晚间躺在床上的老人可以用手机叫机器人送
茶。将来,利用视网膜认证等先进技术,这种服务将变得更加安全,在
日常生活中的应用就会更加广泛。
(7)工作
许多人都希望一机多用,即用一个终端就能包括移动电话、月票、
MD、钱包、钥匙等多种功能。这对在一天工作过程中要从事多种活动的
人(如商人)十分方便。某人可以根据一天内要在各种场合参与的各种
活动在手机上设定好所需要的功能特点。例如。在进地铁时需要下载
电子车票,上了地铁在行程中需要收看TV新闻,在午间用餐时需要发
电子邮件,下午可能参加一个影迷活动,需要手机设定翻译功能,在回
家的路上需要对家庭网络中的某些设备进行遥控等。
(8)护理与保健
移动通信可用于护理与保健 目的。设想一下.如果你能够从远地
随时了解到长辈或孩子的健康状况,一定会宽心很多。将来,病人的健
康状态数据可以从其佩带的设备上自动实时送至医院.医生就可以对
病人进行常规检查,或者在紧急情况下采取即时措施。
(9)急救治疗
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在发生交通事故等紧急情况下,通过移动通信可以及时掌握受伤
人员的所处位置和伤势或者获取其病历,进行急救治疗。故这种服务
是十分必要的。将来,利用定位业务,事故地点可立即被自动告知,急
救中心的医生通过屏幕观察受伤人员,可以很快给出急救指示。受伤
人员的病历数据也能通过移动网马上被送至救护车或医院里。
(1O)灾难应用
在发生灾难时。移动网是一种非常重要的信息基础设施。它能把
受灾地区的实时图像马上传送出去。任何人,包括正在国外访问的政
府领导人、行政官员、新闻媒体和普通公民,不管他们在哪里,都能知
道有关灾难的信息。在发生灾难时能够与外界保持联系,沟通情况,取
得援助是十分重要的,尤其是获得有关撤离路线的信息更为重要。
五、对未来移动通信系统的功能要求和技术挑战
为了在上述 1 O大领域中向社会提供令人满意的服务与应用,未
来移动通信系统至少应满足以下功能要求,克服相应的技术挑战。
(1)安全、认证、结算和计费:在这方面,需要实现先进的安全性,
不仅能增强认证能力。而且还能使系统的完整性和可信度达到前所未
有的高水平。基于公共密钥和生物度量(指印、声纹波、面孔、视网膜、
虹膜)的密钥基础设施(PKI)将用于认证。为了保护知识产权,还需要
具备能广泛防止非法复制信息内容的功能,对大容量存储设备还需要
使用数字版权管理(DRM)。
(2)用户接口:用户接口主要体现在终端上。首先是外部输入/输
出(I/o)接口,它必须能实现信息的输入和输出,控制终端与外部设备
之间的高速连接。其主要挑战是该接 口必须能与各种外部设备相连,
并允许多个外部设备同时使用。作为其它支持系统,还需包括为残疾
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人提供的符号语言翻译功能;方便使用,有利于缩小数字鸿沟的功能
及可以自动识别下载内容的功能。为了把这些功能做在终端上,必须
开发高精度低功耗的处理系统。其它的智能处理功能还可包括不同语
言的翻译功能、语言(包括方言)学习功能、基于环境预测用户行为的
功能。所有这一切,需要在人工智能领域有所突破。
(3)QoS:对于QoS,需要在终端至网络的传输过程中进行带宽控
制、时延控制和抖动控制,并且不让用户感知。要克服的技术问题包
括:在有多个连接情况下,如何同时确保对多个用户和单个用户的带
宽管理,如何实现QoS参数漫游的标准化及在不同网络层之间如何实
现 QoS通知以及策略管理问题等。
(4)定位与导航:基本的定位与导航功能在目前的系统中就能实
现,但在未来的系统中,需要更高精度的定位,尤其是室内环境中的高
度识别和高精度定位技术需要有所突破。在移动终端中使用高精度定
位技术就可以知道终端和用户的位置,可以根据用户的需求引导用户
和车辆经最佳路由到达 目的地。基于位置,还可以向用户传递音乐、内
容、广告等信息。但另一方面,在提供这种功能的同时也需要建立保护
用户隐私的框架和控制垃圾信息的机制。
(5)数据库和远端服务器:能够随意处理多媒体 内容的数据库功
能是十分必要的。除了存储和处理多媒体内容外,分布式计算、分布式
数据库同步和数据备份也是必需的功能。为了实现上述功能,需要使
用高效数据库系统、并行处理、数据库同步、有效地址管理和索引等关
键技术。在更高的层面,还需要根据用户爱好来配送内容的自适应内
容控制功能,可自动生成和预演内容提要的功能,允许用户观看高质
量内容的功能以及高速搜索引擎功能。
(6)高质量多媒体:由于用户有时需要观看高质量多媒体内容,所
以必须满足以下要求:高分辨率显示、高质量视像分发、高质量视像播
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第1期 霄震洲 未来移 堕 定堡
放、虚拟现实。还需要根据用户选择、网络状况或终端能力来改变话音
质量的功能。所有这一切需要得到低功耗技术、视像处理技术和 OoS
技术的支持。
(7)人机界面:在这方面,将来需要高端摄像机、录音机和和高速
数字信息传输等功能。需要更先进的处理技术(如 3D处理)来推进人
机界面。将来,各种遥感器不仅能检测图像,而且还能检测气味、触觉、
微粒、浓度、温度和生物度量等各种各样的信息。因此,五官通信将是
我们面临的一大挑战。
(8)遥感与遥控:遥感与遥控能力能使我们提供一些新的通信业
务。生活中我们需要遥控诸如内置通信能力的摄像机之类的视频设备
以及诸如连接 IP网的轮椅之类的医疗保健设备。还需要从远地搜索
发现和遥控家用电器、传感器和计量表。这些功能在许多PC机里已经
具备,但最终要做到手机上。将来所有装在汽车、自行车和其它车辆上
的无线电设备都要与内置无线电模块的遥感与遥控设备沟通协调。
(9)代理:作为代理,必须具有基本的信息收集功能,要收集和存
储不同年龄、性别和爱好的每一用户的个人轮廓。首先必须提供的是
代理器 /网关功能。帮助用户从其终端或通过代理服务器接入最适合
他们所处环境或他们爱好的服务提供商。与此同时还需要一种能感知
接入和终端的能力。自动根据终端和接入电路的能力来配送内容的功
能。自动内容更新功能也是必要的,一当服务器内容被更新,新的内容
马上被反映入代理器或终端(当终端上所有内容由代理器管理时)。还
需要最适合用户的内容选择功能.例如包括根据用户爱好、年龄和民
族等来选择和和推荐内容的推荐功能;过滤不适内容的功能等。配合
推荐功能,还需要智能多媒体信息处理功能,用以比较和搜索已获得
的图像和其它内容,扩展用户收集信息的活动。此外,作为将来的代理
服务,还需要基于人工智能的人性化服务功能,能理解人的感觉。
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(1 O)移动终端的处理能力:在这方面的功能包括延长终端电池工
作小时、防水终端、定制终端、带打印功能的终端、能控制家用电器的
终端等。实际上就是要开发轻便可佩带的低功耗计算机。另外还需要
能把移动终端与各种外部设备连接起来的公共外设接口。
(1 1)终端重配置:终端重配置能力是将来移动手机的主要 目标之
一
。 所要求的功能包括异构程序运行环境的实现。其中硬件无关或接
近硬件无关的应用程序可以从网上下载并执行;灵活仿真环境的实
现,在终端上可以提供系统仿真环境,从而可以仿真各种设备;利用终
端内的无线电单元/模块来接/卸各种设备的功能。
(1 2)支持社会 /公共 /环境服务:从支持社会 /公共/环境服务
这方面看,多播通信能力、高可靠网络和急救医疗系统是十分必要的,
尤其在发生灾难和紧急情况下。
六、结束语
21世纪人类将进入以人为本的信息社会。在这个社会中,移动通
信将发挥非常重要的作用。移动通信能使我们与远地的亲朋好友保持
紧密联系,使生活更加丰富多彩;移动通信能使人在任何时间不受限
制地获得他所需要的信息或接受他所需要的教育,信息与知识的交流
既自由又安全,知识产权可得到充分保护;移动通信能使我们一边在
家上班,一边护理婴儿和老人,能使我们更多地参与社会活动;移动通
信能使我们随时随地地连接医疗、保险或公安等机构,生活在一个健
康、安全的社会中:移动通信能使我们放心地在移动网上进行商务活
动,非常舒适可靠地享受各种方便的服务;移动通信能使我们可以根
据个人爱好自由选择服务提供商、服务方式、使用地点、终端和付费方
法。利用手边的移动终端,你可以马上得到你想要的服务,在网上查找
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第 1期 刘礼白 把国产手机大产业做强
把国产手机大产业做强
刘 弃乙 白
摘 要 众多具有丰富家电产业经验的企业进入手机领域,为中国手机产业的
迅速形成发挥了巨大的推动作用。但照搬家电经营的理念,缺乏对手机产业的特殊
性,尤其是高技术特性的认识,导致技术投入不足,形成了只做型号,不做品牌的经
营思想。本文从我国国产手机产业的起落出发,分析了手机产业的技术特点及某些
企业从红火到下滑的主客观因素,提醒业界审时度势,重视技术开发和产品质量,把
国产手机产业做强。
关键词 手机 核心技术 市场
一
、引 言
1 999年,我国民族手机产业开始起步,立即扶摇直上,到2 004年
达到了高峰,国产手机占国内市场的份额达到了52%,随之而来的却是
★★★★★ ★★★★★★★★★★ ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
信息时就好像在一个大图书馆,网上购物时就好像去到商店一样,你
的要求和希望随时随地可以非常方便地得到满足;移动通信还可以带
给我们富有真实感情的通信方式。
(收稿日期:2005—12-25)
/OJ$L~ 中国电子科技集团第七研究所科技委员会主任,研究员,曾主持研究开发短波通信、
航空通信、微波通信、对流层散射通信和移动通信的系统和设备,是我国第一个自主开发
的GSM手机总设计师
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