移动终端智慧通信关键技术研究

朱鹏飞 雷超

西安中兴新软件有限责任公司 陕西 西安 710114

摘要随着AI技术成熟和5G网络的商用，将移动通信技术与AI技术融合产生了智慧通信技术，智慧通信技术已成为移动终端有效解决传输瓶颈的重要手段和提升用户业务体验的重要研究方向。本文对智慧通信技术的背景、目标和关键技术进行了深入讨论，并对其未来的发展进行预测。

关键词移动终端，智慧通信、移动网络

1、背景

移动终端作为个人和互联网服务连接的桥梁，一直存在着有限传输能力和无限增长的传输带宽需求之间的矛盾。通信能力已经成为制约应用发展的瓶颈。一方面可以通过移动网络技术的升级换代来解决，如3G UMTS到4G LTE再到5G NR技术升级。但无线网络技术升级的周期较长通常在10年左右。另一方面也可以通过整合和优化现有技术，通过智能算法挖掘技术的潜力来解决。

随着终端芯片处理能力的增强，使得AI技术在移动终端上运行成为可能。移动终端借助AI技术优化现有的通信技术、算法和传感器数据等资源，使得多样的移动服务与复杂的用户使用场景实现最佳匹配，为用户提供高效、高可靠、高速率和低延时的网络连接成为可能。将移动通信技术和AI技术结合以智能移动终端为平台的技术集合我们称之为智慧通信技术，通过该技术应用使得网络连接变得更加智能、高效、便捷。

调查发现移动终端用户经常遇到在高速、高铁、地铁、电梯、地库、机场、表演现场等场景下出现网路信号差；掉网或不返回4G/5G网络；通话断续或掉话；视频、游戏卡顿；数据断流或速率低等问题。

2、目标

分析用户的痛点发现都与具体场景有关，在终端移动过程中遇到高速、高铁、地铁、电梯、地库、机场、表演现场等网络环境复杂时，目前的无线通信技术无法针对这些特定场景进行专门的优化，导致用户体验不佳。当用户遇到这些这些特殊场景网络问题时，智慧通信技术可以自动识别这些场景，并启动对应的优化措施，从而改善用户体验。智慧通信技术提出以下目标：

全场景在线：实现各种复杂场景下保持可靠、高效的数据连接，如微信、QQ等及时通信业务保持实时在线；

办公或居家上网更快：实现办公、居家、宾馆等网络资源丰富场景连接速率更快，更稳定；

娱乐不卡顿、：实现在线游戏、网络直播、微信红包等业务更低的延迟和更高的可靠性。

3、关键技术

为实现以上目标智慧通信包括以下六大关键技术，智慧高铁技术、智慧电梯技术、数据加速技术、无缝连接技术、增强天线技术和低时延传输技术。

3.1智慧高铁技术

当终端在高铁上以200∽350公里时速运动时会产生多普勒频移，这种频率偏差与移动速度和载波频率有关。多普勒频移会降低移动通信系统信道估计和信号检测的精度，导致移动终端在使用过程中出现掉网、语音掉话和数据断网等网络故障。智慧通信提出了针对高铁场景的智慧高铁技术，以提高高铁场景网络连接稳定性。

智慧高铁技术包括高铁场景的自识别和自启停，基于循环前缀的信号评估算法实现多普勒频偏的实时补偿、快速网络切换、双卡通道切换等技术。

3.2智慧电梯技术

电梯或隧道环境具有网络信号覆盖差、变化快的特点，终端进入电梯后会出现信号差，掉网、数据断连等故障。智慧通信针对电梯和地库场景提出智慧电梯技术，实现电梯内通信连接的连续性，出电梯后能快速找到并驻留到4G/5G网络，快速恢复网络服务。

智慧电梯技术包括双卡数据通道切换、电梯场景自识别和自启停以及快速找网。当移动终端进入电梯出现网络状态异常，通过加速传感器的状态变化终端准确判断出所处环境和位置，当终端出电梯后启动快速找网，并在第一时间驻留或重选到4G/5G网络。双卡时，优先将数据通道切换到备用卡，出电梯后自动切回主卡数据通道。

3.3 数据加速技术

当移动终端处网络资源丰富，但连接不稳定或单一网络无法满足在线游戏、网络直播或商务办公等业务要求时（如居家、宾馆、商业场所等）。智慧通信提出了数据加速技术，将多种无线技术的数据通道进行捆绑共享，进行数据的动态分配。提升网络连接可靠性的同时实现传输速率的倍增。

数据加速技术包括WIFI+移动网络（4G/5G）、WIFI2.4G+WIFI5.8G双通道加速；WIFI2.4G+WIFI5.8G+移动网络（4G/5G）三通道加速；对于双卡双通终端支持WIFI2.4G+WIFI 5.8G+移动网络1（4G/5G）+移动网络1（4G/5G）四通道加速。同时支持优先数据通道设置，保证数据稳定性同时节约费用。

3.4无缝连接技术

当移动终端处于WIFI网络覆盖环境，当WIFI信号变差或发生网络拥塞导致速率太低或中断，终端无法自动切换到移动网络。慧通信提出WIFI网络与移动网络间无缝连接技术。

无缝连接技术当WIFI信号达到一定门限时或数据时延高于一定门限，终端自动启动无缝连接技术，实时监测WIFI信号强度、数据时延和4G/5G网络强度的动态变化，当达到一组界限时，自动将WIFI数据通道切换到移动网络数据通道，从而保证用户业务的连续性。

3.5增强天线技术

移动终端将天线布设在上下两端以满足语音通话时竖屏头手场景，当在线游戏、视频等业务需要横屏双手握持时，终端的天线被完全覆盖，导致天线收发信号变差。智慧通信提出了增强天线技术，同时满足竖屏头手场景和横屏双手握持场景天线收发信号要求。

增强天线技术包括调整4G/5G/WIFI天线布局，识别用户业务场景、增加天线数量、优化天线切换算法，使得天线在各种握姿和业务场景下具有最优性能。

3.6 低时延传输技术

随着微信红包、在线游戏、网络直播等应用的普及对网络时延提出了更高的要求，网络时延成为影响用户体验的重要因素。智慧通信提出了低时延传输技术，满足时延敏感业务要求。

低时延传输技术分为多个模式对应不同的数据优先级和带宽，终端根据应用自动匹配不同低时延传输模式。如在线游戏运行时，启动高带宽低时延传输模式，微信红包启动低带宽低时延传输模式。

4、未来发展

根据新技术和网络的发展趋势，智慧通信技术未来将在以下方面进行改进和发展。

1. AI算法更加智能，通过引入更多的环境变量改进算法，提升终端对环境和状态的判断的准确性和效率；

2. 克服功耗影响，采用智慧通信技术可能带来终端功耗的增加，将智慧通信技术与能源模块结合，减少智慧通信技术对终端续航的影响；

3. 拓展更多的场景，如针对天地通、卫星通信等场景提出智慧通信解决方案；

4. 拓展应用领域，将智慧通信相关技术应用于车联网、物联网、健康检测等领域。

5、结束语

智慧通信技术是一套技术集合，通过整合已有技术和智慧算法，有效解决有限传输能力和应用无限增长的传输带宽之间的矛盾，达到提升用户体验的目标。未来智慧通信技术将不断进行扩展和优化，成为移动终端新技术竞争的焦点，并获得用户的认可。

参考资料

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