無線通信技術(shù)特點及發(fā)展趨勢

錢厚才 錢鑫鑫 曹旸

【中圖分類號】U283.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0138-01

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線通信技術(shù)得到了迅速發(fā)展，但無線通信技術(shù)在發(fā)展的過程中也出現(xiàn)了一系列的問題，遇到了很多技術(shù)上的阻礙，目前我國已經(jīng)大步跨進(jìn)3G時代，無線通信技術(shù)在我國得到了快速的發(fā)展。4G網(wǎng)絡(luò)也在建設(shè)、試運(yùn)營中。本文分析了無線通信技術(shù)的各自特點，并對無線通信技術(shù)發(fā)展趨勢做以探討。

1無線通信技術(shù)特點

1.1 WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi是IEEE定義的無線網(wǎng)技術(shù)，在1999年IEEE官方定義802.11標(biāo)準(zhǔn)的時候，IEEE選擇并認(rèn)定了CSIRO發(fā)明的無線網(wǎng)技術(shù)是世界上最好的無線網(wǎng)技術(shù)，因此CSIRO的無線網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，就成為了2010年Wi-Fi的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)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(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

1.2 WiMax技術(shù)分析

WiMAX層被認(rèn)為是最好的一種接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)，讓用戶能夠便捷地在任何地方連接到運(yùn)營商的的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，并且提供優(yōu)于 Wi-Fi 的高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)體驗。它是一個新興的無線標(biāo)準(zhǔn)。用戶還能通過WiMAX進(jìn)行訂購或付費(fèi)點播等業(yè)務(wù)，類似于接收移動電話服務(wù)。

WiMAX是一種城域網(wǎng)（MAN）技術(shù)。運(yùn)營商部署一個信號塔，就能得到超數(shù)英里的覆蓋區(qū)域。覆蓋區(qū)域內(nèi)任何地方的用戶都可以立即啟用互聯(lián)網(wǎng)連接。和Wi-Fi一樣，WiMAX也是一個基于開放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，它可以提供消費(fèi)者所希望的設(shè)備和服務(wù)，它會在全球經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)創(chuàng)造一個開放而具有競爭優(yōu)勢的市場。

1.3 3G技術(shù)分析

3G（第三代移動通信技術(shù)）是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上。該技術(shù)于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，國際電信聯(lián)盟（ITU）在2000年5月確定W—CDMA、CDMA2000和TDS—CDMA三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件《2000年國際移動通訊計劃》。

1.4 4G技術(shù)分析

4G是第四代移動通信及其技術(shù)的簡稱，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像且圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。4G的核心技術(shù)是正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)和多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。目前，中國移動已經(jīng)在國內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模的4G網(wǎng)絡(luò)試運(yùn)營。目前，韓國的三星公司掌握著大量的4G技術(shù)專利。

1.5 LMDS技術(shù)分析

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

1.6 MMDS技術(shù)分析

MMDS可透明傳輸業(yè)務(wù)，在基站端與網(wǎng)絡(luò)的接口為Tl/El、100Base-T和O-3等，在用戶端的接口為El和10Base-T等，可以為用戶提供 Internet的接入、本地用戶的數(shù)據(jù)交換、話音業(yè)務(wù)和VOD視頻點播業(yè)務(wù)。MMDS主要集中在2GHz～5GHz。相對而言，這個頻段的資源比較緊張，各國能夠分配給MMDS使用的頻率要比LMDS少得多。由于2GHz～5GHz頻段受雨衰的影響很小，并且在同等條件下空間傳輸損耗也較LMDS低，所以MMDS頻段可應(yīng)用于半徑為幾十KM的大范圍覆蓋。

2無線通訊技術(shù)的發(fā)展趨勢

無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍，不同的適用區(qū)域，不同的技術(shù)特點，不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等，都可實現(xiàn)互補(bǔ)效應(yīng)。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入。

2.1 寬帶化

寬帶化是通信信息技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。隨著光纖傳輸技術(shù)以及高通透量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的進(jìn)一步發(fā)展，有線網(wǎng)絡(luò)的寬帶化正在世界范圍內(nèi)全面展開，而無線通信技術(shù)也正在朝著無線接入寬帶化的方向演進(jìn)，無線傳輸速率將從第二代系統(tǒng)的9.6Kbit/s向第三代移動通信系統(tǒng)的最高速率2Mbit/s發(fā)展。

2.2 網(wǎng)絡(luò)覆蓋的無縫化

目前，隨著信息索取的日益便捷，由此引發(fā)了人們對信息檢索工具的依賴，使得人們不僅在辦公室、家里，即便是在旅行的時候也有著除了電話交流以外的信息需求。同時終端用戶對靈活、有效的通信服務(wù)有著極大的需求，“無縫通信”也就由此而生。在人們所期待的“無縫通信”概念中，用戶可以實現(xiàn)無論何時、何地、何種方式，隨著用戶的移動，通信體驗可以在不同的環(huán)境之間自由變換，從而提升終端用戶的體驗感受。網(wǎng)絡(luò)或者媒體通過自我調(diào)整使用戶的體驗達(dá)到最佳，它能夠無縫地選擇最佳的信道，實現(xiàn)不同環(huán)境下的可靠傳輸。目前的電信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由多個相互獨立的垂直業(yè)務(wù)體系組成，如VoIP、可視電話、視頻點播等，不同的網(wǎng)絡(luò)為用戶提供不同的業(yè)務(wù)。這種“點到點”形式的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)——“終端-網(wǎng)絡(luò)-應(yīng)用”不利于運(yùn)營商簡單、快速地引入新業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)之間的互動。而下一代“融合”的演進(jìn)方向是“多種終端-多種網(wǎng)絡(luò)（統(tǒng)一的控制核心）-多種應(yīng)用”的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，不同業(yè)務(wù)能夠同時進(jìn)行和無縫交互。

2.3 無線網(wǎng)絡(luò)融合

消費(fèi)者需要無縫網(wǎng)絡(luò)單一契約享受所有需要的業(yè)務(wù)，而且多種技術(shù)融合的環(huán)境提供優(yōu)化的服務(wù)性能價格比體系。運(yùn)營商需要業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，降低基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)維和業(yè)務(wù)開發(fā)推介成本。這些都推動了無線網(wǎng)絡(luò)的融合。同時各種特性的無線接入技術(shù)、NGI/NGN、IMS、家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)融合提供了技術(shù)支持。網(wǎng)絡(luò)融合時代有三個發(fā)展趨勢：無線技術(shù)和移動技術(shù)的融合、多媒體數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通過寬帶固定與無線的融合、廣播業(yè)務(wù)和電信業(yè)務(wù)的融合，最終達(dá)到無處不在的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

3 結(jié)束語

無線通信網(wǎng)絡(luò)存在的帶寬需求和移動網(wǎng)絡(luò)帶寬不足的矛盾，用戶地域分布和對應(yīng)用需求不平衡的矛盾以及不同技術(shù)優(yōu)勢和不足共存的矛盾，因此，決定了發(fā)展無線通信網(wǎng)絡(luò)需要綜合運(yùn)用各種技術(shù)手段，從全局和長遠(yuǎn)的眼光出發(fā)，采取一體化的思路規(guī)劃和建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。發(fā)揮不同技術(shù)的個性，綜合布局，解決不同區(qū)域、不同用戶群對帶寬及業(yè)務(wù)的不同需求，達(dá)成無線通信網(wǎng)絡(luò)的整體優(yōu)勢和綜合能力?？傊瑹o線通信中期未來的發(fā)展趨勢表現(xiàn)為：各種無線技術(shù)互補(bǔ)發(fā)展。