淺論無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
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一、無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1無(wú)線通信的聯(lián)合化與集成化
考慮到當(dāng)前資金、技術(shù)及市場(chǎng)需求等因素，對(duì)當(dāng)前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以融合方式，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合，成為通信網(wǎng)絡(luò)，這將成為無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)融合形式主要為：接入網(wǎng)的融合、核心網(wǎng)的融合、終端技術(shù)融合以及業(yè)務(wù)的融合等。不同的網(wǎng)絡(luò)接入需要實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，以支持異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)路中的用戶無(wú)線漫游。未來(lái)通信終端中，將增添重配置能力，這也是計(jì)算機(jī)與通信融合的重要體現(xiàn)，通信終端不會(huì)受到用戶的干預(yù)，并提供各種各樣的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入，隨時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀況，完成軟件下載升級(jí)、網(wǎng)絡(luò)選擇及網(wǎng)絡(luò)感知的自動(dòng)化工作。另外，由于用戶需求呈現(xiàn)廣泛性，未來(lái)無(wú)線通信技術(shù)也將實(shí)現(xiàn)多種功能的集成，包括語(yǔ)音與數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)的綜合；IP業(yè)務(wù)與非業(yè)務(wù)的綜合；無(wú)線傳輸模塊的綜合；多MAC接入融合等。
24G技術(shù)的發(fā)展
從當(dāng)前公眾移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，3G成為全球網(wǎng)路演進(jìn)的主要模式，該項(xiàng)技術(shù)可給用戶帶來(lái)最高2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。但是隨著用戶需求的不斷提高，對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)速率要求也越來(lái)越高，在這種情況下，如何能讓無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)為人們帶來(lái)更多更快的服務(wù)，讓每一個(gè)用戶都能在信息海洋中快速確定自己需要的內(nèi)容，并實(shí)現(xiàn)各種終端設(shè)備的方便攜帶、各種終端設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。在通信技術(shù)要求不斷提高的基礎(chǔ)上，無(wú)線通信技術(shù)必將進(jìn)入4G通信時(shí)代。4G通信技術(shù)的理想傳輸數(shù)據(jù)效率很可能超過(guò)100Mbit/s，4G手機(jī)也將提供更高性能的匯流媒體服務(wù)，并通過(guò)ID應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)個(gè)人身份鑒定設(shè)備，并以此接收高分辨率的電視節(jié)目，讓4G技術(shù)成為合并廣播與通信的新型基礎(chǔ)設(shè)施；4G的無(wú)線連接等費(fèi)用將低于3G服務(wù)，并有望成為不同無(wú)線通信模式的集成體，讓移動(dòng)用戶實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的自由漫游。如果說(shuō)3G為人們帶來(lái)了高速傳輸?shù)臒o(wú)線通信環(huán)境，那么4G通信技術(shù)將成為超高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，是一種不需要電纜的超級(jí)信息高速公路，并實(shí)現(xiàn)電話用戶與無(wú)線、三維空間虛擬實(shí)境的連線應(yīng)用。
3網(wǎng)絡(luò)的高效頻譜接入
當(dāng)前無(wú)線頻譜的使用狀況較為擁擠，無(wú)線電頻譜也成為稀有資源。傳統(tǒng)的TDMA、CSMA/CA等協(xié)議已經(jīng)無(wú)法滿足無(wú)線網(wǎng)絡(luò)大容量、高效率的發(fā)展需要，網(wǎng)絡(luò)逐漸向MESH和ADHOC網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡，MAC層的接入?yún)f(xié)議已經(jīng)成為關(guān)鍵技術(shù)之一。通過(guò)全新通信機(jī)制，也可提高頻譜的使用效率，并在近年來(lái)成為快速發(fā)展的認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)。這種認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)可對(duì)操作環(huán)境進(jìn)行認(rèn)知并判斷，并通過(guò)訓(xùn)練來(lái)動(dòng)態(tài)地適應(yīng)操作參數(shù)，以提高通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線運(yùn)行環(huán)境。
4超寬帶無(wú)線接入發(fā)展
超寬帶無(wú)線接入技術(shù)屬于時(shí)域通信技術(shù)，利用超短周期脈沖實(shí)現(xiàn)調(diào)制，通過(guò)這種脈沖形式產(chǎn)生的信號(hào)即超寬帶信號(hào)，譜密度較低，且信號(hào)中心頻率控制在650MHz-5GHz之間，平均功率是亞毫瓦量級(jí)，多徑能力與抗干擾能力強(qiáng)，擁有多個(gè)可以利用的信道。與傳統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)相比，這種時(shí)域通信結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，且具備高效率、低功耗、低成本等特點(diǎn)。超寬帶無(wú)線接入技術(shù)中，較高的數(shù)據(jù)傳輸速率是當(dāng)前最突出的優(yōu)勢(shì)。
5多個(gè)網(wǎng)絡(luò)融合
網(wǎng)絡(luò)融合是當(dāng)前電信行業(yè)發(fā)展的大方向，主要表現(xiàn)為：通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)的“三網(wǎng)融合”、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與固定網(wǎng)絡(luò)的融合、信息通信網(wǎng)絡(luò)和基于傳感器與RFID的現(xiàn)實(shí)物質(zhì)網(wǎng)相融合。在未來(lái)的“下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）”概念中，固定網(wǎng)絡(luò)將日益形成IP化、高帶寬、具有較強(qiáng)QoS保障的信息通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，而隨著寬帶固定無(wú)線、3G網(wǎng)絡(luò)的接入，以及各種無(wú)線局域網(wǎng)、城域網(wǎng)等方案，也將成為NGN平臺(tái)的擴(kuò)展部分。
二、無(wú)線通信技術(shù)在數(shù)字社區(qū)中的應(yīng)用
隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，給數(shù)字化社區(qū)提供了可能，同時(shí)也是數(shù)字化社區(qū)的有力保障。數(shù)字化社區(qū)的突出特點(diǎn)為信息的交流方便且廣泛，無(wú)論在家庭、辦公室還是實(shí)驗(yàn)室中，計(jì)算機(jī)與外設(shè)應(yīng)用越來(lái)越普及，社區(qū)中的各項(xiàng)設(shè)備也通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制。如果各設(shè)備之間的通信仍選用有線接入方式，將給使用帶來(lái)極大不便。隨著藍(lán)牙技術(shù)的提出與發(fā)展，已經(jīng)為用戶帶來(lái)了全無(wú)線的工作環(huán)境與生活環(huán)境。目前藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)建立接入?yún)f(xié)議。目前，藍(lán)牙技術(shù)僅需要1MB/s的速率就可以完成工作，隨著IEEE8015發(fā)展計(jì)劃的推進(jìn)，未來(lái)速率將進(jìn)一步提高。用戶可通過(guò)無(wú)線電纜連接辦公室與家庭中的電子設(shè)備。另外，用戶可擁有無(wú)線公務(wù)包，如掌上計(jì)算機(jī)，利用無(wú)線方式與其他設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)流動(dòng)辦公室。
藍(lán)牙的微型化、低成本、低功耗等特點(diǎn)，給人們?cè)谌粘Ｉ钪械膽?yīng)用帶來(lái)了更多便利與廣泛空間。利用無(wú)線技術(shù)的傳感器，可隨時(shí)查看家庭冰箱中的變化，可確保用戶在外了解所需要的用品，如果與互聯(lián)網(wǎng)連接，則可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物。未來(lái)的家電應(yīng)用也將逐漸利用無(wú)線通信技術(shù)，以家庭網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過(guò)無(wú)線連接實(shí)現(xiàn)雙向傳輸需要，是具備一定智能化的“計(jì)算機(jī)、通信、用戶”三者融合的信息產(chǎn)品。通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)設(shè)計(jì)的數(shù)字手機(jī)、小型PBX以及家庭與辦公室電腦電話等系統(tǒng)，可真正實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信。通過(guò)這種低功耗、低成本、高效率、高應(yīng)用的無(wú)線接入技術(shù)，滿足了當(dāng)前通信技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展需要，并將在未來(lái)移動(dòng)通信等方面發(fā)揮更大潛力。
本文作者：劉莉琳 單位：西安財(cái)經(jīng)學(xué)院