超寬帶無線通信技術發(fā)展分析

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摘要：近些年來，伴隨著我國科學技術水平的高速提升，超寬帶無線通信技術憑著運營效率高、成本低以及準確性高等優(yōu)勢在眾多領域都得到了十分廣泛的應用。該項技術不僅為人們的日常交流與溝通提供了很大的便利，也為社會信息的共享與高效利用創(chuàng)造了良好的條件。目前，無線通信技術得到了十分迅猛的發(fā)展，并展現(xiàn)出了美好的發(fā)展前景，該項技術的應用已經(jīng)引起了社會各界的高度重視，大量的技術人員開始投身到相關課題項目的研究工作中。文章也主要針對該項技術的特點、發(fā)展趨勢以及主要內(nèi)容三大方面的內(nèi)容進行簡單分析，希望能為我國通訊行業(yè)的發(fā)展提供一定的幫助。

關鍵詞：超寬帶；無線；通信技術

超寬帶無線通信技術主要是指在具有一定寬度的寬帶上實現(xiàn)信號的傳遞與利用，在最開始，該項技術主要是由美國軍方研發(fā)的，其主要應用于軍事偵察領域。然而目前，我國的寬帶辦理、移動通信以及互聯(lián)網(wǎng)技術等業(yè)務都在一定程度上應用到了無線通信技術，這為該項技術的發(fā)展提供了廣闊的應用平臺。就通信行業(yè)未來五年的規(guī)劃來看，該項技術將在人們的日常生活中得到更大比重的應用。超寬帶無線通信技術作為一項新的信息技術，其為人們的交流與溝通創(chuàng)造了良好的技術環(huán)境，并大大提升頻譜的利用效率，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)通信技術的完善與改進，展現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。

1超寬帶無線通信技術的特點

1.1傳輸效率高

超寬帶無線通信技術應用在很大程度上為人們的日常生活提供了便利，同時其使得人和人的關系更密切，新通信時代的到來有力推動了各大行業(yè)的進步。目前，世界上的超寬帶無線通信技術的傳輸效率能夠達到上千兆，即使在信號功率密度偏低的條件下，依然能夠維持較高的傳輸速度。另外，由于距超寬帶無線通信技術會在很大程度上受到長距離與高頻信號的干擾，因此，該項技術的通信距離往往偏短，而通信距離的大幅度縮短也會在很大程度上提升傳輸效率。目前，我國超寬帶無線通信的發(fā)射功率極其低，但是傳輸效率依舊能夠穩(wěn)定在每秒100兆至500兆的合理范圍內(nèi)。甚至就理論分析，當信號的帶寬能夠達到7GHz、信噪低于-10dB時，信道流量甚至可以達到每秒1G，這是傳統(tǒng)通信技術遠遠無法實現(xiàn)的傳輸速度。

1.2發(fā)射功率低

在短距離的信號傳輸中，其發(fā)射功率甚至可以低于1毫瓦，這主要是由于帶寬的犧牲實現(xiàn)的，其能夠有效促進超寬帶與窄寬帶的共同使用，最大程度提升現(xiàn)有資源的利用效率。根據(jù)國際相關標準的具體規(guī)定，UWB信號的發(fā)射功率需要低于美國信噪的標準值-41.3dBm/MHz。因此，就理論分析而言，UWB信號產(chǎn)生的干擾僅僅為一寬帶的噪聲，一方面，這能夠?qū)崿F(xiàn)UWB信號與現(xiàn)有通信系統(tǒng)的良好共存，從而有效提升頻譜的利用效率，緩解越來越緊張的能源局勢；另一方，UWB信號的發(fā)射功率低能夠有效提升信號的隱蔽性與安全性，使得其攔截與探測難度大大提升，這對于軍事機密的安全傳輸來說起著非常重要的作用。

1.3互補性

超寬帶無線通信技術具有明顯的互補性特征，其主要體現(xiàn)在該項技術在接入方式、覆蓋規(guī)模以及適用范圍等方面，例如4G與WiFi技術都能夠在一定方面互相補充，4G能夠有效實現(xiàn)網(wǎng)絡漫游與移動，同時在大范圍內(nèi)實現(xiàn)網(wǎng)絡的無縫覆蓋。而WiFi則能夠在限定范圍內(nèi)實現(xiàn)高速度的信號傳輸，有效彌補了4G網(wǎng)絡在信號傳輸速率方面的局限性。在此基礎上，為了促進超寬帶無線通信技術的改進與完善，這要求相關的技術人員應該加強對該項技術的研究與重視，實現(xiàn)網(wǎng)絡技術體系的一體化發(fā)展，實現(xiàn)技術之間的互補與協(xié)調(diào)，并通過互補的接入方式與通信手段，全面滿足客戶的多樣化需求，為客戶提供更高質(zhì)量的通信服務。與此同時，超寬帶無線通信技術的互補性對于市場的細分與建立來說起著非常重要的作用，其能夠?qū)崿F(xiàn)技術系統(tǒng)整體的全面發(fā)展，改善其發(fā)展不均衡的現(xiàn)狀，為其良好應用奠定可靠的基礎。

1.4多徑傳播

在多徑傳播中的信號與能量衰減是無線通信面臨的重要問題，以往的無線通信技術由于受到建筑物以及多徑的干擾，使得其信號傳輸失真性較強。同時相關設備也無法實現(xiàn)對信號多徑干擾源的準確定位，尤其在密密麻麻的建筑群中，其追蹤工作難度更大。多徑干擾在很大程度上對信號的高效傳播造成了嚴重的負面影響，尤其在建筑群中，其負面作用更大。超寬帶無線通信技術的應用能夠有效緩解該問題，其主要在室內(nèi)使用，并且其能夠有效抵抗多徑傳播的干擾，其能夠在復雜的傳播環(huán)境中被有效識別，而不受到環(huán)境的干擾與破壞，并且其衰減量能夠大大降低，這在很大程度上提升了通信效率與質(zhì)量。因此，由于超寬帶無線通信多徑傳播的優(yōu)勢，使得其在軍事行業(yè)與商業(yè)機密的傳輸中得到了十分廣泛的應用，并受到人們的青睞。

2超寬帶無線通信發(fā)展趨勢

2.1產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

伴隨著超寬帶無線通信技術在我國的大范圍推廣，其已經(jīng)形成了一套系統(tǒng)的商業(yè)規(guī)模，產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為該項技術的必然趨勢，無線通信的各個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)了商業(yè)生產(chǎn)。因此，我國的三大運營商也在一定程度上加強對該項技術相關業(yè)務的開發(fā)與推廣，目前，我國已經(jīng)實現(xiàn)了超寬帶無線通信技術的商業(yè)化應用，這對其他東亞國家、南非地區(qū)起到了很大的引導與榜樣作用。自2007年開始，西方國家就開始使用全面的無線通信技術，各國對該項技術的限制也越來越少，其只要確保信號頻帶的寬度能夠控制在合理的范圍內(nèi)，并且能夠有效抵抗各種干擾，該項技術即可投入生產(chǎn)。對于該項技術的發(fā)展前景，社會各界都對其給予了很大的期望，我國各大運營商也對其投入了大量的資金與人才，并相繼申請專利，這為該項技術的產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了一定的基礎。

2.2應用規(guī)模增大

由于超寬帶無線通信技術使用的帶寬寬度很大，其能夠具有全部頻譜的應用能力，因此，相較于傳統(tǒng)的無線通信技術，無線通信技術的應用規(guī)模更大。這項技術在眾多領域都得到了十分廣泛的應用，例如軍事領域、交通領域、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)以及人們的日常生活等，其在家庭、娛樂、辦公以及大量的電子通訊設備中都起著非常重要的作用。該項技術的應用對人們的生活水平與生活方式也起著潛移默化的影響，傳統(tǒng)的有線通信技術已經(jīng)被完全淘汰，無線通信技術的應用為人們的辦公與生活都提供了很大的便利，其使得生活的節(jié)奏更快，人們的工作效率更高。在將來的應用中，超寬帶無線通信技術將全面代替有線連接，并更好地實現(xiàn)在更大空間上的應用。

2.3技術專業(yè)化

目前，由于我國超寬帶無線通信技術的發(fā)展歷史相對較短，因此，其不可避免存在一定的缺陷，例如頻率管理不規(guī)范、技術應用不標準以及相關制度體系不完善等，這都會在很大程度上對該項技術的良好使用造成嚴重的負面影響。因此，這要求相關的工作人員在未來的發(fā)展中應該加強對技術的改進與完善，從而為其更大規(guī)模的應用奠定良好的基礎。相較于西方發(fā)達國家，我國對于該項技術的研究相對較為落后，并且其關注重點主要在超寬帶無線通信技術上，這對4G時代的到來奠定了良好的基礎。同時，各家各戶對超寬帶無線通信技術的認識也越來越多，但是還是遠遠不夠，甚至眾多電子產(chǎn)品企業(yè)對超寬帶無線通信技術的應用還停留于藍牙階段，因此，這要求相關的技術人員應該加強對技術專業(yè)性水平的提升，使其發(fā)揮更大的作用。另外，政府相關部門也應該加強對該項技術的重視，通過出臺相關的政策、文件說明等手段鼓勵企業(yè)積極應用該項技術。同時，政府還相關加強對相關科研工作的資金與人才投入，為技術的發(fā)展創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。近些年來，該項技術在我國已經(jīng)展現(xiàn)出了明顯的專業(yè)化趨勢，其存在的眾多問題都被相關的技術人員一一克服與處理，其對于技術的應用越來越成熟。

3超寬帶無線通信技術的主要內(nèi)容

3.14G技術

伴隨著移動技術的改革與升級，第四代移動技術4G的研發(fā)與應用受到了社會各界的高度重視，其已經(jīng)成為通信行業(yè)關注的熱點課題。與此同時，技術人員也在一定程度上加強了對4G技術的改進與完善，然而因為移動網(wǎng)絡會在很大程度上受到技術更新?lián)Q代的影響。另外，移動網(wǎng)絡憑借著自身的平滑性，在應用4G網(wǎng)絡時能夠?qū)崿F(xiàn)快速連接，這為其進入網(wǎng)絡提供了很大的便利，然而這也對商業(yè)模式的改革產(chǎn)生了一定的影響。就我國目前而言，4G技術已經(jīng)成型，并形成了自身完善的商業(yè)模式，其已經(jīng)具有了一定的發(fā)展規(guī)模，對于大部分的業(yè)務需求都能夠較好地滿足。自2014年起，我國的4G技術已經(jīng)進入了初步的使用階段，并取得了良好的應用效果，從此我國步入了4G網(wǎng)絡時代。伴隨著該項技術的不斷普及，相關的業(yè)務也展現(xiàn)出了快速發(fā)展的明顯趨勢，這為相關企業(yè)創(chuàng)造了很大的商業(yè)價值與巨額的經(jīng)濟利潤。

3.2無線局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)又稱WLAN或WiFi，相較于4G網(wǎng)絡技術，其數(shù)據(jù)流量更大，一般可以達到十幾兆至幾十兆。目前，該項技術已經(jīng)得到了廣泛的普及，其應用技術標準一般都是802.11，我國也主要采用該技術標準。局域網(wǎng)的發(fā)展十分快速，其主要先在西方國家興起，然后再在我國得到了眾多運營商的大力的推廣與應用。因此，這要求相關的技術人員應該加強對WLAN技術的改進與研究，加強其與IT行業(yè)的聯(lián)系，同時進一步提升該項技術的經(jīng)濟效益。然而WLAN技術在中國的推廣并非一帆風順的，在初期，由于安全性、技術性以及漫游收費等問題的爆發(fā)，使得該項技術的發(fā)展受到了很大的阻礙。除了技術自身原因的限制之外，技術應用初期高端商業(yè)客戶的匱乏也是導致其發(fā)展止步不前的重要原因，這在很大程度上降低了運營商的經(jīng)濟效益，大大打擊了其發(fā)展積極性。因此，在未來的發(fā)展中，伴隨著信息技術水平的高速提升，相關的技術人員應該加強對新技術的應用，不斷實現(xiàn)WLAN技術的改進與補充，進一步完善通信技術體系。

3.3UWB信號

UWB信號是無線通信的基礎條件，從本質(zhì)分析，UWB信號主要是通過發(fā)射與接受短波脈沖產(chǎn)生的，相較于傳統(tǒng)的無線信號，由于UWB信號的發(fā)射功率極其低，因此，其無法被有效探測與攔截，UWB信號的隱蔽性與安全性更強，其探測難度更高。目前，UWB信號在家庭、辦公以及電子通訊產(chǎn)品中都得到了十分廣泛的應用，這在很大程度上為數(shù)字化時代的到來創(chuàng)造了有利的外部條件。各大開發(fā)商企圖將該項技術與電器、環(huán)境以及生產(chǎn)設備等連接起來，利用無線通信技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線通信，實現(xiàn)對智能化、數(shù)字化環(huán)境的全面建設，使得人們的生活方式更加簡便與靈活，辦公效率更高，例如藍牙技術就在很大程度上實現(xiàn)了對UWB信號的高效使用。在傳統(tǒng)的應用階段，由于信號傳輸效率偏低，因此，其主要應用于鼠標、耳機以及音響等小型計算機設備中，然而UWB信號的傳輸速度相對較高，其能夠在顯示器、視頻會議以及移動設備中得到十分廣泛的應用，其適用性更廣。另外，在移動手機與筆記本電腦等便攜式通信設備中，UWB信號也起著非常重要的作用，利用UWB信號，人們可以實現(xiàn)無線上網(wǎng)，并在任何地點、任何時間都可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

4結(jié)論

綜上所述，超寬帶無線通信技術屬于一種新型的信息技術，其相關的技術與理論體系還不夠完善，且其在實踐應用方面還具有一定的缺陷，但是其應用前景十分美好。伴隨著通訊設備的智能化發(fā)展，其對技術的要求也越來越高，超寬帶無線通信能夠為智能化設備的應用提供可靠的技術支持。盡管目前該項技術在頻率管理與規(guī)范化應用方面還具有一定的不足，同時其還需要面對日益嚴峻的市場環(huán)境，但是伴隨著技術應用規(guī)模的不斷擴大，該項技術必然發(fā)揮出更加重要的作用，并形成系統(tǒng)化的商業(yè)發(fā)展模式，最終占領更大的市場份額。

參考文獻：

[1]周俊超寬帶無線通信技術發(fā)展趨勢探討[J]-《中小企業(yè)管理與科技》-2016（05）.

[2]孫亮論超寬帶無線通信技術及發(fā)展[J]-《城市建設理論研究:電子版》-2016（12）.

作者:吳遠鵬 單位:湖北君信達科技股份有限公司